DE102009054105A1

DE102009054105A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE102009054105A1
Application number: DE200910054105
Authority: DE
Inventors: Mirko Dipl.-Ing. Leesch; Thomas Dipl.-Ing. Listner; Jörg Dipl.-Ing. Müller; Rico Dipl.-Ing. Resch; Klaus Dr. Ing. Riedl; Tobias Schilder
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-26

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1, P2, P3, P4), mit sechs Koppeleinheiten (S1, S2, S3, S4, S5, S6), die dazu vorgesehen sind, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11), die drehfest mit einem ersten Hohlrad (P13) des ersten Planetenradgetriebes (P1) und einem Kopplungselement (S12) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12), die drehfest mit einem vierten Planetenradträger (P42) des vierten Planetenradgetriebes (P4) verbunden ist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Es sind bereits Getriebeeinheiten mit vier Planetenradsätzen und sechs Koppeleinheiten bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Getriebeeinheit mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit sechs Koppeleinheiten, die dazu vorgesehen sind, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge zu schalten, mit einer Antriebseinheit, die drehfest mit einem ersten Hohlrad des ersten Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit, die drehfest mit einem vierten Planetenradträger des vierten Planetenradgetriebes verbunden ist, vorgeschlagen.
Unter einer „Koppeleinheit” soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Koppeleinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Koppeleinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement mit einer feststehenden Einheit, insbesondere einem Getriebegehäuse, wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei zumindest eine der Koppeleinheiten als eine formschlüssig schließende Koppeleinheit ausgebildet. Dadurch kann ein Leistungsverlust innerhalb der Getriebeeinheit vorteilhaft verringert werden. Unter einer „formschlüssig schließenden Koppeleinheit” soll dabei insbesondere eine Koppeleinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Kopplung formschlüssig ineinander greifen, wie insbesondere eine über eine Schiebemuffe schaltbare Klauenkoppeleinheit. Besonders bevorzugt sind zumindest zwei der Koppeleinheiten der Getriebeeinheit als formschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgebildet.
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 Antriebseinheit 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.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine der Koppeleinheiten dazu vorgesehen, zumindest eines der Planetenradgetriebe zu verblocken. Besonders bevorzugt sind zwei der Koppeleinheiten dazu vorgesehen, das vierte Planetenradgetriebe zu verblocken. Unter einem „verblockten Planetenradgetriebe” soll ein Planetenradgetriebe verstanden werden, bei dem das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad drehfest miteinander verbunden sind. Unter einem „Verblocken eines Planetenradgetriebes” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest zwei Getriebeelemente des Planetenradgetriebes drehfest miteinander verbunden werden, wobei unter den Getriebeelementen das Sonnenrad, das Hohlrad und der Planetenradträger verstanden werden sollen. Um ein Planetenradgetriebe zu verblocken, ist es grundsätzlich auch denkbar, den Planetenradträger drehfest mit von dem Planetenradträger geführten Planetenrädern zu verbinden, wodurch die Getriebeelemente ebenfalls drehfest miteinander verbunden sind.
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.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit,
2 beispielhafte Übersetzungsverhältnisse für Vorwärtsgetriebegänge der Getriebeeinheit aus 1,
3 eine Schaltlogik der Getriebeeinheit aus 1 und
4 eine Schaltbarkeit der Getriebeeinheit aus 1.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Getriebeeinheit, die als eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgestaltet ist. Die Getriebeeinheit weist genau 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 genau sechs Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 auf. Diese sind dazu vorgesehen, neun Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9 zu schalten. Die Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 sind zumindest sequentiell lastschaltbar, d. h. von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 kann lastunterbrechungsfrei zumindest in den benachbarten der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 geschaltet werden. Außerdem ist die Getriebeeinheit zur Schaltung von einem Rückwärtsgetriebegang R1 vorgesehen.
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 dessen 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 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, S6 zum Anfahren verwendet werden. Insbesondere die Koppeleinheit S2 ist dabei als ein integriertes Anfahrelement verwendbar.
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 den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Abtriebseinheit 12 kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dessen das aus der Getriebeeinheit ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Planetenradgetriebe, das 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.
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 Planetenräder 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 –3,284 auf.
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 –1,404 auf.
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 –2,612 auf.
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 –1,959 auf.
Die vier Koppeleinheiten S1, S2, S5, S6 sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11, S21, S51, S61 und ein zweites drehbares Kopplungselement S12, S22, S52, S62 auf. Die vier Koppeleinheiten S1, S2, S5, S6 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11, S12, S21, S22, S51, S52, S61, S62 drehfest miteinander zu verbinden.
Die zwei Koppeleinheiten S3, S4 sind als Bremseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein Kopplungselement S31, S41 auf. Die Koppeleinheiten S3, S4 sind jeweils dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S31, S41 drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 zu verbinden.
Die Koppeleinheiten S1, S2, S3, S5 sind als reibschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Koppeleinheiten S4, S6 sind als formschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt. Sie umfassen jeweils eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Außerdem umfassen die Koppeleinheiten S4, S6 eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Durch Ausbildung der Kopplungseinheiten S4, S6 als Klauenkoppeleinheiten sind in den Vorwärtsgetriebegängen V4, V5, V6, V7 jeweils lediglich zwei der als Reibkoppeleinheiten ausgeführten Koppeleinheiten S1, S2, S3, S5 geöffnet. In den Vorwärtsgetriebegängen V8, V9 ist lediglich eine der als Reibkoppeleinheiten ausgeführten Koppeleinheiten S2, S3 geöffnet. Alternativ können die Koppeleinheiten S4, S6 aber auch beispielsweise mittels Kupplungslamellenpaketen als reibschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt werden. Grundsätzlich ist auch denkbar, nur eine der beiden Koppeleinheiten S4, S6, wie insbesondere die Koppeleinheit S4, als formschlüssig schaltende Koppeleinheit auszubilden.
Die Koppeleinheit S1 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Die Koppeleinheiten S2, S3, S4 sind in axialer Richtung zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 angeordnet. Die Koppeleinheiten S3, S4 können dabei grundsätzlich auch in Höhe des dritten Planetenradgetriebes P3 angeordnet werden. Die Koppeleinheiten S5, S6 sind in axialer Richtung ausgangsseitig von dem vierten Planetenradgetriebe P4 angeordnet. Die Koppeleinheiten S2, S3, S4, S6 sind außenliegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S1, S5 sind innenliegend ausgeführt.
Die Antriebseinheit 11 umfasst eine Antriebswelle 14, die drehfest mit dem ersten Hohlrad P13 und dem zweiten Kopplungselement S12 der Koppeleinheit S1 verbunden ist. Die Abtriebseinheit 12 umfasst eine Abtriebswelle 15, die drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42 und dem ersten Kopplungselement S51 der Koppeleinheit S5 verbunden ist. Weiter umfasst die Getriebeeinheit Getriebewellen 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, mittels denen die Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 und die Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 wirkungsmäßig miteinander verbunden sind.
Die Antriebswelle 14 durchsetzt das erste Planetenradgetriebe P1. Zur Anbindung des ersten Hohlrads P13 und des Kopplungselements S12 ist sie zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 radial nach außen geführt. Die Abtriebswelle 15 durchsetzt das vierte Planetenradgetriebe P4. Zur Anbindung des vierten Planetenradträgers P42 ist sie zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3 und dem vierten Planetenradgetriebe P4 radial nach außen geführt. Das Kopplungselement S52 ist axial ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4 an die Abtriebswelle 15 angebunden.
Die Getriebewelle 16 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Getriebewelle 16 begrenzt die Getriebeeinheit eingangsseitig. Sie ist mittels des Getriebegehäuses 13 ausgeführt.
Die Getriebewelle 17 verbindet den ersten Planetenradträger P12, das zweite Hohlrad P23 und das zweite Kopplungselement S22 der Koppeleinheit S2 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 17 umgibt das erste Planetenradgetriebe P1 und das zweite Planetenradgetriebe P2.
Die Getriebewelle 18 verbindet das erste Kopplungselement S11 der Koppeleinheit S1, den zweiten Planetenradträger P22 und das vierte Hohlrad P43 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 18 durchsetzt die beiden Planetenradgetriebe P2, P3. Zur Anbindung des Kopplungselements S11 und des zweiten Planetenradträgers P22 ist sie zwischen der Antriebswelle 14 und dem zweiten Planetenradträger P22 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des vierten Hohlrads P43 ist sie zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3 und dem vierten Planetenradgetriebe P4 radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 19 verbindet das zweite Sonnenrad P21, den dritten Planetenradträger P32 und das Kopplungselement S41 der Koppeleinheit S4 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 19 ist teilweise als eine Hohlwelle ausgeführt, die von der Getriebewelle 18 durchsetzt wird. Die Getriebewelle 19 durchsetzt das dritte Planetenradgetriebe P3. Zur Anbindung des dritten Planetenradträgers P32 ist sie zwischen dem Planetenradgetriebe P3 und dem Planetenradgetriebe P4 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S41 ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial weiter nach außen geführt.
Die Getriebewelle 20 verbindet das erste Kopplungselement S21 der Koppeleinheit S2, das Kopplungselement S31 der Koppeleinheit S3 und das dritte Sonnenrad P31 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 20 ist zwischen den Planetenradgetrieben P2, P3 radial nach innen geführt.
Die Getriebewelle 21 verbindet das dritte Hohlrad P33, das erste Kopplungselement S51 der Koppeleinheit S5 und das erste Kopplungselement S61 der Koppeleinheit S6 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 21 umgibt das vierte Planetenradgetriebe P4. Zur Anbindung des Kopplungselements S61 ist sie ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4 radial nach innen geführt. Die Getriebewelle 21 begrenzt die Getriebeeinheit ausgangsseitig.
Die Getriebewelle 22 verbindet das vierte Sonnenrad P41 und das zweite Kopplungselement S62 der Koppeleinheit S6 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 21 ist als eine kurze, axial verlaufende Anbindung ausgebildet.
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 eine vorteilhafte Welle des Getriebes angebunden werden, wie beispielsweise an die Getriebewelle 19, die drehfest mit dem Planetenradträger P32 des dritten Planetenradgetriebes P3 verbunden ist.
Die Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 und der Rückwärtsgetriebegang R1 werden mittels der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geschaltet (vgl. 3). In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1–V9 sind jeweils höchstens drei der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, 56 geschlossen, während die drei restlichen der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1–V9 wird jeweils genau eine der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geschlossen wird. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1–V9 bleiben jeweils zwei bereits geschlossene Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geschlossen.
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 drei Koppeleinheiten S2, S4, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 und das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41.
Das erste Hohlrad P13 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Da das zweite Sonnenrad P21 fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist ebenfalls die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Da der dritte Planetenradträger P32 fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Das vierte Hohlrad P43 weist die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Das vierte Sonnenrad P41 weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad P33. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 ist somit durch die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22, die Drehzahl des dritten Hohlrads P33 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42. Ein Kraftfluss für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das vierte Planetenradgetriebe P4 weitergeleitet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 auf das vierte Planetenradgetriebe P4 weitergeleitet. Der Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₂ von 3,374 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3, S4, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet das dritte Sonnenrad P31 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Da das zweite Sonnenrad P21 fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der dritte Planetenradträger P32 und das dritte Sonnenrad P31 sind fixiert. Da dadurch das dritte Planetenradgetriebe P3 verblockt ist, sind das dritte Hohlrad P33 und das vierte Sonnenrad P41 damit ebenfalls fixiert. Das vierte Hohlrad P43 weist die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 und damit auch die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 sind durch die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Ein Kraftfluss für den zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet, über das zweite Planetenradgetriebe P2 weitergeleitet und über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₃ von 2,234 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S4, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Durch das zeitgleiche Schließen der Koppeleinheiten S5, S6 sind das vierte Sonnenrad P41 und der vierte Planetenradträger P42 mittels des dritten Hohlrads P33 drehfest miteinander verbunden, wodurch das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt ist.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Da das zweite Sonnenrad P21 fixiert ist, ist eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das vierte Sonnenrad P41 weist die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Da das vierte Sonnenrad P41 und der vierte Planetenradträger P42 drehfest miteinander verbunden sind, ist das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt. Die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 ist somit gleich wie die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22. Ein Kraftfluss für den dritten Vorwärtsgetriebegang V3 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet, über das zweite Planetenradgetriebe P2 weitergeleitet und über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₄ von 1,562 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet das dritte Sonnenrad P31 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Das vierte Planetenradgetriebe P4 ist damit verblockt.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 ist durch eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Da das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt ist, weisen der vierte Planetenradträger P42 und das vierte Sonnenrad P41 die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Das dritte Hohlrad P33 ist drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41 verbunden. Da das dritte Sonnenrad P31 fixiert ist, definieren die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und somit auch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21. Ein Kraftfluss für den vierten Vorwärtsgetriebegang V4 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und über das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das vierte Planetenradgetriebe P4 weitergeleitet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet. Ein weiterer Teil wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 auf das zweite Planetenradgetriebe P2 rückgekoppelt.
Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₅ von 1,305 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 und das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Das vierte Planetenradgetriebe P4 ist damit verblockt.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 und das dritte Sonnenrad P31 weisen die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Der zweite Planetenradträger P22 weist eine Drehzahl auf, die mittels der Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und des Standübersetzungsverhältnisses des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert ist. Da das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt ist, weisen das vierte Sonnenrad P41, der vierte Planetenradträger P42 und das vierte Hohlrad P43 die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Das dritte Hohlrad P33 weist die gleiche Drehzahl auf wie das vierte Sonnenrad P41. Da das dritte Sonnenrad P31 die gleiche Drehzahl aufweist wie der erste Planetenradträger P12, sind eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und damit auch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12, die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 ist dabei gleich wie die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22. Ein Kraftfluss für den fünften Vorwärtsgetriebegang V5 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 auf das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird direkt auf das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet. In dem dritten Planetenradgetriebe P3 wird der Kraftfluss wieder kombiniert und an das vierte Planetenradgetriebe P4 geleitet. In dem vierten Planetenradgetriebe P4 wird ein Teil des Kraftflusses ausgeleitet. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird auf das zweite Planetenradgetriebe P2 zurückgeleitet.
Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₆ von 1,000 auf. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6 ist als ein Direktgang ausgebildet. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem vierten Hohlrad P43. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Das vierte Planetenradgetriebe P4 ist damit verblockt.
Das vierte Hohlrad P43 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Da das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt ist, ist die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 gleich wie die Drehzahl des vierten Hohlrads P43. Ein Kraftfluss für den sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 wird lediglich über das vierte Planetenradgetriebe P4 geleitet.
Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₇ von 0,845 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S2, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22 und dem vierten Hohlrad P43. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 und das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S6 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 und das dritte Sonnenrad P31 weisen die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Der zweite Planetenradträger P22 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 und somit auch die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 sind durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 ist damit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 ist gleich wie die Drehzahl des dritten Hohlrads P33. Da das vierte Hohlrad P43 die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebseinheit 11, ist die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 durch das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4, die Drehzahl des dritten Hohlrads P33 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Ein Kraftfluss für den siebten Vorwärtsgetriebegang V7 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 und das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet. Ein Teil des Kraftflusses, der über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet wird, wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet, über das der Kraftfluss auf das erste Planetenradgetriebe P1, das zweite Planetenradgetriebe P2 und das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet wird. Der Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
Der achte Vorwärtsgetriebegang V8 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₈ von 0,648 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S2, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22 und dem vierten Hohlrad P43. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 und das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 und das dritte Sonnenrad P31 weisen die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P22. Der zweite Planetenradträger P22 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 und somit auch die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 sind durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 ist damit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Da der vierte Planetenradträger P42 die gleiche Drehzahl aufweist wie das dritte Hohlrad P33, ist die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 ebenfalls definiert. Ein Kraftfluss für den achten Vorwärtsgetriebegang V8 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und auf das erste Planetenradgetriebe P1 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der über das erste Planetenradgetriebe P1 geleitete Teil des Kraftflusses wird auf das zweite Planetenradgetriebe P2 zurückgekoppelt. Der über das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitete Teil des Kraftflusses wird teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 geleitet und teilweise über den vierten Planetenradträger P42 ausgeleitet.
Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₉ von 0,545 auf. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S3, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22 und dem vierten Hohlrad P43. Die Koppeleinheit S3 verbindet das dritte Sonnenrad P31 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das zweite Hohlrad P23 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der dritte Planetenradträger P32 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21. Da das dritte Sonnenrad P31 fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 sind gleich wie die Drehzahl des dritten Hohlrads P33. Ein Kraftfluss für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und auf das erste Planetenradgetriebe P1 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der über das erste Planetenradgetriebe P1 geleitete Teil des Kraftflusses wird auf das zweite Planetenradgetriebe P2 zurückgekoppelt. Der über das dritte Planetenradgetriebe P3 geleitete Teil des Kraftflusses wird über den vierten Planetenradträger P42 ausgeleitet.
Der Rückwärtsgetriebegang R1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i_R von –3,407 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S2, S4, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 und das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S4 verbindet den dritten Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42.
Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Der dritte Planetenradträger P32 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 ist damit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Da der vierte Planetenradträger P42 die gleiche Drehzahl aufweist wie das dritte Hohlrad P33, ist auch die Drehzahl der Abtriebseinheit 12 durch die Drehzahl des dritten Hohlrads P33 definiert. Ein Kraftfluss für den Rückwärtsgetriebegang R1 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet, über das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet und über den vierten Planetenradträger ausgeleitet.
Ein Stufensprung φ_1/2 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V1, V2 beträgt 1,503. Ein Stufensprung φ_2/3 zwischen dem zweiten und dem dritten Vorwärtsgetriebegang V2, V3 beträgt 1,510. Ein Stufensprung φ_3/4 zwischen dem dritten und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V3, V4 beträgt 1,430. Ein Stufensprung φ_4/5 zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4, V5 beträgt 1,197. Ein Stufensprung φ_5/6 zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V5, V6 beträgt 1,305. Ein Stufensprung φ_6/7 zwischen dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V6, V7 beträgt 1,183. Ein Stufensprung φ_7/8 zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang V7, V8 beträgt 1,304. Ein Stufensprung φ_8/9 zwischen dem achten und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V8, V9 beträgt 1,190. Eine Gesamtspreizung der Getriebeeinheit zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 beträgt ca. 9,3. Eine Spreizung zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 beträgt ca. 7,8. Eine Spreizung zwischen dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 beträgt ca. 6,2. Die Getriebeeinheit ist grundsätzlich auch als ein Acht-Gang-Getriebe einsetzbar.
Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V9 ca. 2,2. 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–V9 auftritt. Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenräder P14, P24, P34, P44 beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V9 ca. 2,2. Eine maximale Relativdrehzahl in den Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 beträgt ca. 2,2.
Ein maximaler Drehmomentfaktor beträgt für die Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 ca. 5,1. 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. Der maximale Drehmomentfaktor für die Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 wird im ersten Vorwärtsgetriebegang V1 erreicht. Eine maximale Drehmomentbelastung der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 beträgt ca. 3,8.
Eine Lastschaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 ist in 4 gezeigt. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V5, V7 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V4 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V4, V5, V6 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V5, V6, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V4, V6, V7, V8 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 sind die Vorwärtsgetriebegänge V3, V4, V5, V7, V8, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V5, V6, V8 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 sind die Vorwärtsgetriebegänge V5, V6, V7, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 sind die Vorwärtsgetriebegänge V4, V6, V8 unter Last schaltbar.

Claims

Getriebeeinheit, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1, P2, P3, P4), mit sechs Koppeleinheiten (S1, S2, S3, S4, S5, S6), die dazu vorgesehen sind, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11), die drehfest mit einem ersten Hohlrad (P13) des ersten Planetenradgetriebes (P1) und einem Kopplungselement (S12) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12), die drehfest mit einem vierten Planetenradträger (P42) des vierten Planetenradgetriebes (P4) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Planetenradträger (P22), ein viertes Hohlrad (P43) und ein Kopplungselement (S11), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S1) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Antriebseinheit (11) verbundene Kopplungselement (S12) und das drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22) verbundene Kopplungselement (S11) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein drittes Hohlrad (P33) und zwei Kopplungselemente (S51, S61), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kopplungselement (S52), das drehfest mit der Abtriebseinheit (12) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S5) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33) verbundenen Kopplungselemente (S51) und das drehfest mit der Abtriebseinheit (12) verbundene Kopplungselement (S52) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein viertes Sonnenrad (P41) und ein Kopplungselement (S62), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit zumindest nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S6) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33) verbundenen Kopplungselemente (S61) und das drehfest mit dem vierten Sonnenrad (P41) verbundene Kopplungselement (S62) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Sonnenrad (P11) und ein Getriebegehäuse (13), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12), ein zweites Hohlrad (P23) und ein Kopplungselement (S22), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Kopplungselemente (S21, S31) und ein drittes Sonnenrad (P31), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S2) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23) verbundene Kopplungselement (S22) und eines der drehfest mit dem dritten Sonnenrad (P31) verbundenen Kopplungselemente (S21) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit zumindest nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S3) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem dritten Sonnenrad (P31) verbundenen Kopplungselemente (S31) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Sonnenrad (P21), einen dritten Planetenradträger (P32) und ein Kopplungselement (S41), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S4) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem dritten Planetenradträger (P32) verbundene Kopplungselement (S41) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.