Antriebsvorrichtung füreine Fahrzeugachse eines zweispurigenFahrzeugs BESCHREIBUNG: Die Erfindung betriffteineAntriebsvorrichtung füreineFahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahrenzum BetreibeneinersolchenAntriebsvorrichtungnach Anspruch 10. Zur Steigerung der Effizienzund der Reichweitewerden Bremsungen eines elektrifiziertenFahrzeugs durch einen Elektroantrieb im Generatorbetrieb (nachfolgend Rekuperationsbetriebsartgenannt) durchgeführt, sofernge- wisse Randbedingungen erfülltsind. Einegattungsgemäße Antriebsvorrichtung füreineFahrzeugachse weistein Achsdifferential auf, mittels dem eine 50/50-Verteilung durchführbar ist.Des- sen Eingangsseite isttrieblich miteinerElektromaschine verbunden, wäh- rend dessen Ausgangsseiten auf,zu den beiden Fahrzeugrädern führenden Flanschwellen abtreiben. Im obigen Stand der Technik können inder Rekuperationsbetriebsart an den Fahrzeugrädern nichtunterschiedlicheBremsmomente eingestelltwerden. Somit isteine Bremsmomentenumverteilung während der Rekuperationsbe- triebsartnichtverfügbar.Aus Sicherheitsgründenwird der Rekuperationsbe- reicheingeschränkt. Wird dieser Bereich verlassen, so wird die Rekuperation deaktiviert und das herkömmliche Fahrzeugbremssystem übernimmt. Ent- sprechend wird im Stand der Technik eine Fahrdynamikregelung mittels ei- nes herkömmlichen Fahrzeugbremssystems durchgeführt, beidem eine Steuereinheit die Fahrzeugradbremsen der Fahrzeugräder gezielt mit unterschiedlichenBremsmomenten ansteuert,um das Fahrverhaltenzu be- einflussen. Während der Durchführung der Bremsmomentenumverteilung erfolgtdaher keine Rekuperation. Entsprechend istdie Rekuperationsleistung und damit derVerbrauch beziehungsweisedie E-Reichweite aufgrund von Fahrsicher- heitsaspektenbegrenzt. Insbesondere beisportlichen Fahrzeugen findetman meistan der Fahrzeug- Hinterachse einTorque-Vectoring-System. Dieses leitetAntriebsmoment am Differential vorbei direkt an die Fahrzeugräder. Dadurch lassen sich auf der jeweiligen Fahrzeugachse dieAntriebsmomente freiverteilen. Ein solches Torque-Vectoring-System weistneben dem gewöhnlichen Antrieb mit Diffe- rential zusätzlich noch zwei Überlagerungsgetriebe, zwei kraftschlüssig gere- gelte Kupplungen, zwei Aktuatoren, eine Steuereinheit und gewöhnlich ein eigenes Hydrauliksystem auf. Aus der DE 102017005881 A1 isteineAntriebsvorrichtung eines Elektro- oder eines Hybridfahrzeugs bekannt. Aus der CN 202463569 U, aus der CN 112406498 A, aus der CN 112406497 A, aus der CN 110341687 A und aus der CN 110466359 A sind weitere elektrifizierteFahrzeugachsen bekannt. DieAufgabe der Erfindung besteht darin, eineAntriebsvorrichtung füreine Fahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeugs bereitzustellen, beidem im Vergleich zum Stand der Technik die Rekuperationsleistung während des Fährbetriebs erhöht ist. DieAufgabe istdurch dieMerkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Be- vorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind inden Unteransprüchen offen- bart. Die Erfindung betriffteineAntriebsvorrichtung füreineFahrzeugachse eines zweispurigenFahrzeugs, das einAchsdifferential aufweist. Dessen Eingangsseite isttrieblich miteinerElektromaschine verbunden, während dessen Ausgangsseiten auf,zu den beiden Fahrzeugrädern führenden Flanschwellen abtreiben. Die Fahrzeugachse weist je Fahrzeugrad jeweils einÜberlagerungsgetriebe mitSchaltelement auf. MitHilfedes Uberlage- rungsgetriebes istdie Elektromaschine unter Uberbrückung des Achsdiffe- rentials direkt mitder Fahrzeugrad-Flanschwelle verbindbar. Die gattungsge- mäße Elektromaschine kann beieinerFahrzeugbeschleunigung ineinerMo- torbetriebsart und beieiner Fahrzeugverzögerung ineiner Rekuperatonsbe- triebsartbetriebenwerden.Gemäß dem kennzeichnendenTeildes Anspru- ches 1 istwährend der Rekuperationsbetriebsart eine Bremsmomentenum- Verteilungzwischenden beiden Fahrzeugrädern durchführbar. Beider Bremsmomentenumverteilung istdurch Ansteuerung des jeweiligen Schalt- elements einzwischen dem Fahrzeugrad und der Elektromaschine verlau- fender Bremsmomentpfad aufteilbar, und zwar ineinen Differential-Brems- momentpfad, der einDifferential-Bremsmoment vom Fahrzeugrad überdas AchsdifferentialzurElektromaschineführt,und ineinen Uberlagerungs- Bremsmomentpfad, der einÜberlagerungs-Bremsmoment vom Fahrzeugrad vorbeiam Achsdifferential überdas Überlagerungsgetriebe zur Elektroma- schine führt.Auf dieseWeise sind inder Rekuperationsbetriebsart die Fahr- zeugräder mit unterschiedlich großen Bremsmomenten beaufschlagbar, so dass die Fahrzeugräder unterschiedlich stark bremsen. So kann jedes der beiden Überlagerungsgetriebe jeweils einaufder Flansch- welle drehbar gelagertes Loszahnrad aufweisen. Das Loszahnrad kann mit der Elektromaschinetrieblichverbunden sein.Zudem kann das Loszahnrad überdas Schaltelement mitder Flanschwelle gekoppelt werden. Die Uber- Setzung zwischender Elektromaschine und dem Loszahnrad kann bevorzugt etwas kürzerausgelegt sein als die Übersetzung zwischen der Elektroma- schine und der Differential-Eingangsseite. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Loszahnrad etwas langsamer dreht als die Flanschwelle. Dadurch istein Bremsmomentfluss von der Flanschwelle überdas Schaltetement in Richtung aufdie Elektromaschine gewährleistet. Ineinertechnischen Umsetzung istdas Schaltelement des jeweiligen Uberla- gerungsgetriebes eine lastschaltbare, mitSchlupf steuerbare Lamellenkupp- lung. Diese weisteinen Flanschwellen-Lamellenträger sowie einendamit zu- sammenwirkenden Loszahnrad-Lamellenträgerauf. Zudem kann das eingangsseitigeAchsdifferential-Zahnrad miteinem aufei- nerZwischenwelleangeordneten Festzahnrad kämmen. Indiesem Fallkann das ÜberlagerungsgetriebeeinweiteresaufderZwischenwelleangeordn e- tes Festzahnrad aufweisen,das mitdem Loszahnrad kämmt. Bei deroben skizziertenGetriebestrukturkann dieLamellenkupplungwäh- rend des Rekuperationsbetriebs an einer Fahrzeugseite aktuiert werden. Dies bewirkt eine Bremsmomentverzweigung, beider das von dem Fahr- zeugrad kommende Bremsmoment aufgeteiltwird,und zwar indas redu- zierteDifferential-Bremsmoment und indas Ubertragungs-Bremsmoment. Im weiteren Momentenverlauf inRichtung Elektromaschine wird am Zwischen- wellen-Festzahnrad das Übertragungs-Bremsmoment indie Zwischenwelle eingeleitet. Die Zwischenwelle wirktdaher alsSummierwelle, inder das Übertragungs-Bremsmoment und das Differential-Bremsmoment aufaddiert werden. Demgegenüber nimmt an der nichtaktuierten Fahrzeugseite das Fahrzeugrad überdas Achsdifferential das Differential-Bremsmoment der ak- tuierten Fahrzeugseite an. Das Differential-Bremsmoment der aktuierten Fahrzeugseite wird ebenfalls überdas Achsdifferential zurZwischenwelle ge- leitetwird und dort aufaddiert. Die Schaltelemente der beiden Überlagerungsgetriebe können bevorzugt in einerFahrdynamikregelung eingebunden sein. Indiesem Fallkann während der Rekuperationsbetriebsart eineSteuereinheitinAbhängigkeitvon aktuel- len Fahrbetriebsparametern eines oder beide der Schaltelemente ansteuern, um das Fahrverhaltendurch Bremsmomentumverteilung zu unterstützen. Zusätzlich kann jedem der Fahrzeugräder eine Fahrzeugradbremse eines herkömmlichen Fahrzeugbremssystems zugeordnet sein.Die Fahrzeugrad- bremsen können ebenfalls inder Fahrdynamikregelung eingebunden sein. Daher kann während oder außerhalb der Rekuperationsbetriebsart die Steu- ereinheitinAbhängigkeitaktuellerFahrbetriebsparameter eineoder beide der Fahrzeugradbremsen ansteuern, um das Fahrverhalten durch Bremsmo- mentenumverteilung zu unterstützen. Sobald während der Rekuperationsbe- triebsarteineNotsituationerkanntistoder einABS-/ESP-Eingrifferfolgen soll,beendet die Steuereinheit die mit Hilfeder Schaltelemente erfolgende Rekuperationsbetriebsart. Indiesem Fallwird die Fahrdynamikregelung at- leine mit Hilfeder Fahrzeugradbremsen durchgeführt. Nachfolgend isteinAusführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefüg- ten Figurenbeschrieben. Es zeigen: _{Fig. 1} ineinem Blockschaltdiagramm eineAntriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs; _{Fig. 2} dieGetriebestruktureinerelektrifiziertenHinterachsedes Fahrzeugs; Fig.3 und 4 inAnsichten entsprechend der Fig.2 jeweils unterschiedliche Betriebszustände der inder Rekuperationsbetriebsart befindli- chen Fahrzeugachse;und _{Fig. 5} einweiteresAusführungsbeispiet. Inder Fig.1 istgrob schematisch eineAntriebsvorrichtung füreinzweispuri- ges Fahrzeug miteinerelektrifizierten Hinterachse angedeutet. Die Antriebs- Vorrichtung istinder Fig.1 nur insoweitdargestellt, alses fürdas Verständ- nisder Erfindung erforderlich ist.Demnach weisen sowohl dieVorderräder VR, VL alsauch die HinterräderHR, HL des Fahrzeugs jeweilseine Fahr- zeugradbremse 1 auf.Jede der Fahrzeugradbremsen 1 istaus einem, über einen(nichtgezeigten)Hydraulikzylinder betätigbaren Bremssattel 3 sowie einerBremsscheibe 5 aufgebaut. Die Hydraulikzylinder der Fahrzeugradbremsen 1 sind jeweils über Hydraulikleitungen 7 mit einerSteu- ereinheit8 inVerbindung. Die Steuereinheit8 kann überdieentsprechende Hydraulikleitung 7 den HydraulikzylindereinerFahrzeugbremse 1 mitBrems- druck beaufschlagen, wodurch der Bremssattel 3 mitseinenBremsbelägen inDruckanlage mitder Bremsscheibe 5 kommt. Inder Fig. 1 sind die beiden, nach fahrzeughinten geführten Hydraulikleitungen 7 biszu einem Hydraulik- ventil 9 verlegt. Das Hydraulikventil 9 bildeteineVerzweigungsstelle. An dem Hydraulikventil 9 zweigt die Hydraulikleitung 7 der linken Fahrzeugseite auf ineine Teilteitung 11 zur linken hinteren Fahrzeugbremse 1 und ineineTeil- leitung 13,diezu einem Antriebsaggregat 12 der Fahrzeughinterachseführt. Ingleicherweise zweigtam Hydraulikventil 9 die Hydraulikleitung 7 der rech- ten Fahrzeugseite aufineineTeilleitung 11 zur rechten hinteren Fahrzeug- bremse 1 und ineine Teilleitung 13, die ebenfalls zum Antriebsaggregat 12 der Fahrzeughinterachse führt.Das Antriebsaggregat 12 weistgemäß der Fig.2 eine Elektromaschine EM auf,die über einGetriebe 14 aufdie Hinter- räderHR, HL abtreibt. Jede der beiden Teilleitungen 13 führtvon dem Hydraulikventil 9 jeweilszu einem Hydraulikzylinder 15 (Fig.2)einerLamellenkupplung 19. Die beiden Lamellenkupplungen 19 sind Bestandteil des Getriebes 14 der Fahrzeug- Hinterachse, dessen Getriebestruktur später beschrieben ist.Gemäß der Fig. 1 istdas Hydraulikventil 9 inzwei Schaltstellungen schaltbar. Inderdarge- stellten Schaltstellung sinddie Hydraulikleitungen 7 strömungstechnisch mit den zu den jeweiligenhinterenFahrzeugradbremsen 1führenden Teilleitun- gen 11 verbunden, während die Hydraulikzylinder 15 der beiden Lamellen- Kupplungen 19 strömungstechnisch von der Steuereinheit8 entkoppeltsind. Demgegenüber sind inderzweitenSchaltstellung (nichtgezeigt)diebeiden Hydraulikleitungen 7jeweilsmitden Teilleitungen13 strömungstechnisch verbunden, überdiedie Hydraulikzylinder 15 der Lamellenkupplungen 19 von der Steuereinheit8 ansteuerbarsind. Wie aus der Fig.2 hervorgeht, istdie Elektromaschine EM der elektrifizierten Hinterachse des Fahrzeugs im Quereinbau verbaut, so dass die Elektromaschine EM achsparallel zu den, zu den Fahrzeugrädern HR, HL geführten Flanschwellen 23 angeordnet ist. Die Elektromaschinenwelle 27 istübereineVorgelege-Stimradstufe 29 mit einerZwischenwelle 31 verbunden, dieaus einem, aufder Elektromaschi- nenwelle 27 angeordneten Festzahnrad 33 und einem damit kämmenden, auf der Zwischenwelle 31 angeordneten Festzahnrad 35 aufgebaut ist.Die Zwischenwelle 31 istmit der Eingangsseite eines Achsdifferentials 39 ver- bunden, und zwar übereineweitere Stirnradstufe 37, dieaus einem, aufder Zwischenwelle 31 angeordneten Festzahnrad 41 und einem eingangsseiti- gen Achsdifferential-Zahnrad 43 aufgebaut ist.Das Achsdifferential 39 treibt inFahrzeugquerrichtung y beidseitig aufdie beiden, zu den Fahrzeugrädern HL, HR führendenFlanschwellen23 ab. Wie aus der Fig.2 weiter hervorgeht, weist die Hinterachse an jeder Fahr- zeugseitejeweilseinÜberlagerungsgetriebe45 auf, mittelsdem die Elektro- maschine EM unter Überbrückung des Achsdifferentials 39 direkt mitderje- welligenFlanschwelle 23 verbindbar ist.Die beiden Uberlagerungsgetriebe 45 sind mitBezug aufeine Fahrzeugmittellängsebene spiegelbildlichausge- führt.Jedes der beiden Überlagerungsgetriebe 45 weist einauf der Flansch- welle23 drehbar gelagertes Loszahnrad 49 auf,das mitdem Zwischenwel- len-Festzahnrad 51 kämmt. Am jeweiligen Loszahnrad 49 isteinAußenlam- ellenträger53 der Lamellenkupplung 19 ausgebildet, der miteinem an der Flanschwelle 23 ausgebildeten Innenlamellenträger 55 zusammenwirkt. Das zwischen Außenlameltenträger 53 und Innenlamellenträger 55 befindliche Lamellenpaket kann über einen Ringkolben 57 zusammengepresst werden, der mittelsdes Hydraulikzylinders 15 um einen horizontalenHubweg verstell- bar ist,um die Lamellenkupplung 19 biszu einem vorgegebenen Kupplungs- grad zu betätigen.Die beiden Lamellenkupplungen 19 sind lastschaltbar so- wie mit Schlupf steuerbar. Während der Rekuperationsbetriebsart wird die Elektromaschine EM im Ge- neratorbetriebbetrieben,beidem die beidenFahrzeugräderHL, hlRein Bremsmoment M _L und MB über die Flanschwellen 22, 25 inRichtung Achsdifferential39 leiten.Im Achsdifferential39 werden die beidenBrems- momente M _L und M _B zu einem Gesamtbremsmoment aufsummiert, das wei- terbiszu der, als Generator arbeitenden Elektromaschine EM geführt wird. Bei aktivierterRekuperationsbetriebsartwird eine Fahrdynamikregelung mit Bremsmomentenumverteilung wie folgtdurchgeführt: So schaltet die Steuer- einheit8 das Hydraulikventil 9 inseine nichtgezeigte zweite Schaltstellung. Dadurch istdieSteuereinheit8 zum einen überdie Teilleitung 13 der rechten Fahrzeugseite mitdem Hydraulikzylinder 15 deran der rechten Fahrzeug- seiteangeordneten Lamellenkupplung 19 verbunden. Zum anderen istdie Steuereinheit 8 über die Teilleitung 13 der linken Fahrzeugseite mitdem hlydraulikzylinder15 deran der linkenFahrzeugseiteangeordneten Lamel- lenkupplung 19 verbunden. Demgegenüber sind die die hinteren Fahrzeug- bremsen 1 nichtansteuerbar und daher stillgelegt. Durch hydraulische An- Steuerung einerder Lamellenkupplungen 19 wird einBremsmomentpfad auf- geteilt ineinen Differentiat-Bremsmomentpfad, der ein Differential-Bremsmo- ment M ₂ vom jeweiligen Fahrzeugrad überdas Achsdifferential 39 zur Elekt- romaschine EM führt, und ineinen Überlagerungs-Bremsmomentpfad, der einÜberlagerungs-Bremsmoment Mi vom jeweiligen Fahrzeugrad vorbeiam Achsdifferential 39 über das Überlagerungsgetriebe 45 zur Elektromaschine EM führt. Beispielhaft befindet sich inder Fig.3 die Elektromaschine EM inder Reku- perationsbetriebsart,während gleichzeitigeineBremsmomentenumvertei- lung erfolgt, beider die rechte Lamellenkupplung 19 nichtkomplett, sondern nur biszu einem bestimmten Kupplungsgrad geschlossen ist,der Schlupfzu- lässt.Die linkeLamellenkupplung 19 istdagegen vollständig geöffnet.Ge- maß der Fig.3 wird an der rechten Lamellenkupplung 19 das am rechten Hinterrad HR abgesetzte Bremsmoment MR aufgeteiltineinzu dem Achsdif- ferential39 führenden Differential-Moment M ₂ und ineinUberlagerungs-Mo- ment Mi, das über die Lamellenkupplung 19 zur Zwischenwelle 31 geleitet wird.Das linkeHinterradHL nimmt überdas Achsdifferential39 das Differen- tial-Moment M ₂ der rechten Fahrzeugseite an. Es werden daher das Differen- tial-Moment M ₂ vom linken Hinterrad HL und das Differential-Moment M ₂ vom rechten HinterradHL überdas Achsdifferential39 zurZwischenwelle31 ge- leitet.Zudem wird das Überlagerungs-Moment Mi vom rechten Hinterrad HR überdas Überlagerungsgetriebe45 der rechten, aktuierten Fahrzeugseite zur Zwischenwelle 31 geleitet. Die Zwischenwelle 31 wirkt alseine Summier- welle, an der sämtliche Bremsmomente zu einem Gesamtbremsmoment auf- addiert werden, das über dieVorgelegestufe 29 zur Elektromaschine EM ge- leitetwird und dort rekuperiertwird. Um einen Bremsmomentfluss von der Flanschwelle 23 überdiegeschaltete Lamellenkupplung 19 inRichtung aufdie Elektromaschine EM zu gewähr- leisten, istes von Relevanz, dass zwischen der Flanschwelle 23 und dem Loszahnrad 49 eine Drehzahldifferenz vorliegt, beider das Loszahnrad 49 etwas langsamer dreht alsdie Flanschwelle 23. Die Übersetzungzwischen der ElektromaschineEM und dem Loszahnrad 49 istdaheretwas kürzer ausgelegt als die Übersetzung zwischen der Elektromaschine EM und der Differential-Eingangsseite. Sobald dieSteuereinheit8 während der Rekuperationsbetriebsart eineNotsi- tuation erkennt und/oder einABS/ESP-Eingriff erfolgen soll,beendet die Steuereinheit 8 die Rekuperationsbetriebsart. Indiesem Fall verstellt die Steuereinheit8 das Hydraulikventil 9 indie,inder Fig.1 gezeigteSchattstet- lung,wodurch die Fahrdynamikregelung im weiteren Fährbetrieb alleine mit hlilfeder hinteren Fahrzeugradbremsen 1 durchgeführt wird,während die La- mellenkupplungen 19 deaktiviert sind. Inder Fig.4 isteineweitereBetriebssituationwährend der Rekuperationsbe- triebsart angedeutet. Demnach istdie rechte Lamellenkupplung 19 komplett geschlossen. Die linkeLamellenkupplung 19 istdagegen vollständiggeöff- net.Somit wird inder Fig.4 das am rechten Hinterrad HR abgesetzte Brems- moment MR vollständig überdie Lamellenkupplung 19 biszurZwischenwelle 31 geleitetwird.Von dortwirddas Bremsmoment überdieVorgelegestufe29 indie Elektromaschine EM geleitet, inder eine Rekuperation stattfindet. Das linkeHinterrad HL drehtdagegen lastfrei,und zwar beieinerDrehzahl, die vom Achsdifferential 31 aufgeprägtwird. Inder Fig. 5 isteinweiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, dessen Aufbau und Funktionsweiseim Wesentlichendem Aufbau und der Funktionsweisedes vorangegangenen Ausführungsbeispiels entspricht. Im Unterschied zum ers- ten Ausführungsbeispielsind inder Fig.5 den beiden Fahrzeugrädern HL, HR keine Fahrzeugradbremsen 1 zugeordnet. Sobald während der Rekupe- rationsbetriebsart eineNotsituation erkannt istoder einABS/ESP-Eingriff er- folgen soll,führtdie Steuereinheit 8 die Fahrdynamikregelung alleine mit Hilfeder Lamellenkupplungen 19 durch.

BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Fahrzeugradbremsen 3 Bremssattel 5 Bremsscheibe 7 hlydraulikleitungen 9 hlydraulikventil 11 Teilleitung 12 Antriebsaggregat 13 Teilleitung 14 Getriebe 15 Hydraulikzylinder der Lamellenkupplungen 19 19 Lamellenkupplungen 19r rechtsseitigeLamellenkupplung 19l linksseitigeLamellenkupplung 23 Flanschwellen 27 Elektromaschinenwelle 29 Vorgelege-Stirnradstufe 31 Zwischenwelle 33 Festzahnrad 35 Festzahnrad 37 weitere Stirnradstufe 39 Achsdifferential 41 Festzahnrad 43 Achsdifferential-Zahnrad 45 Uberlagerungsgetriebe 451 linksseitigesUberlagerungsgetriebe 45r rechtsseitiges Uberlagerungsgetriebe 49 Loszahnrad 51 Zwischenwellen-Festzahnrad 53 Außenlamellenträger 55 Innenlamellenträger HL, HR Fahrzeugräder 8 Steuereinheit EM Elektromaschine M _L am linken Hinterrad HL absetzbares Bremsmoment M _R am rechten Hinterrad HR absetzbares Bremsmoment