Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen elektrischen Antriebssystems.

Der DE 102018 128 836 B3 ist eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug als bekannt zu entnehmen, mit einem Planetengetriebe mit einem Antriebssonnenrad, einem gehäusefesten Hohlrad und mehreren Stufenplanetenrädern.

Die DE 102020 119290 A1 zeigt ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit zwei elektrischen Maschinen, wobei eine Eingangsübersetzung und vier Schaltelemente vorgesehen sind. Ein erstes der Schaltelemente ist dazu ausgebildet, einen ersten Rotor drehfest mit einem Differentialgehäuse eines Differentialgetriebes zu verbinden. Ein zweites der Schaltelemente ist dazu ausgebildet, einen zweiten Rotor drehfest mit einem Eingangsstirnrad der Eingangsübersetzung zu verbinden. Ein drittes der Schaltelemente ist dazu ausgebildet, den ersten Rotor drehfest mit einer ersten Ausgangswelle des Differentialgetriebes zu verbinden. Ein viertes der Schaltelemente ist dazu ausgebildet, den zweiten Rotor drehfest mit einer zweiten Ausgangswelle des Differentialgetriebes zu verbinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen elektrischen Antriebssystems zu schaffen, sodass eine besonders kompakte Bauweise und eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit des Antriebssystems realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein auch als elektrische Antriebsvorrichtung bezeichnetes oder als elektrische Antriebsvorrichtung ausgebildetes, elektrisches Antriebssystem für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das elektrische Antriebssystem aufweist und mittels des elektrischen Antriebssystems, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Hybridfahrzeug oder aber ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV). Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf. Die Fahrzeugräder der Fahrzeugachsen sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Die jeweiligen Fahrzeugräder sind auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug über die Fahrzeugräder (Bodenkontaktelemente) in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Dabei sind mittels des elektrischen Antriebssystems die Fahrzeugräder wenigstens oder genau einer der Fahrzeugachsen oder beider Fahrzeugachsen, insbesondere rein, elektrisch antreibbar. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die mittels des elektrischen Antriebssystems antreibbaren Fahrzeugräder, welche auch als Antriebsräder bezeichnet werden, zu verstehen.

Das elektrische Antriebssystem weist eine erste elektrische Maschine auf, welche einen ersten Rotor aufweist. Beispielsweise weist die erste elektrische Maschine einen ersten Stator auf, mittels welchem der erste Rotor antreibbar und dadurch um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem Stator antreibbar ist. Die erste elektrische Maschine kann beispielsweise über ihren ersten Rotor erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder und somit des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das elektrische Antriebssystem weist auch eine zweite elektrische Maschine auf, welche einen zweiten Rotor aufweist. Insbesondere weist die zweite elektrische Maschine einen zweiten Stator auf, mittels welchem der zweite Rotor antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem zweiten Stator drehbar ist. Die Rotoren und somit die elektrischen Maschinen sind koaxial zueinander angeordnet, sodass die Maschinendrehachsen zusammenfallen. Das elektrische Antriebssystem weist außerdem ein Planeten-Differentialgetriebe auf. Das Planeten-Differentialgetriebe ist ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe, welche in Planetenbauweise ausgebildet ist. Das Planeten-Differentialgetriebe weist einen Planetenträger, welcher auch als erster Planetenträger bezeichnet wird, ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad auf. Der Planetenträger, das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad sind erste Getriebeelemente des einfach auch als Differential bezeichneten Planeten- Differentialgetriebes. Das elektrische Antriebssystem weist ein Gehäuse auf, in welchem beispielsweise das Planeten-Differentialgetriebe zumindest teilweise angeordnet ist. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, erste Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, ist das jeweilige, erste Getriebeelement um eine erste Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Das Planeten- Differentialgetriebe ist koaxial zu dem ersten Rotor und somit auch koaxial zu dem zweiten Rotor angeordnet, sodass die erste Planetengetriebedrehachse mit der jeweiligen Maschinendrehachse zusammenfällt.

Das elektrische Antriebssystem weist außerdem eine Eingangs-Planetenübersetzung auf, welche insbesondere zusätzlich zu dem Planeten-Differentialgetriebe vorgesehen ist. Die Eingangs-Planetenübersetzung ist ein erster Planetenradsatz oder wird auch als erster Planetenradsatz bezeichnet. Die Eingangs-Planetenübersetzung weist ein Eingangssonnenrad als drittes Sonnenrad und einen Eingangsplanetenträger als zweiten Planetenträger auf. Der Eingangsplanetenträger ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Planetenträger des Planeten-Differentialgetriebes verbunden. Des Weiteren weist die Eingangs-Planetenübersetzung ein Eingangshohlrad als erstes Hohlrad auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse des elektrischen Antriebssystems verbunden ist.

Das elektrische Antriebssystem weist ferner ein erstes Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Rotor drehfest mit dem ersten Planetenträger zu verbinden. Wenn im Folgenden die Rede von dem Planetenträger ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der erste Planetenträger zu verstehen. Mit anderen Worten ist mittels des ersten Schaltelements der erste Rotor drehfest mit dem ersten Planetenträger verbindbar. Insbesondere kann das erste Schaltelement zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umgeschaltet werden. In dem ersten Koppelzustand ist mittels des ersten Schaltelements der erste Rotor drehtest mit dem Planetenträger verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand gibt das erste Schaltelement den ersten Rotor für eine um die Maschinendrehachse und somit um die erste Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Planetenträger erfolgende Drehung frei. Mit anderen Worten sind in der ersten Entkoppelstellung der erste Rotor und der Planetenträger um die erste Planetengetriebedrehachse beziehungsweise um die jeweilige Maschinendrehachse relativ zueinander drehbar. Die jeweilige Maschinendrehachse und die erste Planetengetriebedrehachse werden zusammenfassend auch als Drehachse oder Hauptdrehachse bezeichnet, die in axialer Richtung des elektrischen Antriebssystems verläuft beziehungsweise mit der axialen Richtung des elektrischen Antriebssystems zusammenfällt. Das Eingangssonnenrad, der Eingangsplanetenträger und das Eingangshohlrad sind zweite Getriebeelemente der Eingangs-Planetenübersetzung. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, zweite Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, ist das jeweilige, zweite Getriebeelement um eine zweite Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Insbesondere ist es denkbar, dass die Eingangs-Planetenübersetzung koaxial zu dem Planeten-Differentialgetriebe angeordnet ist, sodass die Planetengetriebedrehachsen zusammenfallen.

Beispielsweise ist das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen wenigstens einer den ersten Koppelzustand bewirkenden, ersten Koppelstellung und wenigstens einer den ersten Entkoppelzustand bewirkenden, ersten Entkoppelstellung bewegbar.

Das elektrische Antriebssystem weist ein zweites Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, den zweiten Rotor drehfest mit dem Eingangssonnenrad zu verbinden. Mit anderen Worten ist mittels des zweiten Schaltelements der zweite Rotor drehfest mit dem Eingangssonnenrad verbindbar. Beispielsweise ist das zweite Schaltelement zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem zweiten Koppelzustand ist mittels des zweiten Schaltelements der zweite Rotor drehfest mit dem Eingangssonnenrad verbunden. In dem zweiten Entkoppelzustand gibt das zweite Schaltelement den zweiten Rotor für eine um die jeweilige Maschinendrehachse relativ zu dem Eingangssonnenrad erfolgende Drehung frei, sodass in dem zweiten Entkoppelzustand der zweite Rotor und das Eingangssonnenrad um die jeweilige Maschinendrehachse und insbesondere um die zweite Planetengetriebedrehachse relativ zueinander gedreht werden können. Beispielsweise kann das zweite Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den zweiten Koppelzustand bewirkenden, zweiten Koppelstellung und wenigstens einer den zweiten Entkoppelzustand bewirkenden, zweiten Entkoppelstellung bewegt werden.

Das elektrische Antriebssystem weist des Weiteren ein drittes Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Rotor drehtest mit dem ersten Sonnenrad zu verbinden. Mit anderen Worten ist mittels des dritten Schaltelements der erste Rotor drehtest mit dem ersten Sonnenrad verbindbar. Beispielsweise kann das dritte Schaltelement zwischen einem dritten Koppelzustand und einem dritten Entkoppelzustand umgeschaltet werden. In dem dritten Koppelzustand ist mittels des dritten Schaltelements der erste Rotor drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden. In dem dritten Entkoppelzustand gibt das dritte Schaltelement den ersten Rotor für eine um die jeweilige Maschinendrehachse beziehungsweise um die erste Planetengetriebedrehachse relativ zu dem ersten Sonnenrad erfolgende Drehung frei, sodass in dem dritten Entkoppelzustand der erste Rotor und das erste Sonnenrad um die jeweilige Maschinendrehachse beziehungsweise um die erste Planetengetriebedrehachse relativ zueinander drehbar sind. Beispielsweise kann das dritte Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den dritten Koppelzustand bewirkenden, dritten Koppelstellung und wenigstens einer den dritten Entkoppelzustand bewirkenden, dritten Entkoppelstellung bewegt werden.

Das elektrische Antriebssystem weist auch ein viertes Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, den zweiten Rotor drehfest mit dem zweiten Sonnenrad zu verbinden. Mit anderen Worten ist mittels des vierten Schaltelements der zweite Rotor drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbindbar. Beispielsweise kann das vierte Schaltelement zwischen einem vierten Koppelzustand und einem vierten Entkoppelzustand umgeschaltet werden. In dem vierten Koppelzustand ist mittels des vierten Schaltelements der zweite Rotor drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden. In dem vierten Entkoppelzustand gibt das vierte Schaltelement den zweiten Rotor für eine um die jeweilige Maschinendrehachse und um die erste Planetengetriebedrehachse relativ zu dem zweiten Sonnenrad erfolgende Drehung frei, sodass in dem vierten Entkoppelzustand der zweite Rotor und das zweite Sonnenrad um die jeweilige Maschinendrehachse und um die damit zusammenfallende, erste Planetengetriebedrehachse relativ zueinander gedreht werden können.

Beispielsweise kann das vierte Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den vierten Koppelzustand bewirkenden, vierten Koppelstellung und wenigstens einer den vierten Entkoppelzustand bewirkenden, vierten Entkoppelstellung bewegt werden.

Durch die Erfindung kann eine besonders kompakte Bauform oder Bauweise des elektrischen Antriebssystems realisiert werden. Dabei kann das Planeten- Differentialgetriebe als integriertes Planetendifferential ausgestaltet werden, insbesondere mit der Eingangs-Planetenübersetzung als Übersetzungsstufe, sodass auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit dargestellt werden kann. Die Schaltelemente ermöglichen eine vorteilhafte und bauraumgünstige Schaltbarkeit des elektrischen Antriebssystems, sodass eine besonders gute Fahrbarkeit darstellbar ist. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Einzelradantrieben an dem jeweiligen, antreibbaren Fahrzeugrad ein jeweiliges Drehmoment durch die dem jeweiligen Fahrzeugrad zugeordnete, elektrische Maschine gestellt werden kann. Üblicherweise sind dadurch die elektrischen Maschinen nur gering ausgelastet und arbeiten ineffizient. Um dieses Problem zu lösen, entsteht üblicherweise ein hoher Bauraumbedarf. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Insbesondere durch das Differential ist es möglich, beide Abtriebsseiten, das heißt beide antreibbaren Fahrzeugräder, insbesondere dauerhaft, mit jeweils einer Seitenwelle zu verbinden. Die Schaltelemente können als Umschalter genutzt werden, um wahlweise und bedarfsgerecht zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi des elektrischen Antriebssystems umschalten zu können. Beispielsweise kann wahlweise zwischen einem ersten Differentialbetrieb mit genau einer der elektrischen Maschine, einem zweiten Differentialgetriebe mit der anderen, übersetzten elektrischen Maschine oder einem auch als Torque-Vectoring-Betrieb bezeichneten Drehmomentenverteilungsbetrieb insbesondere als Einzelradantrieb umgeschaltet werden. In dem ersten Differentialbetrieb ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen ausschließlich mittels einer der elektrischen Maschinen, insbesondere mittels der ersten elektrischen Maschine, angetrieben werden. In dem zweiten Differentialbetrieb ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen nur mittels der anderen elektrischen Maschine, insbesondere mittels der zweiten elektrischen Maschine, angetrieben werden. In dem Drehmomentenverteilungsbetrieb kann ein Einzelradantrieb realisiert werden, bei dem beispielsweise ein erstes der Fahrzeugräder mittels der ersten elektrischen Maschine und das zweite Fahrzeugrad mittels der zweiten elektrischen Maschine angetrieben wird. Es ist möglich, das Differential und die auch als Übersetzungsplanetenradsatz bezeichnete Eingangs-Planetenübersetzung sozusagen zu einer Baugruppe zu verschmelzen, um einen besonders geringen Bauraumbedarf realisieren zu können.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie zum Beispiel „erster“, „erstes“, zweiter“, „zweites“ etc. nicht notwendigerweise verwendet, um eine Anzahl oder Menge anzugeben oder zu implizieren, sondern um eindeutig auf Begriffe referenzieren zu können, denen die Ordnungszahlwörter zugeordnet sind beziehungsweise auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen. Dabei sind jedoch wenigstens vier Schaltelemente vorgesehen, nämlich das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement, sodass das zweite Schaltelement zusätzlich zu dem ersten Schaltelement, das dritte Schaltelement zusätzlich zu dem ersten Schaltelement und zu dem zweiten Schaltelement, und das vierte Schaltelement zusätzlich zu dem ersten, zweiten und dritten Schaltelement vorgesehen sind.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise der Planetenträger und der Eingangsplanetenträger drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet sind und sich insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden, gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um eine den Bauelementen gemeinsame Bauelementdrehachse wie beispielsweise die jeweilige Planetengetriebedrehachse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen. Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu verstehen, dass die Bauelemente derart miteinander gekoppelt sind, dass Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, wobei dann, wenn die Bauelemente drehfest miteinander verbunden sind, die Bauelemente auch drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauelementen über das Schaltelement übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertragend, das heißt derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment zwischen den Bauelementen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauelemente von dem jeweils anderen Bauelement antreibbar beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente permanent drehtest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehtest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, sodass keine Drehmomente zwischen den Bauelementen über das Schaltelement übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent, drehtest miteinander verbunden oder gekoppelt.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehtest oder drehmomentübertragend miteinander verbindbar ist, ist zu verstehen, dass den Bauelementen ein Umschaltelement wie beispielsweise das erste Schaltelement zugeordnet ist, wobei das Umschaltelement zwischen wenigstens einem Koppelzustand und wenigstens einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand sind die Bauelemente mittels des Umschaltelements drehfest oder drehmomentübertragend miteinander verbunden. In dem Entkoppelzustand sind die Bauelemente voneinander entkoppelt, sodass in dem Entkoppelzustand die Bauelemente relativ zueinander insbesondere um die Bauelementdrehachse drehbar sind und insbesondere sodass keine Drehmomente über das Umschaltelement zwischen den Bauelementen übertragen werden können. Somit ist unter „drehtest“ insbesondere Folgendes zu verstehen: Unter einer drehfesten Verbindung zweier, insbesondere drehbar gelagerter, Elemente ist zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Unter einer drehfesten Verbindung eines Elements wie beispielsweise des Eingangshohlrads mit dem Gehäuse ist zu verstehen, dass das Element derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass es nicht gegenüber dem Gehäuse verdreht werden kann. Des Weiteren beziehen sich die Begriffe „axial“ und „in axialer Richtung“ auf die genannte Drehachse beziehungsweise auf eine Richtung der Drehachse, bezüglich derer die Rotoren und das Planeten- Differentialgetriebe und vorzugsweise auch die Eingangs-Planetenübersetzung koaxial zueinander angeordnet sind.

Um auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisieren zu können, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine erste Ausgangs-Planetenübersetzung vorgesehen, welche auch als zweiter Planetenradsatz bezeichnet wird oder als ein zweiter Planetenradsatz ausgebildet ist. Die erste Ausgangs- Planetenübersetzung weist ein erstes Ausgangssonnenrad als viertes Sonnenrad auf, welches, insbesondere permanent, drehtest mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist. Die erste Ausgangs-Planetenübersetzung weist einen ersten Ausgangsplanetenträger als dritten Planetenträger auf. Außerdem weist die erste Ausgangs-Planetenübersetzung ein erstes Ausgangshohlrad als zweites Hohlrad auf, welches, insbesondere permanent, drehtest mit dem Gehäuse verbunden ist. Die erste Ausgangs-Planetenübersetzung ist zusätzlich zu dem Differential und zusätzlich zu der Eingangs-Planetenübersetzung vorgesehen, sodass das vierte Sonnenrad, der dritte Planetenträger und das zweite Hohlrad, mithin das erste Ausgangssonnenrad, der erste Ausgangsplanetenträger und das erste Ausgangshohlrad dritte Getriebeelemente der ersten Ausgangs- Planetenübersetzung sind. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, dritte Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, ist das jeweilige, dritte Getriebeelement um eine dritte Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Beispielsweise kann die erste Ausgangs-Planetenübersetzung koaxial zu dem Planeten-Differentialgetriebe angeordnet sein, sodass die dritte Planetengetriebedrehachse mit der ersten Planetengetriebedrehachse zusammenfällt.

Vorgesehen ist auch eine zweite Ausgangs-Planetenübersetzung, welche ein dritter Planetenradsatz ist. Insbesondere ist die zweite Ausgangs-Planetenübersetzung zusätzlich zu der ersten Ausgangs-Planetenübersetzung und zusätzlich zu der Eingangs- Planetenübersetzung und auch zusätzlich zu dem Planeten-Differentialgetriebe vorgesehen. Die zweite Ausgangs-Planetenübersetzung weist ein zweites Ausgangssonnenrad als fünftes Sonnenrad auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Die zweite Ausgangs- Planetenübersetzung weist einen zweiten Ausgangsplanetenträger als vierten Planetenträger auf. Außerdem weist die zweite Ausgangs-Planetenübersetzung ein zweites Ausgangshohlrad als drittes Hohlrad auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Das zweite Ausgangssonnenrad, der zweite Ausgangsplanetenträger und das zweite Ausgangshohlrad sind vierte Getriebeelemente der zweiten Ausgangs-Planetenübersetzung. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, vierte Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, kann das jeweilige, vierte Getriebeelement um eine vierte Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Insbesondere sind die Ausgangs-Planetenübersetzungen koaxial zueinander angeordnet, sodass die dritte Planetengetriebedrehachse mit der vierten Planetengetriebedrehachse zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist die zweite Ausgangs-Planetenübersetzung koaxial zu dem Planeten- Differentialgetriebe angeordnet, sodass die vierte Planetengetriebedrehachse mit der ersten Planetengetriebedrehachse zusammenfällt. Durch Verwendung der Ausgangs- Planetenübersetzungen können auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Übersetzung und somit eine besonders gute Fahrbarkeit des elektrischen Antriebssystems dargestellt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement zu einem ersten Koppelschaltelement kombiniert sind. Das dritte Koppelschaltelement ist mittels eines ersten gemeinsamen Aktors des elektrischen Antriebssystems betätigbar. Dies bedeutet, dass das elektrische Antriebssystem den ersten Aktor aufweist, mittels welchem das Koppelschaltelement und dadurch das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement betätigbar sind. Somit kann mittels des ersten Aktors das erste Schaltelement zwischen dem ersten Koppelzustand und dem ersten Entkoppelzustand und das dritte Schaltelement zwischen dem dritten Koppelzustand und dem dritten Entkoppelzustand umgeschaltet werden, insbesondere auf folgende Weise. Beispielsweise kann das erste Koppelschaltelement mittels des ersten Aktors zwischen wenigstens einem ersten Verbindungszustand und wenigstens einem zweiten Verbindungszustand umgeschaltet werden. In dem ersten Verbindungszustand sind beispielsweise, insbesondere gleichzeitig, der erste Koppelzustand und der dritte Entkoppelzustand eingestellt, das heißt aktiviert oder eingelegt, sodass sich beispielsweise in dem ersten Verbindungszustand das erste Schaltelement in dem ersten Koppelzustand und das dritte Schaltelement in dem dritten Entkoppelzustand befinden. In dem zweiten Verbindungszustand sind, insbesondere gleichzeitig, der dritte Koppelzustand und der erste Entkoppelzustand eingestellt, das heißt aktiviert, sodass sich beispielsweise in dem zweiten Verbindungszustand das dritte Schaltelement in dem dritten Koppelzustand und das erste Schaltelement in dem ersten Entkoppelzustand befinden. Beispielsweise kann mittels des ersten Aktors das erste Koppelschaltelement in wenigstens einen ersten Neutralzustand geschaltet werden, in welchem, insbesondere gleichzeitig, der erste Entkoppelzustand und der dritte Entkoppelzustand eingestellt, das heißt eingelegt oder aktiviert sind, sodass sich beispielsweise in dem ersten Neutralzustand das erste Schaltelement in dem ersten Entkoppelzustand und das dritte Schaltelement in dem dritten Entkoppelzustand befinden. Beispielsweise kann mittels des ersten Aktors das erste Koppelschaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen wenigstens einer den ersten Verbindungszustand bewirkenden, ersten Verbindungsstellung und wenigstens einer den zweiten Verbindungszustand bewirkenden, zweiten Verbindungsstellung und beispielsweise auch zwischen wenigstens einer den ersten Neutralzustand bewirkenden, ersten Neutralstellung bewegt werden. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement zu einem zweiten Koppelschaltelement kombiniert sind, welches mittels eines zweiten gemeinsamen Aktors des elektrischen Antriebssystems betätigbar ist. Somit weist das elektrische Antriebssystem vorzugsweise auch den zweiten Aktor auf, mittels welchem das zweite Koppelschaltelement betätigbar, das heißt umschaltbar, ist. Beispielsweise kann das zweite Koppelschaltelement mittels des zweiten Aktors zwischen wenigstens einem dritten Verbindungszustand und wenigstens einem vierten Verbindungszustand umgeschaltet werden. In dem dritten Verbindungszustand sind beispielsweise, insbesondere gleichzeitig, der zweite Koppelzustand und der vierte Entkoppelzustand eingestellt, das heißt aktiviert oder eingelegt, sodass sich beispielsweise in dem dritten Verbindungszustand das zweite Schaltelement in dem zweiten Koppelzustand und das vierte Schaltelement in dem vierten Entkoppelzustand befinden. In dem vierten Verbindungszustand sind beispielsweise, insbesondere gleichzeitig, der vierte Koppelzustand und der zweite Entkoppelzustand eingelegt, das heißt aktiviert oder eingelegt, sodass sich beispielsweise in dem vierten Verbindungszustand das vierte Schaltelement in dem vierten Koppelzustand und das zweite Schaltelement in dem zweiten Entkoppelzustand befinden. Ferner ist es denkbar, dass das zweite Koppelschaltelement mittels des zweiten Aktors in einen zweiten Neutralzustand schaltbar ist. In dem zweiten Neutralzustand sind beispielsweise, insbesondere gleichzeitig, der vierte Entkoppelzustand und der zweite Entkoppelzustand eingestellt, das heißt eingelegt oder aktiviert, sodass sich beispielsweise in dem zweiten Neutralzustand das vierte Schaltelement in dem vierten Entkoppelzustand und das zweite Schaltelement in dem zweiten Entkoppelzustand befinden. Somit kann mittels des zweiten Aktors das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement gleichzeitig umgeschaltet werden, und zwar insbesondere zwischen dem zweiten Koppelzustand, dem zweiten Entkoppelzustand, dem vierten Koppelzustand und dem vierten Entkoppelzustand. Beispielsweise kann mittels des zweiten Aktors das zweite Koppelschaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen wenigstens einer den dritten Verbindungszustand bewirkenden, dritten Verbindungsstellung und wenigstens einer den vierten Verbindungszustand bewirkenden, vierten Verbindungsstellung sowie beispielsweise auch zwischen wenigstens einer den zweiten Neutralzustand bewirkenden, zweiten Neutralstellung bewegt werden. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders geringgehalten werden.

Um insbesondere in axialer Richtung des elektrischen Antriebssystems und somit entlang der Drehachse betrachtet einen besonders geringen Bauraumbedarf realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass hinsichtlich der axialen Richtung des elektrischen Antriebssystems, das heißt in axialer Richtung des elektrischen Antriebssystems der erste Rotor, das dritte Schaltelement, das erste Schaltelement, das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad, das Eingangssonnenrad, das zweite Schaltelement, das vierte Schaltelement und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge, das heißt in der Reihenfolge ihrer Nennung, aufeinanderfolgend und somit nacheinander oder hintereinander angeordnet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in axialer Richtung des elektrischen Antriebssystems der erste Rotor, das dritte Schaltelement, das erste Schaltelement, das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad, das Eingangssonnenrad, das zweite Schaltelement, das vierte Schaltelement und der zweite Rotor in folgender Reihenfolge aufeinanderfolgend, das heißt hintereinander oder nacheinander, angeordnet sind: Der erste Rotor - das dritte Schaltelement - das erste Schaltelement - das erste Sonnenrad - das zweite Sonnenrad - das Eingangssonnenrad - das zweite Schaltelement - das vierte Schaltelement - der zweite Rotor. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich in axialer Richtung des elektrischen Antriebssystems das dritte Schaltelement an den ersten Rotor, das erste Schaltelement an das dritte Schaltelement, das erste Sonnenrad an das erste Schaltelement, das zweite Sonnenrad an das erste Sonnenrad, das Eingangssonnenrad an das zweite Sonnenrad, das zweite Schaltelement an das Eingangssonnenrad, das vierte Schaltelement an das zweite Schaltelement und der zweite Rotor an das vierte Schaltelement anschließen.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass an dem Planetenträger des Planeten-Differentialgetriebes erste Planetenräder, insbesondere drehbar, angeordnet oder gehalten sind. Das jeweilige, erste Planetenrad kämmt mit dem ersten Sonnenrad. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass an dem Planetenträger (erster Planetenträger) insbesondere zusätzlich zu den ersten Planetenrädern vorgesehene, zweite Planetenräder, insbesondere drehbar, angeordnet, insbesondere gehalten, sind, wobei das jeweilige, zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad kämmt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass ein Kämmen der ersten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad unterbleibt, und vorzugsweise ist es vorgesehen, dass ein Kämmen der zweiten Räder mit dem ersten Sonnenrad unterbleibt. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass jeweils, insbesondere genau, eines der ersten Planetenräder mit jeweils, insbesondere genau, einem der zweiten Planetenräder kämmt und dadurch eine Planetenradgruppe bildet. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders geringgehalten werden. Um den Bauraumbedarf des Planeten-Differentialgetriebes und somit des elektrischen Antriebssystems in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an dem Eingangsplanetenträger Eingangsplanetenräder als dritte Planetenräder drehbar angeordnet, insbesondere gehalten, sind, wobei die zweiten Planetenräder zusätzlich zu den ersten Planetenrädern vorgesehen sind, und wobei die dritten Planetenräder zusätzlich zu den ersten und zweiten Planetenrädern vorgesehen sind. Um dabei den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass jeweils, insbesondere genau, eines der Eingangsplanetenräder koaxial zu jeweils, insbesondere genau, einem der zweiten Planetenräder angeordnet ist und dadurch eine jeweilige, zweite Planetenradgruppe bildet.

Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweiligen, koaxial zueinander angeordneten Planetenräder der jeweiligen, zweiten Planetenradgruppe auf einem gemeinsamen Planetenradbolzen drehbar angeordnet, insbesondere gehalten oder gelagert, sind, wodurch der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten besonders gering gehalten werden können. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Planetenradbolzen einstückig, das heißt einteilig, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Planetenradbolzen aus einem einzigen Stück gebildet und somit durch einen Monoblock oder als ein Monoblock ausgebildet ist. Wieder mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Planetenradbolzen als ein einstückig und somit integral hergestellter, integraler Körper ausgebildet ist, welcher nicht etwa aus mehreren, separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt ist, sondern der Planetenradbolzen ist einstückig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Planetenradbolzen aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl, gebildet, sodass vorzugsweise der jeweilige Planetenradbolzen als ein Stahlbolzen ausgebildet ist.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass für einen ersten Effizienzbetrieb das erste Schaltelement geschlossen, das zweite Schaltelement geöffnet, das dritte Schaltelement geöffnet und das vierte Schaltelement geöffnet sind. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem ersten Effizienzbetrieb sich das erste Schaltelement in dem ersten Koppelzustand, das zweite Schaltelement in dem zweiten Entkoppelzustand, das dritte Schaltelement in dem dritten Entkoppelzustand und das vierte Schaltelement in dem vierten Entkoppelzustand befinden.

Um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass für einen zweiten Effizienzbetrieb das erste Schaltelement geöffnet, das zweite Schaltelement geschlossen, das dritte Schaltelement geöffnet und das vierte Schaltelement geöffnet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem zweiten Effizienzbetrieb sich das erste Schaltelement in dem ersten Entkoppelzustand, das zweite Schaltelement in dem zweiten Koppelzustand, das dritte Schaltelement in dem dritten Entkoppelzustand und das vierte Schaltelement in dem vierten Entkoppelzustand befinden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Betriebs dadurch aus, dass für einen auch als Boost-Betrieb oder Beschleunigungsbetrieb bezeichneten Antriebsbetrieb das erste Schaltelement geschlossen, das zweite Schaltelement geschlossen, das dritte Schaltelement geöffnet und das vierte Schaltelement geöffnet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem Antriebsbetrieb sich das erste Schaltelement in dem ersten Koppelzustand, das zweite Schaltelement in dem zweiten Koppelzustand, das dritte Schaltelement in dem dritten Entkoppelzustand und das vierte Schaltelement in dem vierten Entkoppelzustand befinden.

Schließlich hat es sich zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Fährbetriebs als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn für einen auch als Torque-Vectoring-Betrieb bezeichneten Drehmomentenverteilungsbetrieb des elektrischen Antriebssystems das erste Schaltelement geöffnet, das zweite Schaltelement geöffnet, das dritte Schaltelement geschlossen und das vierte Schaltelement geschlossen sind. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass in dem Drehmomentenverteilungsbetrieb sich das erste Schaltelement in dem ersten Entkoppelzustand, das zweite Schaltelement in dem zweiten Entkoppelzustand, das dritte Schaltelement in dem dritten Koppelzustand und das vierte Schaltelement in dem vierten Koppelzustand befinden.

In dem ersten Effizienzbetrieb ist beispielsweise eine, insbesondere rein elektrische, Fahrt des Kraftfahrzeugs in einem normalen Differentialbetrieb darstellbar, wobei beispielsweise die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen ausschließlich mittels der ersten elektrischen Maschine angetrieben werden. Dabei ist beispielsweise die zweite elektrische Maschine abgehängt, mithin von dem übrigen elektrischen Antriebssystem abgekoppelt, sodass die zweite elektrische Maschine vorzugsweise nicht mitgeschleppt wird. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb gewährleistet werden. In dem zweiten Effizienzbetrieb ist beispielsweise, insbesondere eine rein elektrische, Fahrt möglich, wobei beispielsweise die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen ausschließlich mittels der zweiten elektrischen Maschine angetrieben werden. Dabei ist die zweite elektrische Maschine, insbesondere durch die Eingangs-Planetenübersetzung, besonders vorteilhaft übersetzt, sodass ein besonders hohes Abtriebsdrehmoment zum Antreiben der Fahrzeugräder dargestellt werden kann. Insbesondere kann in dem zweiten Effizienzbetrieb ein normaler Differentialbetrieb realisiert werden, wodurch ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist. Insbesondere ist es möglich, in dem zweiten Effizienzbetrieb die erste elektrische Maschine abzuhängen, mithin von dem übrigen elektrischen Antriebssystem abzukoppeln, sodass beispielsweise die erste elektrische Maschine nicht mitgeschleppt wird.

Der Boost-Betrieb ermöglicht beispielsweise eine starke Beschleunigung und dabei insbesondere ein starkes Anfahren des beispielsweise zunächst stehenden Kraftfahrzeugs, wobei beispielsweise in dem Boost-Betrieb eine Drehmomentenverteilung, das heißt ein sogenanntes Torque-Vectoring, darstellbar ist. In dem Boost-Betrieb werden die Fahrzeugräder beispielsweise mittels beider elektrischer Maschinen angetrieben, insbesondere derart, dass die Fahrzeugräder mittels der ersten elektrischen Maschine, insbesondere direkt, und mittels der zweiten elektrischen Maschine, insbesondere übersetzt, insbesondere gleichzeitig, angetrieben werden. Ferner ermöglicht es die Erfindung, insbesondere für eine leistungsfähige Drehmomentenverteilungsfahrt einen Einzelradantrieb zu realisieren. Beispielsweise werden in dem Drehmomentenverteilungsbetrieb die Fahrzeugräder mittels beider elektrischer Maschinen, insbesondere gleichzeitig, angetrieben, insbesondere beispielsweise derart, dass ein Einzelradantrieb darstellbar oder dargestellt ist.

Der erste Effizienzbetrieb, der zweite Effizienzbetrieb, der Boost-Betrieb (Antriebsbetrieb) und der Drehmomentenverteilungsbetrieb (Torque-Vectoring-Betrieb) sind beispielsweise die zuvor genannten Betriebsmodi des elektrischen Antriebssystems, wobei mittels der Schaltelemente besonders vorteilhaft und insbesondere zumindest nahezu ohne Lastunterbrechung zwischen den Betriebsmodi umgeschaltet werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug; und

Fig. 2 eine Schalttabelle zur Veranschaulichung von unterschiedlichen Betriebsmodi des elektrischen Antriebssystems.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein elektrisches Antriebssystem 10 für ein auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Das elektrische Antriebssystem 10 ist eine Antriebsvorrichtung. Das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand das elektrische Antriebssystem 10 auf und ist mittels des elektrischen Antriebssystems 10, insbesondere rein elektrisch, antreibbar. Außerdem weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf, wobei die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Mittels des elektrischen Antriebssystems 10 können die Fahrzeugräder wenigstens oder genau einer der Fahrzeugachsen oder beider Fahrzeugachsen angetrieben werden. Die mittels des elektrischen Antriebssystems 10 antreibbaren Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs sind in Fig. 1 besonders schematisch dargestellt und mit 12 und 14 bezeichnet. Die die Fahrzeugräder 12 und 14 umfassende Fahrzeugachse ist mit 16 bezeichnet. Das elektrische Antriebssystem 10 weist eine erste elektrische Maschine 18 auf, welche einen ersten Stator 20 und einen ersten Rotor 22 aufweist. Der Rotor 22 ist mittels des Stators 20 antreibbar und dadurch relativ zu dem Stator 20 um eine erste Maschinendrehachse 24 drehbar. Über ihren Rotor 22 kann die erste elektrische Maschine 18 erste Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein elektrischen, Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14 bereitstellen. Das Antriebssystem 10 weist außerdem eine zweite elektrische Maschine 26 auf, welche einen zweiten Stator 28 und einen zweiten Rotor 30 aufweist. Der zweite Rotor 30 ist mittels des zweiten Stators 28 antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse 32 relativ zu dem Stator 28 und auch relativ zu einem Gehäuse 34 des elektrischen Antriebssystems 10 drehbar, wobei auch der Rotor 22 um die Maschinendrehachse 24 relativ zu dem Gehäuse 34 drehbar ist. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Rotoren 22 und 30 und somit die elektrischen Maschinen 18 und 26 koaxial zueinander angeordnet sind, sodass die Maschinendrehachsen 24 und 32 zusammenfallen. Über ihren Rotor 30 kann die zweite elektrische Maschine 26 zweite Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein elektrischen, Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14 bereitstellen.

Das elektrische Antriebssystem 10 weist ein Planeten-Differentialgetriebe 36 auf, welches auch einfach als Differential oder Differentialgetriebe bezeichnet wird. Das Differential ist von der jeweiligen, elektrischen Maschine 18, 26 antreibbar, sodass die Fahrzeugräder 12 und 14 über das Differential von der jeweiligen, elektrischen Maschine 18, 26 antreibbar sind. Beispielsweise kann ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Antriebsdrehmoment resultierendes Eingangsdrehmoment in das Differential eingeleitet werden, wodurch das Differential antreibbar ist. Beispielsweise kann das Differential ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Eingangsdrehmoment resultierendes Ausgangsdrehmoment zum Antreiben des jeweiligen Fahrzeugrads 12, 14 bereitstellen. Dabei weist das Differential die hinlänglich aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannte Funktion auf, dass das Differential das jeweilige Eingangsdrehmoment auf die Fahrzeugräder 12 und 14 aufteilen oder verteilen kann. Außerdem lässt das Differential beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder 12 und 14 zu, insbesondere derart, dass sich das kurvenäußere Fahrzeugrad 12, 14 mit einer größeren Drehzahl drehen kann als das kurveninnere Fahrzeugrad 14, 12, insbesondere während die Fahrzeugräder 12 und 14 drehmomentübertragend mit der elektrischen Maschine 18 und/oder mit der elektrischen Maschine 26 verbunden und mittels der elektrischen Maschine 18 und/oder mittels der elektrischen Maschine 26 antreibbar sind oder angetrieben werden. Das Planeten-Differentialgetriebe weist einen ersten Planetenträger 38 auf, welcher auch einfach als Planetenträger bezeichnet wird. Außerdem weist das Planeten- Differentialgetriebe 36 ein erstes Sonnenrad 40 und ein zweites Sonnenrad 42 auf. Beispielsweise kann das Differential das jeweilige Ausgangsdrehmoment über das jeweilige Sonnenrad 40, 42 bereitstellen. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann beispielsweise ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Ausgangsdrehmoment resultierendes Abtriebsdrehmoment auf das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14 übertragen werden, um dadurch das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14 anzutreiben. Das auf das Fahrzeugrad 12 übertragbare Abtriebsdrehmoment ist durch einen Pfeil 44 veranschaulicht, und das auf das Fahrzeugrad 14 übertragbare Abtriebsdrehmoment ist durch einen Pfeil 46 veranschaulicht. Der Planetenträger 38 und die Sonnenräder 40 und 42 sind um eine erste Planetengetriebedrehachse 48 relativ zu dem Gehäuse 34 drehbar. Es ist erkennbar, dass das Differential koaxial zu den elektrischen Maschinen 18 und 26 angeordnet ist, sodass die erste Planetengetriebedrehachse mit den Maschinendrehachsen 24 und 32 zusammenfällt.

Das Antriebssystem 10 weist eine Eingangs-Planetenübersetzung 50 als ersten Planetenradsatz auf, welcher zusätzlich zu dem Planeten-Differentialgetriebe 36 vorgesehen ist. Die Eingangs-Planetenübersetzung 50 weist ein Eingangssonnenrad 52 als drittes Sonnenrad, einen Eingangsplanetenträger 54 als zweiten Planetenträger und ein Eingangshohlrad 56 als erstes Hohlrad auf. Es ist erkennbar, dass das Eingangshohlrad 56, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 34 verbunden ist. Das Eingangssonnenrad 52 und der Eingangsplanetenträger 54 können um eine zweite Planetengetriebedrehachse 58 relativ zu dem Gehäuse 34 gedreht werden. Beispielsweise ist die Eingangs-Planetenübersetzung 50 koaxial zu dem Differential und koaxial zu den elektrischen Maschinen 18 und 26 angeordnet, sodass die zweite Planetengetriebedrehachse 58 mit der ersten Planetengetriebeachse 48 und mit den Maschinendrehachsen 24 und 32 zusammenfällt. Des Weiteren ist aus Fig. 1 erkennbar, dass der Eingangsplanetenträger 54 (zweiter Planetenträger), insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Planetenträger 38 verbunden ist.

Das elektrische Antriebssystem 10 weist ein erstes Schaltelement SE1 auf, mittels welchem der erste Rotor 22 drehfest mit dem ersten Planetenträger 38 verbindbar ist. Vorgesehen ist auch ein zweites Schaltelement SE2, mittels welchem der zweite Rotor 30 drehfest mit dem Eingangssonnenrad 52 verbindbar ist. Vorgesehen ist außerdem ein drittes Schaltelement SE3, mittels welchem der erste Rotor 22 drehfest mit dem ersten Sonnenrad 40 verbindbar ist. Des Weiteren umfasst das elektrische Antriebssystem 10 ein viertes Schaltelement SE4, mittels welchem der zweite Rotor 30 drehtest mit dem zweiten Sonnenrad 42 verbindbar ist.

Vorgesehen ist auch eine erste Ausgangs-Planetenübersetzung 60 als zweiter Planetenradsatz, wobei die Ausgangs-Planetenübersetzung 60 ein erstes Ausgangssonnenrad 62 als viertes Sonnenrad, einen ersten Ausgangsplanetenträger 64 als dritten Planetenträger und ein erstes Ausgangshohlrad 66 als zweites Hohlrad aufweist. Das erste Ausgangshohlrad 66 ist, insbesondere permanent, drehtest mit dem Gehäuse 34 verbunden. Das erste Ausgangssonnenrad 62 ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Sonnenrad 40 verbunden. Die erste Ausgangs- Planetenübersetzung 60 ist zusätzlich zu dem Differential und zusätzlich zu der Eingangs- Planetenübersetzung 50 vorgesehen. Das elektrische Antriebssystem 10 umfasst außerdem eine zweite Ausgangs-Planetenübersetzung 68, welche zusätzlich zu dem Differential (Planeten-Differentialgetriebe 36), zusätzlich zu der Eingangs- Planetenübersetzung 50 und zusätzlich zu der ersten Ausgangs-Planetenübersetzung 60 vorgesehen ist. Die zweite Ausgangs-Planetenübersetzung 68 weist ein zweites Ausgangssonnenrad 70 als fünftes Sonnenrad, einen zweiten Ausgangsplanetenträger 72 als vierten Planetenträger und ein zweites Ausgangshohlrad 74 als drittes Hohlrad auf. Es ist erkennbar, dass das zweite Ausgangshohlrad 74, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 34 verbunden ist. Außerdem ist das zweite Ausgangssonnenrad 70, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 42 verbunden.

Beispielsweise kann die jeweilige Ausgangs-Planetenübersetzung 60, 68 das jeweilige, von dem jeweiligen Sonnenrad 40, 42 bereitstellbare Ausgangsdrehmoment in das jeweilige, durch den jeweiligen Pfeil 44, 46 veranschaulichte Abtriebsdrehmoment übersetzen oder umwandeln, sodass das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14 über die jeweilige Ausgangs-Planetenübersetzung 60, 68 von dem jeweiligen Sonnenrad 40, 42 antreibbar ist.

Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel sind das erste Schaltelement SE1 und das dritte Schaltelement SE3 zu einem ersten Koppelschaltelement KS1 zusammengefasst, welches ein erstes Schaltteil S1 aufweist. Wie in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 76 veranschaulicht ist, kann das erste Schaltteil S1, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse 34, zwischen wenigstens einer ersten Verbindungsstellung und wenigstens einer zweiten Verbindungsstellung bewegt werden. In der ersten Verbindungsstellung befindet sich das erste Koppelschaltelement KS1 in einem ersten Verbindungszustand, und in der zweiten Verbindungsstellung befindet sich das erste Koppelschaltelement KS1 in einem zweiten Verbindungszustand. In dem ersten Verbindungszustand befindet sich das erste Schaltelement SE1 in seinem ersten Koppelzustand, während sich das dritte Schaltelement SE3 in seinem dritten Entkoppelzustand befindet. Mit anderen Worten ist in dem ersten Verbindungszustand das erste Schaltelement SE1 geschlossen, während das dritte Schaltelement SE3 geöffnet ist. In dem zweiten Verbindungszustand befindet sich das dritte Schaltelement SE3 in seinem dritten Koppelzustand, während sich das erste Schaltelement SE1 in seinem ersten Entkoppelzustand befindet. Mit anderen Worten ist in dem zweiten Verbindungszustand das dritte Schaltelement SE3 geschlossen, während das erste Schaltelement SE1 geöffnet ist.

Außerdem sind bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel das zweite Schaltelement SE2 und das vierte Schaltelement SE4 zu einem zweiten Koppelschaltelement KS2 kombiniert oder zusammengeführt, welches ein zweites Schaltteil S2 aufweist. Wie durch einen Doppelpfeil 78 veranschaulicht ist, kann das zweite Schaltteil S2, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 34 und/oder translatorisch, zwischen wenigstens einer dritten Verbindungsstellung und wenigstens einer vierten Verbindungsstellung bewegt werden. In der dritten Verbindungsstellung befindet sich das Koppelschaltelement KS2 in einem dritten Verbindungszustand, und in der vierten Verbindungsstellung befindet sich das zweite Koppelschaltelement KS2 in einem vierten Verbindungszustand. In dem dritten Verbindungszustand befindet sich das zweite Schaltelement SE2 in seinem zweiten Koppelzustand, während sich das vierte Schaltelement SE4 in seinem vierten Entkoppelzustand befindet. In dem vierten Verbindungszustand befindet sich das vierte Schaltelement SE4 in seinem vierten Koppelzustand, während sich das zweite Schaltelement SE2 in seinem zweiten Entkoppelzustand befindet. Mit anderen Worten ist in dem dritten Verbindungszustand das zweite Schaltelement SE2 geschlossen, während das vierte Schaltelement SE4 geöffnet ist. In dem vierten Verbindungszustand ist das vierte Schaltelement SE4 geschlossen, während das zweite Schaltelement SE2 geöffnet ist. Beispielsweise kann das erste Schaltteil S1 mittels eines in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten, ersten Aktors 80 zwischen der ersten Verbindungsstellung und der zweiten Verbindungsstellung bewegt werden. Beispielsweise kann das zweite Schaltteil S2 mittels eines in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten, zweiten Aktors 82 zwischen der dritten Verbindungsstellung und der vierten Verbindungsstellung bewegt werden. Der Aktor 82 ist zusätzlich zu dem Aktor 80 vorgesehen, und der Aktor 80 ist zusätzlich zu dem Aktor 82 vorgesehen. Insbesondere ist der Aktor 80 bezüglich des Aktors 82 extern angeordnet, und vorzugsweise ist der Aktor 82 bezüglich des Aktors 80 extern angeordnet. Es ist erkennbar, dass der Aktor 80 ein den Schaltelementen SE1 und SE3 gemeinsamer, erster Aktor ist, und der Aktor 82 ist ein den Schaltelementen SE2 und SE4 gemeinsamer, zweiter Aktor. In axialer Richtung des Antriebssystems 10 und somit entlang der Maschinendrehachse 24, 32 beziehungsweise der Planetengetriebedrehachse 48, 58 betrachtet sind der erste Rotor 22, das dritte Schaltelement SE3, das erste Schaltelement SE1 , das erste Sonnenrad 40, das zweite Sonnenrad 42, das Eingangssonnenrad 52, das zweite Schaltelement SE2, das vierte Schaltelement SE4 und der zweite Rotor 30 in der Reihenfolge ihrer Nennung aufeinanderfolgend, das heißt nacheinander, angeordnet.

An dem ersten Planetenträger 38 sind erste Planetenräder des Planeten- Differentialgetriebes 36 drehbar gehalten, wobei in Fig. 1 eines der ersten Planetenräder erkennbar und mit P1 bezeichnet ist. Außerdem sind an dem ersten Planetenträger 38 zweite Planetenräder des Planeten-Differentialgetriebes 36 drehbar gehalten, wobei in Fig. 1 eines der zweiten Planetenräder dargestellt und mit P2 bezeichnet ist. Die Planetenräder P1 kämmen mit dem Sonnenrad 40, und die Planetenräder P2 kämmen mit dem Sonnenrad 42. Jeweils eines der ersten Planetenräder P1 und jeweils eines der zweiten Planetenräder P2 kämmen miteinander und bilden somit eine erste Planetenradgruppe. Beispielsweise sind die Planetenräder der jeweiligen, ersten Planetenradgruppe desachsiert zueinander angeordnet, sodass ihre Drehachsen parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind.

An dem Eingangsplanetenträger 54 sind dritte Planetenräder drehbar gehalten, wobei in Fig. 1 von den dritten Planetenrädern ein Planetenrad dargestellt und mit P3 bezeichnet ist. Es ist erkennbar, dass jeweils eines der Planetenräder P3 koaxial zu jeweils einem der Planetenräder P2 angeordnet ist, wodurch das jeweilige, dritte Planetenrad P3 und das jeweilige, koaxial dazu angeordnete, zweite Planetenrad P2 eine zweite Planetenradgruppe bilden. Die dritten Planetenräder P3 werden auch als Eingangsplanetenräder bezeichnet. Die jeweiligen Planetenräder P2 und P3 der jeweiligen, zweiten Planetenradgruppe sind koaxial angeordnet und somit um eine gemeinsame Planetenraddrehachse relativ zu dem Planetenträger 38 und relativ zu dem Eingangsplanetenträger 54 drehbar. Insbesondere sind die jeweiligen, koaxial zueinander angeordneten Planetenräder P2 und P3 der jeweiligen, zweiten Planetenradgruppe drehbar auf einem gemeinsamen, insbesondere einstückig ausgebildeten Planetenradbolzen 55 angeordnet. Der einteilig ausgebildete gemeinsame Planetenradbolzen 55 ist somit Teil des Planetenträgers 38 und Teil des Planetenträgers 54. Fig. 2 zeigt eine Schalttabelle zur Veranschaulichung von vier Betriebsmodi, in welchen das elektrische Antriebssystem 10 wahlweise betreibbar ist. Ein erster der Betriebsmodi ist ein mit E1 bezeichneter, erste Effizienzbetrieb, in welchem oder zu dessen Realisierung das Schaltelement SE1 geschlossen ist, während die Schaltelemente SE2, SE3 und SE4, insbesondere gleichzeitig, geöffnet sind.

Beispielsweise kann das Schaltteil S1 mittels des Aktors 80 in eine erste Neutralstellung, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 34 und/oder translatorisch, bewegt werden. In der ersten Neutralstellung befindet sich das erste Koppelschaltelement KS1 beispielsweise in ersten Neutralzustand, in welchem die Schaltelemente SE1 und SE3 gleichzeitig geöffnet sind, mithin sich das erste Schaltelement SE1 in seinem ersten Entkoppelzustand und das dritte Schaltelement SE3 in seinem dritten Koppelzustand befindet. Beispielsweise kann das zweite Schaltteil S2 mittels des zweiten Stators 28, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse 34, in wenigstens eine zweite Neutralstellung bewegt werden, in welcher sich das zweite Koppelschaltelement KS2 in einem zweiten Neutralzustand befindet. In dem zweiten Neutralzustand sind die Schaltelemente SE2 und SE4, insbesondere gleichzeitig, geöffnet. Mit anderen Worten befindet sich beispielsweise in dem zweiten Neutralzustand das vierte Schaltelement SE4 in seinem vierten Entkoppelzustand, während sich das zweite Schaltelement SE2 in seinem zweiten Entkoppelzustand befindet. Um somit beispielsweise den ersten Effizienzbetrieb E1 zu realisieren, befindet sich beispielsweise das erste Koppelschaltelement KS1 in seinem ersten Verbindungszustand, während sich beispielsweise das zweite Koppelschaltelement KS2 in seinem zweiten Neutralzustand befindet.

Ein zweiter der Betriebsmodi ist ein mit E2 bezeichneter, zweiter Effizienzbetrieb, in welchem oder zu dessen Realisierung das Schaltelement SE2 geschlossen ist, während die Schaltelemente SE1, SE3 und SE4, insbesondere gleichzeitig, geöffnet sind. Zur Realisierung des zweiten Effizienzbetriebs E2 befindet sich beispielsweise das zweite Koppelschaltelement KS2 in seinem dritten Verbindungszustand, während sich beispielsweise das erste Koppelschaltelement KS1 in seinem ersten Neutralzustand befindet.

Ein dritter der Betriebsmodi ist ein mit B bezeichneter Boost-Betrieb, welcher auch als Unterstützungsbetrieb, Antriebsbetrieb oder Beschleunigungsbetrieb bezeichnet wird. In dem Boost-Betrieb B sind die Schaltelemente SE1 und SE2 gleichzeitig geschlossen, während die Schaltelemente SE3 und SE4 gleichzeitig geöffnet sind. Hierfür befindet sich beispielsweise das erste Koppelschaltelement KS1 in seinem ersten Verbindungszustand, während sich das zweite Koppelschaltelement KS2 in seinem dritten Verbindungszustand befindet. Ein vierter der Betriebsmodi ist ein mit TV bezeichneter Drehmomentenverteilungsbetrieb, welcher auch als Torque-Vectoring-Betrieb bezeichnet wird. In dem Drehmomentenverteilungsbetrieb TV oder zur Realisierung des Drehmomentenverteilungsbetriebs TV sind die Schaltelemente SE1 und SE2 gleichzeitig geöffnet, während die Schaltelemente SE3 und SE4 gleichzeitig geschlossen sind. Hierfür befindet sich beispielsweise das erste Koppelschaltelement KS1 in seinem zweiten Verbindungszustand, während sich das zweite Koppelschaltelement KS2 in seinem vierten Verbindungszustand befindet.

Die erste Ausgangs-Planetenübersetzung 60 weist vierte Planetenräder auf, von denen ein mit P4 bezeichnetes, viertes Planetenrad dargestellt ist. Die vierten Planetenräder P4 sind drehbar an dem ersten Ausgangsplanetenträger 64 gehalten und kämmen, insbesondere gleichzeitig, mit dem ersten Ausgangssonnenrad 62 und mit dem ersten Ausgangshohlrad 66. An dem zweiten Ausgangsplanetenträger 72 sind fünfte Planetenräder drehbar gehalten, von denen in Fig. 1 ein mit P5 bezeichnetes Planetenrad erkennbar ist. Die fünften Planetenräder P5 kämmen, insbesondere gleichzeitig, mit dem zweiten Ausgangssonnenrad 70 und mit dem zweiten Ausgangshohlrad 74. Ferner ist erkennbar, dass das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit dem jeweiligen Ausgangsplanetenträger 64, 72 verbunden ist, sodass der jeweilige Ausgangsplanetenträger 64, 72 ein jeweiliger Abtrieb der jeweiligen Ausgangs-Planetenübersetzung 60, 68 ist.

Bezugszeichenliste

10 elektrisches Antriebssystem

12 Fahrzeugrad

14 Fahrzeugrad

16 Fahrzeugachse

18 erste elektrische Maschine

20 erster Stator

22 erster Rotor

24 erste Maschinendrehachse

26 zweite elektrische Maschine

28 zweiter Stator

30 zweiter Rotor

32 zweite Maschinendrehachse

34 Gehäuse

36 Planeten-Differentialgetriebe

38 erster Planetenträger

40 erstes Sonnenrad

42 zweites Sonnenrad

44 Pfeil

46 Pfeil

48 erste Planetengetriebedrehachse

50 Eingangs-Planetenübersetzung

52 Eingangssonnenrad

54 Eingangsplanetenträger

55 Planetenradbolzen

56 Eingangshohlrad

58 zweite Planetengetriebedrehachse

60 erste Ausgangs-Planetenübersetzung

62 erstes Ausgangssonnenrad

64 erster Ausgangsplanetenträger

66 erstes Ausgangshohlrad

68 zweite Ausgangs-Planetenübersetzung

70 zweites Ausgangssonnenrad

72 zweiter Ausgangsplanetenträger

74 zweites Ausgangshohlrad

76 Pfeil 78 Pfeil

80 erster Aktor

82 zweiter Aktor

B Boost-Betrieb

E1 erster Effizienzbetrieb

E2 zweiter Effizienzbetrieb

KS1 erstes Koppelschaltelement

KS2 zweites Koppelschaltelement

P1 erstes Planetenrad

P2 zweites Planetenrad

P3 drittes Planetenrad

P4 viertes Planetenrad

P5 fünftes Planetenrad

S1 erstes Schaltteil

S2 zweites Schaltteil

SE1 erstes Schaltelement

SE2 zweites Schaltelement

SE3 drittes Schaltelement

SE4 viertes Schaltelement

TV Drehmomentenverteilungsbetneb