DE102017202448A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Suryanto Hendrawan
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Johannes Kaltenbach
Raffael Kuberczyk
Jens Moraw
Gerhard Niederbrucker
Juri Pawlakowitsch
Martin Rattay
Matthias Reisch
Wolfgang Rieger
Lara Ruth Turner
Thomas Rosemeier
Michael Roske
Bernd Unseld
Viktor Warth
Michael Wechs
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) einen Getriebeeingang (GW1-A), einen Getriebeausgang (GW2-A), drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) sowie sechs Schaltelemente (K1, B1, K2, K3, B2, K4) aufweist, wobei durch selektives Betätigen der sechs Schaltelemente (K1, B1, K2, K3, B2, K4) acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge zwischen dem Getriebeeingang (GW1-A) und dem Getriebeausgang (GW2-A) schaltbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang, sowie einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz, wobei die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente umfassen, wobei das erste Element des jeweiligen Planetenradsatzes durch ein Sonnenrad gebildet ist, wobei das zweite Element des jeweiligen Planetenradsatzes im Falle eines Minus-Planetensatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch ein Hohlrad gebildet ist, wobei das dritte Element des jeweiligen Planetenradsatzes im Falle eines Minus-Planetensatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch den Steg gebildet ist, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über die Planetenradsätze darstellbar sind, wobei der Getriebeeingang über das erste Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindbar ist, das mittels des zweiten Schaltelements an einem drehfesten Bauelement festsetzbar ist, wobei das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind und gemeinsam drehfest mit dem Getriebeausgang in Verbindung stehen, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes einerseits über das dritte Schaltelement drehfest mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindbar und andererseits mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung bringbar ist, die drehfest miteinander verbunden sind, und wobei das erste Element des zweiten Planetenradsatzes zudem einerseits über das fünfte Schaltelement am drehfesten Bauelement festsetzbar und andererseits mittels eines sechsten Schaltelements drehfest mit dem Getriebeeingang verbindbar ist.
  • Vorliegend bezeichnet ein Getriebe also ein mehrgängiges Getriebe, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang des Getriebes durch Betätigung entsprechender Schaltelemente schaltbar, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Je nach Anordnung der Schaltelemente handelt es sich bei diesen um Kupplungen oder auch um Bremsen. Derartige Getriebe kommen überwiegend in Kraftfahrzeugen zur Anwendung, um ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des jeweiligen Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen.
  • Aus der WO 2015/108017 A1 geht ein Getriebe gemäß hervor, welches drei Planetenradsätze umfasst, die sich jeweils aus mehreren Elementen in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetensteges und je eines Hohlrades zusammensetzen. Zudem sind sechs Schaltelemente vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Gänge zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang des Getriebes dargestellt werden können. Insgesamt können acht Vorwärtsgänge, sowie ein Rückwärtsgang zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang geschaltet werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe mit acht Vorwärtsgängen und zumindest einem Rückwärtsgang zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 11.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang, sowie einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz. Dabei umfassen die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente und dienen dem Führen eines Kraftflusses vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang. Ferner sind sechs Schaltelemente vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über die Planetenradsätze unter Schaltung unterschiedlicher Gänge zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang darstellbar sind.
  • Im Sinne der Erfindung ist der Getriebeeingang bevorzugt an einem Ende einer Antriebswelle ausgebildet, über welche eine Antriebsbewegung in das Getriebe eingeleitet wird. Der Getriebeausgang kann im Rahmen der Erfindung am Ende einer Abtriebswelle definiert sein, über welche die entsprechend des jeweils geschalteten Ganges übersetzte Antriebsbewegung aus dem Getriebe herausgeführt wird. Der Getriebeausgang kann aber auch durch die Verzahnung eines Zahnrades gebildet sein, an welchem die übersetzte Antriebsbewegung abgreifbar ist.
  • Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches jeweils Komponenten, insbesondere Zahnräder, des Getriebes axial und/oder radial drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements herstellbar ist. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial mit dem Getriebeausgang verbunden wird.
  • Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Getriebeeingangsachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf der Getriebeeingangsachse liegenden Welle zu verstehen.
  • Die Planetenradsätze können jeweils, sofern es die Anbindung der Elemente zulässt, entweder als Minus-Planetensatz oder als Plus-Planetensatz ausgebildet sein. Im Falle eines Minus-Planetensatzes handelt es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen jeweiligen Planetensteg und bei dem jeweiligen dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich also auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein bevorzugt aber mehrere Planetenräder führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.
  • Dagegen handelt es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes im Falle eines Plus-Planetensatzes um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen jeweiligen Planetensteg handelt. Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe kann der Getriebeeingang über das erste Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden werden, das mittels des zweiten Schaltelements an einem drehfesten Bauelement festsetzbar ist. Des Weiteren sind das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam drehfest mit dem Getriebeausgang in Verbindung. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes kann einerseits über das dritte Schaltelement drehfest mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden und andererseits mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden, die drehfest miteinander verbunden sind. Zudem kann das erste Element des zweiten Planetenradsatzes einerseits über das fünfte Schaltelement am drehfesten Bauelement festgesetzt und andererseits mittels eines sechsten Schaltelements drehfest mit dem Getriebeeingang verbunden werden.
  • Mit anderen Worten sind also das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam drehfest mit dem Getriebeausgang in Verbindung. Ebenso sind auch das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander verbunden.
  • Bei Betätigung des ersten Schaltelements wird der Getriebeeingang drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, während ein Schließen des zweiten Schaltelements ein Festsetzen des dritten Elements des dritten Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement nach sich zieht. Das dritte Schaltelement verbindet bei Betätigung das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander, welches im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem erste Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Durch Schließen des fünften Schaltelements wird das erste Element des zweiten Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement festgesetzt, wohingegen das erste Element des zweiten Planetenradsatzes bei Betätigung des sechsten Schaltelements drehfest mit dem Getriebeeingang verbunden wird.
  • Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes handelt es sich erfindungsgemäß um eine permanent stillstehende Komponente des Getriebes, bevorzugt um ein Getriebegehäuse oder einen Teil eines derartigen Getriebegehäuses.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das erste Element des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Getriebeeingang verbunden und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes am drehfest Bauelement festgesetzt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ist also das dritte Element des ersten Planetenradsatzes permanent am drehfesten Bauelement stillgesetzt, während der Getriebeeingang permanent drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes in Verbindung steht.
  • Vorliegend sind das erste, das dritte, das vierte und das sechste Schaltelement als Kupplungen gestaltet, welche bei Betätigung jeweils zugeordnete, rotierbare Komponenten des Getriebes in ihren Drehbewegungen einander angleichen, während das zweite und das fünfte Schaltelement als Bremsen vorliegen, die jeweils bei Ansteuerung die jeweilige rotierbare Komponente des Getriebes auf Stillstand abbremsen und am drehfesten Bauelement festsetzen.
  • Bevorzugt sind das erste und das sechste Schaltelement auf einer dem Getriebeeingang abgewandten Seite des zweiten und des dritten Planetenradsatzes angeordnet und sind damit axial gut zugänglich. Zudem ist das sechste Schaltelement dabei bevorzugt axial im Wesentlichen auf Höhe von und radial innenliegend zum ersten Schaltelement platziert, so dass ein verschachtelter Aufbau verwirklicht und damit die axiale Baulänge des Getriebe reduziert werden kann. Zudem könnten aufgrund dieser Anordnung das erste und das sechste auch über eine gemeinsame Versorgungsleitung versorgt werden. Weiter bevorzugt ist das zweite Schaltelement axial in einer Ebene mit dem dritten Planetenradsatz platziert.
  • Das dritte, das vierte und das fünfte Schaltelement sind insbesondere axial zwischen dem ersten Planetenradsatz einerseits und dem zweiten und dritten Planetenradsatz andererseits angeordnet, wobei das dritte und das vierte Schaltelement dabei bevorzugt axial direkt nebeneinander liegen. Insofern könnte auch hier eine gemeinsame Versorgung des dritten und des vierten Schaltelements realisiert sein. Dagegen ist das fünfte Schaltelement axial bevorzugt im Bereich des dritten Elements des ersten Planetenradsatzes vorgesehen und setzt das erste Element des zweiten Planetenradsatzes bei Betätigung mittelbar am drehfesten Bauelement fest, indem es dann das erste Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest mit dem am drehfesten Bauelement festgesetzten, dritten Element des ersten Planetenradsatzes verbindet.
  • Die permanent drehfest miteinander verbundenen Elemente der Planetenradsätze können erfindungsgemäß jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden die jeweiligen Elemente dann durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Elemente im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.
  • Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Getriebeverluste aus.
  • Bei den vorgenannten Varianten eines erfindungsgemäßen Getriebes können acht Vorwärtsgänge, sowie zwei Rückwärtsgange durch selektives paarweises Schließen der Schaltelemente realisiert werden. Dabei wird ein erster Vorwärtsgang durch Betätigen des zweiten und des vierten Schaltelements geschaltet, während ein zweiter Vorwärtsgang durch Schließen des vierten und des fünften Schaltelements gebildet wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Vorwärtsgang durch Betätigen des dritten und des vierten Schaltelements, wohingegen ein vierter Vorwärtsgang durch Betätigen des vierten und des sechsten Schaltelements schaltbar ist. Ferner kann ein fünfter Vorwärtsgang durch Schließen des ersten und des vierten Schaltelements dargestellt werden, wobei für die Schaltung eines sechsten Vorwärtsganges das erste und das sechste Schaltelement zu betätigen sind. Schließlich ergibt sich ein siebter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des dritten Schaltelements, während ein achter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des fünften Schaltelements schaltbar ist.
  • Bei den Rückwärtsgängen ergibt sich ein erster Rückwärtsgang durch Betätigen des zweiten und des dritten Schaltelements, wohingegen zur Darstellung eines zweiten Rückwärtsganges das zweite und das sechste Schaltelement zu betätigen sind.
  • Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird hierdurch eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Für eine aufeinanderfolgende Schaltung der Vorwärtsgänge entsprechend ihrer Reihenfolge ist dabei stets der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren, indem eines der am vorhergehenden Vorwärtsgang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Vorwärtsganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.
  • Vorteilhafterweise können bei dem erfindungsgemäßen Getriebe mehrere Rückwärtsgänge für einen Antrieb über die dem Getriebe vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert werden. Dies kann dabei alternativ oder auch ergänzend zu einer Anordnung einer Elektromaschine im Getriebe verwirklicht sein, um im Falle eines Ausfalls der Elektromaschine dennoch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges verwirklichen zu können.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der zweite Planetenradsatz und der dritte Planetenradsatz gemeinsam in einer Radebene angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass sich durch Anordnung des zweiten und des dritten Planetenradsatzes in einer Radebene und damit im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe die Baulänge des Getriebes kurz halten lässt. Bevorzugt ist der zweite Planetenradsatz dabei radial innenliegend zum dritten Planetenradsatz angeordnet, wobei weiter bevorzugt das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes einstückig vorliegen, also durch ein gemeinsames Bauteil des Getriebes gebildet werden. Der erste Planetenradsatz ist dann bevorzugt axial zwischen dem Getriebeeingang und der Radebene des zweiten und dritten Planetenradsatzes vorgesehen.
  • Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der erste Planetenradsatz als Plus-Planetensatz ausgeführt, wohingegen der zweite und der dritte Planetenradsatz jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen. Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Wie bereits erwähnt, sind aber bevorzugt der zweite und der dritte Planetenradsatz als Minus-Planetensätze ausgeführt, während der erste Planetenradsatz insbesondere als Plus-Planetensatz vorliegt.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind ein oder mehrere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente realisiert. Kraftschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie auch unter Last geschaltet werden können, so dass ein Wechsel zwischen den Gängen ohne Zugkraftunterbrechung vollziehbar ist. Besonders bevorzugt ist aber das zweite und/oder das vierte Schaltelement jeweils als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation. Denn das zweite Schaltelement ist lediglich an der Schaltung des ersten Vorwärtsganges, sowie der Rückwärtsgänge beteiligt, so dass hier ein Schließen im Stillstand des Kraftfahrzeuges zu vollziehen ist. Das vierte Schaltelement ist an der Darstellung des ersten bis fünften Vorwärtsganges beteiligt, so dass hier letztendlich nur ein Öffnen im Zuge einer aufeinanderfolgenden Hochschaltung stattfindet. Ein formschlüssiges Schaltelement hat gegenüber einem kraftschlüssigen Schaltelement den Vorteil, dass im geöffneten Zustand nur geringe Schleppmomente auftreten, so dass sich ein höherer Wirkungsgrad realisieren lässt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Getriebeausgang quer zum Getriebeeingang ausgerichtet. Hierbei ist der Getriebeeingang bevorzugt an einem axialen Ende des Getriebes vorgesehen, während der Getriebeausgang axial insbesondere zwischen dem zweiten und dritten Planetenradsatzes einerseits und dem ersten Planetenradsatz andererseits liegt und dabei quer zum Getriebeeingang GW1-A orientiert ist. Insbesondere ist der Getriebeausgang dabei nach radial außen und damit orthogonal zum Getriebeeingang ausgerichtet. Weiter bevorzugt wird der Getriebeausgang durch eine Verzahnung gebildet, welche mit einer Verzahnung einer zur Getriebeeingangsachse achsparallel angeordneten Welle kämmt. Auf dieser Welle kann dann das Achsdifferential einer Antriebsachse angeordnet sein. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor mit einem der rotierbaren Bauelemente des Getriebes drehfest gekoppelt ist. Bevorzugt ist dann ein Stator der Elektromaschine drehfest mit dem drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden, wobei die Elektromaschine hierbei elektromotorisch und/oder generatorisch betrieben werden kann, um unterschiedliche Funktionen zu realisieren. Insbesondere kann dabei ein rein elektrisches Fahren, ein Boosten über die Elektromaschine, ein Abbremsen und Rekuperieren und/oder ein Synchronisieren im Getriebe über die Elektromaschine vollzogen werden. Der Rotor der Elektromaschine kann dabei koaxial zu dem jeweiligen Bauelement liegen oder achsversetzt zu diesem angeordnet sein, wobei im letztgenannten Fall dann eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen, beispielsweise in Form von Stirnradstufen, oder auch einen Zugmitteltrieb, wie einen Kettentrieb, realisiert sein kann.
  • Bevorzugt ist der Rotor der Elektromaschine aber mit dem Getriebeeingang drehfest gekoppelt, wobei hierdurch ein rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges auf geeignete Art und Weise dargestellt wird. Weiter bevorzugt werden eines oder mehrere der Schaltelemente als interne Anfahrelemente für das elektrische Fahren verwendet. Als weitere Alternative kann aber auch eine separate Anfahrkupplung zur Anwendung kommen, welche zwischen der Elektromaschine und dem Getrieberadsatz positioniert ist.
  • Für das rein elektrische Fahren wird einer der Gänge im Getriebe geschaltet, wobei in den Vorwärtsgängen dabei auch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges realisierbar ist, indem über die Elektromaschine eine entgegengesetzte Drehbewegung eingeleitet wird, wodurch die Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges im Übersetzungsverhältnis des jeweiligen Vorwärtsganges stattfindet. In der Folge können die Übersetzungsverhältnisse der Vorwärtsgänge sowohl für die elektrische Vorwärts- als auch für die elektrische Rückwärtsfahrt genutzt werden. Der Rotor der Elektromaschine könnte aber auch an eines der übrigen, rotierbaren Bauelemente des Getriebes angebunden sein.
  • Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche insbesondere in Kombination mit der vorgenannten Anordnung einer Elektromaschine realisiert wird, ist zudem eine Trennkupplung vorgesehen, über welche der Getriebeeingang mit einer Anschlusswelle drehfest verbindbar ist. Die Anschlusswelle dient dann innerhalb eines Kraftfahrzeugantriebsstranges der Anbindung an die Antriebsmaschine. Das Vorsehen der Trennkupplung hat dabei den Vorteil, dass im Zuge des rein elektrischen Fahrens eine Verbindung zur Antriebsmaschine unterbrochen werden kann, wodurch diese nicht mitgeschleppt wird. Die Trennkupplung ist dabei bevorzugt als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Lamellenkupplung, kann aber ebenso gut auch als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation, vorliegen.
  • Generell kann dem Getriebe prinzipiell ein Anfahrelement vorgeschaltet werden, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebeeingang des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes oder die evtl. vorhandene Trennkupplung als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges und ist dann zwischen einer insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist der Getriebeeingang des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Achsgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.
  • Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Verbindung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze oder auch Wellen oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind starr miteinander gekoppelt.
  • Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine drehfeste Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar anknüpfenden Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt;
    • 2 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
    • 4 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
    • 5 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und
    • 6 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 5.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Dem Getriebe G ist abtriebsseitig ein Achsgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe G und das Achsgetriebe AG sind hierbei in einem gemeinsamen Getriebegehäuse zusammengefasst. Dabei kann auch der Torsionsschwingungsdämpfer TS mit in dieses Getriebegehäuse integriert sein. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Achsgetriebe AG quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet.
  • Aus 2 geht eine schematische Darstellung des Getriebes G gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor. Wie zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G einen ersten Planetenradsatz P1, einen zweiten Planetenradsatz P2 und einen dritten Planetenradsatz P3. Jeder der Planetenradsätze P1, P2 und P3 weist je ein erstes Element E11 bzw. E12 bzw. E13, je ein zweites Element E21 bzw. E22 bzw. E23 und je ein drittes Element E31 bzw. E32 bzw. E33 auf. Das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 bzw. E13 ist dabei stets durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 gebildet, während beim zweiten Planetenradsatz P2 und beim dritten Planetenradsatz P3 das jeweilige zweite Element E22 bzw. E23 als je ein Planetensteg vorliegt. Das jeweils noch verbleibende, dritte Element E32 bzw. E33 wird dann beim zweiten Planetenradsatz P2 und beim dritten Planetenradsatz P3 durch ein jeweiliges Hohlrad gebildet. Hingegen handelt es sich im Falle des ersten Planetenradsatzes P1 beim zweiten Element E21 um ein Hohlrad und beim dritten Element E31 um einen Planetensteg.
  • Die Planetenradsätze P2 und P3 sind vorliegend also jeweils als Minus-Planetensätze gestaltet, bei welchen der jeweilige Planetensteg ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzelnen mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und auch mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff stehen. Der erste Planetenradsatz P1 liegt hingegen als Plus-Planetensatz vor, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar trägt, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder des Radpaares untereinander kämmen.
  • Dort wo es die Anbindung zulässt, könnten aber einer oder auch beide Planetenradsätze P2 und P3 als Plus-Planetensätze ausgeführt werden. Umgekehrt könnte auch der erste Planetenradsatz P1, sofern es die Anbindung ermöglicht, als Minus-Planetensatz realisiert sein. Im Vergleich zu einer jeweiligen Ausführung als Minus-Planetensatz müsste dann für die Überführung in einen Plus-Planetensatz das jeweilige zweite Element E22 bzw. E23 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E32 bzw. E33 durch den jeweiligen Planetensteg gebildet und zudem eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden. Hingegen wäre bei einer Umwandlung des Plus-Planetensatzes in einen Minus-Planetensatz das zweite Element E21 als Planetensteg und das dritte Element E31 als Hohlrad auszuführen und die Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren.
  • Vorliegend sind der zweite Planetenradsatz P2 und der dritte Planetenradsatz P3 gemeinsam in einer Radebene angeordnet und liegen damit im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe. Hierbei ist der zweite Planetenradsatz P2 radial innenliegend zum dritten Planetenradsatz P3 platziert. Durch diese Anordnung des zweiten Planetenradsatzes P2 und des dritten Planetenradsatzes P3 kann eine sehr kurze axiale Baulänge des Getriebes G erreicht werden. Der erste Planetenradsatz P1 liegt hingegen auf einer einem Getriebeeingang GW1-A des Getriebes G zugewandten axialen Seite des zweiten und des dritten Planetenradsatzes P2 und P3.
  • Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt sechs Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements K1, eines zweiten Schaltelements B1, eines dritten Schaltelements K2, eines vierten Schaltelements K3, eines fünften Schaltelements B2 und eines sechsten Schaltelements K4. Dabei sind die Schaltelemente K1, B1, K2, K3, B2 und K4 jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Lamellenschaltelemente vor. Zudem sind das erste Schaltelement K1, das dritte Schaltelement K2, das vierte Schaltelement K3 und das sechste Schaltelement K4 vorliegend als Kupplungen gestaltet, während das zweite Schaltelement B1 und das fünfte Schaltelement B2 als Bremsen vorliegen.
  • Das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ist permanent drehfest mit einer Antriebswelle GW1 verbunden, die an einem axialen Ende den Getriebeeingang GW1-A ausbildet und über das erste Schaltelement K1 drehfest mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 in Verbindung gebracht werden kann. Abgesehen von der Verbindbarkeit mit der Antriebswelle GW1 kann das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 noch mittels des zweiten Schaltelements B1 an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil eines derartigen Getriebegehäuses handelt.
  • Wie ferner in 2 zu erkennen ist, kann das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes zum einen über das dritte Schaltelement K2 drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, sowie zum anderen durch Betätigung des vierten Schaltelements K3 drehfest mit dem dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und dem ersten Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 in Verbindung gebracht werden, die permanent drehfest miteinander verbunden sind. Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 ist dagegen permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt und kann mittels des fünften Schaltelements B2 drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden werden, so dass dann auch das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist.
  • Das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 kann zudem noch durch Schließen des sechsten Schaltelements K4 drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden werden. Schließlich stehen noch das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest miteinander in Verbindung und sind gemeinsam drehfest mit einem Getriebeausgang GW2-A des Getriebes G verbunden.
  • Das erste Schaltelement K1 und das sechste Schaltelement K4 sind axial auf einer dem Getriebeeingang GW1-A abgewandt liegenden Seite des zweiten und des dritten Planetenradsatzes P2 und P3 platziert, während das dritte Schaltelement K2, das vierte Schaltelement K3 und das fünfte Schaltelement B2 axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 einerseits und dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 andererseits angeordnet sind. Hingegen ist das zweite Schaltelement B1 axial in der Radebene des zweiten und des dritten Planetenradsatzes P2 und P3 vorgesehen.
  • Vorliegend sind das erste Schaltelement K1 und das sechste Schaltelement K4 axial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet und radial ineinander geschachtelt, indem das sechste Schaltelement K4 radial innen zum ersten Schaltelement K1 platziert ist. Insofern wäre eine Versorgung des ersten Schaltelements K1 und des sechsten Schaltelements K4 über eine gemeinsame Leitung möglich. Ferner liegen das dritte Schaltelement K2 und das vierte Schaltelement K3 axial unmittelbar nebeneinander und im Wesentlichen auf derselben radialen Höhe, so dass aufgrund der räumlichen Nähe ebenfalls eine gemeinsame Versorgung denkbar wäre. Das fünfte Schaltelement B2 liegt radial innen zum dritten und zum vierten Schaltelement K2 und K3, sowie axial im Bereich des dritten Schaltelements K2.
  • Der Getriebeeingang GW1-A und der Getriebeausgang GW2-A sind vorliegend koaxial zueinander angeordnet, wobei Letzterer dabei axial zwischen der Radebene des zweiten und des dritten Planetenradsatzes P2 und P3 und dem vierten Schaltelement K3 liegt und quer zum Getriebeeingang GW1-A ausgerichtet ist, indem er in radialer Richtung orientiert ist. Der Getriebeeingang GW1-A dient im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 einer Anbindung an die Verbrennungskraftmaschine VKM, während das Getriebe G an dem Getriebeausgang GW2-A mit dem nachfolgenden Achsgetriebe AG verbunden ist. Dabei ist am Getriebeausgang GW2-A bevorzugt eine Außenverzahnung ausgestaltet, welche im verbauten Zustand des Getriebes G mit einer zugehörigen Verzahnung einer nicht dargestellten Welle kämmt. Diese Welle ist dann achsparallel zum Getriebeeingang GW1-A und dem Getriebeausgang GW2-A angeordnet, wobei auf dieser Welle direkt das Achsgetriebe AG angeordnet sein kann.
  • Aus 3 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu zusätzlich eine Elektromaschine EM vorgesehen ist, deren Stator S am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während ein Rotor R der Elektromaschine EM drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden ist. Des Weiteren kann die Antriebswelle GW1 am Getriebeeingang GW1-A über eine zwischenliegende Trennkupplung K0, welche vorliegend als Lamellenschaltelement gestaltet ist, mit einer Anschlusswelle AN drehfest verbunden werden, welche wiederum mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine VKM mittels des zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfers TS verbunden ist. Aufgrund der drehfesten Verbindung des Rotors R mit der Antriebswelle GW1 ist die Elektromaschine EM koaxial zu der Antriebswelle GW1 platziert.
  • Über die Elektromaschine EM kann dabei ein rein elektrisches Fahren realisiert werden, wobei in diesem Fall die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um den Getriebeeingang GW1-A von der Anschlusswelle AN zu entkoppeln und die Verbrennungskraftmaschine VKM nicht mitzuschleppen. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Ferner zeigt 4 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer dritten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche dabei weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 3 entspricht. Unterschiedlich ist dabei, dass die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsversetzt zu der Antriebswelle GW1 angeordnet ist. In der Folge sind auch ein - vorliegend nicht im Detail dargestellter - Rotor der Elektromaschine EM und die Antriebswelle GW1 nicht drehfest miteinander verbunden, sondern über eine zwischenliegende Stirnradstufe SRS miteinander gekoppelt. Dabei ist ein Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS drehfest auf der Antriebswelle GW1 platziert und kämmt mit einem Stirnrad SR2, das drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM angeordnet ist. Diese Eingangswelle EW stellt dann innerhalb der Elektromaschine EM die Verbindung zum Rotor her. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Schließich ist in 5 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die ebenfalls wieder im Wesentlichen der Variante nach 3 entspricht. Wie schon bei der Ausgestaltung gemäß 4 ist dabei aber die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsversetzt zu der Antriebswelle GW1 platziert. Eine drehfeste Koppelung zwischen der Antriebswelle GW1 und einem - nicht dargestellten - Rotor der Elektromaschine ist dabei über einen Zugmitteltrieb ZT verwirklicht, der bevorzugt als Kettentrieb vorliegt. Dieser Zugmitteltrieb ZT koppelt dabei die Antriebswelle GW1 mit einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM. Ansonsten entspricht die Variante nach 5 der Ausführungsform nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • In 6 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die jeweiligen Getriebe G aus den 2 bis 5 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei jeweils insgesamt acht Vorwärtsgänge 1 bis 8, sowie zwei Rückwärtsgange R1 und R2 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente K1, B1, K2, K3, B2 und K4 in welchem der Vorwärtsgänge 1 bis 8 und den Rückwärtsgängen R1 und R2 jeweils geschlossen ist. In jedem der Vorwärtsgänge 1 bis 8 und den Rückwärtsgängen R1 und R2 sind dabei jeweils zwei der Schaltelemente K1, B1, K2, K3, B2 und K4 geschlossen, wobei bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Vorwärtsgänge 1 bis 8 je eines der beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement im Folgenden zu schließen ist.
  • Wie in 6 zu erkennen ist, wird ein erster Vorwärtsgang 1 durch Betätigen des zweiten Schaltelements B1 und des vierten Schaltelements K3 geschaltet, wobei hiervon ausgehend ein zweiter Vorwärtsgang 2 gebildet wird, indem das zweite Schaltelement B1 geöffnet und im Folgenden das fünfte Schaltelement B2 geschlossen wird. Im Weiteren kann dann in einen dritten Vorwärtsgang 3 geschaltet werden, indem das fünfte Schaltelement B2 wiederum geöffnet und das dritte Schaltelement K2 geschlossen wird. Ausgehend davon ergibt sich dann ein vierter Vorwärtsgang 4 durch Öffnen des dritten Schaltelements K2 und Schließen des sechsten Schaltelements K4. Darauffolgend ergibt sich ein fünfter Vorwärtsgang 5 durch Öffnen des sechsten Schaltelements K4 und Betätigen des ersten Schaltelements K1, wobei hiervon ausgehend in einen sechsten Vorwärtsgang 6 geschaltet wird, indem das vierte Schaltelement K3 geöffnet und das sechste Schaltelement K4 geschlossen wird. Zum Schalten in einen siebten Vorwärtsgang 7 ist dann das sechste Schaltelement K4 zu öffnen und das dritte Schaltelement K2 zu schließen. Schließlich wird ausgehend von dem siebten Vorwärtsgang 7 in einen achten Vorwärtsgang 8 geschaltet, indem das dritte Schaltelement K2 in einen unbetätigten und das fünfte Schaltelement B2 in einen betätigten Zustand überführt wird.
  • Der erste Rückwärtsgang R1, in welchem eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges auch bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine VKM realisiert werden kann, wird durch Schließen des zweiten Schaltelements B1 und des dritten Schaltelements K2 geschaltet. Dagegen ergibt sich der zweite Rückwärtsgang R2 durch Schließen des zweiten Schaltelements B1 und des sechsten Schaltelements K4.
  • Wie in den 2 bis 5 dargestellt ist, sind das zweite Schaltelement B1 und das vierte Schaltelement K3 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt. Jedoch könnten eines oder auch beide Schaltelemente B1 und K3 als formschlüssige Schaltelemente, wie beispielsweise als Sperrsynchronisationen oder als Klauenschaltelemente, realisiert sein.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und einem guten Wirkungsgrad realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • G
    Getriebe
    GG
    Drehfestes Bauelement
    P1
    Erster Planetenradsatz
    E11
    Erstes Element des ersten Planetenradsatzes
    E21
    Zweites Element des ersten Planetenradsatzes
    E31
    Drittes Element des ersten Planetenradsatzes
    P2
    Zweiter Planetenradsatz
    E12
    Erstes Element des zweiten Planetenradsatzes
    E22
    Zweites Element des zweiten Planetenradsatzes
    E32
    Drittes Element des zweiten Planetenradsatzes
    P3
    Dritter Planetenradsatz
    E13
    Erstes Element des dritten Planetenradsatzes
    E23
    Zweites Element des dritten Planetenradsatzes
    E33
    Drittes Element des dritten Planetenradsatzes
    K1
    Erstes Schaltelement
    B1
    Zweites Schaltelement
    K2
    Drittes Schaltelement
    K3
    Viertes Schaltelement
    B2
    Fünftes Schaltelement
    K4
    Sechstes Schaltelement
    1
    Erster Vorwärtsgang
    2
    Zweiter Vorwärtsgang
    3
    Dritter Vorwärtsgang
    4
    Vierter Vorwärtsgang
    5
    Fünfter Vorwärtsgang
    6
    Sechster Vorwärtsgang
    7
    Siebter Vorwärtsgang
    8
    Achter Vorwärtsgang
    R1
    Erster Rückwärtsgang
    R2
    Zweiter Rückwärtsgang
    GW1
    Antriebswelle
    GW1-A
    Getriebeeingang
    GW2-A
    Getriebeausgang
    EM
    Elektromaschine
    S
    Stator
    R
    Rotor
    AN
    Anschlusswelle
    K0
    Trennkupplung
    SRS
    Stirnradstufe
    SR1
    Stirnrad
    SR2
    Stirnrad
    EW
    Eingangswelle
    ZT
    Zugmitteltrieb
    VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    AG
    Achsgetriebe
    DW
    Antriebsräder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2015/108017 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Getriebeeingang (GW1-A) und einen Getriebeausgang (GW2-A), sowie einen ersten (P1), einen zweiten (P2) und einen dritten Planetenradsatz (P3), wobei die Planetenradsätze (P1, P2, P3) jeweils mehrere Elemente (E11, E12, E13, E21, E22, E23, E31, E32, E33) umfassen, wobei das erste Element (E11, E12, E13) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) durch ein Sonnenrad gebildet ist, wobei das zweite Element (E21, E22, E23) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) im Falle eines Minus-Planetensatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch ein Hohlrad gebildet ist, wobei das dritte Element (E31, E32, E33) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) im Falle eines Minus-Planetensatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch den Steg gebildet ist, wobei ein erstes (K1), ein zweites (B1), ein drittes (K2), ein viertes (K3), ein fünftes (B2) und ein sechstes Schaltelement (K4) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über die Planetenradsätze (P1, P2, P3) unter Schaltung unterschiedlicher Gänge (1 bis 8, R1, R2) zwischen Getriebeeingang (GW1-A) und Getriebeausgang (GW2-A) darstellbar sind, wobei - der Getriebeeingang (GW1-A) über das erste Schaltelement (K1) drehfest mit dem dritten Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) verbindbar ist, das mittels des zweiten Schaltelements (B1) an einem drehfesten Bauelement (GG) festsetzbar ist, - wobei das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und das zweite Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest miteinander verbunden sind und gemeinsam drehfest mit dem Getriebeausgang (GW2-A) in Verbindung stehen, - wobei das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) einerseits über das dritte Schaltelement (K2) drehfest mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar und andererseits mittels des vierten Schaltelements (K3) drehfest mit dem dritten Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und dem ersten Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) in Verbindung bringbar ist, die drehfest miteinander verbunden sind, - und wobei das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) zudem einerseits über das fünfte Schaltelement (B2) am drehfesten Bauelement festsetzbar (GG) und andererseits mittels eines sechsten Schaltelements (K4) drehfest mit dem Getriebeeingang (GW1-A) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest mit dem Getriebeeingang (GW1-A) verbunden und das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) am drehfesten Bauelement (GG) festgesetzt ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Vorwärtsgang (1) durch Betätigen des zweiten (B1) und des vierten Schaltelements (K3), ein zweiter Vorwärtsgang (2) durch Betätigen des vierten (K3) und des fünften Schaltelements (B2), ein dritter Vorwärtsgang (3) durch Betätigen des dritten (K2) und des vierten Schaltelements (K3), ein vierter Vorwärtsgang (4) durch Betätigen des vierten (K3) und des sechsten Schaltelements (K4), ein fünfter Vorwärtsgang (5) durch Betätigen des ersten (K1) und des vierten Schaltelements (K3), ein sechster Vorwärtsgang (6) durch Betätigen des ersten (K1) und des sechsten Schaltelements (K4), ein siebter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten (K1) und des dritten Schaltelements (K2), ein achter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten (K1) und des fünften Schaltelements (B2), ein erster Rückwärtsgang (R1) durch Betätigen des zweiten (B1) und des dritten Schaltelements (K2), sowie ein zweiter Rückwärtsgang (R2) durch Betätigen des zweiten (B1) und des sechsten Schaltelements (K4) schaltbar ist.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (P2) und der dritte Planetenradsatz (P3) gemeinsam in einer Radebene angeordnet sind.
  4. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) als Plus-Planetensatz ausgeführt ist, wohingegen der zweite und der dritte Planetenradsatz (P2, P3) jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen.
  5. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Schaltelemente (K1, B1, K2, K3, B2, K4) jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert sind.
  6. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement realisiert ist.
  7. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeausgang (GW2-A) quer zum Getriebeeingang (GW1-A) ausgerichtet ist.
  8. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektromaschine (EM) vorgesehen ist, deren Rotor (R) mit einem Bauelement gekoppelt ist.
  9. Getriebe (G) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) mit dem Getriebeeingang (GW1-A) gekoppelt ist.
  10. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zudem eine Trennkupplung (K0) vorgesehen ist, über welche der Getriebeeingang (GW1-A) mit einer Anschlusswelle (AN) drehfest verbindbar ist.
  11. Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 10.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162888A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrstufengetriebe
WO2015108017A1 (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機
DE112016001083T5 (de) * 2015-04-30 2017-11-23 Aisin Aw Co., Ltd. Drehzahländerungsvorrichtung

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