DE102014208713B4 - Getriebe für einen Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Getriebe für einen Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs umfassend- eine Antriebswelle (AN),- eine Abtriebswelle (AB),- einen ersten Planetenradsatz (PS1), welcher ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist,- einen zweiten Planetenradsatz (PS2), welcher mit dem ersten Planetenradsatz (PS1) verbindbar ist und ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist,- wenigstens vier Wellen (W1, W2, W3, W4),- wenigstens sechs selektiv schaltbare Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6), mittels welchen die zwei Planetenradsätze (PS1, PS2) derart verbindbar sind, dass wenigstens drei mechanische Vorwärtsgangstufen über zwei gleichzeitig geschaltete Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6) realisierbar sind, und- einen Elektromotor (EM), welcher durch zwei der sechs Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6) mit wenigstens zwei der Wellen (W1, W2, W3, W4) verbindbar ist und mit wenigstens einem der Planetenradsätze (PS1, PS2) und der Abtriebswelle (AB) derart verbindbar ist, dass wenigstens zwei elektrische Vorwärtsgangstufen und wenigstens zwei elektrische Rückwärtsgangstufen realisierbar sind, wobei- das erste Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Sonnenrad (SO1) ist,- entweder das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Steg (ST1) und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Hohlrad (HO1) ist, oder das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Hohlrad (HO1) und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Steg (ST1) ist,- das erste Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Sonnenrad (SO2) ist,- entweder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Steg (ST2) und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Hohlrad (HO2) ist, oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Hohlrad (HO2) und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Steg (ST2) ist, und wobei- das erste Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verdrehfest mit einem Gehäuse (G) des Getriebes verbunden ist,- das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines vierten Schaltelements (K4) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbindbar ist,- der Elektromotor (EM) mittels eines fünften Schaltelements (K5) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verbindbar ist, und- das erste Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mit der Antriebswelle (AN) verbunden und von dieser antreibbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass- das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mit der Abtriebswelle (AB) verbunden ist,- das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines ersten Schaltelements (K1) mit der Antriebswelle (AN) verbindbar ist,- der zweite Planetenradsatz (PS2) mittels eines dritten Schaltelements (K3) verblockbar ist,- das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines zweiten Schaltelements (K2) mit der Abtriebswelle (AB) verbindbar ist, und- der Elektromotor (EM) mittels eines sechsten Schaltelements (K6) mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verbindbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.
  • Getriebe, welche in einem Antriebsstrang in Fahrzeugen eingesetzt werden, weisen häufig Planetenradsätze auf, die über Schaltelemente, beispielsweise Kupplungen oder Bremsen, miteinander verbunden werden können, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu realisieren. Das Getriebe umfasst dabei eine vordefinierte Anzahl an zueinander abgestuften Gängen. Mit den Planetenradsätzen ist üblicherweise ein Anfahrelement verbunden, welches beispielsweise ein hydrodynamisches oder elektrodynamisches Anfahrelement sein kann.
  • Aus der DE 102012212257 A1 ist ein Planetengetriebe für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs bekannt, welches fünf mechanische Vorwärtsgangstufen aufweist. An eine Welle eines dritten Planetenradsatzes ist ein Elektromotor angekoppelt, welcher mehrere Funktionen erfüllt. Bei den durchgeführten Schaltvorgängen im verbrennungsmotorischen Betrieb kann die Zugkraft des das Getriebe enthaltenden Antriebsstrangs durch den Elektromotor erhalten werden, indem der Elektromotor mit einer Abtriebswelle des Getriebes gekoppelt wird und die entsprechenden Schaltelemente synchronisiert werden. Des Weiteren dient der Elektromotor als elektrodynamisches Anfahrelement, kurz EDA, und stützt während des Anfahrens ein Drehmoment ab. Ebenfalls kann der Elektromotor für einen rein elektrischen Fahrbetrieb genutzt werden. Dies ist in zwei je eine unterschiedliche Übersetzung aufweisenden elektrischen Gangstufen möglich. Während des rein elektrischen Fahrbetriebs kann der Verbrennungsmotor durch das Schließen eines Schaltelements zugeschaltet werden, wenn dieser vorher durch einen separaten Starter gestartet worden ist. Das Zuschalten des Verbrennungsmotors erfolgt im ersten elektrischen Gang mit Zugkraftunterbrechung und im zweiten elektrischen Gang zugkrafterhaltend.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches einen mit den Planetenradsätzen des Getriebes verbundenen oder verbindbaren Elektromotor aufweist. Mittels des vorzuschlagenden Getriebes sollen wenigstens drei mechanische Gangstufen und zwei elektrische Gangstufen realisiert werden, wobei sowohl ein rein verbrennungsmotorischer als auch ein rein elektrischer sowie ein kombinierter Fahrbetrieb umsetzbar sein sollen. Während des elektrischen Fahrens soll in jeder der elektrischen Gangstufen die Antriebsquelle, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, zugkrafterhaltend zuschaltbar sein. Des Weiteren soll der Elektromotor als elektrodynamisches Anfahrelement dienen. Mit dem vorzuschlagenden Getriebe sollen sowohl elektrodynamische als auch abtriebsgestütze Lastschaltverfahren realisierbar sein. Das vorzuschlagende Getriebe soll des Weiteren einen einfachen Aufbau und eine kompakte Bauweise aufweisen und sowohl für eine koaxiale Anordnung als auch für eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung geeignet sein. Ebenfalls soll das vorzuschlagende Getriebe eine geringe Bauteilbelastung und geringe Getriebeverluste, jedoch eine gute Übersetzungsreihe und einen guten Verzahnungswirkungsgrad aufweisen.
  • Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik schlägt die vorliegende Erfindung ein Getriebe mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Das Getriebe für einen Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs umfasst eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten Planetenradsatz, welcher ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, einen zweiten Planetenradsatz, welcher mit dem ersten Planetenradsatz verbindbar ist und ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, wenigstens vier Wellen, wenigstens sechs selektiv schaltbare Schaltelemente, mittels welchen die zwei Planetenradsätze derart verbindbar sind, dass wenigstens drei mechanische Vorwärtsgangstufen über zwei gleichzeitig geschaltete Schaltelemente realisierbar sind, und einen Elektromotor, welcher durch zwei der sechs Schaltelemente mit wenigstens zwei der Wellen verbindbar ist und mit wenigstens einem der Planetenradsätze und der Abtriebswelle derart verbindbar ist, dass wenigstens zwei elektrische Vorwärtsgangstufen und wenigstens zwei elektrische Rückwärtsgangstufen realisierbar sind.
  • Zwei Elemente werden hierbei als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere drehfeste Verbindung besteht. Insbesondere drehen solche verbundenen Elemente mit der gleichen Drehzahl. Zwei Elemente werden im Gegenzug als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine lösbare drehfeste Verbindung besteht. Insbesondere drehen solche Elemente, wenn die Verbindung besteht, mit der gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Bauteile und Elemente des Getriebes können dabei über eine Welle oder ein Verbindungselement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung, miteinander verbunden sein.
  • Die Antriebswelle dient zum Einleiten eines Drehmoments einer Antriebsquelle, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, in das Getriebe. Die Antriebswelle kann dabei eine gewisse Drehzahl aufweisen, welche von der Antriebsquelle erzeugt wird. Alternativ dazu können die Drehzahl der Antriebswelle und die von der Antriebsquelle erzeugte Drehzahl voneinander abweichen, wenn beispielsweise zwischen der Antriebsquelle und der Antriebswelle ein Schaltelement angeordnet ist. Die Abtriebswelle leitet das Drehmoment, welches durch das Getriebe gewandelt wurde, aus dem Getriebe heraus, und weist dabei eine Drehzahl auf, welche durch das Getriebe übersetzt wurde. Die Übersetzung eines Getriebes ist definiert als Quotient von Antriebswellendrehzahl zu Abtriebswellendrehzahl des Getriebes.
  • Die Übersetzung der Drehzahl und die Wandlung des Drehmoments erfolgt über die zwei verbindbaren Planetenradsätze. Ein Planetenradsatz definiert sich als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Steg, an dem eine Anzahl an Planetenrädern drehbar gelagert ist, einem Sonnenrad und einem Hohlrad. Die Elemente jedes Planetenradsatzes sind somit Sonnenrad, Steg und Hohlrad des entsprechenden Planetenradsatzes.
  • Ein Planetenradsatz oder beide Planetenradsätze des vorgeschlagenen Getriebes können Minus-Planetenradsätze sein. Ein Minus-Planetenradsatz ist ein Einzel-Planetenradsatz mit genau einem Steg, an dem Planetenräder drehbar gelagert sind, mit genau einem Sonnenrad und mit genau einem Hohlrad, wobei die Verzahnung jedes der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades als auch mit der Verzahnung des Hohlrads kämmt, wodurch Hohlrad und Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Das erste Element des Minus-Radsatzes ist immer das Sonnenrad, das zweite Element des Minus-Radsatzes ist immer der Steg und das dritte Element des Minus-Radsatzes ist immer das Hohlrad.
  • Alternativ können ein Planetenradsatz oder beide Planetenradsätze des vorgeschlagenen Getriebes als Plus-Planetenradsätze ausgeformt sein. Ein Plus-Planetenradsatz ist ein Einzel-Planetenradsatz mit genau einem Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, mit genau einem Sonnenrad und mit genau einem Hohlrad, wobei die Verzahnung jedes der inneren Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades als auch mit der Verzahnung eines der äußeren Planetenräder kämmt, und wobei die Verzahnung jedes der äußeren Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Hohlrads als auch mit der Verzahnung eines der inneren Planetenräder kämmt, wodurch Hohlrad und Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Das erste Element des Plus-Radsatzes ist immer das Sonnenrad, das zweite Element des Plus-Radsatzes ist immer das Hohlrad und das dritte Element des Plus-Radsatzes ist immer der Steg.
  • Die beiden Planetenradsätze sind miteinander verbindbar. Dies heißt, dass die beiden Planetenradsätze miteinander wirkverbunden werden können, so dass das Drehmoment der Antriebswelle durch die Planetenradsätze gewandelt werden kann.
  • Die Drehmomentübertragung auf die einzelnen Elemente der Planetenradsätze und zwischen diesen erfolgt über die wenigstens vier Wellen und über die Antriebs- und Abtriebswelle. Unter einer Welle ist jedoch nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern es sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente subsumiert, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.
  • Die einzelnen Elemente der beiden Planetenradsätze, die Antriebswelle, die Abtriebswelle, ein Getriebegehäuse und die wenigstens vier Wellen können über die wenigstens sechs selektiv schaltbaren Schaltelemente miteinander verbunden werden. Ein Schaltelement ist hierbei definiert als eine schaltbare Verbindung zwischen zwei Elementen des Getriebes, wobei das zwischen diesen beiden Elementen zu übertragende Drehmoment mittels Kraftschluss, beispielsweise bei Lamellenkupplungen, Lamellenbremsen, Bandbremsen, Konuskupplungen, Konusbremsen, oder mittels Formschluss, beispielsweise bei Klauenkupplungen, Klauenbremsen oder Zahnkupplungen, übertragen wird. Kupplungen sind Schaltelemente, welche entsprechend ihres Betätigungszustands eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zulassen oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments darstellen. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweiter Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil stillsteht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert. Unter einer geöffneten Kupplung ist eine nicht betätigte Kupplung zu verstehen. Dies bedeutet, dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen möglich ist. Bei betätigter, d. h. geschlossener Kupplung rotieren die beiden Bauteile dementsprechend mit gleicher Drehzahl in dieselbe Richtung.
  • Unter einer Bremse ist ein Schaltelement zu verstehen, welches auf einer Seite mit einem feststehenden Element, beispielsweise mit dem Gehäuse des Getriebes, verbunden ist. Unter einer nicht betätigten Bremse ist eine geöffnete Bremse zu verstehen. Dies bedeutet, dass sich das rotierbare Bauteil im Freilauf befindet, das heißt, dass die Bremse bevorzugt keinen Einfluss auf die Drehzahl des rotierbaren Bauteils nimmt. Bei betätigter, d. h. geschlossener Bremse erfolgt eine Reduzierung der Drehzahl des rotierbaren Bauteils bis hin zum Stillstand, das heißt, dass eine Verbindung zwischen rotierbarem Element und feststehendem Element herstellbar ist.
  • Jedes der wenigstens sechs selektiv schaltbaren Schaltelemente kann als Kupplung ausgeformt sein. Die Schaltelemente können selektiv geschaltet werden, d. h. jedes Schaltelement kann einzeln ausgewählt und bedarfsgerecht einzeln geschaltet werden. Es besteht in anderen Worten keine Abhängigkeit im Schaltverhalten zwischen den wenigstens sechs Schaltelementen. Diese geringe Anzahl an Schaltelementen und Planetenradsätzen führt zu einem einfachen Aufbau und einer kompakten Bauweise des vorgeschlagenen Getriebes. Dadurch ist eine kostengünstige und bauraumsparende Realisierung möglich.
  • Mittels der wenigstens sechs Schaltelemente können die zwei Planetenradsätze derart verbunden werden, dass wenigstens drei mechanische Vorwärtsgangstufen über zwei gleichzeitig geschaltete Schaltelemente durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisiert werden können. Gangstufen eines Getriebes sind hierbei definiert durch vordefinierte feste Drehzahlverhältnisse zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle, die entsprechend der für das Getriebe gültigen Schaltlogik durch Schließen von zuvor nicht im Leistungsfluss des Getriebes liegenden Schaltelementen des Getriebes und/ oder Öffnen von zuvor im Leistungsfluss des Getriebes liegenden Schaltelementen des Getriebes schaltbar sind.
  • Eine mechanische Vorwärtsgangstufe definiert sich hierbei als eine Vorwärtsgangstufe, welche ausschließlich durch das Schließen der selektiv schaltbaren Schaltelemente und Einleitung eines durch die insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeführte Antriebsquelle erzeugten Drehmoments über die Antriebswelle dargestellt ist. Mit anderen Worten wird das durch die Antriebsquelle mechanisch erzeugte Drehmoment der Antriebswelle durch das Zusammenspiel der Elemente der zwei Planetenradsätze, welche durch das Schließen zweiter Schaltelemente in Wirkverbindung gesetzt werden können, zu einem Drehmoment der Abtriebswelle übersetzt.
  • Des Weiteren definiert sich eine Vorwärtsgangstufe als eine Gangstufe, welche zu einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs führt. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle drehen in die gleiche Richtung. Im Gegensatz dazu ist eine Rückwärtsgangstufe als eine Gangstufe definiert, welche zu einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs führt. Die Abtriebswelle des Getriebes dreht in die der Vorwärtsbewegung entgegengesetzte Richtung.
  • Die Abtriebswellendrehzahl richtet sich nach der entsprechenden geschalteten Vorwärtsgangstufe. Jede Vorwärtsgangstufe weist ein zu den übrigen Vorwärtsgangstufen unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf, von einem hohen Übersetzungsverhältnis in einer niedrigen Vorwärtsgangstufe bis zu einem geringen Übersetzungsverhältnis in einer hohen Vorwärtsgangstufe. In jeder mechanischen Vorwärtsgangstufe sind genau zwei der sechs Schaltelemente geschlossen, wobei in jeder mechanischen Vorwärtsgangstufe eine andere Kombination aus zwei Schaltelementen geschlossen ist.
  • Zusätzlich zu den mechanischen Vorwärtsgangstufen kann das vorgeschlagene Getriebe wenigstens zwei elektrische Vorwärts- und zwei elektrische Rückwärtsgangstufe mittels des Elektromotors darstellen. Der Elektromotor ist durch zwei der sechs Schaltelemente mit wenigstens zwei der Wellen verbindbar und ist mit wenigstens einem der Planetenradsätze und der Abtriebswelle verbindbar. Dies heißt, dass der Elektromotor nach Schließen dieser Schaltelemente wirkverbunden sein kann mit wenigstens zwei der vier Wellen, mit wenigstens einem der Planetenradsätze, und der Abtriebswelle.
  • Diejenige der wenigstens vier Wellen, die nach dem Schließen eines der Schaltelemente mit dem Elektromotor verbunden ist, übernimmt im Falle eines rein elektrischen Fahrens die Funktion der antreibenden Welle. Eine durch den Elektromotor erzeugte rotatorische Bewegung führt ausgehend von dessen Ausgangswellendrehrichtung zu einer der elektrischen Vorwärts- oder der Rückwärtsgangstufen, d. h. in der entsprechenden Gangstufe kann das durch den Elektromotor elektrisch erzeugte Drehmoment mittels beiden Planetenradsätzen oder einem der beiden Planetenradsätze, welche mittels der selektiv schaltbaren Schaltelemente verbindbar sind, gewandelt und auf die Abtriebswelle übertragen werden.
  • Die beiden Planetenradsätze des Getriebes weisen diverse feste Verbindungen und durch Schaltelemente schaltbare Verbindungen auf. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist verdrehfest mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden. Dies heißt, dass das erste Element des ersten Planetenradsatzes verdrehfest festgesetzt ist und in jeder Gangstufe eine Drehzahl von Null aufweist. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ist mittels eines vierten Schaltelements mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindbar, d. h. durch Schließen des vierten Schaltelements, welches als Kupplung ausgeformt ist, kann eine Wirkverbindung zwischen dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes hergestellt werden. Der Elektromotor ist mittels eines fünften Schaltelements mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes verbindbar. D. h. durch Schließen des fünften Schaltelements, welches als Kupplung ausgeformt ist, kann eine Wirkverbindung zwischen dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Elektromotor hergestellt werden. Die von dem Elektromotor erzeugte Drehzahl ist dadurch gleich der Drehzahl des dritten Elements des ersten Planetenradsatzes.
  • Das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit der Antriebswelle des Getriebes des Fahrzeugs verbunden und von dieser antreibbar, d. h. das erste Element des zweiten Planetenradsatzes weist in jeder Gangstufe die Drehzahl der Antriebswelle auf, welche wiederum die von der insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeformten Antriebsquelle erzeugte Drehzahl aufweisen kann. Bei Stillstand der Antriebsquelle weist das erste Element des zweiten Planetenradsatzes daher eine Drehzahl von Null auf.
  • Das vorgeschlagene Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle des Getriebes des Fahrzeugs verbunden ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels eines ersten Schaltelements mit der Antriebswelle des Getriebes des Fahrzeugs verbindbar ist, d. h. durch Schließen des ersten Schaltelements kann eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes hergestellt werden.
  • Des Weiteren zeichnet sich das vorgeschlagene Getriebe dadurch aus, dass der zweite Planetenradsatz mittels eines dritten Schaltelements verblockbar ist. Dies bedeutet, dass durch das Schließen des dritten Schaltelements, welches als Kupplung ausgeformt ist, zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes derart in Wirkverbindung gebracht werden, dass eine Eingangs- und eine Ausgangsdrehzahl des Planetenradsatzes gleich sind, d. h. der Planetenradsatz als Ganzes rotiert. Das dritte Schaltelement kann hierbei entweder zwischen dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes, oder zwischen dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes, oder zwischen dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes angeordnet sein, und eine Wirkverbindung zwischen diesen entsprechenden Elementen herstellen.
  • Das vorgeschlagene Getriebe zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mittels eines zweiten Schaltelements mit der Abtriebswelle des Getriebes des Fahrzeugs verbindbar ist, d. h. durch das Schließen des zweiten Schaltelements kann eine Wirkverbindung zwischen dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und der Abtriebswelle hergestellt werden.
  • Weiterhin zeichnet sich das vorgeschlagene Getriebe dadurch aus, dass der Elektromotor mittels eines sechsten Schaltelements mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbindbar ist. Dies bedeutet, dass durch Schließen des sechsten Schaltelements eine Wirkverbindung zwischen dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Elektromotor hergestellt werden kann. Die von dem Elektromotor erzeugte Drehzahl ist dadurch gleich der Drehzahl des zweiten Elements des ersten Planetenradsatzes.
  • Nach einer ersten Ausführungsform ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit einer ersten Welle verbunden. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist über die erste Welle mit dem Gehäuse verdrehfest verbunden, d. h. es ist festgesetzt. Die erste Welle ist ebenfalls verdrehfest festgesetzt und weist keine Drehbewegung auf. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ist mit einer zweiten Welle verbunden. Die zweite Welle ist mit dem ersten Schaltelement, mit dem dritten Schaltelement und mit dem sechsten Schaltelement verbunden. Die zweite Welle dient als Verbindungselement zwischen dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Elektromotor, der Antriebswelle sowie einer vierten Welle.
  • Das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ist mit einer dritten Welle verbunden. Die dritte Welle ist mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes, mit dem zweiten Schaltelement und mit dem fünften Schaltelement verbunden. Die dritte Welle dient als Verbindungselement zwischen dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Elektromotor sowie der Abtriebswelle. Das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit der vierten Welle verbunden. Die vierte Welle ist des Weiteren verbunden mit dem vierten Schaltelement und mit dem dritten Schaltelement, wenn dieses zum Verbinden des dritten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit entweder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes oder dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes zwischen diesen beiden Elementen angeordnet ist. Die vierte Welle dient als Verbindungselement zwischen dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und der zweiten Welle und, wenn das dritte Schaltelement zum Verbinden des dritten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes angeordnet wird, der Antriebswelle, oder, wenn das dritte Schaltelement zum Verbinden des dritten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist, der Abtriebswelle.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine erste mechanische Vorwärtsgangstufe durch das geschlossene zweite Schaltelement und das geschlossene vierte Schaltelement darstellbar, wobei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden sind. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes weist auf Grund der Verbindung mit dem Gehäuse keine Drehzahl auf. Durch die Verbindung über das zweite Schaltelement weist das dritte Element des ersten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und somit wie die Abtriebswelle. Durch die Verbindung über das vierte Schaltelement weist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl wie das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes auf. Die Drehzahl des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes entspricht der Drehzahl der Antriebswelle. Die Drehzahl der Abtriebswelle entspricht der Drehzahl des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes und ist geringer als die Drehzahl der Antriebswelle.
  • Eine zweite mechanische Vorwärtsgangstufe ist durch das geschlossene zweite Schaltelement und das geschlossene dritte Schaltelement darstellbar, wobei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle verbunden und der zweite Planetenradsatz verblockt ist. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes weist auf Grund der Verbindung mit dem Gehäuse keine Drehzahl auf. Durch die Verbindung über das zweite Schaltelement weist das dritte Element des ersten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und somit die gleiche Drehzahl wie die Abtriebswelle. Durch das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes mittels des dritten Schaltelements weisen das erste Element des zweiten Planetenradsatzes, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes insgesamt die gleiche Drehzahl auf. Die Drehzahl des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes entspricht der Drehzahl der Antriebswelle. Die Drehzahl der Abtriebswelle entspricht der Drehzahl des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes und ist gleich der Drehzahl der Antriebswelle.
  • Eine dritte mechanische Vorwärtsgangstufe ist durch das geschlossene erste Schaltelement und das geschlossene zweite Schaltelement darstellbar, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle verbunden sind. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes weist auf Grund der Verbindung mit dem Gehäuse keine Drehzahl auf. Durch die Verbindung über das erste Schaltelement weist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl auf wie das erste Element des zweiten Planetenradsatzes, welches wiederum die Drehzahl der Antriebswelle aufweist. Durch die Verbindung über das zweite Schaltelement weist das dritte Element des ersten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und somit wie die Abtriebswelle. Die Drehzahl des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes entspricht der Drehzahl der Antriebswelle. Die Drehzahl der Abtriebswelle entspricht der Drehzahl des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes und ist höher als die der Drehzahl der Antriebswelle.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Elektromotor mittels des fünften Schaltelements mit der dritten Welle oder mittels des sechsten Schaltelements mit der zweiten Welle verbindbar, und über das geschlossene zweite Schaltelement mit der Abtriebswelle verbunden. Dadurch sind abhängig von einer Drehrichtung der Ausgangswelle des Elektromotors zwei schaltbare elektrische Vorwärtsgangstufen und zwei schaltbare elektrische Rückwärtsgangstufen durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der zweiten oder der dritten Welle und der Abtriebswelle dargestellt.
  • Über die Drehrichtung der Ausgangswelle des Elektromotors kann bestimmt werden, in welche Richtung sich die Abtriebswelle dreht. Erzeugt der Elektromotor eine Vorwärtsdrehung seiner Ausgangswelle, korrespondiert damit eine Vorwärtsdrehung der Abtriebswelle und eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs. Erzeugt der Elektromotor eine Rückwärtsdrehung seiner Ausgangswelle, korrespondiert damit eine Rückwärtsdrehung der Abtriebswelle und eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs. Die Ausgangswelle des Elektromotors ist definiert als diejenige Welle, welche mit dem Elektromotor direkt verbunden ist und die Leistung aus dem Elektromotor herausleiten kann.
  • Durch das fünfte Schaltelement kann in der ersten elektrischen Vorwärts-/ Rückwärtsgangstufe über die dritte Welle eine Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes hergestellt werden. Die dritte Welle übernimmt während des rein elektrischen Fahrens in der ersten elektrischen Vorwärts-/ Rückwärtsgangstufe die Funktion einer antreibenden Welle. Durch das Schließen des zweiten Schaltelements wird eine Verbindung zu der Abtriebswelle des Getriebes hergestellt. Die Drehzahl des Elektromotors wird über die dritte Welle durch das zweite Schaltelement direkt auf die Abtriebswelle übertragen.
  • Durch das sechste Schaltelement kann in der zweiten elektrischen Vorwärts-/ Rückwärtsgangstufe über die zweite Welle eine Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes hergestellt werden. Die zweite Welle übernimmt während des rein elektrischen Fahrens in der zweiten elektrischen Vorwärts-/ Rückwärtsgangstufe die Funktion einer antreibenden Welle. Durch das Schließen des zweiten Schaltelements wird eine Verbindung zu der Abtriebswelle des Getriebes hergestellt. Die Drehzahl des Elektromotors wird durch den ersten Planetenradsatz gewandelt und auf die Abtriebswelle übertragen. Die Drehzahl der Abtriebswelle ist höher als die durch den Elektromotor bereitgestellte Drehzahl.
  • Ein Zustarten der insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeführten Antriebsquelle während des elektrischen Fahrens in der ersten oder zweiten elektrischen Vorwärtsgangstufe kann in die erste, die zweite oder die dritte mechanische Vorwärtsgangstufe erfolgen, da in diesen mechanischen Vorwärtsgangstufen das zweite Schaltelement und ein zusätzliches Schaltelement, im Falle der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe das vierte Schaltelement, im Falle der zweiten mechanischen Vorwärtsgangstufe das dritte Schaltelement und im Falle der dritten mechanischen Vorwärtsgangstufe das erste Schaltelement, geschlossen sind. Der Zustart der Antriebsquelle erfolgt zugkrafterhaltend.
  • Bei geschlossenem zweiten Schaltelement kann von der ersten in die zweite mechanische Vorwärtsgangstufe und von der zweiten in die dritte mechanische Vorwärtsgangstufe eine durch den Elektromotor abtriebsgestützte Lastschaltung durchgeführt werden. Eine Lastschaltung ist definiert als eine Schaltung des Getriebes des Fahrzeugs, bei welcher die Übersetzung unter Last, d. h. während einer Fahrt des Fahrzeugs, ohne Unterbrechung des Drehmoments geändert werden kann. Dadurch können während des Schaltvorganges Vortriebskräfte übertragen werden und das Fahrzeug kann während des Schaltvorganges weiterbeschleunigen. Wird in eine andere Gangstufe geschaltet, wird eines der geschlossenen Schaltelemente des zu diesem Zeitpunkt eingelegten Gangs geöffnet und gleichzeitig ein von dem eben geöffneten Schaltelement unterschiedliches Schaltelement geschlossen, so dass eine andere Gangstufe eingelegt wird. Das gleichzeitige Öffnen von mehreren geschlossenen Schaltelementen sowie das anschließende Schließen einer entsprechenden Anzahl an Schaltelementen zum Wechsel zwischen zwei Gangstufen ist ebenfalls möglich.
  • Der Elektromotor kann für eine abtriebsgestützte Schaltung genutzt werden und kann die vorherrschende Zugkraft der Antriebsquelle stützen, da der Elektromotor, mittels des geschlossenen zweiten Schaltelements und mittels entweder des geschlossenen fünften oder sechsten Schaltelements, mit einer festen Übersetzung direkt mit der Abtriebswelle verbunden ist. Das Drehmoment, welches durch die Antriebsquelle in das Getriebe eingebracht wird, wird hingegen in dem Getriebe mittels lastfreier Schaltung gewandelt.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist durch ein Schließen des vierten Schaltelements und entweder des fünften Schaltelements oder des sechsten Schaltelements eine elektrodynamische Anfahrelement-Verschaltung dargestellt. Dabei dient der Elektromotor als elektrodynamisches Anfahrelement, kurz EDA. Das Schließen des vierten Schaltelements stellt eine Wirkverbindung zwischen der zweiten Welle und der vierten Welle her, somit ist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die durch den Elektromotor erzeugte Drehzahl, welche durch die Ausgangswelle des Elektromotors an den ersten Planetenradsatz übertragen wird, wird von der Drehzahl, welche durch die insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeführte Antriebsquelle über die Antriebswelle an das erste Element des zweiten Planetenradsatzes übertragen wird, überlagert, so dass aus der Überlagerung eine Abtriebswellendrehzahl resultiert. Die Drehzahl der Elektromotorausgangswelle kann entweder auf das dritte Element des ersten Planetenradsatzes durch die Verbindung mittels des fünften Schaltelements oder auf das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels des sechsten Schaltelements übertragen werden.
  • Der Elektromotor wird als EDA zum Anfahren des unbewegten Fahrzeugs aus dem Stillstand bei laufender oder stillstehender Antriebsquelle, welche insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeformt sein kann, genutzt. Der Elektromotor stützt das Drehmoment der Antriebsquelle ab. Ist der Elektromotor mittels des fünften Schaltelements mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden, weist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes eine geringere Drehzahl auf als dieses. Über das vierte Schaltelement wird die Drehzahl auf das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes übertragen. Ist der Elektromotor mittels des sechsten Schaltelements mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden, weist das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes die gleiche Drehzahl auf wie dieser. Der EDA-Betrieb endet, indem das zweite Schaltelement geschlossen wird, wodurch in dem Getriebe die erste mechanische Vorwärtsgangstufe eingelegt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das fünfte Schaltelement mit dem sechsten Schaltelement als ein Doppelschaltelement ausgeformt. Ein Doppelschaltelement ist dabei definiert als ein Schaltelement, welches aus zwei Schaltelementen kombiniert ist. Das Doppelschaltelement kann eine Wirkverbindung zwischen einer Welle, mit der es an einer ersten seiner Betätigungsseiten verbunden ist, und jeweils einer von zwei weiteren Wellen, mit welchen es an einer zweiten und einer dritten seiner Betätigungsseiten verbunden ist, herstellen, jedoch nicht zu den beiden weiteren Wellen gleichzeitig. Das Doppelschaltelement kann außerdem nicht betätigt sein, d. h. keine Wirkverbindung zwischen den mit ihm verbundenen Wellen herstellen. Durch die Verwendung eines Doppelschaltelements wird der Bauaufwand im Vergleich zur Verwendung zweiter einzelner Schaltelemente reduziert.
  • Das Doppelschaltelement, welches die beiden Schaltelemente kombiniert, ist mit der Elektromotorausgangswelle verbunden und kann entweder den Elektromotor mit der zweiten Welle oder mit der dritten Welle verbinden. Im Falle der Verbindung zwischen dem Elektromotor und der dritten Welle über das Doppelschaltelement wird die erste elektrische Vorwärtsgangstufe dargestellt. Im Falle der Verbindung zwischen dem Elektromotor und der zweiten Welle über das Doppelschaltelement wird die zweite elektrische Vorwärtsgangstufe dargestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Schaltelement entweder mit dem dritten Schaltelement oder mit dem vierten Schaltelement als ein Doppelschaltelement ausgeformt. Das erste Schaltelement ist mit der Antriebswelle verbunden, daher kann ein Doppelschaltelement mit dem dritten Schaltelement nur dann realisiert werden, wenn das dritte Schaltelement ebenfalls mit der Antriebswelle verbunden ist. Dies ist der Fall, wenn das dritte Schaltelement zum Verbinden des dritten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit entweder dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes oder mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes dient. Das Doppelschaltelement aus dem ersten und dem dritten Schaltelement kann entweder eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der zweiten Welle oder zwischen der Antriebswelle und der vierten Welle oder keine Wirkverbindung herstellen. Alternativ dazu kann das erste Schaltelement mit dem vierten Schaltelement ein Doppelschaltelement bilden. Das aus dem ersten und dem vierten Schaltelement kombinierte Doppelschaltelement kann entweder eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der zweiten Welle oder zwischen der Antriebswelle und der vierten Welle oder keine Wirkverbindung herstellen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eines der Schaltelemente als formschlüssig ausgeformt. Ein formschlüssiges Schaltelement ist definiert als ein Schaltelement, welches auch lastfrei einen geschlossenen Zustand beibehält. Die Schaltelemente können beispielsweise als Klauenkupplung, Zahnkupplung, Synchronisierung oder Klauenbremse ausgeformt sein. Durch das Verwenden formschlüssiger Schaltelemente sind die Schleppverluste, wenn diese geöffnet sind, geringer als beispielsweise bei der Verwendung von kraftschlüssigen Schaltelementen.
  • Es ist ebenfalls möglich mehrere oder alle der sechs Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente zu realisieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der dem Getriebe zugehörigen Wellen, d. h. die Antriebswelle, die Abtriebswelle oder eine der vier Wellen, einen Freilauf zu einem Gehäuse des Getriebes oder zu einer der anderen dem Getriebe zugehörigen Wellen auf. Hierbei ist ein Freilauf definiert als eine richtungsbetätigte Kupplung, die durch die relative Drehrichtung ihrer antreibenden und ihrer abtreibenden Seite betätigt wird. Die antreibende Seite dieser Kupplung und die abtreibende Seite dieser Kupplung werden voneinander entkoppelt, wenn eine gewisse relative Drehrichtung dieser beiden Seiten zueinander eintritt. In einer dieser gewissen relativen Drehrichtung entgegengesetzten relativen Drehrichtung, werden die beiden Kupplungsseiten verbunden, d. h. gesperrt. Beispielsweise können auch mehrere oder alle der dem Getriebe zugehörigen Wellen einen Freilauf aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebswelle koaxial zu der Abtriebswelle, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle einander gegenüber liegen, oder abschnittsweise achsparallel zu der Abtriebswelle, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle auf einer Getriebeseite beabstandet zueinander verlaufen, angeordnet.
  • Eine koaxiale Anordnung bedeutet hierbei, dass die Antriebswelle und die Abtriebswelle derart angeordnet sind, dass ihre entsprechenden längsverlaufenden Mittelachsen sich überlagern. Antriebs- und Abtriebswelle berühren oder überschneiden sich hier jedoch nicht. Ein Anschlussbereich der Antriebswelle liegt dabei einem Anschlussbereich der Abtriebswelle gegenüber, d. h. der Anschlussbereich der Antriebswelle liegt auf einer Getriebeseite und der Anschlussbereich der Abtriebswelle liegt auf einer der Getriebeseite gegenüberliegenden anderen Getriebeseite. Der Anschlussbereich einer zu dem Getriebe gehörenden Welle definiert sich hierbei als derjenige Bereich der Welle, der das Getriebe nach außen hin begrenzt und an welchem das Getriebe an andere Systeme oder Elemente angeschlossen wird, beispielsweise an die Antriebsquelle, an eine weitere Welle, an eine Bremse oder Kupplung, an einen zusätzlichen Elektromotor oder an einen Generator.
  • Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind andernfalls abschnittsweise achsparallel zueinander angeordnet. Eine abschnittsweise achsparallele Anordnung ist hierbei definiert als eine Anordnung der Antriebswelle und der Abtriebswelle zueinander, bei welcher der Anschlussbereich der Antriebswelle dem Anschlussbereich der Abtriebswelle mittelbar benachbart ist. In anderen Worten liegen der Anschlussbereich der Antriebswelle und der Anschlussbereich der Abtriebswelle auf derselben Getriebeseite beabstandet zueinander. Die längsverlaufende Mittelachse der Antriebswelle ist dabei in zumindest einem Wellenabschnitt parallel beabstandet der längsverlaufenden Mittelachse der Abtriebswelle. Antriebswelle und Abtriebswelle können z. B. ebenfalls über ihren gesamten Verlauf parallel beabstandet zueinander sein. Diese abschnittsweise achsparallele Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes kann entweder in eine Front-Quer-Anordnung oder in eine Heck-Quer-Anordnung resultieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Elektromotor über einen weiteren konstant vorübersetzenden Planetenradsatz mit dem Getriebe verbindbar. Der weitere Planetenradsatz kann beispielsweise als Minus-Planetenradsatz oder alternativ als Plus-Radsatz ausgeführt sein. Der Elektromotor wird über seine Ausgangswelle mit dem weiteren Planetenradsatz verbunden. Dies kann durch eine direkte Verbindung oder mittels eines zusätzlichen selektiv schaltbaren Schaltelements durchgeführt sein. Der weitere Planetenradsatz wird direkt oder mittels eines anderen selektiv schaltbaren Schaltelements mit der dritten Welle verbunden. Alternativ dazu kann der weitere Planetenradsatz mittels der beiden Schaltelemente, die die Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe herstellen, mit der dritten oder mit der zweiten Welle verbunden werden. Diese Anbindung des Planetenradsatzes über die beiden Schaltelemente, die die Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe herstellen, entspricht der bereits im Vorhergehenden beschriebenen Anbindung des Elektromotors über diese beiden Schaltelemente, wobei der weitere Planetenradsatz als ein Verbindungselement zwischen der Elektromotorausgangswelle und entweder der zweiten Welle oder der dritten Welle dient. Durch den weiteren Planetenradsatz kann eine konstante Vorübersetzung der durch den Elektromotor erzeugten Drehzahl und des durch den Elektromotor bereitgestellten Drehmoments realisiert werden, um eine günstigere Auslegung des Elektromotors, beispielsweise höhere Drehzahlen oder niedrigere Drehmomente, zu erreichen als ohne die Anbindung über den weiteren Planetenradsatz.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Elektromotor die Planetenradsätze zumindest abschnittsweise umschließend koaxial zu der Antriebswelle des Getriebes und der Abtriebswelle des Getriebes angeordnet. Der Elektromotor weist hierbei einen Rotor und einen Stator auf und ist derart dimensioniert, dass der erste und/ oder der zweite Planetenradsatz sowie die Wellen und Schaltelemente von dem Elektromotor umschlossen werden können. In anderen Worten weist der Elektromotor ein gerades zylindrisches Volumen auf, dessen Mantelfläche durch die dem Stator abgewandte Innenfläche des Rotors des Elektromotors festgelegt wird. Das zylindrische Volumen steht in Abmessung und Form für die beiden Planetenradsätze zur Verfügung. Der Elektromotor kann demnach entweder den ersten Planetenradsatz und die damit verbundenen Wellen und Schaltelemente insgesamt oder zumindest abschnittsweise, oder den zweiten Planetenradsatz und die damit verbundenen Wellen und Schaltelemente insgesamt oder zumindest abschnittsweise, oder beide Planetenradsätze und die damit verbundenen Wellen und Schaltelemente insgesamt umschließen. Der Gesamtbauraum, den das Getriebe mit dem Elektromotor einnimmt, kann dadurch so gering wie möglich gehalten werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Elektromotor achsparallel und seitlich beabstandet zu der Antriebswelle des Getriebes angeordnet, wobei der Elektromotor mittels eines formschlüssigen Zusatzgetriebes mit einem der Planetenradsätze verbindbar oder verbunden ist. Der Elektromotor ist beabstandet zu dem Anschlussbereich der Antriebswelle angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Elektromotor und einem der Planetenradsätze erfolgt mittels des formschlüssigen Zusatzgetriebes. Das formschlüssige Zusatzgetriebe kann beispielsweise ein Stirnradgetriebe, ein Zahnriementrieb, ein Kettengetriebe oder jedes andere die von dem Elektromotor erzeugte Leistung über Formschluss übertragende Getriebe sein und kann entweder über eine Welle direkt mit einem der Elemente eines der Planetenradsätze verbunden sein, oder kann über ein selektiv schaltbares Zusatz-Schaltelement, welches beispielsweise als Kupplung oder Bremse ausgeformt sein kann, mit einem Element eines der Planetenradsätze verbunden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Getriebe zusätzlich ein weiteres, insbesondere formschlüssiges, Schaltelement auf, mittels welchem das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse verbindbar ist. Das weitere Schaltelement ist mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes, d. h. mit der zweiten Welle, und mit der ersten Welle verbunden. Durch diese Verbindung kann mittels des weiteren Schaltelements das zweite Element des ersten Planetenradsatzes verdrehfest festgesetzt werden, so dass dieser die Drehzahl Null aufweist. Das weitere Schaltelement kann beispielsweise eine Bremse sein. Das weitere Schaltelement ist insbesondere formschlüssig ausgeformt, beispielsweise als Klauenbremse, Zahnkupplung oder Klauenkupplung.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe durch das Schließen des weiteren Schaltelements und durch das Schließen des vierten Schaltelements dargestellt, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse und mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. In der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe weist das erste Element des ersten Planetenradsatzes durch die Verbindung mit dem Gehäuse über die erste Welle keine Drehzahl auf. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes weist durch die Verbindung mit dem Gehäuse über die erste Welle mittels des weiteren Schaltelements ebenfalls keine Drehzahl auf. Somit weist der erste Planetenradsatz insgesamt keine Drehzahl auf. Das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ist auf Grund der Verbindung mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements verdrehfest festgesetzt. Die Drehzahl des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes entspricht der Drehzahl der Antriebswelle. Die Drehzahl der Abtriebswelle entspricht der Drehzahl des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes und ist geringer als die Drehzahl der Antriebswelle und ebenfalls geringer als die Drehzahl der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe. Die zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe ist demnach der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe vorgeordnet, d. h. die zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe weist ein höheres Übersetzungsverhältnis auf als die erste mechanische Vorwärtsgangstufe. Daher ist ein Anfahren aus dem Fahrzeugstillstand heraus in der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe möglich.
  • Die zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe kann in das Getriebe eingelegt werden, um die EDA-Verschaltung zu beenden, da in der EDA-Verschaltung das vierte Schaltelement geschlossen ist. Durch das zusätzliche Schließen des weiteren Schaltelements wird der EDA-Betrieb beendet.
  • Des Weiteren kann von der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe eine elektrodynamische Lastschaltung in die erste mechanische Vorwärtsgangstufe erfolgen. Bei der elektrodynamischen Lastschaltung überlagern sich, wie bei der abtriebsgestützten Lastschaltung, die Drehzahlen der Antriebsquelle, die insbesondere als Verbrennungsmotor ausgeformt ist, und des Elektromotors, so dass daraus eine Abtriebswellendrehzahl resultiert. In der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das vierte Schaltelement und das weitere Schaltelement geschlossen, in der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe das vierte Schaltelement und das zweite Schaltelement.
  • Damit die elektrodynamische Lastschaltung durchgeführt werden kann, werden das Drehmoment, welches von dem Elektromotor erzeugt wird, und das Drehmoment, welches von der Antriebsquelle erzeugt wird, aneinander angepasst, so dass das weitere Schaltelement, welches das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse verbindet, lastfrei wird und geöffnet werden kann. Anschließend wird die Drehzahl des zweiten Schaltelements unter Zugkrafterhaltung mit der Drehzahl der Abtriebswelle synchronisiert. Ist die Synchronisierung abgeschlossen, kann das zweite Schaltelement geschlossen werden, wodurch die erste mechanische Vorwärtsgangstufe eingelegt ist. Das vierte Schaltelement bleibt während des Schaltvorgangs geschlossen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das weitere Schaltelement mit dem ersten Schaltelement als ein Doppelschaltelement ausgeformt ist. Dieses aus dem weiteren und dem ersten Schaltelement kombinierte Doppelschaltelement kann eine Wirkverbindung zwischen entweder der zweiten Welle und der Antriebswelle oder zwischen der zweiten Welle und der ersten Welle oder keine Wirkverbindung zwischen den damit verbundenen Wellen herstellen.
  • Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz erster Art,
    • 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz zweiter Art,
    • 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz dritter Art,
    • 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz erster Art,
    • 5 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz zweiter Art,
    • 6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz dritter Art,
    • 7 eine beispielhafte Schaltmatrix für ein Getriebe nach einem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 6,
    • 8 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz erster Art,
    • 9 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz zweiter Art,
    • 10 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz dritter Art,
    • 11 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz erster Art,
    • 12 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz zweiter Art,
    • 13 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz dritter Art, und
    • 14 eine beispielhafte Schaltmatrix für ein Getriebe nach einem Ausführungsbeispiel nach 8 bis 13.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 erster Art. Das Getriebe weist einen ersten Planetenradsatz PS1, welcher ein Sonnenrad SO1, ein Hohlrad HO1 und einen Steg ST1 umfasst, und einen zweiten Planetenradsatz PS2, welcher ein Sonnenrad SO2, ein Hohlrad HO2 und einen Steg ST2 umfasst und parallel zu dem ersten Planetenradsatz PS1 angeordnet ist, sowie einen Elektromotor EM auf. Der erste Planetenradsatz PS1 und der zweite Planetenradsatz PS2 sind als Minus-Planetenradsätze ausgeformt. Das Getriebe weist ebenfalls sechs selektiv schaltbare Schaltelemente K1, K2, K3, K4, K5, K6, vier Wellen W1, W2, W3, W4, eine Antriebswelle AN und eine Abtriebswelle AB auf. Die vorgenannten Elemente des Getriebes sind bis auf einen Anschlussbereich der Antriebswelle AN und einen Anschlussbereich der Abtriebswelle AB in einem Gehäuse G angeordnet. Die sechs selektiv schaltbaren Schaltelemente K1, K2, K3, K4, K5, K6 sind ein erstes Schaltelement K1, ein zweites Schaltelement K2, ein drittes Schaltelement K3, ein viertes Schaltelement K4, ein fünftes Schaltelement K5 und ein sechstes Schaltelement K6, die beispielsweise als Kupplungen ausgeformt sind. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mittels einer ersten Welle W1 fest mit dem Gehäuse G verbunden.
  • Eine Antriebswelle AN des Getriebes, welche zur Einleitung eines Drehmoments in das Getriebe dient, ist direkt mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Eine Abtriebswelle AB des Getriebes, welche das Drehmoment aus dem Getriebe herausleitet, ist fest mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB sind hierbei abschnittsweise koaxial zueinander angeordnet, d. h. ein Anschlussbereich der Antriebswelle AN liegt mit einem Anschlussbereich der Abtriebswelle AB auf einer Geraden, welche durch die längsgerichteten Mittelachsen dieser beiden Wellen definiert wird, jedoch sind die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB beabstandet zueinander angeordnet. Der Anschlussbereich der Antriebswelle AN liegt auf der dem Anschlussbereich der Abtriebswelle AB gegenüberliegenden Getriebeseite, d. h. der Anschlussbereich der Antriebswelle AN ist näher an dem ersten Planetenradsatzes PS1 angeordnet als an dem zweiten Planetenradsatz PS2, und der Anschlussbereich der Abtriebswelle AB ist näher an dem zweiten Planetenradsatz PS2 angeordnet als an dem ersten Planetenradsatz PS1.
  • Über den Anschlussbereich der Antriebswelle AN, welcher aus dem Gehäuse G herausragt, und den Anschlussbereich der Abtriebswelle AB, welcher ebenfalls aus dem Gehäuse G herausragt, kann das Getriebe mit anderen Bauelementen, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, einem weiteren Elektromotor, einem Generator, einem Brems- oder Kupplungselement oder anderen Bauelementen verbunden werden. Der Elektromotor EM ist mit seinem Rotor direkt mit einer Elektromotorausgangswelle EA und mit seinem Stator direkt mit dem Gehäuse G verbunden. Der Elektromotor EM befindet sich innerhalb des Gehäuses G des Getriebes. Eine Mittenachse des Elektromotors ist dabei parallel zu der Mittelachse des Getriebes, welche durch die längsgerichtete Mittelachse der Antriebswelle AN definiert ist. Der Elektromotor EM weist dabei einen geringeren Abstand zu dem ersten Planetenradsatz PS1 auf als zu dem zweiten Planetenradsatz PS2.
  • Der Elektromotor EM kann über seine Elektromotorausgangswelle EA mittels des fünften Schaltelements K5, welches mit der Elektromotorausgangswelle EA verbunden ist, mit einer dritten Welle W3 wirkverbunden werden. Mittels des sechsten Schaltelements K6, welches mit der Elektromotorausgangswelle EA verbunden und dem fünften Schaltelement K5 benachbart ist, kann der Elektromotor EM mit einer zweiten Welle W2 wirkverbunden werden.
  • Die dritte Welle W3 ist wirkverbunden mit dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und verbunden mit dem zweiten Schaltelement K2. Bei geschlossenem fünften Schaltelement K5 besteht eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor EM und dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und eine Verbindung zu dem zweiten Schaltelement K2. Das zweite Schaltelement K2 ist mit der Abtriebswelle AB verbunden. Über das zweite Schaltelement K2 kann eine Wirkverbindung zwischen der dritten Welle W3 und der Abtriebswelle AB hergestellt werden, d. h. das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 kann mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und mit der Abtriebswelle AB in Wirkverbindung stehen.
  • Die zweite Welle W2 ist verbunden mit dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1, mit dem ersten Schaltelement K1, mit dem vierten Schaltelement K4 und mit dem sechsten Schaltelement K6. Bei geschlossenem sechsten Schaltelement K6 besteht eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor EM und dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1. Das erste Schaltelement K1 kann eine Verbindung zwischen der Antriebswelle AN und der zweiten Welle W2 herstellen. Dadurch wird eine Wirkverbindung zwischen dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 geschaffen.
  • Das zweite Schaltelement K2 ist mit der dritten Welle W3 und der Abtriebswelle AB verbunden. Über das zweite Schaltelement K2 kann das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und direkt mit der Abtriebswelle AB in Wirkverbindung gebracht werden.
  • Das dritte Schaltelement K3 ist mit einer vierten Welle W4 und mit der Antriebswelle AN verbunden. Die vierte Welle W4 ist weiterhin mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem vierten Schaltelement K4 verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden, so dass der zweite Planetenradsatz PS2 verblockt ist, d. h. alle Elemente des zweiten Planetenradsatzes PS2 drehen sich gleichförmig in dieselbe Richtung. Der verblockte zweite Planetenradsatz PS2 erster Art bezeichnet das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes PS2 durch die Wirkverbindung zwischen dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2.
  • Das vierte Schaltelement K4 ist mit der zweiten Welle W2 und der vierten Welle W4 verbunden und zwischen den beiden Planetenradsätzen PS1, PS2 angeordnet. Mittels des vierten Schaltelements K4 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 zweiter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente auf, welche bei dem Getriebe in 1 beschrieben wurden. Die Verbindungen der Bauelemente zueinander und die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 1 dargestellt wurden, bleiben bis auf die mit dem dritten Schalelement K3 Korrespondierenden erhalten. Der erste Planetenradsatz PS1 und der zweite Planetenradsatz PS2 sind als Minus-Planetenradsätze ausgeformt. Das dritte Schaltelement K3 ist mit der Antriebswelle AN und der Abtriebswelle AB verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden, so dass der zweite Planetenradsatz PS2 verblockt ist. Der verblockte zweite Planetenradsatz PS2 zweiter Art bezeichnet das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes PS2 durch die Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2. Somit ist die vierte Welle W4 in diesem Ausführungsbeispiel nur mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem vierten Schaltelement K4 verbunden.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 dritter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente auf, welche bei dem Getriebe in 1 beschrieben wurden. Die Verbindungen der Bauelemente zueinander und die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 1 dargestellt wurden, bleiben bis auf die mit dem dritten Schalelement K3 Korrespondierenden erhalten. Der erste Planetenradsatz PS1 und der zweite Planetenradsatz PS2 sind als Minus-Planetenradsätze ausgeformt. Das dritte Schaltelement K3 ist mit der vierten Welle W4 und der Abtriebswelle AB verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden, so dass der zweite Planetenradsatz PS2 verblockt ist. Der verblockte zweite Planetenradsatz PS2 dritter Art bezeichnet das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes PS2 durch die Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2. Die Antriebswelle AN ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem ersten Schaltelement K1 verbunden.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 erster Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 1 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 1 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Jedoch ist der Anschlussbereich der Antriebswelle AN auf derselben Getriebeseite wie der Anschlussbereich der Abtriebswelle AB, wobei diese beiden Anschlussbereiche näher an dem zweiten Planetenradsatz PS2 angeordnet sind als an dem ersten Planetenradsatz PS1 und aus dem Gehäuse G des Getriebes herausragen. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB sind beabstandet zueinander und abschnittsweise parallel, wobei die Abtriebswelle AB einen geringeren Abstand zu dem Elektromotor EM hat als die Antriebswelle AN.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 zweiter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 2 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 2 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB weisen jedoch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung auf. Diese wurde unter 4 beschrieben.
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 dritter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 3 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 3 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB weisen jedoch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung auf. Diese wurde unter 4 beschrieben.
  • 7 zeigt eine beispielhafte Schaltmatrix für ein Getriebe nach einem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 6. In der Schaltmatrix sind drei mögliche mechanische Vorwärtsgangstufen und zwei mögliche durch das elektrodynamische Anfahrelement, kurz EDA, umsetzbare Gangstufen sowie deren Realisierung durch das Schließen jeweils zweiter Schaltelemente dargestellt, wobei ein X unterhalb einer Schaltelementbezeichnung in einem Matrixfeld bedeutet, dass das Schaltelement geschlossen ist. In der Schaltmatrix sind die sechs Schaltelemente K1, K2, K3, K4, K5, K6 als Spaltenüberschriften eingetragen. Als Zeilenbezeichnung ist die Bezeichnung der entsprechenden schaltbaren Gangstufe angegeben, wobei die durch EDA umgesetzten Gangstufen mit EDA 1 und EDA 2 bezeichnet sind und die mechanischen Vorwärtsgangstufen als 1, 2 und 3.
  • In der ersten EDA-Gangstufe EDA 1 sind das vierte Schaltelement K4 und das fünfte Schaltelement K5 gleichzeitig geschlossen. Mittels des vierten Schaltelements K4 wird eine Wirkverbindung zwischen der zweiten Welle und der vierten Welle hergestellt. Mittels des fünften Schaltelements K5 wird eine Wirkverbindung zwischen der Elektromotorausgangswelle und der dritten Welle hergestellt. Die durch den Elektromotor erzeugte Drehzahl wird durch die Planetenradsätze übersetzt. Diese Drehzahl wird von einer Drehzahl, welche durch eine Antriebsquelle, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, erzeugt wird über die Antriebswelle übertragen und durch die Planetenradsätze übersetzt wird, überlagert. Die Abtriebswelle weist daher eine Drehzahl auf, die eine Kombination aus der Antriebsquellendrehzahl und der Elektromotordrehzahl ist. Die Antriebsquellendrehzahl bezeichnet hierbei diejenige Drehzahl, die z. B. durch den Verbrennungsmotor bereitgestellt und an die Antriebswelle übertragen wird. Elektromotordrehzahl bezeichnet diejenige Drehzahl, die durch den Elektromotor bereitgestellt und an die Elektromotorausgangswelle übertragen wird. In der ersten EDA-Gangstufe EDA 1 kann entsprechend der Drehrichtung der Ausgangswelle des Elektromotors eine Vorwärtsbewegung oder eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs realisiert werden.
  • In der zweiten EDA-Gangstufe EDA 2 sind das vierte Schaltelement K4 und das sechste Schaltelement K6 gleichzeitig geschlossen. Mittels des vierten Schaltelements K4 wird eine Wirkverbindung zwischen der zweiten Welle und der vierten Welle hergestellt. Mittels des sechsten Schaltelements K6 wird eine Wirkverbindung zwischen der Elektromotorausgangswelle und der zweiten Welle hergestellt. Die durch den Elektromotor erzeugte Drehzahl wird durch die Planetenradsätze übersetzt. Diese Drehzahl wird von einer Drehzahl überlagert, welche durch die Antriebsquelle, z.B. den Verbrennungsmotor, erzeugt, über die Antriebswelle übertragen und durch die Planetenradsätze übersetzt wird. Die Abtriebswelle weist daher eine Drehzahl auf, die eine Kombination aus der Antriebsquellendrehzahl und der Elektromotordrehzahl ist. Die Abtriebswellendrehzahl in der zweiten EDA-Gangstufe EDA 2 ist höher als die Abtriebswellendrehzahl der ersten EDA-Gangstufe EDA 1. In der zweiten EDA-Gangstufe EDA 2 kann, wie in der ersten EDA-Gangstufe EDA 1, entsprechend der Drehrichtung der Ausgangswelle des Elektromotors eine Vorwärtsbewegung oder eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs realisiert werden.
  • In der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das zweite Schaltelement K2 und das vierte Schaltelement K4 gleichzeitig geschlossen. Mittels des zweiten Schaltelements K2 wird eine Wirkverbindung zwischen der dritten Welle und der Abtriebswelle hergestellt. Mittels des vierten Schaltelements K4 wird eine Wirkverbindung zwischen der zweiten Welle und der vierten Welle hergestellt. In der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe ist der Elektromotor nicht mit den Planetenradsätzen verbunden. Die durch die Antriebsquelle, z. B. den Verbrennungsmotor, bereitgestellte Drehzahl wird über die Antriebswelle in das Getriebe eingeleitet und durch die Planetenradsätze gewandelt. Die Abtriebswellendrehzahl ist geringer als die Verbrennungsmotordrehzahl.
  • In der zweiten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das zweite Schaltelement K2 und das dritte Schaltelement K3 gleichzeitig geschlossen. Mittels des zweiten Schaltelements K2 wird eine Wirkverbindung zwischen der dritten Welle und der Abtriebswelle hergestellt. Mittels des dritten Schaltelements K3 wird der zweite Planetenradsatz verblockt. Der zweite Planetenradsatz kann entweder nach erster Art durch die Wirkverbindung zwischen dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes oder nach zweiter Art durch die Wirkverbindung zwischen dem Steg des zweiten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes oder nach dritter Art durch die Wirkverbindung zwischen dem Steg des zweiten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verblockt sein. In der zweiten mechanischen Vorwärtsgangstufe ist der Elektromotor nicht mit den Planetenradsätzen verbunden. Die durch die Antriebsquelle, z. B. den Verbrennungsmotor, bereitgestellte Drehzahl wird über die Antriebswelle in das Getriebe eingeleitet und durch die Planetenradsätze gewandelt. Die Abtriebswellendrehzahl weist einen höheren Wert auf als in der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe. Die Abtriebswellendrehzahl ist ebenso hoch wie die Verbrennungsmotordrehzahl.
  • In der dritten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das erste Schaltelement K1 und das zweite Schaltelement K2 gleichzeitig geschlossen. Mittels des ersten Schaltelements K1 wird eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der zweiten Welle hergestellt. Mittels des zweiten Schaltelements K2 wird eine Wirkverbindung zwischen der dritten Welle und der Abtriebswelle hergestellt. In der dritten mechanischen Vorwärtsgangstufe ist der Elektromotor nicht mit den Planetenradsätzen verbunden. Die durch die Antriebsquelle, z. B. den Verbrennungsmotor, bereitgestellte Drehzahl wird über die Antriebswelle in das Getriebe eingeleitet und durch die Planetenradsätze gewandelt. Die Abtriebswellendrehzahl weist einen höheren Wert auf als in der zweiten mechanischen Vorwärtsgangstufe. Die Abtriebswellendrehzahl ist höher als die Verbrennungsmotordrehzahl.
  • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 erster Art. Das Getriebe weist die gleichen Bauelemente auf, die in 1 beschrieben wurden. Das Getriebe weist zusätzlich zu den sechs selektiv schaltbaren Schaltelementen K1, K2, K3, K4, K5, K6 ein weiteres Schaltelement B1 auf. Die sechs selektiv schaltbaren Schaltelementen K1, K2, K3, K4, K5, K6 sind beispielsweise als Kupplungen ausgeformt. Das weitere Schaltelement B1, das beispielsweise als Bremse ausgeformt ist, ist mit der ersten Welle W1 und der zweiten Welle W2 verbunden und kann eine Verbindung zwischen dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 herstellen. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist mittels der ersten Welle W1 fest mit dem Gehäuse G verbunden. Ebenso kann der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 mittels des weiteren Schaltelements B1 mit dem Gehäuse G verbunden und dadurch verdrehfest festgesetzt werden.
  • Die Antriebswelle AN des Getriebes ist mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und die Abtriebswelle AB des Getriebes ist mit dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB sind hierbei abschnittsweise koaxial zueinander angeordnet, wie unter 1 beschrieben. Der Anschlussbereich der Antriebswelle AN liegt auf der dem Anschlussbereich der Abtriebswelle AB gegenüberliegenden Getriebeseite.
  • Der Elektromotor EM ist mit seinem Rotor mit der Elektromotorausgangswelle EA und mit seinem Stator mit dem Gehäuse G verbunden. Der Elektromotor EM ist seitlich beabstandet zu dem zweiten Planetenradsatz PS2 und dem ersten Planetenradsatz PS1 derart angeordnet, dass sich der Elektromotor EM innerhalb des Gehäuses G des Getriebes befindet. Eine Mittenachse des Elektromotors EM ist dabei parallel zu der Mittelachse des Getriebes, welche durch die längsgerichtete Mittelachse der Antriebswelle AN definiert ist.
  • Der Elektromotor EM kann über seine Elektromotorausgangswelle EA mittels des fünften Schaltelements K5, welches mit der Elektromotorausgangswelle EA verbunden ist, mit der dritten Welle W3 wirkverbunden werden. Mittels des sechsten Schaltelements K6, welches mit der Elektromotorausgangswelle EA verbunden ist, kann der Elektromotor EM mit der zweiten Welle W2 wirkverbunden werden. Die zweite Welle W2 und die dritte Welle W3 sind dabei abschnittsweise parallel zueinander.
  • Die dritte Welle W3 ist verbunden mit dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1, mit dem zweiten Schaltelement K2 und mit dem fünften Schaltelement K5. Bei geschlossenem fünften Schaltelement K5 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor EM und dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 hergestellt werden. Das zweite Schaltelement K2 ist mit der Abtriebswelle AB verbunden. Über das zweite Schaltelement K2 kann eine Wirkverbindung zwischen der dritten Welle W3 und der Abtriebswelle AB hergestellt werden, d. h. das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 kann direkt mit der Abtriebswelle AB in Wirkverbindung gebracht werden.
  • Die zweite Welle W2 ist wirkverbunden mit dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1, und verbunden mit dem ersten Schaltelement K1, mit dem vierten Schaltelement K4, mit dem sechsten Schaltelement K6 und mit dem weiteren Schaltelement B1. Bei geschlossenem sechsten Schaltelement K6 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor EM und dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes hergestellt werden. Das erste Schaltelement K1 ist mit der Antriebswelle AN verbunden und ist zwischen den beiden Planetenradsätzen PS1, PS2 angeordnet. Das erste Schaltelement K1 kann eine Verbindung zwischen der Antriebswelle AN und der zweiten Welle W2 herstellen. Dadurch wird eine Wirkverbindung zwischen dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 geschaffen.
  • Das zweite Schaltelement K2 ist mit der dritten Welle W3 und der Abtriebswelle AB verbunden. Über das zweite Schaltelement K2 kann das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 direkt mit der Abtriebswelle AB in Wirkverbindung gebracht werden.
  • Das dritte Schaltelement K3 ist mit der vierten Welle W4 und mit der Antriebswelle AN verbunden und ist zwischen den beiden Planetenradsätzen PS1, PS2 angeordnet. Die vierte Welle W4 ist des Weiteren mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem vierten Schaltelement K4 verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung über die vierte Welle W4 und die Antriebswelle AN zwischen dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden, so dass der zweite Planetenradsatz PS2 nach erster Art verblockt ist, d. h. alle Elemente des zweiten Planetenradsatzes PS2 drehen sich gleichförmig in dieselbe Richtung.
  • Das vierte Schaltelement K4 ist mit der zweiten Welle W2 und der vierten Welle W4 verbunden und zwischen den beiden Planetenradsätzen PS1, PS2 angeordnet. Mittels des vierten Schaltelements K4 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden.
  • Der erste Planetenradsatz PS1 und der zweiten Planetenradsatz PS2 sind als Minus-Planetenradsätze ausgeformt. Die Planetenräder des Stegs ST1 des ersten Planetenradsatzes PS1 kämmen mit dem Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes PS1. Gleiches gilt für den zweiten Planetenradsatz PS2, d. h. für das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2, das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2, den Steg ST2 und die damit verbundenen Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes PS2.
  • 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 zweiter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente auf, welche bei dem Getriebe in 8 beschrieben wurden. Die Verbindungen der Bauelemente zueinander und die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 8 dargestellt wurden, bleiben bis auf die mit dem dritten Schalelement K3 Korrespondierenden erhalten. Das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes PS2 erfolgt nach der zweiten Art, d. h. das dritte Schaltelement K3 ist mit der Antriebswelle AN und der Abtriebswelle AB verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden. Somit ist die vierte Welle W4 in diesem Ausführungsbeispiel nur mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem vierten Schaltelement K4 verbunden.
  • 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in koaxialer Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 dritter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente auf, welche bei dem Getriebe in 8 beschrieben wurden. Die Verbindungen der Bauelemente zueinander und die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 8 dargestellt wurden, bleiben bis auf die mit dem dritten Schalelement K3 Korrespondierenden erhalten. Das Verblocken des zweiten Planetenradsatzes PS2 erfolgt nach der dritten Art, d. h. das dritte Schaltelement K3 ist mit der vierten Welle W4 und der Abtriebswelle AB verbunden. Mittels des dritten Schaltelements K3 kann eine Wirkverbindung zwischen dem Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 hergestellt werden. Die Antriebswelle AN ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und dem ersten Schaltelement K1 verbunden.
  • 11 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 erster Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 8 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 8 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Jedoch ist der Anschlussbereich der Antriebswelle AN auf derselben Getriebeseite wie der Anschlussbereich der Abtriebswelle AB, wobei diese beiden Anschlussbereiche näher an dem zweiten Planetenradsatz PS2 angeordnet sind als an dem ersten Planetenradsatz PS1 und aus dem Gehäuse G des Getriebes herausragen. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB verlaufen beabstandet zueinander und abschnittsweise parallel, wobei die Abtriebswelle AB einen geringeren Abstand zu dem Elektromotor EM hat als die Antriebswelle AN.
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 zweiter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 9 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 9 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB weisen jedoch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung auf, die unter 11 beschrieben ist.
  • 13 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Getriebes mit einem weiteren Schaltelement B1 in Front- oder Heck-Quer-Anordnung mit verblocktem zweiten Planetenradsatz PS2 dritter Art. Dieses Getriebe weist dieselben Bauelemente mit denselben Verbindungen zueinander auf, welche bei dem Getriebe aus 10 beschrieben wurden. Die Verschaltungsmöglichkeiten, welche unter 10 dargestellt wurden, bleiben erhalten. Die Antriebswelle AN und die Abtriebswelle AB weisen jedoch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung auf, die unter 11 beschrieben ist.
  • 14 zeigt eine beispielhafte Schaltmatrix für ein Getriebe nach einem Ausführungsbeispiel nach 8 bis 13. In der Schaltmatrix sind vier mögliche mechanische Vorwärtsgangstufen sowie deren Realisierung durch das Schließen jeweils zweiter Schaltelemente dargestellt, wobei ein X unterhalb einer Schaltelementbezeichnung in einem Matrixfeld bedeutet, dass das Schaltelement geschlossen ist. In der Schaltmatrix sind vier der sechs Schaltelemente K1, K2, K3, K4, K5, K6 und das weitere Schaltelement B1 als Spaltenüberschriften eingetragen. Als Zeilenbezeichnung ist die Bezeichnung der entsprechenden schaltbaren mechanischen Vorwärtsgangstufe angegeben, wobei die mechanischen Vorwärtsgangstufen als 1, 2 und 3 und eine durch das weitere Schaltelement B1 zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe als „zusätzlich“ bezeichnet sind. Durch das weitere Schaltelement B1 ist es möglich das Fahrzeug ohne eine Drehmomentstützung durch das elektrodynamische Anfahrelement aus dem Stillstand heraus anzufahren, da die zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe ein hohes Übersetzungsverhältnis aufweist.
  • In der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das weitere Schaltelement B1 und das vierte Schaltelement K4 gleichzeitig geschlossen. Mittels des weiteren Schaltelements B1 wird eine Verbindung zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle, d. h. zwischen dem Gehäuse und dem Steg des ersten Planetenradsatzes, hergestellt. Mittels des vierten Schaltelements K4 wird eine Verbindung zwischen der zweiten Welle und der vierten Welle, d. h. zwischen dem Steg des ersten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes, hergestellt. In der zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgangstufe ist der Elektromotor nicht mit den Planetenradsätzen verbunden. Die durch die Antriebswelle eingeleitete Verbrennungsmotordrehzahl wird durch den zweiten Planetenradsatz übersetzt. Der erste Planetenradsatz steht auf Grund der Verbindung des Sonnenrads des ersten Planetenradsatzes und des Stegs des ersten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse insgesamt still. Die Abtriebswellendrehzahl ist geringer als die Antriebswellendrehzahl.
  • In der ersten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das zweite Schaltelement K2 und das vierte Schaltelement K4 gleichzeitig geschlossen. In der zweiten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das zweite Schaltelement K2 und das dritte Schaltelement K3 gleichzeitig geschlossen. In der dritten mechanischen Vorwärtsgangstufe sind das erste Schaltelement K1 und das zweite Schaltelement K2 gleichzeitig geschlossen. Diese drei Vorwärtsgangstufen sind unter 7 beschrieben.
  • Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise können andere Verschaltmöglichkeiten, als in der Schaltmatrix der 7 und der 14 angegeben wurden, möglich sein, um weitere oder anders geschaltete Gangstufen zu erhalten. Beispielsweise kann der EDA-Betrieb ebenfalls für das Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stillstand heraus für die Ausführungsbeispiele mit dem weiteren Schaltelement nach 8 bis 13 genutzt werden. Es ist ebenfalls möglich jeweils zwei Schaltelemente zu einem Doppelschaltelement zu verbinden. Beispielsweise können das fünfte und das sechste Schaltelement als Doppelschaltelement ausgeführt sein, das weitere Schaltelement und das erste Schaltelement können ebenfalls als Doppelschaltelement ausgeführt sein. Das erste Schaltelement kann alternativ dazu mit dem dritten oder mit dem vierten Schaltelement als Doppelschaltelement ausgeführt sein. Außerdem können in den Ausführungsbeispielen sowohl der erste Planetenradsatz als auch der zweite Planetenradsatz als Plus-Planetenradsätze ausgeformt sein.
  • Bezugszeichenliste
    • AB
    Abtriebswelle
    AN
    Antriebswelle
    B1
    weiteres Schaltelement
    EA
    Elektromotorausgangswelle
    EM
    Elektromotor
    G
    Gehäuse
    HO1
    Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
    HO2
    Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes
    K1
    erstes Schaltelement
    K2
    zweites Schaltelement
    K3
    drittes Schaltelement
    K4
    viertes Schaltelement
    K5
    fünftes Schaltelement
    K6
    sechstes Schaltelement
    PS1
    erster Planetenradsatz
    PS2
    zweiter Planetenradsatz
    SO1
    Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
    SO2
    Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
    ST1
    Steg des ersten Planetenradsatzes
    ST2
    Steg des zweiten Planetenradsatzes
    W1
    erste Welle
    W2
    zweite Welle
    W3
    dritte Welle
    W4
    vierte Welle

Claims (16)

  1. Getriebe für einen Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs umfassend - eine Antriebswelle (AN), - eine Abtriebswelle (AB), - einen ersten Planetenradsatz (PS1), welcher ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, - einen zweiten Planetenradsatz (PS2), welcher mit dem ersten Planetenradsatz (PS1) verbindbar ist und ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, - wenigstens vier Wellen (W1, W2, W3, W4), - wenigstens sechs selektiv schaltbare Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6), mittels welchen die zwei Planetenradsätze (PS1, PS2) derart verbindbar sind, dass wenigstens drei mechanische Vorwärtsgangstufen über zwei gleichzeitig geschaltete Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6) realisierbar sind, und - einen Elektromotor (EM), welcher durch zwei der sechs Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6) mit wenigstens zwei der Wellen (W1, W2, W3, W4) verbindbar ist und mit wenigstens einem der Planetenradsätze (PS1, PS2) und der Abtriebswelle (AB) derart verbindbar ist, dass wenigstens zwei elektrische Vorwärtsgangstufen und wenigstens zwei elektrische Rückwärtsgangstufen realisierbar sind, wobei - das erste Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Sonnenrad (SO1) ist, - entweder das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Steg (ST1) und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Hohlrad (HO1) ist, oder das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Hohlrad (HO1) und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) ein Steg (ST1) ist, - das erste Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Sonnenrad (SO2) ist, - entweder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Steg (ST2) und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Hohlrad (HO2) ist, oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Hohlrad (HO2) und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) ein Steg (ST2) ist, und wobei - das erste Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verdrehfest mit einem Gehäuse (G) des Getriebes verbunden ist, - das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines vierten Schaltelements (K4) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbindbar ist, - der Elektromotor (EM) mittels eines fünften Schaltelements (K5) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verbindbar ist, und - das erste Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mit der Antriebswelle (AN) verbunden und von dieser antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mit der Abtriebswelle (AB) verbunden ist, - das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines ersten Schaltelements (K1) mit der Antriebswelle (AN) verbindbar ist, - der zweite Planetenradsatz (PS2) mittels eines dritten Schaltelements (K3) verblockbar ist, - das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mittels eines zweiten Schaltelements (K2) mit der Abtriebswelle (AB) verbindbar ist, und - der Elektromotor (EM) mittels eines sechsten Schaltelements (K6) mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) verbindbar ist.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit einer ersten Welle (W1) verbunden ist, - das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit einer zweiten Welle (W2) verbunden ist, - das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit einer dritten Welle (W3) verbunden ist, und - das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) mit einer vierten Welle (W4) verbunden ist.
  3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - eine erste mechanische Vorwärtsgangstufe durch das geschlossene zweite Schaltelement (K2) und das geschlossene vierte Schaltelement (K4) darstellbar ist, wobei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit der Abtriebswelle (AB) und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden sind, - eine zweite mechanische Vorwärtsgangstufe durch das geschlossene zweite Schaltelement (K2) und das geschlossene dritte Schaltelement (K3) darstellbar ist, wobei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit der Abtriebswelle (AB) verbunden und der zweite Planetenradsatz (PS2) verblockt ist, und - eine dritte mechanische Vorwärtsgangstufe durch das geschlossene erste Schaltelement (K1) und das geschlossene zweite Schaltelement (K2) darstellbar ist, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit der Antriebswelle (AN) und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit der Abtriebswelle (AB) verbunden sind.
  4. Getriebe nach einem der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) mittels des fünften Schaltelements (K5) mit der dritten Welle (W3) oder mittels des sechsten Schaltelements (K6) mit der zweiten Welle (W2) verbindbar ist, und über das geschlossene zweite Schaltelement (K2) mit der Abtriebswelle (AB) verbunden ist, wodurch abhängig von einer Drehrichtung einer Ausgangswelle (EA) des Elektromotors (EM) zwei schaltbare elektrische Vorwärtsgangstufen und zwei schaltbare elektrische Rückwärtsgangstufen durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der der zweiten (W2) oder der dritten Welle (W3) und der Abtriebswelle (AB) dargestellt sind.
  5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Schließen des vierten Schaltelements (K4) und entweder des fünften Schaltelements (K5) oder des sechsten Schaltelements (K6) eine elektrodynamische Anfahrelement-Verschaltung dargestellt ist.
  6. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement (K5) mit dem sechsten Schaltelement (K6) als ein Doppelschaltelement ausgeformt ist.
  7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (K1) entweder mit dem dritten Schaltelement (K3) oder mit dem vierten Schaltelement (K4) als ein Doppelschaltelement ausgeformt ist.
  8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Schaltelemente (K1, K2, K3, K4, K5, K6) als formschlüssig ausgeformt ist.
  9. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der dem Getriebe zugehörigen Wellen (W1, W2, W3, W4, AN, AB) einen Freilauf zu einem Gehäuse des Getriebes oder zu einer der anderen dem Getriebe zugehörigen Wellen (W1, W2, W3, W4, AN, AB) aufweist.
  10. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (AN) des Getriebes des Fahrzeugs koaxial zu der Abtriebswelle (AB) des Getriebes des Fahrzeugs, wobei die Antriebswelle (AN) und die Abtriebswelle (AB) einander gegenüber liegen, oder abschnittsweise achsparallel zu der Abtriebswelle (AB), wobei die Antriebswelle (AN) und die Abtriebswelle (AB) auf einer Getriebeseite beabstandet zueinander verlaufen, angeordnet ist.
  11. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) über einen weiteren konstant vorübersetzenden Planetenradsatz mit dem Getriebe verbindbar ist.
  12. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) die Planetenradsätze (PS1, PS2) zumindest abschnittsweise umschließend koaxial zu der Antriebswelle (AN) des Getriebes und der Abtriebswelle (AB) des Getriebes angeordnet ist.
  13. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM) achsparallel und seitlich beabstandet der Antriebswelle (AN) des Getriebes angeordnet ist und mittels eines formschlüssigen Zusatzgetriebes mit einem der Planetenradsätze (PS1, PS2) verbunden ist.
  14. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zusätzlich ein weiteres, insbesondere formschlüssiges, Schaltelement (B1) aufweist, mittels welchem das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit dem Gehäuse (G) verbindbar ist.
  15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche mechanische Vorwärtsgangstufe durch das Schließen des weiteren Schaltelements (B1) und durch das Schließen des vierten Schaltelements (K4) dargestellt ist, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (PS1) mit dem Gehäuse (G) und mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden ist.
  16. Getriebe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Schaltelement (B1) mit dem ersten Schaltelement (K1) als ein Doppelschaltelement ausgeformt ist.
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