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Title:
DRIVE AXLE FOR A MOTOR VEHICLE, IN PARTICULAR FOR A PASSENGER VEHICLE, AND MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/104479
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive axle (10) for a motor vehicle, comprising two vehicle wheels (12, 14), a first shaft (18), via which a first vehicle wheel of the vehicle wheels (12, 14) can be driven, a second shaft (20), via which the second vehicle wheel (14) can be driven, a first electric machine (22) which has a first stator (24) and a first rotor (26), a differential transmission (30), via which the shafts (18, 20) can be driven, said vehicle wheels (112, 14) being drivable via the shafts (18, 20) by means of the first rotor (26) of the first electric machine (22), and a second electric machine (32) which has a second stator (34) and a second rotor (36). Only one of the shafts (18, 20) is paired with a clutch (42), by means of which the shaft (18, 20) can be connected to the second rotor (36) so as to transmit a torque while bypassing the other shaft (20, 18) and while bypassing the differential transmission (30).

Inventors:
HAERTER TOBIAS (DE)
SCHILDER TOBIAS (DE)
ZEIBIG JONATHAN (DE)
HAHN PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/082485
Publication Date:
June 15, 2023
Filing Date:
November 18, 2022
Export Citation:
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Assignee:
MERCEDES BENZ GROUP AG (DE)
International Classes:
B60K1/00; B60K1/02; B60K17/02; B60K17/04; B60K23/04
Domestic Patent References:
WO2013083215A12013-06-13
Foreign References:
US20190072168A12019-03-07
DE102016218717B32018-02-22
DE102011056929A12013-06-27
DE102019115918A12020-12-17
DE102019202994A12020-09-10
DE102011056047A12013-06-06
DE102018203366A12019-09-12
Attorney, Agent or Firm:
SCHEIDLE, Thorsten (DE)
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Claims:
Patentansprüche Antriebsachse (10) für einen Kraftwagen, mit zwei Fahrzeugrädern (12, 14), mit einer ersten Welle (18), über welche ein erstes der Fahrzeugräder (12, 14) antreibbar ist, mit einer zweiten Welle (20), über welche das zweite Fahrzeugrad (14) antreibbar ist, mit einer ersten elektrische Maschine (22), welche einen ersten Stator (24) und einen ersten Rotor (26) aufweist, mit einem Differentialgetriebe (30), über welches die Wellen (18, 20) und über die Wellen (18, 20) die Fahrzeugräder (112, 14) mittels des ersten Rotors (26) der ersten elektrischen Maschine (22) antreibbar sind, und mit einer zweiten elektrischen Maschine (32), welche einen zweiten Stator (34) und einen zweiten Rotor (36) aufweist, wobei nur einer der Wellen (18, 20) eine Kupplung (42) zugeordnet ist, mittels welcher die eine Welle (18, 20) unter Umgehung der anderen Welle (20, 18) und unter Umgehung des Differentialgetriebes (30) drehfest und dadurch drehmomentübertragend mit dem zweiten Rotor (36) verbindbar ist. Antriebsachse (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rotor (36) koaxial zu den Wellen (18, 20) angeordnet ist. Antriebsachse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (42) als eine Reibkupplung ausgebildet ist. Antriebsachse (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (10) genau eine Reibkupplung, nämlich die Kupplung (42) aufweist, mittels welcher die eine Welle (18, 20) unter Umgehung der anderen Welle (20, 18) und unter Umgehung des Differentialgetriebes (30) drehmomentübertragend mit dem zweiten Rotor (36) verbindbar ist. Antriebsachse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotor (26) koaxial zu den Wellen (18, 20) angeordnet ist. Antriebsachse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (30) ein drehmomentübertragend mit dem ersten Rotor (26) verbundenes oder verbindbares Eingangselement (44) aufweist, über welches von dem ersten Rotor (26) bereitstellbare Antriebsdrehmomente in das Differentialgetriebe (30) einleitbar sind. Antriebsachse (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zusätzlich zu der Kupplung (42) vorgesehene Koppeleinrichtung (50), mittels welcher der zweite Rotor (36) drehfest mit dem Eingangselement (44) und dem ersten Rotor (26) verbindbar ist. Antriebsachse (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (50) als formschlüssige Koppeleinrichtung ausgebildet ist. Antriebsachse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem jeweiligen Fahrzeugrad (12, 14) ein jeweiliges Planetengetriebe (52, 54) zugeordnet ist, über welches das jeweilige Fahrzeugrad (12, 14) von der jeweiligen Welle (18, 20) antreibbar ist. Kraftwagen, mit einer Antriebsachse (10) ach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Description:
Antriebsachse für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, sowie Kraftwagen

Die Erfindung betrifft eine Antriebsachse für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer solchen Antriebsachse.

Die DE 10 2011 056 047 A1 offenbart einen Antriebsstrang eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeugs. Aus der DE 10 2018 203 366 A1 ist eine elektrische Fahrzeugachsenvorrichtung bekannt. Des Weiteren ist der WO 2013/083215 A1 ein Antriebsstrang eines rein elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsachse für einen Kraftwagen sowie einen Kraftwagen mit einer solchen Antriebsachse zu schaffen, sodass ein besonders effizienter Antrieb und eine besonders vorteilhafte Fahrdynamik des Kraftwagens realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsachse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebsachse für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass der vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildete Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebsachse aufweist. Insbesondere weist beispielsweise der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, wobei, insbesondere zumindest, eine der Fahrzeugachsen die Antriebsachse ist. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei jeweilige Fahrzeugräder auf, welche auch einfach als Räder bezeichnet werden und beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagens einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnet sind. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche der Kraftwagen in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abgestützt oder abstützbar ist. Wird der Kraftwagen entlang des Bodens gefahren, während der Kraftwagen in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Fahrzeugräder an dem Boden abgestützt sind, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Wenn im Folgenden von den Fahrzeugrädern die Rede ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Fahrzeugräder der Antriebsachse zu verstehen. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, sind die Fahrzeugräder und somit der Kraftwagen antreibbar, sodass die Fahrzeugräder antreibbare oder angetriebene Räder sind.

Die Antriebsachse weist eine erste Welle, insbesondere eine erste Seitenwelle, auf, über welche ein erstes der Fahrzeugräder der Antriebsachse antreibbar ist. Des Weiteren weist die Antriebsachse eine zweite Welle, insbesondere eine zweite Seitenwelle, auf, über welche das zweite Fahrzeugrad der Antriebsachse antreibbar ist. Die Antriebsachse weist eine erste elektrische Maschine auf, welche einen ersten Stator und einen ersten Rotor aufweist. Beispielsweise ist der erste Rotor mittels des ersten Stators antreibbar und dadurch um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem ersten Stator drehbar. Über den ersten Rotor kann die erste elektrische Maschine erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder der Antriebsachse bereitstellen. Die Antriebsachse weist außerdem ein Differentialgetriebe auf, über welches die Wellen, insbesondere gleichzeitig, mittels des ersten Rotors und somit mittels der ersten elektrischen Maschine antreibbar sind. Somit sind über die Wellen die Fahrzeugräder, insbesondere gleichzeitig, mittels des ersten Rotors und somit mittels der ersten elektrischen Maschine antreibbar. Mit anderen Worten kann die erste Welle über das Differentialgetriebe von dem ersten Rotor angetrieben werden, und das erste Fahrzeugrad kann von der ersten Welle angetrieben, und die zweite Welle kann über das Differentialgetriebe von dem ersten Rotor angetrieben werden, und das zweite Fahrzeugrad kann von der zweiten Welle angetrieben werden. Über das Differentialgetriebe kann das jeweilige, von dem ersten Rotor bereitgestellte, erste Antriebsdrehmoment oder ein draus resultierendes, weiteres Drehmoment auf die jeweilige Welle übertragen werden, wodurch die jeweilige Welle angetrieben und somit um eine jeweilige Wellendrehachse, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der Antriebsachse, gedreht werden kann. Die jeweilige Welle kann ein jeweiliges Abtriebsdrehmoment bereitstellen, welches beispielsweise das jeweilige, weitere Drehmoment oder das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment ist oder aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment resultiert. Insbesondere sind die Wellen, welche auch als Abtriebswellen bezeichnet werden, koaxial zueinander angeordnet, sodass die Wellendrehachsen vorzugsweise zusammenfallen.

Vorzugsweise sind die Fahrzeugräder und somit der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch antreibbar, sodass der Kraftwagen vorzugsweise ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), oder aber ein Hybridfahrzeug sein kann.

Die Antriebsachse weist außerdem eine zusätzlich zu der ersten elektrischen Maschine vorgesehene, zweite elektrische Maschine auf, welche einen zweiten Stator und einen zweiten Rotor aufweist. Insbesondere ist der zweite Rotor mittels des zweiten Stators antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem zweiten Stator und somit relativ zu dem Gehäuse drehbar. Insbesondere kann beispielsweise der erste Rotor um die erste Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest eine der elektrischen Maschinen, insbesondere beide elektrische Maschinen, und/oder zumindest eine der Wellen, insbesondere beide Wellen, und/oder das Differentialgetriebe jeweils zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet sind.

Das einfach auch als Differential, Achsdifferential oder Achsgetriebe bezeichnete Differentialgetriebe lässt beispielsweise, wie es aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist, unterschiedliche Drehzahlen der Wellen und somit unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder zu, insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens, sodass sich beispielsweise das kurvenäußere Fahrzeugrad mit einer größeren Drehzahl als das kurveninnere Fahrzeugrad drehen kann, insbesondere während die Fahrzeugräder über die Wellen und das Differentialgetriebe drehmomentübertragend mit dem ersten Rotor gekoppelt und somit von dem ersten Rotor antreibbar sind beziehungsweise angetrieben werden. Beispielsweise kann das Differentialgetriebe als ein Kegelraddifferential ausgebildet sein.

Um nun den Kraftwagen besonders effizient antreiben sowie eine besonders vorteilhafte Fahrdynamik realisieren zu können, ist nur einer der Wellen eine Kupplung zugeordnet, mittels welcher die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Rotor verbindbar ist. Dies bedeutet, dass bezogen auf die beiden Wellen nur die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend mit dem zweiten Rotor verbindbar ist, wobei hierfür die genannte Kupplung ausgebildet oder vorgesehen ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann somit beispielsweise bezogen auf die erste Welle und die zweite Welle nur die erste Welle oder nur die zweite Welle unter Umgehung der zweiten Welle beziehungsweise der ersten Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Rotor verbunden werden, wobei hierfür die Kupplung vorgesehen oder ausgebildet ist. Somit kann die eine Welle die erste Welle oder die zweite Welle sein, sodass die andere Welle die zweite Welle oder die erste Welle ist. Unter dem Merkmal, dass die eine Welle mittels der Kupplung unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend mit dem zweiten Rotor verbindbar ist, ist Folgendes zu verstehen: Die zweite elektrische Maschine kann über ihren zweiten Rotor jeweilige, zweite Antriebsdrehmomente bereitstellen. Über die Kupplung kann das jeweilige, von dem zweiten Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment von dem zweiten Rotor auf die eine Welle entlang eines Drehmomentenflusses übertragen werden, sodass die Kupplung in dem Drehmomentenfluss angeordnet ist. Die andere Welle und das Differentialgetriebe sind dabei nicht in dem Drehmomentenfluss, das heißt außerhalb des Drehmomentenflusses oder aber jedenfalls nicht in dem Drehmomentenfluss zwischen dem ersten Rotor und der einen Welle angeordnet, sodass das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment auf seinem Weg entlang des Drehmomentenflusses von dem zweiten Rotor über die Kupplung zu der oder auf die eine Welle sowohl die andere Welle als auch das Differentialgetriebe umgeht, mithin nicht über die andere Welle und auch nicht über das Differentialgetriebe entlang des Drehmomentenflusses von dem zweiten Rotor auf die eine Welle fließt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird weder die andere Welle noch das Differentialgetriebe genutzt, um das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment von dem zweiten Rotor über die Kupplung auf die eine Welle zu übertragen. Die Kupplung jedoch ist in dem Drehmomentenfluss und dabei stromab des zweiten Rotors und stromauf der einen Welle angeordnet, sodass das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment auf seinem Weg von dem zweiten Rotor auf die oder zu der einen Welle über die Kupplung fließt, jedoch nicht über das Differentialgetriebe und auch nicht über die andere Welle. Die Kupplung kann beispielsweise zwischen wenigstens einem geschlossenen Zustand und wenigstens einem geöffneten Zustand umgeschaltet, mithin geschlossen und geöffnet, werden. Im geöffneten Zustand der Kupplung, das heißt dann, wenn die Kupplung geöffnet ist, ist beispielsweise der Drehmomentenfluss unterbrochen, insbesondere mittels der Kupplung. In dem geschlossenen Zustand, das heißt dann, wenn die Kupplung geschlossen ist, ist beispielsweise der Drehmomentenfluss geschlossen, insbesondere mittels der Kupplung. Somit kann beispielsweise in dem geöffneten Zustand der Kupplung kein Drehmoment unter Umgehung des Differentialgetriebes und unter Umgehung der anderen Welle von dem zweiten Rotor über die Kupplung auf die eine Welle übertragen werden, oder in dem geschlossenen Zustand kann höchstens ein insbesondere gegenüber Null größeres, erstes Drehmoment von dem zweiten Rotor über die Kupplung an oder auf die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden. In dem geschlossenen Zustand der Kupplung kann ein jeweiliges, insbesondere gegenüber dem ersten Drehmoment größeres, zweites Drehmoment von dem zweiten Rotor über die Kupplung an oder auf die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden, wobei beispielsweise das jeweilige, zweite Drehmoment das jeweilige, zweite Antriebsmoment sein kann.

Die Antriebsachse ist somit frei von einer Kupplungseinrichtung, über welche das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment unter Umgehung der einen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes von dem zweiten Rotor auf die andere Welle übertragen werden könnte. Gegebenenfalls könnte eine weitere Kupplung vorgesehen sein, über welche das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment oder ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Antriebsmoment resultierendes Drehmoment von dem zweiten Rotor auf die andere Welle übertragen werden könnte, jedoch umgeht dann das jeweilige, zweite Antriebsmoment beziehungsweise das jeweilige, daraus resultierende Drehmoment nicht die eine Welle und das Differentialgetriebe, sondern wird beispielsweise über das Differentialgetriebe und/oder über die eine Welle von dem zweiten Rotor auf die andere Welle übertragen. Vereinfacht ausgedrückt wirkt also die zweite elektrische Maschine beziehungsweise der zweite Rotor bezogen auf die Wellen nur auf die eine Welle, nicht jedoch auch auf die andere Welle, wodurch die Teileanzahl, der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht der Antriebsachse besonders gering gehalten werden können. Außerdem können Verluste wie beispielsweise Reibverluste in der Antriebsachse in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden, wodurch ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer Antrieb darstellbar ist. Dadurch, dass der zweite Rotor über die Kupplung unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes auf die eine Welle einwirkt oder einwirken kann, da das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment über die Kupplung von dem zweiten Rotor auf die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden kann, kann hierdurch beispielsweise bedarfsgerecht ein Giermoment erzeugt werden, wodurch beispielsweise eine besonders gute Kurvenfahrt, insbesondere Kurvenausfahrt, und somit eine vorteilhafte Fahrdynamik des Kraftwagens realisiert werden kann.

Da mittels der Kupplung die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Rotor verbindbar ist, kann, wie zuvor beschrieben, das jeweilige, von dem zweiten Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment von dem zweiten Rotor über die Kupplung auf die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden, wodurch das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment sozusagen in die eine Welle eingespeist werden kann. Hierdurch kann das zuvor beschriebene Giermoment erzeugt werden, insbesondere bezogen auf den gesamten, auch als Kraftfahrzeug oder Fahrzeug bezeichneten Kraftwagen und dabei insbesondere um die Fahrzeughochrichtung. Umgekehrtes ist jedoch ebenfalls möglich: Da mittels der Kupplung die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Rotor der zweiten elektrischen Maschine verbindbar ist, kann ein jeweiliges, auch als Wellendrehmoment bezeichnetes Drehmoment von der einen Welle über die Kupplung auf den zweiten Rotor unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden, sodass sozusagen das jeweilige Wellendrehmoment von der einen Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes ausgeleitet oder abgeführt und dabei auf den zweiten Rotor übertragen werden kann. Auch hierdurch kann ein Giermoment insbesondere um die Fahrzeughochrichtung realisiert werden. Um beispielsweise das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment insbesondere als positives Drehmoment von dem zweiten Rotor über die Kupplung auf die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes zu übertragen, wird die zweite elektrische Maschine beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Hierdurch wird beispielsweise ein jeweiliges, erstes, insbesondere auf das Kraftfahrzeug wirkendes Giermoment erzeugt, welches beispielsweise in eine erste Drehrichtung um die Fahrzeughochrichtung wirkt. Um beispielsweise das jeweilige Wellendrehmoment von der einen Welle über die Kupplung auf den zweiten Rotor unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes zu übertragen, mithin das jeweilige Wellendrehmoment von der einen Welle abzuführen und unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes auf den zweiten Rotor zu übertragen, wird beispielsweise die zweite elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betrieben. Hierdurch wird beispielsweise ein insbesondere auf das Kraftfahrzeug (Kraftwagen) wirkendes, zweites Giermoment erzeugt, welches beispielsweise um die Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung wirkt. Es ist erkennbar, dass das erste Giermoment und das zweite Giermoment bedarfsgerecht erzeugt werden können, sodass beispielsweise sowohl eine besonders vorteilhafte Fahrt des Kraftwagens durch eine Linkskurve als auch eine besonders vorteilhafte Fahrt des Kraftwagens durch eine Rechtskurve realisiert werden können. Insbesondere kann durch bedarfsgerechtes Erzeugen des jeweiligen Giermoments der Kraftwagen besonders vorteilhaft aus einer Linkskurve als auch aus einer Rechtskurve heraus beschleunigt werden, und es kann eine besonders sichere Fahrt des Kraftwagens sowie durch eine Linkskurve als auch durch eine Rechtskurve realisiert werden. Insbesondere können durch entsprechendes Betreiben der zweiten elektrischen Maschine ein jeweiliger Wert des jeweiligen Wellendrehmoments sowie ein jeweiliger Wert des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments bedarfsgerecht eingestellt werden, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise eine auch als Torque-Vectoring oder Torque-Vectoring-Funktion bezeichnete Drehmomentenverteilungsfunktion realisiert werden kann. Des Weiteren kann die Kupplung als Differentialsperre genutzt werden, insbesondere in geschlossenem Zustand der Kupplung. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Rotor koaxial zu den Wellen angeordnet und unter Umgehung des Differentialgetriebes und unter Umgehung der anderen Welle mittels der Kupplung drehfest und dadurch drehmomentübertragend mit der einen Welle verbindbar. Dadurch kann ein besonders kompakter und gewichtsgünstiger Aufbau dargestellt werden, sodass ein besonders effizienter Antrieb darstellbar ist.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise der zweite Rotor und die eine Welle 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 Wellendrehachse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen. Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist insbesondere 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 Bauteile permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist insbesondere zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauteile drehmomentübertragend miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauteilen übertragen werden können, sondern die Bauteile sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertragend, das heißt derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment zwischen den Bauteilen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauteile von dem jeweils anderen Bauteil antreibbar beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass die Bauteile permanent drehtest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauteile drehtest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauteile voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, insbesondere um die Bauelementdrehachse, sodass keine Drehmomente zwischen den Bauteilen übertragen werden können, sondern die Bauteile sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent, drehtest miteinander verbunden oder gekoppelt.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise der zweite Rotor und die eine Welle drehtest oder drehmomentübertragend miteinander verbindbar sind, ist insbesondere zu verstehen, dass den Bauelementen ein Umschaltelement zugeordnet ist, welches zwischen wenigstens einem Koppelzustand und wenigstens einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand sind die Bauelemente mittels des Umschaltelements drehtest oder drehmomentübertragend miteinander verbunden. Im Entkoppelzustand sind die Bauelemente voneinander entkoppelt, sodass in dem Entkoppelzustand die Bauelemente relativ zueinander insbesondere um die Bauelementdrehachse relativ zueinander drehbar sind beziehungsweise dass keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können. Dabei ist die Kupplung als das Umschaltelement vorgesehen, sodass vorzugsweise in dem geschlossenen Zustand der Kupplung Drehmomente wie beispielsweise das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment und das jeweilige Wellendrehmoment über die Kupplung zwischen der einen Welle und dem zweiten Rotor unter Umgehung des Differentialgetriebes und unter Umgehung der anderen Welle übertragen werden können. In dem geöffneten Zustand der Kupplung ist beispielsweise vorgesehen, dass über die Kupplung keine Drehmomente zwischen der einen Welle und dem zweiten Rotor übertragen werden können.

Um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit und somit eine besonders vorteilhafte Fahrdynamik realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kupplung als eine Reibkupplung, insbesondere als eine Lamellenkupplung, ausgebildet ist. Insbesondere kann dadurch eine Lastschaltfähigkeit dargestellt werden. Ferner können dadurch besonders vorteilhaft Drehmomente über die Kupplung zwischen der einen Welle und dem zweiten Rotor unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes übertragen werden, sodass die zuvor genannte Drehmomentenverteilungsfunktion besonders gut verwirklicht werden kann.

Um Verluste der Antriebsachse besonders zu gering halten und somit einen besonders effizienten Antrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Antriebsachse genau eine Reibkupplung, nämlich die Kupplung, aufweist, mittels welcher die eine Welle unter Umgehung der anderen Welle und unter Umgehung des Differentialgetriebes drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Rotor verbindbar ist.

Um einen besonders kompakten Aufbau und somit einen besonders effizienten Antrieb realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Rotor koaxial zu den Wellen angeordnet ist. Somit fällt die erste Maschinendrehachse mit den Wellendrehachsen zusammen.

Ganz vorzugsweise ist der zweite Rotor koaxial zu den Wellen angeordnet, sodass die zweite Maschinendrehachse mit den Wellendrehachsen zusammenfällt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Rotoren koaxial zueinander angeordnet sind, sodass die Maschinendrehachsen zusammenfallen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Differentialgetriebe ein drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem ersten Rotor verbundenes oder verbindbares Eingangselement aufweist, über welches das jeweilige, von dem ersten Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare Antriebsdrehmoment in das Differentialgetriebe einleitbar ist. Insbesondere ist beispielsweise das Eingangselement permanent drehmomentübertragend oder permanent drehfest mit dem ersten Rotor verbunden. Beispielsweise insbesondere dann, wenn das Differentialgetriebe ein Kegelraddifferential ist, handelt es sich bei dem Eingangselement beispielsweise um einen Differentialkorb oder um ein Zahnrad, insbesondere um ein Tellerrad.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Antriebsachse eine zusätzlich zu der Kupplung vorgesehene Koppeleinrichtung aufweist, mittels welcher der zweite Rotor drehfest mit dem Eingangselement verbindbar ist. Dadurch können sowohl das jeweilige, erste Antriebsmoment als auch das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment, insbesondere gleichzeitig, auf das Eingangselement übertragen und somit über das Eingangselement in das Differentialgetriebe eingeleitet werden, sodass die Wellen und über die Wellen die Fahrzeugräder, insbesondere gleichzeitig, mittels beider elektrischer Maschinen angetrieben werden können. Dadurch kann ein besonders kraftvoller Antrieb dargestellt werden, sodass eine besonders gute Fahrdynamik darstellbar ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Koppeleinrichtung als formschlüssige Koppeleinrichtung, insbesondere als Klauenkupplung, ausgebildet ist. Hierdurch kann ein besonders effizienter Betrieb gewährleistet werden.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn dem jeweiligen Fahrzeugrad ein jeweiliges Planetengetriebe zugeordnet ist, über welches das jeweilige Fahrzeugrad von der jeweiligen Welle antreibbar ist. Beispielsweise ist das jeweilige Planetengetriebe eine sogenannte, auch als Final Drive bezeichnete Endübersetzung, wodurch auf besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit dargestellt werden kann.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftwagen, mit, insbesondere wenigstens oder genau, einer Antriebsachse 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.

Insbesondere können durch die Erfindung zumindest die folgenden Vorteile realisiert werden:

Durch nur ein Reibelement wie beispielsweise der genannten Reibkupplung können die Kosten der Antriebsachse besonders gering gehalten werden. In einem Ein-Motor-Betrieb, in welchem die Wellen und somit die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen ausschließlich mittels einer der elektrischen Maschinen und dabei beispielsweise mittels der ersten elektrischen Maschine angetrieben werden, kann ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden.

Es kann eine besonders kompakte Bauweise dargestellt werden. Die erste elektrische Maschine kann in ihrem Durchmesser zumindest nahezu frei gestaltet werden und kann beispielsweise bis zu einer Bodenfreiheit einen Bauraum nutzen, da keine Welle außen an der ersten elektrischen Maschine vorbeigeführt werden muss.

In einem Sperrenmodus sind nur zwei Schaltelemente insbesondere in Form der Kupplung und der Koppeleinrichtung geschlossen zu halten, sodass Aktorikanforderungen besonders gering gehalten werden können.

Unter dem zuvor genannten Sperrenmodus ist insbesondere zu verstehen, dass eine Differentialsperre des Differentialgetriebes aktiviert ist, wobei die Differentialsperre insbesondere durch die Kupplung und durch die Koppeleinrichtung realisiert ist, insbesondere dadurch, dass sich die Kupplung in ihrem geschlossenen Zustand befindet, während die Koppeleinrichtung geschlossen ist, wodurch über die Koppeleinrichtung der zweite Rotor drehfest mit dem Eingangselement verbunden ist.

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 einer Antriebsachse für einen Kraftwagen; und

Fig. 2 eine Schalttabelle zur Veranschaulichung von Betriebsmodi der Antriebsachse. In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebsachse 10 für einen Kraftwagen. Die Antriebsachse 10 ist eine Fahrzeugachse, welche, insbesondere genau, zwei in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Fahrzeugräder 12 und 14 aufweist. Die Fahrzeugräder 12 und 14 sind auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnet, dessen Fahrzeugquerrichtung in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 16 veranschaulicht ist. Das Fahrzeugrad 12 wird auch als erstes Fahrzeugrad bezeichnet, wobei das Fahrzeugrad 14 auch als zweites Fahrzeugrad bezeichnet wird. Die Antriebsachse 10 weist eine erste Welle 18 auf, welche auch als erste Seitenwelle bezeichnet wird. Des Weiteren weist die Antriebsachse 10 eine zweite Welle 20 auf, welche auch als zweite Seitenwelle bezeichnet wird. Das Fahrzeugrad 12 ist von oder mittels der Welle 18 antreibbar und somit über die Welle 18 antreibbar. Das Fahrzeugrad 14 ist von oder mittels der Welle 20 und somit über die Welle 20 antreibbar. Durch Antreiben der Wellen 18 und 20 werden die Fahrzeugräder 12 und 14 angetrieben, wodurch der auch als Fahrzeug oder Kraftfahrzeug bezeichnete Kraftwagen insgesamt angetrieben wird. Die Antriebsachse 10 weist eine erste elektrische Maschine 22 auf, welche auch als EM1 bezeichnet wird. Die erste elektrische Maschine 22 weist einen ersten Stator 24 und einen ersten Rotor 26 auf, welcher mittels des Stators 24 antreibbar und dadurch um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 24 und auch relativ zu einem Gehäuse 28 der Antriebsachse 10 drehbar ist. Über den Rotor 26 kann die elektrische Maschine 22 erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14 beziehungsweise der Wellen 18 und 20 bereitstellen. Des Weiteren umfasst die Antriebsachse 10 ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 30, über welches die Wellen 18 und 20 von dem Rotor 26, das heißt von der elektrischen Maschine 22 beziehungsweise von dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment angetrieben werden können. Hierdurch können über die Wellen 18 und 20 die Fahrzeugräder 12 und 14 von dem Rotor 26, das heißt von der elektrischen Maschine 22, angetrieben werden.

Die Antriebsachse 10 weist außerdem eine zusätzlich zu der ersten elektrischen Maschine 22 vorgesehene, zweite elektrische Maschine 32 auf, welche einen zweiten Stator 34 und einen zweiten Rotor 36 aufweist. Die elektrische Maschine 22 kann als Axialflussmaschine oder aber, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, als Radialflussmaschine ausgebildet sein. Die elektrische Maschine 32 kann als Radialflussmaschine oder, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, als Axialflussmaschine ausgebildet sein. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die elektrische Maschine 32 zwei insbesondere als Scheiben, das heißt Rotorscheiben, ausgebildete Rotorteile 38 und 40 auf, welche in axialer Richtung der elektrischen Maschine 32 voneinander beabstandet sind. Dabei ist der Stator 34 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 32 zumindest teilweise zwischen den Rotorteilen 38 und 40 angeordnet. Der Rotor 36 und somit die Rotorteile 38 und 40 sind mittels des Stators 34 antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 34 und relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Maschinen 22 und 32 koaxial zueinander angeordnet, sodass die Maschinendrehachsen zusammenfallen. Insbesondere in einem Motorbetrieb der elektrischen Maschine 32 kann die elektrische Maschine 32 über ihren zweiten Rotor 36 zweite Antriebsdrehmomente bereitstellen. Ferner ist es denkbar, dass die elektrische Maschine 32 in einem Generatorbetrieb betreibbar ist, wodurch die elektrische Maschine 32 über den Rotor 36 jeweilige Drehmomente insbesondere als negative Drehmomente aufnehmen kann, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird.

Um nun einen besonders effizienten Antrieb des Kraftwagens realisieren zu können, ist nur einer der Wellen 18 und 20 eine auch als K1 bezeichnete Kupplung 42 zugeordnet, mittels welcher die eine Welle 18, 20 unter Umgehung der anderen Welle 20, 18 und unter Umgehung des Differentialgetriebes 30 drehmomentübertragend, vorliegend drehfest, mit dem zweiten Rotor 36 verbindbar ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur der zweiten Welle 20 eine Kupplung, nämlich die Kupplung 42, zugeordnet, mittels welcher die Welle 20 unter Umgehung der Welle 18 und unter Umgehung des Differentialgetriebes 30 drehfest mit dem zweiten Rotor 36 verbunden werden kann. Dies bedeutet, dass das jeweilige, von dem Rotor 36 bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment bezogen auf die Wellen 18 und 20 nur auf die Welle 20 derart übertragen werden kann, dass das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment auf seinem Weg von dem zweiten Rotor 36 zu der oder auf die Welle 20 sowohl die Welle 18 als auch das Differentialgetriebe 30 umgeht. Eine Übertragung des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments von dem zweiten Rotor 36 auf die Welle 18 derart, dass das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment auf seinem, insbesondere gedachten beziehungsweise hypothetischen, Weg von dem Rotor 36 zu der oder auf die Welle 18 sowohl die Welle 20 als auch das Differentialgetriebe 30 umgeht, ist bei der Antriebsachse 10 nicht möglich. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann somit die zweite elektrische Maschine 32 bezogen auf die Wellen 18 und 20 nur auf die Welle 20 derart einwirken, dass das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment auf seinem Weg von dem Rotor 36 zu der Welle 20 die andere Welle 18 und das Differentialgetriebe 30 umgeht. Ferner kann bei der Antriebsachse 10 bezogen auf die Wellen 18 und 20 nur von der Welle 20 auf oder an den Rotor 36 ein jeweiliges Drehmoment, welches auch als Wellendrehmoment bezeichnet wird, derart übertragen werden, dass das Wellendrehmoment sowohl das Differentialgetriebe 30 als auch die jeweils andere Welle 18 umgeht. Dies ist im Hinblick auf die Welle 18 bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht möglich. Das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment sowie das jeweilige Wellendrehmoment kann auf die jeweils zuvor beschriebene Weise über die Kupplung 42 übertragen werden. Durch Übertragen des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments von dem Rotor 36 über die Kupplung 42 auf die Welle 20 und durch Übertragen des jeweiligen Wellendrehmoments von der Welle 20 über die Kupplung 42 auf den Rotor 36 kann ein jeweiliges Giermoment des Kraftwagens um dessen Fahrzeughochrichtung bedarfsgerecht bewirkt werden, sodass eine besonders vorteilhafte Kurvenfahrt des Kraftwagens bewirkt werden kann, und das sowohl dann, wenn der Kraftwagen eine Rechtskurve fährt als auch dann, wenn der auch als Kraftfahrzeug bezeichnete Kraftwagen eine Linkskurve fährt.

Es ist erkennbar, dass bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Rotoren 26 und 36 koaxial zueinander angeordnet sind. Außerdem sind die Rotoren 26 und 36 koaxial zu den Wellen 18 und 20 angeordnet. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass die Kupplung 42 als eine Reibkupplung, insbesondere als eine Lamellenkupplung, ausgebildet ist. Dabei weist die Antriebsachse 10 genau eine Reibkupplung, nämlich die Kupplung 42, auf.

Das Differentialgetriebe 30 weist ein Eingangselement 44 auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotor 26 verbunden und koaxial zu dem Rotor 26 angeordnet ist. Das Differentialgetriebe 30 weist Ausgleichsräder 46 auf, welche koaxial zueinander angeordnet und somit eine den Ausgleichsrädern 46 gemeinsame Ausgleichsdrehachse relativ zu dem Eingangselement 44 drehbar an dem Eingangselement 44 gehalten sind. Die Ausgleichsräder 46 sind Zahnräder, insbesondere Kegelräder. Des Weiteren weist das Differentialgetriebe 30 Abtriebsräder 48 auf, welche Zahnräder sind. Ein erstes der Abtriebsräder 48 ist, insbesondere permanent, drehmomentübertragend oder drehfest mit der Welle 18 verbunden, und das zweite Abtriebsrad 48 ist, insbesondere permanent, drehmomentübertragend oder drehfest mit der Welle 20 verbunden. Die Abtriebsräder 48 kämmen mit den Ausgleichsrädern 46 und sind koaxial zueinander angeordnet, sodass die Abtriebsräder 48 um eine den Abtriebsrädern 48 gemeinsame Abtriebsdrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 und insbesondere vorzugsweise relativ zu dem Eingangselement 44 drehbar sind. Insbesondere sind die Ausgleichsräder 46 mit dem Eingangselement 44, welches mit dem Rotor 26 um die jeweilige Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar ist, um die jeweilige Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 mitdrehbar.

Das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment ist über das Eingangselement 44 in das Differentialgetriebe 30 einleitbar, wodurch das Differentialgetriebe 30 antreibbar ist. Die Antriebsachse 10 weist eine zusätzlich zu der Kupplung 42 (K1) vorgesehene Koppeleinrichtung 50 auf, welche bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als eine formschlüssige Koppeleinrichtung, insbesondere als eine Klauenkupplung, ausgebildet ist. Es ist erkennbar, dass die Kupplung 42 als ein reib- oder kraftschlüssiges Schaltelement, insbesondere als ein Lamellenschaltelement, ausgebildet ist. Vorzugsweise ist alternativ oder zusätzlich die Koppeleinrichtung 50 als formschlüssiges Schaltelement und dabei insbesondere als Klauenschaltelement ausgebildet. Mittels der Koppeleinrichtung 50 können die Rotoren 26 und 36 drehfest miteinander verbunden werden. Somit kann vorliegend mittels der Koppeleinrichtung 50 der Rotor 36 drehfest mit dem Eingangselement 44 verbunden werden.

Es ist erkennbar, dass die Koppeleinrichtung 50 zwischen einem ersten Schaltzustand A und einem zweiten Schaltzustand B umschaltbar ist. In dem Schaltzustand A ist die Koppeleinrichtung 50 geschlossen, und in dem Schaltzustand B ist die Koppeleinrichtung 50 geöffnet. In dem Schaltzustand A, welcher ein Koppelzustand der Koppeleinrichtung 50 ist, sind die Rotoren 26 und 36 mittels der Koppeleinrichtung 50 drehfest miteinander verbunden. In dem Schaltzustand B, weicher ein Entkoppelzustand der Koppeleinrichtung 50 ist, gibt die Koppeleinrichtung 50 die Rotoren 26 und 36 für eine insbesondere um die jeweilige Maschinendrehachse erfolgende Relativdrehung zueinander frei.

Beispielsweise kann die Kupplung 42 zwischen wenigstens einem geschlossenen Zustand und wenigstens einem geöffneten Zustand umgeschaltet werden. In dem geschlossenen Zustand der Kupplung 42 ist die Welle 20 über die Kupplung 42 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Rotor 36 verbunden, sodass das jeweilige, von dem Rotor 36 bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment von dem Rotor 36 über die Kupplung 42 auf die Welle 20 unter Umgehung sowohl der Welle 18 als auch des Differentialgetriebes 30 übertragen werden kann. In dem geöffneten Zustand der Kupplung 42 können beispielsweise keine Drehmomente zwischen dem Rotor 36 und der Welle 20 unter Umgehung sowohl des Differentialgetriebes 30 als auch der anderen Welle 18 übertragen werden, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass in dem geöffneten Zustand der Kupplung 42 die Kupplung 42 die Welle 20 und den Rotor 36 für eine um die jeweilige Maschinendrehachse erfolgende Relativdrehung zueinander freigibt.

Fig. 2 zeigt eine Schalttabelle zur weiteren Veranschaulichung der Antriebsachse 10. Es ist erkennbar, dass in die Schalttabelle die Schaltzustände A und B sowie die elektrischen Maschinen 22 und 32, das heißt deren in Fig. 1 bezeichneten Bezugszeichen eingetragen sind. Außerdem ist die in Fig. 2 gezeigte Schalttabelle K1 eingetragen, wobei mit K1 die Kupplung 42 gemeint oder bezeichnet ist. Außerdem sind in die Schalttabelle Symbole eingetragen, wobei das jeweilige Symbol ein X ist. Bezüglich der in die Schalttabelle eingetragenen Schaltzustände A und B der Koppeleinrichtung 50 bedeutet das jeweilige, etwaig unter dem jeweiligen Schaltzustand A, B stehende Symbol X, dass sich die Koppeleinrichtung 50 im jeweiligen Schaltzustand A, B befindet, unter welchem in Fig. 2 das Symbol X eingetragen ist. Im Hinblick auf die Kupplung 42 (K1) bedeutet das Symbol X, dass die Kupplung 42 dann, wenn in der Schalttabelle unter K1 das Symbol X steht, die Kupplung 42 geschlossen ist. Steht in der Schalttabelle unter K1 kein Symbol, so ist die Kupplung 42 geöffnet. Im Hinblick auf die elektrischen Maschinen 22 und 32 bedeuten die Symbole X in Fig. 2, dass die jeweilige elektrische Maschine 22, 32 dann, wenn unter ihr das Symbol X steht, betrieben wird. Somit zeigt Fig. 2 unterschiedliche Betriebsmodi der Antriebsachse 10. In einem mit B1 bezeichneten, ersten der Betriebsmodi befindet sich die Koppeleinrichtung 50 in ihrem Schaltzustand B, die Kupplung 42 ist geöffnet, und bezogen auf die elektrischen Maschinen 22 und 32 wird nur die elektrische Maschine 22 betrieben, sodass beispielsweise die elektrische Maschine 32 deaktiviert ist. Der erste Betriebsmodus B1 ist beispielsweise ein Komfort-Betriebsmodus. In einem mit B2 bezeichneten, zweiten der Betriebsmodi befindet sich die Koppeleinrichtung 50 in ihrem Schaltzustand A, und die Kupplung 42 kann geöffnet oder geschlossen sein. In dem zweiten Betriebsmodus B2 sind beide elektrischen Maschinen 22 und 32 aktiv, das heißt beide elektrischen Maschinen 22 und 32 werden, insbesondere in ihrem Motorbetrieb, betrieben, sodass die Wellen 18 und 20 und über diese die Fahrzeugräder 12 und 14 mittels beider elektrischer Maschinen 22 und 32, insbesondere gleichzeitig, angetrieben werden. Somit ist beispielsweise der zweite Betriebsmodus B2 ein starker oder leistungsstarker Antriebsmodus. In einem mit B3 bezeichneten, dritten der Betriebsmodi befindet sich die Koppeleinrichtung 50 in ihrem Schaltzustand B, und die Kupplung 42 ist geschlossen. Die elektrische Maschine 22 kann in dem dritten Betriebsmodus B betrieben werden, sodass die Wellen 18 und 20 und somit die Fahrzeugräder 12 und 14 mittels der elektrischen Maschine 22 angetrieben werden. Die elektrische Maschine 32 kann in dem dritten Betriebsmodus B3 betrieben werden oder nicht. Insbesondere kann die elektrische Maschine 32 in dem dritten Betriebsmodus B3 derart betrieben werden, dass sie als Elektromotor das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment über die Kupplung 42 auf die Welle 20 unter Umgehung des Differentialgetriebes 30 und der einen Welle 18 überträgt, um dadurch beispielsweise ein jeweiliges, erstes Giermoment um die Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Ferner ist es denkbar, dass in dem dritten Betriebsmodus B3 die elektrische Maschine 32 derart insbesondere als Generator betrieben wird, dass die elektrische Maschine 32 beziehungsweise ihr zweiter Rotor 36 über die Kupplung 42 von der Welle 20 das jeweilige Wellendrehmoment abführt beziehungsweise ausleitet, welches von der Welle 20 über die Kupplung 42 zu dem Rotor 36 fließt und dabei sowohl das Differentiialgetriebe 30 als auch die andere Welle 18 umgeht. Hierdurch kann beispielsweise ein zweites Giermoment um die Fahrzeughochrichtung des Kraftwagens erzeugt werden, wobei das zweite Giermoment dem ersten Giermoment entgegengesetzt ist. Somit ist beispielsweise der dritte Betriebsmodus B3 eine Drehmomentverteilungsfunktion, welche auch als Torque- Vectoring (TV) bezeichnet wird. Wird die elektrische Maschine 32 im dritten Betriebsmodus B3 nicht betrieben, so wird mittels der elektrischen Maschine 32 kein Giermoment um die Fahrzeughochrichtung aktiv bewirkt.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass dem jeweiligen Fahrzeugrad 12, 14 ein jeweiliges, auch als Planetensatz oder Planetenradsatz bezeichnetes Planetengetriebe 52, 54 zugeordnet ist. Das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14 ist über das jeweilige, zugeordnete Planetengetriebe 52, 54 von der jeweils zugehörigen Welle 18, 20 antreibbar. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das jeweilige Planetengetriebe 52, 54 ein jeweiliges Sonnenrad 56, einen jeweiligen Planetenträger 58 sowie ein jeweiliges Hohlrad 60 auf. Die Hohlräder 60 sind, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 28 verbunden. Des Weiteren weist das jeweilige Planetengetriebe 52, 54 Planetenräder 62 auf, die drehbar an dem jeweiligen Planetenträger 58 gelagert sind. Das jeweilige Planetenrad 62 steht in Eingriff mit dem jeweiligen Hohlrad 60 und dem jeweiligen Sonnenrad 56. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Sonnenrad 56, insbesondere permanent, drehfest mit der jeweiligen Welle 18, 20 verbunden, sodass das jeweilige Sonnenrad 56 ein jeweiliger Eingang des jeweiligen Planetengetriebes 52, 54 ist, über dessen Eingang ein jeweiliges, von der jeweiligen Welle 18, 20 bereitstellbares oder bereitgestelltes und beispielsweise aus dem jeweiligen, ersten Antriebsmoment resultierendes Drehmoment in das jeweilige Planetengetriebe 52, 54 einleitbar ist. Des Weiteren ist es bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass beispielsweise das jeweilige Rad 12, 14 von dem jeweiligen Planetenträger 58 antreibbar ist, insbesondere, ganz insbesondere permanent, drehtest mit dem jeweiligen Planetenträger 58 verbunden ist. Somit ist der jeweilige Planetenträger 58 ein jeweiliger Ausgang des jeweiligen Planetengetriebes 52, 54, über dessen Ausgang ein jeweiliges Abtriebsdrehmoment aus dem jeweiligen Planetengetriebe 52, 54 ausleitbar ist, wobei das jeweilige Abtriebsdrehmoment aus dem jeweiligen Drehmoment resultiert, welches über den jeweiligen Eingang in das jeweilige Planetengetriebe 52, 54 eingeleitet wird oder wurde. Das Sonnenrad 56 und der Planetenträger 58 des jeweiligen Planetengetriebes 52, 54 sind somit Getriebeelemente, die um eine gemeinsame Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar sind. Vorliegend sind die Planetengetriebe 52 und 54 koaxial zueinander, koaxial zu den Wellen 18 und 20 und koaxial zu den elektrischen Maschinen 22 und 32 angeordnet.

Bezugszeichenliste

10 Antriebsachse

12 Fahrzeugrad

14 Fahrzeugrad

16 Doppelpfeil

18 erste Welle

20 zweite Welle

22 erste elektrische Maschine

24 erster Stator

26 erster Rotor

28 Gehäuse

30 Differentialgetriebe

32 zweite elektrische Maschine

34 zweiter Stator

36 zweiter Rotor

38 Rotorteil

40 Rotorteil

42 Kupplung

44 Eingangselement

46 Ausgleichsrad

48 Abtriebsrad

50 Koppeleinrichtung

52 Planetengetriebe

54 Planetengetriebe

56 Sonnenrad

58 Planetenträger

60 Hohlrad

62 Planetenrad

A Schaltzustand

B Schaltzustand

B1 Betriebsmodus

B2 Betriebsmodus

B3 Betriebsmodus