WO2015091317A1 - Fünf-wellen-planetengetriebe - Google Patents

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clutch
drive
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PCT/EP2014/077682
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Stefan LICHTENEGGER
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Avl List Gmbh
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the superposition gear is a five-shaft planetary gear with a ridge shaft as the transmission output shaft.
  • the bridge carries several sets of intermeshing planets.
  • the planets mesh with two ring gears and two sun gears.
  • the two sun gears are connected to each other via a stepless control gear.
  • a first ring gear is firmly connected to an internal combustion engine, a second ring gear via a brake to the transmission housing. Except for a Hohlradwelle all waves of the five-shaft planetary gear are arranged on the output side.
  • First ring gear and first sun gear are arranged on one side, second ring gear and second sun gear on the other end face of the planetary gear.
  • the planetary gear has five shafts, namely a drive shaft, two reaction shafts and a slow coupling shaft, and a fast coupling shaft, each reaction shaft is detectable with one housing brake and the drive shaft and a reaction shaft with a clutch are switchable and wherein the coupling shafts as drive shafts are provided for multi-step transmission.
  • the planetary gear has planetary gear sets, each with three engaged standing planetary gears on. Two of the five shafts - the two ring gear shafts - are arranged on one side, the other three shafts on the other side.
  • the five-shaft planetary gear is particularly well suited for a drive train, in particular for a hybrid vehicle, wherein an element of the fifth Shaft planetary gear - selected from the group web, first sun gear, second sun gear, first ring gear, second ring gear, preferably the web, via at least one clutch with a preferably formed by an internal combustion engine first drive machine is drive-connected.
  • Another element of the five-shaft planetary gear preferably the first ring gear may be connected to a second drive machine preferably formed by an electric machine. Furthermore, another element of the five-shaft planetary gear, preferably the second ring gear, be connected to an output shaft.
  • the brake device preferably also the second clutch device
  • the first clutch preferably also the second clutch device
  • the first clutch activated, in a third Gangzinn plantesel the first clutch and the braking device activated.
  • Fig. 5 is a switching matrix of this drive train.
  • the in Fig. 1 and 2 has a ridge shaft 2, a first sun gear shaft 3, a second sun gear shaft 4, a first ring gear shaft 5, and a second ring gear shaft 6.
  • the web shaft 2 is connected to at least one web 7, wherein on each web 7, a planetary gear set 8 with a first and a second planetary gear 9, 10 is arranged.
  • the five-shaft gearbox 1 may have a plurality, for example three, about the circumference uniformly distributed planetary gear sets 8 with first and second planetary gears 9, 10.
  • the first sun gear shaft 3 is connected to a first sun gear 11, which meshes with the first planet gear 9 in meshing engagement.
  • the first planetary gear 9 is further in meshing engagement with a first ring gear 12 connected to the first ring gear shaft 5.
  • the second sun gear 4 with a second sun gear 13 and the second ring gear 6 with a second ring gear 14 are connected.
  • Reference symbol ⁇ denotes a normal plane, designed as a center plane of the five-shaft planetary gear 1, on the central axis of rotation la.
  • the normal plane ⁇ also forms the plane of symmetry for the components of the first sun gear 11, the first ring gear 12, the first planetary gear 9 and the second planetary gear 10.
  • the width B of the second planetary gear 10 is greater than the width b of the first planetary gear.
  • the second planetary gear 10 is superposed on both sides of the normal plane ⁇ , wherein the projecting portions of the second planetary gear 10 form first and second gear meshing zones 15, 16 for the second sun gear 13 and for the second ring gear 14, respectively ,
  • the width of the protruding areas is designated by reference a.
  • the second sun gear 13 and the second ring gear 14 are arranged on different sides with respect to the normal plane ⁇ , wherein the second sun gear 13, the first sun gear 3, a second sun gear 4, the first ring gear 5, and - at least predominantly - the web shaft 2, on a first side 17 and the second ring gear 14, and the second ring gear 6 are arranged on a second side 18.
  • FIG. 3 shows a drive train 20, for example for a hybrid vehicle, in which the drive train shown in FIG. 1 illustrated five-shaft planetary gear 1 is installed.
  • the first ring gear shaft 5 of the five-shaft planetary gear 1 is connected to a second drive machine 23, which is formed in the embodiment by an electric machine.
  • the second ring gear 6 is - possibly via a transfer case VG and / or a differential D- connected to at least one output shaft 24, 25, 26 of the drive train 20.
  • the first sun gear shaft 3 of the five-shaft planetary gear 1 can be drive-connected to the first drive machine via at least one further second clutch C2.
  • a steplessly power-split second operating range ev2 can be realized, as can be seen from the speed-ladder diagram shown in FIG. 4 and the switching matrix shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the possible operating modes of the drive train 20 shown in FIG. 3 on the basis of a ladder diagram for the rotational speeds n with the drive rotational speed n 1 of the first drive machine 22.
  • the main clutch CO is used to uncouple the first drive machine 22 and is only deactivated here if the drive is taken over exclusively by the second drive machine 23 or no drive takes place. In the neutral position N, all clutches CO, C1, C2, as well as the brake device Bl are deactivated.
  • the operating ranges evl and ev2 represent steplessly power-split operating ranges.
  • the first main clutch CO and the first clutch Cl are activated, while in the first operating range evl the main clutch CO and the second clutch C2 are activated.
  • the second drive machine 21 formed, for example, by an electric machine can be operated by a motor or by a generator.
  • a continuous electrodynamic starting is possible, whereby a separate starting element such as a hydrodynamic torque converter or a starting clutch can be omitted.
  • the switchover from the continuously split-mode operation into one of the three shiftable gears gl, g2, g3 can take place while driving.
  • the secondary drive 21 can optionally be operated as a generator or as a motor to enable hybrid functions such as "boosting, recuperation", “load point shifting” or “sailing".
  • Fig. 5 shows a switching matrix of the clutches CO, Cl, C2 and the braking device Bl for the in Fig. 3 illustrated operating modes, wherein an "X" represents the activated state of the respective clutches CO, Cl, C2 or braking device Bl.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1), mit zumindest einem mit einer Stegwelle (2) verbundenen Steg (7) mit einem Planetenradsatz (8) bestehend aus einem ersten Planetenrad (9), welches mit einem mit einer ersten Sonnenradwelle (3) verbundenen ersten Sonnenrad (11) und einem mit einer ersten Hohlradwelle (5) verbundenen ersten Hohlrad (12) im Zahneingriff steht, und einem zweiten Planetenrad (10), welches mit einem mit einer zweiten Sonnenradwelle (4) verbundenen zweiten Sonnenrad (13) und einem mit einer zweiten Hohlradwelle (6) verbundenen zweiten Hohlrad (14) im Zahneingriff steht, wobei jeweils ein erstes Planetenrad (9) und ein zweites Planetenrad (10) auf einem Steg (7) der Stegwelle (2) miteinander kämmend drehbar gelagert sind, und wobei die erste Sonnenradwelle (3), die zweite Sonnenradwelle (4), die Stegwelle (2) und die erste Hohlradwelle (5) zumindest überwiegend auf einer ersten Seite (17) einer Normalebene (ε) auf eine zentrale Drehachse (1a) und die zweite Hohlradwelle (6) auf einer zweiten Seite (18) der Normalebene (ε) angeordnet sind. Das zweite Sonnenrad (13) und das zweite Hohlrad (14) sind auf unterschiedlichen Seiten (17, 18) der Normalebene (ε) angeordnet.

Description

Fünf-Wellen-Planetengetriebe
Die Erfindung betrifft ein Fünf-Wellen-Planetengetriebe, mit zumindest einem mit einer Stegwelle verbundenen Steg mit einem Planetenradsatz, bestehend aus einem ersten Planetenrad, welches mit einem mit einer ersten Sonnenradwelle verbundenen ersten Sonnenrad und einem mit einer ersten Hohlradwelle verbundenen ersten Hohlrad im Zahneingriff steht, und einem zweiten Planetenrad, welches mit einem mit einer zweiten Sonnenradwelle verbundenen zweiten Sonnenrad und einem mit einer zweiten Hohlradwelle verbundenen zweiten Hohlrad im Zahneingriff steht, wobei jeweils ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad auf einem Steg der Stegwelle miteinander kämmend drehbar gelagert sind, und wobei die erste Sonnenradwelle, die zweite Sonnenradwelle, die Stegwelle und die erste Hohlradwelle zumindest überwiegend auf einer ersten Seite einer Normalebene auf eine zentrale Drehachse und die zweite Hohlradwelle auf einer zweiten Seite der Normalebene angeordnet sind. Weiters betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einem Fünf-Wellen-Planetengetriebe.
Aus der DE 199 09 424 AI ist ein Hybridgetriebe für Fahrzeuge, bestehend aus einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, einem stufenlosen Stellgetriebe und einem mechanischen Überlagerungs- und Schaltgetriebe bekannt. Das Überlagerungsgetriebe ist ein fünf-welliges Planetengetriebe mit einer Stegwelle als Getriebeabtriebswelle. Der Steg trägt mehrere Sätze miteinander kämmender Planeten. Die Planeten kämmen mit zwei Hohlrädern und zwei Sonnenräder. Die beiden Sonnenräder sind über ein stufenloses Stellgetriebe miteinander verbunden. Ein erstes Hohlrad ist fest mit einem Verbrennungsmotor, ein zweites Hohlrad über eine Bremse mit dem Getriebegehäuse verbindbar. Bis auf eine Hohlradwelle sind alle Wellen des Fünf-Wellen-Planetengetriebes auf der Abtriebsseite angeordnet. Erstes Hohlrad und erstes Sonnenrad sind auf einer Seite, zweites Hohlrad und zweites Sonnenrad auf der anderen Stirnseite des Planetengetriebes angeordnet.
Die DE 103 03 894 B4 beschreibt ein Lastschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Planeten- und einem Stufenschaltgetriebe. Das Planetengetriebe weist fünf Wellen, und zwar eine Antriebswelle, zwei Reaktionswellen und eine langsame Koppelwelle, sowie eine schnelle Koppelwelle auf, wobei jede Reaktionswelle mit je einer Gehäusebremse feststellbar ist und die Antriebswelle und eine Reaktionswelle mit einer Kupplung schaltbar sind und wobei die Koppelwellen als Antriebswellen zum Stufenschaltgetriebe vorgesehen sind . Das Planetengetriebe weist Planetenradsätze mit jeweils drei miteinander im Eingriff stehenden Planetenrädern auf. Zwei der Fünf Wellen - nämlich die beiden Hohlradwellen - sind auf einer Seite, die anderen drei Wellen auf der anderen Seite angeordnet.
Die DE 37 13 106 AI offenbart ein mehrgängiges Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit zwei nebeneinander angeordneten Drei-Wellen-Planetengetrieben, welche eine gemeinsame Stegwelle aufweisen. Dabei sind zwei Wellen dieses Doppel-Drei-Wellen-Planetengetriebes - und zwar eine Hohlradwelle und eine Stegwelle - auf einer Seite und die anderen vier Wellen auf der anderen Seite angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Getriebe der eingangs genannten Art mit geringem Aufwand und Platzbedarf eine hohe Funktionalität zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das zweite Sonnenrad und das zweite Hohlrad auf unterschiedlichen Seiten der Normalebene angeordnet sind, wobei vorzugsweise das zweite Sonnenrad auf der ersten Seite und das zweite Hohlrad auf der zweiten Seite der Normalebene angeordnet sind .
Eine besonders kompakte Anordnung lässt sich realisieren, wenn die Normalebene eine Mittenebene des Fünf-Wellen-Planetengetriebes darstellt, wobei vorzugsweise die Bauteile erstes Sonnenrad, erstes Hohlrad, erstes Planetenrad und zweites Planetenrad symmetrisch bezüglich der Normalebene angeordnet sind .
Nur wenige Bauteile werden benötigt, wenn die - in axialer Richtung gemessene - Breite der zweiten Planetenräder größer ist als die Breite der ersten Planetenräder, wobei die zweiten Planetenräder in Bezug auf die ersten Planetenräder auf beiden Seiten der Normalebene überragend angeordnet sind und die überragenden Bereiche der zweiten Zahnräder erste bzw. zweite Zahneingriffszonen ausbilden. Der Bauraum kann dabei sehr klein gehalten werden, wenn das zweite Sonnenrad mit zumindest einem zweiten Planetenrad in der ersten Zahneingriffszone und das zweite Hohlrad mit zumindest einem zweiten Planetenrad in der zweiten Zahneingriffszone im Zahneingriff steht.
Durch das Verlängern zumindest eines zweiten Planetenräder in axialer Richtung ist es möglich, die Position eines Zentralrades in Bezug auf die Stegwelle gegenüber einem zweiten Zentralrad zu vertauschen. Als Zentralräder werden Sonnenräder und Hohlräder bezeichnet. Im Vergleich zu bekannten Fünf-Wellen-Planetengetrieben ist somit eine veränderte Reihenfolge der Wellen möglich, wodurch neue Getriebestrukturen realisiert werden können.
Das Fünf-Wellen-Planetengetriebe eignet sich besonders vorzüglich für einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, wobei ein Element des Fünf- Wellen-Planetengetriebes - ausgewählt aus der Gruppe Steg, erstes Sonnenrad, zweites Sonnenrad, erstes Hohlrad, zweites Hohlrad -, vorzugsweise der Steg, über zumindest eine Kupplung mit einer vorzugsweise durch eine Brennkraftmaschine gebildeten ersten Antriebsmaschine antriebsverbindbar ist.
Ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das erste Hohlrad, kann mit einer vorzugsweise durch eine elektrische Maschine gebildeten zweiten Antriebsmaschine verbunden sein. Weiters kann ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das zweite Hohlrad, mit einer Abtriebswelle verbunden sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das erste Sonnenrad, über zumindest eine weitere Kupplung mit der ersten Antriebsmaschine antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise die ersten Antriebsmaschine mit einem ersten Element eines zwischen erster Antriebsmaschine und Fünf-Wellen-Planetengetriebe angeordneten Drei- Wellen-Planetengetriebes -ausgewählt aus der Gruppe Sonnerad, Steg, Hohlrad - und die erste Sonnenradwelle über die weitere Kupplung mit einem zweiten Element des Drei-Wellen-Getriebes verbunden bzw. verbindbar ist, wobei besonders vorzugsweise ein drittes Element des Drei-Wellen-Planetengetriebes blockiert ist.
Bevorzugt ist ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das zweite Sonnenrad, über eine Bremseinrichtung blockierbar ausgebildet.
Mit dem das Fünf-Wellen-Planetengetriebe aufweisenden Antriebsstrang können verschiedene Betriebsmodi realisiert werden. Insbesondere kann in zumindest einem stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich eine Hauptkupplung - vorzugsweise auch eine erste oder die zweite Kupplungseinrichtung - aktiviert wird, und dass in zumindest einem Gangstufenbetriebsbereich zumindest ein Kupp- lungs- und/oder Bremselement aus der Gruppe Bremseinrichtung, erste Kupplung oder zweite Kupplung - vorzugsweise auch ein weiteres Element dieser Gruppe - aktiviert werden.
In einem ersten stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich können die Hauptkupplung und die zweite Kupplungseinrichtung, und in einem zweiten stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich die Hauptkupplung und die erste Kupplung aktiviert werden. Vorzugsweise werden im stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich die erste Antriebsmaschine und die zweite Antriebsmaschine aktiviert werden, wobei insbesondere die erste Antriebsmaschine stationär, und die zweite Antriebsmaschine motorisch oder generatorisch betrieben wird . In zumindest einem Gangstufenbetriebsberelch kann die erste Antriebsmaschine transient und die zweite Antriebsmaschine motorisch oder generatorisch betrieben werden. Ein rein elektrischer Betrieb ist möglich, wenn in zumindest einem Gangstufenbetriebsberelch der Primärantrieb deaktiviert wird und der Sekundärantrieb motorisch oder generatorisch betrieben wird .
In einem ersten Gangstufenbetriebsberelch wird die Bremseinrichtung, vorzugsweise auch die zweite Kupplungseinrichtung, aktiviert. In einem zweiten Gangstufenbetriebsberelch die erste Kupplung, vorzugsweise auch die zweite Kupplungseinrichtung, aktiviert, in einem dritten Gangstufenbetriebsberelch die erste Kupplung und die Bremseinrichtung aktiviert.
Somit stehen insgesamt acht Betriebsmodi, und zwar zwei hybride Betriebsmodi mit stufenloser Leistungsverzweigung, drei hybride Betriebsmodi mit festen Gangstufen und drei rein elektrische Betriebsmodi zur Verfügung .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig . näher erläutert. Es zeigen schematisch :
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fünf-Wellen-Planetengetriebe;
Fig. 2 das Fünf-Wellen-Planetengetriebe in einem Schnitt gemäß der Linie
II - II in Fig . 1;
Fig. 3 einen Antriebsstrang mit diesem Fünf-Wellen-Planetengetriebe;
Fig. 4 ein Drehzahl-Leiterdiagramm dieses Antriebsstranges; und
Fig. 5 eine Schaltmatrix dieses Antriebsstranges.
Das in Fig . 1 und Fig. 2 gezeigte Fünf-Wellen-Planetengetriebe 1 weist eine Stegwelle 2, eine erste Sonnenradwelle 3, eine zweite Sonnenradwelle 4, eine erste Hohlradwelle 5 und eine zweite Hohlradwelle 6 auf.
Die Stegwelle 2 ist mit zumindest einem Steg 7 verbunden, wobei auf jedem Steg 7 ein Planetenradsatz 8 mit einem ersten und einem zweiten Planetenrad 9, 10 angeordnet ist. Die beiden Planetenräder 9, 10, deren Achsen 9a, 10a voneinander beabstandet sind, stehen miteinander im Zahneingriff.
Das Fünf-Wellen-Getriebe 1 kann mehrere, beispielsweise drei, um den Umfang gleichmäßig verteilte Planetenradsätze 8 mit ersten und zweiten Planetenrädern 9, 10 aufweisen. Die erste Sonnenradwelle 3 ist mit einem ersten Sonnenrad 11 verbunden, welches mit dem ersten Planetenrad 9 im Zahneingriff steht. Das erste Planetenrad 9 steht weiters mit einem mit der ersten Hohlradwelle 5 verbundenen ersten Hohlrad 12 im Zahneingriff.
Weiters sind die zweite Sonnenradwelle 4 mit einem zweiten Sonnenrad 13 und die zweite Hohlradwelle 6 mit einem zweiten Hohlrad 14 verbunden.
Mit Bezugszeichen ε ist eine als Mittelebene des Fünf-Wellen-Planetengetriebes 1 ausgebildete Normalebene auf die zentrale Drehachse la bezeichnet. Die Normalebene ε bildet auch die Symmetrieebene für die Bauteile erstes Sonnenrad 11, erstes Hohlrad 12, erstes Planetenrad 9 und zweites Planetenrad 10.
In Richtung der zentralen Drehachse la gemessen ist die Breite B des zweiten Planetenrades 10 größer, als die Breite b des ersten Planetenrades 9.
In Bezug auf das erste Planetenrad 9 ist das zweite Planetenrad 10 auf beiden Seiten der Normalebene ε überragend angeordnet, wobei die überragenden Bereiche des zweiten Planetenrades 10 erste bzw. zweite Zahneingriffszonen 15, 16 für das zweite Sonnenrad 13 bzw. für das zweite Hohlrad 14 ausbilden. Die Breite der überragenden Bereiche ist mit Bezugszeichen a bezeichnet. Das zweite Sonnenrad 13 und das zweite Hohlrad 14 sind dabei auf unterschiedlichen Seiten in Bezug auf die Normalebene ε angeordnet, wobei das zweite Sonnenrad 13, die erste Sonnenradwelle 3, eine zweite Sonnenradwelle 4, die erste Hohlradwelle 5, sowie - zumindest überwiegend - die Stegwelle 2, auf einer ersten Seite 17 und das zweite Hohlrad 14, sowie die zweite Hohlradwelle 6 auf einer zweiten Seite 18 angeordnet sind .
Fig. 3 zeigt einen Antriebsstrang 20, beispielsweise für ein Hybridfahrzeug, in welchem das in Fig . 1 dargestellte Fünf-Wellen-Planetengetriebe 1 verbaut ist.
Dabei ist der Steg 7 bzw. die Stegwelle 2 des Fünf-Wellen-Planetengetriebe 1 mit der Antriebswelle 21 einer ersten Antriebsmaschine 22, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, über schaltbare Kupplungen - Hauptkupplung CO und erste Kupplung Cl - verbindbar. Die erste Hohlradwelle 5 des Fünf-Wellen-Planetengetriebe 1 ist mit einer zweiten Antriebsmaschine 23 verbunden, welche im Ausführungsbeispiel durch eine elektrische Maschine gebildet ist. Die zweite Hohlradwelle 6 ist - eventuell über ein Verteilergetriebe VG und/oder ein Differential D- mit zumindest einer Abtriebswelle 24, 25, 26 des Antriebsstranges 20 verbunden. Die erste Sonnenradwelle 3 des Fünf-Wellen-Planetengetriebes 1 ist über zumindest eine weitere zweite Kupplung C2 mit der ersten Antriebsmaschine antriebsverbindbar. Die erste Antriebsmaschine 22 mit einer ersten Element 31, beispielsweise mit einem Hohlrad, und die erste Sonnenradwelle 3 über die zweite Kupplung C2 mit einem zweiten Element 32, beispielsweise mit einem Steg, eines zwischen erster Antriebsmaschine 22 und Fünf-Wellen-Planetengetriebe 1 angeordneten Drei-Wellen-Planetengetriebes 30 verbunden bzw. verbindbar ist, wobei besonders vorzugsweise ein drittes Element 33, beispielsweise ein Sonnerad, des Drei-Wellen-Planetengetriebes 30 blockiert, beispielsweise mit einem Getriebegehäuse 27 verbunden ist. Die zweite Sonnenradwelle 4 des Fünf- Wellen-Planetengetriebe 1 kann über eine Bremseinrichtung Bl blockiert werden.
Mit dem in Fig. 3 dargestellten Antriebsstrang lässt sich zusätzlich zu einem stufenlos leistungsverzweigten ersten Betriebsbereich evl ein stufenlos leistungsverzweigter zweiter Betriebsbereich ev2 realisierbar ist, wie aus dem in Fig. 4 dargestellten Drehzahl-Leiterdiagramm und der in Fig. 5 gezeigten Schaltmatrix hervorgeht.
Fig. 4 zeigt die möglichen Betriebsmodi des in Fig. 3 dargestellten Antriebsstranges 20 anhand eines Leiterdiagramms für die Drehzahlen n mit der Antriebsdrehzahl nl der ersten Antriebsmaschine 22.
Durch das Aktivieren der zweiten Kupplung C2 und der Bremseinrichtung Bl, oder der ersten und zweiten Kupplung Cl, C2 oder der zweiten Kupplung Cl und der Bremseinrichtung Bl, können drei Vorwärtsgänge g l, g2, g3 geschaltet werden. Die Hauptkupplung CO dient zum Abkoppeln der ersten Antriebsmaschine 22 und ist auch hier nur deaktiviert, wenn der Antrieb ausschließlich von der zweiten Antriebsmaschine 23 übernommen wird oder kein Antrieb erfolgt. In der Neutralstellung N sind sowohl alle Kupplungen CO, Cl, C2, als auch die Bremseinrichtung Bl deaktiviert.
Die Betriebsbereiche evl und ev2 stellen stufenlos leistungsverzweigte Betriebsbereiche dar. In dem Betriebsbereich ev2 ist die erste Hauptkupplung CO und die erste Kupplung Cl aktiviert, im ersten Betriebsbereich evl dagegen wird die Hauptkupplung CO und die zweite Kupplung C2 aktiviert. In den Betriebsbereichen evl und ev2 kann die beispielsweise durch eine elektrische Maschine gebildete zweite Antriebsmaschine 21 motorisch oder generatorisch betrieben werden. Dadurch ist ein stufenloses elektrodynamisches Anfahren möglich, wodurch ein eigenes Anfahrelement wie zum Beispiel ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Anfahrkupplung entfallen kann. Das Umschalten vom stufenlos leistungsverzweigten Betrieb in einen der drei schaltbaren Gänge gl, g2, g3 kann während dem Fahren erfolgen. Während dem Betrieb in einem der drei schaltbaren Gänge g l, g2, g3 kann der Sekundärantrieb 21 wahlweise generatorisch oder motorisch betrieben werden, um Hybridfunktionalitäten wie zum Beispiel "Boosten", Rekuperieren", "Lastpunktverschiebung" oder "Segeln" zu ermöglichen. Fig. 5 zeigt eine Schaltmatrix der Kupplungen CO, Cl, C2 und der Bremseinrichtung Bl für die in Fig . 3 dargestellten Betriebsmodi, wobei ein "X" den aktivierten Zustand der entsprechenden Kupplungen CO, Cl, C2 oder Bremseinrichtung Bl darstellt. Dabei sind die Betriebsmodi (Gangstufenbereiche) el, e2 und e3 für reinen Antrieb durch die zweite Antriebsmaschine 23 - abgesehen von der Stellung der Hauptkupplung CO - äquivalent zu den Betriebsmodi (Gangstufenbereiche) gl, g2 und g3 für kombinierten Antrieb und können sowohl Vorwärts-, als auch Rückwärtsgänge sein.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1), mit zumindest einem mit einer Stegwelle (2) verbundenen Steg (7) mit einem Planetenradsatz (8) bestehen aus einem ersten Planetenrad (9), welches mit einem mit einer ersten Sonnen- radwelle (3) verbundenen ersten Sonnenrad (11) und einem mit einer ersten Hohlradwelle (5) verbundenen ersten Hohlrad (12) im Zahneingriff steht, und einem zweiten Planetenrad (10), welches mit einem mit einer zweiten Sonnenradwelle (4) verbundenen zweiten Sonnenrad (13) und einem mit einer zweiten Hohlradwelle (6) verbundenen zweiten Hohlrad (14) im Zahneingriff steht, wobei jeweils ein erstes Planetenrad (9) und ein zweites Planetenrad (10) auf einem Steg (7) der Stegwelle (2) miteinander kämmend drehbar gelagert sind, und wobei die erste Sonnenradwelle (3), die zweite Sonnenradwelle (4), die Stegwelle (2) und die erste Hohlradwelle (5) zumindest überwiegend auf einer ersten Seite (17) einer Normalebene (ε) auf eine zentrale Drehachse (la) und die zweite Hohlradwelle (6) auf einer zweiten Seite (18) der Normalebene (ε) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (13) und das zweite Hohlrad (14) auf unterschiedlichen Seiten (17, 18) der Normalebene (ε) angeordnet sind .
2. Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (13) auf der ersten Seite (17) und das zweite Hohlrad (14) auf der zweiten Seite (18) der Normalebene (ε) angeordnet sind .
3. Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalebene (ε) eine Mittenebene des Fünf-Wellen-Planetengetriebes (1) darstellt, wobei vorzugsweise die Elemente erstes Sonnenrad (11), erstes Hohlrad (12), erstes Planetenrad (9) und zweites Planetenrad (10) symmetrisch bezüglich der Normalebene (ε) angeordnet sind .
4. Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die - in axialer Richtung gemessene - Breite (B) des zweiten Planetenrades (10) größer ist als die Breite (b) des ersten Planetenrades (9), wobei das zweite Planetenrad (10) in Bezug auf das erste Planetenrad (9) auf beiden Seiten (17, 18) der Normalebene (ε) überragend angeordnet sind und die überragenden Bereiche des zweiten Planetenrades (10) erste bzw. zweite Zahneingriffszonen (15, 16) ausbilden.
5. Fünf-Wellen-Planetengetriebe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweites Planetenrad (10) in der ersten Zahneingriffszone (15) mit dem zweiten Sonnenrad (13) und in der zweiten Zahneingriffszone (16) mit dem zweiten Hohlrad (14) im Zahneingriff steht.
6. Antriebsstrang (20), insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einem Fünf- Wellen-Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes (1) - ausgewählt aus der Gruppe Steg (7), erstes Sonnenrad (11), zweites Sonnenrad (13), erstes Hohlrad (12), zweites Hohlrad (14) - vorzugsweise der Steg (7), über zumindest eine Kupplung (CO; Cl), mit einer vorzugsweise durch eine Brennkraftmaschine gebildeten ersten Antriebsmaschine (22) antriebsverbindbar ist.
7. Antriebsstrang (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das erste Hohlrad, mit einer vorzugsweise durch eine elektrische Maschine gebildeten zweiten Antriebsmaschine verbunden ist.
8. Antriebsstrang (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes, vorzugsweise das zweite Hohlrad, mit zumindest einer Abtriebswelle verbunden ist.
9. Antriebsstrang (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes (1), vorzugsweise das erste Sonnenrad (11), über zumindest eine weitere Kupplung (C2) mit der ersten Antriebsmaschine (22) antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise die erste Antriebsmaschine (22) mit einem ersten Element eines zwischen erster Antriebsmaschine (22) und dem Fünf-Wellen- Planetengetriebe (1) angeordneten Drei-Wellen-Planetengetriebes (30) - ausgewählt aus der Gruppe Sonnerad (33), Steg (32), Hohlrad (33) - und das erste Sonnenrad (11) über die weitere Kupplung (C2) mit einem zweiten Element des Drei-Wellen-Planetengetriebes (30) verbunden bzw. verbindbar ist, wobei besonders vorzugsweise ein drittes Element des Drei- Wellen-Planetengetriebes (20) blockiert ist.
10. Antriebsstrang (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element des Fünf-Wellen-Planetengetriebes (1), vorzugsweise das zweite Sonnenrad (13), über eine Bremseinrichtung (Bl) blockierbar ist.
11. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich (evl, ev2) eine Hauptkupplung (CO) - vorzugsweise auch eine erste (Cl) oder die zweite Kupplungseinrichtung (C2) - aktiviert wird, und dass in zumindest einem Gangstufen- betriebsbereich (g l, g2, g3, el, e2, e3) zumindest ein Kupplungs- und/oder Bremselement aus der Gruppe Bremseinrichtung (Bl), erste Kupplung (Cl) oder zweite Kupplung (C2) - vorzugsweise auch ein weiteres Element dieser Gruppe - aktiviert wird .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich (evl) die Hauptkupplung (CO) und die zweite Kupplungseinrichtung (C2), und in einem zweiten stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich (ev2) die Hauptkupplung (CO) und die erste Kupplung (Cl) aktiviert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich (evl, ev2) die erste Antriebsmaschine (22) und die zweite Antriebsmaschine (23) aktiviert werden, wobei vorzugsweise die erste Antriebsmaschine (22) stationär, und die zweite Antriebsmaschine (23) motorisch oder generatorisch betrieben wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Gangstufenbetriebsbereich (gl, g2, g3) die erste Antriebsmaschine (22) transient betrieben wird und die zweite Antriebsmaschine (23) motorisch oder generatorisch betrieben wird .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Gangstufenbetriebsbereich (el, e2, e3) der Primärantrieb deaktiviert wird und der Sekundärantrieb (21) motorisch oder generatorisch betrieben wird .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Gangstufenbetriebsbereich (gl; el) die Bremseinrichtung (Bl), vorzugsweise auch die zweite Kupplungseinrichtung (C2), aktiviert wird .
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Gangstufenbetriebsbereich (g2; e2) die erste Kupplung (Cl), vorzugsweise auch die zweite Kupplungseinrichtung (C2), aktiviert wird .
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Gangstufenbetriebsbereich (g l; el) die erste Kupplung (Cl) und die Bremseinrichtung (Bl) aktiviert werden.
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