DE102016212217A1

DE102016212217A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016212217A1
Application number: DE102016212217.7A
Authority: DE
Inventors: Stefan Beck; Matthias Horn; Johannes Kaltenbach; Jens Moraw; Gerhard Niederbrucker; Juri Pawlakowitsch; Stephan Scharr; Viktor Warth; Michael Wechs; Peter Ziemer; Raffael Kuberczyk; Bernd Unseld; Michael Roske; Thomas Rosemeier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine achsparallel zur Antriebswelle (GW1) angeordnete Abtriebswelle (GW2), vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) sowie sechs Schaltelemente (15, 18, 26, 36, 48, 78) aufweist, wobei jeder der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) zwei miteinander kämmende Stirnräder aufweist, wovon das eine Stirnrad koaxial zur Antriebswelle (GW1) ist und das andere Stirnrad koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist, wobei durch selektives Schließen der Schaltelemente (15, 18, 26, 36, 48, 78) die Antriebswelle (GW1) und die Abtriebswelle (GW2) in Wirkverbindung bringbar sind, sodass genau sechs Vorwärtsgänge (1 bis 6) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) ausbildbar sind, wobei die mittels der Schaltelemente (15, 18, 26, 36, 48, 78) und der Stirnradsätze (ST1 bis ST4) herstellbaren Wirkverbindungen zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) derart eingerichtet sind, dass im ersten und zweiten Vorwärtsgang (1, 2, 2.1, 2.2) genau drei der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) an der Gangbildung beteiligt sind, wobei in den übrigen Vorwärtsgängen (3 bis 6) nur einer der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) an der Gangbildung beteiligt ist, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
Die Patentanmeldung DE 10 2005 057 813 A1 der Anmelderin offenbart ein mehrgängiges Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle, einer parallel dazu angeordneten Vorgelegewelle und sechs Schaltkupplungen. Mittels dieses Schaltgetriebes sind unter Nutzung von nur vier Radsätzen sechs Vorwärtsgänge schaltbar, wobei in jedem der Vorwärtsgänge drei der sechs Schaltkupplungen geschlossen sind. Dieses Schaltgetriebe bedient sich abgesehen vom fünften Gang sogenannten Windungsgängen zur Gangbildung, bei denen mehr als nur ein Radsatz zur Gangbildung zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle beiträgt. Durch Nutzung von Windungsgängen kann die Anzahl der verwendeten Radsätze gering gehalten werden. Jedoch verschlechtert die höhere Anzahl der im Leistungspfad befindlichen Radsätze den mechanischen Wirkungsgrad des Getriebes.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches ebenso zur Ausbildung von sechs Vorwärtsgängen unter Nutzung von vier Stirnradsätzen und sechs Schaltelementen geeignet ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
Das Getriebe umfasst eine Antriebswelle, eine achsparallel zur Antriebswelle angeordnete Abtriebswelle, vier Stirnradsätze sowie ein erstes, zweites, drittes, viertes, fünftes und sechstes Schaltelement. Jeder der vier Stirnradsätze weist zwei miteinander kämmende Stirnräder auf. Das eine Stirnrad jedes Stirnradsatzes ist koaxial zur Antriebswelle angeordnet; das andere Stirnrad jedes Stirnradsatzes ist koaxial zur Abtriebswelle angeordnet. Durch selektives Schließen der Schaltelemente können Antriebswelle und Abtriebswelle miteinander in Wirkverbindung gebracht werden, sodass genau sechs Vorwärtsgänge ausbildbar sind.
Erfindungsgemäß sind die mittels der Schaltelemente und den vier Stirnradsätzen herstellbaren Wirkverbindungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle derart eingerichtet, dass im ersten und zweiten Vorwärtsgang genau drei der vier Stirnradsätze an der Gangbildung beteiligt sind, wobei in den übrigen Vorwärtsgängen drei bis sechs nur einer der vier Stirnradsätze an der Gangbildung beteiligt ist. Da bei Betrieb des Getriebes im Kraftfahrzeug die ersten beiden Gänge üblicherweise zu einem geringeren Anteil als die Gänge drei bis sechs im Eingriff sind, kann der mechanische Wirkungsgrad des Getriebes bei Verwendung im Kraftfahrzeug im zeitlichen Mittel verbessert werden. Durch die lediglich vier Stirnradsätze ist dabei ein axial kurzer Aufbau des Getriebes möglich. Dies verbessert insbesondere bei quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Antriebsstrang dessen Bauraumbedarf.
Vorzugsweise befinden sich im ersten Vorwärtsgang der dritte Stirnradsatz, der zweite Stirnradsatz und der erste Stirnradsatz in dieser Reihenfolge im Leistungsfluss zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle. Im zweiten Vorwärtsgang befinden sich der vierte Stirnradsatz, der zweite Stirnradsatz und der erste Stirnradsatz in dieser Reihenfolge im Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle. Im dritten Vorwärtsgang ist nur der erste Stirnradsatz, im vierten Vorwärtsgang nur der dritte Stirnradsatz, im fünften Vorwärtsgang nur der vierte Stirnradsatz und im sechsten Vorwärtsgang ist nur der zweite Stirnradsatz an der Gangbildung beteiligt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung weist das Getriebe eine koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Welle und eine koaxial zur Antriebswelle angeordnete Welle auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements wird eine über den dritten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle hergestellt. Durch Schließen des zweiten Schaltelements ist eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle und der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle herstellbar. Durch Schließen des dritten Schaltelements ist eine drehfeste Verbindung zwischen der koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle und der Abtriebswelle herstellbar. Durch Schließen des vierten Schaltelements ist eine über den vierten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle herstellbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements ist eine über den ersten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle und der Abtriebswelle herstellbar. Durch Schließen des sechsten Schaltelements ist eine über den zweiten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle und der koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle herstellbar.
Nachfolgend wird die bevorzugte Gangbildung der ersten Ausgestaltung des Getriebes beschrieben. Der erste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des ersten, fünften und sechsten Schaltelements. Der zweite Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des vierten, fünften und sechsten Schaltelements. Der dritte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des zweiten und des fünften Schaltelements. Durch Schließen des zweiten und fünften Schaltelements ist das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, koaxial zur Antriebswelle angeordneter Welle und Abtriebswelle bereits festgelegt. Vorzugsweise ist zumindest ein weiteres der übrigen vier Schaltelemente zu schließen, damit auch die koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Welle in die Drehzahlbeziehung mit aufgenommen wird. Somit stehen vier Möglichkeiten zur Bildung des dritten Vorwärtsganges zur Verfügung. Der vierte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des ersten und des dritten Schaltelements, wodurch das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, koaxial zur Abtriebswelle angeordneter Welle und Abtriebswelle bereits festgelegt ist. Vorzugsweise ist zusätzlich zumindest ein weiteres der mit der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle in Wirkverbindung stehendes Schaltelement zu schließen, um auch diese Welle in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen, also entweder das zweite, fünfte oder sechste Schaltelement. Der fünfte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des dritten und des vierten Schaltelements, wodurch das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, koaxial zur Abtriebswelle angeordneter Welle und Abtriebswelle bereits festgelegt ist. Vorzugsweise ist zusätzlich zumindest ein weiteres der mit der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle in Wirkverbindung stehendes Schaltelement zu schließen, um auch diese Welle in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen, also entweder das zweite, fünfte oder sechste Schaltelement. Der sechste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des zweiten, dritten und des sechsten Schaltelements.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung weist das Getriebe eine erste und eine zweite koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Welle, eine koaxial zur Antriebswelle angeordnete Welle auf, sowie ein Zusatzschaltelement auf. Durch Schließen des ersten Schaltelements ist eine über den dritten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der zweiten koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle herstellbar. Durch Schließen des zweiten Schaltelements ist die Antriebswelle mit der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle verbindbar. Durch Schließen des dritten Schaltelements ist die zweite koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Welle mit der Abtriebswelle verbindbar. Durch Schließen des vierten Schaltelements ist eine über den vierten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der ersten koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle herstellbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements ist eine über den ersten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle und der Abtriebswelle herstellbar. Durch Schließen des sechsten Schaltelements ist eine über den zweiten Stirnradsatz führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle und der ersten koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle herstellbar. Durch Schließen des Zusatzschaltelements sind die beiden koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Wellen drehfest miteinander verbindbar. Im Vergleich zur ersten Ausgestaltung ist die koaxial zur Abtriebswelle angeordnete Welle durch das Zusatzschaltelement in zwei einzelne, miteinander verbindbare Wellen getrennt. Dadurch kann die Direktschaltbarkeit zwischen einzelnen Gängen des Getriebes verbessert werden, insbesondere zwischen dem zweiten und vierten Vorwärtsgang.
Nachfolgend wird die bevorzugte Gangbildung der zweiten Ausgestaltung des Getriebes beschrieben. Der erste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des ersten, fünften und sechsten Schaltelements sowie des Zusatzschaltelements. Der zweite Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des vierten, fünften und des sechsten Schaltelements. Dadurch ist das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, koaxial zur Antriebswelle angeordneter Welle, erster koaxial zur Abtriebswelle angeordneter Welle und Abtriebswelle festgelegt. Vorzugsweise ist zusätzlich zumindest ein weiteres mit der zweiten koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Welle in Wirkverbindung stehendes Schaltelement zu schließen, um auch diese Welle in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen, also entweder das erste Schaltelement, das dritte Schaltelement oder das Zusatzschaltelement. Der dritte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des zweiten und des fünften Schaltelements. Dadurch ist das Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle, der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle und der Abtriebswelle festgelegt. Vorzugsweise sind zumindest zwei weitere der übrigen fünf Schaltelemente zu schließen, um auch die übrigen Wellen in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen. Die dazu zur Verfügung stehenden Kombinationen sind: erstes und sechstes Schaltelement, drittes Schaltelement und Zusatzschaltelement, erstes und viertes Schaltelement, drittes und viertes Schaltelement, viertes Schaltelement und Zusatzschaltelement, erstes Schaltelement und Zusatzschaltelement, drittes und sechstes Schaltelement, sechstes Schaltelement und Zusatzschaltelement. Der vierte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen von zumindest des ersten und des dritten Schaltelements. Dadurch ist das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, zweiter koaxial zur Abtriebswelle angeordneter Welle und Abtriebswelle festgelegt. Vorzugsweise sind zumindest zwei weitere der übrigen fünf Schaltelemente zu schließen, um auch die übrigen Wellen in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen. Die dazu zur Verfügung stehenden Kombinationen sind: fünftes Schaltelement und Zusatzschaltelement, zweites und viertes Schaltelement, viertes und fünftes Schaltelement, viertes und sechstes Schaltelement, zweites Schaltelement und Zusatzschaltelement, zweites Schaltelement und sechstes Schaltelement, fünftes und sechstes Schaltelement, sechstes Schaltelement und Zusatzschaltelement. Der fünfte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des dritten, des vierten und des Zusatzschaltelements. Dadurch ist das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle, der beiden koaxial zur Abtriebswelle angeordneten Wellen und der Abtriebswelle festgelegt. Vorzugsweise ist zusätzlich zumindest ein weiteres mit der koaxial zur Antriebswelle angeordneten Welle in Wirkverbindung stehendes Schaltelement zu schließen, um auch diese Welle in die feste Drehzahlbeziehung mit aufzunehmen, also entweder das zweite, das fünfte oder das sechste Schaltelement. Der sechste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des zweiten, dritten und sechsten Schaltelements sowie des Zusatzschaltelements.
Vorzugsweise ist das Zusatzschaltelement als Klauenkupplung ausgebildet, mit oder ohne eigener Synchronisierungseinrichtung.
Vorzugsweise sind das erste, zweite und vierte Schaltelement als lastschalbare kraftschlüssige Kupplungen ausgebildet. Die verbleibenden Schaltelemente, also das dritte, fünfte und sechste Schaltelement sind als Klauenkupplungen ausgebildet, mit oder ohne eigener Synchronisierungseinrichtung. Dadurch wird die Lastschaltfähigkeit des Getriebes verbessert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die vier Stirnradsätze in folgender axialen Reihenfolge angeordnet: erster Stirnradsatz, zweiter Stirnradsatz, dritter Stirnradsatz, vierter Stirnradsatz; oder erster Stirnradsatz, zweiter Stirnradsatz, vierter Stirnradsatz, dritter Stirnradsatz.
Um einen optionalen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bereitzustellen, kann das Getriebe einen fünften Stirnradsatz mit drei Stirnrädern sowie ein siebentes Schaltelement aufweisen. Zur Darstellung des Rückwärtsganges ist eine über den fünften Stirnradsatz führende, durch Schließen des siebenten Schaltelements und zumindest eines weiteren der Schaltelemente herstellbare Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herzustellen.
Alternativ dazu kann der optionale Rückwärtsgang durch Vorsehen einer Zwischenwelle sowie eines siebentes Schaltelements bereitgestellt werden. Die Zwischenwelle ist dabei achsparallel zur Antriebswelle und zur Abtriebswelle anzuordnen. Zur Darstellung des Rückwärtsganges ist eine über die Zwischenwelle führende, durch Schließen des siebenten Schaltelements und zumindest eines weiteren der Schaltelemente herstellbare Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herzustellen.
Vorzugsweise umfasst das Getriebe eine elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor, wobei der Rotor in ständiger oder schaltbarer Wirkverbindung zur Antriebswelle steht. Die ständige oder schaltbare Wirkverbindung zur Antriebswelle kann dabei als direkte Verbindung oder über ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis ausgebildet sein. Bei einer direkten, drehfesten Anbindung des Rotors an die Antriebswelle ist die elektrische Maschine koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Bei einer Anbindung des Rotors über ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis kann ein Stirnrad eines der vier Stirnradsätze, welches mit der Antriebswelle ständig oder schaltbar in Wirkverbindung steht, Bestandteil dieses Übersetzungsgetriebes sein. Dabei ist die elektrische Maschine bevorzugt achsparallel zu Antriebswelle und Abtriebswelle angeordnet. Durch die elektrische Maschine kann die Funktionalität des Getriebes erweitert werden, wodurch sich das Getriebe für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs eignet. Die Anbindung des Rotors an die Antriebswelle erlaubt die Nutzung sämtlicher Gangstufen bei Antrieb des Hybridfahrzeugs mittels der elektrischen Maschine.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Getriebes weist eine Schnittstelle zu einer getriebe-externen Antriebseinheit auf, welche zur Leistungsübertragung zwischen der getriebe-externen Antriebseinheit und der Antriebswelle eingerichtet ist. Ein Abschnitt der Abtriebswelle weist eine Verzahnung auf, welche zur Leistungsübertragung zwischen der Abtriebswelle und einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe eingerichtet ist. Die Abtriebswellenverzahnung ist zur Übertragung einer Drehbewegung von der Abtriebswelle zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hin ausgerichtet, unter Zwischenschaltung des Differentialgetriebes. Die Leistungsübertragung zwischen Abtriebswelle und Differentialgetriebe kann über ein Stirnradgetriebe mit einem oder mehreren Stirnradstufen, oder auch über eine Kette erfolgen. Das Differentialgetriebe kann Bestandteil des Getriebes, oder als separate Baueinheit in einem eigenen Gehäuse angeordnet sein. Ein derart ausgebildetes Getriebe ist für den Einsatz in einem quer zur Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgerichteten Antriebsstrang geeignet.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des Getriebes sind eine Schnittstelle zur Leistungsübertragung zwischen einer getriebe-externen Antriebseinheit und der Antriebswelle, und eine weitere Schnittstelle zur Leistungsübertragung zwischen der Abtriebswelle und einem getriebe-internen oder getriebe-externen Differentialgetriebe vorgesehen. Die Schnittstellen sind dabei an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes angeordnet. Ein derart ausgebildetes Getriebe ist für den Einsatz in einem parallel zur Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs ausgerichteten Antriebsstrang geeignet.
Die in beiden Ausgestaltungen vorsehbare Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit ist zur Übertragung einer Drehbewegung von der getriebe-externen Antriebseinheit an die Antriebswelle des Getriebes ausgebildet, und kann beispielsweise als Flansch oder als Steckverzahnung ausgebildet sein. Die Schnittstelle kann auf der Antriebswelle ausgebildet sein oder auf einer mit der Antriebswelle verbindbaren Anschlusswelle. Die Schnittstelle kann beispielsweise an einem mit der Antriebswelle verbundenen hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildet sein, welcher als Anfahrelement dient.
Vorzugsweise weist das Getriebe eine Trennkupplung auf. Durch Schließen der Trennkupplung wird jene Welle des Getriebes mit der Antriebswelle verbunden, an welcher die Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit ausgebildet ist. Diese Welle wird auch als Anschlusswelle bezeichnet. Die Trennkupplung kann als kraftschlüssige oder als formschlüssige Kupplung ausgebildet sein. Durch Öffnen der Trennkupplung kann das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine in sämtlichen Gängen des Getriebes angetrieben werden, ohne die getriebeexterne Antriebseinheit mitzuschleppen.
Das Getriebe kann einen Torsionsschwingungsdämpfer aufweisen, welcher zur Dämpfung von Drehschwingungen eingerichtet, und vorzugsweise in der Wirkverbindung zwischen der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit und der Antriebswelle angeordnet ist. Derart können von der getriebeexternen Antriebseinheit erzeugte Drehschwingungen zur Antriebswelle hin gedämpft werden.
Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über den Torsionsschwingungsdämpfer mit der Antriebswelle des Getriebes drehelastisch verbunden, bzw. verbindbar ist. Zwischen Antriebswelle und Verbrennungskraftmaschine kann sich die Trennkupplung befinden, welche Bestandteil des Getriebes sein kann. Ausgangswellen des Differentialgetriebes sind mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden. Weist das Getriebe die elektrische Maschine auf, so ermöglicht der Antriebsstrang mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug sowohl von der Verbrennungskraftmaschine als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.
Unter dem Begriff „Schließen eines Schaltelements“ wird im Zusammenhang mit der Gangbildung ein Vorgang verstanden, bei dem das Schaltelement so angesteuert wird, dass es am Ende des Schließvorgangs ein hohes Maß an Drehmoment überträgt. Während formschlüssige Schaltelemente im „geschlossenen“ Zustand keine Differenzdrehzahl zulassen, ist bei kraftschlüssigen Schaltelementen im „geschlossenen“ Zustand die Ausbildung einer geringen Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften gewollt oder ungewollt möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
1 bis 7 je eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß eines ersten bis siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
8 ein Schaltschema für die Getriebe gemäß dem ersten bis siebenten Ausführungsbeispiel;
9 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
10 ein Schaltschema für das Getriebe gemäß dem achten Ausführungsbeispiel;
11 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß eines neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
12 ein Schaltschema für das Getriebe gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel;
13 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß eines zehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
14 ein Schaltschema für das Getriebe gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel;
15 bis 17 je eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß eines elften bis dreizehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
18 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Getriebe G weist eine Antriebswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, eine koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Welle GW4, eine koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Welle GW3, einen ersten Stirnradsatz ST1, einen zweiten Stirnradsatz ST2, einen dritten Stirnradradsatz ST3, einen vierten Stirnradsatz ST4, sechs Schaltelemente 15, 18, 26, 36, 48, 78 sowie ein Differentialgetriebe AG auf.
Jedes der Stirnradsätze ST1, ST2, ST3, ST4 weist ein miteinander kämmendes Stirnradpaar auf, wobei ein Stirnrad jedes Stirnradpaares koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet ist, und das andere Stirnrad jedes Stirnradpaares koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet ist. Im Getriebe G gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des ersten Stirnradsatzes ST1 als ein Losrad zur Welle GW4 ausgebildet, welches durch Schließen des fünften Schaltelements 48 mit der Welle GW4 verbindbar ist. Das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 ist mit der Abtriebswelle GW2 drehfest verbunden. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 ist als ein Losrad zur Welle GW4 ausgebildet, welches durch Schließen des sechsten Schaltelements 78 mit der Welle GW4 verbindbar ist. Das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 ist mit der Welle GW3 drehfest verbunden. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des dritten Stirnradsatzes ST3 ist als ein Losrad zur Antriebswelle GW1 ausgebildet, welches durch Schließen des ersten Schaltelements 15 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des dritten Stirnradsatzes ST3 ist mit der Welle GW3 drehfest verbunden. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des vierten Stirnradsatzes ST4 ist drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden. Das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des vierten Stirnradsatzes ST4 ist als ein Losrad zur Welle GW3 ausgebildet, welches durch Schließen des vierten Schaltelements 36 mit der Welle GW3 verbindbar ist. Durch Schließen des dritten Schaltelements 26 ist die Welle GW3 mit der Abtriebswelle GW2 verbindbar. Durch Schließen des zweiten Schaltelements 18 ist die Antriebswelle GW1 mit der Welle GW4 verbindbar.
Die in sämtlichen Ausführungsbeispielen dargestellten Größenverhältnisse der Stirnradsätze ST1 bis ST4 sind nicht maßstäblich anzusehen. Nachfolgend werden bevorzugte Übersetzungsverhältnisse der Stirnradsätze ST1 bis ST4 angegeben, welche für sämtliche Ausführungsbeispiele anwendbar sind: erster Stirnradsatz ST1: 2,39; zweiter Stirnradsatz ST2: 0,78; dritter Stirnradsatz ST3: 1,65; vierter Stirnradsatz ST4: 1,10.
Die Schaltelemente 15, 18, 36 sind in 1 als kraftschlüssige Kupplungen dargestellt, während die Schaltelemente 26, 48, 78 als formschlüssige Kupplungen dargestellt sind. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Jedes der Schaltelemente könnte als kraftschlüssige oder als formschlüssige Kupplung ausgebildet sein. Die in 1 dargestellte Ausbildung ist für die Lastschaltbarkeit des Getriebes G von Vorteil.
Das Getriebe G weist eine Schnittstelle A zur Anbindung an eine getriebeexterne Antriebseinheit auf. Die Schnittstelle A ist dazu eingerichtet eine Drehbewegung der getriebeexternen Antriebseinheit auf die Antriebswelle GW1 zu übertragen. Die Schnittstelle A kann, wie in 1 dargestellt, direkt an der Antriebswelle GW1 angeordnet sein. Alternativ dazu kann zwischen der Schnittstelle A und der Antriebswelle GW1 eine Kupplung oder ein Drehmomentwandler angeordnet sein, welche beispielsweise als Anfahrelement dienen. Die Abtriebswelle GW2 weist an einem Abschnitt eine Verzahnung GW2A auf, welcher zur Leistungsübertragung zum Differentialgetriebe AG dient. Das Getriebe G gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist für den Einsatz in einem quer zur Fahrrichtung ausgerichteten Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgesehen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Anstatt der Abtriebswellenverzahnung GW2A weist das Getriebe G nun eine Schnittstelle B an einem axialen Ende der Abtriebswelle GW2 auf. Die Schnittstelle B ist dazu eingerichtet, die Drehbewegung der Abtriebswelle GW2 in Richtung eines Differentialgetriebes einer Fahrzeug-Antriebsachse weiterzugeben. Die Schnittstellen A, B sind dabei an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes G angeordnet. Das Getriebe G gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist für den Einsatz in einem parallel zur Fahrrichtung ausgerichteten Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgesehen. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des ersten Stirnradsatzes ST1 ist nun drehfest mit der Welle GW4 verbunden. Das fünfte Schaltelement 48 ist nun koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet, wobei durch Schließen des fünften Schaltelements 48 das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des ersten Stirnradsatzes ST1 mit der Abtriebswelle GW2 verbindbar ist. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 ist nun drehfest mit der Welle GW4 verbunden. Das sechste Schaltelement 78 ist nun koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet, wobei durch Schließen des sechsten Schaltelements 78 das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 mit der Welle GW3 verbindbar ist. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des dritten Stirnradsatzes ST3 ist nun drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden. Das erste Schaltelement 15 ist nun koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet, wobei durch Schließen des ersten Schaltelements 15 das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des dritten Stirnradsatzes ST3 mit der Welle GW3 verbindbar ist. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Stirnrad des vierten Stirnradsatzes ST4 ist nun drehfest mit der Welle GW3 verbunden. Das vierte Schaltelement 36 ist nun koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet, wobei durch Schließen des vierten Schaltelements 36 das koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnete Stirnrad des vierten Stirnradsatzes ST4 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind die Stirnradsätze ST1 bis ST4 nicht in der axialen Reihenfolge erster, zweiter, dritter und vierter Stirnradsatz angeordnet, sondern in der axialen Reihenfolge erster, zweiter, vierter und dritter Stirnradsatz. Eine derartige Variation ist für jedes der Ausführungsbeispiele möglich.
8 zeigt ein Schaltschema, welches für jedes der vorangegangen Ausführungsbeispiele des Getriebes G anwendbar ist. In den Zellen des Schaltschemas ist durch ein X gekennzeichnet, welche der Schaltelemente 15, 18, 26, 36, 48, 78 in welchem Vorwärtsgang 1 bis 6 geschlossen sind. Zur Bildung des dritten, vierten und fünften Vorwärtsgangs sind mehrere, kinematisch gleichwertige Alternativen angegeben.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das Getriebe G weist nun einen fünften Stirnradsatz STR auf, welcher drei miteinander kämmende Stirnräder umfasst. Ein Stirnrad des fünften Stirnradsatzes STR ist koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet, und als Losrad zur Welle GW4 ausgebildet. Durch Schließen eines siebenten Schaltelements R ist dieses Losrad mit der Welle GW4 verbindbar. Ein weiteres Stirnrad des fünften Stirnradsatzes STR ist koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet, und mit dieser drehfest verbunden. Das verbleibende Stirnrad des fünften Stirnradsatzes STR dient der Drehrichtungsumkehr, und kämmt mit den beiden anderen Stirnrädern des fünften Stirnradsatzes STR.
10 zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel. Mittels dem fünften Stirnradsatz STR und dem siebenten Schaltelement R ist die Bildung von Rückwärtsgängen R1, R2, R3 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 möglich. Durch ein X ist im Schaltschema gekennzeichnet, welche der Schaltelemente 15, 18, 26, 36, 48, 78, R zur Bildung der Rückwärtsgänge R1, R2, R3 zu schließen sind.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel entspricht. Das Getriebe G weist nun eine Zwischenwelle GWR auf, welche achsparallel zur Antriebswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 angeordnet ist. Die Zwischenwelle GWR umfasst zwei Stirnräder, wovon eines mit der Abtriebswelle GW2 ständig in Wirkverbindung steht. Das andere Stirnrad kämmt mit dem koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordneten Stirnrad des zweiten Stirnradsatzes ST2, und ist durch Schließen des siebenten Schaltelements R mit der Zwischenwelle GWR verbindbar.
12 zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel. Mittels der Zwischenwelle GWR und dem siebenten Schaltelement R wird die Bildung von Rückwärtsgängen R1, R2, R3 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 ermöglicht. Durch ein X ist im Schaltschema gekennzeichnet, welche der Schaltelemente 15, 18, 26, 36, 48, 78, R zur Bildung der Rückwärtsgänge R1, R2, R3 zu schließen sind.
13 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnete Welle nun geteilt, sodass eine erste Welle GW31 und eine zweite Welle GW32 gebildet wird, welche durch Schließen eines Zusatzschaltelements 69 miteinander verbindbar sind. Die zuvor der Welle GW3 zugeordneten Schaltelemente sind den beiden Wellen GW31, GW32 wie folgt zugeordnet: durch Schließen des ersten Schaltelements 15 wird eine über den dritten Stirnradsatz ST3 führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der zweiten Welle GW32 hergestellt; durch Schließen des dritten Schaltelements 26 wird die zweite Welle GW32 mit der Abtriebswelle GW2 verbunden; durch Schließen des vierten Schaltelements 36 wird eine über den vierten Stirnradsatz ST4 führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle GW1 und der ersten Welle GW31 hergestellt; durch Schließen des sechsten Schaltelements 78 wird eine über den zweiten Stirnradsatz ST2 führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordneten Welle GW4 und der ersten Welle GW31 hergestellt. Die Stirnradsätze sind dabei in folgender axialen Reihenfolge angeordnet: erster Stirnradsatz ST1, zweiter Stirnradsatz ST2, vierter Stirnradsatz ST4, dritter Stirnradsatz ST3. Das Zusatzschaltelement 69 ist beispielhaft als Klauenkupplung ausgebildet. Alternativ dazu kann das Zusatzschaltelement 69 als kraftschlüssige Kupplung ausgebildet sein.
14 zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel. Durch das Zusatzschaltelement 69 wird die Varianz zur Bildung der Vorwärtsgänge 2 bis 4 erhöht, wodurch die Direktschaltbarkeit zwischen diesen Gängen verbessert wird.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das Getriebe G weist nun eine koaxial zur Antriebswelle GW1, und mit dieser fest verbundenen elektrischen Maschine EM auf. Die Schnittstelle A zur getriebe-externen Antriebseinheit ist nun an einer Anschlusswelle AN ausgebildet, welche durch Schließen einer Trennkupplung K0 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Die Trennkupplung K0 kann, wie in 15 dargestellt, als kraftschlüssige Kupplung ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Trennkupplung K0 als formschlüssige Kupplung ausgebildet sein.
16 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Im Unterschied zu dem in 15 dargestellten Getriebe ist die elektrische Maschine EM nun achsparallel zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Die elektrische Maschine EM ist über den vierten Stirnradsatz ST4 mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden.
17 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 16 dargestellten zwölften Ausführungsbeispiel entspricht. Zwischen dem Ausgangsritzel der elektrischen Maschine EM und dem vierten Stirnradsatz ST4 ist nun ein Zwischenrad angeordnet. Dadurch kann der Verzahnungsdurchmesser der beteiligten Stirnräder bei größerem Achsabstand zwischen Antriebswelle GW1 und elektrischer Maschine EM kleiner gewählt werden.
18 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Eine Verbrennungskraftmaschine VKM ist über einen Torsionsschwingungsdämpfer TS mit der Anschlusswelle AN des Getriebes G verbunden. Das in 18 dargestellte Getriebe G entspricht dem in 17 dargestellten dreizehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Die Verbrennungskraftmaschine VKM könnte über den Torsionsschwingungsdämpfer TS auch direkt mit der Antriebswelle GW1 des Getriebes G verbunden sein. Der Antriebsstrang könnte mit jedem der gegenständlichen Ausführungsbeispiele ausgeführt sein, mit oder ohne elektrische Maschine EM. Der Antriebsstrang könnte einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthalten, welcher im Kraftfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Antriebswelle GW1 des Getriebes G anzuordnen ist. Ein solcher Drehmomentwandler kann auch eine Überbrückungskupplung umfassen. Der Fachmann wird Anordnung und räumliche Lage der einzelnen Komponenten des Antriebsstranges je nach den äußeren Randbedingungen frei konfigurieren. Die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung wird über das Differentialgetriebe AG auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt.
Bezugszeichenliste

G: Getriebe
GW1: Antriebswelle
AN: Anschlusswelle
A: Schnittstelle
B: Schnittstelle
GW2: Abtriebswelle
GW2A: Abtriebswellenverzahnung
GW3: Welle
GW31: Erste Welle
GW32: Zweite Welle
GW4: Welle
GWR: Zwischenwelle
ST1: Erster Stirnradsatz
ST2: Zweiter Stirnradsatz
ST3: Dritter Stirnradsatz
ST4: Vierter Stirnradsatz
STR: Fünfter Stirnradsatz
15: Erstes Schaltelement
18: Zweites Schaltelement
26: Drittes Schaltelement
36: Viertes Schaltelement
48: Fünftes Schaltelement
78: Sechstes Schaltelement
R: Siebentes Schaltelement
69: Zusatzschaltelement
K0: Trennkupplung
1–6: Vorwärtsgang
R1: Rückwärtsgang
R2: Rückwärtsgang
R3: Rückwärtsgang
EM: Elektrische Maschine
AG: Differentialgetriebe
VKM: Verbrennungskraftmaschine
TS: Torsionsschwingungsdämpfer
DW: Antriebsrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005057813 A1 [0002]

Claims

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine achsparallel zur Antriebswelle (GW1) angeordnete Abtriebswelle (GW2), vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) sowie ein erstes, zweites, drittes, viertes, fünftes und sechstes Schaltelement (15, 18, 26, 36, 48, 78) aufweist, wobei jeder der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) zwei miteinander kämmende Stirnräder aufweist, wovon das eine Stirnrad koaxial zur Antriebswelle (GW1) ist und das andere Stirnrad koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist, wobei durch selektives Schließen der Schaltelemente (15, 18, 26, 36, 48, 78) die Antriebswelle (GW1) und die Abtriebswelle (GW2) in Wirkverbindung bringbar sind, sodass genau sechs Vorwärtsgänge (1 bis 6) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) ausbildbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Schaltelemente (15, 18, 26, 36, 48, 78) und der Stirnradsätze (ST1 bis ST4) herstellbaren Wirkverbindungen zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) derart eingerichtet sind, dass im ersten und zweiten Vorwärtsgang (1, 2, 2.1, 2.2) genau drei der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) an der Gangbildung beteiligt sind, wobei in den übrigen Vorwärtsgängen (3 bis 6) nur einer der vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) an der Gangbildung beteiligt ist.
Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – im ersten Vorwärtsgang (1) der dritte Stirnradsatz (ST3), der zweite Stirnradsatz (ST2) und der erste Stirnradsatz (ST1) in dieser Reihenfolge im Leistungsfluss zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) sind, und – im zweiten Vorwärtsgang (2, 2.1, 2.2) der vierte Stirnradsatz (ST4), der zweite Stirnradsatz (ST2) und der erste Stirnradsatz (ST1) in dieser Reihenfolge im Leistungsfluss zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) sind, und – im dritten Vorwärtsgang (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7) nur der erste Stirnradsatz (ST1), – im vierten Vorwärtsgang (4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7) nur der dritte Stirnradsatz (ST3), – im fünften Vorwärtsgang (5, 5.1, 5.2) nur der vierte Stirnradsatz (ST4), – und im sechsten Vorwärtsgang (6) nur der zweite Stirnradsatz (ST2) an der Gangbildung beteiligt ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnete Welle (GW3) und eine koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordnete Welle (GW4) aufweist, wobei – durch Schließen des ersten Schaltelements (15) eine über den dritten Stirnradsatz (ST3) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW3) herstellbar ist, – durch Schließen des zweiten Schaltelements (18) die Antriebswelle (GW1) mit der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) verbindbar ist, – durch Schließen des dritten Schaltelements (26) die koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnete Welle (GW3) mit der Abtriebswelle (GW2) verbindbar ist, – durch Schließen des vierten Schaltelements (36) eine über den vierten Stirnradsatz (ST4) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW3) herstellbar ist, – durch Schließen des fünften Schaltelements (48) eine über den ersten Stirnradsatz (ST1) führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) und der Abtriebswelle (GW2) herstellbar ist, und wobei – durch Schließen des sechsten Schaltelements (78) eine über den zweiten Stirnradsatz (ST2) führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) und der koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW3) herstellbar ist.
Getriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich – der erste Vorwärtsgang (1) durch Schließen des ersten, fünften und sechsten Schaltelements (15, 48, 78), – der zweite Vorwärtsgang (2) durch Schließen des vierten, fünften und sechsten Schaltelements (36, 48, 78), – der dritte Vorwärtsgang (3, 3.1, 3.2, 3.3) durch Schließen von zumindest des zweiten und des fünften Schaltelements (18, 48), – der vierte Vorwärtsgang (4, 4.1, 4.2) durch Schließen von zumindest des ersten und des dritten Schaltelements (15, 26), – der fünfte Vorwärtsgang (5, 5.1, 5.2) durch Schließen von zumindest des dritten und des vierten Schaltelements (26, 36), und – der sechste Vorwärtsgang (6) sich durch Schließen des zweiten, dritten und sechsten Schaltelements (18, 26, 78) ergibt.
Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine erste und eine zweite koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnete Welle (GW31, GW32), eine koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordnete Welle (GW4) sowie ein Zusatzschaltelement (69) aufweist, wobei – durch Schließen des ersten Schaltelements (15) eine über den dritten Stirnradsatz (ST3) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der zweiten koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW32) herstellbar ist, – durch Schließen des zweiten Schaltelements (18) die Antriebswelle (GW1) mit der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) verbindbar ist, – durch Schließen des dritten Schaltelements (26) die zweite koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordnete Welle (GW32) mit der Abtriebswelle (GW2) verbindbar ist, – durch Schließen des vierten Schaltelements (36) eine über den vierten Stirnradsatz (ST4) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der ersten koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW31) herstellbar ist, – durch Schließen des fünften Schaltelements (48) eine über den ersten Stirnradsatz (ST1) führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) und der Abtriebswelle (GW2) herstellbar ist, – durch Schließen des sechsten Schaltelements (78) eine über den zweiten Stirnradsatz (ST2) führende Wirkverbindung zwischen der koaxial zur Antriebswelle (GW1) angeordneten Welle (GW4) und der ersten koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Welle (GW31) herstellbar ist, und wobei – durch Schließen des Zusatzschaltelements (69) die beiden koaxial zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten Wellen (GW31, GW32) miteinander verbindbar sind.
Getriebe (G) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich – der erste Vorwärtsgang (1) durch Schließen des ersten, fünften, sechsten Schaltelements (15, 48, 78) und des Zusatzschaltelements (69), – der zweite Vorwärtsgang (2, 2.1, 2.2) durch Schließen von zumindest des vierten, fünften und sechsten Schaltelements (36, 48, 78), – der dritte Vorwärtsgang (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7) durch Schließen von zumindest des zweiten und fünften Schaltelements (18, 48), – der vierte Vorwärtsgang (4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7) durch Schließen von zumindest des ersten und des dritten Schaltelements (15, 26), – der fünfte Vorwärtsgang (5, 5.1, 5.2) durch Schließen von zumindest des dritten und des vierten Schaltelements (26, 36) sowie des Zusatzschaltelements (69), und – der sechste Vorwärtsgang (6) sich durch Schließen des zweiten, dritten, und sechsten Schaltelements (18, 26, 78) sowie des Zusatzschaltelements (69) ergibt.
Getriebe (G) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzschaltelement (69) als Klauenkupplung ausgebildet ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (15), das zweite Schaltelement (18) und das vierte Schaltelement (36) als lastschaltbare kraftschlüssige Kupplungen ausgebildet sind, wobei das dritte Schaltelement (26), das fünfte Schaltelement (48) und das sechste Schaltelement (78) als Klauenkupplungen ausgebildet sind.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Stirnradsätze (ST1 bis ST4) in folgender axialen Reihenfolge angeordnet sind: – erster Stirnradsatz (ST1), zweiter Stirnradsatz (ST2), dritter Stirnradsatz (ST3), vierter Stirnradsatz (ST4); oder – erster Stirnradsatz (ST1), zweiter Stirnradsatz (ST2), vierter Stirnradsatz (ST4), dritter Stirnradsatz (ST3).
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) einen fünften Stirnradsatz (STR) mit drei Stirnrädern und ein siebentes Schaltelement (R) aufweist, wobei zur Darstellung zumindest eines Rückwärtsganges (R1, R2, R3) durch Schließen des siebenten Schaltelements (R) und zumindest eines weiteren der Schaltelemente eine über den fünften Stirnradsatz (STR) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) herstellbar ist.
Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine achsparallel zur Antriebswelle (GW1) und Abtriebswelle (GW2) angeordnete Zwischenwelle (GWR) und ein siebentes Schaltelement (R) aufweist, wobei zur Darstellung zumindest eines Rückwärtsganges (R1, R2, R3) durch Schließen des siebenten Schaltelements (R) und zumindest eines weiteren der Schaltelemente eine über die Zwischenwelle (GWR) führende Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) herstellbar ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine elektrische Maschine (EM) mit einem drehfesten Stator (S) und einem drehbaren Rotor (R) aufweist, wobei der Rotor (R) entweder direkt oder über ein festes Übersetzungsverhältnis, ständig oder schaltbar mit der Antriebswelle (GW1) in Wirkverbindung steht.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine Schnittstelle (A) aufweist, welche zur Leistungsübertragung von einer getriebe-externen Antriebseinheit an die Antriebswelle (GW1) eingerichtet ist, wobei ein Abschnitt der Abtriebswelle (GW2) des Getriebes (G) eine Verzahnung (GW2A) aufweist, welche zur Leistungsübertragung zwischen der Abtriebswelle (GW2) und einem achsparallel zur Abtriebswelle (GW2) angeordneten, getriebe-internen oder getriebe-externen Differentialgetriebe (AG) eingerichtet ist.
Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine Schnittstelle (A) aufweist, welche zur Leistungsübertragung von einer getriebe-externen Antriebseinheit an die Antriebswelle (GW1) eingerichtet ist, wobei die Abtriebswelle eine Schnittstelle (B) aufweist, welcher zur Leistungsübertragung zu einem getriebe-internen oder getriebe-externen Differentialgetriebe (AG) eingerichtet ist, wobei die Schnittstellen (A, B) an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes (G) angeordnet sind.
Getriebe (G) nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine Trennkupplung (K0) aufweist, durch welche jene Welle des Getriebes (G), an der die Schnittstelle (A) ausgebildet ist, mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine (VKM) und ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 13 bis 15 aufweist, wobei die Antriebswelle (GW1) des Getriebes (G) über einen getriebeinternen oder getriebe-externen Torsionsschwingungsdämpfer (TS) entweder direkt oder über die Trennkupplung (K0) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM) drehelastisch verbunden ist, und wobei Antriebsräder (DW) des Kraftfahrzeugs mit Ausgangswellen des Differentialgetriebes (AG) verbunden sind.