DE102010024587A1

DE102010024587A1 - Getriebeeinheit

Info

Publication number: DE102010024587A1
Application number: DE201010024587
Authority: DE
Inventors: Tobias Schilder; Dipl.-Ing. Listner Thomas; Dr.-Ing. Riedl Klaus
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Getriebeeinheit, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10a; 10b) hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben (P1a, P2a, P3a, P4a; P1b, P2b, P3b, P4b), mit sechs Koppeleinheiten (S1a–S6a; S1b–S6b), die dazu vorgesehen sind, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge (V1a–V9a; V1b–V9b) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11a; 11b), die drehfest mit einem vierten Sonnenrad (P41a; P41b) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b) und einem Kopplungselement (S21a; S21b, S41) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12a; 12b), die drehfest mit einem vierten Planetenradträger (P42a; P42b) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b) und zwei Kopplungselementen (S52a, S61a; S52b, S61b) verbunden ist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Es sind bereits Getriebeeinheiten mit vier Planetenradgetrieben 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 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 vierten Sonnenrad des vierten Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit, die drehfest mit einem vierten Planetenradträger des vierten Planetenradgetriebes und zwei Kopplungselementen 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 in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden und in einem geöffneten Zustand voneinander 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, in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden oder und in einem geöffneten Zustand von der feststehenden Einheit 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.
Weitere Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele 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,
4 eine Schaltbarkeit der Getriebeeinheit aus 1 und
5 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Getriebeeinheit.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Getriebeeinheit, die als eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgestaltet ist. Die Getriebeeinheit weist genau vier Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a auf. Das erste Planetenradgetriebe P1a, das zweite Planetenradgetriebe P2a, das dritte Planetenradgetriebe P3a und das vierte Planetenradgetriebe P4a sind hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse 10a angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a der Getriebeeinheit weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. Die Getriebeeinheit weist genau sechs Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a auf. Diese sind dazu vorgesehen, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a, V9a zu schalten. Die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a sind zumindest sequentiell lastschaltbar, d. h. von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a V9a kann lastunterbrechungsfrei zumindest in den benachbarten der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a geschaltet werden. Außerdem ist die Getriebeeinheit zur Schaltung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang R1a 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 11a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Getriebeeinheit einzuleiten. Der Antriebseinheit 11a 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 S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a zum Anfahren verwendet werden.
Weiter weist die Getriebeeinheit eine Abtriebseinheit 12a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus der Getriebeeinheit auszuleiten. Die Abtriebseinheit 12a ist dazu vorgesehen, mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Abtriebseinheit 12a 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 11a und die Abtriebseinheit 12a 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 P1a ist eingangsseitig angeordnet. Das erste Planetenradgetriebe P1a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11a, ein erstes Hohlrad P13a und einen ersten Planetenradträger P12a. Der Planetenradträger P12a führt Planetenräder P14a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14a kämmen mit dem Sonnenrad P11a und mit dem Hohlrad P13a. Die Planetenräder P14a sind drehbar auf dem Planetenradträger P12a gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1a weist zwischen dem Sonnenrad P11a und dem Hohlrad P13a bei fixiertem Planetenradträger P12a ein Standübersetzungsverhältnis von –2,209 auf.
Das zweite Planetenradgetriebe P2a ist mittig eingangsseitig angeordnet. Das zweite Planetenradgetriebe P2a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21a, ein zweites Hohlrad P23a und einen zweiten Planetenradträger P22a. Der Planetenradträger P22a führt Planetenräder P24a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24a kämmen mit dem Sonnenrad P21a und mit dem Hohlrad P23a. Die Planetenräder P24a sind drehbar auf dem Planetenradträger P22a gelagert. Das zweite Planetenradgetriebe P2a weist zwischen dem Sonnenrad P21a und dem Hohlrad P23a bei fixiertem Planetenradträger P22a ein Standübersetzungsverhältnis von –1,856 auf.
Das dritte Planetenradgetriebe P3a ist mittig ausgangsseitig angeordnet. Das dritte Planetenradgetriebe P3a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31a, ein drittes Hohlrad P33a und einen dritten Planetenradträger P32a. Der Planetenradträger P32a führt Planetenräder P34a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34a kämmen mit dem Sonnenrad P31a und mit dem Hohlrad P33a. Die Planetenräder P34a sind drehbar auf dem Planetenradträger P32a gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3a weist zwischen dem Sonnenrad P31a und dem Hohlrad P33a bei fixiertem Planetenradträger P32a ein Standübersetzungsverhältnis von –2,498 auf.
Das vierte Planetenradgetriebe P4a ist ausgangsseitig angeordnet. Das vierte Planetenradgetriebe P4a weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein viertes Sonnenrad P41a, ein viertes Hohlrad P43a und einen vierten Planetenradträger P42a. Der Planetenradträger P42a führt Planetenräder P44a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P44a kämmen mit dem Sonnenrad P41a und mit dem Hohlrad P43a. Die Planetenräder P44a sind drehbar auf dem Planetenradträger P42a gelagert. Das vierte Planetenradgetriebe P4a weist zwischen dem Sonnenrad P41a und dem Hohlrad P43a bei fixiertem Planetenradträger P42a ein Standübersetzungsverhältnis von –1,873 auf.
Die vier Koppeleinheiten S2a, S3a, S5a, S6a sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S21a, S31a, S51a, S61a und ein zweites drehbares Kopplungselement S22a, S32a, S52a, S62a auf. Die vier Koppeleinheiten S2a, S3a, S5a, S6a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S21a, S22a, S31a, S32a, S51a, S52a, S61a, S62a drehfest miteinander zu verbinden.
Die zwei Koppeleinheiten S1a, S4a sind als Bremseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein Kopplungselement S11a, S41a auf. Die Koppeleinheiten S1a, S4a sind jeweils dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S11a, S41a drehfest mit einem Getriebegehäuse 13a zu verbinden.
Die Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S5a, S6a sind als reibschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Koppeleinheit S4a ist als eine formschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt. Sie umfasst eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Außerdem umfasst die Koppeleinheiten S4a eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Durch Ausbildung der Kopplungseinheit S4a als Klauenkoppeleinheit sind in den Vorwärtsgetriebegängen V5a, V6a, V7a, V8a, V9a jeweils nur zwei der als Reibkoppeleinheiten ausgeführten Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S5a, S6a geöffnet. Alternativ kann die Koppeleinheit S4a aber auch beispielsweise mittels eines Kupplungslamellenpakets als eine reibschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt werden.
Die Koppeleinheit S1a ist in axialer Richtung eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1a angeordnet. Die Koppeleinheiten S2a, S3a sind in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1a und dem zweiten Planetenradgetriebe P2a angeordnet. Die Koppeleinheit S4 ist in axialer Richtung in Höhe des zweiten Planetenradgetriebes P2a bzw. zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a angeordnet. Die Koppeleinheit S5a ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a angeordnet. Die Koppeleinheit S6a ist ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4a angeordnet. Die Koppeleinheiten S1a, S2a, S4a, S6a sind außenliegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S3a, S5a sind innenliegend ausgeführt.
Die Antriebseinheit 11a umfasst eine Antriebswelle 14a, die drehfest mit dem ersten Kopplungselement S21a der zweiten Koppeleinheit S2a und dem vierten Sonnenrad P41a verbunden ist. Die Abtriebseinheit 12a umfasst eine Abtriebswelle 15a, die drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S52a der fünften Koppeleinheit S5a, dem vierten Planetenradträger P42a und dem ersten Kopplungselement S61a der sechsten Koppeleinheit S6a verbunden ist. Zudem umfasst die Getriebeeinheit Getriebewellen 16a, 17a, 18a, 19a, 20a, 21a mittels denen die Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a und die Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a wirkungsmäßig miteinander verbunden sind.
Die Antriebswelle 14a durchsetzt die ersten drei Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a und ist radial innen an das vierte Sonnenrad P41a angebunden. Zur Anbindung des Kopplungselements S21a ist sie zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1a und dem zweiten Planetenradgetriebe P2a radial nach außen geführt. Die Abtriebswelle 14a ist zur Anbindung des Planetenradträgers P42 und des Kopplungselements 61a ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4 radial nach außen geführt. Das Kopplungselement S52a ist unmittelbar an den Planetenradträger P42a angebunden. Die Abtriebswelle 15a begrenzt die Getriebeeinheit ausgangsseitig.
Die Getriebewelle 16a verbindet das erste Sonnenrad P11a mit dem Kopplungselement S11a der ersten Koppeleinheit. Die Getriebewelle 16a begrenzt die Getriebeeinheit eingangsseitig.
Die Getriebewelle 17a verbindet das zweite Kopplungselement S22a der zweiten Koppeleinheit, den ersten Planetenradträger P12a und das zweite Hohlrad P23a drehfest miteinander. Die Getriebewelle 17a umgibt das erste Planetenradgetriebe P1a und ist axial außen an das zweite Hohlrad P23a angebunden.
Die Getriebewelle 18a verbindet das erste Hohlrad P13a, das zweite Kopplungselement S32a der dritten Koppeleinheit, das dritte Sonnenrad P31a und das erste Kopplungselement S51a der fünften Koppeleinheit S5a drehfest miteinander. Die Getriebewelle 18a durchsetzt das zweite Planetenradgetriebe P2a und das dritte Planetenradgetriebe P3a. Zur Anbindung des ersten Hohlrads P13a und des Kopplungselements S32a ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a radial nach außen geführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S51a ist sie zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3a und dem vierten Planetenradgetriebe P4a radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 19a verbindet das erste Kopplungselement S31a der dritten Koppeleinheit S3a, den zweiten Planetenradträger P22a und das Kopplungselement S41a der vierten Koppeleinheit S4a miteinander. Die Getriebewelle 19a ist zwischen den beiden Planetenradgetrieben P1a, P2a und zwischen den beiden Planetenradgetrieben P2a, P3a radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 20a verbindet das zweite Sonnenrad P21a, das dritte Hohlrad P33a und das zweite Kopplungselement S62a der sechsten Koppeleinheit S6a drehfest miteinander. Die Getriebewelle 20a ist zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a radial nach außen geführt. Außerdem umgibt die Getriebewelle 20a die beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a.
Die Getriebewelle 21a verbindet den dritten Planetenradträger P32a und das vierte Hohlrad P43a drehfest miteinander. Die Getriebewelle 21a ist zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2a und dem dritten Planetenradgetriebe P3a radial nach außen geführt.
Mittels der Getriebeeinheit sind unterschiedliche Hybridantriebsmodule ausbildbar. Zur Realisierung eines Starter-Generators kann eine erste Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an die Antriebseinheit 11a bzw. die Antriebswelle 14a angebunden werden. Zur Realisierung eines CVT kann zusätzlich eine weitere Antriebsmaschine des Hybridantriebsmoduls an eine geeignete der Getriebewellen 16a, 17a, 18a, 19a, 20a, 21a angebunden werden, wie insbesondere an die Getriebewelle 16a, die drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11a des verbunden ist.
Die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a und der Rückwärtsgetriebegang R1a werden mittels der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschaltet (vgl. 3). In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V9a sind jeweils höchstens drei der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschlossen, während die restlichen der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1a–V9a wird jeweils genau eine der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschlossen wird. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1a-V9a in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1a–V9a bleiben jeweils zwei bereits geschlossene Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a geschlossen.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₁a von 4,800 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S4a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das erste Hohlrad P13a drehfest mit der Abtriebseinheit 12a.
Das vierte Sonnenrad P41a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Das vierte Hohlrad P43a weist eine gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32a. Der vierte Planetenradträger P42a weist eine gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31a. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31a und dem dritten Planetenradträger P32a ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und die beiden Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Das erste Hohlrad P13a weist die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42a. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a ist somit durch die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Das zweite Hohlrad P23a weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12a. Der zweite Planetenradträger P22a ist fixiert. Die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert. Das dritte Hohlrad P33a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21a. Die Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a und die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Ein Kraftfluss für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1 wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet. Ein Teil des Kraftflusses wird über die drei restlichen Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a wieder auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt. Ein weiterer Teil wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a ausgeleitet.
Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₂a von 3,498 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S3a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a.
Das erste Sonnenrad P11a und der zweite Planetenradträger P22a sind fixiert. Da das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem zweiten Planetenradträger P22a verbunden ist, ist das erste Hohlrad 13a ebenfalls drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a verbunden. Damit ist auch der erste Planetenradträger P12a fixiert, wodurch das zweite Hohlrad P23a ebenfalls fixiert ist. Damit ist auch das zweite Sonnenrad P21a fixiert, wodurch das dritte Hohlrad P33a ebenfalls drehfest angeordnet ist. Das dritte Sonnenrad P31 ist über die Koppeleinheit S3a drehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden, wodurch der dritte Planetenradträger P32a und damit auch das vierte Hohlrad P43a ebenfalls fixiert sind. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P2 und eine Drehzahl der Antriebseinheit 11a definiert. Ein Kraftfluss für den zweiten Vorwärtsgetriebegang V2a wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet und wieder ausgeleitet, wobei die restlichen Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a in dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2a das vierte Hohlrad P43a gegen das Getriebegehäuse 13a abstützen.
Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₃a von 2,422 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S4a, S6a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S6a verbindet das zweite Sonnenrad P21a und das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Das vierte Sonnenrad P41a weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a und das dritte Hohlrad P33a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Das vierte Hohlrad P43a und der dritte Planetenradträger P32a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42a und dem vierten Hohlrad P43 ist somit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Das zweite Sonnenrad P21a weist die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42a. Der zweite Planetenradträger P22a ist fixiert. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a ist somit durch die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert. Der erste Planetenradträger P12a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23a. Da das erste Sonnenrad P22a fixiert ist, ist eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13a durch das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a und die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23a definiert. Das dritte Sonnenrad P31a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a und die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P2a, P3a definiert. Ein Kraftfluss für den dritten Vorwärtsgetriebegang V3a wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird direkt ausgeleitet. Ein weiterer Teil des Kraftflusses wird über die ersten drei Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a wieder auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt.
Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₄a von 1,778 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3a, S4a, S6a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S6a verbindet das zweite Sonnenrad P21a und das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a und das dritte Hohlrad P33a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Das vierte Hohlrad P43a und der dritte Planetenradträger P32a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42a und dem vierten Hohlrad P43 ist somit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Der zweite Planetenradträger P22a und damit auch das dritte Sonnenrad P31a sind fixiert. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit ist damit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Ein Kraftfluss für den vierten Vorwärtsgetriebegang V4a wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über das dritte Planetenradgetriebe auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt. Der rekombinierte Kraftfluss wird dann über das vierte Planetenradgetriebe P4a wieder ausgeleitet.
Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₅a von 1,306 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S3a, S6a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a. Die Koppeleinheit S6a verbindet das zweite Sonnenrad P21a und das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a ist drehfest mit dem dritten Hohlrad P33a verbunden. Das vierte Hohlrad P43a ist drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32a verbunden. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42a und dem vierten Hohlrad P43 ist somit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Das erste Hohlrad P13a rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie das dritte Sonnenrad P31a. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12a ist somit durch die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Das zweite Hohlrad P23a weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12a. Das zweite Sonnenrad P21a weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad. Der zweite Planetenradträger P22a weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31a. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist durch die Drehzahl des dritten Sonnenrad P31a und die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Ein Kraftfluss für den fünften Vorwärtsgetriebegang V5a wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über die ersten drei Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a wieder auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt. Der Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a ausgeleitet.
Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₆a von 1,000 auf. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6a ist als ein Direktgang ausgebildet. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S2a, S3a, S6a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a und dem zweiten Hohlrad P23a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a. Die Koppeleinheit S6a verbindet das zweite Sonnenrad P21a und das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Das zweite Hohlrad P23a und das vierte Sonnenrad P41a rotieren mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Das zweite Sonnenrad P21a, das dritte Hohlrad P33a und der vierte Planetenradträger P42a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Der zweite Planetenradträger P22a und das dritte Sonnenrad P31a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Der dritte Planetenradträger P32a und das vierte Sonnenrad P41a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Da die Sonnenräder P21a, P31a, P41a, die Planetenradträger P22a, P32a, P42a und die Hohlräder P23a, P33a, P43a dazu jeweils eine gleiche Drehrichtung aufweisen müssen, sind die drei Planetenradgetriebe P2a, P3a, P4a verblockt. Sämtliche Planetenradgetriebe P2a, P3a, P4a rotieren somit mit der Drehzahl der Antriebseinheit 11a, wodurch die Abtriebseinheit 12a die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebseinheit 11a. Ein Kraftfluss für den sechsten Vorwärtsgetriebegang V6a wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet und aufgesplittet. Ein Teil des Kraftflusses wird über die zwei Planetenradgetriebe P2a, P3a wieder auf das vierte Planetenradgetriebe P4a rückgekoppelt. Der Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a ausgeleitet.
Der Direktgang der Getriebeeinheit kann alternativ auch mittels der beiden Koppeleinheiten S5a, S6a geschaltet werden. Durch Schließen dieser beiden Koppeleinheiten S5a, S6a und einer weiteren der restlichen Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a kann die Antriebseinheit 11a ebenfalls drehfest mit der Abtriebseinheit 12a verbunden werden, wodurch der Direktgang geschaltet ist. Die mittels der beiden Koppeleinheiten S5a, S6a zusätzlich schaltbaren Direktgänge weisen eine reduzierte Lastschaltbarkeit auf. Sie sind insbesondere lediglich teilweise sequentiell lastschaltbar, erhöhen grundsätzlich aber die Schaltbarkeit der Getriebeeinheit.
Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₇a von 0,811 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S2a, S6a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a und dem zweiten Hohlrad P23a. Die Koppeleinheit S6a verbindet das zweite Sonnenrad P21a und das dritte Hohlrad P33a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Das vierte Sonnenrad P41 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a. Der vierte Planetenradträger P42a und das dritte Hohlrad P33a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Das vierte Hohlrad P43a und der dritte Planetenradträger P32a rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem vierten Planetenradträger P42a und dem vierten Hohlrad P43 ist somit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P1a, P4a definiert. Der erste Planetenradträger P12a rotiert ebenfalls mit der Drehzahl der Antriebseinheit 11a. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Hohlrads P13a ist somit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert. Das dritte Sonnenrad P31a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Eine Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist somit durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13a und die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P3a, P4a definiert. Ein Kraftfluss für den siebten Vorwärtsgetriebegang V7a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a und das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet. Der über das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitete Kraftfluss wird aufgesplittet. Der über das erste Planetenradgetriebe P1a geleitete Kraftfluss und ein Teil des mittels des vierten Planetenradgetriebes P4a aufgesplitteten Kraftflusses werden durch das dritte Planetenradgetriebe P3a wieder kombiniert. Der Kraftfluss wird über das vierte Planetenradgetriebe P4a wieder ausgeleitet.
Der achte Vorwärtsgetriebegang V8a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₈a von 0,652 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S2a, S5a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a. Die Koppeleinheit S5a verbindet das erste Hohlrad P13a drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42a und mit der Abtriebseinheit 12a.
Der erste Planetenradträger P12a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Das erste Hohlrad P13a weist damit eine Drehzahl auf, die durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert ist. Die Abtriebseinheit 12a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Ein Kraftfluss für den achten Vorwärtsgetriebegang V8a wird lediglich über das erste Planetenradgetriebe P1a geleitet.
Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i₉a von 0,535 auf. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9a wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a und dem zweiten Hohlrad P23a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a.
Der erste Planetenradträger P12a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Das erste Hohlrad P13a weist damit eine Drehzahl auf, die durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert ist. Der zweite Planetenradträger P22a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Das zweite Hohlrad P23a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die Drehzahl des ersten Hohlrads P13a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert. Das dritte Hohlrad P33a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21a. Das dritte Sonnenrad P31a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a ist damit durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13a, die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a definiert. Das vierte Sonnenrad P41a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das vierte Hohlrad P43a weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32a. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a und das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet. Der über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitete Kraftfluss wird über die Planetenradgetriebe P2a, P3a an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet. Das vierte Planetenradgetriebe P4a kombiniert den Kraftfluss wieder und leitet ihn aus.
Der Rückwärtsgetriebegang R1a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i_R1a von –3,507 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1a, S2a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S1a verbindet das erste Sonnenrad P11a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12a und dem zweiten Hohlrad P23a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a.
Der erste Planetenradträger P12a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das erste Sonnenrad P11a ist fixiert. Das erste Hohlrad P13a weist damit eine Drehzahl auf, die durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1a definiert ist. Das zweite Hohlrad P23a weist ebenfalls die gleiche Drehzahl wie die Antriebseinheit 11a auf. Der zweite Planetenradträger P22a ist fixiert. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2a definiert. Das dritte Hohlrad P33a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21a. Das dritte Sonnenrad P31a weist die gleiche Drehzahl auf wie das erste Hohlrad P13a. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a ist damit durch die Drehzahl des ersten Hohlrads P13a, die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a definiert. Das vierte Sonnenrad P41a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das vierte Hohlrad P43a weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32a. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9a wird über das erste Planetenradgetriebe P1a und das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet. Der über das erste Planetenradgetriebe P1a eingeleitete Kraftfluss wird über die Planetenradgetriebe P2a, P3a an das vierte Planetenradgetriebe P4a geleitet. Das vierte Planetenradgetriebe P4a kombiniert den Kraftfluss wieder und leitet ihn aus.
Die Getriebeeinheit ist zur Bildung eines weiteren Rückwärtsgetriebegangs R2a zusätzlich zu dem Rückwärtsgetriebegang R1a vorgesehen. Der Rückwärtsgetriebegang R2a weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11a und der Abtriebseinheit 12a ein Übersetzungsverhältnis i_R2a von –1,596 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R2a wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S2a, S3a, S4a geschlossen werden. Die Koppeleinheit S2a verbindet die Antriebseinheit 11a drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23a. Die Koppeleinheit S3a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a und dem dritten Sonnenrad P31a. Die Koppeleinheit S4a verbindet den zweiten Planetenradträger P22a drehfest mit dem Getriebegehäuse 13a.
Das zweite Hohlrad P22a weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Der zweite Planetenradträger P2a ist fixiert. Das zweite Sonnenrad P21a weist somit eine Drehzahl auf, die durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert ist. Das dritte Hohlrad P33a weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21a. Das dritte Sonnenrad P31a ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a ist damit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21a und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3a definiert. Das vierte Sonnenrad P41a weist die gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11a. Das vierte Hohlrad P43a weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32a. Eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42a und damit die Drehzahl der Abtriebseinheit 12a ist damit durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11a, die Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32a und das Standübersetzungsverhältnis des vierten Planetenradgetriebes P4a definiert. Ein Kraftfluss für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9a wird über das zweite Planetenradgetriebe P2a und das vierte Planetenradgetriebe P4a eingeleitet. Der über das zweite Planetenradgetriebe P2a eingeleitete Kraftfluss wird über das dritte Planetenradgetriebe P3a an das vierte Planetenradgetriebe P4a weitergeleitet. Das vierte Planetenradgetriebe P4a kombiniert den Kraftfluss wieder und leitet ihn aus.
Zusätzlich zu den beiden sequentiell lastschaltbaren Rückwärtsgängen R1a, R2a sind noch zwei weitere Rückwärtsgänge R3a, R4a schaltbar. Durch Schließen der Koppeleinheiten S2a, S4a, S5a kann der dritte Rückwärtsgetriebegang R3a geschaltet werden. Der dritte Rückwärtsgetriebegang R3a weist ein Übersetzungsverhältnis von –1,241 auf. Durch Schließen der Koppeleinheiten S2a, S4a, S6a kann der vierte Rückwärtsgetriebegang R4a geschaltet werden. Der vierte Rückwärtsgetriebegang R4a weist ein Übersetzungsverhältnis von –0,539 auf.
Ein Stufensprung φ_1/2a zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V1a, V2a beträgt 1,372. Ein Stufensprung φ_2/3a zwischen dem zweiten und dem dritten Vorwärtsgetriebegang V2a, V3a beträgt 1,444. Ein Stufensprung φ_3/4a zwischen dem dritten und dem vierten Vorwärtsgetriebegang V3a, V4a beträgt 1,362. Ein Stufensprung φ_4/5a zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4a, V5a beträgt 1,362. Ein Stufensprung φ_5/6a zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V5a, V6a beträgt 1,306. Ein Stufensprung φ_6/7a zwischen dem sechsten und dem siebten Vorwärtsgetriebegang V6a, V7a beträgt 1,234. Ein Stufensprung φ_7/8a zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang V7a, V8a beträgt 1,243. Ein Stufensprung φ_8/9a zwischen dem achten und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V8a, V9a beträgt 1,218. Eine Gesamtspreizung der Getriebeeinheit zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a und dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9a beträgt ca. 9,0. Durch Änderung der Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a kann grundsätzlich auch eine andere Gesamtspreizung eingestellt werden.
Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1–V8 ca. 1,8. In dem Vorwärtsgetriebegang V9a beträgt der maximale Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1a, P2a, P3a, P4a ca. 2,5. Der Drehzahlfaktor für die Planetenradgetriebe P1, P2, P3, P4 beschreibt ein Verhältnis zwischen der Drehzahl der Antriebseinheit 11a und einer maximalen Drehzahl, die an den Sonnenrädern P11a, P21a, P31a, P41a, den Hohlrädern P13a, P23a, P33a, P43a oder den Planetenradträgern P12a, P22a, P32a, P42a in einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 auftritt. Ein maximaler Drehzahlfaktor für die Planetenräder P14a, P24a, P34a, P44a beträgt in den Vorwärtsgetriebegängen V1a–V9a ca. 2,3. 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 S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a beträgt ca. 1,5.
Ein maximaler Drehmomentfaktor beträgt für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a ca. 4,9. Der Drehmomentfaktor beschreibt ein Verhältnis zwischen einem Antriebsmoment, das an der Antriebseinheit 11a anliegt, und einem maximalen Drehmoment, das an den Sonnenrädern P11a, P21a, P31a, P41a, den Hohlrädern P13a, P23a, P33a, P43a oder den Planetenradträgern P12a, P22a, P32a, P42a auftritt. Der maximale Drehmomentfaktor für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a wird in den ersten beiden Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a erreicht. Eine maximale Drehmomentbelastung der Koppeleinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a beträgt ca. 4,9. Sie tritt an formschlüssig schaltenden Koppeleinheit S4a auf.
Eine Lastschaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V9a ist in 4 gezeigt. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V3a, V8a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a V4a, V5a, V9a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V4a, V5a, V7a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V3a, V5a, V6a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5a sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V3a, V4a, V6a, V7a, V9a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6a sind die Vorwärtsgetriebegänge V4a, V5a, V7a, V9a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7a sind die Vorwärtsgetriebegänge V3a, V5a, V6a, V8a, V9a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a sind die Vorwärtsgetriebegänge V1a, V7a, V9a unter Last schaltbar. Ausgehend von dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2a, V5a, V6a, V7a, V8a unter Last schaltbar.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 5 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 4 verwiesen werden.
5 zeigt weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen als Kraftfahrzeuggetriebeeinheit ausgestalteten Getriebeeinheit. Die Getriebeeinheit weist genau vier Planetenradgetriebe P1b, P2b, P3b, P4b auf. Das erste Planetenradgetriebe P1b, das zweite Planetenradgetriebe P2b, das dritte Planetenradgetriebe P3b und das vierte Planetenradgetriebe P4b sind hintereinander entlang einer Hauptrotationsachse 10b angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1b, P2b, P3b, P4b der Getriebeeinheit weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. Die Getriebeeinheit weist genau sechs Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b auf. Diese sind dazu vorgesehen, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge V1b, V2b, V3b, V4b, V5b, V6b, V7b, V8b, V9b zu schalten. Die Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b sind zumindest sequentiell lastschaltbar, d. h. von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b kann lastunterbrechungsfrei zumindest in den benachbarten der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b geschaltet werden. Außerdem ist die Getriebeeinheit zur Schaltung von einem Rückwärtsgetriebegang R1b vorgesehen.
Die Getriebeeinheit ist dazu vorgesehen, eine nicht näher dargestellte Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs mit nicht näher dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Die Getriebeeinheit weist eine Antriebseinheit 11b auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Getriebeeinheit einzuleiten. Weiter weist die Getriebeeinheit eine Abtriebseinheit 12b auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus der Getriebeeinheit auszuleiten. Die Abtriebseinheit 12b ist dazu vorgesehen, mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Die Antriebseinheit 11b und die Abtriebseinheit 12b können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten der Getriebeeinheit vorteilhaft.
Das erste Planetenradgetriebe P1b ist eingangsseitig angeordnet und umfasst ein erstes Sonnenrad P11b, ein erstes Hohlrad P13b und einen ersten Planetenradträger P12b, der Planetenräder P14b auf einer Kreisbahn führt. Das zweite Planetenradgetriebe P2b ist mittig eingangsseitig angeordnet und umfasst ein zweites Sonnenrad P21b, ein zweites Hohlrad P23b und einen zweiten Planetenradträger P22b, der Planetenräder P24b auf einer Kreisbahn führt. Das dritte Planetenradgetriebe P3b ist mittig ausgangsseitig angeordnet und umfasst ein drittes Sonnenrad P31b, ein drittes Hohlrad P33b und einen dritten Planetenradträger P32b, der Planetenräder P34b auf einer Kreisbahn führt. Das vierte Planetenradgetriebe P4b ist ausgangsseitig angeordnet und umfasst ein viertes Sonnenrad P41b, ein viertes Hohlrad P43b und einen vierten Planetenradträger P42b, der Planetenräder P44b auf einer Kreisbahn führt.
Die fünf Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S5b, S6b sind als Kupplungseinheiten ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11b, S21b, S31b, S51b, S61b und ein zweites drehbares Kopplungselement S12b, S22b, S32b, S52b, S62b auf. Die fünf Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S5b, S6b sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11b, S12b, S21b, S22b, S31b, S32b, S51b, S52b, S61b, S62b drehfest miteinander zu verbinden.
Die Koppeleinheit S4b ist als Bremseinheit ausgebildet. Sie weist nur ein Kopplungselement S41b auf. Die Koppeleinheit S4b ist dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement S41b drehfest mit einem Getriebegehäuse 13b zu verbinden.
Die Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S5b, S6b sind als reibschlüssig schaltende Koppeleinheiten ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Koppeleinheit S4b ist als eine formschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt. Sie umfasst eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Alternativ kann die Koppeleinheit S4b aber auch beispielsweise mittels eines Kupplungslamellenpakets als eine reibschlüssig schaltende Koppeleinheit ausgeführt werden.
Die Koppeleinheit S1b ist in axialer Richtung eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1b angeordnet. Die Koppeleinheiten S2b, S3b sind in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1b und dem zweiten Planetenradgetriebe P2b angeordnet. Die Koppeleinheit S4 ist in axialer Richtung in Höhe des zweiten Planetenradgetriebes P2b bzw. zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2b und dem dritten Planetenradgetriebe P3b angeordnet. Die Koppeleinheit S5b ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3b und dem vierten Planetenradgetriebe P4b angeordnet. Die Koppeleinheit S6b ist ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4b angeordnet. Die Koppeleinheiten S1b, S2b, S4b, S6b sind außenliegend ausgeführt. Die Koppeleinheiten S3b, S5b sind innenliegend ausgeführt.
Die Antriebseinheit 11b umfasst eine Antriebswelle 14b, die drehfest mit dem ersten Kopplungselement S21b der zweiten Koppeleinheit S2b und dem vierten Sonnenrad P41b verbunden ist. Die Abtriebseinheit 12b umfasst eine Abtriebswelle 15b, die drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S52b der fünften Koppeleinheit S5b, dem vierten Planetenradträger P42b und dem ersten Kopplungselement S61b der sechsten Koppeleinheit S6b verbunden ist. Zudem umfasst die Getriebeeinheit Getriebewellen 16b, 17b, 18b, 19b, 20b, 21b, 22b mittels denen die Planetenradgetriebe P1b, P2b, P3b, P4b und die Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b wirkungsmäßig miteinander verbunden sind.
Die Antriebswelle 14b durchsetzt die ersten drei Planetenradgetriebe P1b, P2b, P3b und ist radial innen an das vierte Sonnenrad P41b angebunden. Zur Anbindung des Kopplungselements S21b ist sie zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1b und dem zweiten Planetenradgetriebe P2b radial nach außen geführt. Die Antriebswelle 14b ist zur Anbindung des Planetenradträgers P42b und des Kopplungselements 61b ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4b radial nach außen geführt. Das Kopplungselement S52b ist unmittelbar an den Planetenradträger P42b angebunden. Die Antriebswelle 15b begrenzt die Getriebeeinheit ausgangsseitig.
Die Getriebewelle 16b verbindet das erste Sonnenrad P11b mit dem Getriebegehäuse 13b. Sie bildet damit eine drehfeste Anbindung aus, die grundsätzlich auch einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgeführt sein kann. Insbesondere ist es dabei möglich, das erste Sonnenrad P11b einstückig mit dem Getriebegehäuse 13b auszuführen. Die Getriebewelle 16b begrenzt die Getriebeeinheit eingangsseitig.
Die Getriebewelle 17b verbindet das zweite Kopplungselement S12b der ersten Koppeleinheit S1b und das zweite Hohlrad P23b drehfest miteinander. Die Getriebewelle 17b umgibt das erste Planetenradgetriebe P1b und ist axial außen an das zweite Hohlrad P23b angebunden.
Die Getriebewelle 18b verbindet das erste Hohlrad P13b, das zweite Kopplungselement S32b der dritten Koppeleinheit, das dritte Sonnenrad P31b und das erste Kopplungselement S51b der fünften Koppeleinheit S5b drehfest miteinander. Die Getriebewelle 18b durchsetzt das zweite Planetenradgetriebe P2b und das dritte Planetenradgetriebe P3b. Zur Anbindung des ersten Hohlrads P13b und des Kopplungselements S32b ist sie zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2b und dem dritten Planetenradgetriebe P3b radial nach außen geführt. Zur Anbindung des Kopplungselements S51b ist sie zwischen dem dritten Planetenradgetriebe P3b und dem vierten Planetenradgetriebe P4b radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 19b verbindet das erste Kopplungselement S31b der dritten Koppeleinheit S3b, den zweiten Planetenradträger P22b und das Kopplungselement S41b der vierten Koppeleinheit S4b miteinander. Die Getriebewelle 19b ist zwischen den beiden Planetenradgetrieben P1b, P2b und zwischen den beiden Planetenradgetrieben P2b, P3b radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 20b verbindet das zweite Sonnenrad P21b, da dritte Hohlrad P33b und das zweite Kopplungselement S62b der sechsten Koppeleinheit S6b drehfest miteinander. Die Getriebewelle 20b ist zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2b und dem dritten Planetenradgetriebe P3b radial nach außen geführt. Außerdem umgibt die Getriebewelle 20b die beiden Planetenradgetriebe P3b, P4b.
Die Getriebewelle 21b verbindet den dritten Planetenradträger P32b und das vierte Hohlrad P43b drehfest miteinander. Die Getriebewelle 21b ist zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2b und dem dritten Planetenradgetriebe P3b radial nach außen geführt.
Die Getriebewelle 22b verbindet das erste Kopplungselement S11b der ersten Koppeleinheit S1b, den ersten Planetenradträger P12b und das zweite Kopplungselement S22b der zweiten Kopplungseinheit miteinander. Zur Anbindung des Kopplungselements S11b ist die Getriebewelle 22b eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1b radial nach außen geführt. Das Kopplungselement S22b ist unmittelbar an den Planetenradträger P22b angebunden.
Die Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b und der Rückwärtsgetriebegang R1b werden mittels der Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geschaltet. Ein Schaltschema zum Schalten der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b ist dabei analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel. In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1b–V9b sind jeweils höchstens drei der Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geschlossen, während die restlichen der Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1b–V9b wird jeweils genau eine der Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geschlossen wird. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b in einen benachbarten Vorwärtsgetriebegang V1b–V9b bleiben jeweils zwei bereits geschlossene Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b geschlossen.
Die erste Koppeleinheit S1b verbindet in geschlossenem Zustand den ersten Planetenradträger P12b drehfest mit zweiten Hohlrad P23b. Die zweite Koppeleinheit S2b verbindet in geschlossenem Zustand die Antriebseinheit 11b drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12b. Die dritte Koppeleinheit S3b verbindet in geschlossenem Zustand den zweiten Planetenradträger P22b drehfest mit dem ersten Hohlrad P13b und dem dritten Sonnenrad P31b. Die Koppeleinheit S4b verbindet in geschlossenem Zustand den zweiten Planetenradträger P22b drehfest mit dem Getriebegehäuse 13b. Die Koppeleinheit S5b verbindet in geschlossenem Zustand das erste Hohlrad P13b drehfest mit dem vierten Planetenradträger und damit mit der Abtriebseinheit 12b. Die Koppeleinheit S6b verbindet in geschlossenem Zustand das zweite Sonnenrad P21b und das dritte Hohlrad P33b drehfest mit dem vierten Planetenradträger P42b und damit mit der Abtriebseinheit 12b.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₁b von 4,800 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1b wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S4b, S5b geschlossen werden.
Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₂b von 3,498 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang V2b wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S3b, S4b geschlossen werden.
Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₃b von 2,422 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang V3b wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S4b, S6b geschlossen werden.
Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₄b von 1,778 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang V4b wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S3b, S4b, S6b geschlossen werden.
Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₅b von 1,306 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S3b, S6b geschlossen werden.
Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₆b von 1,000 auf. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6b ist als ein Direktgang ausgebildet. Der sechste Vorwärtsgetriebegang V6b kann gebildet werden, indem die drei Koppeleinheiten S2b, S3b, S6b geschlossen werden. Vorzugsweise wird der Vorwärtsgetriebegang V6b gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S5b, S6b geschlossen. Alternativ kann der sechste Vorwärtsgetriebegang auch durch Schließen der drei Koppeleinheiten S3b, S5b, S6b oder durch Schließen der drei Koppeleinheiten S4b, S5b, S6b gebildet werden.
Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₇b von 0,811 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang V7 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S2b, S6b geschlossen werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann der siebte Vorwärtsgetriebegang V7b alternativ auch durch Schließen der drei Koppeleinheiten S2b, S3b, S6b oder durch Schließen der drei Koppeleinheiten S2b, S4b, S6b gebildet werden.
Der achte Vorwärtsgetriebegang V8b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₈b von 0,652 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang V8b wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S2b, S5b geschlossen werden. in diesem Ausführungsbeispiel kann der achte Vorwärtsgetriebegang V8b alternativ auch durch Schließen der drei Koppeleinheiten S2b, S3b, S5b oder durch Schließen der drei Koppeleinheiten S2b, S4b, S5b gebildet werden.
Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i₉b von 0,535 auf. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1b, S2b, S3b geschlossen werden.
Der Rückwärtsgetriebegang R1b weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Antriebseinheit 11b und der Abtriebseinheit 12b ein Übersetzungsverhältnis i_R1b von –3,507 auf. Der Rückwärtsgetriebegang R1b wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1b, S2b, S4b geschlossen werden.
Eine Lastschaltbarkeit der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b ist analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel. Ausgehend von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1b sind die Vorwärtsgetriebegänge V2b, V3b, V8b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang V2b sind die Vorwärtsgetriebegänge V1b, V3b V4b, V5b, V9b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3b sind die Vorwärtsgetriebegänge V2b, V4b, V5b V7b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4b sind die Vorwärtsgetriebegänge V2b, V3b, V5b, V6b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5b sind die Vorwärtsgetriebegänge V2b, V3b, V4b, V6b, V7b, V9b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6b sind die Vorwärtsgetriebegänge V4b, V5b, V7b, V9b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7b sind die Vorwärtsgetriebegänge V3b, V5b, V6b, V8b, V9b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem achten Vorwärtsgetriebegang V8b sind die Vorwärtsgetriebegänge V1b, V7b, V9b unter Last schaltbar. Ausgehend von dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9 sind die Vorwärtsgetriebegänge V2b, V5b, V6b, V7b, V8b unter Last schaltbar.

Claims

Getriebeeinheit, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit zumindest vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten, entlang einer Hauptrotationsachse (10a; 10b) hintereinander angeordneten Planetenradgetriebe (P1a, P2a, P3a, P4a; P1b, P2b, P3b, P4b), mit sechs Koppeleinheiten (S1a–S6a; S1b–S6b), die dazu vorgesehen sind, zumindest neun Vorwärtsgetriebegänge (V1a–V9a; V1b–V9b) zu schalten, mit einer Antriebseinheit (11a; 11b), die drehfest mit einem vierten Sonnenrad (P41a; P41b) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b) und einem Kopplungselement (S21a; S21b) verbunden ist, und mit einer Abtriebseinheit (12a; 12b), die drehfest mit einem vierten Planetenradträger (P42a; P42b) des vierten Planetenradgetriebes (P4a; P4b) und zwei Kopplungselementen (S52a, S61a; S52b, S61b) verbunden ist.
Getriebeeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein viertes Hohlrad (P43a; P43b) und einen dritten Planetenradträger (P32a; P32b), die drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein erstes Hohlrad (P13a; P13b), ein drittes Sonnenrad (P31a; P31b) und zwei Kopplungselemente (S32a, S51a; S32b, S51b), die alle vier drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S5a; S5b) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit der Abtriebseinheit (12a; 12b) verbundenen Kopplungselemente (S52a; S52b) und eines der drehfest mit dem dritten Sonnenrad (P31a; P31b) verbundenen Kopplungselemente (S51a; S51b) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweites Sonnenrad (P21a; P21b), ein drittes Hohlrad (P33a; P33b) und ein Kopplungselement (S62a; S62b), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S6a; S6b) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit der Abtriebseinheit (12a; 12b) verbundenen Kopplungselemente (S61a; S61b) und das drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33a; P33b) verbundene Kopplungselement (S62a; S62b) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Planetenradträger (P22a; P22b) und zwei Kopplungselemente (S31a, S41a; S31b, S41b), die alle drei drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit zumindest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S4a; S4b) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22a; P22b) verbundenen Kopplungselemente (S41a; S41b) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13a; 13b) zu verbinden.
Getriebeeinheit zumindest nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S3a; S3b) dazu vorgesehen ist, eines der drehfest mit dem zweiten Planetenradträger (P22a; P22b) verbundenen Kopplungselemente (S31a; S31b) und eines der drehfest mit dem ersten Hohlrad (P13a; P13b) verbundenen Kopplungselemente (S32a; S32b) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12a; P12b) und ein Koppelelement (S22a; S22b), die alle drehfest miteinander verbunden sind.
Getriebeeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Koppeleinheiten (S2a; S2b) dazu vorgesehen ist, das drehfest mit der Antriebseinheit (11a; 11b) verbundene Koppelelement (S21a; S21b) und das drehfest mit dem ersten Planetenradträger (P12a; P12b) verbundene Kopplungselement (S22a; S22b) drehfest miteinander zu verbunden.
Getriebeeinheit nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch ein zweites Hohlrad (P23a, P23b), wobei das zweite Hohlrad (P23a) und der erste Planetenradträger (P12a) drehfest miteinander verbunden sind oder eine der Koppeleinheiten (S1b) dazu vorgesehen ist, das zweite Hohlrad (P23b) und den ersten Planetenradträger (P12b) drehfest miteinander zu verbinden.
Getriebeeinheit zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Sonnenrad (P11a, P11b), wobei das erste Sonnenrad (P11b) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13b) verbunden ist oder eine der Koppeleinheiten (S1a) dazu vorgesehen ist, das erste Sonnenrad (P11a) drehfest mit einem Getriebegehäuse (13a) zu verbinden.