特表 2024-531313 自動車用の電気駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-29

(54)【発明の名称】自動車用の電気駆動システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/44 20060101AFI20240822BHJP

   B60L 15/00 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

F16H3/44 Z

B60L15/00 H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024509122

(86)(22)【出願日】2022-08-02

(85)【翻訳文提出日】2024-04-05

(86)【国際出願番号】 EP2022071748

(87)【国際公開番号】W WO2023020836

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】102021004236.0

(32)【優先日】2021-08-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓ－Ｂｅｎｚ Ｇｒｏｕｐ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(72)【発明者】

【氏名】シルダー，トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ヘアター，トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ツァイビッヒ，ヨナタン

(72)【発明者】

【氏名】ギット，カーステン

(72)【発明者】

【氏名】リードル，クラウス

【テーマコード（参考）】

3J528

5H125

【Ｆターム（参考）】

3J528EA25

3J528EA27

3J528EB63

3J528FB12

3J528FB14

3J528FC07

3J528FC13

3J528FC24

3J528GA08

5H125AA01

5H125FF01

(57)【要約】

【課題】改善された自動車用の電気駆動システムを提供する。
【解決手段】本発明は、第１のローター（６）を有する第１の電気機械（３）と、差動装置入力軸（１４）、第１の差動装置出力軸（１５）、および第２の差動装置出力軸（１６）を有する差動歯車装置（９）と、２つの差動装置出力軸（１５，１６）が第１のローターの同軸に配置されており、変速機入力軸（２６）および変速機出力軸（１８）を有する変速段（１０）とを備え、変速機出力軸（１８）が一体回転可能に差動装置入力軸（１４）に接続されている電気駆動システム（１）に関する。本発明は、第１のローター（６）に同軸に配置されている第２のローター（８）を有する第２の電気機械（４）と、第１のローター（６）を一体回転可能に第１の差動装置出力軸（１５）に連結可能とするための第１のシフト要素（ＳＥ１）と、第２のローター（８）を一体回転可能に第２の差動装置出力軸（１６）に連結可能とするための第２のシフト要素（ＳＥ２）と、第１のローター（６）を一体回転可能に差動装置入力軸（１４）に連結可能とするための第３のシフト要素（ＳＥ３）と、第２のローター（８）を一体回転可能に変速機入力軸（２６）に連結可能とするための第４のシフト要素（ＳＥ４）とを備えることを特徴とした。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のローター（６）を有する第１の電気機械（３）と、
差動装置入力軸（１４）、第１の差動装置出力軸（１５）、および第２の差動装置出力軸（１６）を有し、前記２つの差動装置出力軸（１５，１６）が前記第１のローターの同軸に配置されている差動歯車装置（９）と、
一体回転可能に前記差動装置入力軸（１４）に接続されている変速機出力軸（１８）と変速機入力軸（２６）とを有する変速段（１０）とを備える、自動車用の電気駆動システム（１）であって、
第２のローター（８）を有する第２の電気機械（４）と、
前記第１のローター（６）を一体回転可能に前記第１の差動装置出力軸（１５）に連結可能とするための第１のシフト要素（ＳＥ１）と、
前記第２のローター（８）を一体回転可能に前記第２の差動装置出力軸（１６）に連結可能とするための第２のシフト要素（ＳＥ２）と、
前記第１のローター（６）を一体回転可能に前記差動装置入力軸（１４）に連結可能とするための第３のシフト要素（ＳＥ３）と
を備えることを特徴とする電気駆動システム（１）。

【請求項2】

前記第２のローター（８）を一体回転可能に前記変速機入力軸（２６）に連結可能とするための第４のシフト要素（ＳＥ４）
を更に備えることを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項3】

前記変速段（１０）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１または請求項２記載の電気駆動システム（１）。

【請求項4】

前記第４のシフト要素（ＳＥ４）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項２または請求項３記載の電気駆動システム（１）。

【請求項5】

前記第２のシフト要素（ＳＥ２）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項４のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項6】

前記第３のシフト要素（ＳＥ３）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項５のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項7】

前記第１のシフト要素（ＳＥ１）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項６のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項8】

前記差動歯車装置（９）は、差動歯車ケース（２７）を備えるベベルギア差動装置として構成されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項9】

前記差動歯車装置（９）は、サンギア（１１）、リングギア（１２）、二重遊星キャリア（１３）を有する遊星差動装置として構成されており、
前記差動装置入力軸（１４）は、前記リングギア（１２）に一体回転可能に接続されており、
前記第１の差動装置出力軸（１５）は、前記二重遊星キャリア（１３）に一体回転可能に接続されており、
前記第２の差動装置出力軸（１６）は、前記サンギア（１１）に一体回転可能に接続されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項10】

前記変速段（１０）は、第１の要素（２１）、第２の要素（１９）、第３の要素（２０）を含む遊星ギアセットを有しており、
前記第３の要素（２０）は、ハウジング（２８）に一体回転可能に接続されており、
前記第２の要素（１９）は、前記変速機出力軸（１８）に一体回転可能に接続されており、
前記第１の要素（２１）は前記変速機入力軸（２６）に一体回転可能に接続されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項９のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項11】

前記２つの差動装置出力軸（１５，１６）は、それぞれ１つの変速機（１７）を介してそれぞれ少なくとも１つの駆動輪（２）に接続されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項１０のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【請求項12】

前記２つの電気機械（３，４）の少なくとも１つは、軸流機械として構成されている
ことを特徴とする、請求項１～請求項１０のいずれか一項記載の電気駆動システム（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前段に詳しく定義された種類による、電気機械と、差動歯車装置と、変速段とを備えた自動車用の電気駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１は、電気機械と、２本の出力軸と、電気機械によって駆動される第１の減速遊星歯車セットとを備える電気駆動装置が記載されている。これに続いて、第１の差動装置出力軸および第２の差動装置出力軸を備える差動歯車装置としての多段遊星歯車装置があり、これによって、車両の２つの駆動輪を同時に駆動することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２００７ ０２１ ３５９ Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、請求項１の前段に詳しく定義されている種類の改善された自動車用の電気駆動システムを提供することであり、このシステムにより自動車の駆動における高い柔軟性が可能になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴、ここでは特に請求項１の特徴部分に記載の特徴を備えた電気駆動システムによって解決される。これに従属する従属請求項から、電気駆動システムのさらなる有利な実施形態が明らかになる。

【0006】

冒頭に挙げた先行技術の電気駆動システムと同様に、本発明に基づく自動車用電気駆動システムでは、第１の電気機械と、２つの差動装置出力軸を備える差動歯車装置と、変速段とが設けられている。さらに、本発明に基づく電気駆動システムは、第２の電気機械を利用する。第１の電気機械の第１のローターは、シフト要素を介して第１の差動装置出力軸に連結可能であり、第２の電気機械の第２のローターは、第２のシフト要素を介して一体回転可能に第２の差動装置出力軸に連結可能である。第３のシフト要素は、第１のローターを差動装置出力軸に一体回転可能に接続することができ、第４のシフト要素は、第２のローター、すなわち第２の電気機械のローターを一体回転可能に変速機入力軸に連結することができ、変速段の変速機出力軸は一体回転可能に差動装置入力軸に接続されている。

【0007】

このとき、本発明において一体回転可能な接続とは、回転可能に支持されている２つの要素の接続であると理解することができ、これらの２つの要素は互いに同軸に配置されており、一体回転可能な接続によって、同じ角速度で回転するように相互に接続されている。例えば歯車装置のハウジングのような固定要素と一体回転可能に接続する場合、この接続は、ハウジングに対して要素が回転できないように、すなわち歯車装置のハウジングに要素が固定される形で接続が形成されていることを意味している。

【0008】

従って、本発明に基づく自動車用電気駆動システムは、両方の出力軸、すなわち第１と第２の差動装置出力軸が側軸に一体回転可能に接続されている四輪独立駆動（個々の車輪駆動）の可能性を提供し、この側軸はそれぞれのホイールに直接接続されているか、または有利な形態によれば、さらなる変速機（歯車装置）を介して接続されている。この場合、４つのシフト要素を備える本発明に基づく配置により、第１の電気機械による差動モードと第２の電気機械による差動モードとを、変速機も含めて選択的に切り替えることが可能になる。さらに、いわゆる「トルクベクタリング」モードでの作動も可能であり、この場合、各駆動輪において、２つの電気機械のいずれかによってそれぞれ四輪独立駆動が形成される。

【0009】

これにより、簡単かつコンパクトに実現する構造を使って、多くのさまざまな機能を実現することができる。例えば、第１の電気機械を介して通常の差動モードで走行を行うことができ、このとき、電気駆動システムの効率を向上させるため、第２の電気機械の連結を解除することができる。この第２の電気機械は、変速段によって動力を伝達する形で通常の差動モードでより高いトルクを出すために利用することができ、この場合、効率を向上させるため、第１の電気機械を切り離すことができる。発進モードでは、高トルクを出すために両方の電気機械を使って駆動することができ、第１の電気機械は直接利用され、第２の電気機械は変速段を介して動力を伝達する形で利用される。さらに、純粋なトルクベクタリングモードでは、四輪独立駆動が使用可能である。

【0010】

このとき、全体として、負荷を中断することなく、個々のモード、つまり第１の電気機械による効率モード、第２の電気機械による効率モード、そして発進モードまたはトルクモードの間で切り替えることができるようになっている。

【0011】

本発明に基づく電気駆動システムの極めて有利な発展形態によれば、変速段は少なくとも部分的に差動歯車装置に対して軸方向に配置されている。

【0012】

本発明において、そのような、少なくとも部分的に軸方向に重なる２つの要素の配置とは、一方の要素と他方の要素の少なくとも一部が、軸方向に対して垂直に向けられた同一面内に配置されている、またはこの面と交差していることを意味する。この場合、軸方向に重なる部分は、必然的に、軸方向を定義している該当する軸に対して、半径方向に異なる離間位置および／または角度位置に配置されている。ここでは、軸方向が２つの差動装置出力軸によって定義されており、これらの軸は、特に有利には２つの電気機械のローター軸に対して同軸に、または少なくとも軸平行に配置されている。特に有利には、第１のローターと第２ローターは互いに同軸上に配置されている。

【0013】

差動歯車装置に対する変速段のこの軸方向に重なり合う配置は、例えばベベルギア差動装置において、変速段の少なくとも一部が、この差動歯車ケースに対して軸方向に重なっていることを意味するものであってよい。これにより、全体として軸方向に非常にコンパクトな構造が生まれる。

【0014】

本発明に基づく電気駆動システムの非常に有利な形態は、この場合さらに、第４のシフト要素が少なくとも部分的に差動歯車装置に対して軸方向に重なって配置されているように設けることもできる。これにより、このシフト要素も、軸方向の専用の取付けスペースが少なくて済むか、または全く必要ない。

【0015】

本発明に基づく電気駆動システムのさらなる有利な形態は、さらに、第２のシフト要素、第３のシフト要素、および／または第１のシフト要素もまた、少なくとも部分的に差動歯車装置に対して軸方向に重なって配置されているように設けることもできる。このことはすべて、本発明に基づく電気駆動システムをコンパクトな形態にする。

【0016】

本発明に基づく電気駆動システムのさらなる非常に有利な形態は、すでに上述したように、差動歯車装置が差動歯車ケースを備えるベベルギア差動装置として形成されているように設けることができる。この差動歯車ケースが、上述した有利な形態における要素である場合、この要素に対して、変速段および／またはシフト要素は軸方向に重なって配置されている。

【0017】

ベベルギア差動装置としての差動歯車装置のこの形態に代わり、本発明に基づく電気駆動システムの代替の有利な発展形態によれば、差動歯車装置が遊星差動装置として形成されているように設けられてもよい。

【0018】

第１の有利な形態において、この遊星差動装置は、リングギア（内歯車）、二重遊星キャリア、およびサンギアを備えており、差動装置入力軸がリングギアに一体回転可能に接続されており、第１の差動装置出力軸が二重遊星キャリアに一体回転可能に接続されており、第２の差動装置出力軸がサンギアに一体回転可能に接続されている。これにより、遊星差動装置の効率的な構造が得られる。この場合、軸方向において、この遊星差動装置はベベルギア差動装置よりも原理的にコンパクトであるため、その使用は、軸方向にコンパクトな構造を最適に支援または補完するものである。

【0019】

同様に有利な第２の形態において、遊星差動装置は、第１のサンギア、第２のサンギア、第１のサンギアに割り当てられている二重遊星キャリア、第２のサンギアに割り当てられている単一遊星キャリアを備えており、二重遊星キャリアが単一遊星キャリアに一体回転可能に接続されており、二重遊星キャリアの長い遊星ギアが第２のサンギアに噛み合い、この長い遊星ギアが二重遊星キャリアの短い遊星ギアに噛み合い、この短い遊星ギアが第１のサンギアに噛み合う。このとき、差動装置入力軸は二重遊星キャリアに一体回転可能に接続されており、第１の差動装置出力軸は第１のサンギアに一体回転可能に接続されており、第２の差動装置出力軸は第２のサンギアに一体回転可能に接続されている。

【0020】

本発明に基づく電気駆動システムのさらなる極めて有利な形態は、さらに、変速段が、第１の要素、第２の要素、第３の要素を備える遊星セットを有することができ、第３の要素がハウジングに一体回転可能に接続されており、第２の要素が変速機出力軸に一体回転可能に接続されており、第１の要素が変速機入力軸に一体回転可能に接続されている。このとき、個々の要素は、サンギア、単一または二重の遊星ギアキャリア、リングギアによって形成され、これらは、望ましい変速機、ここでは特により高い駆動トルクのための変速機を達成するために、さまざまなバリエ－ションで相互接続されていてよい。従って、例えば第１の要素はサンギアによって、第２の要素は遊星キャリアによって、第３の要素はリングギアによって形成することができるであろう。しかし、別のバリエーションも同様に考えられ、有意である可能性がある。

【0021】

本発明に基づく電気駆動システムの有利な発展形態では、さらに、差動装置出力軸がそれぞれ１つの変速機を介してそれぞれ少なくとも１つの駆動輪に接続されている。これらの追加的な変速機は、例えば平歯車段、遊星ギアセットなどとして形成されていてよく、差動装置出力軸と駆動輪との間の接続を構造的に実現する際に、さらなる柔軟性と可変性を提供する。このとき、変速機は、通常、構造的に予め規定されているものであるため変更できないが、それに応じてシフト要素なども不要である。

【0022】

この場合、非常に有利な発展形態によれば、電気機械の少なくとも１つは軸流機械として構成することができ、この軸流機械はコンパクトかつ高出力密度で実現可能であり、従って重量を節約することができる。

【0023】

使用されるシフト要素は、ここでは少なくとも部分的に、好ましくはすべて形状結合要素として形成されていてよい。これにより、構造が極めて簡略化され、またコンパクト化され、すでに説明した個々のモード間の切替えを、牽引力の中断なしに行うことができ、従って、差動歯車装置の利用から、「トルクベクタリング」モードで追加的に可能な四輪独立駆動に切り替える場合のみ、牽引力中断が必要となる。

【0024】

本発明に基づく電気駆動システムのさらなる有利な実施形態は、以下に図を使って詳しく示されている実施形態からも明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に基づく電気駆動システムの第１の可能な実施形態の図である。

【図2】本発明に基づく電気駆動システムの第２の可能な実施形態の図である。

【図3】本発明に基づく電気駆動システムの第３の可能な実施形態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１には、電気駆動システム１の第１の可能な実施形態が示されている。この電気駆動システム１は自動車を駆動するために用いられ、２つの駆動輪２のために、ここでは矢印で示される駆動力を提供することができる。この電気駆動システム１は、第１の電気機械３ならびに第２の電気機械４を備え、それらは例えば軸流機械として構成されていてよい。第１の電気機械３はハウジングに固定されたステータ５ならびに第１のローター６を備え、これに対応して、第２の電気機械４はハウジングに固定されたステータ７ならびに第２のローター８を備えている。このとき、２つの電気機械３，４、厳密に言うと、それらの２つのローター６，８は回転軸に対して同軸に配置されており、図１では回転対称構造の上半分しか示されていないため、ここでは回転軸が図１の下側境界によって示されている。２つのローター６，８のこの回転軸は、この場合、電気駆動システム１の軸方向ａも同時に定義している。これに対して垂直な半径方向ｒは、図２および図３に示されている。

【0027】

２つの電気機械３，４の他に、電気駆動システム１は、さらに差動歯車装置９ならびに変速段１０を備えている。

【0028】

差動歯車装置９および変速段１０も、ローター６，８の回転軸に対して同軸に配置されている。

【0029】

差動歯車装置９は、ここでは図１において例示的に遊星差動装置として構成されており、サンギア１１、リングギア１２、そしてここでは明確に符号が付されていない対応する遊星を持つ二重遊星キャリア１３を備えている。差動装置入力軸１４は、一体回転可能にリングギア１２に接続されている。第１の差動装置出力軸１５は一体回転可能に二重遊星キャリア１３に接続されており、サンギア１１は一体回転可能に第２の差動装置出力軸１６に接続されている。２つの差動装置出力軸１５，１６は、ここに図示されている実施形態において、それぞれ変速機１７を介して各駆動輪２に接続されている。差動装置入力軸１４は、さらに変速段１０の変速機出力軸１８に接続されている。好ましくは、変速段１０は、ここに図示されているように、遊星セットとして構成されており、この場合、図１では、二重遊星キャリアでもあり得る遊星キャリア１９が変速機出力軸１８と、従って差動装置入力軸１４と一体回転可能に連結されている。変速段１０のリングギア２０は、一体回転可能にハウジング２８に接続されており、変速段１０のサンギア２１は変速機入力軸２６を介して第２のローター８に接続可能である。

【0030】

軸方向ａにおいて、第１の電気機械３と差動歯車装置９との間には、第１のシフト要素ＳＥ１および第３のシフト要素ＳＥ３を持つ構造がある。この構造は、軸方向ａにおける変速段１０と第２の電気機械４との間にある、第２のシフト要素ＳＥ２および第４のシフト要素ＳＥ４を持つ構造と実質的に同一である。第１のシフト要素ＳＥ１を介して、第１の電気機械３またはそのローター６は、側軸とも呼ぶことができる、あるいは一体回転可能に側軸に移行する第１の差動装置出力軸１５に接続可能である。これに対応して、第２のシフト要素ＳＥ２を介して、第２の電気機械４またはそのローター８は、第２の差動装置出力軸１６または側軸に接続可能である。これにより、トルクベクタリングによる四輪独立駆動を実現することができ、この場合、第１の電気機械３は一方の駆動輪２を、第２の電気機械４は他方の駆動輪２を、それぞれ他の車輪とは独立して駆動する。第３のシフト要素ＳＥ３を介して、第１の電気機械３またはそのローター６は、差動装置入力軸１４に一体回転可能に接続可能である。次に、第１の電気機械３は、例えば単独で、または第２の電気機械４によって支援されながら、直接２つの差動装置出力軸１５，１６を駆動し、従って２つの変速機１７を介して車輪２を駆動する。

【0031】

このとき、第１のシフト要素ＳＥ１および第３のシフト要素ＳＥ３は、第１の電気機械３を完全に連結解除できるように構成されている。このモードでは、第４のシフト要素ＳＥ４の連結によって、第２の電気機械４の第２のローター８と差動装置入力軸１４との間の接続を、変速段１０を介して達成することができる。次に、第２の電気機械４は、変速段１０を介して２つの差動装置出力軸１５，１６、延いては車輪２を対応する変速比で駆動する。

【0032】

第２の電気機械４も同様に、第２および第４のシフト要素ＳＥ２，ＳＥ４を介して連結解除できるため、出力を両方の差動装置出力軸１５，１６に均等に配分するこの差動モードでは、第２の電気機械４が連結解除されている場合は第１の電気機械３によって、またはその逆に第１の電気機械３が連結解除されている場合は変速段１０を介して第２の電気機械４によって、効率的な作動が可能である。さらに、より高いトルクを提供するためのトルクモードも可能であり、この場合、両方の電気機械３，４が差動装置入力軸１４を駆動、具体的には第１の電気機械３は直接差動装置入力軸１４を駆動し、第２の電気機械４は変速段１０を介して差動装置入力軸１４を駆動する。

【0033】

図１に示されている構造の代替として、変速段１０の領域に他の接続を実施することもできる。例えば、二重遊星キャリアとしても構成されていてよい遊星キャリア１９をハウジング２８に対して固定することも考えられ、その代わり変速機出力軸１８をリングギア２０に一体回転可能に連結するために、変速機入力軸２６が引き続きサンギア２１に連結されたまま、リングギア２０が差動装置入力軸１４を駆動する。さらなる代替案として、サンギア２１をハウジングに固定し、例えば変速機入力軸２６をリングギア２０に一体回転可能に連結し、変速機出力軸１８を再び遊星キャリア１９を介して連結することも考えられる。また、これら２つの要素は逆にすることもでき、プラネタリキャリア１９を変速機入力軸２６に連結し、それに応じてリングギア２０を再び変速機出力軸１８に連結することも考えられる。

【0034】

遊星差動歯車装置９を備える電気駆動システム１のこの構造以外に、差動歯車装置９がベベルギア差動装置として構成されている構造も考えられる。図２には、それに対応する構造が示されている。それ以外では、この構造はすでに説明したものと同じであるため、以下では相違点だけを詳しく言及する。差動歯車装置９は、ベベルギア歯車装置として構成されており、これにより、差動装置入力軸１４を介して差動歯車ケース２７が駆動され、この差動歯車ケース２７はそれに接続されているベベルギアを駆動し、これらのベベルギアはさらなるベベルギアを介して作動装置出力軸１５，１６を駆動する。図２において、２つの変速機１７は概略的にのみ示されている。これらは、図１で実施されているように、遊星ギアセットとして構成されていてもよいし、その代わりに平歯車などとして構成されていてもよい。基本的に、この場合、図２および図１の両方の電気駆動システム１の構造において、変速機１７については、例えばチェーン、ベルトまたはその他の種類のギア要素などの代替案が考えられる。

【0035】

２つの電気機械３，４は図１の電気駆動システム１と同じ構成であり、シフト要素ＳＥ１～ＳＥ４も同様である。軸方向ａに差動歯車装置９と変速段１０が隣接して配置された図１の例示とは異なり、図２に示されている構造では差動歯車装置９と変速段１０が軸方向に互いに重なって配置されている。ここでもやはり単に例示的に遊星ギアセットとして構成されている変速段１０は、軸方向において差動歯車ケース２７に重なっているため、これらは、少なくとも１つの共通の、軸方向ａ上に垂直な面を共有している。従って、変速段１０は、半径方向ｒにおいて差動歯車ケース２７の外側に配置されている。変速段１０については、例えば個々の要素１９，２０，２１との相互接続および遊星ギアセットとして構成されている変速段１０についての図１で説明されている代替案を実施することもできる。この代替として、この構造においても、また図１ですでに説明した構造においても、変速段１０は、その他の方式、例えば平歯車段、チェーン駆動、ベルト駆動などとして実現することも考えられる。

【0036】

シフト要素ＳＥ１～ＳＥ４を利用しての個々のモード間の相互接続に関しては、すでに上述した実施形態がここでも該当する。シフト要素ＳＥ１～ＳＥ４は、それぞれ形状結合要素として実施されていてよく、このことは、図１の電気駆動システム１の形態についても同様に当てはまる。差動歯車装置９を介して動力が２つの駆動輪２に分配される個々のモード間でも、引き続き牽引負荷を中断しない切替えが可能である。というのも、２つの電気機械３，４により、回転数および／または動力の流れに関して必要な調整／支援を行うことができるからである。シフト要素ＳＥ１～ＳＥ４としての非常に簡単かつ効率的な形状結合要素により、非常に効率的で摩耗のない構造が可能になる。第１の電気機械３は第１の差動装置出力軸１５を駆動し、第２の電気機械４は第２の差動装置出力軸１６を駆動するトルクベクタリングモードにおいて、四輪独立駆動に切り替える場合のみ、ここでは第１のシフト要素ＳＥ１と第２のシフト要素ＳＥ２が適宜閉じられているため、牽引力の中断が必要になるであろう。

【0037】

図３には、図２において説明されている構造のさらなる代替案が示されている。この代替案は、第２のシフト要素ＳＥ２と第４のシフト要素ＳＥ４の配置が、差動歯車装置９と第２の電気機械４との間で軸方向に配置されている位置から外へ移動（シフト）している点が異なっており、これにより、第２のシフト要素ＳＥ２と第４のシフト要素ＳＥ４は、変速段１０と同様に、軸方向において差動歯車装置９、すなわちここでは特にその差動歯車ケース２７と重なって配置されている。

【0038】

この代替として、または基本的にこれを補足する形で、第１のシフト要素ＳＥ１と第３のシフト要素ＳＥ３も、差動歯車装置９に軸方向に重なるそのような位置に移動させることができ、このことは、差動歯車装置９と軸方向に重なっている変速段１０の配置の代替または補足として行うことができるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-05

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のローター（６）を有する第１の電気機械（３）と、
差動装置入力軸（１４）、第１の差動装置出力軸（１５）、および第２の差動装置出力軸（１６）を有し、前記２つの差動装置出力軸（１５、１６）が前記第１のローターの同軸に配置されている差動歯車装置（９）と、
一体回転可能に前記差動装置入力軸（１４）に接続されている変速機出力軸（１８）と変速機入力軸（２６）とを有する変速段（１０）とを備える、自動車用の電気駆動システム（１）であって、
第２のローター（８）を有する第２の電気機械（４）と、
前記第１のローター（６）を一体回転可能に前記第１の差動装置出力軸（１５）に連結可能とするための第１のシフト要素（ＳＥ１）と、
前記第２のローター（８）を一体回転可能に前記第２の差動装置出力軸（１６）に連結可能とするための第２のシフト要素（ＳＥ２）と、
前記第１のローター（６）を一体回転可能に前記差動装置入力軸（１４）に連結可能とするための第３のシフト要素（ＳＥ３）と
を備え、
前記変速段（１０）は、第１の要素（２１）、第２の要素（１９）、第３の要素（２０）を含む遊星ギアセットを有しており、
前記第３の要素（２０）は、ハウジング（２８）に一体回転可能に接続されており、
前記第２の要素（１９）は、前記変速機出力軸（１８）に一体回転可能に接続されており、
前記第１の要素（２１）は前記変速機入力軸（２６）に一体回転可能に接続されている
ことを特徴とする電気駆動システム（１）。

【請求項2】

前記第２のローター（８）を一体回転可能に前記変速機入力軸（２６）に連結可能とするための第４のシフト要素（ＳＥ４）
を更に備えることを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項3】

前記変速段（１０）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項4】

前記第４のシフト要素（ＳＥ４）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項２記載の電気駆動システム（１）。

【請求項5】

前記第２のシフト要素（ＳＥ２）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項6】

前記第３のシフト要素（ＳＥ３）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項7】

前記第１のシフト要素（ＳＥ１）は、少なくとも部分的に前記差動歯車装置（９）に対して軸方向に重なって配置されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項8】

前記差動歯車装置（９）は、差動歯車ケース（２７）を備えるベベルギア差動装置として構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項9】

前記差動歯車装置（９）は、サンギア（１１）、リングギア（１２）、二重遊星キャリア（１３）を有する遊星差動装置として構成されており、
前記差動装置入力軸（１４）は、前記リングギア（１２）に一体回転可能に接続されており、
前記第１の差動装置出力軸（１５）は、前記二重遊星キャリア（１３）に一体回転可能に接続されており、
前記第２の差動装置出力軸（１６）は、前記サンギア（１１）に一体回転可能に接続されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項10】

前記２つの差動装置出力軸（１５，１６）は、それぞれ１つの変速機（１７）を介してそれぞれ少なくとも１つの駆動輪（２）に接続されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【請求項11】

前記２つの電気機械（３，４）の少なくとも１つは、軸流機械として構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気駆動システム（１）。

【国際調査報告】