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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE SYSTEM AND VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/083553
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive system (10) for a vehicle (12) driven by means of electrical power. The drive system (10) has: a housing unit (18); an electric motor (20) arranged in the housing unit (18) with a motor shaft (24); a gearbox unit (26) arranged in the housing unit (18); a differential (28) arranged in the housing unit (18), the differential (28) being connected to the motor shaft (24) via the gearbox unit (26); two wheel half-shafts (30), which are connected to one another via the differential (28) and protrude at least partially out of the housing unit (18) through recesses (32) in the housing unit (18); and a friction brake system (34), which is arranged in the housing unit (18) and between the electric motor (20) and the differential (28) and is designed to convert kinetic energy from the two wheel half-shafts (30) into thermal energy by means of friction.

Inventors:
FRAMENT OLIVIER (DE)
VAN DE BERG JAN-ANDREAS (DE)
BLEECK MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/078512
Publication Date:
May 19, 2023
Filing Date:
October 13, 2022
Export Citation:
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Assignee:
VITESCO TECH GMBH (DE)
International Classes:
B60K1/00; B60H1/22
Foreign References:
EP3697639A12020-08-26
US20180216709A12018-08-02
EP2479053A12012-07-25
US20170297414A12017-10-19
DE2916870A11980-11-13
CN108099658A2018-06-01
EP3597463A12020-01-22
Attorney, Agent or Firm:
VITESCO TECHNOLOGIES - ASSOCIATION NO. 1137 (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Antriebseinrichtung (10) für ein mittels elektrischer Leistung angetriebenes Fahrzeug (12), aufweisend: eine Gehäuseeinheit (18), einen in der Gehäuseeinheit (18) angeordneten Elektromotor (20) mit einer Motorwelle (24) eine in der Gehäuseeinheit (18) angeordnete Getriebeeinheit (26), ein in der Gehäuseeinheit (18) angeordnetes Differential (28), wobei das Differential (28) über die Getriebeeinheit (26) mit der Motorwelle (24) verbunden ist, zwei Radhalbwellen (30), die untereinander mit dem Differential (28) verbunden sind und durch Ausnehmungen (32) in der Gehäuseeinheit (18) zumindest teilweise aus der Gehäuseeinheit (18) herausragen, und eine in der Gehäuseeinheit (18) und zwischen dem Elektromotor (20) und dem Differential (28) angeordnete Reibbremseinrichtung (34), die dazu eingerichtet ist, kinetische Energie der zwei Radhalbwellen (30) mittels Reibung in thermische Energie umzuwandeln.

2. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Reibbremseinrichtung (34) an der Motorwelle (24) angebracht ist.

3. Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reibbremseinrichtung (34) an der Getriebeeinheit (26) angebracht ist.

4. Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebeeinheit (26) aufweist: eine Zwischenwelle (38), eine erste Getriebestufe (40), die die Motorwelle (24) mit der Zwischenwelle (38) verbindet, und eine zweite Getriebestufe (42), die die Zwischenwelle (38) mit dem Differential (28) verbindet, wobei die Reibbremseinrichtung (34) an der Zwischenwelle (38) angebracht ist.

5. Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend, eine Radreibbremseinrichtung (36), die an den zwei Radhalbwellen (30) angeordnet und dazu eingerichtet ist, kinetische Energie der Radhalbwellen (30) in thermische Energie umzuwandeln.

6. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Radreibbremseinrichtung (36) ebenfalls in der Gehäuseeinheit (18) angeordnet ist.

7. Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reibbremseinrichtung (34) eine fluidgekühlte Reibbremseinrichtung (34) ist und die fluidgekühlte Reibbremseinrichtung (34) mit einem Kühlfluid der Getriebeeinheit (26) versorgt ist zum Kühlen der Reibbremseinrichtung (34).

8. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 7, ferner aufweisend: einen Wärmeübertrager (46), der fluidmäßig mit dem Kühlfluid der Getriebeeinheit (26) verbunden und dazu eingerichtet ist, eine im Kühlfluid vorhandene thermische Energie an einen Klimatisierungskreislauf (50) des Fahrzeugs (12) zu übertragen.

9. Fahrzeug (12) mit einer Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Fahrzeug (12) nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug (12) ein Personenkraftfahrzeug ist.

Description:
Beschreibung

Antriebseinrichtung und Fahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, insbesondere eine elektrische Antriebseinrichtung, für ein mittels elektrischer Leistung angetriebenes Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer derartigen Antriebseinrichtung und insbesondere ein Personenkraftfahrzeug mit einer derartigen Antriebseinrichtung.

Antriebseinrichtungen moderner Fahrzeuge müssen zusehends strengere Anforderungen hinsichtlich Emissionen und Umweltauflagen erfüllen. Eine nicht zu vernachlässigende Emissionsquelle bei Antriebseinrichtungen ist unter anderem die oftmals vorhandene Bremseinrichtung. Diese kann im Betrieb unter anderem Staub und Partikel erzeugen, was zu einer unerwünschten Umweltbelastung führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antriebseinrichtung bereitzustellen, die reduzierte von durch Partikel oder Abrieb erzeugte Emissionen aufweist. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug bereitzustellen, das reduzierte von durch Partikel oder Abrieb erzeugte Emissionen aufweist.

Diese Aufgaben werden durch eine Antriebseinrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 und durch ein Fahrzeug gemäß dem Patentanspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebseinrichtung für ein mittels elektrischer Leistung angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung weist eine Gehäuseeinheit und einen in der Gehäuseeinheit angeordneten Elektromotor mit einer Motorwelle auf, wobei der Elektromotor elektrische Leistung in mechanische Leistung wandelt. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung weist ferner eine in der Gehäuseeinheit angeordnete Getriebeeinheit und ein in der Gehäuseeinheit angeordnetes Differential bzw. Differentialgetriebe auf, wobei das Differential über die Getriebeeinheit mit der Motorwelle verbunden ist. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung weist ferner zwei zumindest teilweise in der Gehäuseeinheit angeordnete Radhalbwellen zum Antreiben von Rädern des Fahrzeugs auf, wobei je eine Radhalbwelle mit je einem Rad das Fahrzeugs zum Antreiben desselben verbindbar ist und wobei die zwei Radhalbwellen untereinander mit dem Differential verbunden sind und durch Ausnehmungen in der Gehäuseeinheit zumindest teilweise aus der Gehäuseeinheit herausragen zum Befestigen an einem jeweiligen Rad des Fahrzeugs. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung weist ferner eine in der Gehäuseeinheit und zwischen dem Elektromotor und dem Differential angeordnete Reibbremseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, kinetische Energie (bspw. Rotationsenergie) der zwei Radhalbwellen mittels Reibung in thermische Energie umzuwandeln zum Bremsen des Fahrzeugs.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass durch das Vorsehen einer zentralen Reibbremseinrichtung im Inneren einer Gehäuseeinheit einer Antriebseinrichtung möglichst wenig Staub bzw. Partikel, die durch Reibung bzw. Abrieb im Betrieb der Reibbremseinrichtung entstehen, außerhalb der Gehäuseeinheit gelangen kann und damit die Umwelt weniger belastet wird. Da zudem die Reibbremseinrichtung zwischen dem Differenzial und dem Elektromotor angeordnet ist, kann das Übersetzungsverhältnis von „Radhalbwellen“ zu „Motorwelle“ dazu genutzt werden, für eine vorgegebene, von der Reibbremseinrichtung bereitzustellende Bremsleistung eine vergleichsweise kleine Reibbremseinrichtung zu verwenden. Da die zentrale Reibbremseinrichtung zwischen der Motorwelle und dem Differential angeordnet ist und dadurch vergleichsweise klein dimensioniert werden kann, ist es zudem möglich, die zentrale Reibbremseinrichtung leichter innerhalb einer Gehäuseeinheit der Antriebseinrichtung anzuordnen. Dadurch wird eine Antriebseinrichtung geschaffen, die klein und kompakt ist, vergleichsweise geringe Emissionen aufweist und auch zukünftige Umweltauflagen und Anforderungen, die an moderne Antriebseinrichtungen gestellt werden, erfüllen kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Reibbremseinrichtung an der Motorwelle angebracht ist. Diese bevorzugte Ausgestaltung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass an der Motorwelle das größte Übersetzungsverhältnis zu den Radhalbwellen herrscht und dadurch bei einer vorgegebenen Bremsleistung eine möglichst kleine Reibbremseinrichtung verwendet werden kann.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die zentrale Reibbremseinrichtung im Inneren der Gehäuseeinheit an der Getriebeeinheit angebracht ist. Diese Ausgestaltung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass durch das direkte Anbringen der Reibbremseinrichtung an der Getriebeeinheit eine noch kompaktere Antriebseinrichtung geschaffen wird. Ferner beruht diese Ausgestaltung zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass Antriebseinrichtungen gegebenenfalls eine Kupplung zwischen der Motorwelle und einer Eingangswelle der Getriebeeinheit aufweisen können. In einem solchen Fall wäre eine Reibbremseinrichtung lediglich an der Motorwelle nicht ausreichend, sodass eine Reibbremseinrichtung alternativ oder zusätzlich an der Getriebeeinheit bzw. einer Eingangswelle der Getriebeeinheit zweckmäßig und sinnvoll ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Getriebeeinheit eine Zwischenwelle, eine erste Getriebestufe, die die Motorwelle mit der Zwischenwelle verbindet, und eine zweite Getriebestufe, die die Zwischenwelle mit dem Differential verbindet, aufweist, wobei die Reibbremseinrichtung an der Zwischenwelle angebracht ist. Diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass bei einem 2-stufigen oder mehrstufigen Getriebe die Zwischenwelle oder eine der Zwischenwellen des mehrstufigen Getriebes deutlich langsamer dreht als die Motorwelle. Zwar muss die Reibbremseinrichtung, die an der Zwischenwelle angebracht ist, aufgrund der geringeren Drehzahl im Vergleich zur Motorwelle bei einer vorgegebenen Bremsleistung größer dimensioniert werden als eine Reibbremseinrichtung, die an der Motorwelle angebracht ist. Allerdings ermöglicht die größere Bauweise auch, dass bei einer vorgegebenen Bremsleistung mehr thermische Masse und dadurch eine bessere Wärmeabfuhr möglich ist. Die Reibbremseinrichtung an der Zwischenwelle kann dadurch im Vergleich zu einer Reibbremseinrichtung an der Motorwelle effektiver gekühlt und ggf. langlebiger genutzt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Antriebseinrichtung ferner einen neben der zentralen Reibbremseinrichtung vorhandene zusätzliche Radreibbremseinrichtung aufweist, wobei die Radreibbremseinrichtung an den zwei Radhalbwellen der Antriebseinrichtung angeordnet und dazu eingerichtet ist, kinetische Energie der Radhalbwellen in thermische Energie umzuwandeln. Diese bevorzugte Ausgestaltung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass zusätzlich zur bereits beschriebenen zentralen Reibbremseinrichtung, die zwischen dem Elektromotor und dem Differential angeordnet ist, eine Radreibbremseinrichtung zum zusätzlichen Wandeln von kinetischer Energie der Radhalbwellen in thermische Energie genutzt werden kann. Bei einer vorgegebenen insgesamten Bremsleistung, die die Antriebseinrichtung zu erfüllen hat, kann nunmehr ein auf den jeweiligen Anwendungsfall passender und zweckmäßiger Split zwischen der Bremsleistung der zentralen Reibbremseinrichtung und der Bremsleistung der zusätzlichen Radreibbremseinrichtung gewählt werden. Da nunmehr nicht nur die Radreibbremseinrichtung, sondern zudem die zentrale Reibbremseinrichtung in der Antriebseinrichtung vorhanden sind, ist es möglich, bei einer vorgegebenen insgesamten Bremsleistung den Anteil der Bremsleistung, den die Radreibbremseinrichtung zu erbringen hat, kleiner zu wählen. Dadurch ist es möglich, die Radreibbremseinrichtung insgesamt kleiner zu dimensionieren, wodurch die Staub- bzw. Partikelbelastung, wie sie im Vergleich zu einer Antriebseinrichtung ohne zentrale Reibbremseinrichtung vorhanden wäre, reduziert wird. Die zusätzliche Radreibbremseinrichtung kann beispielsweise derart dimensioniert werden, dass sie nur für ein gewisses Maß an Restbremsleistung aufkommen muss, beispielsweise beim Parken oder bei Rad individuellen ESP-Korrekturen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zusätzliche Radreibbremseinrichtung ebenfalls in der Gehäuseeinheit angeordnet ist. Da wie bereits beschrieben die Radreibbremseinrichtung nicht die alleinige Bremseinrichtung der Antriebseinrichtung darstellt, sondern vielmehr zusätzlich zur zentralen Reibbremseinrichtung vorhanden ist, kann die Radreibbremseinrichtung kleiner dimensioniert werden und dadurch leichter im Inneren der Gehäuseeinheit der Antriebseinrichtung angeordnet werden. Dies ermöglicht nicht nur eine Reduzierung der Staub- bzw. Partikelbelastung außerhalb der Gehäuseeinheit, sondern führt auch zu einer kompakteren und komfortableren Antriebseinrichtung. Denn wenn die Radreibbremseinrichtung innerhalb der Gehäuseeinheit angeordnet ist, ist weniger ungefederte Masse im Bereich einer Radaufhängung der Räder vorhanden. Insbesondere bei Anwendungen der Antriebseinrichtung im Personenkraftfahrzeugbereich erhöht dies den Komfort beim Fahren und hat zudem sicherheitstechnische Vorteile. Denn Räder, die weniger ungefederte Massen in der Nähe der Radaufhängung aufweisen, können leichter und damit zuverlässiger wieder in Kontakt mit der Fahrbahn gelangen als Räder, deren ungefederte Massen aufgrund einer am Rad angebrachten Radreibbremseinrichtung größer ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Reibbremseinrichtung eine fluidgekühlte Reibbremseinrichtung ist und die Reibbremseinrichtung mit einem Kühlfluid der Getriebeeinheit versorgt ist zum Kühlen der Reibbremseinrichtung. Diese vorteilhafte Ausgestaltung beruht zumindest teilweise auf der Erkenntnis, dass für den Fall einer fluidgekühlten Reibbremseinrichtung, wie bspw. einerfluidgekühlten Lamellenreibbremseinrichtung, ein in der Getriebeeinheit ohnehin vorhandenes Schmierfluid, wie bspw. Öl, als Kühlfluid zum Kühlen der fluidgekühlten Reibbremseinrichtung genutzt werden kann. Da sowohl die Getriebeeinheit wie auch die Reibbremseinrichtung nah beieinander innerhalb der Gehäuseeinheit untergebracht sind, ist eine Versorgung der Reibbremseinrichtung mit dem Kühlfluid der Getriebeeinheit einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Antriebseinrichtung ferner einen Wärmeübertrager aufweist, der fluidmäßig mit dem Kühlfluid der Getriebeeinheit verbunden und dazu eingerichtet ist, eine im Kühlfluid vorhandene thermische Energie (die beispielsweise durch Kühlen der Reibbremseinrichtung entstanden ist) an einen Klimatisierungskreislauf des Fahrzeugs zu übertragen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, dass eine Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt bzw. Ausgestaltungen davon aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Fahrzeug ein Personenkraftfahrzeug ist. Insbesondere Personenkraftfahrzeuge werden zukünftig voraussichtlich erhöhte Anforderungen an Umwelt- und Emissionsbelastung zu erfüllen haben. Ein Personenkraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt bzw. Ausgestaltungen davon zeichnet sich durch eine verringerte Staub- bzw. Partikelbelastung aus und kann daher auch zukünftige Anforderungen hinsichtlich erlaubter (Staub/Partikel-)Emissionen eher erfüllen.

Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Ausüben der vorliegenden Lehre und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

FIG 1 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,

FIG 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,

FIG 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung, und

FIG 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung. Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Es sei zunächst auf FIG 1 verwiesen, die eine schematische Ansicht einer Antriebseinrichtung 10 zeigt. Die Antriebseinrichtung 10 wird im konkreten Beispiel von FIG 1 in einem mittels elektrischer Leistung angetriebenen Fahrzeug 12 verwendet. Das Fahrzeug 12 kann ein Elektrofahrzeug (im englischen Sprachgebrauch auch bekannt als electric vehicle oder kurz EV), ein Hybrid-Fahrzeug (im englischen Sprachgebrauch auch bekannt als hybrid electric oder kurz HEV), ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug (im englischen Sprachgebrauch auch bekannt als plug-in hybrid electric vehicle oder kurz PHEV), ein rein Batterie betriebenes Fahrzeug (im englischen Sprachgebrauch auch bekannt als battery electric vehicle oder kurz BEV), aber auch ein mittels einer Kraftstoffzelle elektrisch angetriebenes Fahrzeug (im englischen Sprachgebrauch auch bekannt als fuel cell electric vehicle oder kurz FCEV) sein. Das Fahrzeug 12 kann ferner eine Seilbahn, ein Schienenfahrzeug oder ein anderes mittels elektrischer Leistung angetriebenes Fahrzeug sein. Im konkreten Beispiel von FIG 1 ist das Fahrzeug 12 ein Personenkraftfahrzeug.

Die Antriebseinrichtung 10 nutzt elektrische Leistung, die beispielsweise von einer Batterieeinheit 14 des Fahrzeugs 12 bereitgestellt wird, um das Fahrzeug 12, insbesondere Räder 16 des Fahrzeugs 12, anzutreiben.

Die Antriebseinrichtung 10 weist eine Gehäuseeinheit 18 auf, die eine ein- oder mehrteilige Gehäuseeinheit sein kann und verschiedene Komponenten der Antriebseinrichtung 10 aufnimmt. So ist in der Gehäuseeinheit 18 beispielsweise ein Elektromotor 20 der Antriebseinrichtung 10 angeordnet bzw. untergebracht.

Die Antriebseinrichtung 10 weist ferner einen Inverter bzw. Wechselrichter 22 auf, der im konkreten Beispiel von FIG 1 ebenfalls in der Gehäuseeinheit 18 angeordnet bzw. untergebracht ist. Der Inverter 22 ist sowohl mit der Batterieeinheit 14 als auch mit dem Elektromotor 20 verbunden, was durch gestrichelte Linien angedeutet ist, und dient dazu, eine von der Batterieeinheit 14 bereitgestellte Gleichspannung (DC-Spannung) in eine für den Elektromotor zweckmäßige Wechselspannung (AC-Spannung) zu wandeln, wie dem Fachmann bei derartigen Antrieben bekannt ist. Der Elektromotor 20 wandelt dann seinerseits die ihm zur Verfügung gestellte elektrische Leistung in mechanische Leistung derart, dass eine Motorwelle 24 des Elektromotors 20 gedreht wird, wie dem Fachmann bei derartigen Antrieben ebenfalls bekannt ist.

Die Antriebseinrichtung 10 weist ferner eine in der Gehäuseeinheit 18 angeordnete Getriebeeinheit 26 auf. Die Getriebeeinheit 26 ist im konkreten Beispiel von FIG 1 schematisch durch eine strichpunktierte Box dargestellt.

Die Antriebseinrichtung 10 weist ferner ein in der Gehäuseeinheit 18 angeordnetes Differential bzw. Differentialgetriebe 28 auf. Das Differential 28 ist mittels der Getriebeeinheit 26 mit der Motorwelle 24 verbunden. Bauformen von Differentialgetrieben wie auch das Differential 28 sind dem Fachmann bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.

Die Antriebseinrichtung 10 weist ferner zwei Radhalbwellen 30 auf, die untereinander mit dem Differential 28 verbunden sind, wie dem Fachmann bei derartigen Antrieben bekannt ist. Die Radhalbwellen 30 sind zumindest teilweise im Inneren der Gehäuseeinheit 18 angeordnet, ragen jedoch durch in der Gehäuseeinheit 18 vorhandene Ausnehmungen 32 zumindest teilweise aus der Gehäuseeinheit 18 heraus und sind außerhalb der Gehäuseeinheit 18 mit den Rädern 16 des Fahrzeugs 12 verbunden. Konkret ist je eine der beiden Radhalbwellen 30 mit je einem Rad 16 des Fahrzeugs 12 verbunden.

Die Antriebseinrichtung 10 weist nun eine in der Gehäuseeinheit 18 untergebrachte und zwischen dem Elektromotor 20 und dem Differential angeordnete zentrale Reibbremseinrichtung 34 auf. Die Reibbremseinrichtung 34 dient dazu, kinetische Energie, insbesondere Rotationsenergie, der zwei Radhalbwellen mittels Reibung in thermische Energie derart umzuwandeln, dass die Räder 16 und damit das Fahrzeug 12 gebremst werden kann. Die Aufgabe der Reibbremseinrichtung 34 ist es also, die Räder 16 und damit das Fahrzeug mittels Reibung zu bremsen.

Das Vorsehen der zentralen Reibbremseinrichtung 34 in der Antriebseinrichtung 10 hat mehrere Vorteile. Zum einen übernimmt die Reibbremseinrichtung 34 beispielsweise einen Anteil der insgesamt von der Antriebseinrichtung 10 bereitzustellenden Bremsleistung. Dadurch ist es möglich, dass eine Radreibbremseinrichtung 36 der Antriebseinrichtung 10, die ihrerseits mittels Reibung die Räder 16 und damit das Fahrzeug 12 bremsen soll, kleiner dimensioniert werden kann. Denn die Radreibbremseinrichtung 36 muss nicht mehr die insgesamte Bremsleistung der Antriebseinrichtung 10 bereitstellen, sondern nur noch einen um den Anteil der zentralen Reibbremseinrichtung 34 verminderten Anteil der insgesamten Bremsleistung. Dadurch kann die Radreibbremseinrichtung 36 kleiner dimensioniert werden im Vergleich zu einer Radreibbremseinrichtung in einer Antriebseinrichtung, die keine zentrale Reibbremseinrichtung 34 aufweist. Eine kleinere Radreibbremseinrichtung erzeugt jedoch auch weniger Abrieb bzw. weniger Partikel. Wenn, wie im konkreten Beispiel von FIG 1 gezeigt ist, die Radreibbremseinrichtung 36 außerhalb der Gehäuseeinheit 18 angeordnet ist, sinkt also allein durch das Vorhandensein der zentralen Reibbremseinrichtung 34 die Staub- bzw. Partikelbelastung für die Umwelt.

Hinzu kommt, dass die zentrale Reibbremseinrichtung 34 im Inneren der Gehäuseeinheit 18 angeordnet ist und damit sozusagen in der Gehäuseeinheit 18 verkapselt ist. Dadurch gelangen noch mal weniger Partikel in die Umwelt. Denn die durch den Betrieb der zentralen Reibbremseinrichtung 34 erzeugten Partikel verbleiben im Inneren der Gehäuseeinheit 18 und werden dort sozusagen eingesperrt. Die Ausnehmungen 32 der Gehäuseeinheit 18, die zum Durchführen der beiden Radhalbwellen 30 benötigt werden, sind dafür entsprechend abgedichtet, bspw. mittels Radialdichtungen, sodass nahezu keine Partikel die Gehäuseeinheit 18 verlassen können.

Die zentrale Reibbremseinrichtung 34 hat somit zwei Effekte. Erstens befindet sie sich im Inneren der Gehäuseeinheit 18, die ihrerseits die Partikel nicht ungehindert in die Umwelt entlässt. Zweitens kann die zentrale Reibbremseinrichtung 34 ein auf den jeweiligen Anwendungsfall passenden und zweckmäßigen Anteil der insgesamt von der Antriebseinrichtung 10 bereitzustellenden Bremsleistung übernehmen, sodass, je nach Anwendungsfall, die zusätzliche Radreibbremseinrichtung 36 entsprechend kleiner dimensioniert werden kann. Insbesondere kann die Radreibbremseinrichtung 36 derart dimensioniert werden, dass sie nur für eine Restbremsleistung aufkommen muss.

Hinzu kommt, dass im konkreten Beispiel von FIG 1 die zentrale Reibbremseinrichtung 34 direkt an der Motorwelle 24 angeordnet ist. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass ein maximales Übersetzungsverhältnis von „Radhalbwellen“ zu „Motorwelle“ genutzt werden kann. Indem die Motorwelle 24 deutlich schneller dreht als die beiden Radhalbwellen 30, kann für eine vorgegebene, von der zentralen Reibbremseinrichtung 34 bereitzustellenden Bremsleistung die Reibbremseinrichtung 34 vergleichsweise kleiner gebaut werden. Wenn die Reibbremseinrichtung 34 einen vergleichsweisen kleinen Bauraum einnimmt, ist es leichter möglich, die Reibbremseinrichtung 34 im Inneren der Gehäuseeinheit 18 unterzubringen. Dies erleichtert den Einbau der Reibbremseinrichtung 34 im Inneren der Gehäuseeinheit 18. Zudem erzeugt eine kleinere Reibbremseinrichtung 34 weniger Partikel.

Es sei nun auf FIG 2 verwiesen, die eine weitere Ausgestaltung des Fahrzeugs 12 und der Antriebseinrichtung 10 zeigt.

Im Ausführungsbeispiel von FIG 2 sind wiederum der Elektromotor 20, der Inverter 22, die Getriebeeinheit 26 und das Differential 28 im Inneren der Gehäuseeinheit 18 angeordnet. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß FIG 1 befindet sich jedoch in der Ausgestaltung gemäß FIG 2 die zentrale Reibbremseinrichtung 34 nicht an der Motorwelle 24, sondern an der Getriebeeinheit 26. Konkret befindet sich die Reibbremseinrichtung 34 an einem Teil der Getriebeeinheit 26, der mit einem Käfig des Differentials 28 kraft- und formschlüssig verbunden ist. Die zentrale Reibbremseinrichtung 34 ist somit in unmittelbarer Nähe des Differentials 28 angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Antriebseinrichtung 10 geschaffen.

Ein weiterer Unterschied der Ausgestaltung gemäß FIG 2 zur Ausgestaltung gemäß FIG 1 besteht darin, dass die Radreibbremseinrichtung 36 nunmehr im Inneren der Gehäuseeinheit 18 untergebracht ist. Da, wie bereits dargelegt, das Vorsehen der zentralen Reibbremseinrichtung 34 letztlich zu einer Verkleinerung der Radreibbremseinrichtung 36 führt, ist es möglich, die vergleichsweise kleine Radreibbremseinrichtung 36 ebenfalls im Inneren der Gehäuseeinheit 18 unterzubringen. Dadurch kann die insgesamte Partikelbelastung für die Umwelt weiter reduziert werden.

Selbstverständlich ist es möglich, dass beispielsweise bei Antriebseinrichtungen, bei denen eine Kupplung zwischen der Motorwelle 24 und einer Eingangswelle der Getriebeeinheit 26 vorgesehen ist, die beiden Ausführungsbeispiele gemäß FIG 1 und FIG 2 in zweckmäßigerweise kombiniert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die zentrale Reibbremseinrichtung 34 aus zwei Einheiten besteht, wobei eine Einheit an der Motorwelle 24 angebracht ist, und eine zweite Einheit an der Getriebeeinheit 26 angebracht ist, je nachdem welche Anordnung für den jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßiger ist.

Es sei nun auf FIG 3 verwiesen, die eine weitere Ausgestaltung des Fahrzeugs 12 und der Antriebseinrichtung 10 zeigt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 weist die Getriebeeinheit 26 eine Zwischenwelle 38, eine erste Getriebestufe 40, die die Zwischenwelle 38 mit der Motorwelle 24 des Elektromotors 20 verbindet, und eine zweite Getriebestufe 42, die die Zwischenwelle 38 mit dem Differential 28 verbindet, auf. Die zentrale Reibbremseinrichtung 34 ist nunmehr an der Zwischenwelle 38 angeordnet. Zwar dreht die Zwischenwelle 38 im Vergleich zur Motorwelle 24 etwas langsamer, sodass für eine vorgegebene, von der zentralen Reibbremseinrichtung 34 bereitzustellenden Bremsleistung die zentrale Reibbremseinrichtung 34 etwas größer dimensioniert werden muss. Allerdings kann durch die etwas größere Bauform der zentralen Reibbremseinrichtung 34 die zentrale Reibbremseinrichtung 34 auch leichter gekühlt werden, da sie mehr thermische Masse aufweist. Dadurch kann die in der Reibbremseinrichtung 34 erzeugte Reibungswärme besser abgeführt werden, wodurch der Wirkungsgrad und auch die Lebensdauer der Reibbremseinrichtung 34 verbessert werden können.

Selbstverständlich ist es möglich, dass in anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen die Getriebeeinheit 26 nicht nur eine 2-stufige, sondern eine 3-stufige oder mehr-stufige Getriebeeinheit 26 ist. In diesen Fällen weist die Getriebeeinheit 26 mehr als nur eine Zwischenwelle 38 auf, wobei dann die Reibbremseinrichtung 34 an einer der mehreren Zwischenwellen angebracht ist, je nachdem welcher Anwendungsfall zweckmäßiger ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 ist die Radreibbremseinrichtung 36 wiederum im Inneren der Gehäuseeinheit 18 untergebracht. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen kann die Radreibbremseinrichtung 36 selbstverständlich auch außerhalb der Gehäuseeinheit 18 untergebracht sein, je nachdem was zweckmäßig ist.

Es sei nun auf FIG 4 verwiesen, die eine weitere Ausgestaltung des Fahrzeugs 12 und der Antriebseinrichtung 10 zeigt.

Wie auch im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4 die Getriebeeinheit 26 ein 2-stufiges Getriebe, wobei die zentrale Reibbremseinrichtung 34 wiederum an der Zwischenwelle 38 angeordnet ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß FIG 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4 die zentrale Reibbremseinrichtung 34 eine fluidgekühlte Reibbremseinrichtung 34. Die fluidgekühlte Reibbremseinrichtung 34 ist beispielsweise eine Lamellenreibbremseinrichtung.

Die fluidgekühlte Reibbremseinrichtung 34 ist im konkreten Beispiel von FIG 4 zudem mit einem Kühlfluid der Getriebeeinheit 26 versorgt, was durch eine gestrichelte Linie 44 angedeutet ist. Das Kühlfluid der Getriebeeinheit 26 wird zum Kühlen der Reibbremseinrichtung 34 genutzt, sodass Abwärme bzw. thermische Energie, die bspw. im Betrieb der Reibbremseinrichtung 34 erzeugt wird, durch das Kühlfluid abtransportiert werden kann, und dadurch die Reibbremseinrichtung 34 gekühlt werden kann.

Ein weiterer Unterschied zu den bislang erwähnten Ausführungsbeispielen gemäß FIGs 1 bis 3 ist, dass im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4 die Antriebseinrichtung 10 ferner einen Wärmeübertrager 46 aufweist. Der Wärmeübertrager 46 ist fluidmäßig mit dem Kühlfluid der Getriebeeinheit 26 verbunden, was durch die strich-zwei-punktierte Linie 48 angedeutet ist. Der Wärmeübertrager 46 ist dazu eingerichtet, eine im Kühlfluid vorhandene thermische Energie, die beispielsweise durch Kühlen der zentralen Reibbremseinrichtung 34 vorhanden ist, an einen Klimatisierungskreislauf 50 des Fahrzeugs 12 zu übertragen. Dadurch ist es möglich, die von der zentralen Reibbremseinrichtung 34 erzeugte Abwärme mittels des Kühlfluids der Getriebeeinheit 26 dem Klimatisierungskreislauf 50 des Fahrzeugs 12 zuzuführen, der seinerseits dann verschiedenste Komponenten des Fahrzeugs 12, wie beispielsweise die Batterieeinheit 14, einen Innenraum des Fahrzeugs 12 oder andere Komponenten des Fahrzeugs 12 heizen kann.

Weitere zweckmäßige Kombinationen der Ausführungsbeispiel von FIGs 1 bis 4 sind abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall denkbar.