DE102017222724A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (EM), eine erste Antriebswelle (GW1), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA), drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) sowie zumindest fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E), wobei durch selektives Betätigen der zumindest fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E) unterschiedliche Gänge schaltbar und zudem im Zusammenspiel mit der Elektromaschine (EM) unterschiedliche Betriebsmodi darstellbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G) und Verfahren zum Betreiben derselbigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle, sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, wobei die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente umfassen, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, und wobei ein Rotor der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein vorgenanntes Getriebe zur Anwendung kommt, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.
  • Bei Hybridfahrzeugen sind Getriebe bekannt, welche neben einem Radsatz auch eine oder mehrere Elektromaschinen aufweisen. Das Getriebe ist dabei üblicherweise mehrgängig gestaltet, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle 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. Das Getriebe wird dabei dazu genutzt, ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen. Dabei werden die Gänge des Getriebes zumeist auch im Zusammenspiel mit der zumindest einen Elektromaschine zur Darstellung eines rein elektrischen Fahrens verwendet. Häufig kann die zumindest eine Elektromaschine außerdem im Getriebe zur Darstellung verschiedener Betriebsmodi auf unterschiedliche Weisen eingebunden werden.
  • Aus der US 2006/0229152 A1 geht ein Kraftfahrzeugantriebsstrang hervor, in welchem eine Antriebsmaschine über ein Getriebe mit einem Achsgetriebe verbunden ist. Das Getriebe umfasst dabei drei Planetenradsätze, fünf Schaltelemente und zwei Elektromaschinen, die jeweils an je einer Antriebswelle angebunden sind. Zudem ist eine weitere Antriebswelle vorgesehen, an welcher die Verbindung zur vorgeschalteten Antriebsmaschine hergestellt ist. Durch selektive Betätigung der Schaltelemente können dabei unterschiedliche Kraftflüsse von einer oder auch mehreren der Antriebswellen zu einer Abtriebswelle unter Darstellung unterschiedlicher Gänge realisiert werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welchem bei kompaktem Aufbau unterschiedliche Betriebsmodi auf geeignete Art und Weise dargestellt werden können.
  • 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 ist zudem Gegenstand von Anspruch 16. Des Weiteren hat der Anspruch 17 ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes zum Gegenstand.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Elektromaschine, eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen dabei mehrere Elemente, wobei jedem der Planetenradsätze dabei bevorzugt jeweils ein erstes Element, jeweils ein zweites Element und jeweils ein drittes Element zugeordnet sind. Zudem sind ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen unter Schaltung unterschiedlicher Gänge dargestellt werden können. Besonders bevorzugt können dabei vom Übersetzungsverhältnis her genau vier unterschiedliche Gänge zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle gebildet werden. Ferner steht ein Rotor der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung.
  • Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.
  • Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.
  • Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle insbesondere axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, an welchem auch eine die Verbindung zur vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der ersten Antriebswelle vorgesehen ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
  • Alternativ dazu könnte ein Abtrieb des Getriebes prinzipiell aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle der ersten Antriebswelle liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei ist eine Anschlussstelle der Abtriebswelle dann an einem axialen Ende der Abtriebswelle koaxial zu einer Anschlussstelle der ersten Antriebswelle ausgestaltet, so dass Antrieb und Abtrieb des Getriebes an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert sind. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang. Die erste Antriebswelle, die zweite Antriebswelle und auch die Abtriebswelle liegen in beiden vorgenannten Fällen bevorzugt koaxial zueinander.
  • Die Planetenradsätze sind bevorzugt axial auf die Anschlussstelle der ersten Antriebswelle folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz und dritter Planetenradsatz angeordnet. Allerdings kann im Rahmen der Erfindung auch eine anderweitige Anordnung der Planetenradsätze getroffen sein. Zudem sind die Planetenradsätze bevorzugt koaxial zu der ersten Antriebswelle, der zweiten Antriebswelle und auch der Abtriebswelle vorgesehen.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die erste Antriebswelle über das erste Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle verbunden werden kann, welche das zweite Element des ersten Planetenradsatzes, das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes sowie das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Ferner ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes festgesetzt. Des Weiteren sind das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden und können mittels des zweiten Schaltelements gemeinsam drehfest mit der ersten Antriebswelle in Verbindung gebracht werden. Die erste Antriebswelle kann zudem über das dritte Schaltelement drehfest mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden sowie mittels des vierten Schaltelements drehfest mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung gebracht werden. Des Weiteren besteht bei dem dritten Planetenradsatz eine erste Koppelung des ersten Elements des dritten Planetenradsatzes mit der zweiten Antriebswelle sowie eine zweite Koppelung des dritten Elements des dritten Planetenradsatzes mit einem drehfesten Bauelement. Von diesen beiden Koppelungen liegt eine als permanent drehfeste Verbindung vor, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des fünften Schaltelements hergestellt werden kann.
  • Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die Abtriebswelle ständig drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes, dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und auch dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden. Zudem stehen das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander in Verbindung. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist ständig festgesetzt und wird damit permanent an einer Drehbewegung gehindert.
  • Durch Schließen des ersten Schaltelements wird die erste Antriebswelle drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, wohingegen ein Betätigen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der ersten Antriebswelle mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und auch dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes nach sich zieht. Im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements sind die erste Antriebswelle und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden, während das vierte Schaltelement bei Betätigung die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle drehfest miteinander in Verbindung bringt.
  • Hinsichtlich des dritten Planetenradsatzes gibt es bei dem erfindungsgemäßen Getriebe insgesamt zwei Koppelungen der Elemente des dritten Planetenradsatzes. So ist eine erste Koppelung in Form des ersten Elements des dritten Planetenradsatzes mit der zweiten Antriebswelle vorhanden, während im Falle des dritten Elements des dritten Planetenradsatzes eine zweite Koppelung mit einem drehfesten Bauelement besteht. Eine der beiden vorgenannten Koppelungen ist dabei als permanent drehfeste Verbindung realisiert, während die noch verbleibende Koppelung als Verbindung vorliegt, die erst durch Schließen des fünften Schaltelements drehfest hergestellt wird.
  • Unter einer „Koppelung“ beim dritten Planetenradsatz ist im Sinne der Erfindung also eine Verbindung zu verstehen, die entweder als permanente Verbindung besteht oder aber erst durch Betätigen des zweiten Schaltelements hergestellt wird.
  • Das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und auch das vierte Schaltelement liegen als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die jeweils hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden. Das fünfte Schaltelement ist, je nach herzustellender Koppelung beim dritten Planetenradsatz, entweder ebenfalls als Kupplung oder aber als Bremse ausgeführt, die die hieran unmittelbar anknüpfende Komponente des Getriebes bei Betätigung festsetzt und in der Folge an einer Drehbewegung hindert.
  • Entsprechend einer ersten denkbaren Variante der Erfindung sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und auch das vierte Schaltelement bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz vorgesehen, wobei hierbei das erste Schaltelement weiter bevorzugt axial benachbart zum ersten Planetenradsatz liegt und hierauf dann axial zunächst das zweite Schaltelement, dann das dritte Schaltelement und schließlich das vierte Schaltelement folgen. Hingegen ist das fünfte Schaltelement bei Ausführung als Kupplung insbesondere axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem dritten Planetenradsatz vorgesehen. Liegt das fünfte dagegen als Bremse vor, so ist das fünfte Schaltelement bevorzugt axial im Wesentlichen in einer Ebene mit dem dritten Planetenradsatzes platziert, indem das fünfte Schaltelement axial weitestgehend auf Höhe des dritten Planetenradsatzes sowie radial umliegend zu diesem angeordnet ist.
  • Alternativ dazu sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement im Rahmen einer zweiten Variante insbesondere axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet, wobei das erste Schaltelement dabei bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Schaltelement liegt. Hingegen sind das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement insbesondere axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes vorgesehen. Hierbei ist das vierte Schaltelement bevorzugt axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem dritten Schaltelement angeordnet. Ist das fünfte Schaltelement als Kupplung ausgebildet, so ist diese Kupplung axial insbesondere zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Schaltelement platziert, während ein als Bremse ausgeführtes, fünftes Schaltelement bevorzugt axial im Wesentlichen in einer Ebene mit dem dritten Planetenradsatzes vorgesehen ist, indem das fünfte Schaltelement axial weitestgehend auf Höhe des dritten Planetenradsatzes sowie radial umliegend zu diesem angeordnet ist.
  • Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.
  • Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.
  • Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.
  • Unter der „Verbindung“ des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle des Getriebes ist im Sinne der Erfindung eine derartige Verbindung zu verstehen, dass zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der zweiten Antriebswelle eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht.
  • Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Verluste aus.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich durch selektives Schließen der fünf Schaltelemente vier Gänge zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle. So kann ein erster Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des vierten und des fünften Schaltelements dargestellt werden, während sich ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle in einer ersten Variante durch Schließen des dritten und des fünften Schaltelements ergibt. Darüber hinaus kann der zweite Gang noch in einer zweiten Variante durch Betätigen des dritten und des vierten Schaltelements geschaltet werden.
  • Der dritte Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wird in einer ersten Variante durch Betätigen des zweiten und des fünften Schaltelements sowie in einer zweiten Variante durch Betätigen des zweiten und des vierten Schaltelements geschaltet. Schließlich ergibt sich der vierte Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle in einer ersten Variante durch Schließen des ersten und des fünften Schaltelements. Zudem kann der vierte Gang noch in einer zweiten Variante durch Betätigen des ersten und des vierten Schaltelements sowie in einer dritten Variante durch Schließen des ersten Schaltelements realisiert werden. Bei der letztgenannten Variante ergibt sich bereits der vierte Gang, da dann die erste Antriebswelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander verbunden sind. In vorteilhafter Weise ist dabei dann die Elektromaschine abgekoppelt, so dass ein reines Fahren über die vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert und somit Nulllastverluste der Elektromaschine vermieden werden können. Allerdings ist bei der ersten Variante und auch der zweiten Variante des vierten Ganges die Elektromaschine mit eingebunden, so dass Hybridfunktionen dargestellt werden können.
  • Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Dabei können Schaltungen zwischen den Gängen verwirklicht werden, bei welchen stets nur der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren ist, indem eines der am vorhergehenden Gang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Ganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.
  • Aufgrund der Verbindung der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle des Getriebes lassen sich außerdem unterschiedliche Betriebsmodi auf einfache Art und Weise verwirklichen:
  • So kann ein erster Gang zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren genutzt werden, wobei sich dieser erste Gang durch Schließen des fünften Schaltelements ergibt. Dadurch ist die zweite Antriebswelle über den dritten Planetenradsatz mit der Abtriebswelle verbunden, wobei eine Übersetzung dieses ersten Ganges einer Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht.
  • Ausgehend von einem rein elektrischen Fahren im ersten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang kann dann die vorgeschaltete Antriebsmaschine in den ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang oder in die erste Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges oder in die erste Variante des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges oder in die erste Variante des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges jeweils zugestartet werden, da an diesen jeweils das fünfte Schaltelement beteiligt ist.
  • Als weiterer Betriebsmodus kann zudem ein Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers verwirklicht werden, indem lediglich das vierte Schaltelement geschlossen und damit eine drehfeste Verbindung der ersten Antriebswelle mit der zweiten Antriebswelle und damit auch eine Verbindung mit der Elektromaschine hergestellt wird. Dabei laufen die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle gleich schnell. Gleichzeitig ist dabei kein Kraftschluss zur Abtriebswelle hergestellt, so dass sich das Getriebe in einer Neutralstellung befindet. Abgesehen von einem Ladebetrieb kann hierdurch auch ein Starten der vorgeschalteten Antriebsmaschine über die Elektromaschine verwirklicht werden.
  • Des Weiteren können Lastschaltungen mit Zugkraftstützung dargestellt werden: beim Gangwechsel zwischen dem ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und der ersten Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges kann die Zugkraft bei geschlossenem fünften Schaltelement über die Elektromaschine gestützt werden, wobei die Synchronisation des zu schließenden Schaltelements dabei über eine Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine erfolgt. Alternativ kann dies aber auch durch synchronisierte Schaltelemente oder auch durch eine andere, separate Synchronisationseinrichtung erfolgen, wie zum Beispiel eine Getriebebremse oder auch eine weitere Elektromaschine, die dabei direkt oder indirekt mit der ersten Antriebswelle wirkverbunden sein kann. Wird antriebsseitig der ersten Antriebswelle zudem ein weiteres Schaltelement als Trennkupplung vorgesehen, kann die Trägheitsmasse der vorgeschalteten Antriebsmaschine während der Synchronisierung abgekoppelt werden.
  • Ebenso wird im Zuge eines Gangwechsels zwischen der ersten Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und der ersten Variante des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und auch im Zuge eines Gangwechsels zwischen der ersten Variante des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und der ersten Variante des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges die Zugkraft bei geschlossenem fünften Schaltelement über die Elektromaschine gestützt, während eine Synchronisation des zu schließenden Schaltelements durch Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe kann zudem so betrieben werden, dass beim Fahren eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine erreicht wird. So kann zunächst hybridisch in der ersten Variante des vierten Ganges gefahren werden, indem entweder nach einer über die Elektromaschine drehmomentgestützten Schaltung vom dritten in den vierten Gang oder nach einem Zustarten der Antriebsmaschine in den vierten Gang das fünfte Schaltelement zunächst geschlossen bleibt. Um nun aber eine Drehzahl der Elektromaschine im vierten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante des vierten Ganges in die zweite Variante des vierten Ganges umgeschaltet werden, da hier der Rotor der Elektromaschine eine geringere Drehzahl aufweist als in der ersten Variante des vierten Ganges. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei geschlossenem ersten Schaltelement. Zunächst wird dabei das lastfreie, fünfte Schaltelement ausgelegt und im Folgenden das lastfreie, vierte Schaltelement eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung dabei durch Drehzahlregelung der Elektromaschine erfolgt.
  • Ist zudem zwischen der vorgeschalteten Antriebsmaschine und der ersten Antriebswelle des Getriebes eine Trennkupplung vorgesehen, so kann die Antriebsmaschine in der zweiten Variante des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges abgekoppelt werden. Dies ist sinnvoll, wenn auch aus höheren Fahrgeschwindigkeiten heraus ein regeneratives Bremsen über die Elektromaschine erfolgen und die Antriebsmaschine während dessen abgekoppelt oder abgeschaltet sein soll.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das dritte Element des dritten Planetenradsatzes festgesetzt, wohingegen das erste Element des dritten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden werden kann. In diesem Fall ist also beim dritten Planetenradsatz die zweite Koppelung als ständig drehfeste Verbindung realisiert, während bei der ersten Koppelung eine drehfeste Verbindung erst durch Schließen des fünften Schaltelements hergestellt wird.
  • Alternativ dazu steht das erste Element des dritten Planetenradsatzes drehfest mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung, wohingegen das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mittels des fünften Schaltelements festgesetzt werden kann. Bei dieser Variante liegt also die erste Koppelung des dritten Planetenradsatzes als permanent drehfeste Verbindung vor, während sich bei der zweiten Koppelung des dritten Planetenradsatzes eine drehfeste Verbindung erst durch Schließen des fünften Schaltelements ergibt.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass zudem ein sechstes Schaltelement vorgesehen ist, über welches die zweite Antriebswelle drehfest mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden werden kann. In diesem Fall kann also die zweite Antriebswelle durch Betätigen dieses weiteren, sechsten Schaltelements drehfest mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden. Besonders bevorzugt ist das als Kupplung gestaltete, sechste Schaltelement dabei axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem dritten Planetenradsatz platziert. Alternativ dazu ist das sechste Schaltelement gemeinsam mit dem dritten Schaltelement, dem vierten Schaltelement und ggf. auch dem fünften Schaltelement insbesondere axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes vorgesehen und liegt hierbei bevorzugt axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Schaltelement.
  • In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit lassen sich dann aufgrund des nun zusätzlich vorgesehenen, sechsten Schaltelements weitere Varianten des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges, des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und auch des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges realisieren. So ergibt sich der zweite Gang zusätzlich in einer dritten Variante durch Schließen des dritten und des sechsten Schaltelements sowie in einer vierten Variante durch Betätigen des vierten und des sechsten Schaltelements. Der dritte, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksame Gang kann ferner in einer dritten Variante durch Schließen des zweiten und des sechsten Schaltelements realisiert werden, wohingegen sich der vierte Gang in einer vierten Variante durch Betätigen des ersten und des sechsten Schaltelements ergibt.
  • Außerdem kann noch ein zweiter Gang zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren realisiert werden. Dabei ist zum Schalten dieses zweiten Ganges das sechste Schaltelement zu betätigen, so dass dann die zweite Antriebswelle über den zweiten Planetenradsatz im Zusammenspiel mit dem ersten Planetenradsatz mit der Abtriebswelle in Verbindung steht. Eine Übersetzung dieses zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht dabei einer Übersetzung des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges.
  • Auch aus dem zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang kann ein Zustarten der vorgeschalteten Antriebsmaschine realisiert werden, wobei dies dabei in die zweite Variante oder die dritte Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges, in die dritte Variante des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges sowie in die dritte Variante des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges möglich ist, da an diesen jeweils ebenfalls das sechste Schaltelement beteiligt ist.
  • Zusätzlich kann eine Drehzahlabsenkung des Rotors der Elektromaschine durch Umschalten von der ersten Variante des vierten zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges in die dritte Variante des vierten Ganges verwirklicht werden. Dazu wird nach einer elektrisch gestützten Schaltung vom dritten in den vierten Gang oder einem Zustart der Antriebsmaschine von der ersten Variante des vierten Ganges in die dritte Variante umgeschaltet, in welcher der Rotor eine geringere Drehzahl aufweist als in der ersten Variante des vierten Ganges. Dabei erfolgt diese Umschaltung mit Erhaltung der Zugkraft über die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei geschlossenem, ersten Schaltelement, wobei das lastfreie, fünfte Schaltelement ausgelegt und das ebenfalls lastfreie, sechste Schaltelement eingelegt wird. Die Drehzahlanpassung erfolgt dabei durch Drehzahlregelung über die Elektromaschine.
  • Dabei ist außerdem zur Abkoppelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine kein separates Schaltelement erforderlich, da die vorgeschaltete Antriebsmaschine in der dritten Variante des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges durch Öffnen des ersten Schaltelements abgekoppelt werden kann. Hierdurch wird dann der zweite Gang realisiert, welcher zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksam ist. Darüber hinaus kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom vierten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang in den dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang vorbereitet werden, indem zunächst von der dritten Variante in die erste Variante des vierten Ganges gewechselt und dabei die Zugkraft bei geschlossenem ersten Schaltelement über die vorgeschaltete Antriebsmaschine erhalten wird. In der ersten Variante des vierten Ganges ist dann wiederum das fünfte Schaltelement geschlossen, welches benötigt wird, um im Zuge der Rückschaltung vom vierten in den dritten Gang die Zugkraft über die Elektromaschine zu stützen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist ein oder sind mehrere Schaltelemente jeweils als formschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt entweder als Klauenschaltelement oder als Sperrsynchronisation ausgeführt. Formschlüssige Schaltelemente haben gegenüber kraftschlüssigen Schaltelementen den Vorteil, dass im geöffneten Zustand geringere Schleppverluste auftreten, so dass sich ein besserer Wirkungsgrad des Getriebes erreichen lässt. Insbesondere sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe alle Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente verwirklicht, so dass sich möglichst geringe Schleppverluste erreichen lassen.
  • Es ist allerdings auch eine denkbare Variante der Erfindung, dass das fünfte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, wobei dieses dabei konkret als Lamellenschaltelement vorliegen kann. Dies hat den Vorteil, dass aus einem Ladebetrieb bei geschlossenem, vierten Schaltelement ein Anfahren oder Kriechen des Kraftfahrzeuges durch schlupfendes Schließen des fünften Schaltelements verwirklicht werden kann, wobei das fünfte Schaltelement dabei als integriertes Anfahrelement fungiert. Insofern kann ein verzögerungsfreies Anfahren aus dem Ladebetrieb dargestellt werden.
  • Ist zudem ein sechstes Schaltelement vorgesehen, so kann dieses ebenfalls als kraftschlüssiges Schaltelement und hier insbesondere als Lamellenschaltelement ausgeführt werden. Hierdurch können Zughoch- und Zugrückschaltungen zwischen dem ersten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und dem zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang unter Last dargestellt werden. Wenn zudem das fünfte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, sind die beiden Gänge zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle volllastschaltbar, es sind also Zughoch-, Zugrück-, Schubhoch- und Schubrückschaltungen möglich.
  • Sofern außerdem zwischen der vorgeschalteten Antriebsmaschine und dem Getriebe eine reibschlüssige Trennkupplung vorgesehen ist, kann aus den beiden, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gängen jeweils ein Schleppstart der vorgeschalteten Antriebsmaschine dargestellt werden.
  • Die Planetenradsätze können, sofern es eine Anbindung der Elemente ermöglicht, im Rahmen der Erfindung jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich 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 drehbar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.
  • Alternativ dazu könnten aber einer oder auch beide Planetenradsätze, sofern es die Anbindung der jeweiligen Elemente zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen 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.
  • 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 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 Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Besonders bevorzugt liegen aber alle drei Planetenradsätze als Minus-Planetensätze vor.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Dabei kann über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement und andererseits das zweite Schaltelement betätigt werden. Dies hat den Vorteil, dass durch dieses Zusammenfassen die Anzahl an Betätigungselementen reduziert und damit auch der Herstellungsaufwand gemindert werden kann.
  • Alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Variante sind das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Über dieses Betätigungselement kann dabei aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement und andererseits das vierte Schaltelement betätigt werden. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand reduziert werden, indem durch das Zusammenfassen der beiden Schaltelemente zu einem Schaltelementpaar eine Betätigungseinrichtung für beide Schaltelemente verwendet werden kann. Allerdings lässt sich in diesem Fall nicht die zweite Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges darstellen, da hierfür eine gleichzeitige Betätigung des dritten und des vierten Schaltelements erfolgen muss.
  • Ist außerdem ein sechstes Schaltelement vorgesehen, so sind weiter alternativ oder ergänzend zudem das fünfte Schaltelement und das sechste Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Dabei kann über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das fünfte Schaltelement und andererseits das sechste Schaltelement betätigt werden. Auch hier kann durch ein Zusammenfassen der beiden Schaltelemente und deren Betätigung über ein gemeinsames Betätigungselement der Herstellungsaufwand reduziert werden.
  • Besonders bevorzugt sind zumindest das erste und das zweite Schaltelement sowie das dritte und das vierte Schaltelement zu Schaltelementpaaren zusammengefasst, so dass diese vier Schaltelemente des Getriebes über zwei Betätigungselemente betätigt werden können. Hierdurch lässt sich ein besonders niedriger Herstellungsaufwand verwirklichen. Wenn zudem das sechste Schaltelement vorgesehen ist, so erfolgt außerdem ein Zusammenfassen des sechsten Schaltelements mit dem fünften Schaltelement, um den Herstellungsaufwand weiter zu reduzieren.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor der Elektromaschine drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden. Alternativ dazu ist der Rotor über mindestens eine Übersetzungsstufe permanent mit der zweiten Antriebswelle gekoppelt. Prinzipiell kann die Elektromaschine entweder koaxial zu der zweiten Antriebswelle oder achsversetzt zu dieser liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit dieser gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Auslegung der Elektromaschine mit höheren Drehzahlen und geringeren Drehmoment ermöglicht. Die mindestens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planetenstufe ausgeführt sein. Bei einer koaxialen Anordnung der Elektromaschine können die Planetenradsätze dann zudem weiter bevorzugt zumindest zum Teil axial im Bereich der Elektromaschine sowie radial innen liegend zu dieser angeordnet sein, so dass sich die axiale Baulänge des Getriebes verkürzen lässt.
  • Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu der zweiten Antriebswelle vorgesehen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen und/oder einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Übersetzungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei einem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um einen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln.
  • Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet sein, 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 dann insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine und der ersten Antriebswelle 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 für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug und ist dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die erste Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Rotorwelle der Elektromaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe 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 Differentialgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein ggf. vorhandener Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.
  • Dass zwei Bauelemente des Getriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind mit gleichbleibender Drehzahlabhängigkeit miteinander gekoppelt.
  • Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine 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 angebundenen Bauelemente ggf. 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;
    • 2 bis 4 jeweils eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es jeweils bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
    • 5 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 4;
    • 6 eine schematische Darstellung eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
    • 7 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes aus 6;
    • 8 bis 15 jeweils eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es ebenfalls jeweils bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
    • 16 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 8 bis 15;
    • 17 bis 22 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe aus den 2 bis 4, 6 und 8 bis 15.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines Hybridfahrzeuges, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Dem Getriebe G ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS sind dabei in einem gemeinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches dann auch das Differentialgetriebe AG integriert sein kann. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Differentialgetriebe 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, setzt sich das Getriebe G aus einem Radsatz RS und einer Elektromaschine EM zusammen, die gemeinsam in dem Gehäuse des Getriebes G angeordnet sind. Der Radsatz RS umfasst drei Planetenradsätze P1, P2 und P3, wobei jeder der Planetenradsätze P1, P2 und P3 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 aufweist. Das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 bzw. E13 ist dabei jeweils durch je ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 gebildet, während das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 als Planetensteg und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 als Hohlrad vorliegt.
  • Im vorliegenden Fall liegen also der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2 und auch der dritte Planetenradsatz P3 jeweils als Minus-Planetensatz vor, dessen jeweiliger Planetensteg zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem jeweiligen radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem jeweiligen radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht. Besonders bevorzugt sind aber bei dem ersten Planetenradsatz P1, bei dem zweiten Planetenradsatz P2 und auch bei dem dritten Planetenradsatz P3 jeweils mehrere Planetenräder vorgesehen.
  • Sofern es die Anbindung zulässt, könnten der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2 und der dritte Planetenradsatz P3 jeweils auch als Plus-Planetensatz ausgeführt werden, wobei im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetensatz dann das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 durch den jeweiligen Planetensteg gebildet und zudem eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden muss. Bei einem Plus-Planetenradsatz führt der Planetensteg dann mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.
  • Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt fünf Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements A, eines zweiten Schaltelements B, eines dritten Schaltelements C, eines vierten Schaltelements D und eines fünften Schaltelements E. Dabei sind die Schaltelemente A, B, C, D und E jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Klauenschaltelemente vor. Zudem sind die Schaltelemente A, B, C, D und E vorliegend als Kupplungen gestaltet.
  • Eine erste Antriebswelle GW1 des Getriebes G kann über das erste Schaltelement A drehfest mit einer Abtriebswelle GWA des Getriebes G verbunden werden, die das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1, das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest miteinander verbindet. Zudem sind das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 permanent drehfest miteinander verbunden und können gemeinsam über das zweite Schaltelement B drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 in Verbindung gebracht werden. Außerdem kann die erste Antriebswelle GW1 noch durch Schließen des dritten Schaltelements C drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden werden.
  • Wie zudem in 2 zu erkennen ist, steht eine zweite Antriebswelle GW2 ständig drehfest mit einem Rotor R der Elektromaschine EM in Verbindung, deren Stator S an einem drehfesten Bauelement GG permanent festgesetzt ist, bei welchem es sich insbesondere um das Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil dieses Getriebegehäuses handelt. Ebenso sind das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 jeweils ständig an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt und werden damit permanent an einer Drehbewegung gehindert. Die zweite Antriebswelle GW2 kann zudem durch Schließen des vierten Schaltelements D drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 verbunden werden, wobei die zweite Antriebswelle GW2 außerdem über das fünfte Schaltelement E drehfest mit dem ersten Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 in Verbindung gebracht werden kann.
  • Sowohl die erste Antriebswelle GW1, als auch die Abtriebswelle GWA bilden jeweils je eine Anschlussstelle GW1-A bzw. GWA-A aus, wobei die Anschlussstelle GW1-A im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 einer Anbindung an die Verbrennungskraftmaschine VKM dient, während das Getriebe G an der Anschlussstelle GWA-A mit dem nachfolgenden Differentialgetriebe AG verbunden ist. Die Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 ist dabei an einem axialen Ende des Getriebes G ausgestaltet, wobei die Anschlussstelle GWA-A der Abtriebswelle GWA an demselben axialen Ende liegt und hierbei quer zur Anschlussstelle GW1 -A der ersten Antriebswelle GW1 ausgerichtet ist. Zudem sind die erste Antriebswelle GW1, die zweite Antriebswelle GW2 und auch die Abtriebswelle GWA koaxial zueinander liegend angeordnet.
  • Die Planetenradsätze P1, P2 und P3 liegen ebenfalls koaxial zu der ersten Antriebswelle GW1, der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA, wobei sie auf die Anschlussstelle GW1 -A der ersten Antriebswelle GW1 axial folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1, zweiter Planetenradsatz P2 und schließlich dritter Planetenradsatz P3 angeordnet sind. Ebenso ist auch die Elektromaschine EM koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2 und P3 und damit auch den Antriebswellen GW1 und GW2 sowie der Abtriebswelle GWA platziert, wobei die Elektromaschine EM dabei axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen ist.
  • Wie zudem aus 2 hervorgeht, liegen das erste Schaltelement A, das zweite Schaltelement B, das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2, wobei hierbei das erste Schaltelement A axial benachbart zum ersten Planetenradsatz P1 vorgesehen ist und hierauf dann axial zunächst das zweite Schaltelement B, das dritte Schaltelement C und schließlich das vierte Schaltelement D folgen. Hingegen ist das fünfte Schaltelement E axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 platziert.
  • Das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B sind axial unmittelbar nebeneinander sowie radial auf derselben Höhe platziert und weisen ein gemeinsames Betätigungselement auf, über welches aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement A und andererseits das zweite Schaltelement B betätigt werden kann. Insofern sind das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B zu einem Schaltelementpaar SP1 zusammengefasst.
  • Ebenso sind das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D axial unmittelbar nebeneinanderliegend sowie radial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet und zu einem Schaltelementpaar SP2 zusammengefasst, indem dem dritten Schaltelement C und dem vierten Schaltelement D ein gemeinsames Betätigungselement zugeordnet ist, über welches aus einer Neutralstellung heraus zum einen das dritte Schaltelement C und zum anderen das vierte Schaltelement D betätigt werden kann.
  • Ferner geht aus 3 eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, welche ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 2, mit dem Unterschied, dass ein fünftes Schaltelement E nun als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, wobei das fünfte Schaltelement E dabei konkret als Lamellenkupplung vorliegt. Des Weiteren ist das fünfte Schaltelement E axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen. Der sonstige Aufbau des Getriebes G entspricht der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ständig drehfest mit der zweiten Antriebswelle GW2 verbunden ist, während das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 nicht ständig festgesetzt ist, sondern erst durch Betätigen eines fünften Schaltelements E am drehfesten Bauelement GG festgesetzt wird. Dabei ist das fünfte Schaltelement E als Bremse ausgeführt und liegt im Wesentlichen in einer Ebene mit dem dritten Planetenradsatz P3, indem das fünfte Schaltelement E weitestgehend axial auf Höhe des dritten Planetenradsatzes P3 sowie radial umliegend zu diesem angeordnet ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • In 5 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe G aus den 2 bis 4 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA jeweils insgesamt vier Gänge 1 bis 4.3 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente A bis E in welchem der Gänge 1 bis 4.3 jeweils geschlossen ist.
  • Wie in 5 zu erkennen ist, wird ein erster Gang 1 zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des vierten Schaltelements D und des fünften Schaltelements E geschaltet. Des Weiteren ergibt sich ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA in einer ersten Variante 2.1 durch Betätigen des dritten Schaltelements C und des fünften Schaltelements E. Ferner wird ein dritter Gang zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA in einer ersten Variante 3.1 durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E dargestellt, wobei der dritte Gang zudem noch in einer zweiten Variante 3.2 durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D geschaltet werden kann.
  • Schließlich ergibt sich der vierte Gang zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA in einer ersten Variante 4.1 durch Schließen des ersten Schaltelements A und des fünften Schaltelements E, in einer zweiten Variante 4.2 durch Betätigen des ersten Schaltelements A und des vierten Schaltelements D sowie in einer dritten Variante 4.3 lediglich durch Schließen des ersten Schaltelements A. Während bei der ersten Variante 4.1 und auch bei der zweiten Variante 4.2 jeweils die Elektromaschine EM mit eingebunden ist, so dass hybridisch unter gleichzeitigem Einsatz der Verbrennungskraftmaschine VKM gefahren werden kann, ist die Elektromaschine EM im Fall der dritten Variante 4.3 abgekoppelt. Letzteres kann dabei allerdings den Vorteil haben, dass die Elektromaschine EM im Betrieb nicht mitlaufen muss und somit Nulllastverluste vermieden werden können.
  • Obwohl die Schaltelemente A bis D und bei den Getrieben G aus den 2 und 4 auch das fünfte Schaltelement E jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind, kann ein Schalten zwischen dem ersten Gang 1 und der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges, zwischen der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges und der ersten Variante 3.1 des dritten Ganges sowie zwischen der ersten Variante 3.1 des dritten Ganges und der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges jeweils unter Last realisiert werden. Grund dafür ist, dass das fünfte Schaltelement E an allen diesen Gängen beteiligt ist, so dass im Zuge der Schaltungen der Abtrieb über die Elektromaschine EM gestützt werden kann, die im geschlossenen Zustand des fünften Schaltelements E über den dritten Planetenradsatz P3 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt ist. Eine Synchronisation bei den Schaltungen kann dabei jeweils durch eine entsprechende Regelung der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM erfolgen, so dass das jeweils auszulegende Schaltelement lastfrei geöffnet und das im Folgenden jeweils zu schließende Schaltelement lastfrei geschlossen werden kann.
  • Die Getriebe G aus den 2 bis 4 können zudem noch in anderweitigen Betriebsmodi unter Zuhilfenahme der Elektromaschine EM betrieben werden: so kann ein rein elektrisches Fahren in einem ersten Gang E1 stattfinden, welcher zwischen der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA wirksam ist und zu dessen Darstellung das fünfte Schaltelement E in einen geschlossenen Zustand zu überführen ist, wie aus 5 hervorgeht. Dadurch wird bei geschlossenem fünften Schaltelement E die Elektromaschine EM über den dritten Planetenradsatz P3 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt, wobei die Übersetzung des ersten Ganges E1 hierbei der Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges 1 entspricht.
  • In vorteilhafter Weise kann ausgehend vom ersten Gang E1 ein Zustarten der Verbrennungskraftmaschine VKM in den Gang 1, in die erste Variante 2.1 des zweiten Ganges, in die erste Variante 3.1 des dritten Ganges sowie in die erste Variante 4.1 des vierten Ganges vorgenommen werden, da auch in jedem dieser Gänge jeweils das fünfte Schaltelement E geschlossen ist. Insofern kann zügig vom rein elektrischen Fahren in ein Fahren über die Verbrennungskraftmaschine bzw. ein hybridisches Fahren übergegangen werden.
  • Des Weiteren kann durch Schließen des vierten Schaltelements D eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden. Denn im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements D ist die zweite Antriebswelle GW2 und damit der Rotor R der Elektromaschine EM direkt drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 gekoppelt und damit auch mit der Verbrennungskraftmaschine VKM. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebswelle GWA, wobei die zweite Antriebswelle GW2 und die erste Antriebswelle GW1 dabei gleich schnell drehen. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine EM kann dabei ein elektrischer Energiespeicher über die Verbrennungskraftmaschine VKM geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine EM ein Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM über die Elektromaschine EM realisierbar ist.
  • Zudem kann noch eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine EM im mechanischen bzw. hybriden Betrieb gestaltet werden: nach einer über die Elektromaschine EM drehmomentgestützten Schaltung vom dritten Gang in den vierten Gang oder nach einem Zustart der Verbrennungskraftmaschine VKM in den vierten Gang ergibt sich ein hybridisches Fahren in der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges. Um die Drehzahl der Elektromaschine EM im vierten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges in die zweite Variante 4.2 umgeschaltet werden, in welcher der Rotor R eine geringere Drehzahl aufweist. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die Verbrennungskraftmaschine VKM bei geschlossenem ersten Schaltelement A. Dazu wird das dann lastfreie, fünfte Schaltelement E ausgelegt und das ebenfalls lastfreie, vierte Schaltelement D eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung jeweils durch Drehzahlregelung der Elektromaschine EM erfolgt.
  • Bei dem Getriebe G aus 3 kann darüber hinaus aufgrund der Ausführung des fünften Schaltelements E als kraftschlüssiges Schaltelement zusätzlich im oben beschriebenen Ladebetrieb ein Anfahren über das fünfte Schaltelement E realisiert werden, indem dieses im generatorischen Betrieb der Elektromaschine EM schlupfend geschlossen wird. Dementsprechend fungiert das fünfte Schaltelement E in diesem Fall als integriertes Anfahrelement, so dass ein verzögerungsfreies Anfahren aus dem Ladebetrieb heraus möglich ist.
  • Des Weiteren zeigt 6 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit entspricht wieder im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun aber das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D nicht zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst sind, so dass sie unabhängig voneinander über je ein zugeordnetes Betätigungselement jeweils in einen geschlossenen Zustand überführt werden können. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 6 sonst der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • In 7 ist ein beispielhaftes Schaltschema für das Getriebe G aus 6 dargestellt, wobei dieses Schaltschema weitestgehend dem Schaltschema aus 5 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass nun aufgrund der unabhängig voneinander möglichen Betätigung der Schaltelemente C und D noch eine zweite Variante 2.2 des zweiten Ganges realisiert werden kann, welcher zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksam ist. Dabei wird diese zweite Variante 2.2 durch Schließen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D geschaltet. Die übrigen Gänge und auch die ansonsten möglichen Betriebsmodi werden analog zu dem in 5 Beschriebenen verwirklicht, so dass diesbezüglich auf 5 Bezug genommen wird.
  • Ferner geht aus 8 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun zusätzlich ein sechstes Schaltelement F vorgesehen ist, welches im betätigten Zustand die zweite Antriebswelle GW2 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest miteinander verbindet. Dabei ist das sechste Schaltelement F als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt und liegt hierbei insbesondere als Klauenkupplung vor, wobei das sechste Schaltelement F axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem fünften Schaltelement E platziert ist. Konkret ist das sechste Schaltelement F dabei axial unmittelbar benachbart zum fünften Schaltelement E sowie radial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet und teilt sich mit dem fünften Schaltelement E ein gemeinsames Betätigungselement, über welches aus einer Neutralstellung heraus zum einen das sechste Schaltelement F und zum anderen das fünfte Schaltelement E in einen geschlossenen Zustand überführt werden kann. Insofern sind das fünfte Schaltelement E und das sechste Schaltelement F zu einem Schaltelementpaar SP3 zusammengefasst. Im Übrigen entspricht die Variante nach 8 sonst der Ausgestaltungsmöglichkeit nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 8 entspricht und ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Unterschiedlich zu der Variante nach 8 ist nun, dass ein sechstes Schaltelement F als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert ist, wobei das sechste Schaltelement F dabei bevorzugt als Lamellenkupplung vorliegt. Zudem sind das sechste Schaltelement F und das fünfte Schaltelement E nicht mehr zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 9 der Variante nach 8, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Des Weiteren geht aus 10 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer sechsten Ausführungsform der Erfindung hervor. Auch diese Ausführungsform kann dabei bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen, wobei die Ausführungsform weitestgehend der unmittelbar vorhergehenden Variante nach 9 entspricht. Einziger Unterschied ist nun, dass zusätzlich auch ein fünftes Schaltelement E als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, wobei dieses dabei insbesondere als Lamellenkupplung vorliegt und axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 10 der vorhergehenden Ausgestaltungsmöglichkeit nach 9, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Ferner zeigt 11 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer siebten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann und weitestgehend der Variante nach 8 entspricht. Unterschiedlich ist nun, dass das dritte Schaltelement C, das vierte Schaltelement D, das fünfte Schaltelement E und auch das sechste Schaltelement F axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen sind, wobei hierbei das fünfte Schaltelement E axial benachbart zum dritten Planetenradsatz P3 liegt und hierauf axial dann zunächst das sechste Schaltelement F, dann das vierte Schaltelement D und schließlich das dritte Schaltelement C folgen. Erneut sind dabei das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D zu einem Schaltelementpaar SP2 sowie das fünfte Schaltelement E und das sechste Schaltelement F zu einem Schaltelementpaar SP3 zusammengefasst. Außerdem sind die Planetenradsätze P1 bis P3 axial im Bereich der Elektromaschine EM sowie radial innenliegend zu dieser angeordnet. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 11 der Variante nach 8, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 12 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer achten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese Ausführungsform kann dabei ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen und entspricht im Wesentlichen der Variante nach 8, wobei im Unterschied zu der Ausgestaltungsmöglichkeit nach 8 nun das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ständig drehfest mit der zweiten Antriebswelle GW2 verbunden ist. Des Weiteren ist das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 nun nicht ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, sondern ein Festsetzen des dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 findet erst durch Schließen eines fünften Schaltelements E statt. Das als Bremse ausgeführte, fünfte Schaltelement E ist dabei axial in einer Ebene mit dem dritten Planetenradsatz P3 angeordnet, indem das fünfte Schaltelement E axial im Wesentlichen auf Höhe des dritten Planetenradsatzes P3 sowie radial umliegend zu diesem platziert ist. In der Folge ist das fünfte Schaltelement E auch nicht mehr mit dem sechsten Schaltelement F zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 12 der Variante nach 8, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Ferner zeigt 13 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer neunten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden, wobei die Ausgestaltungsmöglichkeit weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 12 entspricht. Unterschiedlich ist dabei aber nun, dass das fünfte Schaltelement E nun als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, wobei das fünfte Schaltelement E hierbei bevorzugt als Lamellenschaltelement vorliegt. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 13 der Variante nach 12, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 14 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer zehnten Ausführungsform der Erfindung hervor, die ebenfalls weitestgehend der Variante nach 12 entspricht. Auch diese Ausführungsform kann dabei bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen, wobei im Unterschied zu der Variante nach 12 nun das sechste Schaltelement F als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert ist und hierbei insbesondere als Lamellenschaltelement vorliegt. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 14 sonst der Variante nach 12, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Zudem zeigt 15 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer elften Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Dieser Ausgestaltungsmöglichkeit ist dabei im Wesentlichen der Variante nach 12 nachempfunden, wobei im Unterschied dazu nun sowohl das fünfte Schaltelement E, als auch das sechste Schaltelement F jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind. Bevorzugt liegen dabei die Schaltelemente E und F jeweils als Lamellenschaltelemente vor. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 15 der Variante nach 12, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • 16 zeigt ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 8 bis 15, wobei dieses Schaltschema im Wesentlichen dem Schaltschema aus 5 entspricht. Unterschiedlich ist nun, dass durch das zusätzliche Vorsehen des sechsten Schaltelements F weitere Varianten 2.3 und 2.4 des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges, eine weitere Variante 3.3 des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges sowie eine weitere Variante 4.4 des vierten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges realisiert werden können. So ergibt sich die dritte Variante 2.3 des zweiten Ganges durch Betätigen des dritten Schaltelements C und des sechsten Schaltelements F, während die vierte Variante 2.4 des zweiten Ganges durch Schließen des vierten Schaltelements D und des sechsten Schaltelements F geschaltet werden kann. Die dritte Variante 3.3 des dritten Ganges ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des sechsten Schaltelements F, wohingegen die vierte Variante 4.4 des vierten Ganges durch Betätigen des ersten Schaltelements A und des sechsten Schaltelements F dargestellt werden kann.
  • Zudem kann noch zwischen der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA ein zweiter Gang E2 dargestellt werden, zu dessen Darstellung das sechste Schaltelement F zu schließen ist. Dadurch wird die Abtriebswelle GWA dann über den zweiten Planetenradsatz P2 im Zusammenspiel mit dem ersten Planetenradsatz P1 mit der zweiten Antriebswelle GW2 und damit auch dem Rotor R der Elektromaschine EM gekoppelt. Eine Übersetzung dieses Ganges E2 entspricht dabei der Übersetzung des zweiten Ganges zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA.
  • Außerdem kann eine Drehzahlabsenkung des Rotors R der Elektromaschine EM durch Umschalten von der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges in die dritte Variante 4.3 realisiert werden: nach einer elektrisch gestützten Schaltung vom dritten in den vierten Gang oder nach einem Zustart der Verbrennungskraftmaschine VKM in den vierten Gang ergibt sich zunächst ein hybridisches Fahren in der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges. Um die Drehzahl des Rotors im vierten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, wird nun von der ersten Variante 4.1 in die dritte Variante 4.3 umgeschaltet, da hier der Rotor eine geringere Drehzahl aufweist als in der ersten Variante 4.1. Dabei erfolgt diese Umschaltung mit Erhaltung der Zugkraft über die Verbrennungskraftmaschine VKM, wobei bei Drehzahlanpassung durch Drehzahlregelung der Elektromaschine das lastfreie, fünfte Schaltelement E ausgelegt und das ebenfalls lastfreie, sechste Schaltelement F eingelegt wird.
  • Die Umschaltung in die dritte Variante 4.3 hat zudem den Vorteil, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM durch Öffnen des ersten Schaltelements A auch ohne Vorhandensein einer zusätzlichen Trennkupplung jederzeit abgekoppelt werden kann, während die Elektromaschine EM das Fahrzeug antreibt oder bremst. Des Weiteren kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom vierten Gang in den dritten Gang vorbereitet werden, indem zunächst von der dritten Variante 4.3 in die erste Variante 4.1 gewechselt wird, während die Verbrennungskraftmaschine VKM die Zugkraft bei geschlossenem ersten Schaltelement A erhält. In der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges ist dann wiederum das fünfte Schaltelement E geschlossen, welches benötigt wird, um bei der Rückschaltung vom vierten Gang in den dritten Gang die Zugkraft über die Elektromaschine EM zu stützen.
  • Bei den Getrieben G aus den 9, 10, 14 und 15, bei welchen das sechste Schaltelement F jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement vorliegt, ist ein Schalten zwischen den Gängen E1 und E2 zudem zumindest teillastschaltbar. So können bei den Varianten aus den 9 und 14 Zughoch- und Zugrückschaltungen zwischen den Gängen E1 und E2 jeweils unter Last erfolgen. Ist dann zudem auch das fünfte Schaltelement E als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert, wie dies bei den Getrieben G aus den 10 und 15 der Fall ist, so können zusätzlich zu dem besonderen Ladebetrieb, wie er zu 5 bereits beschrieben worden ist und auch bei dem Getriebe G aus 13 verwirklicht werden kann, außerdem Schaltungen zwischen den Gängen E1 und E2 volllastschaltbar gestaltet werden. In diesem Fall sind dann Zughoch-, Zugrück-, Schubhoch- und Schubrückschaltungen unter Last darstellbar. Schließlich zeigen noch die 17 bis 22 Abwandlungsmöglichkeiten der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8 bis 15. Diese Abwandlungsmöglichkeiten betreffen dabei anderweitige Einbindungsmöglichkeiten der Elektromaschine EM. So ist in 17 die Elektromaschine EM nicht koaxial zu dem jeweiligen - vorliegend nicht weiter im Detail dargestellten - Radsatz RS des Getriebes G platziert, sondern achsversetzt angeordnet. Eine Anbindung erfolgt dabei über eine Stirnradstufe SRS, die sich aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zusammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei seitens des jeweiligen Radsatzes RS drehfest an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Das Stirnrad SR1 steht dann mit dem Stirnrad SR2 im Zahneingriff, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM platziert ist, die innerhalb der Elektromaschine EM die Anbindung an den - vorliegend nicht weiter dargestellten - Rotor der Elektromaschine EM herstellt.
  • Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach 18 ist die Elektromaschine EM achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS des jeweiligen Getriebes G platziert. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 17 ist eine Anbindung dabei aber nicht über eine Stirnradstufe, sondern über einen Zugmitteltrieb ZT vorgenommen. Dieser Zugmitteltrieb ZT kann dabei als Riemen-oder auch Kettentrieb ausgestaltet sein. Seitens des jeweiligen Radsatzes RS ist der Zugmitteltrieb ZT dann an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Über den Zugmitteltrieb ZT wird dabei dann eine Koppelung zu einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM hergestellt, die wiederum innerhalb der Elektromaschine EM eine Anbindung an den Rotor der Elektromaschine vornimmt.
  • Im Falle der Abwandlungsmöglichkeit nach 19 ist eine Einbindung der achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS platzierten Elektromaschine EM über eine Planetenstufe PS und eine Stirnradstufe SRS realisiert. Dabei ist die Planetenstufe PS dem Radsatz RS nachgeschaltet, wobei abtriebsseitig der Planetenstufe PS dann die Stirnradstufe SRS vorgesehen ist, über welche die Verbindung zu der Elektromaschine EM hergestellt ist. Die Planetenstufe PS setzt sich dabei aus einem Hohlrad HO, einem Planetensteg PT und einem Sonnenrad SO zusammen, wobei der Planetensteg PT mindestens ein Planetenrad PR drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem Sonnenrad SO als auch dem Hohlrad HO im Zahneingriff steht.
  • Vorliegend ist der Planetensteg PT seitens des jeweiligen Radsatzes RS drehfest an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Dagegen ist das Hohlrad HO permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während das Sonnenrad SO drehfest mit einem ersten Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS verbunden ist. Das erste Stirnrad SR1 kämmt dann mit einem zweiten Stirnrad SR2 der Stirnradstufe SRS, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Elektromaschine EM also seitens des Radsatzes RS über zwei Übersetzungsstufen angebunden.
  • Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus 20 ist eine Einbindung der Elektromaschine EM seitens des Radsatzes RS über eine Planetenstufe PS und eine Stirnradstufe SRS vorgenommen. Dabei entspricht die Abwandlungsmöglichkeit weitestgehend der Variante nach 19, mit dem Unterschied, dass bei der Planetenstufe PS nun das Sonnenrad SO am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während das Hohlrad HO drehfest mit dem ersten Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS verbunden ist. Konkret sind dabei das Hohlrad HO und das erste Stirnrad SR1 bevorzugt einstückig ausgebildet, indem das Hohlrad HO an einem Außenumfang mit einer Verzahnung ausgestattet ist. Im Übrigen entspricht die Abwandlungsmöglichkeit nach 20 sonst der Variante nach 19, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Des Weiteren zeigt 21 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8 bis 15, wobei auch hier eine Einbindung der Elektromaschine EM über eine Stirnradstufe SRS und eine Planetenstufe PS vorgenommen ist. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 20 folgt auf den Radsatz RS hierbei aber zunächst die Stirnradstufe SRS, während die Planetenstufe PS im Kraftfluss zwischen Stirnradstufe SRS und Elektromaschine EM vorgesehen ist. Die Planetenstufe PS umfasst ebenfalls wieder die Elemente Hohlrad HO, Planetensteg PT und Sonnenrad SO, wobei der Planetensteg PT mehrere Planetenräder PR1 und PR2 drehbar gelagert führt, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad SO als auch dem Hohlrad HO im Zahneingriff stehen.
  • Wie in 21 zu erkennen ist, ist ein erstes Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS seitens des jeweiligen Radsatzes RS drehfest angebunden, wobei diese Anbindung dabei an der zweiten Antriebswelle GW2 vollzogen ist. Das erste Stirnrad SR1 kämmt mit einem zweiten Stirnrad SR2 der Stirnradstufe SRS, welches drehfest mit dem Planetensteg PT der Planetenstufe PS verbunden ist. Das Hohlrad HO ist permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während das Sonnenrad SO drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM vorgesehen ist.
  • Schließlich zeigt noch 22 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8 bis 15, wobei diese Abwandlungsmöglichkeit im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 21 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass nun das Sonnenrad SO der Planetenstufe PS permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während das Hohlrad HO der Planetenstufe PS drehfest mit der Eingangswelle EW der Elektromaschine EM verbunden ist. Im Übrigen entspricht die Abwandlungsmöglichkeit nach 22 sonst der Variante nach 21, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • G
    Getriebe
    RS
    Radsatz
    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
    A
    Erstes Schaltelement
    B
    Zweites Schaltelement
    C
    Drittes Schaltelement
    D
    Viertes Schaltelement
    E
    Fünftes Schaltelement
    F
    Sechstes Schaltelement
    SP1
    Schaltelementpaar
    SP2
    Schaltelementpaar
    SP3
    Schaltelementpaar
    1
    Erster Gang
    2.1
    Zweiter Gang
    2.2
    Zweiter Gang
    2.3
    Zweiter Gang
    2.4
    Zweiter Gang
    3.1
    Dritter Gang
    3.2
    Dritter Gang
    3.3
    Dritter Gang
    4.1
    Vierter Gang
    4.2
    Vierter Gang
    4.3
    Vierter Gang
    4.4
    Vierter Gang
    E1
    erster Gang
    E2
    zweiter Gang
    GW1
    Erste Antriebswelle
    GW1-A
    Anschlussstelle
    GW2
    Zweite Antriebswelle
    GWA
    Abtriebswelle
    GWA-A
    Anschlussstelle
    EM
    Elektromaschine
    S
    Stator
    R
    Rotor
    SRS
    Stirnradstufe
    SR1
    Stirnrad
    SR2
    Stirnrad
    PS
    Planetenstufe
    HO
    Hohlrad
    PT
    Planetensteg
    PR
    Planetenrad
    PR1
    Planetenrad
    PR2
    Planetenrad
    SO
    Sonnenrad
    ZT
    Zugmitteltrieb
    VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    AG
    Differentialgetriebe
    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
    • US 2006/0229152 A1 [0003]

Claims (17)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (EM), eine erste Antriebswelle (GW1), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA), sowie einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2) und einen dritten Planetenradsatz (P3), wobei die Planetenradsätze (P1, P2, P3) jeweils mehrere Elemente (E11, E21, E31, E12, E22, E32, E13, E23, E33) umfassen, wobei ein erstes (A), ein zweites (B), ein drittes (C), ein viertes (D) und ein fünftes Schaltelement (E) vorgesehen sind, und wobei ein Rotor (R) der Elektromaschine (EM) mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Antriebswelle (GW1) über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar ist, welche das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1), das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) sowie das zweite Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest miteinander verbindet, - dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) festgesetzt ist, - dass das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbunden und mittels des zweiten Schaltelements (B) gemeinsam drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1) in Verbindung bringbar sind, - dass die erste Antriebswelle (GW1) über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist, - dass die erste Antriebswelle (GW1) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung bringbar ist, - und dass bei dem dritten Planetenradsatz (P3) eine erste Koppelung des ersten Elements (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit der zweiten Antriebswelle (GW2) sowie eine zweite Koppelung des dritten Elements (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit einem drehfesten Bauelement (GG) besteht, wobei von diesen beiden Koppelungen eine als permanent drehfeste Verbindung vorliegt, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des fünften Schaltelements (E) herstellbar ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch selektives Schließen der fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E) - ein erster Gang (1) zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des vierten (D) und des fünften Schaltelements (E), - ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) in einer ersten Variante (2.1) durch Schließen des dritten (C) und des fünften Schaltelements (E) sowie in einer zweiten Variante (2.2) durch Betätigen des dritten (C) und des vierten Schaltelements (D), - ein dritter Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) in einer ersten Variante (3.1) durch Schließen des zweiten (B) und des fünften Schaltelements (E) sowie in einer zweiten Variante (3.2) durch Betätigen des zweiten (B) und des vierten Schaltelements (D), - sowie ein vierter Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) in einer ersten Variante (4.1) durch Schließen des ersten (A) und des fünften Schaltelements (E), in einer zweiten Variante (4.2) durch Betätigen des ersten (A) und des vierten Schaltelements (D) sowie in einer dritten Variante (4.3) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) ergibt.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Gang (E1) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des fünften Schaltelements (E) ergibt.
  4. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) festgesetzt ist, wohingegen das erste Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) über das fünfte Schaltelement (E) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbindbar ist.
  5. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung steht, wohingegen das dritte Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) mittels des fünften Schaltelements (E) festsetzbar ist.
  6. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zudem ein sechstes Schaltelement (F) vorgesehen ist, über welches die zweite Antriebswelle (GW2) drehfest mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.
  7. Getriebe (G) nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass - sich der zweite Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) zudem in einer dritten Variante (2.3) durch Schließen des dritten (C) und des sechsten Schaltelements (F) sowie in einer vierten Variante (2.4) durch Betätigen des vierten (D) und des sechsten Schaltelements (F), - der dritte Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) ferner in einer dritten Variante (3.3) durch Schließen des zweiten (B) und des sechsten Schaltelements (F), - sowie der vierte Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) zudem in einer vierten Variante (4.4) durch Betätigen des ersten (A) und des sechsten Schaltelements (F) ergibt.
  8. Getriebe (G) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein zweiter Gang (E2) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des sechsten Schaltelements (F) ergibt.
  9. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Schaltelemente (A, B, C, D, E; A, B, C, D, E, F) jeweils als formschlüssiges Schaltelement realisiert sind.
  10. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz (P1, P2, P3) als Minus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element (E11, E12, E13) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element (E21, E22, E23) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) um einen jeweiligen Planetensteg und bei dem jeweiligen dritten Element (E31, E32, E33) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) um ein jeweiliges Hohlrad handelt.
  11. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz als Plus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes 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.
  12. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) und das zweite Schaltelement (B) zu einem Schaltelementpaar (SP1) zusammengefasst sind, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist, wobei über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement (A) und andererseits das zweite Schaltelement (B) betätigbar ist.
  13. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (C) und das vierte Schaltelement (D) zu einem Schaltelementpaar (SP2) zusammengefasst sind, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist, wobei über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement (C) und andererseits das vierte Schaltelement (D) betätigbar ist.
  14. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (E) und das sechste Schaltelement (F) zu einem Schaltelementpaar (SP3) zusammengefasst sind, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist, wobei über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das fünfte Schaltelement (E) und andererseits das sechste Schaltelement (F) betätigbar ist.
  15. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) der Elektromaschine (EM) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe permanent mit der zweiten Antriebswelle (GW2) gekoppelt ist.
  16. Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 15.
  17. Verfahren zum Betreiben eines Getriebes (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung eines Ladebetriebes oder eines Startbetriebes lediglich das vierte Schaltelement (D) geschlossen wird.
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