DE102008063699A1

DE102008063699A1 - Transmission unit, particularly vehicle transmission unit, has four planetary gears arranged one behind other along main axis of rotation, where five coupling units are provided to switch eight forward gears

Info

Publication number: DE102008063699A1
Application number: DE200810063699
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Listner; Klaus Dr.-Ing. Riedl; Tobias Schilder; Stefan Dipl.-Ing. Sperrfechter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-24

Abstract

The transmission unit has four planetary gears (P1,P2,P3,P4) arranged one behind the other along a main axis of rotation (10). Five coupling units (S1,S2,S3,S4,S5) are provided to switch eight forward gears, where a drive unit (11) is connected with a ring gear (P13) of former planetary gear and a sun gear (P41) of the fourth planetary gear. An output unit (12) is connected with another ring gear (P33) of the third planetary gear and a planetary gear carrier (P42) of the fourth planetary gear.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a transmission unit for a drive train of a Motor vehicle.

Es sind bereits Getriebeeinheiten mit vier Planetenradsätzen und fünf Koppeleinheiten bekannt.It are already gear units with four planetary gear sets and five coupling units known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Getriebeeinheit mit einer hohen Anzahl von Vorwärtsgetriebegängen bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of the Invention is in particular the object of a compact To provide transmission unit with a high number of forward gears. It is according to the invention solved by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit fünf Koppeleinheiten, die dazu vorgesehen sind, zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge zu schalten, mit einer Antriebseinheit, die drehfest mit einem ersten Hohlrad des ersten Planetenradgetriebes, einem vierten Sonnenrad des vierten Planetenradgetriebes und einem ersten Kopplungselement verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit, die drehfest mit einem dritten Hohlrad des dritten Planetenradgetriebes und einem vierten Planetenradträger des vierten Planetenradgetriebes verbunden ist, vorgeschlagen. Dadurch kann eine Getriebeeinheit bereitgestellt werden, die eine kompakte Bauweise bei einer hohen Anzahl von Gängen mit guter Stufung und ausreichender Spreizung bereitstellt.According to the invention is a Transmission unit, in particular a motor vehicle transmission unit, with four, a first, a second, a third and a fourth, along a main axis of rotation arranged behind one another planetary gear, with five coupling units, which are intended to switch at least eight forward gears, with a drive unit rotatably connected to a first ring gear of the first planetary gear, a fourth sun gear of the fourth Connected planetary gear and a first coupling element is, and with an output unit that is non-rotatable with a third Ring gear of the third planetary gear and a fourth planet carrier of the fourth planetary gear, is proposed. Thereby a transmission unit can be provided which is a compact Construction with a high number of passages with good grading and provides sufficient spread.

Unter einer „Koppeleinheit” soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement mit einer feststehenden Einheit, insbesondere einem Getriebegehäuse, wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen.Under a "coupling unit" should in particular both a coupling unit and a brake unit understood become. Under a "coupling unit" is intended in particular a unit that is intended to be two rotatably arranged Optionally connect or disconnect coupling elements without rotation. Under a "brake unit" is intended in particular a unit intended to be rotatable Coupling element with a fixed unit, in particular a Gearbox, optionally rotatable to connect or disconnect.

Unter „einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Planetenradgetriebe, die entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet sind”, soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Reihenfolge von vier Planetenradgetrieben verstanden werden, die entlang der Hauptrotationsachse in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise das erste Planetenradgetriebe der Antriebswelle zugewandt ist. Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem „ersten bis vierten Planetenradträger”, einem „ersten bis vierten Sonnenrad” und einem „ersten bis vierten Hohlrad” ein dem ersten bis vierten Planetenradgetriebe zugeordneter Planetenradträger bzw. ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d. h. beispielsweise, dass unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger des ersten Planetenradgetriebes verstanden werden soll.Under a first, a second, a third and a fourth planetary gear, which are arranged one behind the other along a main axis of rotation are", in this context, in particular an order of four Be understood planetary gear, along the main axis of rotation arranged in this order, advantageously the first planetary gear facing the drive shaft. to Simplification should continue under a "first to fourth planet carrier", a "first" to the fourth sun wheel "and a "first to fourth ring gear "a the first to fourth planetary gear associated planet carrier or a sun gear or a ring gear are understood, d. H. for example, that under the first planet carrier a planet carrier the first planetary gear to be understood.

Weitere Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist ein „Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Embodiments and further advantages will become apparent from the following Drawing description, claims and drawings. In The drawings is an "embodiment represented the invention. The drawings, the description and the requirements contain numerous features in combination. The specialist will the features expediently also consider individually and to meaningful further combinations sum up.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit, 1 a schematic representation of a transmission unit according to the invention,

2 beispielhafte Übersetzungsverhältnisse für Vorwärtsgetriebegänge der Getriebeeinheit, 2 exemplary gear ratios for forward gears of the transmission unit,

3 eine Schaltlogik der Getriebeeinheit und 3 a switching logic of the transmission unit and

4 eine Schaltbarkeit der Getriebeeinheit. 4 a switchability of the gear unit.

1 zeigt eine Getriebeeinheit, die als eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgestaltet ist. Die Getriebeeinheit weist vier Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 auf. Das erste Planetenradgetriebe P1, das zweite Planetenradgetriebe P2, das dritte Planetenradgetriebe P3 und das vierte Planetenradgetriebe P4 sind hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse 10 angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 der Getriebeeinheit weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. Die Getriebeeinheit weist fünf Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5 auf. Diese sind dazu vorgesehen, genau acht Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 zu schalten. 1 shows a transmission unit, which is designed as a motor vehicle transmission unit. The transmission unit has four planetary gear P1, P2, P3, P4. The first planetary gear P1, the second planetary gear P2, the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4 are consecutively along a main axis of rotation 10 arranged. All planetary gear P1, P2, P3, P4 of the transmission unit have a Einfachplanetenradsatz. The transmission unit has five coupling units S1, S2, S3, S4, S5. These are intended to switch exactly eight forward gears V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8.

Die Getriebeeinheit ist dazu vorgesehen, eine nicht näher dargestellte Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs mit nicht näher dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels der Getriebeeinheit kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsmaschine und den Antriebsrädern eingestellt werden. Die Getriebeeinheit kann mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden, mittels dem das Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann mittels des Hybridantriebsmoduls und der Getriebeeinheit ein CVT realisiert werden, wodurch eine Getriebeeinheit realisiert werden kann, deren Übersetzungsverhältnis zumindest in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann. Die Getriebeeinheit ist als eine Automatikgetriebeeinheit ausgebildet.The gear unit is intended to connect a non-illustrated engine of a motor vehicle with non-illustrated drive wheels of the motor vehicle. By means of the gear unit, a gear ratio between the prime mover and the drive wheels can be adjusted. The transmission unit can be connected to a hybrid drive module, by means of which the drive torque can be changed. Further, by means of the hybrid drive module and the gear unit, a CVT can be realized, whereby a gear unit can be realized, the gear ratio, at least in Teilberei chen can be adjusted continuously. The transmission unit is designed as an automatic transmission unit.

Die Getriebeeinheit weist eine Antriebseinheit 11 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Getriebeeinheit einzuleiten. Der Antriebseinheit 11 kann ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler oder eine nasse Anfahrkupplung denkbar. Grundsätzlich kann das zum Anfahren vorgesehene Modul aber auch in die Getriebeeinheit integriert sein oder beispielsweise eine der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, wie insbesondere die Koppeleinheit S3, als ein Anfahrelement verwendet werden.The transmission unit has a drive unit 11 on, which is intended to initiate a drive torque in the transmission unit. The drive unit 11 may be upstream of a module not shown in detail, which should be provided in particular to provide a start-up functionality. As an upstream module, for example, a converter or a wet starting clutch is conceivable. In principle, however, the module provided for starting can also be integrated into the gear unit or, for example, one of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5, in particular the coupling unit S3, can be used as a starting element.

Weiter weist die Getriebeeinheit eine Abtriebseinheit 12 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus der Getriebeeinheit auszuleiten. Die Abtriebseinheit 12 ist dazu vorgesehen, mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Abtriebseinheit 12 kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dem das aus der Getriebeeinheit ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise eine Differentialgetriebeeinheit, die für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder eine Allradantriebseinheit, die das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Antriebseinheit 11 und die Abtriebseinheit 12 können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten der Getriebeeinheit vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite der Getriebeeinheit ist denkbar.Next, the transmission unit has an output unit 12 on, which is intended to divert a drive torque from the gear unit. The output unit 12 is intended to be connected to drive wheels of the motor vehicle. The output unit 12 can be followed by a module not shown in detail, by means of which the output from the gear unit torque can be distributed to the drive wheels, such as a differential gear unit, which is provided for a speed compensation between the drive wheels, or an all-wheel drive unit, the drive torque to two different drive axles distributed. The drive unit 11 and the output unit 12 can basically be arranged arbitrarily to each other. In particular, a coaxial arrangement on opposite sides of the gear unit is advantageous. But also an arrangement on the same side of the gear unit is conceivable.

Das erste Planetenradgetriebe P1 ist eingangsseitig angeordnet. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11, ein erstes Hohlrad P13 und einen ersten Planetenradträger P12. Der Planetenradträger P12 führt Planetenräder P14 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14 kämmen mit dem Sonnenrad P11 und mit dem Hohlrad P13. Die Planeten räder P14 sind drehbar auf dem Planetenradträger P12 gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist zwischen dem Sonnenrad P11 und dem Hohlrad P13 bei fixiertem Planetenradträger P12 ein Standübersetzungsverhältnis von –1,500 auf.The first planetary gear P1 is arranged on the input side. The first planetary gear P1 has a Einfachplanetenradsatz on. The simple planetary gearset includes a first sun gear P11, a first ring gear P13 and a first planet carrier P12. The planet carrier P12 leads planetary gears P14 on a circular path. The planet gears P14 mesh with the sun gear P11 and with the ring gear P13. The planet wheels P14 are rotatable on the planet P12 stored. The first planetary gear P1 has between the Sun P11 and the ring gear P13 with fixed planet P12 a stand translation ratio of -1,500.

Das zweite Planetenradgetriebe P2 ist mittig eingangsseitig angeordnet. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21, ein zweites Hohlrad P23 und einen zweiten Planetenradträger P22. Der Planetenradträger P22 führt Planetenräder P24 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24 kämmen mit dem Sonnenrad P21 und mit dem Hohlrad P23. Die Planetenräder P24 sind drehbar auf dem Planetenradträger P22 gelagert. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist zwischen dem Sonnenrad P21 und dem Hohlrad P23 bei fixiertem Planetenradträger P22 ein Standübersetzungsverhältnis von –3,501 auf.The second planetary gear P2 is arranged centrally on the input side. The second planetary gear P2 has a Einfachplanetenradsatz on. The simple planetary gearset includes a second sun gear P21, a second ring gear P23 and a second planet carrier P22. The planet carrier P22 leads planetary gears P24 on a circular path. The planet gears P24 mesh with the sun gear P21 and with the ring gear P23. The planet gears P24 are rotatable on the planet P22 stored. The second planetary gear P2 has between the Sun P21 and the ring gear P23 with fixed planet carrier P22 a stand translation ratio of -3.501.

Das dritte Planetenradgetriebe P3 ist mittig ausgangsseitig angeordnet. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31, ein drittes Hohlrad P33 und einen dritten Planetenradträger P32. Der Planetenradträger P32 führt Planetenräder P34 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34 kämmen mit dem Sonnenrad P31 und mit dem Hohlrad P33. Die Planetenräder P34 sind drehbar auf dem Planetenradträger P32 gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist zwischen dem Sonnenrad P31 und dem Hohlrad P33 bei fixiertem Planetenradträger P32 ein Standübersetzungsverhältnis von –1,598 auf.The third planetary gear P3 is arranged centrally on the output side. The third planetary gear P3 has a Einfachplanetenradsatz on. The simple planetary gearset includes a third sun gear P31, a third ring gear P33 and a third planet carrier P32. The planet carrier P32 leads planetary gears P34 on a circular path. The planet gears P34 mesh with the sun gear P31 and with the ring gear P33. The planet gears P34 are rotatable on the planet P32 stored. The third planetary gear P3 has between the Sun P31 and the ring gear P33 with fixed planet P32 a stand translation ratio of -1.598.

Das vierte Planetenradgetriebe P4 ist ausgangsseitig angeordnet. Das vierte Planetenradgetriebe P4 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein viertes Sonnenrad P41, ein viertes Hohlrad P43 und einen vierten Planetenradträger P42. Der Planetenradträger P42 führt Planetenräder P44 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P44 kämmen mit dem Sonnenrad P41 und mit dem Hohlrad P43. Die Planetenräder P44 sind drehbar auf dem Planetenradträger P42 gelagert. Das vierte Planetenradgetriebe P4 weist zwischen dem Sonnenrad P41 und dem Hohlrad P43 bei fixiertem Planetenradträger P42 ein Standübersetzungsverhältnis von –2,178 auf.The fourth planetary gear P4 is arranged on the output side. The fourth planetary gear P4 has a Einfachplanetenradsatz on. The simple planetary gearset includes a fourth sun gear P41, a fourth ring gear P43 and a fourth planet carrier P42. The planet carrier P42 leads planetary wheels P44 on a circular path. The planet gears P44 mesh with the sun P41 and with the ring gear P43. The planet gears P44 are rotatable on the planet P42 stored. The fourth planetary gear P4 has between the Sun P41 and the ring gear P43 with fixed planet carrier P42 a stand translation ratio of -2,178.

Die drei Koppeleinheiten S1, S4, S5 sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11, S41, S51 und ein zweites drehbares Kopplungselement S12, S42, S52 auf. Die drei Koppeleinheiten S1, S4, S5 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11, S12, S41, S42, S51, S52 drehfest miteinander zu verbinden.The three coupling units S1, S4, S5 are designed as coupling units. They each have a first rotatable coupling element S11, S41, S51 and a second rotatable coupling element S12, S42, S52. The three coupling units S1, S4, S5 are each provided to their two coupling elements S11, S12, S41, S42, S51, S52 rotatably with each other connect to.

Die zwei Koppeleinheiten S2, S3 sind als Bremseinheiten ausgebildet und weisen jeweils nur ein Kopplungselement S21, S31 auf. Die Koppeleinheiten S2, S3 sind jeweils dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S21, S31 drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 zu verbinden.The two coupling units S2, S3 are designed as brake units and each have only one coupling element S21, S31. The coupling units S2, S3 are each provided to their coupling element S21, S31 rotationally fixed to a transmission housing 13 connect to.

Die Koppeleinheit S1, die als Kupplungseinheit ausgeführt ist, und die Koppeleinheiten S2, S3, die als Bremseinheiten ausgeführt sind, sind außenliegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S4, S5, die als Kupplungseinheiten ausgeführt sind, sind innenliegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S1, S2, S4, S5 sind als Lamellenpakete ausgeführt. Die Koppeleinheit S3 ist als eine Klauenkoppeleinheit ausgeführt. Sie weist eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit auf, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Um die Koppeleinheit S3 als Anfahrelement zu verwenden, kann die Koppeleinheit S3 alternativ auch mittels einer Reibkupplung, wie insbesondere mittels einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.The coupling unit S1, which is designed as a coupling unit, and the coupling units S2, S3, which are designed as brake units, are designed externally. The coupling units S4, S5, the are designed as coupling units, are running on the inside. The coupling units S1, S2, S4, S5 are designed as disk packs. The coupling unit S3 is designed as a jaw coupling unit. It has a synchronization unit, not shown, to which in principle can also be dispensed with. In order to use the coupling unit S3 as a starting element, the coupling unit S3 can alternatively be performed by means of a friction clutch, in particular by means of a multi-plate clutch.

Die Koppeleinheit S1 ist in axialer Richtung eingangsseitig von dem ersten Planetenradgetriebe P1 angeordnet. Die Koppeleinheiten S2, S3 sind in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Da die Koppeleinheiten S1, S2, S3 radial außerhalb der Planetenradgetriebe P1, P2 angeordnet sind, können sie auch zumindest teilweise axial in Höhe der beiden Planetenradgetriebe P1, P2 angeordnet werden. Die Koppeleinheit S4 ist in axialer Richtung zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 angeordnet. Die Koppeleinheit S5 ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3 und dem vierten Planetenradgetriebe P4 angeordnet.The Coupling unit S1 is in the axial direction on the input side of the first planetary gear P1 arranged. Coupling units S2, S3 are in the axial direction between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2 arranged. Since the coupling units S1, S2, S3 radially outward the planetary gear P1, P2 are arranged, they can also at least partially axially equal to the two planetary gear P1, P2 are arranged. The coupling unit S4 is in the axial direction between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3 arranged. The coupling unit S5 is in the axial direction between the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4 arranged.

Die Antriebseinheit 11 ist mittels einer Antriebswelle 14, die an die Antriebseinheit 11 anschließt, drehfest mit dem ersten Hohlrad P13 und dem vierten Sonnenrad P41 verbunden. Das erste Koppelement S51 der Koppeleinheit S5 ist an das vierte Sonnenrad P41 angebunden, wodurch das Koppelement S51 ebenfalls drehfest mit der Antriebseinheit 11 verbunden ist. Das erste Sonnenrad P11 ist drehfest mit einem Getriebegehäuse verbunden. Das erste Kopplungselement S11 der Koppeleinheit S1 ist drehfest an den ersten Planetenradträger P12 angebunden. Mittels einer Verbindungswelle 16 sind das zweite Kopplungselement S12 der Koppeleinheit S1, das Kopplungselement S21 der Koppeleinheit S2, das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 drehfest miteinander verbunden. Das zweite Kopplungselement S52 der Koppeleinheit S5 und das erste Kopplungselement S41 der Koppeleinheit S4 sind drehfest an den dritten Planetenradträger P32 angebunden. Das zweite Kopplungselement S42 der Koppeleinheit S4 und das Kopplungselement S31 der Koppeleinheit S3 sind drehfest an den zweiten Planetenradträger P22 angebunden. Mittels einer Verbindungswelle 17 sind das zweite Hohlrad P23 und das vierte Hohlrad P43 drehfest miteinander verbunden. Die Abtriebseinheit 12 ist mittels einer Abtriebswelle 15 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33 und dem vierten Planetenradträger P42 verbunden.The drive unit 11 is by means of a drive shaft 14 connected to the drive unit 11 connects, rotatably connected to the first ring gear P13 and the fourth sun P41. The first coupling element S51 of the coupling unit S5 is connected to the fourth sun P41, whereby the coupling element S51 also rotatably with the drive unit 11 connected is. The first sun P11 is rotatably connected to a transmission housing. The first coupling element S11 of the coupling unit S1 is rotatably connected to the first planet P12. By means of a connecting shaft 16 the second coupling element S12 of the coupling unit S1, the coupling element S21 of the coupling unit S2, the second sun P21 and the third sun P31 are rotatably connected to each other. The second coupling element S52 of the coupling unit S5 and the first coupling element S41 of the coupling unit S4 are non-rotatably connected to the third planet P32. The second coupling element S42 of the coupling unit S4 and the coupling element S31 of the coupling unit S3 are non-rotatably connected to the second planet P22. By means of a connecting shaft 17 are the second ring gear P23 and the fourth ring gear P43 rotatably connected to each other. The output unit 12 is by means of an output shaft 15 rotatably connected to the third ring gear P33 and the fourth planet P42.

Die Antriebswelle 14, die mit der Antriebseinheit 11 verbunden ist, durchsetzt die drei Sonnenräder P11, P21, P31 und ist an das vierte Sonnenrad P41 angebunden. Zur Anbindung des ersten Hohlrads P13 ist ein Teil der Antriebswelle 14 ausgangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 nach außen geführt. Die Verbindungswelle 16 und die Koppeleinheit S1 umgeben einen Teil des ersten Planetenradgetriebes P1. Zur Anbindung des Kopplungselements S12 ist die Verbindungswelle 16 um das erste Planetenradgetriebe P1 herumgeführt. Zur Anbindung der Sonnenräder P21, P31 ist die Verbindungswelle 16 zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 axial nach innen geführt. Ein Teil der Verbindungswelle 16 ist als eine Hohlwelle ausgeführt, der unmittelbar benachbart zu der Antriebswelle 14 angeordnet ist. Eine Anbindung für das Kopplungselement S31, mittels dem das Kopplungselement S31 an den zweiten Planetenradträger P22 angebunden ist, ist zur Vergrößerung eines Wirkdurchmesser zwischen der Verbindungswelle 16 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 radial nach außen geführt. Die Verbindungswelle 17, die an die Hohlräder P23, P43 angebunden ist, umgibt das dritte Planetenradgetriebe P3. Die Koppeleinheit S4 ist innerhalb der Verbindungswelle 17 angeordnet. Die Abtriebswelle 15, die an das dritte Hohlrad P33 angebunden ist, ist teilweise innerhalb der Verbindungswelle 17 angeordnet. Zur Anbindung der Abtriebseinheit 12 ist die Abtriebswelle 15 mittels des vierten Planetenradträgers P42 durch das vierte Planetenradgetriebe P4 hindurchgeführt. Die Koppeleinheit S5 ist innerhalb der Abtriebswelle 15 angeordnet.The drive shaft 14 that with the drive unit 11 is connected, passes through the three sun gears P11, P21, P31 and is connected to the fourth sun P41. For connecting the first ring gear P13 is a part of the drive shaft 14 On the output side of the first planetary gear P1 out to the outside. The connecting shaft 16 and the coupling unit S1 surround a part of the first planetary gear P1. For connection of the coupling element S12 is the connecting shaft 16 around the first planetary gear P1 around. To connect the sun gears P21, P31 is the connecting shaft 16 between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2 axially inwardly guided. Part of the connecting shaft 16 is designed as a hollow shaft, which is immediately adjacent to the drive shaft 14 is arranged. A connection for the coupling element S31, by means of which the coupling element S31 is connected to the second planet P22, is to increase an effective diameter between the connecting shaft 16 and the second planetary gear P2 guided radially outward. The connecting shaft 17 , which is connected to the ring gears P23, P43, surrounds the third planetary gear P3. The coupling unit S4 is within the connecting shaft 17 arranged. The output shaft 15 , which is connected to the third ring gear P33, is partially within the connecting shaft 17 arranged. For connection of the output unit 12 is the output shaft 15 passed through the fourth planetary gear P4 by means of the fourth planet carrier P42. The coupling unit S5 is within the output shaft 15 arranged.

Mittels der Getriebeeinheit sind unterschiedliche Hybridantriebsmodule kombinierbar. Zur Realisierung eines Starter-Generators kann eine erste Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an die Antriebseinheit 11 bzw. die Antriebswelle 14 angebunden werden. Zur Realisierung eines CVT kann zusätzlich eine weitere Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an ein vorteilhaftes Getriebeelement der Getriebeeinheit angebunden werden, wie beispielsweise an die Anbindung, mittels der der zweite Planetenradträger P22 drehfest mit dem Kopplungselement S31 der Koppeleinheit S3 verbunden ist.By means of the gear unit different hybrid drive modules can be combined. To realize a starter-generator, a first drive machine of the hybrid drive module to the drive unit 11 or the drive shaft 14 be connected. To realize a CVT, a further drive machine of the hybrid drive module can additionally be connected to an advantageous transmission element of the transmission unit, for example to the connection by means of which the second planet carrier P22 is connected in a rotationally fixed manner to the coupling element S31 of the coupling unit S3.

Die Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 werden mittels der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geschaltet (vgl. 3). In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1–V8 sind jeweils höchstens zwei der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geschlossen, während die restlichen Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5 geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1–V8 werden jeweils höchstens zwei der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 verändert. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1–V8 bleibt jeweils eine bereits geschlossene Koppeleinheit S1, S2, S3, S4, S5 geschlossen.The forward gears V1-V8 are connected by means of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5 (see. 3 ). In the forward gears V1-V8 described below, at most two of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5 are closed, while the remaining coupling units S1, S2, S3, S4, S5 are open. In a switching operation of one of the forward gears V1-V8 in an adjacent forward gear V1-V8 at most two of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6 are changed. At each switching operation of one of the forward gears V1-V8 in an adjacent forward gear V1-V8 each one already closed ne coupling unit S1, S2, S3, S4, S5 closed.

Der erste Vorwärtsgetriebegang V1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₁ von 5,071 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1 wird gebildet, indem die zwei Koppeleinheiten S1, S3 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.The first forward gear V1, in this embodiment, between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₁ of 5,071. The first forward gear V1 is formed by closing the two coupling units S1, S3. The coupling unit S1 rotatably connects the second sun gear P21 to the first planet carrier P12. The coupling unit S3 connects the second planet P22 rotation with the transmission housing 13 ,

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das zweite Sonnenrad P21 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Da der zweite Planetenradträger P22 fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das vierte Hohlrad P43 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Das vierte Sonnenrad P41 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12 ist daher durch die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23, die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im ersten Vorwärtsgetriebegang V1 über das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt, wo er mit dem eingeleiteten Kraftfluss wieder kombiniert wird. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The first ring gear P13 rotates at a same speed as the drive unit 11 , Since the first sun gear P11 is fixed, a rotational speed of the first planet carrier P12 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stand ratio of the first planetary gear P1. The second sun gear P21 has the same speed as the first planet carrier P12. Since the second planet carrier P22 is fixed, a rotational speed of the second ring gear P23 is defined by the rotational speed of the first planetary gear carrier P12 and the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The fourth ring gear P43 has the same speed as the second ring gear P23. The fourth sun gear P41 has the same speed as the drive unit 11 , One speed of the output unit 12 is therefore due to the rotational speed of the second ring gear P23, the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the fourth planetary gear P4 defines. A force flow introduced into the gear unit is split in the first forward gear V1 via the fourth planetary gear P4. Part of the power flow is fed back via the second planetary gear P2 to the first planetary gear P1, where it is combined again with the introduced power flow. Another part of the power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₂ von 3,178 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2 wird gebildet, indem die zwei Koppeleinheiten S2, S3 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet das zweite Sonnenrad P21 dreh fest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.The second forward gear V2, in this embodiment, between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₂ of 3.178. The second forward gear V2 is formed by the two coupling units S2, S3 are closed. The coupling unit S2 connects the second sun gear P21 rotatably fixed to the transmission housing 13 , The coupling unit S3 connects the second planet P22 rotation with the transmission housing 13 ,

Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Da das zweite Sonnenrad P21 und der zweite Planetenradträger P22 fixiert sind, ist auch das zweite Hohlrad P23 fixiert. Da das vierte Hohlrad P43 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23 verbunden ist, ist eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 und damit eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12 durch das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun gear P41 rotates at the same speed as the drive unit 11 , Since the second sun gear P21 and the second planet carrier P22 are fixed, the second ring gear P23 is also fixed. Since the fourth ring gear P43 is non-rotatably connected to the second ring gear P23, a rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 and thus a rotational speed of the output unit 12 by the stationary gear ratio of the fourth planetary gear P4 and the rotational speed of the drive unit 11 Are defined. A force flow introduced into the transmission unit is discharged in the second forward gear V2 via the fourth planetary gear P4.

Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₃ von 2,184 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 wird gebildet, indem die zwei Koppeleinheiten S3, S4 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22, wodurch auch der dritte Planetenradträger P32 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 verbunden ist.The third forward gear V3 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₃ of 2.184. The third forward gear V3 is formed by closing the two coupling units S3, S4. The coupling unit S3 connects the second planet P22 rotation with the transmission housing 13 , The coupling unit S4 rotatably connects the third planet P32 with the second planet carrier P22, whereby the third planet P32 rotatably connected to the transmission housing 13 connected is.

Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Der zweite Planetenradträger P22 und der dritte Planetenradträger P32 sind fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 ist durch die Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebes P2, P3 und die fixierten Planetenradträger P22, P32 definiert. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42, die gleich ist wie die Drehzahl der Abtriebseinheit 12, ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 und das Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im dritten Vorwärtsgetriebegang V3 über das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 und das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das Hohlrad P43 des vierten Planetenradgetriebes P4 rückgekoppelt. Der rekombinierte Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun gear P41 rotates at the same speed as the drive unit 11 , The second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 are fixed. A speed ratio between the fourth planet carrier P42 and the fourth ring gear P43 is defined by the stand ratios of the planetary gear P2, P3 and the fixed planetary carrier P22, P32. A speed of the fourth planetary gear carrier P42, which is the same as the rotational speed of the output unit 12 , is determined by the speed of the drive unit 11 , the stand ratio of the fourth planetary gear P4 and the speed ratio between the fourth planetary gear P42 and the fourth ring gear P43 defined. A force flow introduced into the gear unit is split up in the third forward gear V3 via the fourth planetary gear P4. Part of the power flow is fed back via the third planetary gear P3 and the second planetary gear P2 to the ring gear P43 of the fourth planetary gear P4. The recombined power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₄ von 1,456 auf.The fourth forward gear V4 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₄ of 1.456.

Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 wird gebildet, indem die zwei Koppeleinheiten S2, S4 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22.The fourth forward gear V4 is formed by closing the two coupling units S2, S4. The coupling unit S2 connects the second sun P21 and the third sun P31 rotatably connected to the transmission housing 13 , The coupling unit S4 connects the third planet P32 rotatably with the second planet P22.

Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 sind fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 ist durch die Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebes P2, P3 und die fixierten Sonnenräder P21, P31 definiert. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 und das Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im vierten Vorwärtsgetriebegang V4 über das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 und das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das Hohlrad P43 des vierten Planetenradgetriebes P4 rückgekoppelt. Der rekombinierte Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun P41 rotates with a Same speed as the drive unit 11 , The second sun gear P21 and the third sun gear P31 are fixed. A speed ratio between the fourth planet carrier P42 and the fourth ring gear P43 is defined by the stationary gear ratios of the planetary gear P2, P3 and the fixed sun gears P21, P31. A rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 , the stand ratio of the fourth planetary gear P4 and the speed ratio between the fourth planetary gear P42 and the fourth ring gear P43 defined. A force flow introduced into the gear unit is split in the fourth forward gear V4 via the fourth planetary gear P4. Part of the power flow is fed back via the third planetary gear P3 and the second planetary gear P2 to the ring gear P43 of the fourth planetary gear P4. The recombined power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₅ von 1,143 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S4 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest dem zweiten Sonnenrad P21 und dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22.The fifth forward gear V5 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₅ of 1,143. The fifth forward gear V5 is formed by the coupling units S1, S4 are closed. The coupling unit S1 connects the first planet P12 rotatably the second sun P21 and the third sun P31. The coupling unit S4 connects the third planet P32 rotatably with the second planet P22.

Das vierte Sonnenrad P41 und das erste Hohlrad P13 rotieren mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 weisen die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 ist durch die Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P2, P3 und die Drehzahl der Sonnenräder P21, P31 definiert. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 und das Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im fünften Vorwärtsgetriebegang V5 teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 und teilweise auf das vierte Planetenradgetriebe P4 übertragen. Der auf das vierte Planetenradgetriebe P4 übertragene Kraftfluss wird weiter aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 und das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das Hohlrad P43 des vierten Planetenradgetriebes P4 rückgekoppelt. Der über das erste Planetenradgetriebe P1 übertragene Kraftfluss wird ebenfalls an das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet. Der rekombinierte Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun gear P41 and the first ring gear P13 rotate at a same speed as the drive unit 11 , Since the first sun gear P11 is fixed, a rotational speed of the second planetary gear carrier P22 is determined by the stall ratio of the first planetary gear P1 and the rotational speed of the drive unit 11 Are defined. The second sun P21 and the third sun P31 have the same speed as the second planet P22. A speed ratio between the fourth planet carrier P42 and the fourth ring gear P43 is defined by the stationary gear ratios of the planetary gears P2, P3 and the number of revolutions of the sun gears P21, P31. A rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 , the stand ratio of the fourth planetary gear P4 and the speed ratio between the fourth planetary gear P42 and the fourth ring gear P43 defined. A force flow introduced into the transmission unit is transmitted in the fifth forward gear V5 partially to the first planetary gear P1 and partially to the fourth planetary gear P4. The transmitted to the fourth planetary gear P4 power flow is further split. Part of the power flow is fed back via the third planetary gear P3 and the second planetary gear P2 to the ring gear P43 of the fourth planetary gear P4. The transmitted via the first planetary gear P1 power flow is also passed to the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The recombined power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₆ von 1,000 auf. Er ist als ein Direktgang ausgebildet. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6 wird gebildet, indem die zwei Koppeleinheiten S4, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S5 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22.The sixth forward gear V6 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₆ of 1,000. He is trained as a direct trainee. The sixth forward gear V6 is formed by closing the two coupling units S4, S5. The coupling unit S5 connects the drive unit 11 non-rotatable with the third planet carrier P32. The coupling unit S4 connects the third planet P32 rotatably with the second planet P22.

Das vierte Sonnenrad P41, der dritte Planetenradträger P32 und der zweite Planetenradträger P22 rotieren mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das zweite Hohlrad P23 und das vierte Hohlrad P43 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 rotieren ebenfalls mit einer gleichen Drehzahl. Die drei Planetenradgetriebe P2, P3, P4 sind daher jeweils mehrfach wirkungsmäßig miteinander verbunden. Aufgrund der differierenden Standübersetzungsverhältnisse der drei Planetenradgetriebe P2, P3, P4 weisen der vierte Planetenradträger P42 und das vierte Hohlrad P43 die gleiche Drehzahl auf. Das vierte Planetenradgetriebe P4 ist somit verblockt, wodurch der vierte Planetenradträger P42 und damit die Abtriebseinheit 12 die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebseinheit 11. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 über das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 und das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das Hohlrad P43 des vierten Planetenradgetriebes P4 rückgekoppelt. Der rekombinierte Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun gear P41, the third planet carrier P32, and the second planet carrier P22 rotate at a same speed as the drive unit 11 , The second ring gear P23 and the fourth ring gear P43 rotate at a same speed. The second sun gear P21 and the third sun gear P31 also rotate at a same speed. The three planetary gear P2, P3, P4 are therefore each operatively connected several times. Due to the differing stand ratios of the three planetary gear P2, P3, P4, the fourth planet P42 and the fourth ring gear P43 have the same speed. The fourth planetary gear P4 is thus blocked, whereby the fourth planet P42 and thus the output unit 12 the same speed as the drive unit 11 , A force flow introduced into the gear unit is split in the sixth forward gear V6 via the fourth planetary gear P4. Part of the power flow is fed back via the third planetary gear P3 and the second planetary gear P2 to the ring gear P43 of the fourth planetary gear P4. The recombined power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₇ von 0,800 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 wird gebildet, indem die beiden Koppeleinheiten S1, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad P21 und dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S5 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32.The seventh forward gear V7 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₇ of 0.800. The seventh forward gear V7 is formed by the two coupling units S1, S5 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first planet P12 with the second sun P21 and the third sun P31. The coupling unit S5 connects the drive unit 11 non-rotatable with the third planet carrier P32.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P11 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 ist durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3, die Drehzahl der drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 verbundenen Antriebseinheit 11 und die Drehzahl des drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 verbundenen ersten Hohlrads P13 definiert. Die Abtriebseinheit 12, die über den vierten Planetenradträger P42 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33 verbunden ist, weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad P33. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im siebten Vorwärtsgetriebegang V7 über das vierte Sonnenrad P41 an das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet und dort aufgesplittet. Ein Teil wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 an das vierte Planetenradgetriebe P4 weitergeleitet. Ein weiterer Teil wird direkt über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The first ring gear P13 rotates with a sliding speed as the drive unit 11 , Since the first sun gear P11 is fixed, a rotational speed of the first planet carrier P12 is determined by the stand ratio of the first planetary gear P11 and the rotational speed of the drive unit 11 Are defined. A rotational speed of the third ring gear P33 is determined by the stationary gear ratio of the third planetary gear P3, the rotational speed of the rotatably connected to the third planet P32 drive unit 11 and the rotational speed of the first ring gear P13 non-rotatably connected to the third sun gear P31 defined. The output unit 12 , which is rotatably connected via the fourth planet P42 with the third ring gear P33, has the same speed as the third ring gear P33. A force flow introduced into the transmission unit is conducted in the seventh forward gear V7 via the fourth sun gear P41 to the third planetary gear P3 and split there. One part is forwarded via the third planetary gear P3 to the fourth planetary gear P4. Another part is discharged directly via the fourth planetary gear P4.

Der achte Vorwärtsgetriebegang V8 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₈ von 0,615 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8 wird gebildet, indem die beiden Koppeleinheiten S2, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet das zweite Sonnenrad P21 und das dritte Sonnenrad P31 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32.The eighth forward gear V8 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i ₈ of 0.615. The eighth forward gear V8 is formed by the two coupling units S2, S5 are closed. The coupling unit S2 connects the second sun P21 and the third sun P31 rotatably connected to the transmission housing 13 , The coupling unit S5 connects the drive unit 11 non-rotatable with the third planet carrier P32.

Der dritte Planetenradträger P32 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Da das dritte Sonnenrad P31 fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33, und damit auch die Drehzahl der Abtriebseinheit 12, durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im achten Vorwärtsgetriebegang V8 über das vierte Sonnenrad P41 an das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet und dort aufgesplittet. Ein Teil wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 an das vierte Planetenradgetriebe P4 weitergeleitet. Ein weiterer Teil wird direkt über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The third planet carrier P32 has the same speed as the drive unit 11 , Since the third sun P31 is fixed, a rotational speed of the third ring gear P33, and thus the rotational speed of the output unit 12 , Defined by the stationary gear ratio of the third planetary gear P3. A force flow introduced into the transmission unit is conducted in the eighth forward gear V8 via the fourth sun P41 to the third planetary gear P3 and split there. One part is forwarded via the third planetary gear P3 to the fourth planetary gear P4. Another part is discharged directly via the fourth planetary gear P4.

Der Rückwärtsgetriebegang R1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i_R von –3,544 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1 wird gebildet, indem die beiden Koppeleinheiten S3, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32.The reverse gear R1 has in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i _R of -3.544. The reverse gear R1 is formed by the two coupling units S3, S5 are closed. The coupling unit S3 connects the second planet P22 rotation with the transmission housing 13 , The coupling unit S5 connects the drive unit 11 non-rotatable with the third planet carrier P32.

Das vierte Sonnenrad P41 und der dritte Planetenradträger P32 weisen eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43. Das vierte Hohlrad P43 ist über das zweite Planetenradgetriebe P2 wirkungsmäßig mit dem dritten Sonnenrad P31 verbunden. Eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31 ist durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 und eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43 definiert. Eine Drehzahl des dritten Hohlrads P43, die gleich ist wie die Drehzahl der Abtriebseinheit 12, ist durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3, die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42 und dem vierten Hohlrad P43 ist somit mittels der Planetenradgetriebe P2, P3 definiert. Ein in die Getriebeeinheit eingeleiteter Kraftfluss wird im Rückwärtsgetriebegang R1 über das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 und das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das Hohlrad P43 des vierten Planetenradgetriebes P4 rückgekoppelt. Der rekombinierte Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The fourth sun gear P41 and the third planet carrier P32 have the same speed as the drive unit 11 , The stand ratio of the fourth planetary gear P4 defines a speed ratio between the fourth planet P42 and the fourth ring gear P43. The fourth ring gear P43 is operatively connected to the third sun gear P31 via the second planetary gear P2. A rotational speed of the third sun gear P31 is defined by the stationary gear ratio of the second planetary gear P2 and a rotational speed of the fourth ring gear P43. A speed of the third ring gear P43, which is the same as the rotational speed of the output unit 12 , is by the stationary gear ratio of the third planetary gear P3, the rotational speed of the third sun gear P31 and the rotational speed of the drive unit 11 Are defined. The speed ratio between the fourth planet carrier P42 and the fourth ring gear P43 is thus defined by means of the planetary gear P2, P3. A force flow introduced into the gear unit is split in the reverse gear R1 via the fourth planetary gear P4. Part of the power flow is fed back via the third planetary gear P3 and the second planetary gear P2 to the ring gear P43 of the fourth planetary gear P4. The recombined power flow is discharged via the fourth planetary gear P4.

Ein Stufensprung X12 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V1, V2 beträgt 1,596. Ein Stufensprung φ_2/3 zwischen dem zweiten und dem dritten Vorwärtsgetriebegang V2, V3 beträgt 1,455. Ein Stufensprung φ_3/4 zwischen dem dritten und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V3, V4 beträgt 1,500. Ein Stufensprung φ_4/5 zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4, V5 beträgt 1,273. Ein Stufensprung φ_5/6 zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V5, V6 beträgt 1,143. Ein Stufensprung φ_6/7 zwischen dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V6, V7 beträgt 1,250. Ein Stufensprung φ_7/B zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang V7, V8 beträgt 1,300. Eine Gesamtspreizung der Getriebeeinheit zwi schen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 beträgt ca. 8,2 (vgl. 2). Sie kann mittels geänderter Grundübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 verändert und insbesondere erhöht werden.A step increment X12 between the first and second forward gears V1, V2 is 1.596. A step increment φ _2/3 between the second and third forward gears V2, V3 is 1.455. An increment φ _3/4 between the third and fourth forward gears V3, V4 is 1.500. A step increment φ _4/5 between the fourth and fifth forward gears V4, V5 is 1.273. A step increment φ _5/6 between the fifth and sixth forward gears V5, V6 is 1.143. A step increment φ _6/7 between the sixth and seventh forward gears V6, V7 is 1.250. An increment φ _{7 / B} between the seventh and eighth forward gears V7, V8 is 1.300. An overall spread of the gear unit between tween the first forward gear V1 and the eighth forward gear V8 is about 8.2 (see. 2 ). It can be changed by means of changed basic gear ratios of the planetary gear P1, P2, P3, P4 and in particular increased.

Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V8 ca. 1,9. Der Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 beschreibt ein Verhältnis zwischen einer Drehzahl der Antriebseinheit 11 und einer maximalen Drehzahl, die an den Sonnenrädern P11, P21, P31, P41, den Hohlrädern P13, P23, P33, P43 oder den Planetenradträgern P12, P22, P32, P42 in einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 auftritt. Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenräder P14, P24, P34, P44 beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V8 ca. 3,3.A maximum speed factor for the planetary gear P1, P2, P3, P4 is in the forward gears V1-V8 about 1.9. The speed factor for the planetary gear P1, P2, P3, P4 describes a ratio between a rotational speed of the drive unit 11 and a maximum rotational speed provided on the sun gears P11, P21, P31, P41, the ring gears P13, P23, P33, P43 or the planetary carrier P12, P22, P32, P42 in one of the pre Gear ratios V1-V8 occur. A maximum speed factor for the planet gears P14, P24, P34, P44 is approximately 3.3 in the forward gears V1-V8.

Ein maximaler Drehmomentfaktor beträgt für die Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 ca. 5,0. Der maximale Drehmomentfaktor tritt im ersten Vorwärtsgetriebegang V1 an dem der Abtriebseinheit 11 zugeordneten vierten Planetenradträger P42 auf. Der Drehmomentfaktor beschreibt ein Verhältnis zwischen einem Antriebsmoment, das an der Antriebseinheit 11 anliegt, und einem maximalen Drehmoment, das an den Sonnenrädern P11, P21, P31, P41, den Hohlrädern P13, P23, P33, P43 oder den Planetenradträgern P12, P22, P32, P42 auftritt.A maximum torque factor is about 5.0 for the forward gears V1-V8. The maximum torque factor occurs in the first forward gear V1 at the output unit 11 associated fourth planet carrier P42. The torque factor describes a relationship between a drive torque acting on the drive unit 11 and a maximum torque occurring at the sun gears P11, P21, P31, P41, the ring gears P13, P23, P33, P43, or the planetary carrier P12, P22, P32, P42.

Eine Schaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 ist in 4 gezeigt. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V5, V7 schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V4, V8 schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V4, V5, V6 schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V5, V8 schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5 sind die Vorwärtsgetriebegänge V3, V4, V6, V7 schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V5, V7, V8 schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V4, V6, V8 schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V4, V6, V7 schaltbar.A shiftability of the forward gears V1-V8 is in 4 shown. Starting from the first forward gear V1, the forward gears V2, V3, V5, V7 are switchable. Starting from the second forward gear V2, the forward gears V1, V3, V4, V8 are switchable. Starting from the third forward gear V3, the forward gears V2, V4, V5, V6 are switchable. Starting from the fourth forward gear V4, the forward gears V1, V3, V5, V8 are switchable. Starting from the fifth forward gear V5, the forward gears V3, V4, V6, V7 are switchable. Starting from the sixth forward gear V6, the forward gears V1, V5, V7, V8 are switchable. Starting from the seventh forward gear V7, the forward gears V2, V4, V6, V8 are switchable. Starting from the eighth forward gear V8, the forward gears V2, V4, V6, V7 are switchable.

Claims

Transmission unit, in particular a motor vehicle transmission unit, with four, a first, a second, a third and a fourth, along a main axis of rotation ( 10 ) arranged behind one another planetary gear (P1, P2, P3, P4), with five coupling units (S1, S2, S3, S4, S5), which are intended to switch at least eight forward gears (V1-V8), with a drive unit ( 11 ) rotatably connected to a first ring gear (P13) of the first planetary gear (P1) and a fourth sun gear (P41) of the fourth planetary gear (P4) is connected, and with an output unit ( 12 ) rotatably connected to a third ring gear (P33) of the third planetary gear (P3) and a fourth planet carrier (P42) of the fourth planetary gear (P4) is connected.

Gear unit according to Claim 1, characterized by a coupling element (S51) which is non-rotatably connected to the drive unit (S51). 11 ) connected is.

Transmission unit according to claim 1 or 2, characterized by a third planet carrier (P32) and two coupling elements (S41, S52), all of which are rotationally connected with each other.

Transmission unit according to claims 2 and 3, characterized in that one of the coupling units (S5) is provided for non-rotatably with the drive unit ( 11 ) coupled to each other coupling elements (S51) and one of the rotatably connected to the third planet carrier (P32) coupling elements (S52).

Gear unit according to one of the preceding claims, characterized by a second planet carrier (P22) and two coupling elements (S31, S42), all of which are rotationally connected with each other.

Transmission unit at least according to claims 3 and 5, characterized in that one of the coupling units (S4) to it is provided, one of the rotationally fixed with the third planet carrier (P32) connected coupling elements (S41) and one of the second planet (P22) connected to each other coupling elements (S42) rotatably to each other connect.

Transmission unit at least according to claim 5, characterized in that one of the coupling units (S3) is provided to one of the rotatably connected to the second planet carrier (P22) coupling elements (S31) rotationally fixed to a transmission housing ( 13 ) connect to.

Transmission unit according to one of the preceding claims, characterized by a first sun gear (P11) which is non-rotatably connected to a transmission housing ( 13 ) connected is.

Gear unit according to one of the preceding claims, characterized through a first planet carrier (P12) and a coupling element (S11) rotatably connected to each other are.

Gear unit according to one of the preceding claims, characterized by a second sun gear (P21), a third sun gear (P31) and two coupling elements (S12, S21), all four rotatable with each other are connected.

Gear unit according to claims 9 and 10, characterized in that one of the coupling units (S1) is provided for rotation-proof purposes with the first planet carrier (P12) connected coupling element (S11) and one of the rotationally fixed to the second sun gear (P21) connected to the coupling elements (S12) rotationally fixed to connect with each other.

Transmission unit at least according to claim 10, characterized in that one of the coupling units (S2) is provided to one of the rotatably connected to the second sun gear (P21) coupling elements (S21) rotationally fixed to a transmission housing ( 13 ) connect to.

Gear unit according to one of the preceding claims, characterized by a second ring gear (P23) and a fourth ring gear (P43), the rotationally fixed connected to each other.

Transmission unit according to one of the preceding claims, characterized characterized in that all Planetary gear (P1, P2, P3, P4) a simple planetary gear set exhibit.

Transmission unit according to one of the preceding claims, characterized in that one of the coupling units (S3) is provided as a starting element is.