DE102009056469A1

DE102009056469A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE102009056469A1
Application number: DE200910056469
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: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-06-09

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 zweiten Sonnenrad (P21) des zweiten Planetenradgetriebes (P2), einem vierten Planetenradträger (P42) des vierten Planetenradgetriebes (P4) und einem Kopplungselement (S41) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12), die drehfest mit einem dritten Planetenradträger (P32) des dritten Planetenradgetriebes (P3) und einem Kopplungselement (S62) 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 zweiten Sonnenrad des zweiten Planetenradgetriebes, einem vierten Planetenradträger des vierten Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit, die drehfest mit einem dritten Planetenradträger des dritten Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement 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.
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 ist eine der Koppeleinheiten dazu vorgesehen, das zweite 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.
Die 1 bis 4 zeigen 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 –1,976 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 –1,653 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 –2,551 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 –2,640 auf.
Die vier Koppeleinheiten S2, S3, S4, S6 sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S21, S31, S41, S61 und ein zweites drehbares Kopplungselement S22, S32, S42, S62 auf. Die vier Koppeleinheiten S2, S3, S4, S6 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S21, S22, S31, S32, S41, S42, S61, S62 drehfest miteinander zu verbinden.
Die zwei Koppeleinheiten S1, S5 sind als Bremseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein Kopplungselement S11, S51 auf. Die Koppeleinheiten S1, S5 sind jeweils dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S11, S51 drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 zu verbinden.
Die Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S6 sind als reibschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Koppeleinheit S5 ist als eine formschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt. Sie umfasst eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Außerdem umfasst die Koppeleinheiten S5 eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Durch Ausbildung der Koppeleinheit S5 als Klauenkoppeleinheit sind in den Vorwärtsgetriebegängen V5, V6, V7, V8, V9 jeweils nur zwei der als Reibkoppeleinheiten ausgeführten Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S6 geöffnet. Alternativ kann die Koppeleinheit S5 aber auch beispielsweise mittels eines Kupplungslamellenpakets als eine reibschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt werden.
Die Koppeleinheit S1 ist in axialer Richtung eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 angeordnet. Die Koppeleinheit S2 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Die Koppeleinheiten S3, S4 sind in axialer Richtung zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 angeordnet. Die Koppeleinheit S5 ist in axialer Richtung in Höhe des dritten Planetenradgetriebes P3 angeordnet. Die Koppeleinheit S6 ist in axialer Richtung in Höhe des vierten Planetenradgetriebes P4 angeordnet. Die Koppeleinheiten S1, S5 sind außenliegend ausgeführt, d. h., eine Zuführung eines Betriebsmittels, insbesondere von Öl, kann nur über feststehende Bauteile erfolgen. Die Koppeleinheiten S2, S3, S4, S6 sind innenliegend ausgeführt, d. h., eine Zuführung des Betriebsmittels, insbesondere von Öl, muss durch mindestens ein rotierendes Bauteil geführt werden.
Die Antriebseinheit 11 umfasst eine Antriebswelle 14, die drehfest mit dem zweiten Sonnenrad P21, dem ersten Kopplungselement S41 der vierten Koppeleinheit S4 und dem vierten Planetenradträger P42 verbunden ist. Die Abtriebseinheit 12 umfasst eine Abtriebswelle 15, die drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S62 der sechsten Koppeleinheit S6 und dem dritten Planetenradträger P32 verbunden ist. Zudem umfasst die Getriebeeinheit Getriebewellen 16, 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 sämtliche Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4. Zur Anbindung an das zweite Sonnenrad P21 ist sie in Höhe des zweiten Planetenradgetriebes P2 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S41 ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial nach außen geführt. Zur Anbindung an den vierten Planetenradträger P42 ist sie ausgangsseitig am vierten Planetenradgetriebe P4 radial nach außen geführt. Die Abtriebswelle 15 umgibt das vierte Planetenradgetriebe P4. Zur Anbindung des dritten Planetenradträgers P32 ist sie zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3 und dem vierten Planetenradgetriebe P4 radial nach innen geführt. Das Kopplungselement S62 ist axial in Höhe des vierten Planetenradgetriebes P4 an die Abtriebswelle 15 angebunden. Die Abtriebswelle 15 begrenzt die Getriebeeinheit ausgangsseitig.
Die Getriebewelle 16 verbindet den zweiten Planetenradträger P22, das erste Kopplungselement S11 der ersten Koppeleinheit S1, das erste Kopplungselement S31 der dritten Koppeleinheit S3 und das zweite Kopplungselement S42 der vierten Koppeleinheit S4 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 16 durchsetzt das erste Planetenradgetriebe P1. Zur Anbindung des Kopplungselements S11 ist sie eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des zweiten Planetenradträgers P22 ist sie zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S31 an den zweiten Planetenradträger P22 ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial nach außen geführt.
Das Gehäuse 13 umfasst ein Gehäuseelement 17, das das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 verbindet. Das Gehäuseelement 17 ist eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 18 verbindet das erste Hohlrad P13, das zweite Kopplungselement S32 der dritten Koppeleinheit S3, das dritte Sonnenrad P31 und das vierte Sonnenrad P41 drehfest miteinander. Die Getriebewelle 18 umgibt das zweite Planetenradgetriebe P2. Zur Anbindung der Sonnenräder P31, P41 ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial nach innen geführt.
Die Getriebewelle 19 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem ersten Kopplungselement S21 der zweiten Koppeleinheit S2. Die Getriebewelle 19 ist zwischen den beiden Planetenradgetrieben P1, P2 radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 20 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S22 der zweiten Koppeleinheit S2. Die Getriebewelle 20 ist als eine kurze axial verlaufende Anbindung ausgeführt.
Die Getriebewelle 21 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem ersten Kopplungselement S51 der fünften Koppeleinheit S5. Die Getriebewelle 21 ist als eine kurze radial verlaufende Anbindung ausgeführt.
Die Getriebewelle 22 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit dem ersten Kopplungselement S61 der sechsten Koppeleinheit S6. Die Getriebewelle 22 ist als eine kurze radial verlaufende Anbindung ausgeführt.
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 18, die drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 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, S6 geschlossen, während die drei restlichen der Koppeleinheiten 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 5,523 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S3, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem ersten Hohlrad P13 und dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Der zweite Planetenradträger P22 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie das erste Hohlrad P13. Das zweite Hohlrad P23 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist ein Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Planetenradträger P12 und dem ersten Hohlrad P13 durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Hohlrad P23 und dem zweiten Planetenradträger P22 ist damit ebenfalls definiert. Eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Da das dritte Hohlrad P33 fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 durch die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32. Ein Kraftfluss für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und über die Koppeleinheit S3 aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das erste Planetenradgetriebe P1 auf das zweite Planetenradgetriebe P2 zurückgekoppelt. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.
Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₂ von 3,551 auf. Der zweite Vorwartsgetriebegang V2 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3, S4, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31. Die Koppeleinheit S4 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Das dritte Sonnenrad P31 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Somit ist eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 durch und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32. Ein Kraftfluss für den zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet und wieder ausgeleitet.
Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₃ von 2,358 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S4, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S4 verblockt das zweite Planetenradgetriebe P2, indem sie das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22 verbindet. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Da das zweite Planetenradgetriebe P2 verblockt ist, weisen das zweite Hohlrad P23 und somit auch der erste Planetenradträger P12 die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Somit ist eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Dadurch ist eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32. Ein Kraftfluss für den dritten Vorwärtsgetriebegang V3 wird in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und über das erste Planetenradgetriebe P1 in das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Der Kraftfluss wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.
Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₄ von 1,701 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Der vierte Planetenradträger P42 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das vierte Sonnenrad P41 und das dritte Sonnenrad P31 weisen jeweils eine gleiche Drehzahl auf. Das vierte Hohlrad P43 und der dritte Planetenradträger P32 weisen ebenfalls jeweils eine gleiche Drehzahl auf. Da das dritte Hohlrad P33 fixiert ist, ist ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32, das gleich ist wie ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Sonnenrad P41 und dem vierten Hohlrad P43, mittels des Standübersetzungsverhältnisses des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12, die gleich ist wie die Drehzahl des vierten Hohlrads P43, ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Ein Kraftfluss für den vierten Vorwärtsgetriebegang V4 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet und gesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird direkt über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet, ein weiterer Teil wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.
Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₅ von 1,237 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S4, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S4 verblockt das zweite Planetenradgetriebe P2, indem sie das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22 verbindet. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Da das zweite Planetenradgetriebe P2 verblockt ist, weist das zweite Hohlrad P23 und somit auch der erste Planetenradträger P12 die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13 ist damit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Der vierte Planetenradträger P42 weist ebenfalls die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Das vierte Sonnenrad P41 weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13. Eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43, das drehfest mit der Abtriebseinheit 12 verbunden ist, ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11, die Drehzahl des ersten Hohlrads P13 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Ein Kraftfluss für den fünften Vorwärtsgetriebegetriebegang V5 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses ist über das erste Planetenradgetriebe P1 und das zweite Planetenradgetriebe P2 mit der Antriebseinheit 11 rückgekoppelt. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
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 S3, S4, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Die Koppeleinheit S4 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22, wodurch auch das vierte Sonnenrad P41 drehfest mit der Antriebseinheit verbunden ist. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Das vierte Sonnenrad P41 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Da auch der vierte Planetenradträger P42 die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebseinheit 11, ist das vierte Planetenradgetriebe P4 verblockt. Das vierte Hohlrad P43 und die Abtriebseinheit 12 weisen somit ebenfalls die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Ein Kraftfluss für den sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses ist auf die Antriebseinheit 11 rückgekoppelt. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.
Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₇ von 0,881 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2, S3, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S3 verbindet das erste Hohlrad P13, den zweiten Planetenradträger P22 und das vierte Sonnenrad P41 drehfest miteinander. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Der erste Planetenradträger P12 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie das zweite Hohlrad P23. Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenradträger P22. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist ein Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Planetenradträger P12 und dem ersten Hohlrad P13, und somit auch zwischen dem zweiten Hohlrad P23 und dem zweiten Planetenradträger P22, durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenradträger P22. Der vierte Planetenradträger P42 weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43 ist durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41, die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Ein Kraftfluss für den siebten Vorwärtsgetriebegang V7 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses ist über das zweite Planetenradgetriebe P2 und das erste Planetenradgetriebe P1 auf die Antriebseinheit 11 rückgekoppelt. Ein weiterer Teil des Kraftflusses 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 0,725 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S3, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S3 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem vierten Sonnenrad P41. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Der zweite Planetenradträger P22 ist fixiert. Das vierte Sonnenrad P41 ist somit ebenfalls fixiert. Der vierte Planetenradträger P42 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des vierten Hohlrads P43 ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Ein Kraftfluss für den achten Vorwärtsgetriebegang V8 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 übertragen.
Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i₉ von 0,580 auf. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S2, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Der zweite Planetenradträger P22 ist fixiert. Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13 ist durch die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 ist gleich wie die Drehzahl des ersten Hohlrads P13. Der vierte Planetenradträger P42 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des drehfest mit der Abtriebseinheit 12 verbundenen vierten Hohlrads P43 ist durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13, das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Ein Kraftfluss für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9 wird auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das vierte Planetenradgetriebe P4 aufgesplittet. Ein erster Teil des Kraftflusses wird in das vierte Planetenradgetriebe P4 geleitet und dort wiederum gesplittet. Ein Teil wird direkt über das vierte Hohlrad P43 ausgeleitet. Ein weiterer Teil wird über das erste Planetenradgetriebe P1 in das zweite Planetenradgetriebe P2 geleitet. Dort wird der Kraftfluss mit einem zweiten Kraftfluss kombiniert.
Der Rückwärtsgetriebegang R1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i_R von –3,897 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S2, S5 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet den zweiten Planetenradträger P22 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Der zweite Planetenradträger P22 ist fixiert. Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 ist durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13 ist durch die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31 ist gleich wie die Drehzahl des ersten Hohlrads P13. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32, der drehfest mit der Abtriebseinheit 12 verbunden ist, ist durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Kraftfluss für den Rückwärtsgetriebegang R1 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet, über das erste Planetenradgetriebe P1 an das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 wieder ausgeleitet.
Weiter ist mittels der Getriebeeinheit ein zusätzlicher Vorwärtsgetriebegänge V4' schaltbar. Ein Übersetzungsverhältnis i₄' des zusätzlichen Vorwärtsgetriebegangs V4' ist gleich wie das Übersetzungsverhältnis des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4. Der zusätzliche vierte Vorwärtsgetriebegang V4' wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S4, S5, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit S4 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22. Die Koppeleinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Koppeleinheit S6 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Abtriebseinheit 12.
Der vierte Planetenradträger P42 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das vierte Sonnenrad P41 und das dritte Sonnenrad P31 weisen jeweils eine gleiche Drehzahl auf. Das vierte Hohlrad P43 und der dritte Planetenradträger P32 weisen ebenfalls jeweils eine gleiche Drehzahl auf. Da das dritte Hohlrad P33 fixiert ist, ist ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32, das gleich ist wie ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Sonnenrad P41 und dem vierten Hohlrad P43, mittels des Standübersetzungsverhältnisses des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12, die gleich ist wie die Drehzahl des vierten Hohlrads P43, ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert. Ein Kraftfluss für den vierten Vorwärtsgetriebegang V4 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4 eingeleitet und gesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird direkt über das vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet, ein weiterer Teil wird über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.
Sowohl bei dem Vorwärtsgetriebegang V4 als auch bei dem Vorwärtsgetriebegang V4' wird ein Drehmoment nur über die letzten beiden Planetenradgetriebe P3, P4 übertragen. Dadurch ist beim Vorwärtsgetriebegang V4 die Koppeleinheit S2 und beim Vorwärtsgetriebegang V4' die Koppeleinheit S4 lastfrei. Zur Schaltung des Vorwärtsgetriebegangs V4 ist es deshalb grundsätzlich ausreichend, lediglich die zwei Koppeleinheiten S5, S6 zu schließen. Durch den zusätzlichen Vorwärtsgetriebegang V4' ergeben sich veränderte Schaltflexibilitäten. Zur Realisierung einer alternativen Schaltstrategie kann der Vorwärtsgetriebegang V4' in alternativen Mehrfachschaltvorgängen alternativ zu dem Vorwärtsgetriebegang V4 geschaltet werden. Grundsätzlich kann auf eine Verwendung des zusätzlichen Vorwärtsgetriebegangs V4' aber auch verzichtet werden.
Ein Stufensprung φ_1/2 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V1, V2 beträgt 1,555. Ein Stufensprung φ_2/3 zwischen dem zweiten und dem dritten Vorwärtsgetriebegang V2, V3 beträgt 1,506. Ein Stufensprung φ_3/4 zwischen dem dritten und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V3, V4 beträgt 1,386. Ein Stufensprung φ_4/5 zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4, V5 beträgt 1,375. Ein Stufensprung φ_5/6 zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V5, V6 beträgt 1,237. Ein Stufensprung φ_6/7 zwischen dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V6, V7 beträgt 1,135. Ein Stufensprung φ_7/8 zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang V7, V8 beträgt 1,215. Ein Stufensprung φ_8/9 zwischen dem achten und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V8, V9 beträgt 1,250. Eine Gesamtspreizung der Getriebeeinheit zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 beträgt ca. 9,5. Eine Spreizung zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 beträgt ca. 7,6. Eine Spreizung zwischen dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 beträgt ca. 6,1. 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. 2,7. 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–V8 ca. 2,8 und in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 ca. 3,4. In dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 kann eine maximale Drehzahl der Antriebseinheit 11 und damit eine Drehzahl der Planetenräder P14, P24, P34, P44 begrenzt werden. Eine maximale Relativdrehzahl in den Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 beträgt ca. 2,7.
Ein maximaler Drehmomentfaktor beträgt für die Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 ca. 5,5. 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. 3,9.
Eine Lastschaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 ist in 4 gezeigt. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V4, V7 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V4', V6 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V4, V4', V5 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V3, V4', V5, V7, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem Vorwärtsgetriebegang V4' sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V4, V5, V6 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5 sind die Vorwärtsgetriebegänge V3, V4, V4', V6, V7, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2, V4', V5, V7, V8 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7 sind die Vorwärtsgetriebegänge V1, V4, V5, V6, V8, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 sind die Vorwärtsgetriebegänge V6, V7, V9 unter Last schaltbar. Ausgehend von dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 sind die Vorwärtsgetriebegänge V4, V5, V7, V8 unter Last schaltbar.

Claims

Getriebeeinheit, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10) hintereinanderangeordneten 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 zweiten Sonnenrad (P21) des zweiten Planetenradgetriebes (P2), einem vierten Planetenradträger (P42) des vierten Planetenradgetriebes (P4) und einem Kopplungselement (S41) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12), die drehfest mit einem dritten Planetenradträger (P32) des dritten Planetenradgetriebes (P3) und einem Kopplungselement (S62) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein viertes Hohlrad (P43) und ein Kopplungselement (S61), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S6) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Abtriebseinheit (12) verbundene Kopplungselement (S62) und das drehfest mit dem vierten Hohlrad (P43) verbundene Kopplungselement (S61) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Planetenradträger (P22) und drei Kopplungselemente (S11, S31, S42), die alle vier drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S4) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Antriebseinheit (11) verbundene Kopplungselement (S41) und das drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22) verbundene Kopplungselement (S42) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S1) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22) verbundenen Kopplungselemente (S11) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Hohlrad (P13), ein drittes Sonnenrad (P31), ein viertes Sonnenrad (P41) und ein Kopplungselement (S32), die alle vier drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit zumindest nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S3) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22) verbundenen Kopplungselemente (S31) und das drehfest mit dem ersten Hohlrad (P13) verbundene Kopplungselement (S32) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12) der drehfest mit einem Kopplungselement (S21) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Hohlrad (P23) und ein Kopplungselement (S22) die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S2) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem ersten Planetenradträger (P12) verbundene Kopplungselement (S21) und das drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23) verbundene Kopplungselement (S22) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Sonnenrad (P11), das drehfest mit einem Getriebegehäuse verbunden ist.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein drittes Hohlrad (P33) und ein Kopplungselement (S51), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S5) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33) verbundene Kopplungselement (S51) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) zu verbinden.