DE102011109538B4 - Multi-speed transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse (10) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1, P2, P3), mit einer Getriebeeingangswelle (11) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle (12) zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle (14) zur Anbindung eines ersten Elektromotors (EM1), mit einer zweiten Zwischenwelle (15) zur Anbindung eines zweiten Elektromotors (EM2) und mit zumindest fünf Schalteinheiten (S1, S2, S3, S4, S5), die konstruktiv zumindest zur Schaltung von fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen (V1, V2, V2', V3, V4, V5), drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen (E1, E2, E3) und drei EVT-Fahrbereichen (EVT1, EVT2, EVT3) vorgesehen sind, wobei eine der Schalteinheiten (S4) ein Kopplungselement (S42) aufweist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle (12) verbunden ist, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12), einen zweiten Planetenradträger (P22) und ein drittes Sonnenrad (P31), die permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission, in particular for a motor vehicle, with at least three, a first, a second and a third, planetary gear transmissions (P1, P2, P3) arranged one behind the other along a main axis of rotation (10), with a transmission input shaft (11) for connecting an internal combustion engine, with a Transmission output shaft (12) for connecting drive wheels, with a first intermediate shaft (14) for connecting a first electric motor (EM1), with a second intermediate shaft (15) for connecting a second electric motor (EM2) and with at least five switching units (S1, S2, S3, S4, S5), which is designed to shift at least five combustion engine forward gears (V1, V2, V2', V3, V4, V5), three electric forward gears (E1, E2, E3) and three EVT driving ranges (EVT1, EVT2 , EVT3) are provided, wherein one of the switching units (S4) has a coupling element (S42) which is connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft (12), characterized by a first planetary gear carrier (P12), a second planetary gear carrier (P22) and a third sun gear (P31), which are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-speed transmission for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der US 2005 / 0 137 042 A1 ist ein Mehrstufengetriebe mit drei Planetenradgetrieben, an welches sowohl ein Verbrennungsmotor als auch ein Elektromotor angebunden ist, bekannt.From the US 2005 / 0 137 042 A1 A multi-stage transmission with three planetary gears, to which both an internal combustion engine and an electric motor are connected, is known.

Aus der US 6 551 208 B1 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit zumindest vier Schalteinheiten, bekannt. Die gattungsgemäße DE 11 2007 001 209 B4 zeigt ebenfalls ein derartiges Mehrstufengetriebe, welches aber mit fünf Schalteinheiten versehen ist, die zur Schaltung von fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen, drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen und drei EVT-Fahrbereichen vorgesehen sind, wobei eine der Schalteinheiten ein Kopplungselement aufweist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist.From the US 6,551,208 B1 is already a multi-stage transmission for a motor vehicle, with at least three, a first, a second and a third, planetary gear transmissions arranged one behind the other along a main axis of rotation, with a transmission input shaft for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft for connecting drive wheels, with a first intermediate shaft for connection a first electric motor, with a second intermediate shaft for connecting a second electric motor and with at least four switching units. The generic one DE 11 2007 001 209 B4 also shows such a multi-speed transmission, which is, however, provided with five switching units which are intended for switching five internal combustion engine forward transmission gears, three electric motor forward transmission gears and three EVT driving ranges, one of the switching units having a coupling element which is connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Mehrstufengetriebe zur Ausbildung eines Hybridantriebsmoduls mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is based in particular on the object of providing a compact multi-stage transmission for forming a hybrid drive module with a high level of flexibility. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further refinements result from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einem Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit zumindest fünf Schalteinheiten, die zumindest zur Schaltung von fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen, drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen und drei EVT-Fahrbereichen vorgesehen sind.The invention is based on a multi-stage transmission, in particular for a motor vehicle, with at least three, a first, a second and a third, planetary gear transmissions arranged one behind the other along a main axis of rotation, with a transmission input shaft for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft for connecting drive wheels a first intermediate shaft for connecting a first electric motor, with a second intermediate shaft for connecting a second electric motor and with at least five switching units, which are provided for switching at least five internal combustion engine forward transmission gears, three electric motor forward transmission gears and three EVT driving ranges.

Es wird auf an sich bekannte Weise davon ausgegangen, dass eine der Schalteinheiten ein Kopplungselement aufweist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. Dadurch kann ein Mehrstufengetriebe mit einer sehr hohen Flexibilität bereitgestellt werden, da zum einen eine hohe Lastschaltbarkeit erreicht und zum anderen ein hoher Wirkungsgrad, insbesondere auch in Verbindung mit den Elektromotoren, erreicht werden kann. Unter einer „Schalteinheit“ soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden und in einem geöffneten Zustand voneinander zu trennen. Unter einer „Bremseinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement mit einem feststehenden Kopplungselement, insbesondere mit einem Getriebegehäuse, in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden oder/und in einem geöffneten Zustand von dem feststehenden Kopplungselement zu trennen. Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen“ soll insbesondere verstanden werden, dass mittels der Schalteinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise sind bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Schalteineinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr als drei EVT-Fahrbereichen vorgesehen, es ist aber denkbar, für das Mehrstufengetriebe eine Betriebsstrategie vorzusehen, die lediglich zwei oder sogar nur einen der EVT-Fahrbereiche benutzt. Ebenso ist eine Betriebsstrategie denkbar, die vier oder mehr EVT-Fahrbereiche nutzt. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.It is assumed in a manner known per se that one of the switching units has a coupling element which is connected to the transmission output shaft in a rotationally fixed manner. As a result, a multi-stage transmission with a very high level of flexibility can be provided, since on the one hand a high powershift capability can be achieved and on the other hand a high level of efficiency can be achieved, especially in conjunction with the electric motors. A “switching unit” should in particular be understood to mean both a clutch unit and a brake unit. A “coupling unit” is to be understood in particular as a switching unit which is intended to connect two rotatably arranged coupling elements in a rotationally fixed manner in a closed state and to separate them from one another in an open state. A “brake unit” is to be understood in particular as a switching unit which is intended to connect a rotatable coupling element to a fixed coupling element, in particular to a gear housing, in a rotationally fixed manner in a closed state and/or to separate it from the fixed coupling element in an open state . The term “designed to shift a transmission gear” is intended to mean, in particular, that a corresponding transmission gear can basically be formed mechanically by means of the switching units, regardless of whether or not the transmission gear is not shifted as part of a switching strategy. For example, in an embodiment according to the invention, the switching units are designed to shift more than three EVT driving ranges, but it is conceivable to provide an operating strategy for the multi-speed transmission that uses only two or even only one of the EVT driving ranges. An operating strategy that uses four or more EVT driving areas is also conceivable. “Provided” is intended to mean, in particular, specifically programmed, equipped and/or designed.

Erfindungsgemäß sind ein erster Planetenradträger, ein zweiter Planetenradträger und ein drittes Sonnenrad permanent drehfest miteinander verbunden.According to the invention, a first planetary gear carrier, a second planetary gear carrier and a third sun gear are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei zumindest eine der Schalteinheiten als eine formschlüssig schließende Schalteinheit ausgebildet. Dadurch kann ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden. Unter einer „formschlüssig schließenden Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Kopplung formschlüssig ineinander greifen, wie insbesondere eine über eine Schiebemuffe schaltbare Klauenschalteinheit.In a particularly advantageous embodiment, at least one of the switching units is designed as a positively closing switching unit. As a result, power loss within the multi-speed transmission can be advantageously reduced. A “positively closing switching unit” is to be understood in particular as meaning a switching unit which has teeth and/or claws for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which engage in a form-fitting manner to produce a rotationally fixed coupling, in particular one via a sliding sleeve switchable claw switching unit.

Unter „einem ersten, einem zweiten und einem dritten Planetenradgetriebe, die entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet sind,“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Reihenfolge von drei Planetenradgetrieben verstanden werden, die entlang der Hauptrotationsachse in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise das erste Planetenradgetriebe der Getriebeeingangswelle zugewandt ist. Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem „ersten bis dritten Planetenradträger“, einem „ersten bis dritten Sonnenrad“ und einem „ersten bis dritten Hohlrad“ ein dem ersten bis dritten Planetenradgetriebe zugeordneter Planetenradträger bzw. ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d.h. beispielsweise, dass unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger des ersten Planetenradgetriebes verstanden werden soll.In this context, “a first, a second and a third planetary gear, which are arranged one behind the other along a main axis of rotation,” is to be understood in particular as a sequence of three planetary gears, which are arranged in this order along the main axis of rotation, wherein advantageously the first planetary gear Gearbox input shaft faces. For the sake of simplicity, a “first to third planetary gear carrier”, a “first to third sun gear” and a “first to third ring gear” should also be understood to mean a planetary gear carrier or a sun gear or a ring gear assigned to the first to third planetary gear, ie, for example, that The first planetary gear carrier is to be understood as a planetary gear carrier of the first planetary gearing.

Weitere Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further refinements and further advantages result from the following drawing description, the claims and the drawings. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings. The drawings, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.

Dabei zeigen:

  • 1 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes,
  • 2 ein Schaltschema für das Mehrstufengetriebe und
  • 3 eine Lastschaltbarkeit innerhalb des Schaltschemas.
Show:
  • 1 a transmission diagram of a multi-stage transmission according to the invention,
  • 2 a shift diagram for the multi-speed transmission and
  • 3 a power shift capability within the switching diagram.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, das als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet ist. Das Mehrstufengetriebe weist genau drei Planetenradgetriebe P1, P2, P3 auf. Das erste Planetenradgetriebe P1, das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 sind entlang einer Hauptrotationsachse 10 hintereinander angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1, P2, P3 des Mehrstufengetriebes weisen in dieser Ausgestaltung einen Einfachplanetenradsatz auf. 1 shows a multi-stage transmission according to the invention, which is designed as a motor vehicle transmission. The multi-stage transmission has exactly three planetary gears P1, P2, P3. The first planetary gear P1, the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3 are arranged one behind the other along a main axis of rotation 10. All planetary gears P1, P2, P3 of the multi-stage transmission have a single planetary gear set in this embodiment.

Das Mehrstufengetriebe ist zur Anbindung von zwei Elektromotoren EM1, EM2 vorgesehen. In Verbindung mit den zwei Elektromotoren EM1, EM2 und einem Verbrennungsmotor bildet das Mehrstufengetriebe ein Hybridantriebsmodul mit unterschiedlichen Fahrmodi aus. Zur Schaltung von unterschiedlichen Getriebegängen und Fahrmodi, in denen Leistungsflüsse aus dem Verbrennungsmotor und/oder den Elektromotoren EM1, EM2 unterschiedlich kombiniert oder geleitet werden, weist das Mehrstufengetriebe genau fünf Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 auf. Diese sind dazu vorgesehen, zumindest fünf verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V3, V4, V5 zu schalten. Zudem ist mittels der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 ein zusätzlicher zweiter Vorwärtsgetriebegang V2' schaltbar. Maximal lassen sich mittels der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 zehn Vorwärtsgetriebegänge darstellen, die jedoch teilweise gleich übersetzt sind. Zudem werden in der beispielhaft beschriebenen Betriebsstrategie mittels der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 drei elektromotorische Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 und drei leistungsverzweigte EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 geschaltet. Ein Rückwärtsgetriebegang ist mittels eines der EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 oder mittels eines der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 darstellbar.The multi-stage transmission is intended for connecting two electric motors EM1, EM2. In conjunction with the two electric motors EM1, EM2 and an internal combustion engine, the multi-speed transmission forms a hybrid drive module with different driving modes. To shift different transmission gears and driving modes in which power flows from the internal combustion engine and/or the electric motors EM1, EM2 are combined or routed differently, the multi-speed transmission has exactly five switching units S1, S2, S3, S4, S5. These are intended to shift at least five internal combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4, V5. In addition, an additional second forward transmission gear V2 'can be switched using the switching units S1, S2, S3, S4, S5. A maximum of ten forward gears can be represented using the switching units S1, S2, S3, S4, S5, although some of them have the same gear ratio. In addition, in the operating strategy described as an example, three electromotive forward gears E1, E2, E3 and three power-split EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 are switched by means of the switching units S1, S2, S3, S4, S5. A reverse gear can be represented by one of the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 or by one of the electromotive forward gears E1, E2, E3.

Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V2', V3, V4, V5, die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 und die EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 sind untereinander zumindest sequentiell lastschaltbar, d.h. von einem der verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V2', V3, V4, V5, der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 oder der EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 kann lastunterbrechungsfrei zumindest in den benachbarten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V1, V2, V2', V3, V4, V5, den benachbarten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E1, E2, E3 oder den benachbarten EVT-Fahrbereich EVT1, EVT2, EVT3 geschaltet werden. Insbesondere die EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 sind dabei ohne Drehzahlsprünge der Elektromotoren EM1, EM2 lastschaltbar.The internal combustion engine forward transmission gears V1, V2, V2', V3, V4, V5, the electric motor forward transmission gears E1, E2, E3 and the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 can be powershifted at least sequentially with one another, i.e. from one of the internal combustion engine forward transmission gears V1, V2, V2', V3, V4, V5, the electromotive forward gears E1, E2, E3 or the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 can be switched without load interruption at least to the adjacent combustion engine forward gears V1, V2, V2', V3, V4, V5, the neighboring ones electromotive forward gear E1, E2, E3 or the adjacent EVT driving range EVT1, EVT2, EVT3. In particular, the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 can be power-shifted without any jumps in the speed of the electric motors EM1, EM2.

Das Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, den nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor und die Elektromotoren EM1, EM2 mit nicht näher dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels der Mehrstufengetriebe kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor, den Elektromotoren EM1, EM2 und den Antriebsrädern eingestellt werden.The multi-speed transmission is intended to connect the internal combustion engine, not shown, and the electric motors EM1, EM2 to the drive wheels of the motor vehicle, not shown. Using the multi-stage transmission, a gear ratio can be set between the combustion engine, the electric motors EM1, EM2 and the drive wheels.

Das Mehrstufengetriebe weist eine Getriebeeingangswelle 11 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe einzuleiten. Der Getriebeeingangswelle 11 kann grundsätzlich ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler oder eine nasse Anfahrkupplung denkbar. In der dargestellten Ausgestaltung wird jedoch auf ein vorgeschaltetes Modul verzichtet.The multi-stage transmission has a transmission input shaft 11, which is intended to introduce a drive torque into the multi-stage transmission. The transmission input shaft 11 can in principle be preceded by a module, not shown, which is intended in particular to provide a starting functionality. A converter or a wet starting clutch, for example, is conceivable as an upstream module. In the embodiment shown, however, an upstream module is omitted.

Zur Anbindung des Verbrennungsmotors umfasst das Mehrstufengetriebe ein Kurbelwellenanbindungselement 19, das zur permanent drehfesten Verbindung mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Die Getriebeeingangswelle 11 ist permanent drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Zur Anbindung der Elektromotoren EM1, EM2 umfasst das Mehrstufengetriebe zwei Rotorelemente 17, 18, die jeweils permanent drehfest mit einem Rotor des entsprechenden Elektromotors EM1, EM2 verbunden sind oder zumindest teilweise einstückig mit dem Rotor ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass an das Mehrstufengetriebe lediglich ein einzelner Elektromotor angebunden ist.To connect the combustion engine, the multi-stage transmission includes a crankshaft connection Binding element 19, which is provided for a permanent, rotation-proof connection to a crankshaft of the internal combustion engine. The transmission input shaft 11 is permanently connected to the crankshaft of the internal combustion engine in a rotationally fixed manner. To connect the electric motors EM1, EM2, the multi-speed transmission comprises two rotor elements 17, 18, which are each permanently connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the corresponding electric motor EM1, EM2 or are at least partially formed in one piece with the rotor. In principle, it is also conceivable that only a single electric motor is connected to the multi-speed transmission.

Weiter weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeausgangswelle 12 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe auszuleiten. Die Getriebeausgangswelle 12 ist dazu vorgesehen, mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Getriebeausgangswelle 12 kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dessen das aus dem Mehrstufengetriebe ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Planetenradgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder ein Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Getriebeeingangswelle 11 und die Getriebeausgangswelle 12 können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Mehrstufengetriebes vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite des Mehrstufengetriebes ist denkbar. Zudem kann durch eine Umordnung das Mehrstufengetriebe für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen werden, bei dem ein Abtrieb zwischen den einzelnen Planetenradgetrieben P1, P2, P3 liegt.Furthermore, the multi-speed transmission has a transmission output shaft 12, which is intended to transfer a drive torque from the multi-speed transmission. The transmission output shaft 12 is intended to be connected to the drive wheels of the motor vehicle. The transmission output shaft 12 can be followed by a module, not shown, by means of which the torque derived from the multi-stage transmission can be distributed to the drive wheels, such as a planetary gear, which is provided for speed compensation between the drive wheels, or an all-wheel drive module, which distributes the drive torque distributed over two different drive axles. The transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12 can basically be arranged in any way relative to one another. A coaxial arrangement on opposite sides of the multi-stage transmission is particularly advantageous. But an arrangement on the same side of the multi-speed transmission is also conceivable. In addition, by rearranging, the multi-stage transmission can be provided for a front-transverse installation, in which an output is located between the individual planetary gears P1, P2, P3.

Das erste Planetenradgetriebe P1 ist eingangsseitig angeordnet. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11, ein erstes Hohlrad P13 und einen ersten Planetenradträger P12. Der Planetenradträger P12 führt Planetenräder P14 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14 kämmen mit dem Sonnenrad P11 und mit dem Hohlrad P13. Die Planetenräder P14 sind drehbar auf dem Planetenradträger P12 gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist zwischen dem Sonnenrad P11 und dem Hohlrad P13 bei fixiertem Planetenradträger P12 ein Standübersetzungsverhältnis von -1,800 auf.The first planetary gear P1 is arranged on the input side. The first planetary gear P1 has a single planetary gear set. The simple planetary gear set includes a first sun gear P11, a first ring gear P13 and a first planetary gear carrier P12. The planetary gear carrier P12 guides planetary gears P14 on a circular path. The planet gears P14 mesh with the sun gear P11 and with the ring gear P13. The planet gears P14 are rotatably mounted on the planet gear carrier P12. The first planetary gear P1 has a stationary gear ratio of -1.800 between the sun gear P11 and the ring gear P13 with the planet gear carrier P12 fixed.

Das zweite Planetenradgetriebe P2 ist mittig angeordnet. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21, ein zweites Hohlrad P23 und einen zweiten Planetenradträger P22. Der Planetenradträger P22 führt Planetenräder P24 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24 kämmen mit dem Sonnenrad P21 und mit dem Hohlrad P23. Die Planetenräder P24 sind drehbar auf dem Planetenradträger P22 gelagert. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist zwischen dem Sonnenrad P21 und dem Hohlrad P23 bei fixiertem Planetenradträger P22 ein Standübersetzungsverhältnis von -1,850 auf.The second planetary gear P2 is arranged in the middle. The second planetary gear P2 has a single planetary gear set. The single planetary gear set includes a second sun gear P21, a second ring gear P23 and a second planetary gear carrier P22. The planetary gear carrier P22 guides planetary gears P24 on a circular path. The planet gears P24 mesh with the sun gear P21 and with the ring gear P23. The planet gears P24 are rotatably mounted on the planet gear carrier P22. The second planetary gear P2 has a stationary gear ratio of -1.850 between the sun gear P21 and the ring gear P23 with the planet gear carrier P22 fixed.

Das dritte Planetenradgetriebe P3 ist ausgangsseitig angeordnet. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31, ein drittes Hohlrad P33 und einen dritten Planetenradträger P32. Der Planetenradträger P32 führt Planetenräder P34 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34 kämmen mit dem Sonnenrad P31 und mit dem Hohlrad P33. Die Planetenräder P34 sind drehbar auf dem Planetenradträger P32 gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist zwischen dem Sonnenrad P31 und dem Hohlrad P33 bei fixiertem Planetenradträger P32 ein Standübersetzungsverhältnis von -1,600 auf.The third planetary gear P3 is arranged on the output side. The third planetary gear P3 has a single planetary gear set. The single planetary gear set includes a third sun gear P31, a third ring gear P33 and a third planetary gear carrier P32. The planetary gear carrier P32 guides planetary gears P34 on a circular path. The planet gears P34 mesh with the sun gear P31 and with the ring gear P33. The planet gears P34 are rotatably mounted on the planet gear carrier P32. The third planetary gear P3 has a stationary gear ratio of -1.600 between the sun gear P31 and the ring gear P33 with the planet gear carrier P32 fixed.

Die drei Schalteinheiten S1, S3, S4 sind als Kupplungen ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11, S31, S41 und ein zweites drehbares Kopplungselement S12, S32, S42 auf. Die vier Schalteinheiten S1, S3, S4 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11, S12, S31, S32, S41, S42 drehfest miteinander zu verbinden.The three switching units S1, S3, S4 are designed as clutches. They each have a first rotatable coupling element S11, S31, S41 and a second rotatable coupling element S12, S32, S42. The four switching units S1, S3, S4 are each intended to connect their two coupling elements S11, S12, S31, S32, S41, S42 to one another in a rotationally fixed manner.

Die zwei Schalteinheiten S2, S5 sind als Bremsen ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein drehbares Kopplungselement S21, S51 auf. Ein zweites Kopplungselement S22, S52 der Schalteinheiten S2, S5 ist permanent drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 verbunden. Die Schalteinheiten S2, S5 sind dazu vorgesehen, ihr drehbares Kopplungselement S21, S51 zu fixieren.The two switching units S2, S5 are designed as brakes. They each have only one rotatable coupling element S21, S51. A second coupling element S22, S52 of the switching units S2, S5 is permanently connected to a transmission housing 13 in a rotationally fixed manner. The switching units S2, S5 are intended to fix their rotatable coupling element S21, S51.

Die Schalteinheiten S2, S3, S4 sind reibschlüssig ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Schalteinheiten S1, S5 sind rein formschlüssig ausgeführt. Sie umfassen eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Insbesondere die Schalteinheit S5 ist dabei unsynchronisiert ausgeführt. Grundsätzlich können aber auch die Schalteinheiten S1, S5 reibschlüssig oder synchronisiert ausgeführt werden.The switching units S2, S3, S4 are designed with friction. They each have a clutch plate pack, not shown in detail. The switching units S1, S5 are designed to be purely form-fitting. They include a sliding sleeve, not shown, for producing a non-rotatable, positive connection. In particular, the switching unit S5 is designed to be unsynchronized. In principle, however, the switching units S1, S5 can also be designed to be friction-locked or synchronized.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinheit S1 in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Die Schalteinheit S2 ist in Höhe des zweiten Planetenradgetriebes P2 angeordnet. Die Schalteinheiten S3, S4 sind zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 angeordnet. Die Schalteinheit S5 ist in Höhe des dritten Planetenradgetriebes P3 angeordnet. Die Schalteinheiten S1, S2, S3, S5 sind außenliegend ausgeführt. Die Schalteinheit S4 ist innenliegend ausgeführt.In the illustrated embodiment, the switching unit S1 is arranged in the axial direction between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. The switching unit S2 is at the level of the second planetary gear arranged specifically P2. The switching units S3, S4 are arranged between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The switching unit S5 is arranged at the level of the third planetary gear P3. The switching units S1, S2, S3, S5 are external. The switching unit S4 is designed internally.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist drehfest mit dem ersten Hohlrad P13 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 12 ist drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S42 der vierten Schalteinheit S4 und dem dritten Planetenradträger P32 verbunden. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe drei Zwischenwellen 14, 15, 16, mittels derer die Planetenradgetriebe P1, P2, P3 und die Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 wirkungsmäßig miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.The transmission input shaft 11 is connected to the first ring gear P13 in a rotationally fixed manner. The transmission output shaft 12 is connected in a rotationally fixed manner to the second coupling element S42 of the fourth switching unit S4 and the third planetary gear carrier P32. In addition, the multi-speed transmission includes three intermediate shafts 14, 15, 16, by means of which the planetary gears P1, P2, P3 and the switching units S1, S2, S3, S4, S5 are effectively connected or connectable to one another.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist lediglich mit dem ersten Hohlrad P13 verbunden. Die erste Zwischenwelle 14 verbindet das erste Sonnenrad P11, das Rotorelement 17 für den ersten Elektromotor EM1 und das erste Kopplungselement S11 der Schalteinheit S1 permanent drehfest miteinander. Die zweite Zwischenwelle 15 verbindet das zweite Sonnenrad P21, das Rotorelement 18 für den zweiten Elektromotor EM2, das erste Kopplungselement S31 der Schalteinheit S3 und das erste Kopplungselement S41 der Schalteinheit S4 permanent drehfest miteinander. Die dritte Zwischenwelle 16 verbindet den ersten Planetenradträger P12, den zweiten Planetenradträger P22 und das dritte Sonnenrad P31 permanent drehfest miteinander. Die Abtriebswelle verbindet das zweite Kopplungselement S42 der Schalteinheit S4 und den dritten Planetenradträger P32 permanent drehfest miteinander. Das zweite Kopplungselement S12 der Schalteinheit S1 und das erste Kopplungselement S21 der Schalteinheit S2 sind direkt permanent drehfest an das zweite Hohlrad P23 angebunden. Das zweite Kopplungselement S32 der Schalteinheit S3 und das erste Kopplungselement S51 der Schalteinheit S5 sind direkt permanent drehfest an das dritte Hohlrad P33 angebunden.The transmission input shaft 11 is only connected to the first ring gear P13. The first intermediate shaft 14 permanently connects the first sun gear P11, the rotor element 17 for the first electric motor EM1 and the first coupling element S11 of the switching unit S1 to one another in a rotationally fixed manner. The second intermediate shaft 15 connects the second sun gear P21, the rotor element 18 for the second electric motor EM2, the first coupling element S31 of the switching unit S3 and the first coupling element S41 of the switching unit S4 to one another in a permanently rotationally fixed manner. The third intermediate shaft 16 permanently connects the first planetary gear carrier P12, the second planetary gear carrier P22 and the third sun gear P31 to one another in a rotationally fixed manner. The output shaft permanently connects the second coupling element S42 of the switching unit S4 and the third planetary gear carrier P32 to one another in a rotationally fixed manner. The second coupling element S12 of the switching unit S1 and the first coupling element S21 of the switching unit S2 are directly permanently connected to the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner. The second coupling element S32 of the switching unit S3 and the first coupling element S51 of the switching unit S5 are directly permanently connected to the third ring gear P33 in a rotationally fixed manner.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist eingangsseitig an das erste Hohlrad P13 angebunden. Die erste Zwischenwelle 14 ist, insbesondere zur Anbindung des Rotorelements 17 für den ersten Elektromotor EM1, axial zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 radial nach außengeführt. Die zweite Zwischenwelle 15 ist, insbesondere zur Anbindung des Rotorelements 18 für den zweiten Elektromotor EM2, axial zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial nach außen geführt. Die dritte Zwischenwelle 16 ist eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 an den ersten Planetenradträger P12 angebunden. Sie ist eingangsseitig des zweiten Planetenradgetriebes P2 an den zweiten Planetenradträger P22 angebunden. Zur Anbindung des dritten Sonnenrads P31 durchsetzt sie das erste Planetenradgetriebe P1 und das zweite Planetenradgetriebe P2. Die Getriebeausgangswelle 12 ist ausgangsseitig des dritten Planetenradgetriebes P3 an den dritten Planetenradträger P32 angebunden.The transmission input shaft 11 is connected on the input side to the first ring gear P13. The first intermediate shaft 14 is guided axially outwards between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2, in particular for connecting the rotor element 17 for the first electric motor EM1. The second intermediate shaft 15 is guided axially outwards between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3, in particular for connecting the rotor element 18 for the second electric motor EM2. The third intermediate shaft 16 is connected to the first planetary gear carrier P12 on the input side of the first planetary gear P1. It is connected to the second planetary gear carrier P22 on the input side of the second planetary gear P2. To connect the third sun gear P31, it passes through the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. The transmission output shaft 12 is connected to the third planetary gear carrier P32 on the output side of the third planetary gear P3.

Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V2', V3, V4, V5, die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 und die EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 werden mittels der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geschaltet (vgl. 2). Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V2', V3, V4, V5 sind durch das Schließen von drei der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 bildbar, während die restlichen der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geöffnet sind. Die Schalteinheit S1 ist in sämtlichen verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V2', V3, V4, V5 geschlossen. Die elektrischen Vorwärtsgetriebegänge E1, E2, E3 sind durch Schließen von jeweils höchstens zwei der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 bildbar, wobei in dem dritten elektrischen Vorwärtsgetriebegang E3 zusätzlich zur Schalteinheit S4 auch eine oder mehrere weitere Schalteinheiten S1, S2, S3, S5 geschlossen werden können. Die EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 sind durch Schließen von höchsten zwei der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 bildbar. Bei einem Schaltvorgang unter Last wird jeweils genau eine der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geschlossen wird.The combustion engine forward gears V1, V2, V2', V3, V4, V5, the electromotive forward gears E1, E2, E3 and the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 are switched by means of the switching units S1, S2, S3, S4, S5 (cf . 2 ). The internal combustion engine forward gears V1, V2, V2', V3, V4, V5 can be formed by closing three of the switching units S1, S2, S3, S4, S5, while the remaining switching units S1, S2, S3, S4, S5 are open . The switching unit S1 is closed in all internal combustion engine forward transmission gears V1, V2, V2 ', V3, V4, V5. The electric forward gears E1, E2, E3 can be formed by closing at most two of the switching units S1, S2, S3, S4, S5, with one or more further switching units S1, S2, S3 in the third electric forward gear E3 in addition to the switching unit S4 , S5 can be closed. The EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 can be formed by closing a maximum of two of the switching units S1, S2, S3, S4, S5. During a switching operation under load, exactly one of the switching units S1, S2, S3, S4, S5 is opened, while at the same time exactly one of the other switching units S1, S2, S3, S4, S5 is closed.

In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1, V2, V2', V3, V4, V5 sind die Elektromotoren EM1, EM2 für eine Boostfunktion und eine Rekuperation vorgesehen. Weiter ist eine rein verbrennungsmotorische Fahrt möglich.In the combustion engine forward gears V1, V2, V2', V3, V4, V5, the electric motors EM1, EM2 are provided for a boost function and recuperation. Driving purely with a combustion engine is also possible.

Der erste verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i1 von 4,044 auf. Der erste verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V1 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S2, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.In this exemplary embodiment, the first internal combustion engine forward transmission gear V1 has a transmission ratio i 1 of 4.044 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. The first internal combustion engine forward transmission gear V1 is formed by closing the three switching units S1, S2, S5. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner via the switching unit S2. The switching unit S5 connects the third ring gear P33 in a rotationally fixed manner to the transmission housing 13.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträger P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist damit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P1, P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den ersten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V1 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.The first ring gear P13 rotates at the same speed as the transmission input shaft 11. The first sun gear P11 is fixed. A speed of the first planet gear carrier P12 is therefore determined by the speed of the transmission input shaft 11 and the stationary gear ratio of the first planet wheel gear P1 defined. The third sun gear P31 has the same speed as the first planet gear carrier P12. The third ring gear P33 is fixed. A speed of the third planetary gear carrier P32 is thus defined by the speed of the first planetary gear carrier P12 and the stationary gear ratio of the third planetary gear P3. The speed of the transmission output shaft 12 is therefore defined by the stationary gear ratios of the two planetary gears P1, P3. A power flow for the first internal combustion engine forward gear V1 is introduced via the first planetary gear P1 and discharged via the third planetary gear P3.

Der zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i2 von 2,120 auf. Der zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S4, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.In this exemplary embodiment, the second internal combustion engine forward transmission gear V2 has a transmission ratio i 2 of 2.120 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. The second internal combustion engine forward transmission gear V2 is formed by closing the three switching units S1, S4, S5. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner. The switching unit S4 connects the second sun gear P21 to the third planet gear carrier P32 in a rotationally fixed manner. The switching unit S5 connects the third ring gear P33 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner.

Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Der dritte Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Der zweite Planetenradträger P22 und das dritte Hohlrad P33 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 ist somit durch das Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32 sowie das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenradträger P22. Das erste Sonnenrad P11 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das zweite Hohlrad P23. Eine Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die einzelnen Drehzahlverhältnisse in den Planetenradgetrieben P1, P2 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den zweiten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V2 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt und teilweise auf das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Über das dritte Planetenradgetriebe P3 wird der Leistungsfluss ausgeleitet.The third ring gear P33 is fixed. A speed ratio between the third sun gear P31 and the third planetary gear carrier P32 is thus defined by the stationary gear ratio of the third planetary gear P3. The third planet gear carrier P32 and the second sun gear P21 rotate at the same speed. The second planet gear carrier P22 and the third ring gear P33 rotate at the same speed. A speed of the second ring gear P23 is thus defined by the speed ratio between the third sun gear P31 and the third planetary gear carrier P32 and the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The first planetary gear carrier P12 rotates at the same speed as the second planetary gear carrier P22. The first sun gear P11 rotates at the same speed as the second ring gear P23. A speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the individual speed ratios in the planetary gears P1, P2 and the stationary gear ratio of the third planetary gear P3. A power flow for the second internal combustion engine forward gear V2 is introduced via the first planetary gear P1 and split between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The power flow introduced into the second planetary gear P2 is partly fed back to the first planetary gear P1 and partly forwarded to the third planetary gear P3. The power flow is diverted via the third planetary gear P3.

Der dritte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i3 von 1,000 auf. Er ist als ein Direktgang ausgebildet. Der dritte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V3 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S3, S4 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32. Über die Schalteinheiten S3, S4 sind das dritte Hohlrad P33 und der dritte Planetenradträger P32 drehfest miteinander verbunden.In this exemplary embodiment, the third internal combustion engine forward transmission gear V3 has a transmission ratio i 3 of 1.000 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. It is trained as a direct walker. The third internal combustion engine forward transmission gear V3 is formed by closing the three switching units S1, S3, S4. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner. The switching unit S3 connects the second sun gear P21 to the third ring gear P33 in a rotationally fixed manner. The switching unit S4 connects the second sun gear P21 to the third planet gear carrier P32 in a rotationally fixed manner. The third ring gear P33 and the third planet gear carrier P32 are connected to one another in a rotationally fixed manner via the switching units S3, S4.

Das dritte Planetenradgetriebe P3 ist verblockt. Das dritte Sonnenrad P31, der dritte Planetenradträger P32 und das dritte Hohlrad P33 weisen somit eine gleiche Drehzahl auf. Der zweite Planetenradträger P22 weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31. Das zweite Sonnenrad P21 weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32. Das zweite Planetenradgetriebe P2 ist somit ebenfalls verblockt, wodurch auch das erste Planetenradgetriebe P1 verblockt ist. Die Getriebeeingangswelle 11 und die Getriebeausgangswelle 12 weisen somit die gleiche Drehzahl auf. Ein Leistungsfluss für den dritten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V3 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt und teilweise auf das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Über das dritte Planetenradgetriebe P3 wird der Leistungsfluss ausgeleitet.The third planetary gear P3 is blocked. The third sun gear P31, the third planet gear carrier P32 and the third ring gear P33 therefore have the same speed. The second planet gear carrier P22 has the same speed as the third sun gear P31. The second sun gear P21 has the same speed as the third planet gear carrier P32. The second planetary gear P2 is therefore also blocked, as a result of which the first planetary gear P1 is also blocked. The transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12 therefore have the same speed. A power flow for the third internal combustion engine forward gear V3 is introduced via the first planetary gear P1 and split between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The power flow introduced into the second planetary gear P2 is partly fed back to the first planetary gear P1 and partly forwarded to the third planetary gear P3. The power flow is diverted via the third planetary gear P3.

Der vierte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i4 von 0,727 auf. Der vierte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V4 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S2, S3 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33.In this exemplary embodiment, the fourth internal combustion engine forward transmission gear V4 has a transmission ratio i 4 of 0.727 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. The fourth internal combustion engine forward transmission gear V4 is formed by closing the three switching units S1, S2, S3. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner via the switching unit S2. The switching unit S2 connects the second ring gear P23 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner. The switching unit S3 connects the second sun gear P21 in a rotationally fixed manner to the third ring gear P33.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Der zweite Planetenradträger P22 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12. Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das dritte Hohlrad P33 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 definiert. Ein Leistungsfluss für den vierten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V4 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird an das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet, wo die Kraftflüsse aus dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 wieder kombiniert und ausgeleitet werden.The first ring gear P13 rotates at the same speed as the transmission input shaft 11. The first sun gear P11 is fixed. A speed of the first planetary gear carrier P12 is thus defined by the speed of the transmission input shaft 11 and the stationary gear ratio of the first planetary gear P1. The second planetary gear carrier P22 rotates at the same speed as the first planetary gear carrier P12. The second ring gear P23 is fixed. A speed of the second sun gear P21 is thus defined by the speed of the first planetary gear carrier P12 and the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The third ring gear P33 has the same speed as the second sun gear P21. The third sun gear P31 has the same speed as the first planet gear carrier P12. A speed of the third planetary gear carrier P32 and thus the speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the speed of the first planetary gear carrier P12 and the speed of the second sun gear P21. A power flow for the fourth internal combustion engine forward gear V4 is introduced via the first planetary gear P1 and split between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The power flow introduced into the second planetary gear P2 is forwarded to the third planetary gear P3, where the power flows from the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2 are combined and diverted again.

Der fünfte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i5 von 0,546 auf. Der fünfte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S2, S4 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32.In this exemplary embodiment, the fifth internal combustion engine forward transmission gear V5 has a transmission ratio i 5 of 0.546 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. The fifth internal combustion engine forward transmission gear V5 is formed by closing the three switching units S1, S2, S4. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner via the switching unit S2. The switching unit S2 connects the second ring gear P23 to the transmission housing 13 in a rotationally fixed manner. The switching unit S4 connects the second sun gear P21 in a rotationally fixed manner to the third planet gear carrier P32.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das zweite Hohlrad P23 und damit auch das erste Sonnenrad P11 sind fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Der zweite Planetenradträger P22 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der dritte Planetenradträger P32, der drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 verbunden ist, weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des Standübersetzungsverhältnisses der ersten beiden Planetenradgetriebe P1, P2 definiert. Ein Leistungsfluss für den fünften verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V5 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 weitergeleitet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird über den Planetenradträger P32 des dritten Planetenradgetriebes P3 ausgeleitet.The first ring gear P13 rotates at the same speed as the transmission input shaft 11. The second ring gear P23 and thus also the first sun gear P11 are fixed. A speed of the first planetary gear carrier P12 is thus defined by the speed of the transmission input shaft 11 and the stationary gear ratio of the first planetary gear P1. The second planetary gear carrier P22 rotates at the same speed as the first planetary gear carrier P12. A speed of the second sun gear P21 is thus defined by the speed of the first planetary gear carrier P12 and the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The third planet gear carrier P32, which is non-rotatably connected to the transmission output shaft 12, has the same speed as the second sun gear P21. The speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the speed of the stationary gear ratio of the first two planetary gears P1, P2. A power flow for the fifth internal combustion engine forward gear V5 is initiated via the first planetary gear P1 and forwarded to the second planetary gear P2. The power flow introduced into the second planetary gear P2 is discharged via the planetary gear carrier P32 of the third planetary gear P3.

Der zusätzlich zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2' weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i2' von 1,819 auf. Der zusätzliche zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2' wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1, S3, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P31 über die Schalteinheit S5 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.In this exemplary embodiment, the additional second internal combustion engine forward transmission gear V2' has a transmission ratio i 2' of 1.819 between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12. The additional second internal combustion engine forward transmission gear V2' is formed by closing the three switching units S1, S3, S5. The switching unit S1 connects the first sun gear P11 to the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner. The switching unit S3 connects the second sun gear P31 in a rotationally fixed manner to the gearbox housing 13 via the switching unit S5. The switching unit S5 connects the third ring gear P33 in a rotationally fixed manner with the gearbox housing 13.

Das zweite Sonnenrad P21 ist fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Hohlrad P23 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 weist eine gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Das erste Sonnenrad P11 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Der erste Planetenradträger P12 und das erste Sonnenrad P11 weisen somit das gleiche Drehzahlverhältnis auf wie der zweite Planetenradträger P22 und das zweite Hohlrad P23. Die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und die Drehzahl des ersten Sonnenrads P11 ist somit durch das Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Hohlrad P23 und dem Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritte Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den zusätzlichen zweiten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V2' wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt. Der in das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitete Leistungsfluss wird ausgeleitet.The second sun gear P21 is fixed. A speed ratio between the second planetary gear carrier P22 and the second ring gear P23 is thus defined by the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The first planetary gear carrier P12 has the same speed as the second planetary gear carrier P22. The first sun gear P11 has the same speed as the second ring gear P23. The first planetary gear carrier P12 and the first sun gear P11 thus have the same speed ratio as the second planetary gear carrier P22 and the second ring gear P23. The speed of the first planetary gear carrier P12 and the speed of the first sun gear P11 are thus defined by the speed ratio between the second planetary gear carrier P22 and the second ring gear P23 and the stationary gear ratio of the first planetary gear P1. The third sun gear P31 has the same speed as the first planet gear carrier P12. The third ring gear P33 is fixed. A speed of the third planetary gear carrier P32 and thus the speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the speed of the first planetary gear carrier P12 and the stationary gear ratio of the third planetary gear P3. A power flow for the additional second internal combustion engine forward gear V2 'is via the first planet gear P1 initiated and forwarded to the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The power flow introduced into the second planetary gear P2 is fed back to the first planetary gear P1. The power flow introduced into the third planetary gear P3 is diverted.

In den elektrischen Vorwärtsgetriebegängen E1, E2, E3 ist der zweite Elektromotor EM2 als Antriebsmotor vorgesehen. Um in den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1, E2, E3 den ersten Elektromotor EM1 für eine Boost-Funktion zu nutzen, ist es notwendig, den Verbrennungsmotor von dem Mehrstufengetriebe zu entkoppeln. In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung ist daher eine Trennkupplung zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und dem Kurbelwellenanbindungselement 19 vorgesehen. Zudem ist in dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1, E2, E3 ein Start des Verbrennungsmotors möglich, insbesondere auch in der Ausgestaltung ohne Trennkupplung. Der Start des Verbrennungsmotors kann in den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1, E2, E3 rückwirkungsfrei erfolgen, indem lediglich ein Teil der von dem oder den Elektromotoren EM1, EM2 abgegebenen Leistung an den Verbrennungsmotor geleitet wird. Eine Startbarkeit des Verbrennungsmotors in dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E3 hängt dabei davon ab, welche der Schalteinheiten S1, S2, S3, S5 zusätzlich zur Schalteinheit S4 geschaltet ist. Im Fahrzeugstillstand ist der Verbrennungsmotor mittels des Elektromotors EM1 startbar, indem die Schalteinheit S5 geschlossen und die Getriebeausgangswelle 12 fixiert wird, beispielsweise durch Betätigen einer Fahrzeugbremse. Alternativ ist der Verbrennungsmotor mittels des Elektromotors EM2 startbar, indem die Schalteinheiten S1, S2 geschlossen werden.The second electric motor EM2 is provided as a drive motor in the electric forward gears E1, E2, E3. In order to use the first electric motor EM1 for a boost function in the electromotive forward gears E1, E2, E3, it is necessary to decouple the internal combustion engine from the multi-stage transmission. In an embodiment not shown in detail, a separating clutch is therefore provided between the transmission input shaft 11 and the crankshaft connecting element 19. In addition, starting the internal combustion engine is possible in the electromotive forward gears E1, E2, E3, especially in the embodiment without a separating clutch. The internal combustion engine can be started in the electromotive forward gears E1, E2, E3 without any reaction, in that only part of the power delivered by the electric motor(s) EM1, EM2 is directed to the internal combustion engine. The ability to start the internal combustion engine in the electromotive forward gear E3 depends on which of the switching units S1, S2, S3, S5 is connected in addition to the switching unit S4. When the vehicle is at a standstill, the internal combustion engine can be started by means of the electric motor EM1 by closing the switching unit S5 and fixing the transmission output shaft 12, for example by actuating a vehicle brake. Alternatively, the internal combustion engine can be started using the electric motor EM2 by closing the switching units S1, S2.

Der erste elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis iE1 von 7,410 auf. Der erste elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E1 wird gebildet, indem die zwei Schalteinheiten S2, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. In this exemplary embodiment, the first electromotive forward transmission gear E1 has a transmission ratio i E1 of 7.410 between the rotor element 18 and the transmission output shaft 12. The first electromotive forward transmission gear E1 is formed by closing the two switching units S2, S5. The switching unit S2 connects the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner to the gearbox housing 13. The switching unit S5 connects the third ring gear P33 in a rotationally fixed manner with the gearbox housing 13.

Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das Rotorelement 18. Eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 ist durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenradträger P22. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 und das dritte Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den ersten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E1 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.The second ring gear P23 is fixed. The second sun gear P21 has the same speed as the rotor element 18. A speed of the second planetary gear carrier P22 is defined by the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The third sun gear P31 rotates at the same speed as the second planet gear carrier P22. The third ring gear P33 is fixed. A speed of the third planetary gear carrier P32 and thus the speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the speed of the second planetary gear carrier P22 and the third stationary gear ratio of the third planetary gear P3. A power flow for the first electromotive forward gear E1 is introduced via the second planetary gear P2 and discharged via the third planetary gear P3.

Der zweite elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis iE2 von 1,333 auf. Der zweite elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E2 wird gebildet, indem die zwei Schalteinheiten S2, S3 geschlossen werden. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33.In this exemplary embodiment, the second electromotive forward transmission gear E2 has a transmission ratio i E2 of 1.333 between the rotor element 18 and the transmission output shaft 12. The second electromotive forward transmission gear E2 is formed by closing the two switching units S2, S3. The switching unit S2 connects the second ring gear P23 in a rotationally fixed manner to the transmission housing 13. The switching unit S3 connects the second sun gear P21 in a rotationally fixed manner with the third ring gear P33.

Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad P33. Der zweite Planetenradträger P22 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Sonnenrad P21 und ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Hohlrad P33 sind daher gleich. Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Das Drehzahlverhältnis ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Eine Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch das Drehzahlverhältnis und eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31 definiert. Ein Leistungsfluss für den zweiten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E2 wird ausgehend von dem Rotorelement 18 auf die beiden Planetenradgetriebe P2, P3 aufgesplittet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 rekombiniert und wieder ausgeleitet.The second sun gear P21 has the same speed as the third ring gear P33. The second planet gear carrier P22 has the same speed as the third sun gear P31. A speed ratio between the second planetary gear carrier P22 and the second sun gear P21 and a speed ratio between the third sun gear P31 and the third ring gear P33 are therefore the same. The second ring gear P23 is fixed. The speed ratio is thus defined by the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. A speed of the transmission output shaft 12 is thus defined by the speed ratio and a speed of the third sun gear P31. A power flow for the second electromotive forward gear E2 is split, starting from the rotor element 18, between the two planetary gears P2, P3 and recombined via the third planetary gear P3 and discharged again.

Der dritte elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis iE3 von 1,000 auf. Der dritte elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E3 wird gebildet, indem die Schalteinheit S4 geschlossen wird. Die Schalteinheit S4 verbindet das Rotorelement 18 direkt drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 und damit mit der Getriebeausgangswelle 12. Das Rotorelement 18 des Elektromotors EM2 ist somit direkt drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 verbindbar.In this exemplary embodiment, the third electromotive forward transmission gear E3 has a transmission ratio i E3 of 1.000 between the rotor element 18 and the transmission output shaft 12. The third electromotive forward transmission gear E3 is formed by closing the switching unit S4. The switching unit S4 connects the rotor element 18 directly in a rotationally fixed manner to the third planetary gear carrier P32 and thus to the transmission output shaft 12. The rotor element 18 of the electric motor EM2 can thus be directly connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft 12.

Die Getriebeausgangswelle 12 weist somit eine gleiche Drehzahl auf wie das Rotorelement 18. Ein Leistungsfluss für den dritten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E3 wird direkt über den Planetenradträger P32 des dritten Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.The transmission output shaft 12 thus has the same speed as the rotor element 18. A power flow for the third electromotive forward transmission gear E3 is directly via the tarpaulin Tenradträger P32 of the third planetary gear P3 is removed.

In den EVT-Fahrbereichen ist ein Drehzahlverhältnis zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 mittels den Elektromotoren EM1, EM2, insbesondere mittels des Elektromotors EM 1, zumindest in Teilbereichen stufenlos verstellbar. Die EVT-Fahrbereiche ermöglichen dabei ein Anfahren aus einem Fahrzeugstillstand, d.h. bei geeigneter Drehzahl des Rotorelements weist die Getriebeeingangswelle 11 eine Drehzahl ungleich Null auf, während gleichzeitig die Getriebeausgangswelle 12 eine Drehzahl von Null aufweist. Durch eine Veränderung der Drehzahl des Rotorelements 17 kann dann die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 verändert werden. Zudem sind die EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 für eine leistungsneutrale Fahrt vorgesehen, d.h. der Elektromotoren EM1 läuft in einem Generatorbetrieb und stellt dem anderen Elektromotor EM2 die zuvor aufgenommene elektrische Leistung bereit.In the EVT driving ranges, a speed ratio between the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12 is continuously adjustable at least in some areas by means of the electric motors EM1, EM2, in particular by means of the electric motor EM 1. The EVT driving ranges enable starting from a vehicle standstill, i.e. with a suitable speed of the rotor element, the transmission input shaft 11 has a speed other than zero, while at the same time the transmission output shaft 12 has a speed of zero. By changing the speed of the rotor element 17, the speed of the transmission output shaft 12 can then be changed. In addition, the EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 are intended for power-neutral travel, i.e. the electric motor EM1 runs in generator mode and provides the previously consumed electrical power to the other electric motor EM2.

Der erste EVT-Fahrbereich EVT1 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S5 geschaltet werden. Der zweite EVT-Fahrbereich EVT2 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S1, S5 geschaltet werden. Der dritte EVT-Fahrbereich EVT3 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S1, S3 geschaltet werden. Diese drei EVT-Fahrbereiche EVT1, EVT2, EVT3 sind untereinander sequentiell lastschaltbar. Zudem sind vier weitere EVT-Fahrbereiche EVT4, EVT5, EVT6, EVT7 schaltbar, die je nach Betriebsstrategie geschaltet werden können. Der vierte EVT-Fahrbereich EVT4 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S4, S5 geschaltet werden. Der fünfte EVT-Fahrbereich EVT5 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S4 geschaltet werden. Der sechste EVT-Fahrbereich EVT6 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S3 geschaltet werden. Der siebte EVT-Fahrbereich EVT7 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S3, S4 geschaltet werden.The first EVT driving range EVT1 is switched by switching the switching units S2, S5. The second EVT driving range EVT2 is switched by switching the switching units S1, S5. The third EVT driving range EVT3 is switched by switching the switching units S1, S3. These three EVT driving ranges EVT1, EVT2, EVT3 can be powershifted sequentially. In addition, four additional EVT driving ranges EVT4, EVT5, EVT6, EVT7 can be switched depending on the operating strategy. The fourth EVT driving range EVT4 is switched by switching the switching units S4, S5. The fifth EVT driving range EVT5 is switched by switching the switching units S2, S4. The sixth EVT driving range EVT6 is switched by switching the switching units S2, S3. The seventh EVT driving range EVT7 is switched by switching the switching units S3, S4.

Eine Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5 beträgt ca. 7,4. Durch Änderung der Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P1, P2, P3 kann grundsätzlich auch eine andere Gesamtspreizung eingestellt werden. Eine Lastschaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1-V5 ist in 3 gezeigt.A total spread of the multi-speed transmission between the first forward gear V1 and the fifth forward gear V5 is approximately 7.4. By changing the gear ratios of the planetary gears P1, P2, P3, a different overall spread can in principle be set. Powershiftability of the forward gears V1-V5 is in 3 shown.

Claims (13)

Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse (10) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1, P2, P3), mit einer Getriebeeingangswelle (11) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle (12) zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle (14) zur Anbindung eines ersten Elektromotors (EM1), mit einer zweiten Zwischenwelle (15) zur Anbindung eines zweiten Elektromotors (EM2) und mit zumindest fünf Schalteinheiten (S1, S2, S3, S4, S5), die konstruktiv zumindest zur Schaltung von fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen (V1, V2, V2', V3, V4, V5), drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen (E1, E2, E3) und drei EVT-Fahrbereichen (EVT1, EVT2, EVT3) vorgesehen sind, wobei eine der Schalteinheiten (S4) ein Kopplungselement (S42) aufweist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle (12) verbunden ist, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12), einen zweiten Planetenradträger (P22) und ein drittes Sonnenrad (P31), die permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission, in particular for a motor vehicle, with at least three, a first, a second and a third, planetary gear transmissions (P1, P2, P3) arranged one behind the other along a main axis of rotation (10), with a transmission input shaft (11) for connecting an internal combustion engine, with a Transmission output shaft (12) for connecting drive wheels, with a first intermediate shaft (14) for connecting a first electric motor (EM1), with a second intermediate shaft (15) for connecting a second electric motor (EM2) and with at least five switching units (S1, S2, S3, S4, S5), which is designed to shift at least five combustion engine forward gears (V1, V2, V2', V3, V4, V5), three electric forward gears (E1, E2, E3) and three EVT driving ranges (EVT1, EVT2 , EVT3) are provided, wherein one of the switching units (S4) has a coupling element (S42) which is connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft (12), characterized by a first planetary gear carrier (P12), a second planetary gear carrier (P22) and a third sun gear (P31), which are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Hohlrad (P13), das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (11) verbunden ist.Multi-speed transmission Claim 1 , characterized by a first ring gear (P13), which is permanently connected to the transmission input shaft (11) in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein erstes Sonnenrad (P11), ein Kopplungselement (S11) von einer der Schalteinheiten (S1) und ein Rotorelement (17) für den ersten Elektromotor (EM1), die durch die erste Zwischenwelle (14) permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-speed transmission Claim 1 or 2 , characterized by a first sun gear (P11), a coupling element (S11) of one of the switching units (S1) and a rotor element (17) for the first electric motor (EM1), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner by the first intermediate shaft (14). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S12, S21) von jeweils einer der Schalteinheiten (S1, S2) und ein zweites Hohlrad (P23), die permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by two coupling elements (S12, S21) of one of the switching units (S1, S2) and a second ring gear (P23), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S1) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem ersten Sonnenrad (P11) verbundene Kopplungselement (S11) und eines der drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23) verbundenen Kopplungselemente (S12) drehfest miteinander zu verbinden.Multi-speed transmission, at least according to the Claims 3 and 4 , characterized in that one of the switching units (S1) is intended to connect the coupling element (S11) connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear (P11) and one of the coupling elements (S12) connected in a rotationally fixed manner to the second ring gear (P23) in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S2) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23) verbundenen Kopplungselemente (S21) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.Multi-speed transmission at least after Claim 4 , characterized in that one of the switching units (S2) is intended to non-rotatably connect one of the coupling elements (S21) connected to the second ring gear (P23) to a transmission housing (13). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Sonnenrad (P21), zwei Kopplungselemente (S31, S41) von jeweils einer der Schalteinheiten (S3, S4) und ein Rotorelement (18) für den zweiten Elektromotor (EM2), die durch die zweiten Zwischenwelle (15) permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a second sun gear (P21), two coupling elements (S31, S41) of one of the switching units (S3, S4) and a rotor element (18) for the second electric motor (EM2), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner by the second intermediate shaft (15). . Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S4) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle (12) verbundene Kopplungselement (S42) und eines der drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (P21) verbundenen Kopplungselemente (S41) drehfest miteinander zu verbinden.Multi-speed transmission, at least according to the Claims 1 and 7 , characterized in that one of the switching units (S4) is intended to non-rotatably connect the coupling element (S42) connected to the transmission output shaft (12) and one of the coupling elements (S41) connected to the second sun gear (P21) in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S32, S51) von jeweils einer der Schalteinheiten (S3, S5) und ein drittes Hohlrad (P33), die permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by two coupling elements (S32, S51) of one of the switching units (S3, S5) and a third ring gear (P33), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S3) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (P21) verbundenen Kopplungselemente (S31) und eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33) verbundenen Kopplungselemente (S32) drehfest miteinander zu verbinden.Multi-speed transmission, at least according to the Claims 7 and 9 , characterized in that one of the switching units (S3) is intended to connect one of the coupling elements (S31) connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear (P21) and one of the coupling elements (S32) connected in a rotationally fixed manner to the third ring gear (P33) in a rotationally fixed manner . Mehrstufengetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S5) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33) verbundenen Kopplungselemente (S51) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.Multi-speed transmission Claim 10 , characterized in that one of the switching units (S5) is intended to non-rotatably connect one of the coupling elements (S51) connected to the third ring gear (P33) to a transmission housing (13). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kurbelwellenanbindungselement (19), das dazu vorgesehen ist, die Getriebeeingangswelle (11) permanent drehfest mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu verbinden.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a crankshaft connecting element (19) which is intended to permanently connect the transmission input shaft (11) in a rotationally fixed manner to a crankshaft of the internal combustion engine. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Planetenradträger (P32), der permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle (12) verbunden ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a third planetary gear carrier (P32) which is permanently connected to the transmission output shaft (12) in a rotationally fixed manner.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8425359B1 (en) 2012-06-12 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Four-mode hybrid transmission
DE102012016665A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Daimler Ag Multi-stage gearbox for a motor vehicle, has first, second and third connected planetary gears with transmission input shaft for connecting internal combustion engine
DE102012016664A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Daimler Ag Multi-step reduction gearbox for hybrid car, has two planet pinion carriers and sun wheel permanently connected with one another in torque-proof manner, and planetary gear interlocked by shifting unit
DE102012023471A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybrid drive arrangement i.e. power-branched gear box, for motor car, has planetary set whose switchable couplings are formed as brake and solid compound over circuit element, where ring gear of planetary set is coupled with input shaft
DE102014006145A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Daimler Ag Hybrid multi-speed transmission for a motor vehicle
DE102014225722A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design
DE102014225723A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Zf Friedrichshafen Ag Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6551208B1 (en) 2001-10-18 2003-04-22 General Motors Corporation Three-mode, compound-split, electrically-variable transmission
US20050137042A1 (en) 2003-12-19 2005-06-23 Schmidt Michael R. Two-mode, compound-split, hybrid electro-mechanical transmission having four fixed ratios
DE112007001209B4 (en) 2006-05-25 2022-01-05 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Electrically adjustable transmission with three planetary gear sets, two fixed connections and a coupled drive

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7179187B2 (en) * 2005-02-18 2007-02-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having three interconnected planetary gear sets, two clutches and two brakes
US8152668B2 (en) * 2008-05-02 2012-04-10 Chrysler Group Llc Electric variable transmission for hybrid electric vehicles with two forward modes and four fixed gears
US8066609B2 (en) * 2008-05-02 2011-11-29 Chrysler Group Llc Electric variable transmission for hybrid electric vehicles with three forward modes, one reverse mode, and five fixed gears
US8882627B2 (en) * 2008-05-02 2014-11-11 Daimler Ag Electric variable transmission for hybrid electric vehicles with four forward modes and six fixed gears

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6551208B1 (en) 2001-10-18 2003-04-22 General Motors Corporation Three-mode, compound-split, electrically-variable transmission
US20050137042A1 (en) 2003-12-19 2005-06-23 Schmidt Michael R. Two-mode, compound-split, hybrid electro-mechanical transmission having four fixed ratios
DE112007001209B4 (en) 2006-05-25 2022-01-05 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Electrically adjustable transmission with three planetary gear sets, two fixed connections and a coupled drive

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