DE102012024146B4 - Multi-stage transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Planetenradstufe (P1a; P1b), einer zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b) und einer dritten Planetenradstufe (P3a; P3b), die wirkungsmäßig miteinander verbunden sind unddie zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen (V1a-V5a), zumindest drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen (E1a-E3a) und zumindest vier EVT-Fahrbereichen (EVT1a-EVT7a) vorgesehen sind, mit einer Getriebeeingangswelle (10a; 10b) zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle (11a; 11b) zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs, mit einer ersten Zwischenwelle (13a; 13b) zur Anbindung eines ersten Elektromotors (EM1a; EM1b), mit einer zweiten Zwischenwelle (14a; 14b) zur Anbindung eines zweiten Elektromotors (EM2a; EM2b) und mit fünf Schalteinheiten (S1a-S5a; S1b-S5b), die jeweils zwei wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen (P1a-P3a; P1b-P3b) angeordnete Kopplungselemente (S11a-S52a) aufweisen,wobei die fünfte Schalteinheit (S5a; S5b) dazu vorgesehen ist, die zweite Planetenradstufe (P3a; P3b) zu verblocken,gekennzeichnet durcheinen ersten Planetenradträger (P12a; P12b), einen zweiten Planetenradträger (P22a; P22b) und ein drittes Sonnenrad (P31a), die permanent drehfest miteinander verbunden sind.Multi-stage transmission, for a motor vehicle, with a first planetary gear stage (P1a; P1b), a second planetary gear stage (P2a; P2b) and a third planetary gear stage (P3a; P3b), which are operatively connected to one another and which are at least structurally capable of switching at least five internal combustion engine forward gears ( V1a-V5a), at least three electromotive forward gears (E1a-E3a) and at least four EVT driving ranges (EVT1a-EVT7a) are provided, with a transmission input shaft (10a; 10b) for the rotation-proof connection of an internal combustion engine, with a transmission output shaft (11a; 11b) for the rotation-proof connection of an axle drive, with a first intermediate shaft (13a; 13b) for connecting a first electric motor (EM1a; EM1b), with a second intermediate shaft (14a; 14b) for connecting a second electric motor (EM2a; EM2b) and with five switching units ( S1a-S5a; S1b-S5b), each of which has two coupling elements (S11a-S52a) arranged effectively between the planetary gear stages (P1a-P3a; P1b-P3b), the fifth switching unit (S5a; S5b) is intended to lock the second planetary gear stage (P3a; P3b), characterized by a first planetary gear carrier (P12a; P12b), a second planetary gear carrier (P22a; P22b) and a third sun gear (P31a), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-speed transmission for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der US 6 551 208 B1 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug mit drei entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradstufen, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung eines Achsantriebs, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit zumindest vier Schalteinheiten bekannt. Ein Mehrstufengetriebe mit drei Planetenradstufen und fünf Schalteinheiten ist aus der gattungsgemäßen DE 10 2012 007 054 A1 bekannt.From the US 6,551,208 B1 is already a multi-stage transmission for a motor vehicle with three planetary gear stages arranged one behind the other along a main axis of rotation, with a transmission input shaft for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft for connecting an axle drive, with a first intermediate shaft for connecting a first electric motor, with a second intermediate shaft for connecting a second Electric motor and with at least four switching units are known. A multi-stage transmission with three planetary gear stages and five switching units is of the generic type DE 10 2012 007 054 A1 known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Mehrstufengetriebe zur Ausbildung eines Hybridantriebsmoduls mit hoher Flexibilität und hohem Wirkungsgrad bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is based in particular on the object of providing a compact multi-stage transmission for forming a hybrid drive module with high flexibility and high efficiency. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further refinements result from the subclaims.

Ausgegangen wird von einem Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Planetenradstufe, einer zweiten Planetenradstufe und einer dritten Planetenradstufe, die wirkungsmäßig miteinander verbunden sind und die zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen, zumindest drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen und zumindest vier EVT-Fahrbereichen vorgesehen sind, mit einer Getriebeeingangswelle zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit fünf Schalteinheiten, die jeweils zwei wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen angeordnete Kopplungselemente aufweisen, wobei die fünfte Schalteinheit dazu vorgesehen ist, die zweite Planetenradstufe zu verblocken.The starting point is a multi-stage transmission for a motor vehicle, with a first planetary gear stage, a second planetary gear stage and a third planetary gear stage, which are effectively connected to one another and which, at least structurally, are used to shift at least five internal combustion engine forward gears, at least three electric motor forward gears and at least four EVT driving ranges are provided, with a transmission input shaft for the non-rotatable connection of an internal combustion engine, with a transmission output shaft for the non-rotatable connection of an axle drive, with a first intermediate shaft for connecting a first electric motor, with a second intermediate shaft for connecting a second electric motor and with five switching units, each of which is effective between two have coupling elements arranged on the planetary gear stages, the fifth switching unit being intended to block the second planetary gear stage.

Dadurch kann ein Mehrstufengetriebe mit einer sehr hohen Flexibilität bereitgestellt werden, da zum einen eine hohe Lastschaltbarkeit und zum anderen ein hoher Wirkungsgrad, insbesondere auch in Verbindung mit den Elektromotoren, erreicht werden kann. Zudem können durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung Übersetzungsverhältnisse insbesondere in den EVT-Fahrbereichen und den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen besser dargestellt werden. Bauteilbelastungen in dem Mehrstufengetriebe können durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung zumindest teilweise gesenkt werden, wodurch insbesondere ein Leichtbau vereinfacht werden kann. Zudem können Belastungen für die Elektromotoren durch die verbesserten Übersetzungsverhältnisse reduziert werden, wodurch kleinere Elektromotoren verwendet werden können. Dadurch können insbesondere Kosten reduziert werden. Weiter kann durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung insbesondere bei einer leistungsneutralen Fahrt ein geringer Leistungsfluss zwischen den beiden Elektromotoren erreicht werden, wodurch elektrische Übertragungsverluste gesenkt und somit der Wirkungsgrad weiter verbessert werden können.This makes it possible to provide a multi-stage transmission with a very high level of flexibility, since on the one hand a high power shift capability and on the other hand a high level of efficiency can be achieved, especially in conjunction with the electric motors. In addition, a design according to the invention allows gear ratios to be better represented, particularly in the EVT driving ranges and the electromotive forward transmission gears. Component loads in the multi-speed transmission can be at least partially reduced by a design according to the invention, which in particular allows lightweight construction to be simplified. In addition, loads on the electric motors can be reduced due to the improved gear ratios, which means that smaller electric motors can be used. This allows costs in particular to be reduced. Furthermore, a design according to the invention can achieve a low power flow between the two electric motors, particularly when driving without power, as a result of which electrical transmission losses can be reduced and thus the efficiency can be further improved.

Unter einer „Schalteinheit“ soll dabei im Folgenden insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei der Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer „Bremseinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Gehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement in einem geschlossenen Zustand mit ihrem feststehenden Kopplungselement zu verbinden, wobei das feststehende Kopplungselement drehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden und/oder einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgeführt sein kann. Unter „drehfest verbunden“ soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl übertragen wird.In the following, a “switching unit” is to be understood in particular to mean both a clutch unit and a brake unit. A “clutch unit” is to be understood in particular as a switching unit which is arranged in a power flow between two of the planetary gear stages and which is intended to ensure that its two rotatably arranged coupling elements, which can be rotated independently of one another in an open state, are rotationally fixed to one another in a closed state connect to. A “brake unit” is to be understood in particular as a switching unit which is operatively arranged between one of the planetary gear stages and a housing and which is intended to connect its rotatable coupling element in a closed state to its fixed coupling element, the fixed coupling element being non-rotatable with the Gear housing connected and / or can be made in one piece with the gear housing. The term “rotatably connected” is intended to mean, in particular, a connection in which a power flow averaged over a complete revolution is transmitted with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and/or an unchanged speed.

Unter einer Schalteinheit, die zwei „wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen angeordnete Kopplungselemente“ aufweist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, durch deren Schließen zumindest zwei Getriebeelemente der Planetenradstufen miteinander oder zumindest ein Getriebeelement der Planetenradstufen mit einem Getriebegehäuse verbunden wird. Unter einer solchen Schalteinheit soll insbesondere keine Schalteinheit verstanden werden, die der ersten Planetenradstufe vorgeschaltet oder der dritten Planetenradstufe nachgeschaltet ist. Unter einer „der ersten Planetenradstufe vorgeschaltete Schalteinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Getriebeeingangswelle und der ersten Planetenradstufe oder dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Unter einer „der dritten Planetenradstufe nachgeschaltete Schalteinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Getriebeausgangswelle und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung.A switching unit that has two “coupling elements arranged effectively between the planetary gear stages” is to be understood in particular as a switching unit, by closing which at least two gear elements of the planetary gear stages are connected to one another or at least one gear element of the planetary gear stages is connected to a gear housing. Such a switching unit should in particular not be understood to mean a switching unit that is connected upstream of the first planetary gear stage or downstream of the third planetary gear stage. A “switching unit upstream of the first planetary gear stage” is to be understood in particular as meaning a switching unit which, in at least one transmission gear, is in a power flow between the transmission input shaft and the first planetary gear stage or the internal combustion engine and the transmission input shaft is arranged. A “switching unit connected downstream of the third planetary gear stage” is to be understood in particular as meaning a switching unit which is arranged in at least one transmission gear in a power flow between the transmission output shaft and an axle drive, such as an all-wheel clutch.

Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen“ soll insbesondere verstanden werden, dass mittels der Schalteinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise sind bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Schalteinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr EVT-Fahrbereichen vorgesehen, als es sinnvoll sein kann, sie im Rahmen einer Betriebsstrategie für das Mehrstufengetriebe vorzusehen. Beispielsweise ist es denkbar, in einer Betriebsstrategie lediglich zwei oder sogar nur einen der konstruktiv schaltbaren EVT-Fahrbereiche zu nutzen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.The term “designed to shift a transmission gear” is intended to mean, in particular, that a corresponding transmission gear can basically be formed mechanically by means of the switching units, regardless of whether or not the transmission gear is not shifted as part of a switching strategy. For example, in an embodiment according to the invention, the switching units are designed to switch more EVT driving ranges than it might make sense to provide them as part of an operating strategy for the multi-speed transmission. For example, it is conceivable to use only two or even just one of the constructively switchable EVT driving ranges in an operating strategy. “Provided” is intended to mean, in particular, specifically programmed, equipped and/or designed.

Erfindungsgemäß sind ein erster Planetenradträger, ein zweiter Planetenradträger und ein drittes Sonnenrad permanent drehfest miteinander verbunden.According to the invention, a first planetary gear carrier, a second planetary gear carrier and a third sun gear are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind dabei zumindest drei der Schalteinheiten als rein formschlüssig schließende Schalteinheit ausbildbar. Dadurch kann ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden. Unter einer „formschlüssig schließenden Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit 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 Klauenschalteinheit. Die Schalteinheiten können grundsätzlich jeweils als reibschlüssige Schalteinheiten, beispielsweise als Lamellenschalteinheiten, als rein formschlüssige Schalteinheiten, beispielsweise als unsynchronisierte Klauenschalteinheiten, oder reib- und formschlüssige Schalteinheiten, beispielsweise als synchronisierte Klauenschalteinheiten, ausgeführt werden. Vorzugsweise umfasst das Mehrstufengetriebe Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Schalteinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Schalteinheiten zumindest teilweise als selbstständig schaltende Schalteinheiten, insbesondere als Freiläufe, auszubilden.In a particularly advantageous embodiment, at least three of the switching units can be designed as purely positive-closing switching units. As a result, power loss within the multi-speed transmission can be advantageously reduced. A “positively closing switching unit” is to be understood in particular as meaning a switching unit which has teeth and/or claws for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which engage in a form-fitting manner to produce a rotationally fixed coupling, in particular one via a sliding sleeve switchable claw switching unit. In principle, the switching units can each be designed as frictional switching units, for example as multi-disc switching units, as purely positive switching units, for example as unsynchronized claw switching units, or friction and positive switching units, for example as synchronized claw switching units. The multi-speed transmission preferably includes actuators for automated switching of the switching units. In principle, however, it is also possible to design the switching units at least partially as independently switching switching units, in particular as freewheels.

Unter „einer ersten, einer zweiten und einer dritten Planetenradstufe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Anordnung von drei Planetenradstufen verstanden werden, die zur Schaltung der Getriebegänge wirkungsmäßig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind die Planetenradstufen entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet, wobei vorteilhafterweise die erste Planetenradstufe der Getriebeeingangswelle zugewandt ist. Grundsätzlich ist aber auch eine räumliche Umordnung der Planetenradstufen, beispielsweise in einer gestapelten Anordnung, denkbar. Ebenfalls ist grundsätzlich eine räumliche Umordnung durch eine geänderte Anordnung der Schalteinheiten oder eine geänderte Anordnung der Zwischenwellen zur Anbindung der Elektromotoren denkbar.In this context, “a first, a second and a third planetary gear stage” is intended to mean, in particular, an arrangement of three planetary gear stages that are effectively connected to one another in order to shift the transmission gears. Preferably, the planetary gear stages are arranged one behind the other along a main axis of rotation, with the first planetary gear stage advantageously facing the transmission input shaft. In principle, however, a spatial rearrangement of the planetary gear stages, for example in a stacked arrangement, is also conceivable. In principle, a spatial rearrangement through a changed arrangement of the switching units or a changed arrangement of the intermediate shafts for connecting the electric motors is also conceivable.

Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem „ersten, zweiten oder dritten Planetenradträger“ ein der ersten, zweiten oder dritten Planetenradstufe zugeordneter Planetenradträger verstanden werden. Entsprechend sollen unter einem „ersten, zweiten oder dritten Sonnenrad“ und einem „ersten, zweiten oder dritten Hohlrad“ ein der ersten, zweiten oder dritten Planetenradstufe zugeordnetes Sonnenrad oder ein der ersten, zweiten oder dritten Planetenradstufe zugeordnetes Hohlrad verstanden werden. Beispielsweise soll unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger der ersten Planetenradstufe verstanden werden.For the sake of simplicity, a “first, second or third planetary gear carrier” should also be understood to mean a planetary gear carrier assigned to the first, second or third planetary gear stage. Accordingly, a “first, second or third sun gear” and a “first, second or third ring gear” should be understood to mean a sun gear assigned to the first, second or third planetary gear stage or a ring gear assigned to the first, second or third planetary gear stage. For example, the first planetary gear carrier should be understood to mean a planetary gear carrier of the first planetary gear stage.

Unter dem „Verblocken einer Planetenradstufe“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad einer einzelnen Planetenradstufe drehfest miteinander verbunden sind, wodurch sie in einem solchen Betriebszustand stets eine gleiche Drehzahl und eine gleiche Drehrichtung aufweisen. Unter einer „Schalteinheit zum Verblocken einer Planetenradstufe“ soll eine einzelne Schalteinheit mit zwei Kopplungselementen verstanden werden, mittels der durch Schließen dieser einen Schalteinheit die entsprechende Planetenradstufe verblockt werden kann.The term “interlocking of a planetary gear stage” is intended to mean in particular that the sun gear, the planetary gear carrier and the ring gear of an individual planetary gear stage are connected to one another in a rotationally fixed manner, as a result of which they always have the same speed and the same direction of rotation in such an operating state. A “switching unit for blocking a planetary gear stage” is to be understood as a single switching unit with two coupling elements, by means of which the corresponding planetary gear stage can be blocked by closing this one switching unit.

Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes stellt ein spezielles Ausführungsbeispiel dar, zu dem es grundsätzlich noch weitere kinematisch gleichwertige Ausführungsbeispiele gibt. Beispielsweise können die Planetenradstufen durch Einfachplanetenradsätze ausgebildet werden, wie es im Folgenden dargestellt ist. In kinematisch äquivalenter Weise kann die Planetenradstufe aber auch durch einen Doppelplanetenradsatz ausgebildet werden, wodurch für eine gleiche Wirkweise lediglich eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Zudem kann auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger oder von einem Hohlrad und einem Planetenradträger getauscht werden, ohne dass sich eine Kinematik des Mehrstufengetriebes ändert.The design of a multi-stage transmission described below represents a special exemplary embodiment, to which there are fundamentally other kinematically equivalent exemplary embodiments. For example, the planetary gear stages can be formed by simple planetary gear sets, as shown below. In a kinematically equivalent manner, the planetary gear stage can also be formed by a double planetary gear set, whereby only one stationary gear ratio of the planetary gear stage has to be adjusted for the same mode of operation. In addition, a connection between a sun gear and a planet gear carrier or between a ring gear and a planet gear carrier can also be exchanged, without any kinematics of the multi-stage transmission changing.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the figures. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. The figures, the figure description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.

Dabei zeigen:

  • 1 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes,
  • 2 ein Schaltschema für das Mehrstufengetriebe und
  • 3 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes mit vorgeschalteten Schalteinheiten und einer alternativen Verblockungsvariante.
Show:
  • 1 a transmission diagram of a multi-stage transmission according to the invention,
  • 2 a shift diagram for the multi-speed transmission and
  • 3 a transmission diagram of a multi-stage transmission according to the invention with upstream switching units and an alternative blocking variant.

Die 1 und 2 zeigen ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes sowie ein Schaltschema für das in 1 gezeigte Getriebeschema. Das Mehrstufengetriebe ist als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet. Es weist genau drei Planetenradstufen P1a, P2a, P3a auf. Die erste Planetenradstufe P1a, die zweite Planetenradstufe P2a und die dritte Planetenradstufe P3a sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet. Sämtliche Planetenradstufen P1a, P2a, P3a des Mehrstufengetriebes sind in dieser Ausgestaltung als Einfachplanetenradsätze ausgebildet.The 1 and 2 show a transmission diagram of a multi-speed transmission according to the invention and a switching diagram for the in 1 Gear scheme shown. The multi-stage transmission is designed as a motor vehicle transmission. It has exactly three planetary gear stages P1a, P2a, P3a. In the exemplary embodiment shown, the first planetary gear stage P1a, the second planetary gear stage P2a and the third planetary gear stage P3a are arranged one behind the other along a main axis of rotation. All planetary gear stages P1a, P2a, P3a of the multi-stage transmission are designed as single planetary gear sets in this embodiment.

Das Mehrstufengetriebe ist zur Anbindung von zwei Elektromotoren EM1a, EM2a vorgesehen. In Verbindung mit den zwei Elektromotoren EM1a, EM2a und einem Verbrennungsmotor bildet das Mehrstufengetriebe ein Hybridantriebsmodul aus, das unterschiedliche Fahrmodi aufweist, in denen Leistungsflüsse aus dem Verbrennungsmotor und/oder den Elektromotoren EM1a, EM2a unterschiedlich kombiniert oder geleitet werden. Zur Schaltung der Fahrmodi und zur Schaltung von unterschiedlichen Getriebegängen und Fahrbereichen in den Fahrmodi weist das Mehrstufengetriebe genau fünf Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a auf, die wirkungsmäßig innerhalb eines durch die Planetenradstufe P1a, P2a, P3a ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet sind.The multi-stage transmission is intended for connecting two electric motors EM1a, EM2a. In conjunction with the two electric motors EM1a, EM2a and an internal combustion engine, the multi-speed transmission forms a hybrid drive module that has different driving modes in which power flows from the internal combustion engine and/or the electric motors EM1a, EM2a are combined or routed differently. To switch the driving modes and to switch different transmission gears and driving ranges in the driving modes, the multi-speed transmission has exactly five switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, which are effectively arranged within a gear set formed by the planetary gear stage P1a, P2a, P3a.

Das Mehrstufengetriebe ist konstruktiv dazu vorgesehen, fünf verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegänge V1a-V5a, drei elektromotorische Vorwärtsgetriebegänge E1a-E3a und zumindest sieben leistungsverzweigte EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a zu schalten. Ein Rückwärtsgetriebegang ist insbesondere mittels eines der EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a oder mittels eines der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1a-E3a darstellbar. Eine Anzahl der tatsächlich verwendeten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1a-V5a, der tatsächlich verwendeten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1a-E3a und der tatsächlich verwendeten leistungsverzweigten EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a kann dabei in Abhängigkeit von einer Betriebsstrategie eingeschränkt sein, beispielsweise elektronisch durch eine entsprechend programmierte Steuer- und Regeleinheit.The multi-speed transmission is designed to shift five combustion engine forward gears V1a-V5a, three electric forward gears E1a-E3a and at least seven power-split EVT driving ranges EVT1a-EVT7a. A reverse gear can be represented in particular by means of one of the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a or by means of one of the electromotive forward gears E1a-E3a. A number of the internal combustion engine forward gears V1a-V5a actually used, the electric motor forward gears E1a-E3a actually used and the power-split EVT driving ranges EVT1a-EVT7a actually used can be limited depending on an operating strategy, for example electronically by a correspondingly programmed open-loop and closed-loop control unit .

Die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1a-E3a sind untereinander zumindest sequentiell lastschaltbar. Mögliche weitere Lastschaltungen zwischen den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a untereinander oder zwischen den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a und den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema in 2. Eine Lastschaltung ist dabei insbesondere immer dann möglich, wenn ein Leistungsfluss von genau einer an genau eine andere der Schalteinheiten S1a-S5a übergeben wird oder wenn ein Schaltzustand von lediglich einer der Schalteinheiten S1aS5a verändert wird. Schaltvorgänge, bei denen der Leistungsfluss von einer an eine andere Schalteinheit S1a-S5a übergeben wird, sind dabei insbesondere Schaltvorgänge, in denen eine der Schalteinheiten S1a-S5a geschlossen werden muss, während gleichzeitig eine andere der Schalteinheiten S1a-S5a geöffnet wird.The electromotive forward gears E1a-E3a can be power-shifted at least sequentially with one another. Possible further load shifts between the electromotive forward transmission gears E1a-E3a with one another or between the electromotive forward transmission gears E1a-E3a and the combustion engine forward transmission gears V1a-V5a result directly from the switching diagram in 2 . A load switching is always possible in particular when a power flow is transferred from exactly one of the switching units S1a-S5a to exactly another one or when a switching state of only one of the switching units S1aS5a is changed. Switching operations in which the power flow is transferred from one switching unit S1a-S5a to another are, in particular, switching operations in which one of the switching units S1a-S5a must be closed while at the same time another of the switching units S1a-S5a is opened.

Die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a sind lediglich teilweise sequentiell lastschaltbar. Mögliche Fahrbereichspaarungen mit jeweils zwei untereinander lastschaltbaren EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a ergeben sich unmittelbar aus dem in 2 dargestellten Schaltschema. Zudem ergeben sich aus dem in 2 dargestellten Schaltschema und/oder dem in 1 dargestellten Getriebeschema noch weitere mögliche Lastschaltungen jeweils zwischen den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a, den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a und den EVT-Fahrbereichen EVT1a- EVT7a.The EVT driving ranges EVT1a-EVT7a can only partially be switched sequentially. Possible driving range pairings, each with two power-switchable EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, result directly from the in 2 circuit diagram shown. In addition, this results from the in 2 circuit diagram shown and/or in 1 In the transmission diagram shown there are further possible power shifts between the combustion engine forward gears V1a-V5a, the electric motor forward gears E1a-E3a and the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a.

Das Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, den nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor und die Elektromotoren EM1a, EM2a mit zumindest einem nicht näher dargestellten Achsantrieb für einen Antrieb von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels des Mehrstufengetriebes kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor, den Elektromotoren EM1a, EM2a und dem Achsantrieb eingestellt werden.The multi-stage transmission is intended to connect the internal combustion engine (not shown) and the electric motors EM1a, EM2a with at least one axle drive (not shown) for driving drive wheels of the motor vehicle. Using the multi-stage transmission, a gear ratio between the combustion engine, the electric motors EM1a, EM2a and the axle drive can be set.

Das Mehrstufengetriebe weist eine Getriebeeingangswelle 10a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe einzuleiten. Die Getriebeeingangswelle 10a ist in montiertem Zustand drehfest mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Grundsätzlich kann der Getriebeeingangswelle 10a ein Schwingungsdämpfer und/oder eine Schalteinheit vorgeschalten sein. Zur Anbindung der Elektromotoren EM1a, EM2a umfasst das Mehrstufengetriebe zwei Rotoranbindungselemente 16a, 17a, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils permanent drehfest mit einem Rotor des entsprechenden Elektromotors EM1a, EM2a verbunden sind oder die zumindest teilweise einstückig mit dem Rotor ausgebildet sind. Die Rotoranbindungselemente 16a, 17a können auch abkoppelbar ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine Kupplung oder einen Freilauf. Grundsätzlich ist es weiter denkbar, dass an das Mehrstufengetriebe lediglich ein einzelner Elektromotor angebunden ist, oder dass auf eine Anbindung von Elektromotoren verzichtet wird.The multi-speed transmission has a transmission input shaft 10a, which is intended to introduce a drive torque into the multi-speed transmission. When assembled, the transmission input shaft 10a is connected in a rotationally fixed manner to a crankshaft of the internal combustion engine. In principle, the transmission input shaft 10a can be preceded by a vibration damper and/or a switching unit. To connect the electric motors EM1a, EM2a, the multi-speed transmission comprises two rotor connection elements 16a, 17a, which in the exemplary embodiment shown are each permanently connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the corresponding electric motor EM1a, EM2a or which are at least partially formed in one piece with the rotor. The rotor connection elements 16a, 17a can also be designed to be decoupled, for example by a clutch or a freewheel. In principle, it is also conceivable that only a single electric motor is connected to the multi-speed transmission, or that there is no connection of electric motors.

Weiter weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeausgangswelle 11a auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe auszuleiten. Die Getriebeausgangswelle 11a ist permanent drehfest mit dem Achsantrieb des Kraftfahrzeugs verbunden. Der Getriebeausgangswelle 11 a können unterschiedliche Module nachgeschaltet werden, mittels deren das aus dem Mehrstufengetriebe ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Differentialgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder ein Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Getriebeeingangswelle 10a und die Getriebeausgangswelle 11a können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Mehrstufengetriebes vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite des Mehrstufengetriebes ist denkbar. Beispielsweise kann durch eine Umordnung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a das Mehrstufengetriebe für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen werden, bei dem ein Abtrieb zwischen den einzelnen Planetenradstufen P1a, P2a, P3a liegt.Furthermore, the multi-speed transmission has a transmission output shaft 11a, which is intended to transfer a drive torque from the multi-speed transmission. The transmission output shaft 11a is permanently connected to the axle drive of the motor vehicle in a rotationally fixed manner. Different modules can be connected downstream of the transmission output shaft 11 a, by means of which the torque derived from the multi-stage transmission can be distributed to the drive wheels, such as a differential gear, which is provided for speed compensation between the drive wheels, or an all-wheel drive module, which distributes the drive torque to two different ones Drive axles distributed. The transmission input shaft 10a and the transmission output shaft 11a can basically be arranged in any way relative to one another. A coaxial arrangement on opposite sides of the multi-stage transmission is particularly advantageous. But an arrangement on the same side of the multi-speed transmission is also conceivable. For example, by rearranging the planetary gear stages P1a, P2a, P3a, the multi-stage transmission can be provided for a front-transverse installation, in which an output lies between the individual planetary gear stages P1a, P2a, P3a.

Die erste Planetenradstufe P1a ist entlang der Hauptrotationsachse eingangsseitig angeordnet. Die erste Planetenradstufe P1a ist als ein Einfachplanetenradsatz ausgebildet, der ein erstes Sonnenrad P11a, ein erstes Hohlrad P13a und einen ersten Planetenradträger P12a aufweist. 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.The first planetary gear stage P1a is arranged on the input side along the main axis of rotation. The first planetary gear stage P1a is designed as a single planetary gear set which has a first sun gear P11a, a first ring gear P13a and a first planetary gear carrier P12a. The planetary gear carrier P12a guides planetary gears P14a on a circular path. The planet gears P14a mesh with the sun gear P11a and with the ring gear P13a. The planet gears P14a are rotatably mounted on the planet gear carrier P12a.

Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse mittig angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2a ist als ein Einfachplanetenradsatz ausgebildet, der ein zweites Sonnenrad P21a, ein zweites Hohlrad P23a und einen zweiten Planetenradträger P22a umfasst. 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.The second planetary gear stage P2a is arranged centrally along the main axis of rotation. The second planetary gear stage P2a is designed as a single planetary gear set, which includes a second sun gear P21a, a second ring gear P23a and a second planetary gear carrier P22a. The planetary gear carrier P22a guides planetary gears P24a on a circular path. The planet gears P24a mesh with the sun gear P21a and with the ring gear P23a. The planet gears P24a are rotatably mounted on the planet gear carrier P22a.

Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse ausgangsseitig angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3a ist als ein Einfachplanetenradsatz ausgebildet, der ein drittes Sonnenrad P31a, ein drittes Hohlrad P33a und einen dritten Planetenradträger P32a umfasst. 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.The third planetary gear stage P3a is arranged on the output side along the main axis of rotation. The third planetary gear stage P3a is designed as a single planetary gear set which includes a third sun gear P31a, a third ring gear P33a and a third planetary gear carrier P32a. The planetary gear carrier P32a guides planetary gears P34a on a circular path. The planet gears P34a mesh with the sun gear P31a and with the ring gear P33a. The planet gears P34a are rotatably mounted on the planet gear carrier P32a.

Die drei Schalteinheiten S3a, S4a, S5a sind wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a angeordnet. Die Schalteinheiten S3a, S4a, S5a sind als Kupplungen ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S31a, S41a, S51a und ein zweites drehbares Kopplungselement S32a, S42a, S52a auf. Die drei Schalteinheiten S3a, S4a, S5a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a drehfest miteinander zu verbinden. Beide Kopplungselemente S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a der jeweiligen Schalteinheit S3a, S4a, S5a sind dabei mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a verbunden.The three switching units S3a, S4a, S5a are effectively arranged between the planetary gear stages P1a, P2a, P3a. The switching units S3a, S4a, S5a are designed as clutches. They each have a first rotatable coupling element S31a, S41a, S51a and a second rotatable coupling element S32a, S42a, S52a. The three switching units S3a, S4a, S5a are each intended to connect their two coupling elements S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a to one another in a rotationally fixed manner. Both coupling elements S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a of the respective switching unit S3a, S4a, S5a are connected to at least one of the sun gears P11a, P21a, P31a, one of the planet gear carriers P12a, P22a, P32a and/or one of the ring gears P13a, P23a, P33a connected.

Die zwei Schalteinheiten S1a, S2a sind als Bremsen ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein drehbares Kopplungselement S11a, S21a auf. Ein zweites Kopplungselement S12a, S22a der Schalteinheiten S1a, S2a ist permanent drehfest mit einem Getriebegehäuse 12a verbunden. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind dazu vorgesehen, ihr drehbares Kopplungselement S11a, S21a zu fixieren, indem sie es drehfest mit dem Getriebegehäuse 12a verbinden. Das drehbare Kopplungselement S11a, S21a der jeweiligen Schalteinheit S1a, S2a ist dabei ebenfalls mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a verbunden.The two switching units S1a, S2a are designed as brakes. They each have only one rotatable coupling element S11a, S21a. A second coupling element S12a, S22a of the switching units S1a, S2a is permanently connected to a transmission housing 12a in a rotationally fixed manner. The switching units S1a, S2a are intended to fix their rotatable coupling element S11a, S21a by connecting it to the transmission housing 12a in a rotationally fixed manner. The rotatable coupling element S11a, S21a of the respective switching unit S1a, S2a is also connected to at least one of the sun gears P11a, P21a, P31a, one of the planet gear carriers P12a, P22a, P32a and / or one of the ring gears P13a, P23a, P33a.

Zwei der insgesamt fünf Schalteinheiten S1a-S5a sind reibschlüssig ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf, das zur Herstellung der drehfesten Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen S11aS52a, der entsprechenden Schalteinheit S1a-S5a vorgesehen ist. Die drei restlichen der insgesamt fünf Schalteinheiten S1a-S5a sind rein formschlüssig ausgeführt. Sie umfassen jeweils eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe, die zur Herstellung der drehfesten Verbindung zwischen jeweils zwei Kopplungselementen S11a-S52a der entsprechenden Schalteinheit S1a-S5a vorgesehen ist.Two of the five switching units S1a-S5a are designed with friction. They each have a clutch plate pack, not shown, which is intended to produce the rotationally fixed connection between the two coupling elements S11aS52a, the corresponding switching unit S1a-S5a. The remaining three of the five switching units S1a-S5a are purely form-fitting. They each include a sliding sleeve, not shown, which is intended to produce the rotationally fixed connection between two coupling elements S11a-S52a of the corresponding switching unit S1a-S5a.

Die Schalteinheit S4a ist zwischen der ersten Planetenradstufe P1a und der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die Schalteinheit S1a ist in Höhe der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die Schalteinheiten S3a, S5a sind zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Die Schalteinheit S2a ist in Höhe der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Sämtliche Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a sind außenliegend ausgeführt.The switching unit S4a is arranged between the first planetary gear stage P1a and the second planetary gear stage P2a. The switching unit S1a is arranged at the level of the second planetary gear stage P2a. The switching units S3a, S5a are arranged between the second planetary gear stage P2a and the third planetary gear stage P3a. The switching unit S2a is arranged at the level of the third planetary gear stage P3a. All switching units S1a, S2a, S3a, S4a, S5a are external.

Zur Verbindung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a umfasst das Mehrstufengetriebe drei Zwischenwellen 13a, 14a, 15a. Die Zwischenwellen 13a, 14a, 15a sind zur Übertragung eines Leistungsflusses zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a vorgesehen. Sie sind jeweils mit zumindest zwei der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, Planetenradträger P12a, P22a, P32a, Hohlräder P13a, P23a, P33a und/oder Kopplungselemente S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a permanent drehfest verbunden.To connect the planetary gear stages P1a, P2a, P3a, the multi-stage transmission includes three intermediate shafts 13a, 14a, 15a. The intermediate shafts 13a, 14a, 15a are intended for transmitting a power flow between the planetary gear stages P1a, P2a, P3a. They are each permanently connected in a rotationally fixed manner to at least two of the sun gears P11a, P21a, P31a, planetary gear carriers P12a, P22a, P32a, ring gears P13a, P23a, P33a and/or coupling elements S31a, S32a, S41a, S42a, S51a, S52a.

Die Getriebeeingangswelle 10a ist permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad P13a verbunden. Die erste Zwischenwelle 13a verbindet das erste Sonnenrad P11a, das erste Rotoranbindungselement 16a und das erste Kopplungselement S41a der vierten Schalteinheit S4a miteinander. Die zweite Zwischenwelle 14a verbindet das zweite Sonnenrad P21a, das erste Kopplungselement S51a der fünften Schalteinheit S5a, das zweite Rotoranbindungselement 17a und das erste Kopplungselement S31a der dritten Schalteinheit S3a permanent drehfest miteinander. Die dritte Zwischenwelle 15a verbindet den ersten Planetenradträger P12a, den zweiten Planetenradträger P22a und das dritte Sonnenrad P31a und das erste Kopplungselement S51a der fünften Schalteinheit S5a permanent drehfest miteinander. Das zweite Hohlrad P23a ist permanent drehfest mit dem ersten Kopplungselement S11a der ersten Schalteinheit S1a, dem zweiten Kopplungselement S42a der vierten Schalteinheit S4a und dem zweiten Kopplungselement S52a der fünften Schalteinheit S5a verbunden. Das dritte Hohlrad P33a ist permanent drehfest mit dem ersten Kopplungselement S21a der zweiten Schalteinheit S2a verbunden. Die Getriebeausgangswelle 11a ist permanent drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32a und dem zweiten Kopplungselement S32a der dritten Schalteinheit S3a verbunden. Das zweite Kopplungselement S12a der ersten Schalteinheit S1a und das zweite Kopplungselement S22a der zweiten Schalteinheit S2a sind permanent drehfest mit dem Getriebegehäuse 12a verbunden.The transmission input shaft 10a is permanently connected to the first ring gear P13a in a rotationally fixed manner. The first intermediate shaft 13a connects the first sun gear P11a, the first rotor connection element 16a and the first coupling element S41a of the fourth switching unit S4a to one another. The second intermediate shaft 14a connects the second sun gear P21a, the first coupling element S51a of the fifth switching unit S5a, the second rotor connection element 17a and the first coupling element S31a of the third switching unit S3a to one another in a permanently rotationally fixed manner. The third intermediate shaft 15a permanently connects the first planetary gear carrier P12a, the second planetary gear carrier P22a and the third sun gear P31a and the first coupling element S51a of the fifth switching unit S5a to one another in a rotationally fixed manner. The second ring gear P23a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first coupling element S11a of the first switching unit S1a, the second coupling element S42a of the fourth switching unit S4a and the second coupling element S52a of the fifth switching unit S5a. The third ring gear P33a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first coupling element S21a of the second switching unit S2a. The transmission output shaft 11a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the third planetary gear carrier P32a and the second coupling element S32a of the third switching unit S3a. The second coupling element S12a of the first switching unit S1a and the second coupling element S22a of the second switching unit S2a are permanently connected to the transmission housing 12a in a rotationally fixed manner.

Die erste Zwischenwelle 13a ist zur Anbindung des Rotoranbindungselements 16a für den ersten Elektromotor EM1a und zur Anbindung des Kopplungselements S41a axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1a und der zweiten Planetenradstufe P2a radial nach außen geführt. Die Zwischenwelle 14a ist zur Anbindung des Rotoranbindungselements 17a für den zweiten Elektromotor EM2a und des Kopplungselements S31a axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der dritten Planetenradstufe P3a radial nach außen geführt. Die Zwischenwelle 15a ist eingangsseitig der ersten Planetenradstufe P1a an den ersten Planetenradträger P12a angebunden. Zur Anbindung des zweiten Planetenradträgers P22a durchsetzt die Zwischenwelle 15a die erste Planetenradstufe P1a. Zur Anbindung des dritten Sonnenrads P31a durchsetzt die Zwischenwelle 15a die zweite Planetenradstufe P2a. Die Getriebeausgangswelle 11a ist ausgangsseitig an den dritten Planetenradträger P32a angebunden.The first intermediate shaft 13a is guided radially outwards between the first planetary gear stage P1a and the second planetary gear stage P2a for connecting the rotor connecting element 16a for the first electric motor EM1a and for connecting the coupling element S41a. The intermediate shaft 14a is guided axially outwards between the second planetary gear stage P2a and the third planetary gear stage P3a in order to connect the rotor connecting element 17a for the second electric motor EM2a and the coupling element S31a. The intermediate shaft 15a is connected to the first planetary gear carrier P12a on the input side of the first planetary gear stage P1a. To connect the second planetary gear carrier P22a, the intermediate shaft 15a passes through the first planetary gear stage P1a. To connect the third sun gear P31a, the intermediate shaft 15a passes through the second planetary gear stage P2a. The transmission output shaft 11a is connected on the output side to the third planetary gear carrier P32a.

In 2 ist dargestellt, durch Schließen welcher der einzelnen Schalteinheiten S1a-S5a die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1a-V5a, die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1a-E3a und die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a geschaltet werden können. Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1a-V5a werden durch Schließen von jeweils drei der fünf Schalteinheiten S1a-S5a gebildet. Die Schalteinheit S4a ist dabei in sämtlichen verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a geschlossen. Die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1 a-E3a werden durch Schließen von ein oder zwei der vier Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S5a geschalten. Die Schalteinheit S4a kann in sämtlichen elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a geöffnet bleiben. In dem dritten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E3a kann die Schalteinheit S4a oder eine der Schalteinheiten S1a, S2a, S5a zusätzlich zu der Schalteinheit S3a geschlossen werden, beispielsweise um in einer entsprechenden Schaltstrategie eine Schaltflexibilität zu erhöhen. Die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a werden jeweils durch Schließen von höchsten zwei der fünf Schalteinheiten S1a-S5a gebildet. Die EVT-Fahrbereiche EVT2a, EVT3a, EVT7a dienen dabei ebenfalls insbesondere zur Erhöhung einer Schaltflexibilität. Für einen Fahrbetrieb sind insbesondere die EVT-Fahrbereiche EVT1a, EVT4a, EVT5a, EVT6a vorgesehen. Die EVT-Fahrbereiche EVT2a, EVT3a, EVT7a können grundsätzlich auch ungenutzt bleiben.In 2 is shown, by closing which of the individual switching units S1a-S5a the combustion engine forward transmission gears V1a-V5a, the electric motor forward transmission gears E1a-E3a and the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a can be switched. The combustion engine forward transmission gears V1a-V5a are formed by closing three of the five switching units S1a-S5a. The switching unit S4a is closed in all internal combustion engine forward gears V1a-V5a. The electromotive forward gears E1a-E3a are switched by closing one or two of the four switching units S1a, S2a, S3a, S5a. The switching unit S4a can remain open in all electromotive forward gears E1a-E3a. In the third electromotive forward transmission gear E3a, the switching unit S4a or one of the switching units S1a, S2a, S5a can be closed in addition to the switching unit S3a, for example in order to increase switching flexibility in a corresponding switching strategy. The EVT driving ranges EVT1a-EVT7a are each formed by closing a maximum of two of the five switching units S1a-S5a. The EVT driving ranges EVT2a, EVT3a, EVT7a also serve in particular to increase switching flexibility. In particular, the EVT driving ranges EVT1a, EVT4a, EVT5a, EVT6a are intended for driving. The EVT driving areas EVT2a, EVT3a, EVT7a can generally remain unused.

Durch das Schließen der fünften Schalteinheit S5a wird die zweite Planetenradstufe P2a verblockt, d.h. das Sonnenrad P21a, der Planetenradträger P22a und das Hohlrad P23a rotieren mit gleicher Geschwindigkeit und gleicher Drehrichtung um die Hauptrotationsachse. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die fünfte Schalteinheit S5a dazu vorgesehen, das zweite Sonnenrad P21a und das zweite Hohlrad P23a drehfest miteinander zu verbinden. Um die zweite Planetenradstufe P2a zu verblocken, kann die fünfte Schalteinheit S5a alternativ auch dazu vorgesehen sein, den zweiten Planetenradträger P22a und das zweite Hohlrad P23a oder das zweite Sonnenrad P21a und den zweiten Planetenradträger P22a miteinander zu verbinden. Alle drei Verblockungsvarianten der Schalteinheit S5a sind kinematisch äquivalent und führen zu einer gleichen Schaltlogik. Sie unterscheiden sich lediglich hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausführungen, wie beispielsweise einem erforderlichen Bauraum oder einer möglichen Hydraulikversorgung.By closing the fifth switching unit S5a, the second planetary gear stage P2a is blocked, i.e. the sun gear P21a, the planetary gear carrier P22a and the ring gear P23a rotate at the same speed and in the same direction of rotation around the main axis of rotation. In the exemplary embodiment shown, the fifth switching unit S5a is intended to connect the second sun gear P21a and the second ring gear P23a to one another in a rotationally fixed manner. In order to block the second planetary gear stage P2a, the fifth switching unit S5a can alternatively also be provided to connect the second planetary gear carrier P22a and the second ring gear P23a or the second sun gear P21a and the second planetary gear carrier P22a to one another. All three blocking variants of the switching unit S5a are kinematically equivalent and lead to the same switching logic. They only differ in terms of their design, such as the required installation space or possible hydraulic supply.

In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a, den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a und den EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a hängen Drehzahlen und Leistungsflüsse von einem aktuell vorliegenden Betriebspunkt ab. In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a sind die Elektromotoren EM1a, EM2a für eine Boost-Funktion und eine Rekuperation vorgesehen. Weiter ist in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a-V5a eine rein verbrennungsmotorische Fahrt möglich. In den elektrischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a ist insbesondere der zweite Elektromotor EM2a als Antriebsmotor vorgesehen. In den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a ist zudem ein Start des Verbrennungsmotors möglich. Der Start des Verbrennungsmotors kann in den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a-E3a rückwirkungsfrei erfolgen, indem lediglich ein Teil der von dem oder den Elektromotoren EM1a, EM2a abgegebenen Leistung an den Verbrennungsmotor geleitet wird.In the combustion engine forward transmission gears V1a-V5a, the electric motor forward transmission gears E1a-E3a and the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, speeds and power flows depend on a current operating point. In the combustion engine forward gears V1a-V5a, the electric motors EM1a, EM2a are provided for a boost function and recuperation. Furthermore, pure combustion engine driving is possible in the combustion engine forward gears V1a-V5a. In particular, the second electric motor EM2a is provided as a drive motor in the electric forward gears E1a-E3a. It is also possible to start the combustion engine in the electric forward gears E1a-E3a. The internal combustion engine can be started in the electromotive forward gears E1a-E3a without any reaction, in that only part of the power delivered by the electric motor(s) EM1a, EM2a is directed to the internal combustion engine.

In den EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a stellen sich Drehzahlen und Leistungsflüsse insbesondere in Abhängigkeit von einer Leistung ein, die von den Elektromotoren EM1a, EM2a abgegeben oder aufgenommen wird. In den EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a ist ein Drehzahlverhältnis zwischen der Getriebeeingangswelle 10a und der Getriebeausgangswelle 11a mittels der Elektromotoren EM1a, EM2a zumindest in Teilbereichen stufenlos verstellbar. Dazu wird in den EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a vorzugsweise jeweils einer der Elektromotoren EM1a, EM2a als Generator betrieben, während der andere Elektromotor EM1a, EM2a eine Antriebsleistung bereitstellt. In den EVT-Fahrbereichen EVT1a-EVT7a wird je nach Betriebszustand eine elektrische Leistung aus einer Batterie entnommen oder es wird der Batterie elektrische Leistung zugeführt. Die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a ermöglichen zudem zumindest teilweise ein Anfahren aus einem Fahrzeugstillstand bei laufendem Verbrennungsmotor, d.h. bei geeigneter Drehzahl der Rotoranbindungselemente 16a, 17a weist die Getriebeeingangswelle 10a eine Drehzahl ungleich Null auf, während gleichzeitig die Getriebeausgangswelle 11a eine Drehzahl von Null aufweist. Durch eine Veränderung der Drehzahlen der Rotoranbindungselemente 16a, 17a kann dann die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 11a verändert werden. Zudem sind die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a zumindest teilweise für eine leistungsneutrale Fahrt vorgesehen, d.h. einer der Elektromotoren EM1a, EM2a läuft in einem Generatorbetrieb und stellt dabei eine Leistung, die von dem anderen der Elektromotoren EM1a, EM2a aufgenommen wird, vollständig bereit. Mittels zumindest eines Teils der EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a ist zudem ein Rückwärtsgetriebegang darstellbar. Die EVT-Fahrbereiche EVT1a-EVT7a sind dabei zum Teil insbesondere ohne Drehzahlsprünge und/oder Leistungssprünge schaltbar, was sich positiv auf einen Schaltkomfort auswirkt.In the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, speeds and power flows are set in particular depending on the power that is delivered or received by the electric motors EM1a, EM2a. In the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, a speed ratio between the transmission input shaft 10a and the transmission output shaft 11a is continuously adjustable at least in some areas by means of the electric motors EM1a, EM2a. For this purpose, one of the electric motors EM1a, EM2a is preferably operated as a generator in the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, while the other electric motor EM1a, EM2a provides drive power. In the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a, depending on the operating state, electrical power is taken from a battery or electrical power is supplied to the battery. The EVT driving ranges EVT1a-EVT7a also enable at least partial starting from a vehicle standstill while the internal combustion engine is running, i.e. with a suitable speed of the rotor connecting elements 16a, 17a, the transmission input shaft 10a has a speed other than zero, while at the same time the transmission output shaft 11a has a speed of zero. By changing the speeds of the rotor connecting elements 16a, 17a, the speed of the transmission output shaft 11a can then be changed. In addition, the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a are at least partially intended for power-neutral travel, i.e. one of the electric motors EM1a, EM2a runs in generator mode and thereby fully provides power that is absorbed by the other of the electric motors EM1a, EM2a. A reverse gear can also be represented using at least some of the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a. Some of the EVT driving ranges EVT1a-EVT7a can be switched in particular without jumps in speed and/or power jumps, which has a positive effect on shifting comfort.

In der 3 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 der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 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 und 2 verwiesen werden.In the 3 Another embodiment of the invention is shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with regard to the same components, features and functions being referred to the description of the exemplary embodiment 1 and 2 can be referred. To distinguish between the exemplary embodiments, the letter a is in the reference numerals of the exemplary embodiment in the 1 and 2 by the letter b in the reference numbers of the exemplary embodiment 3 replaced. With regard to components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference numerals, one can in principle also refer to the drawings and/or the description of the exemplary embodiment 1 and 2 to get expelled.

In 3 ist ein Getriebeschema eines Mehrstufengetriebes gezeigt, das im Wesentlichen dem des vorangegangenen Ausführungsbeispiels entspricht. Das Mehrstufengetriebe umfasst drei Planetenradstufen P1b, P2b, P3b und fünf Schalteinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, die zwei wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen P1b, P2b, P3b angeordnete Kopplungselemente aufweisen, sowie eine Getriebeeingangswelle 10b und eine Getriebeausgangswelle 11 b. Das Mehrstufengetriebe unterscheidet sich dabei insbesondere in einer Anbindung der Getriebeeingangswelle 10b an die erste Planetenradstufe P1b und in einer Anordnung der Schalteinheit S5b zur Verblockung der dritten Planetenradstufen P3b von dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel. Zudem ist in 3 eine alternative Verblockungsvariante für die zweite Planetenradstufe P2b gezeigt. Eine Verbindung der Planetenradstufen P1b, P2b, P3b über die fünf Schalteinheiten S1b-S5b und drei Zwischenwellen 13b, 14b, 15b entspricht ansonsten der des vorangegangen Ausführungsbeispiels.In 3 A transmission diagram of a multi-stage transmission is shown, which essentially corresponds to that of the previous exemplary embodiment. The multi-stage transmission includes three planetary gear stages P1b, P2b, P3b and five switching units S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, which have two coupling elements arranged effectively between the planetary gear stages P1b, P2b, P3b, as well as a transmission input shaft 10b and a transmission output shaft 11b. The multi-stage transmission differs in particular in a connection of the transmission input shaft 10b to the first planetary gear stage P1b and in an arrangement of the shift Unit S5b for blocking the third planetary gear stages P3b from the previous exemplary embodiment. In addition, it is in 3 an alternative blocking variant for the second planetary gear stage P2b is shown. A connection of the planetary gear stages P1b, P2b, P3b via the five switching units S1b-S5b and three intermediate shafts 13b, 14b, 15b otherwise corresponds to that of the previous exemplary embodiment.

Die erste Planetenradstufe P1b umfasst ein Sonnenrad P11b, einen Planetenradträger P12b und ein Hohlrad P13b. Weiter umfasst das Mehrstufengetriebe zwei Schalteinheiten S6b, S7b, die der ersten Planetenradstufe P1b vorgeschaltet sind. Die Schalteinheiten S6b, S7b sind in einem von einer Brennkraftmaschine ausgehenden Leistungsfluss zwischen einer Getriebeeingangswelle 10b und der ersten Planetenradstufe P1b angeordnet. Die Schalteinheiten S6b, S7b weisen jeweils zwei Kopplungselemente S61b, S62b, S71b, S72b auf. Das jeweils erste Kopplungselement S61b, S71b der Schalteinheiten S6b, S7b ist dabei permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10b verbunden. Das zweite Kopplungselement S62b der sechsten Schalteinheit S6b ist permanent drehfest mit dem ersten Hohlrad P13b verbunden. Das zweite Kopplungselement S72b der siebten Schalteinheit S7b ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P12b verbunden. Die Schalteinheiten S6b, S7b sind in axialer Richtung räumlich vor der ersten Planetenradstufe P1b angeordnet.The first planetary gear stage P1b includes a sun gear P11b, a planetary gear carrier P12b and a ring gear P13b. The multi-speed transmission further includes two switching units S6b, S7b, which are connected upstream of the first planetary gear stage P1b. The switching units S6b, S7b are arranged in a power flow originating from an internal combustion engine between a transmission input shaft 10b and the first planetary gear stage P1b. The switching units S6b, S7b each have two coupling elements S61b, S62b, S71b, S72b. The first coupling element S61b, S71b of the switching units S6b, S7b is permanently connected to the transmission input shaft 10b in a rotationally fixed manner. The second coupling element S62b of the sixth switching unit S6b is permanently connected to the first ring gear P13b in a rotationally fixed manner. The second coupling element S72b of the seventh switching unit S7b is permanently connected to the planet gear carrier P12b in a rotationally fixed manner. The switching units S6b, S7b are arranged spatially in front of the first planetary gear stage P1b in the axial direction.

Durch Öffnen der beiden Schalteinheiten S6b, S7b kann der Verbrennungsmotor von den Planetenradstufe P1b, P2b, P3b entkoppelt werden. Dadurch kann ein erster Elektromotor EM1b, der entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel an die erste Zwischenwelle 13b angebunden ist, und ein zweiter Elektromotor EM2b, der entsprechend dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel an die zweite Zwischenwelle 14b angebunden ist, in elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen für eine Boost-Funktion genutzt werden, d.h. eine E-Fahrt kann mittels beider Elektromotoren EM1b, EM2b durchgeführt werden.By opening the two switching units S6b, S7b, the internal combustion engine can be decoupled from the planetary gear stage P1b, P2b, P3b. As a result, a first electric motor EM1b, which is connected to the first intermediate shaft 13b according to the first exemplary embodiment, and a second electric motor EM2b, which is connected to the second intermediate shaft 14b according to the previous exemplary embodiment, can be used in electromotive forward transmission gears for a boost function, i.e. an electric journey can be carried out using both electric motors EM1b, EM2b.

Die beiden zusätzlichen Schalteinheiten S6b, S7b sind optional und stellen insbesondere weitere elektromotorische Vorwärtsgetriebegänge bereit. Ist zumindest eine der Schalteinheiten S6b, S7b geöffnet, muss für die Schaltung der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge gegebenenfalls eine weitere der Schalteinheiten S1b-S5b geschlossen werden. Neben einer Ausgestaltung ohne die Schalteinheiten S6b, S7b, wie sie in 1 gezeigt ist, ist auch eine Ausgestaltung mit lediglich einer der Schalteinheiten S6b, S7b denkbar. Die Schalteinheit S6b fungiert dabei als ein Trennkupplung, durch die der Verbrennungsmotor von den Planetenradstufen P1b, P2b, P3b und damit von den Elektromotoren EM1b, EM2b entkoppelt werden kann. Durch die Schalteinheit S7b ergeben sich weitere mögliche Schaltzustände, wodurch insbesondere eine Anzahl verbrennungsmotorischer Vorwärtsgetriebegänge vergrößert werden kann. Eine Ausgestaltung lediglich mit der zusätzlichen Schalteinheit S6b, bei der die Getriebeeingangswelle 10b über die Schalteinheit S6b drehfest mit dem ersten Hohlrad P13b verbindbar ist, ermöglicht somit insbesondere ein rein elektrisches Fahren mit beiden Elektromotoren. Eine Ausgestaltung mit lediglich der zusätzlichen Schalteinheit S7b, bei der die Getriebeeingangswelle 10b zusätzlich zu einer permanenten drehfesten Verbindung mit dem ersten Hohlrad P13b über die Schalteinheit S7b mit dem ersten Planetenradträger P12b drehfest verbindbar ist, erhöht eine Schaltflexibilität.The two additional switching units S6b, S7b are optional and in particular provide additional electromotive forward gears. If at least one of the switching units S6b, S7b is open, another one of the switching units S1b-S5b may have to be closed in order to shift the electromotive forward transmission gears. In addition to an embodiment without the switching units S6b, S7b, as shown in 1 is shown, an embodiment with only one of the switching units S6b, S7b is also conceivable. The switching unit S6b acts as a separating clutch through which the internal combustion engine can be decoupled from the planetary gear stages P1b, P2b, P3b and thus from the electric motors EM1b, EM2b. The switching unit S7b results in further possible switching states, whereby in particular a number of internal combustion engine forward transmission gears can be increased. An embodiment with only the additional switching unit S6b, in which the transmission input shaft 10b can be connected in a rotationally fixed manner to the first ring gear P13b via the switching unit S6b, thus enables in particular purely electric driving with both electric motors. An embodiment with only the additional switching unit S7b, in which the transmission input shaft 10b can be connected in a rotationally fixed manner to the first planetary gear carrier P12b via the switching unit S7b in addition to a permanent, rotationally fixed connection to the first ring gear P13b, increases switching flexibility.

Die fünfte Schalteinheit S5b ist dazu vorgesehen, die zweite Planetenradstufe P2b zu verblocken. Die zweite Planetenradstufe P3b umfasst ein Sonnenrad P21b, einen Planetenradträger P22b und ein Hohlrad P23b. Das erste Kopplungselement S51b der Schalteinheit S5b ist permanent drehfest mit dem Sonnenrad P21b verbunden. Das zweite Kopplungselement S52b der Schalteinheit S5b ist permanent drehfest mit dem Planetenradträger P22b verbunden.The fifth switching unit S5b is intended to block the second planetary gear stage P2b. The second planetary gear stage P3b includes a sun gear P21b, a planetary gear carrier P22b and a ring gear P23b. The first coupling element S51b of the switching unit S5b is permanently connected to the sun gear P21b in a rotationally fixed manner. The second coupling element S52b of the switching unit S5b is permanently connected to the planet gear carrier P22b in a rotationally fixed manner.

Claims (12)

Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Planetenradstufe (P1a; P1b), einer zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b) und einer dritten Planetenradstufe (P3a; P3b), die wirkungsmäßig miteinander verbunden sind und die zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen (V1a-V5a), zumindest drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen (E1a-E3a) und zumindest vier EVT-Fahrbereichen (EVT1a-EVT7a) vorgesehen sind, mit einer Getriebeeingangswelle (10a; 10b) zur drehfesten Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle (11a; 11b) zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs, mit einer ersten Zwischenwelle (13a; 13b) zur Anbindung eines ersten Elektromotors (EM1a; EM1b), mit einer zweiten Zwischenwelle (14a; 14b) zur Anbindung eines zweiten Elektromotors (EM2a; EM2b) und mit fünf Schalteinheiten (S1a-S5a; S1b-S5b), die jeweils zwei wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen (P1a-P3a; P1b-P3b) angeordnete Kopplungselemente (S11a-S52a) aufweisen, wobei die fünfte Schalteinheit (S5a; S5b) dazu vorgesehen ist, die zweite Planetenradstufe (P3a; P3b) zu verblocken, gekennzeichnet durch einen ersten Planetenradträger (P12a; P12b), einen zweiten Planetenradträger (P22a; P22b) und ein drittes Sonnenrad (P31a), die permanent drehfest miteinander verbunden sind. Multi-stage transmission, for a motor vehicle, with a first planetary gear stage (P1a; P1b), a second planetary gear stage (P2a; P2b) and a third planetary gear stage (P3a; P3b), which are operatively connected to one another and which are at least structurally capable of switching at least five internal combustion engine forward gears (V1a-V5a), at least three electromotive forward gears (E1a-E3a) and at least four EVT driving ranges (EVT1a-EVT7a) are provided, with a transmission input shaft (10a; 10b) for the rotationally fixed connection of an internal combustion engine, with a transmission output shaft (11a; 11b ) for the rotation-proof connection of an axle drive, with a first intermediate shaft (13a; 13b) for connecting a first electric motor (EM1a; EM1b), with a second intermediate shaft (14a; 14b) for connecting a second electric motor (EM2a; EM2b) and with five switching units (S1a-S5a; S1b-S5b), each of which has two coupling elements (S11a-S52a) arranged effectively between the planetary gear stages (P1a-P3a; P1b-P3b), the fifth switching unit (S5a; S5b) is intended to lock the second planetary gear stage (P3a; P3b), characterized by a first planetary gear carrier (P12a; P12b), a second planetary gear carrier (P22a; P22b) and a third sun gear (P31a), which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dritten Planetenradträger (P32a), der permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle (11a; 11b) und einem der Kopplungselemente (S32a) verbunden ist.Multi-speed transmission Claim 1 , characterized by a third planetary gear carrier (P32a), which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft (11a; 11b) and one of the coupling elements (S32a). Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein drittes Hohlrad (P33a), das permanent drehfest mit einem der Kopplungselemente (S21a) verbunden ist.Multi-speed transmission Claim 1 or 2 , characterized by a third ring gear (P33a), which is permanently connected to one of the coupling elements (S21a) in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Hohlrad (P13a; P13b), das permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10a) verbunden oder permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10b) verbindbar ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a first ring gear (P13a; P13b) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft (10a) or can be permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft (10b). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Sonnenrad (P11a; P11b), das permanent drehfest mit der ersten Zwischenwelle (13a; 13b) und einem der Kopplungselemente (S41a) verbunden ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a first sun gear (P11a; P11b) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft (13a; 13b) and one of the coupling elements (S41a). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Hohlrad (P23a; P23b), das permanent drehfest mit zumindest zwei der Kopplungselemente (S11a, S42a, S52a) verbunden ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a second ring gear (P23a; P23b) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to at least two of the coupling elements (S11a, S42a, S52a). Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Sonnenrad (P21a; P21b), das permanent drehfest mit der zweiten Zwischenwelle (14a; 14b) und zumindest einem der Kopplungselemente (S31a, S51a; S51b) verbunden ist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a second sun gear (P21a; P21b) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft (14a; 14b) and at least one of the coupling elements (S31a, S51a; S51b). Mehrstufengetriebe zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (S1a; S1b) dazu vorgesehen ist, das permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23a; P23b) verbundene Kopplungselement (S11a) drehfest mit einem Getriebegehäuse (12a) zu verbinden.Multi-speed transmission at least after Claim 6 , characterized in that the first switching unit (S1a; S1b) is intended to non-rotatably connect the coupling element (S11a), which is permanently connected to the second ring gear (P23a; P23b) in a rotationally fixed manner, to a transmission housing (12a). Mehrstufengetriebe zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (S2a; S2b) dazu vorgesehen ist, das permanent drehfest mit dem dritten Hohlrad (P33a) verbundene Kopplungselement (S21a) drehfest mit einem Getriebegehäuse (12a) zu verbinden.Multi-speed transmission at least after Claim 3 , characterized in that the second switching unit (S2a; S2b) is intended to non-rotatably connect the coupling element (S21a), which is permanently connected to the third ring gear (P33a), to a transmission housing (12a). Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schalteinheit (S3a; S3b) dazu vorgesehen ist, das permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (P21a; P21b) verbundene Kopplungselement (S31a) und das permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle (11a; 11b) verbundene Kopplungselement (S32a) drehfest miteinander zu verbinden.Multi-speed transmission, at least according to the Claims 2 and 7 , characterized in that the third switching unit (S3a; S3b) is provided for the coupling element (S31a) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear (P21a; P21b) and the coupling element (S32a) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission output shaft (11a; 11b). ) to be connected to each other in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe zumindest nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Schalteinheit (S4a; S4b) dazu vorgesehen ist, das permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad (P11a; P11b) verbundene Kopplungselement (S41a) und eines der drehfest mit dem zweiten Hohlrad (P23a; P23b) verbundenen Kopplungselemente (S42a) drehfest miteinander zu verbinden.Multi-speed transmission, at least according to the Claims 5 and 6 , characterized in that the fourth switching unit (S4a; S4b) is intended to drive the coupling element (S41a) permanently connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear (P11a; P11b) and one of the coupling elements (S41a) connected in a rotationally fixed manner to the second ring gear (P23a; P23b). S42a) to be connected to one another in a rotationally fixed manner. Mehrstufengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine der ersten Planetenradstufe (P1b) vorgeschaltete Schalteinheit (S6b, S7b), die ein permanent drehfest mit der Getriebeeingangswelle (10b) verbundenes Kopplungselement (S61b, S71b) aufweist.Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by at least one switching unit (S6b, S7b) connected upstream of the first planetary gear stage (P1b), which has a coupling element (S61b, S71b) permanently connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft (10b).
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