DE102013223427A1 - Powershift transmission for a hybrid powertrain - Google Patents

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DE102013223427A1
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DE201310223427
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Peter Ziemer
Christian SIBLA
Stefan Beck
Michael Wechs
Raffael Kuberczyk
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Abstract

Ein Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle (4) und einer Getriebeausgangswelle (5) und drei Leistungspfaden (L1, L2, L3) zwischen der Getriebeeingangswelle (4) und einem aus zwei Einzelplanetenradsätzen (P3, P4) bestehenden Hauptradsatz (HRS) mit vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichneten Wellen (W1, W2, W3, W4), wobei zumindest eine Elektromaschine (EM1) an die erste Welle (W1) des Hauptradsatzes (HRS) angebunden ist, die erste Welle (W1) über ein erstes Schaltelement (C) festsetzbar ist und über ein zweites Schaltelement (B) mit dem zweiten Leistungspfad (L2) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (W2) über ein drittes Schaltelement (D) mit dem zweiten Leistungspfad (L2) und über ein viertes Schaltelement (E) mit dem dritten Leistungspfad (L3) verbindbar ist, wobei die dritte Welle (W3) ständig mit der Getriebeausgangswelle (5) verbunden ist, wobei die vierte Welle (W4) über ein fünftes Schaltelement (A) mit dem dritten Leistungspfad (L3) und über ein sechstes Schaltelement (F) mit dem ersten Leistungspfad (L1) verbindbar ist und die zweite Welle (W2) oder die vierte Welle (W4) über ein siebentes Schaltelement (G) festsetzbar ist.A gearbox with a gearbox input shaft (4) and a gearbox output shaft (5) and three performance paths (L1, L2, L3) between the gearbox input shaft (4) and a main wheel set (HRS) consisting of two single planetary gear sets (P3, P4) with four in speed order as First, second, third and fourth shaft designated shafts (W1, W2, W3, W4), wherein at least one electric machine (EM1) is connected to the first shaft (W1) of the main gear set (HRS), the first shaft (W1) via first switching element (C) can be fixed and can be connected to the second power path (L2) via a second switching element (B), the second shaft (W2) being connected to the second power path (L2) via a third switching element (D) and via a fourth Switching element (E) can be connected to the third power path (L3), the third shaft (W3) being permanently connected to the transmission output shaft (5), the fourth shaft (W4) being connected to the third power path (A) via a fifth switching element (A) L3) and over he a sixth switching element (F) can be connected to the first power path (L1) and the second shaft (W2) or the fourth shaft (W4) can be fixed via a seventh switching element (G).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle und zumindest drei Leistungspfaden zwischen der Getriebeeingangswelle und einem aus zwei Einzelplanetenradsätzen bestehenden Hauptradsatz mit vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichneten Wellen, wobei zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Hauptradsatz drei Leistungspfade vorgesehen sind, wobei ein erster der Leistungspfade ein erstes festes Übersetzungsverhältnis, ein zweiter der Leistungspfade ein zweites festes Übersetzungsverhältnis und ein dritter der Leistungspfade ein drittes festes Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei das dritte Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das zweite Übersetzungsverhältnis und das zweite Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das erste Übersetzungsverhältnis. The invention relates to a transmission with a transmission input shaft and a transmission output shaft and at least three power paths between the transmission input shaft and a consisting of two Einzelplanetenradsätzen main gear with four in speed order as the first, second, third and fourth wave called waves, between the transmission input shaft and the main gear three power paths wherein a first one of the power paths has a first fixed gear ratio, a second one of the power paths has a second fixed gear ratio and a third one of the power paths has a third fixed gear ratio, the third gear ratio being smaller than the second gear ratio and the second gear ratio being smaller than that first gear ratio.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest einen Verbrennungsmotor und zumindest eine Elektromaschine. Moreover, the invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine.

Ein Getriebe der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 0 434 525 A1 bekannt geworden. Bei dem bekannten Getriebe, welches fünf Schaltelemente aufweist, deren selektives paarweises Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle bewirkt, sind sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisiert. A transmission of the type mentioned is for example from the EP 0 434 525 A1 known. In the known transmission, which has five switching elements whose selective pairwise engagement causes different ratios between the transmission input shaft and the transmission output shaft, six forward gears and one reverse gear are realized.

Aus dem Stand der Technik ist darüber hinaus ein Hybridantriebstrang für ein Fahrzeug mit einem Getriebe mit neun Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang bekannt geworden. Hierbei kommt ein nichtkoaxial aufgebautes Lepelletier-Getriebe, welches um einen zusätzlichen dritten Leistungspfad erweitert wurde zum Einsatz. Die Drehzahl, welche der zusätzliche dritte Leistungspfad liefert, liegt oberhalb der Drehzahlen der beiden anderen Leistungspfade des Lepelletier-Getriebes und ermöglicht drei weitere Overdrive-Gänge. Die Drehzahlen der drei Leistungspfade werden über Stirngetriebe realisiert. Das bekannte Getriebe ist achsparallel aufgebaut und durch eine Elektromaschine lastschaltbar, weist jedoch den Nachteil auf, dass mit einem hohen Bauaufwand mit mehreren Stirntrieben nur neun Vorwärtsgänge realisiert sind. Darüber hinaus ist eine übliche Standard- bzw. Koaxialbauweise bei dem bekannten Getriebe nur mit einem weiteren Stirntrieb umsetzbar. Moreover, a hybrid powertrain for a vehicle having a transmission with nine forward gears and one reverse gear has become known from the prior art. Here comes a non-coaxial Lepelletier gearbox, which has been extended by an additional third power path. The speed provided by the additional third power path is above the speeds of the other two power paths of the Lepelletier transmission and allows three more overdrive gears. The speeds of the three power paths are realized via face gear. The known transmission is constructed parallel to the axis and power switchable by an electric machine, however, has the disadvantage that only nine forward gears are realized with a high construction cost with multiple spur gears. In addition, a standard standard or coaxial design in the known transmission can only be implemented with a further spur drive.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe für einen Hybridantriebsstrang zu schaffen, mit welchem mehr als neun Vorwärtsgänge aufweist und einen einfachen Aufbau für eine im Standardantrieb übliche Koaxialbauweise ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide a transmission for a hybrid powertrain, with which more than nine forward gears and allows a simple structure for a standard drive common Koaxialbauweise.

Diese Aufgabe wird mit einem Getriebe der eingangs genannte Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine Elektromaschine an die erste Welle des Hauptradsatzes angebunden ist, wobei die erste Welle über ein erstes Schaltelement festsetzbar ist und über ein zweites Schaltelement mit dem zweiten Leistungspfad verbindbar ist, wobei die zweite Welle über ein drittes Schaltelement mit dem zweiten Leistungspfad und über ein viertes Schaltelement mit dem dritten Leistungspfad verbindbar ist, wobei die dritte Welle ständig mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist, wobei die vierte Welle über ein fünftes Schaltelement mit dem dritten Leistungspfad und über ein sechstes Schaltelement mit dem ersten Leistungspfad verbindbar ist, wobei die zweite Welle oder die vierte Welle über ein siebentes Schaltelement festsetzbar ist. This object is achieved with a transmission of the aforementioned type according to the invention that at least one electric machine is connected to the first shaft of the main gearset, wherein the first shaft is fixable via a first switching element and is connectable via a second switching element to the second power path, wherein the second shaft is connectable to the second power path via a third switching element and to the third power path via a fourth switching element, the third shaft being permanently connected to the transmission output shaft, the fourth shaft being connected to the third power path via a fifth switching element and a sixth power path Switching element with the first power path is connectable, wherein the second shaft or the fourth shaft via a seventh switching element can be fixed.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich vor allem durch einen wesentlich reduzierten und vereinfachten Aufbau aus, wodurch sich auch eine Optimierung hinsichtlich des Gesamtgewichts und des erforderlichen Einbauraums erzielen lässt. Je zwei Schaltelemente können mittels eines doppeltwirkenden Aktuators wechselweise betätigbar sein. Hierbei kann ein Schließen eines ersten Schaltelements ein Öffnen eines zweiten Schaltelementes zur Folge haben. Alle in diesem Dokument genannten Schaltelemente können bevorzugt als formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Klauenschaltelemente, insbesondere Klauenkupplungen oder Klauenbremsen, ausgebildet sein. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Getriebes besteht darin, dass sich ein degressiver Gangsprungverlauf erzielen lässt. Ein degressiver Gangsprungverlauf bedeutet, dass die Gangsprünge mit höher werdenden Gängen kleiner werden. Darüber hinaus benötigen die verwendeten Schaltelemente keine Synchronisiereinrichtung, da eine Synchronisierung der Schaltelemente über die Elektromaschine und einen Verbrennungsmotor in einem lastlosen Zustand erfolgen kann. Darüber hinaus kann die Elektromaschine als Drehzahlgeber (Resolver) dienen. Hierbei können undefinierte Drehzahlzustände an den Planetenradsätzen innerhalb und außerhalb der Schaltung der Gänge durch stets definierte Drehzahlen an der Elektromaschine am Antrieb und am Abtrieb vermieden werden. Darüber hinaus kann auch eine Lastschaltung beim verbrennungsmotorischen Fahren über die Elektromaschine erfolgen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Starten, Anfahren, Reversieren, Boosten, sowie Rekuperieren über die Elektromaschine erfolgen kann. The solution according to the invention is characterized above all by a substantially reduced and simplified design, which also allows an optimization with regard to the total weight and the required installation space to be achieved. Each two switching elements can be actuated alternately by means of a double-acting actuator. In this case, a closing of a first switching element can result in an opening of a second switching element. All switching elements mentioned in this document may preferably be designed as form-locking switching elements, for example as claw switching elements, in particular jaw clutches or claw brakes. Another advantage of the transmission according to the invention is that it can achieve a degressive transition jump course. A degressive gear jump course means that the gear jumps become smaller with higher gears. In addition, the switching elements used need no synchronizer, since a synchronization of the switching elements via the electric machine and an internal combustion engine can be carried out in a no-load condition. In addition, the electric machine can serve as a speed sensor (resolver). In this case, undefined rotational speed states at the planetary gearsets inside and outside the shifting gears can be avoided by always defined rotational speeds on the electric machine at the drive and at the output. In addition, a load circuit in internal combustion engine driving can be done via the electric machine. Another advantage of the invention is that starting, starting, reversing, boosting and recuperation can take place via the electric machine.

Die verwendeten Planetengetriebe sind vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Ein einfacher Minus-Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem Planetenräder drehbar gelagert sind, die jeweils mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfacher Plus-Planetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad. Gemäß der Erfindung kann ein Minus-Planetenradsatz jedoch auch durch einen Plus-Planetenradsatz ersetzt werden, wenn gleichzeitig die Steg- und Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standübersetzung des Planetenradsatzes im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird. The planetary gears used are preferably designed as negative planetary gear sets. A simple minus planetary gear set includes a sun gear, a ring gear, and a land on which planet gears are rotatably mounted, each meshing with the sun gear and the ring gear. This shows the ring gear at a fixed web on a direction opposite to the sun gear direction of rotation. In contrast, a simple plus planetary gear includes a sun gear, a ring gear and a web on which inner and outer planetary gears are rotatably mounted, all inner planetary gears mesh with the sun gear and all outer planetary gears with the ring gear, each inner planetary gear, each with an outer Planet wheel meshes. As a result, the ring gear has the same direction of rotation when holding the web as the sun gear. According to the invention, however, a minus planetary gear set can also be replaced by a positive planetary gear set, if at the same time the web and Hohlradanbindung exchanged and the amount of stationary translation of the planetary gear is increased by 1 compared to the design as a minus planetary gear.

Eine Ausführungsform der Erfindung, welche mit einer geringen Zahl an erforderlichen Schaltelementen auskommt und Doppelschaltungen bei sequentieller Schaltweise vermeidet, sieht vor, dass durch selektives paarweises Eingreifen der sieben Schaltelemente vierzehn Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei zwölf der vierzehn Vorwärtsgänge lastschaltbar und gruppenschaltungsfrei schaltbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements und des ersten Schaltelements, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements und des zweiten Schaltelements, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements und des dritten Schaltelements, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements und des zweiten Schaltelements, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements und des ersten Schaltelements, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements und des fünften Schaltelements, der siebente Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements und des fünften Schaltelements, der achte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements und des fünften Schaltelements, der neunte Vorwärtsgang durch Schließen des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements, der zehnte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements und des vierten Schaltelements, der elfte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements und des vierten Schaltelements und sich ein weiterer Gang durch Schließen des sechsten Schaltelements und des vierten Schaltelements ergibt, und für den Fall, dass über das siebente Schaltelement die zweite Welle festsetzbar ist, ein Kriechgang durch Schließen des siebenten und des sechsten Schaltelements erzeugt wird und ein Rückwärtsgang durch Schließen des zweiten und siebenten Schaltelements erzeugt wird, und ein weiterer Gang durch Schließen des siebenten und des fünften Schaltelements erzeugt wird. An embodiment of the invention, which manages with a small number of required switching elements and avoids double circuits in sequential switching manner, envisages that fourteen forward gears can be realized by selective pairwise engagement of the seven switching elements, wherein twelve of the fourteen forward gears are shiftable and group circuit-free switchable the first forward speed by closing the sixth shift element and the first shift element, the second forward speed by closing the sixth shift element and the second shift element, the third forward speed by closing the sixth shift element and the third shift element, the fourth forward speed by closing the third shift element and the second Shift element, the fifth forward speed by closing the third switching element and the first switching element, the sixth forward speed by closing the third switching element and the fifth The seventh forward speed by closing the first shift element and the fifth shift element, the eighth forward speed by closing the second shift element and the fifth shift element, the ninth forward speed by closing the fourth shift element and the fifth shift element, the tenth forward speed by closing the second shift element and of the fourth shift element, the eleventh forward speed by closing the first shift element and the fourth shift element, and another speed by closing the sixth shift element and the fourth shift element, and in the event that the second shaft can be fixed via the seventh shift element, a creeper is generated by closing the seventh and sixth switching elements and a reverse gear is generated by closing the second and seventh switching element, and another gear by closing the seventh and the fifth switching element erze will be.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zweite Welle über das siebente Schaltelement festsetzbar ist und durch Schließen des siebenten Schaltelements und des sechsten Schaltelements ein Kriechgang erzeugt wird, und durch Schließen des siebenten und des zweiten Schaltelements ein Rückwärtsgang erzeugt wird, und ein weiterer Gang durch Schließen des siebenten und des fünften Schaltelements erzeugt wird. In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the second shaft via the seventh switching element can be fixed and by closing the seventh switching element and the sixth switching element creep is generated, and by closing the seventh and second switching element is a reverse gear is generated, and another gear is generated by closing the seventh and fifth switching elements.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der dritte Leistungspfad durch die Getriebeeingangswelle gebildet ist, wobei der zweite Leistungspfad einen ersten als Underdrive-Planentenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle umfasst, wobei der erste Leistungspfad einen zweiten als Underdrive-Planetenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl des zweiten Leistungspfades aufweist, dessen Eingang an ein drehzahlreduziertes Element des Underdrive-Planentenradsatzes des zweiten Leistungspfades angeschlossen ist. According to a further advantageous variant of the invention, it is provided that the third power path is formed by the transmission input shaft, wherein the second power path comprises a first planetary gear set designed as an underdrive planetary gear set for outputting a rotational speed less than the rotational speed of the transmission input shaft, wherein the first power path second formed as an underdrive planetary gear set for outputting a speed less than the speed of the second power path, whose input is connected to a speed-reduced element of the Underdrive Planentenradsatzes the second power path.

Eine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Steg des ersten Einzelplanetenradsatzes des Hauptradsatzes mit einem Hohlrad des zweiten Einzelplanetenradsatzes des Hauptradsatzes verbunden ist, wobei das Hohlrad des ersten Einzelplanetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Einzelplanetenradsatzes verbunden ist, wobei der Steg des zweiten Einzelplanetenradsatzes fest mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. A further favorable embodiment of the invention is that the web of the first Einzelplanetenradsatzes the main gearset is connected to a ring gear of the second Einzelplanetenradsatzes the main gearset, wherein the ring gear of the first Einzelplanetenradsatzes is connected to the sun gear of the second Einzelplanetenradsatzes, the web of the second Einzelplanetenradsatzes fixed is connected to the transmission output shaft.

Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch mit einem Hybridantriebsstrang der eingangs genannte Art erfindungsgemäß dadurch lösen, dass er ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist. The above object can also be achieved with a hybrid drive train of the type mentioned in the present invention that it has a transmission according to one of claims 1 to 5.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zumindest eine zweite mit dem Verbrennungsmotor über zumindest ein achtes Schaltelement lösbar verbindbare Elektromaschine, vorzugsweise in Form eines Anlassers oder Starter-Generators, vorgesehen sein, die mit dem Getriebeeingang verbunden ist. Bei dieser Variante der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch Öffnen des siebenten Schaltelements ein rein elektrischer, lastschaltbarer Fahrbetrieb in allen Gängen ermöglicht ist. Weitere mit dieser Ausführungsform verbundene Vorteile bestehen darin, dass sich ein batteriegrößenunabhängiges System ergibt, da ein verbrennungsmotorisch – elektrisches Fahren möglich wird. Auch ist ein generatorischer Betrieb zum Abbremsen des Verbrennungsmotors, insbesondere während der Hochschaltung von dem ersten in den zweiten oder vom zweiten in den dritten Gang, möglich. According to a further embodiment of the invention, at least one second to the internal combustion engine via at least one eighth switching element releasably connectable electric machine, preferably in the form of a starter or starter generator, may be provided, which is connected to the transmission input. In this variant of the invention there is the advantage that by opening the seventh switching element a purely electric, power-shiftable driving operation in all gears is possible. Further advantages associated with this embodiment are that a system independent of battery size results since internal combustion engine-electric driving becomes possible. Also, a regenerative operation for braking the internal combustion engine, in particular during the upshift from the first to the second or from the second to the third gear, possible.

Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung, welche ein rein elektrisches (nicht lastschaltbares) Fahren ohne Betätigung des als Bremse ausgebildeten ersten Schaltelements ermöglicht, sieht vor, dass die zweite Elektromaschine über ein neuntes Schaltelement mit dem Getriebeeingang lösbar verbindbar ist. A further advantageous variant of the invention, which allows a purely electric (not power-shiftable) driving without actuation of the brake element designed as the first switching element, provides that the second electric machine via a ninth switching element to the transmission input is detachably connectable.

Ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau ergibt sich dadurch, dass das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement und/oder das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement und/oder das fünfte Schaltelement und das sechste Schaltelement und/oder das achte Schaltelement und das neunte Schaltelement jeweils durch einen doppeltwirkenden Aktuator betätigbar sind. A particularly simple and space-saving construction results from the fact that the first switching element and the second switching element and / or the third switching element and the fourth switching element and / or the fifth switching element and the sixth switching element and / or the eighth switching element and the ninth switching element respectively a double-acting actuator can be actuated.

Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im Folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen schematisch: The invention together with further advantages will be explained below with reference to some non-limiting embodiments, which are illustrated in the drawings. In these show schematically:

1 ein Drehzahldiagramm eines erfindungsgemäßen Getriebes; 1 a speed diagram of a transmission according to the invention;

2 ein Schaltschema für das in 3 und 4 dargestellte Getriebe; 2 a schematic diagram for the in 3 and 4 illustrated transmission;

3 ein Getriebeschema einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe und 3 a transmission diagram of a first embodiment of a hybrid powertrain according to the invention with a transmission according to the invention and

4 ein Getriebeschema einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe. 4 a transmission diagram of a second embodiment of a hybrid powertrain according to the invention with a transmission according to the invention.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Die Beschreibung der Figuren erfolgt figurenübergreifend. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. The description of the figures is cross-figurative.

Gemäß 1 weist ein erfindungsgemäßes Getriebe zwischen einer in 3 mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Getriebeeingangswelle und einem aus zwei Einzelplanetenradsätzen P3, P4 bestehenden Hauptradsatz HRS drei Leistungspfade L1, L2 und L3 auf. Die drei Leistungspfade L1, L2 und L3 stellen drei unterschiedliche Übertragungswege für die von der Getriebeeingangswelle 4 abgegebenen Drehzahlen dar. Der erste Leistungspfad L1 weist ein erstes festes Übersetzungsverhältnis i1, der zweite Leistungspfade L2 ein zweites festes Übersetzungsverhältnis i2 und der dritte der Leistungspfad L3 ein drittes festes Übersetzungsverhältnis i3 auf. Das dritte Übersetzungsverhältnis i3 ist kleiner als das zweite Übersetzungsverhältnis i2 und das zweite Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das erste Übersetzungsverhältnis i1. According to 1 has an inventive transmission between a in 3 with the reference number 4 characterized transmission input shaft and consisting of two Einzelplanetenradsätzen P3, P4 main gearset HRS three power paths L1, L2 and L3. The three power paths L1, L2 and L3 represent three different transmission paths for those of the transmission input shaft 4 The first power path L1 has a first fixed gear ratio i1, the second power paths L2 a second fixed gear ratio i2 and the third of the power path L3 a third fixed gear ratio i3. The third gear ratio i3 is smaller than the second gear ratio i2 and the second gear ratio is smaller than the first gear ratio i1.

Der Hauptradsatz HSR weist vier in Drehzahlordnung, d.h. nach ihrer Reihenfolge in einem Drehzahlplan, als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichnete drehbare Wellen W1, W2, W3, W4 auf. Die erste Welle W1 ist über ein erstes Schaltelement C festsetzbar und über ein zweites Schaltelement B mit dem zweiten Leistungspfad L2 verbindbar. Die zweite Welle W2 kann über ein drittes Schaltelement D mit dem zweiten Leistungspfad L2 und über ein viertes Schaltelement E mit dem dritten Leistungspfad L3 verbunden und über ein siebentes Schaltelement G festgesetzt werden. Die dritte Welle W3 ist ständig mit der Getriebeausgangswelle 5 verbunden. An dieser Stelle sei erwähnt, dass in dem vorliegenden Text die Begriffe „ständig“ und „fest“ bzw. „drehfest“ synonym gebraucht werden. Die vierte Welle W4, kann über ein fünftes Schaltelement A mit dem dritten Leistungspfad L3 und über ein sechstes Schaltelement F mit dem ersten Leistungspfad L1 verbunden werden. The main gearset HSR has four rotatable shafts W1, W2, W3, W4 designated in order of speed, that is to say according to their order in a speed diagram, as first, second, third and fourth shafts. The first shaft W1 can be fixed via a first switching element C and can be connected via a second switching element B to the second power path L2. The second wave W2 can be connected via a third switching element D to the second power path L2 and via a fourth switching element E to the third power path L3 and fixed via a seventh switching element G. The third wave W3 is constantly with the transmission output shaft 5 connected. It should be mentioned at this point that in the present text the terms "constant" and "fixed" or "rotationally fixed" are used interchangeably. The fourth wave W4 can be connected via a fifth switching element A to the third power path L3 and via a sixth switching element F to the first power path L1.

Durch selektives paarweises Eingreifen der sieben Schaltelemente A, B, C, D, E, F, G des Getriebes sind vierzehn Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang, nachfolgend auch als R-Gang bezeichnet, realisiert wobei zwölf der vierzehn Vorwärtsgänge lastschaltbar und gruppenschaltungsfrei schaltbar sind. Unter dem Begriff „gruppenschaltungsfrei schaltbar“ wird in dem vorliegenden Zusammenhang verstanden, dass bei einem Schalten in einen nächsthöheren oder nächstniederen Gang nur ein Schaltelement geöffnet und ein anderes Schaltelement geschlossen wird. By selective pairwise engagement of the seven switching elements A, B, C, D, E, F, G of the transmission are fourteen forward gears and a reverse gear, hereinafter also referred to as R-gear realized, wherein twelve of the fourteen forward gears are shiftable and switchable group circuit. The term "group-circuit-free switchable" is understood in the present context that when switching to a next higher or next lower gear only one switching element is opened and another switching element is closed.

Aus dem in 1 dargestellten Drehzahldiagramm bzw. Drehzahlplan sind die Beziehungen zwischen den durch selektives Eingreifen von Schaltelementen A, B, C, D, E, F, G erzielten Gängen und dem Übersetzungsverhältnis jeder Welle W1, W2, W3, W4 ersichtlich. Auf den einzelnen Wellen W1, W2, W3, W4 sind in vertikaler Richtung die Drehzahlverhältnisse aufgetragen. Der horizontale Abstand zwischen den Wellen ergibt sich durch die Übersetzungen, sodass sich zu einem bestimmten Betriebspunkt gehörende Drehzahlverhältnisse durch eine Gerade verbinden lassen. Bei einer bestimmten Antriebsdrehzahl kennzeichnen die dreizehn Betriebslinien des Hauptradsatzes HRS die Drehzahlverhältnisse in zwölf Vorwärtsgängen und einem R-Gang. From the in 1 The speed diagram and speed diagram shown, the relationships between the gears obtained by selectively engaging switching elements A, B, C, D, E, F, G and the gear ratio of each shaft W1, W2, W3, W4. The speed ratios are plotted on the individual shafts W1, W2, W3, W4 in the vertical direction. The horizontal distance between the waves results from the translations, so that can be connected to a specific operating point speed ratios by a straight line. At a certain input speed, the thirteen operating lines of the main gearset HRS characterize the speed ratios in twelve forward gears and one R-gear.

2 ist ein beispielhaftes Schaltschema für das in 1 dargestellte Mehrganggetriebe zu entnehmen. In 2 ist der Verbrennungsmotor mit dem Bezugszeichen VM versehen. Für jeden Gang werden zwei Schaltelemente geschlossen. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden, wobei das Getriebe eine Spreizung von 10,0 aufweist. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden können, da zwei benachbarte Gangstufen ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Beispielhafte Werte für die Standübersetzungen der in dem vorliegenden Fall als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetengetriebe für P1, P2, P3 und P4 sind –1,5 für P1, –1,57 für P2, –1,8 für P3 und –1,5 für P4. 2 is an exemplary schematic for the in 1 to take shown multi-speed transmission. In 2 the internal combustion engine is provided with the reference symbol VM. For every gear two switching elements are closed. The shift pattern, the respective ratios of the individual gear ratios and the transition to be determined therefrom gearshift to the next higher gear are exemplified, the transmission has a spread of 10.0. Out 2 It can be seen that with sequential switching, double switching or group switching can be avoided, since two adjacent gear stages share a switching element. Exemplary values for the stationary ratios of the planetary gearsets for P1, P2, P3 and P4, which in the present case are designed as negative planetary gear sets, are -1.5 for P1, -1.57 for P2, -1.8 for P3 and -1.5 for P4.

Ein erster Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen des sechsten Schaltelements F und des ersten Schaltelements C, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements F und des zweiten Schaltelements B, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements F und des dritten Schaltelements D, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements D und des zweiten Schaltelements B, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements D und des ersten Schaltelements C, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements D und des fünften Schaltelements A, der siebente Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements C und des fünften Schaltelements A, der achte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements A, der neunte Vorwärtsgang durch Schließen des vierten Schaltelements E und des fünften Schaltelements A, der zehnte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements E, der elfte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements C und des vierten Schaltelements E. Ein weiterer Gang ergibt sich durch Schließen des sechsten Schaltelements F und des vierten Schaltelements E. A first forward speed is obtained by closing the sixth shift element F and the first shift element C, the second forward speed by closing the sixth shift element F and the second shift element B, the third forward speed by closing the sixth shift element F and the third shift element D, the fourth forward speed by closing the third shift element D and the second shift element B, the fifth forward speed by closing the third shift element D and the first shift element C, the sixth forward speed by closing the third shift element D and the fifth shift element A, the seventh forward speed by closing the first shift element C and the fifth shift element A, the eighth forward speed by closing the second shift element B and the fifth shift element A, the ninth forward speed by closing the fourth shift element E and the fifth shift element A, the tenth forward speed by Schli eßen the second switching element B and the fourth switching element E, the eleventh forward gear by closing the first switching element C and the fourth switching element E. Another gear is obtained by closing the sixth switching element F and the fourth switching element E.

Ein Kriechgang ergibt sich durch Schließen des sechsten Schaltelements F und des siebenten Schaltelements G. Ein R-Gang ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des siebenten Schaltelements G. A Kriechgang results by closing the sixth switching element F and the seventh switching element G. An R-gear is obtained by closing the second switching element B and the seventh switching element G.

Gemäß 3 weist ein erfindungsgemäßer Hybridantriebstrang für ein Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor 1 und mindestens eine Elektromaschine EM1 auf. Darüber hinaus können eine Steuerung 2 für die Elektromaschine EM1 und ein elektrischer Energiespeicher 3 vorgesehen sein. Weiters weist der Hybridantriebsstrang ein erfindungsgemäßes Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle 4 und einer Getriebeausgangswelle 5 auf. Zur Schwingungsdämpfung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Getriebe kann ein Torsionsschwingungsdämpfer 6 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann ein zweiter Elektromotor EM2 beispielsweise in Form eines Anlassers oder Startergenerators vorgesehen sein. Auf der Antriebs- oder auf der Abtriebsseite können auch ein Achsdifferential und/oder Verteilerdifferential angeordnet werden. According to 3 For example, an inventive hybrid powertrain for a motor vehicle has an internal combustion engine 1 and at least one electric machine EM1. In addition, a controller 2 for the electric machine EM1 and an electrical energy storage 3 be provided. Furthermore, the hybrid drive train has an inventive transmission with a transmission input shaft 4 and a transmission output shaft 5 on. For vibration damping between the internal combustion engine 1 and the transmission may be a torsional vibration damper 6 be provided. In addition, a second electric motor EM2 may be provided, for example in the form of a starter or starter generator. On the drive or on the output side and an axle differential and / or distribution differential can be arranged.

Die Elektromaschine EM1 kann ständig an die erste Welle W1 des Hauptradsatzes HRS angebunden sein. Alternativ zu einer ständigen Anbindung kann die Elektromaschine EM1 jedoch auch zu- und wegschaltbar, direkt oder über ein Getriebe, insbesondere ein Riemen-, Ketten-, Stirnrad- oder Planetengetriebe an die erste Welle W1 angebunden sein. The electric machine EM1 can be permanently connected to the first shaft W1 of the main gearset HRS. As an alternative to a permanent connection, however, the electric machine EM1 can also be connected to and disconnected from, directly or via a gear, in particular a belt, chain, spur gear or planetary gear, to the first shaft W1.

Die Getriebeausgangswelle 5 ist bevorzugt koaxial zu der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet. Dem Hauptschaltradsatz HRS ist ein aus zwei Planetengetrieben P1, P2 gebildeter Vorschaltradsatz VRS mit vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichneten Wellen W1VS, W2VS, W3VS, W4VS vorgeschaltet. The transmission output shaft 5 is preferably coaxial with the transmission input shaft 4 arranged. The main selector gearset HRS is preceded by a pair of planetary gears P1, P2 of the transfer gearset VRS having four shafts W1VS, W2VS, W3VS, W4VS designated as speed, first, second, third and fourth shafts.

Der dritte Leistungspfad L3 ist durch die Getriebeeingangswelle 4 gebildet, wobei der zweite Leistungspfad L2 einen ersten als Underdrive-Planentenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz P1 zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 4 umfasst. Der erste Leistungspfad L1 weist einen zweiten als Underdrive-Planetenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz P2 zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl des zweiten Leistungspfades L2 auf, dessen Eingang, hier ein Sonnenrad SO2, an ein drehzahlreduziertes Element, hier der Steg ST1, des Underdrive-Planentenradsatzes P1 des zweiten Leistungspfades L2 angeschlossen ist. The third power path L3 is through the transmission input shaft 4 formed, wherein the second power path L2 a first formed as an underdrive Planentenradsatz planetary gear set P1 for outputting a speed less than the rotational speed of the transmission input shaft 4 includes. The first power path L1 has a second planetary gear set P2 embodied as an underdrive planetary gearset for outputting a rotational speed less than the rotational speed of the second power path L2, whose input, here a sun gear SO2, to a speed-reduced element, here the web ST1, of the underdrive planetary gearset P1 of the second power path L2 is connected.

Wie aus 3 und 4 zu entnehmen ist, kann das Sonnenrad SO1 des Planetenradsatzes P1 mit der Getriebeeingangswelle 4 verbunden sein, wobei der Steg ST1 mit dem Sonnenrad SO2 des Planetenradsatzes P2 gekoppelt und ein Hohlrad HO1 festgesetzt ist. Der Steg ST2 des Planetenradsatzes P2 kann über das sechste Schaltelement F mit der vierten Welle W4 des Hauptradsatzes HRS verbunden werden. Während ein Hohlrad HO2 festgesetzt ist. Der Underdrive-Planetenradsatz P2 des ersten Leistungspfades L1 enthält zumindest einen langen Planeten und einen mit diesem kämmende geteilte Sonne SO2 zur Durchführung der Drehzahl des Steges ST2 für das sechste Schaltelement F. How out 3 and 4 can be seen, the sun gear SO1 of the planetary gear set P1 with the transmission input shaft 4 be connected, wherein the web ST1 coupled to the sun gear SO2 of the planetary gear P2 and a ring gear HO1 is fixed. The web ST2 of the planetary gear P2 can be connected via the sixth switching element F with the fourth wave W4 of the main gearset HRS. While a ring gear HO2 is fixed. The underdrive planetary gearset P2 of the first power path L1 includes at least one long planetary gear and a shared sun SO2 meshing therewith for performing the rotational speed of the land ST2 for the sixth shifting element F.

Ein Steg ST3 des ersten Einzelplanetenradsatzes P3 des Hauptradsatzes HRS kann mit einem Hohlrad HO4 des zweiten Einzelplanetenradsatzes P4 des Hauptradsatzes HRS verbunden sein (Welle W2). Das Hohlrad HO3 des ersten Einzelplanetenradsatzes P3 ist in diesem Fall mit dem Sonnenrad SO4 des zweiten Einzelplanetenradsatzes P4 verbunden (Welle W4), wobei der Steg ST4 (Welle W3) des zweiten Einzelplanetenradsatzes P4 fest mit der Getriebeausgangswelle 5 verbunden ist. Das Sonnenrad SO3 (Welle W1) des ersten Einzelplanetenradsatzes P3 ist über das zweite Schaltelement B mit dem zweiten Leistungspfad L2 verbindbar und über das erste Schaltelement C festsetzbar. A web ST3 of the first single planetary gearset P3 of the main gearset HRS can be connected to a ring gear HO4 of the second single planetary gearset P4 of the main gearset HRS (shaft W2). The ring gear HO3 of the first Einzelplanetenradsatzes P3 is in this case with the sun gear SO4 of the second simple planetary gear set P4 connected (wave W4), wherein the web ST4 (shaft W3) of the second simple planetary gear set P4 fixed to the transmission output shaft 5 connected is. The sun gear SO3 (shaft W1) of the first single planetary gear set P3 can be connected via the second switching element B to the second power path L2 and fixed via the first switching element C.

Der Einzelplanetenradsatz P4 dessen Sonnenrad SO4 mit dem Hohlrad HO3 des Einzelplanetenradsatzes P3 verbunden ist, kann zumindest einen langen Planeten und ein mit diesem kämmendes geteiltes Hohlrad HO4 zur Durchführung der Drehzahl des Steges ST4 für den Abtrieb für den Fall der Standardgetriebebauwiese enthalten. The Einzelplanetenradsatz P4 whose sun gear SO4 is connected to the ring gear HO3 of the Einzelplanetenradsatzes P3, at least one long planetary and a combing with this split ring gear HO4 for carrying out the speed of the web ST4 for the output in the case of standard gearbox construction included.

Wie aus 4 weiter zu entnehmen ist, kann die zweite Elektromaschine EM2, vorzugsweise in Form eines Anlassers oder Starter-Generators, mit dem Verbrennungsmotor 1 über ein achtes Schaltelement K0 verbunden werden. Alternativ hierzu kann die zweite Elektromaschine EM2 ständig mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden sein. Über ein neuntes Schaltelement K1 kann die zweite Elektromaschine EM2 von dem Getriebeeingang getrennt bzw. verbunden werden. Bei geöffnetem Schaltelement K0 ist ein rein elektrischer lastschaltbarer Betrieb in allen Gängen möglich. In diesem Fall ist das Schaltelement K1 geschlossen oder nicht vorgesehen, sodass die Elektromaschine EM2 mit der Getriebeeingangswelle 4 verbunden ist. How out 4 can be seen, the second electric machine EM2, preferably in the form of a starter or starter-generator, with the internal combustion engine 1 be connected via an eighth switching element K0. Alternatively, the second electric machine EM2 constantly with the internal combustion engine 1 be connected. The second electric machine EM2 can be disconnected or connected from the transmission input via a ninth switching element K1. When switching element K0 is open, a purely electrical power-shift operation in all gears is possible. In this case, the switching element K1 is closed or not provided, so that the electric machine EM2 with the transmission input shaft 4 connected is.

Ist das Schaltelement K1 vorgesehen, so kann durch Öffnen des Schaltelementes ein rein elektrischer (nicht lastschaltbarer) Fahrbetrieb realisiert sein. Jedes der Schaltelemente K0 oder K1 für sich alleine also ohne Realisierung des jeweils anderen Schaltelementes K0 oder K1 vorgesehen sein. Auch ist es möglich, so wie in 4 dargestellt, beide Schaltelemente K0 und K1 einzubauen. If the switching element K1 provided, it can be realized by opening the switching element, a purely electric (not power-shiftable) driving operation. Each of the switching elements K0 or K1 be provided on its own without the implementation of the other switching element K0 or K1. Also it is possible, as well as in 4 shown to install both switching elements K0 and K1.

An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung die Schaltelemente A, B, D, E, F, G sowie die Schaltelemente K0, K1 bevorzugt als Klauenkupplungen ausgeführt sind, während die Schaltelemente C und G als Bremsen ausgebildet sind. Auch können bei allen Ausführungsformen der Erfindung das erste Schaltelement C und das zweite Schaltelement B und/oder das dritte Schaltelement D und das vierte Schaltelement E und/oder das fünfte Schaltelement A und das sechste Schaltelement F und/oder das achte Schaltelement K0 und das neunte Schaltelement K1 jeweils durch einen doppeltwirkenden Aktuator betätigbar sein. Somit kann jeweils ein Paar von Schaltelementen durch einen einzigen Aktuator betätigt werden. Wodurch sich der Aufbau vereinfacht sowie der erforderliche Bauraum und die Herstellungskosten verringert werden können. It should also be noted that in all described embodiments of the invention, the switching elements A, B, D, E, F, G and the switching elements K0, K1 are preferably designed as jaw clutches, while the switching elements C and G are designed as brakes , Also, in all embodiments of the invention, the first switching element C and the second switching element B and / or the third switching element D and the fourth switching element E and / or the fifth switching element A and the sixth switching element F and / or the eighth switching element K0 and the ninth Switching element K1 each be actuated by a double-acting actuator. Thus, each pair of switching elements can be actuated by a single actuator. This simplifies the construction as well as the required installation space and the manufacturing costs can be reduced.

Wie dem in 2 dargestellten Schaltschema zu entnehmen ist, erfolgt die Lastschaltung beim verbrennungsmotorischen Fahren über die Elektromaschine EM1. Like the one in 2 can be seen, the load circuit in internal combustion engine driving via the electric machine EM1.

Ein Hinzuschalten des Verbrennungsmotors 1 ist auch während des rein elektrischen Fahrbetriebs – mit geschlossenem Schaltelement G – ohne Zugkraftunterbrechung möglich. Der Verbrennungsmotor 1 kann, nach vorheriger Synchronisation in den Kriechgang sowie in den Gang, der sich durch Schließen des siebenten Schaltelements G und des fünften Schaltelements A ergibt, zugkraftunterbrechungsfrei hinzugeschaltet werden. An addition of the internal combustion engine 1 is also possible during purely electric driving - with closed switching element G - without interruption of traction. The internal combustion engine 1 can, after previous synchronization in the creeper and in the gear, which results from closing the seventh switching element G and the fifth switching element A, zugkraftunterbrechungsfrei be added.

Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 während des rein elektrischen Fahrbetriebs kann das Schaltelement G ausgelegt und vorzugsweise, um die Übersetzung des Vorschaltradsatzes VSR auszunutzen, das Schaltelement B nach vorheriger Synchronisation geschlossen werden. Hierauf kann über die Elektromaschine der Verbrennungsmotor 1 gestartet werden. Anschließend kann nach vorheriger Synchronisation das Schaltelement F geschlossen werden und im zweiten Gang (B und F geschlossen) verbrennungsmotorisch weiter gefahren werden. Selbstverständlich kann auch in allen anderen Gängen, darunter auch in den nicht in der Schaltlogik aufgeführten Gängen (E und F, bzw. G und A geschlossen) nach entsprechender Synchronisation mit dem Verbrennungsmotor verbrennungsmotorisch weitergefahren werden. To start the internal combustion engine 1 during the purely electric driving operation, the switching element G can be designed and preferably, in order to take advantage of the translation of the transfer gearset VSR, the switching element B are closed after prior synchronization. This can be done via the electric machine of the internal combustion engine 1 to be started. Subsequently, after prior synchronization, the switching element F can be closed and in the second gear (B and F closed) continue to be driven by internal combustion engine. Of course, in all other gears, including in the not listed in the switching logic gears (E and F, or G and A closed) after appropriate synchronization with the internal combustion engine combustion engine driven on.

Ein rein elektrisches Fahren in einem Gang ist ebenfalls möglich (Vorwärts-/Rückwärtsanfahren). Hier ist die Übersetzung des rein elektrischen Ganges 11,25. Je nach Gesamtübersetzung und Drehzahlgrenze der elektrischen Maschine können Geschwindigkeiten über 30 km/h erreicht werden. A purely electric driving in a gear is also possible (forward / backward driving). Here is the translation of the purely electric gear 11,25. Depending on the overall ratio and speed limit of the electric machine, speeds over 30 km / h can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Verbrennungsmotor internal combustion engine
2 2
Steuerung control
3 3
elektrischer Energiespeicher electrical energy storage
4 4
Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
5 5
Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
6 6
Torsionselement torsion
VM VM
Verbrennungsmotor internal combustion engine
EM1 EM1
erste Elektromaschine first electric machine
EM2 EM2
zweite Elektromaschine second electric machine
P1 P1
erstes Planetengetriebe first planetary gear
P2 P2
zweites Planetengetriebe second planetary gear
P3 P3
drittes Planetengetriebe third planetary gear
P4 P4
viertes Planetengetriebe fourth planetary gear
HRS HRS
Hauptradsatz main gear
W1 W1
erste Welle Hauptradsatz first shaft main gearset
W2 W2
zweite Welle Hauptradsatz second shaft main gearset
W3 W3
dritte Welle Hauptradsatz third wave main gearset
W4 W4
vierte Welle Hauptradsatz fourth wave main gearset
VRS VRS
Vorschaltradsatz gearset
W1VS W1VS
erste Welle Vorschaltradsatz first shaft transfer gearset
W2VS W2VS
zweite Welle Vorschaltradsatz second shaft gearset
W3VS W3VS
dritte Welle Vorschaltradsatz third wave gearset
W4VS W4VS
vierte Welle Vorschaltradsatz fourth wave gearset
C C
erstes Schaltelement first switching element
B B
zweites Schaltelement second switching element
D D
drittes Schaltelement third switching element
E e
viertes Schaltelement fourth switching element
A A
fünftes Schaltelement fifth switching element
F F
sechstes Schaltelement sixth switching element
G G
siebentes Schaltelement seventh switching element
K0 K0
achtes Schaltelement eighth switching element
K1 K1
neuntes Schaltelement ninth switching element
SO1 SO1
Sonnenrad des ersten Planetengetriebes Sun gear of the first planetary gear
ST1 ST1
Steg des ersten Planetengetriebes Bridge of the first planetary gear
HO1 HO1
Hohlrad des ersten Planetengetriebes Ring gear of the first planetary gear
SO2 SO2
Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes Sun gear of the second planetary gear
ST2 ST2
Steg des zweiten Planetengetriebes Bridge of the second planetary gear
HO2 HO2
Hohlrad des zweiten Planetengetriebes Ring gear of the second planetary gear
SO3 SO3
Sonnenrad des dritten Planetengetriebes Sun gear of the third planetary gear
ST3 ST3
Steg des dritten Planetengetriebes Bridge of the third planetary gear
HO3 HO3
Hohlrad des dritten Planetengetriebes Ring gear of the third planetary gear
SO4 SO4
Sonnenrad des vierten Planetengetriebes Sun gear of the fourth planetary gear
ST4 ST4
Steg des vierten Planetengetriebes Bridge of the fourth planetary gear
HO4 HO4
Hohlrad des vierten Planetengetriebes Ring gear of the fourth planetary gear
L1 L1
erster Leistungspfad first performance path
L2 L2
zweiter Leistungspfad second power path
L3 L3
dritter Leistungspfad third power path
i1 i1
erstes Übersetzungsverhältnis first gear ratio
i2 i2
zweites Übersetzungsverhältnis second gear ratio
i3 i3
drittes Übersetzungsverhältnis third gear ratio

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0434525 A1 [0003] EP 0434525 A1 [0003]

Claims (10)

Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle (4) und einer Getriebeausgangswelle (5) und zumindest drei Leistungspfaden (L1, L2, L3) zwischen der Getriebeeingangswelle (4) und einem aus zwei Einzelplanetenradsätzen (P3, P4) bestehenden Hauptradsatz (HRS) mit vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichneten Wellen (W1, W2, W3, W4), wobei zwischen einem Getriebeeingang und dem Hauptradsatz (HRS) drei Leistungspfade (L1, L2, L3) vorgesehen sind, wobei ein erster der Leistungspfade (L1) ein erstes festes Übersetzungsverhältnis (i1), ein zweiter der Leistungspfade (L2) ein zweites festes Übersetzungsverhältnis (i2) und ein dritter der Leistungspfade (L3) ein drittes festes Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei das dritte Übersetzungsverhältnis (i3) kleiner ist als das zweite Übersetzungsverhältnis (i2) und das zweite Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das erste Übersetzungsverhältnis (i1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektromaschine (EM1) an die erste Welle des Hauptradsatzes (HRS) angebunden ist, wobei die erste Welle (W1) über ein erstes Schaltelement (C) festsetzbar ist und über ein zweites Schaltelement (B) mit dem zweiten Leistungspfad (L2) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (W2) über ein drittes Schaltelement (D) mit dem zweiten Leistungspfad (L2) und über ein viertes Schaltelement (E) mit dem dritten Leistungspfad (L3) verbindbar ist, wobei die dritte Welle (W3) ständig mit der Getriebeausgangswelle (5) verbunden ist, wobei die vierte Welle (W4) über ein fünftes Schaltelement (A) mit dem dritten Leistungspfad (L3) und über ein sechstes Schaltelement (F) mit dem ersten Leistungspfad (L1) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (W2) oder die vierte Welle (W4) über ein siebentes Schaltelement (G) festsetzbar ist. Transmission with a transmission input shaft ( 4 ) and a transmission output shaft ( 5 ) and at least three power paths (L1, L2, L3) between the transmission input shaft ( 4 ) and a consisting of two Einzelplanetenradsätzen (P3, P4) main gearset (HRS) with four in speed order as the first, second, third and fourth wave designated waves (W1, W2, W3, W4), wherein between a transmission input and the main gear (HRS ) three power paths (L1, L2, L3) are provided, wherein a first of the power paths (L1) a first fixed gear ratio (i1), a second of the power paths (L2) a second fixed gear ratio (i2) and a third of the power paths (L3 ) has a third fixed gear ratio, wherein the third gear ratio (i3) is smaller than the second gear ratio (i2) and the second gear ratio is smaller than the first gear ratio (i1), characterized in that at least one electric machine (EM1) to the first Shaft of the main gearset (HRS) is connected, wherein the first shaft (W1) via a first switching element (C) can be fixed and via a second Ites switching element (B) with the second power path (L2) is connectable, wherein the second wave (W2) via a third switching element (D) with the second power path (L2) and a fourth switching element (E) with the third power path (L3 ) is connectable, wherein the third shaft (W3) constantly with the transmission output shaft ( 5 ), wherein the fourth wave (W4) is connectable to the third power path (L3) via a fifth switching element (A) and to the first power path (L1) via a sixth switching element (F), the second shaft (W2) or the fourth wave (W4) can be fixed via a seventh switching element (G). Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM1) ständig oder zu- und wegschaltbar, direkt oder über ein Getriebe an die erste Welle (W1) des Hauptradsatzes (HRS) angebunden ist. Transmission according to claim 1, characterized in that the electric machine (EM1) is constantly or on and wegschaltbar, directly or via a transmission to the first shaft (W1) of the main gearset (HRS) is connected. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch selektives paarweises Eingreifen der sieben Schaltelemente (A, B, C, D, E, F, G) vierzehn Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei zwölf der vierzehn Vorwärtsgänge lastschaltbar und gruppenschaltungsfrei schaltbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements (F) und des ersten Schaltelements (C), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements (F) und des zweiten Schaltelements (B), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen des sechsten Schaltelements (F) und des dritten Schaltelements (D), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements (D) und des zweiten Schaltelements (B), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements (D) und des ersten Schaltelements (C), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des dritten Schaltelements (D) und des fünften Schaltelements (A), der siebente Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements (C) und des fünften Schaltelements (A), der achte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements (B) und des fünften Schaltelements (A), der neunte Vorwärtsgang durch Schließen des vierten Schaltelements (E) und des fünften Schaltelements (A), der zehnte Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten Schaltelements (B) und des vierten Schaltelements (E), der elfte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements (C) und des vierten Schaltelements (E) und sich ein weiterer Gang durch Schließen des sechsten Schaltelements (F) und des vierten Schaltelements (E) ergibt. A transmission according to claim 1 or 2, characterized in that fourteen forward gears can be realized by selective pairwise engagement of the seven shift elements (A, B, C, D, E, F, G), wherein twelve of the fourteen forward gears are shiftable and group circuit-free switchable, wherein the first forward speed by closing the sixth shift element (F) and the first shift element (C), the second forward speed by closing the sixth shift element (F) and the second shift element (B), the third forward speed by closing the sixth shift element (F) and the third shift element (D), the fourth forward speed by closing the third shift element (D) and the second shift element (B), the fifth forward speed by closing the third shift element (D) and the first shift element (C), the sixth forward speed Closing the third shift element (D) and the fifth shift element (A), the seventh forward gear by closing the eighth forward speed by closing the second shift element (B) and the fifth shift element (A), the ninth forward speed by closing the fourth shift element (E) and the fifth shift element (FIG. A), the tenth forward speed by closing the second shift element (B) and the fourth shift element (E), the eleventh forward speed by closing the first shift element (C) and the fourth shift element (E) and another gear by closing the sixth shift element (F) and the fourth switching element (E) results. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (W2) über das siebente Schaltelement (G) festsetzbar ist und durch Schließen des siebenten Schaltelements (G) und des sechsten Schaltelements (F) ein Kriechgang erzeugt wird, und durch Schließen des siebenten (G) und des zweiten Schaltelements (B) ein Rückwärtsgang erzeugt wird, und ein weiterer Gang durch Schließen des siebenten (G) und des fünften Schaltelements (E) erzeugt wird. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second shaft (W2) via the seventh switching element (G) can be fixed and by closing the seventh switching element (G) and the sixth switching element (F) a creeper is generated, and by closing the seventh (G) and the second switching element (B), a reverse gear is generated, and another gear by closing the seventh (G) and the fifth switching element (E) is generated. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Leistungspfad (L3) durch die Getriebeeingangswelle (4) gebildet ist, wobei der zweite Leistungspfad einen ersten als Underdrive-Planentenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz (P1) zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (4) umfasst, wobei der erste Leistungspfad (L1) einen zweiten als Underdrive-Planetenradsatz ausgebildeten Planetenradsatz (P2) zum Abgeben einer Drehzahl kleiner als die Drehzahl des zweiten Leistungspfades (L2) aufweist, dessen Eingang (SO2) an ein drehzahlreduziertes Element (ST1) des Underdrive-Planentenradsatzes (P1) des zweiten Leistungspfades (L2) angeschlossen ist. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the third power path (L3) through the transmission input shaft ( 4 ), wherein the second power path comprises a first planetary gear set (P1) designed as an underdrive planetary gearset for outputting a rotational speed less than the rotational speed of the transmission input shaft (11). 4 ), wherein the first power path (L1) has a second planetary gearset (P2) designed as an underdrive planetary gear set for outputting a rotational speed less than the rotational speed of the second power path (L2) whose input (SO2) to a speed reduced element (ST1) of Underdrive Planentenradsatzes (P1) of the second power path (L2) is connected. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (ST3) des ersten Einzelplanetenradsatzes (P3) des Hauptradsatzes (HRS) mit einem Hohlrad (HO4) des zweiten Einzelplanetenradsatzes (P4) des Hauptradsatzes (HRS) verbunden ist, wobei das Hohlrad (HO3) des ersten Einzelplanetenradsatzes (P3) mit dem Sonnenrad (SO4) des zweiten Einzelplanetenradsatzes (P4) verbunden ist, wobei der Steg (ST4) des zweiten Einzelplanetenradsatzes (P4) fest mit der Getriebeausgangswelle (5) verbunden ist. Transmission according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the web (ST3) of the first single planetary gearset (P3) of the main gearset (HRS) is connected to a ring gear (HO4) of the second single planetary gearset (P4) of the main gearset (HRS), the ring gear (HO3) of the first single planetary gear set (P3) is connected to the sun gear (SO4) of the second single planetary gear set (P4), the web (ST4) of the second single planetary gear set (P4) being fixed to the transmission output shaft (P4) 5 ) connected is. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest einen Verbrennungsmotor (1) und zumindest eine Elektromaschine (EM1), dadurch gekennzeichnet, dass er ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist. Hybrid drive train for a motor vehicle comprising at least one internal combustion engine ( 1 ) and at least one electric machine (EM1), thereby characterized in that it comprises a transmission according to one of claims 1 to 5. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite mit dem Verbrennungsmotor über zumindest ein achtes Schaltelement (K0) lösbar verbindbare Elektromaschine (EM2), vorzugsweise in Form eines Anlassers oder Starter-Generators, vorgesehen ist, die mit dem Getriebeeingang verbunden ist. Hybrid drive train according to claim 7, characterized in that at least one second to the internal combustion engine via at least one eighth switching element (K0) releasably connectable electric machine (EM2), preferably in the form of a starter or starter generator is provided, which is connected to the transmission input. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektromaschine (EM2) über ein neuntes Schaltelement (K1) mit dem Getriebeeingang lösbar verbindbar ist. Hybrid drive train according to claim 7 or 8, characterized in that the second electric machine (EM2) via a ninth switching element (K1) with the transmission input is detachably connectable. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (C) und das zweite Schaltelement (B) und/oder das dritte Schaltelement (D) und das vierte Schaltelement (E) und/oder das fünfte Schaltelement (A) und das sechste Schaltelement (F) und/oder das achte Schaltelement (K0) und das neunte Schaltelement (K1) jeweils durch einen doppeltwirkenden Aktuator betätigbar sind. Hybrid drive train according to claim 9, characterized in that the first switching element (C) and the second switching element (B) and / or the third switching element (D) and the fourth switching element (E) and / or the fifth switching element (A) and the sixth Switching element (F) and / or the eighth switching element (K0) and the ninth switching element (K1) are each actuated by a double-acting actuator.
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