DE102014218625A1

DE102014218625A1 - Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise

Info

Publication number: DE102014218625A1
Application number: DE102014218625.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Beck; Matthias Horn; Michael Wechs; Jens Moraw; Viktor Warth; Johannes Kaltenbach; Uwe Griesmeier; Stephan Scharr; Julian King; Eckehard Münch; Bernd Knöpke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-03-17

Abstract

Das Getriebe umfasst drei Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3) und sechs drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6), wobei das Sonnenrad eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (1) über eine erste Kupplung (15) mit einer mit dem Sonnenrad eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem Sonnenrad eines dritten Planetenradsatzes (RS3) verbundenen fünften Welle (5) lösbar verbindbar ist und über eine zweite Kupplung (17) mit einer mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle (7) über eine vierte Kupplung (67) einer mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, welche über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes (RS1) verbundenen vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (2) mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbunden ist und eine dritte Welle (3) mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden und mit dem Rotor einer Elektromaschine (EM) verbunden oder wirkverbunden ist, und wobei ein fünftes Schaltelement (03, 04, 34) vorgesehen ist, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz (RS1) verblockbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassen nach dem Stand der Technik Planetenradsätze, die mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, geschaltet werden und üblicherweise mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit einer Überbrückungskupplung versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einer Strömungskupplung, verbunden sind.
Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen, erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen, d.h. ein Zu- bzw. Abschalten von zwei Schaltelementen vermeiden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur ein Schaltelement gewechselt wird. Ferner soll mittels derartiger Getriebe der Spritverbrauch gesenkt werden, was einerseits durch Reduzierung der internen Getriebeverluste und andererseits durch Betreiben des Verbrennungsmotors im idealen Betriebspunkt erfolgen kann. Um den Verbrennungsmotor in seinem idealen Betriebspunkt zu betreiben, ist es insbesondere wichtig, bei einer großen Getriebespreizung kleine Gangsprünge zu realisieren, was in der Erhöhung der Anzahl der Gänge resultiert.
Aus der DE 10 2012 212 257 A1 der Anmelderin geht ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs hervor, mit drei gekoppelten einfachen Minus-Planetenradsätzen, mehreren Schaltelementen und mit wenigstens einer Elektromaschine, die einer Welle innerhalb des Getriebes zugeordnet ist, wobei bei einem ersten Planetenradsatz das Hohlrad mit einem gehäusefesten Bauteil verbindbar und der Planetenträger mit dem Hohlrad eines zweiten Planetenradsatzes antriebsverbunden ist, wobei bei dem zweiten Planetenradsatz der Planetenträger mit dem Hohlrad eines dritten Planetenradsatz verbunden und das Sonnenrad von einer Getriebeeingangswelle antreibbar ist und wobei bei dem dritten Planetenradsatz der Planetenträger mit einer Getriebeausgangswelle verbunden ist. Ein einfacher Minus-Planetenradsatz umfasst bekanntlich ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem Planetenräder drehbar gelagert sind, die jeweils mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfacher Plus-Planetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad und es ergibt sich eine positive Standgetriebeübersetzung.
Bei dem bekannten Getriebe ist vorgesehen, dass die Schaltelemente als Klauenschaltelemente ausgeführt sein können, dass das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem gehäusefesten Bauteil verbunden ist, und dass das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem gehäusefesten Bauteil und mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar ist.
Mit Hilfe der Elektromaschine erfolgt eine Zugkraftstützung bei Schaltungen im Hybridbetrieb, wobei ein elektrodynamisches Anfahren (EDA-Betrieb) ermöglicht wird. Hierbei wird über einen oder mehrere Planetenradsätze des Getriebes eine Drehzahlüberlagerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl der Elektromaschine und der Getriebeabtriebswellendrehzahl erzielt, so dass ein Anfahren aus dem Stillstand bei laufendem Verbrennungsmotor möglich ist, wobei die Elektromaschine mit einem für den Anfahrvorgang geeigneten Gegenmoment ein Drehmoment des Verbrennungsmotors abstützt.
Ferner werden bei dem bekannten Getriebe die Schaltungen 2–3 und 3–4 derart ausgeführt, dass die Elektromaschine mit einer festen Übersetzung zum Abtrieb hin verbunden ist und die Zugkraft nur elektromotorisch stützt, während im Hintergrund durch den Verbrennungsmotor eine lastfreie Schaltung wie bei einem automatisierten Schaltgetriebe ausgeführt wird. Derartige, sogenannte abtriebsgestützte Schaltungen können zu einer Verminderung der Fahrleistung während der Schaltung führen, wenn der Verbrennungsmotor im Verhältnis zur Elektromaschine leistungsstärker ausgeführt ist.
Zudem werden die Schaltungen 1–2 und 4–5 derart ausgeführt, dass im Rahmen einer elektrodynamischen Schaltung (EDS), auch EDA-Schaltung genannt, analog zum elektrodynamischen Anfahren über einen oder mehrere Planetenradsätze eine Drehzahlüberlagerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl der Elektromaschine und der Getriebeabtriebswellendrehzahl erzielt wird, wobei zum Schaltungsbeginn die Drehmomente der Elektromaschine und des Verbrennungsmotors derart angepasst werden, dass das auszulegende Schaltelement lastfrei wird. Nach dem Öffnen des auszulegenden Schaltelementes erfolgt eine Drehzahlanpassung unter Erhaltung der Zugkraft, derart, dass das einzulegende Schaltelement synchron wird, wobei nach dem Schließen des einzulegenden Schaltelementes die Lastaufteilung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromaschine je nach Hybrid-Betriebsstrategie erfolgt. Bei derartigen Schaltungen tritt keine Verminderung der Fahrleistung während der Schaltung auf, da die Fahrleistung durch den Verbrennungsmotor und die Elektromaschine aufgebracht wird.
Bei dem aus der DE 10 2012 212 257 A1 bekannten Getriebe kann ein rein elektrischer Fahrbetrieb mit zwei Übersetzungen d.h. mit zwei elektromotorisch angetriebenen Gängen realisiert werden, wobei im rein elektrischen Fahrbetrieb in vorteilhafter Weise die Getriebeeingangswelle nicht mitdreht, wodurch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Kupplung zum Trennen des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang entfällt. Die Gänge des rein elektrischen Fahrbetriebs werden zur Realisierung eines Rückwärtsgangs benötigt, da das Getriebe keinen mechanischen Rückwärtsgang aufweist. Hierbei kann in einem der zwei möglichen Gänge des rein elektrischen Fahrbetriebs der Verbrennungsmotor in die Gänge 2, 3 oder 4 durch Schließen jeweils eines weiteren Schaltelementes ohne Zugkraftunterbrechung hinzugeschaltet werden, wobei das Anlassen des Verbrennungsmotors beispielweise mittels eines separaten Starters erfolgen kann. In nachteiliger Weise kann jedoch der Verbrennungsmotor im anderen Gang des rein elektrischen Fahrbetriebs nur mit Zugkraftunterbrechung hinzugeschaltet werden, da die Getriebeeingangswelle in diesem Gang festgebremst wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genannten Stand der Technik ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welches fünf mechanische Vorwärtsgänge und mindestens einen Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb aufweist, bei dem in allen verfügbaren Gängen im rein elektrischen Fahrbetrieb der Verbrennungsmotor in möglichst passende Gänge unter Erhaltung der Zugkraft hinzugeschaltet werden kann. Ferner sollen der Bauaufwand, die Bauteilbelastung und die Baugröße optimiert werden und zudem der Wirkungsgrad hinsichtlich der Schlepp- und Verzahnungsverluste verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein erfindungsgemäßes lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, welches einen Antrieb und einen Abtrieb aufweist, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Des Weiteren sind drei Planetenradsätze, im Folgenden als erster, zweiter und dritter Planetenradsatz bezeichnet, sieben drehbare Wellen – im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Welle bezeichnet – sowie fünf vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente ausgeführte Schaltelemente vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt. Ferner können zwei weitere Schaltelemente vorgesehen sein, über die die Elektromaschine an jeweils eine Welle des Getriebes anbindbar ist.
Die Planetenradsätze des Getriebes sind vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes an ein Gehäuse des Getriebes gekoppelt, wobei die Antriebswelle über eine erste Kupplung mit der mit dem Sonnenrad des zweiten und dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen fünften Welle lösbar verbindbar ist und über eine zweite Kupplung mit der mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbundenen siebten Welle lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle über eine vierte Kupplung mit der mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen sechsten Welle lösbar verbindbar ist, welche über eine dritte Kupplung mit der mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes drehfest verbundenen vierten Welle lösbar verbindbar ist.
Ferner ist die Abtriebswelle des Getriebes mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes drehfest verbunden, wobei die dritte Welle mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist und ein fünftes Schaltelement vorgesehen ist, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz verblockbar ist. Des Weiteren ist die dritte Welle mit der dem Rotor einer Elektromaschine drehfest verbunden oder über ein Bauteil zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung, beispielsweise einen weiteren Planetenradsatz, eine Stirnradstufe oder einen Ketten- oder Riementrieb wirkverbunden.
Erfindungsgemäß kann das fünfte Schaltelement, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz verblockbar ist, als Bremse ausgeführt sein, welche die dritte Welle mit dem Gehäuse lösbar verbindet oder als Bremse ausgeführt sein, welche die vierte Welle mit dem Gehäuse lösbar verbindet, wodurch der erste Planetenradsatz, dessen Sonnenrad an das Gehäuse gekoppelt ist, verblockt wird. Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist das fünfte Schaltelement als Kupplung ausgeführt, welche die dritte Welle mit der vierten Welle und somit den Steg mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes lösbar verbindet.
Bei dieser Ausgestaltung sind fünf mechanische Vorwärtsgänge, d.h. verbrennungsmotorische Gänge und ein Vorwärtsgang bei rein elektrischem Fahrbetrieb realisierbar, wobei die fünf erzielbaren mechanischen Vorwärtsgänge den Vorwärtsgängen 1–5 des Getriebes entsprechen.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist die dritte Welle über eine sechste Kupplung mit dem Rotor der Elektromaschine drehfest verbindbar oder über ein Bauteil zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung, beispielsweise einen weiteren Planetenradsatz, eine Stirnradstufe oder einen Ketten- oder Riementrieb, wirkverbindbar, wobei die siebte Welle über eine siebte Kupplung mit dem Rotor der Elektromaschine drehfest verbindbar oder über ein Bauteil zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung, beispielsweise einen weiteren Planetenradsatz, eine Stirnradstufe oder einen Ketten- oder Riementrieb, wirkverbindbar ist. Durch diese Ausgestaltung ergeben sich fünf mechanische Vorwärtsgänge, d.h. verbrennungsmotorische Gänge, und zwei elektromotorisch angetriebene Vorwärtsgänge, d.h. Vorwärtsgänge bei rein elektrischem Fahrbetrieb.
Um eine koaxiale Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle zu ermöglichen, sind die Planetenradsätze axial betrachtet antriebsseitig in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors, welcher mit dem Getriebe verbindbar ist, in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, dritter Planetenradsatz angeordnet, wobei zum Zweck einer Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung die Reihenfolge axial betrachtet antriebsseitig in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors dritter Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz, erster Planetenradsatz ist.
Gemäß der Erfindung kann im Rahmen funktionsgleicher Varianten zumindest einer der wie beschrieben als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze des Getriebes als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn gleichzeitig die Steg- und Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standgetriebeübersetzung im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes ergeben sich insbesondere für Personenkraftwagen geeignete Übersetzungen sowie eine erhöhte Gesamtspreizung, wodurch eine Verbesserung des Fahrkomforts und eine signifikante Verbrauchsabsenkung bewirkt werden.
Darüber hinaus wird mit dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe durch eine geringe Anzahl an Planetenradsätzen der Bauaufwand erheblich reduziert. Des Weiteren ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebe ein guter Wirkungsgrad in den Hauptfahrgängen bezüglich der Schlepp- und Verzahnungsverluste.
Außerdem ist das erfindungsgemäße Getriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird. Das Getriebe kann beispielsweise in Front-Quer-Bauweise oder im Rahmen eines Standardantriebs eingebaut werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. In diesen stellen dar:
1: eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
2: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 1;
3: eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
4: eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
5: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 4;
6: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
7: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
8: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
9: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
10: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 9;
11: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
12: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
13: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 12;
14: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
15: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
16: eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1, einer Abtriebswelle 2 und drei Planetenradsätzen RS1, RS2 und RS3 dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel sind die Planetenradsätze als Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Gemäß der Erfindung kann im Rahmen funktionsgleicher Varianten zumindest einer der gemäß 1 als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn gleichzeitig die Steg- und Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standgetriebeübersetzung im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Planetenradsätze RS1, RS2, RS3 axial betrachtet in Kraftflussrichtung antriebsseitig im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors in der Reihenfolge erster Planetenradsatz RS1, zweiter Planetenradsatz RS2, dritter Planetenradsatz RS3 angeordnet, wobei eine koaxiale Anordnung der Antriebs- und Abtriebswelle ermöglicht wird. Gemäß der Erfindung sind die axiale Reihenfolge der einzelnen Planetenradsätze und die Anordnung der Schaltelemente frei wählbar, solange es die Bindbarkeit der Elemente zulässt.
Wie aus 1 ersichtlich, sind fünf Schaltelemente 03, 15, 17, 46, 67 vorgesehen, mit denen ein selektives Schalten von fünf mechanischen, d.h. verbrennungsmotorischen Vorwärtsgängen realisierbar ist. Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt. Die Schaltelemente des Getriebes sind vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Klauenschaltelemente oder Synchronisierungen, ausgeführt, einzelne oder sämtliche Schaltelemente können jedoch im Rahmen weiterer Ausgestaltungen als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt sieben drehbare Wellen auf, die im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Welle bezeichnet werden, wobei die Antriebswelle die erste Welle 1 und die Abtriebswelle die zweite Welle 2 des Getriebes bilden.
Erfindungsgemäß ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 vorgesehen, dass das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 an ein Gehäuse G des Getriebes gekoppelt ist (Welle 0), wobei die Antriebswelle 1 über eine erste Kupplung 15 mit der mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 und dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen fünften Welle 5 lösbar verbindbar ist und über eine zweite Kupplung 17 mit der mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindbar ist.
Bezugnehmend auf 1 ist die siebte Welle 7 über eine vierte Kupplung 67 mit der mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen sechsten Welle 6 lösbar verbindbar, wobei die sechste Welle 6 über eine dritte Kupplung 46 mit der mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 drehfest verbundenen vierten Welle 4 lösbar verbindbar ist und die Abtriebswelle 2 mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbunden ist und wobei die dritte Welle 3 mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes RS1 und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbunden ist und ein fünftes Schaltelement vorgesehen ist, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz verblockbar ist, welches bei dem in 1 gezeigten Beispiel als Bremse 03 ausgeführt ist, durch deren Schließen die dritte Welle 3 an das Gehäuse G ankoppelbar ist.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist die dritte Welle 3 des Getriebes mit dem Rotor einer Elektromaschine EM drehfest verbunden. Alternativ kann die dritte Welle 3 mit der Elektromaschine EM über ein Bauteil zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung, beispielsweise einen weiteren Planetenradsatz wirkverbunden sein, wodurch eine vorteilhafte Auslegung der Elektromaschine EM hinsichtlich der Drehzahlen und des Drehmomentes erzielt werden kann. Beispielsweise können durch die Wahl einer geeigneten Übersetzung des Bauteils zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung die Drehzahlen der Elektromaschine EM erhöht und das Drehmoment verringert werden. Ferner kann die dritte Welle 3 zur Realisierung einer achsparallelen, seitlichen Anordnung der Elektromaschine EM mit dem Rotor der Elektromaschine EM über eine Stirnradstufe oder einen Ketten- oder Riementrieb wirkverbunden sein.
In 2 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 dargestellt. Das Mehrstufengetriebe weist fünf mechanische Vorwärtsgänge auf, die bei dem gezeigten Beispiel die Vorwärtsgänge 1–5 des Getriebes bilden. Für jeden mechanischen Vorwärtsgang werden drei Schaltelemente geschlossen. Aus 2 wird ersichtlich, dass bei sequentieller Schaltweise der mechanischen Vorwärtsgänge jeweils nur ein Schaltelement zugeschaltet und ein Schaltelement abgeschaltet werden muss, da zwei benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Ferner weist das Getriebe einen elektromotorisch angetriebenen Vorwärtsgang auf, der in 2 mit E bezeichnet ist.
Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich durch Schließen des als Bremse ausgeführten fünften Schaltelementes 03 und der ersten und vierten Kupplung 15, 67, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung 15, 46, 67, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierten Kupplung 15, 17, 67, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung 17, 46, 67 und der fünfte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung 15, 17, 46. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird der Gang des rein elektrischen Fahrbetriebs bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet. Gemäß der Erfindung ergeben sich auch bei gleichem Getriebeschema je nach Schaltlogik unterschiedliche Gangsprünge, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird.
Der elektromotorisch angetriebene Vorwärtsgang E ergibt sich durch Schließen der dritten Kupplung und vierten Kupplung 46, 67. In diesem Gang ist ein Hinzuschalten des Verbrennungsmotors unter Erhaltung der Zugkraft in den zweiten Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung 15 und in den vierten Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung 17 durchführbar.
In vorteilhafter Weise können die Schaltungen vom ersten in den zweiten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung 15, 67, vom zweiten in den dritten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung 15, 67, vom dritten in den vierten Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter und vierter Kupplung 17, 67 und vom vierten in den fünften Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter und dritter Kupplung 17, 46 als elektrodynamische Schaltungen (EDS) ausgeführt werden, wobei über einen oder mehrere Planetenradsätze des Getriebes eine Drehzahlüberlagerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl der Elektromaschine und der Getriebeabtriebswellendrehzahl erzielt wird, wobei zum Schaltungsbeginn die Drehmomente der Elektromaschine und des Verbrennungsmotors derart angepasst werden, dass das auszulegende Schaltelement lastfrei wird und nach dem Öffnen des auszulegenden Schaltelementes eine Drehzahlanpassung unter Erhaltung der Zugkraft erfolgt, derart, dass das einzulegende Schaltelement synchron wird, wobei nach dem Schließen des einzulegenden Schaltelementes die Lastaufteilung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromaschine je nach Hybrid-Betriebsstrategie erfolgt.
Somit sind alle Schaltungen elektrodynamische Schaltungen, bei denen auch während der Schaltung gute Fahrleistungen erzielbar sind.
Bei dem in 1 gezeigten Getriebe ist ein EDA-Anfahren bis zum ersten, zweiten oder dritten Vorwärtsgang möglich, wobei zu diesem Zweck die erste und vierte Kupplung 15, 67 geschlossen werden, wodurch eine EDA-Verschaltung erzielt wird, wobei durch Schließen des Weiteren, dem jeweiligen Gang zugeordneten Schaltelementes der EDA-Betrieb beendet und der entsprechende Vorwärtsgang des Getriebes geschaltet wird. Wenn z.B. das fünfte Schaltelement 03 geschlossen wird, kann der EDA-Betrieb durch Schalten in den ersten Vorwärtsgang beendet werden, wobei durch Schließen der dritten Kupplung 46 der EDA-Betrieb durch Schalten in den zweiten Vorwärtsgang beendet werden kann. Durch Schließen der zweiten Kupplung kann aus dem EDA-Betrieb der dritte Vorwärtsgang geschaltet werden.
Das in 3 gezeigte funktionsgleiche Beispiel unterscheidet sich bei sonst unverändertem Aufbau von der Ausführungsform gemäß 1 dadurch, dass das fünfte Schaltelement als Bremse 04 ausgeführt ist, welche die vierte Welle 4 an das Gehäuse G koppelt, wobei sich das in 4 gezeigte funktionsgleiche Beispiel bei sonst unverändertem Aufbau von der Ausführungsform gemäß 1 dadurch unterscheidet, dass das fünfte Schaltelement als Kupplung 34 ausgeführt ist, welche die dritte Welle 3 mit der vierten Welle 4 lösbar verbindet. Das der Ausführungsform gemäß 3 entsprechende Schaltschema entspricht dem Schaltschema nach 2 mit dem Unterschied, dass die Funktionalität der Bremse 03 gemäß 1 durch die Funktionalität der funktionsgleichen Alternative für das fünfte Schaltelement, nämlich der Bremse 04 gemäß 3 ersetzt wird. Analog dazu wird beim EDA-Betrieb zum Zweck des Schaltens in den ersten Vorwärtsgang die Bremse 04 gemäß 3 geschlossen.
Das der Ausführungsform gemäß 4 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 5 und unterscheidet sich vom Schaltschema gemäß 2 dadurch, dass die Funktionalität der Bremse 03 gemäß 1 durch die Funktionalität der funktionsgleichen Alternative für das fünfte Schaltelement, nämlich der Kupplung 34 gemäß 4 ersetzt wird. Analog dazu wird beim EDA-Betrieb zum Zweck des Schaltens in den ersten Vorwärtsgang die Kupplung 34 gemäß 4 geschlossen.
In 6, 7 und 8 sind funktionsgleiche Ausführungsformen der Getriebe nach 1, 3 und 4 dargestellt, die den Ausführungsformen gemäß 1, 3 bzw. 4 entsprechen und sich lediglich dadurch unterscheiden, dass die Planetenradsätze axial betrachtet in Kraftflussrichtung antriebsseitig im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors in der Reihenfolge dritter Planetenradsatz RS3, zweiter Planetenradsatz RS2, erster Planetenradsatz RS1 angeordnet sind, wodurch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung des Getriebes ermöglicht wird. Durch die Änderung der axialen Reihenfolge der Planetenradsätze bleiben die Schaltschemata unverändert.
Gegenstand der 9 ist eine Weiterbildung des in 1 gezeigten Getriebes, bei der bei sonst unverändertem Getriebeaufbau die permanente Verbindung der dritten Welle 3 mit der Elektromaschine EM entfällt. Hierbei ist die Elektromaschine EM wahlweise mit der dritten oder der siebten Welle 3, 7 verbindbar oder wirkverbindbar. Die dritte Welle 3 ist, wie anhand 9 veranschaulicht, über eine vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement ausgeführte sechste Kupplung A mit dem Rotor der Elektromaschine EM drehfest verbindbar. Ferner ist bei dem gezeigten Beispiel die siebte Welle 7 über eine vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement ausgeführte siebte Kupplung B mit dem Rotor der Elektromaschine EM drehfest verbindbar. Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen können die dritte Welle 3 und die siebte Welle 7 mit der Elektromaschine EM über die sechste bzw. siebte Kupplung A, B und ein Bauteil zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung, beispielsweise über einen weiteren Planetenradsatz wirkverbindbar sein, wodurch eine vorteilhafte Auslegung der Elektromaschine EM hinsichtlich der Drehzahlen und des Drehmomentes erzielt werden kann. Beispielsweise können durch die Wahl einer geeigneten Übersetzung der Bauteile zur Erzeugung einer konstanten Vorübersetzung die Drehzahlen der Elektromaschine EM erhöht und das Drehmoment verringert werden.
Erfindungsgemäß können die sechste und siebte Kupplung A, B zur Anbindung der dritten und siebten Welle 3, 7 an die Elektromaschine EM in einem Doppelschaltelement mit einem gemeinsamen Aktuator zusammengefasst werden.
Die dritte Welle 3 und die siebte Welle 7 können im Rahmen weiterer Ausführungsformen zur Realisierung einer achsparallelen, seitlichen Anordnung der Elektromaschine EM mit dem Rotor der Elektromaschine EM über die sechste und siebte Kupplung A, B und eine Stirnradstufe oder einen Ketten- oder Riementrieb lösbar wirkverbindbar sein.
Durch die Ausgestaltung gemäß 9 ergibt sich im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß 1 ein zusätzlicher elektromotorisch angetriebener Vorwärtsgang, wie dem Schaltschema gemäß 10 zu entnehmen ist, welches sich vom Schaltschema nach 2 lediglich durch den zusätzlichen elektromotorisch angetriebenen Vorwärtsgang E1 unterscheidet. Der zusätzliche Vorwärtsgang dient als erster elektromotorisch angetriebener Vorwärtsgang und ergibt sich durch Schließen der dritten Kupplung 46, der vierten Kupplung 67 und der siebten Kupplung B, durch deren Schließen die Elektromaschine EM mit der siebten Welle 7 verbunden wird, wobei in diesem Gang ist ein Hinzuschalten des Verbrennungsmotors unter Erhaltung der Zugkraft in den zweiten Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung 15 und in den vierten Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung 17 durchführbar ist. Der zweite elektromotorische Vorwärtsgang E2 entspricht dem Gang E im Schaltschema gemäß 2 und ergibt sich durch die Verbindung der Elektromaschine EM mit der dritten Welle 3 bei geschlossener sechster Kupplung A durch Schließen der dritten Kupplung 46 und vierten Kupplung 67.
Analog zu der Ausführungsform gemäß 1 können die Schaltungen vom ersten in den zweiten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung 15, 67 und sechster oder siebter Kupplung A, B, vom zweiten in den dritten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung 15, 67 und sechster oder siebter Kupplung A, B, vom dritten in den vierten Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter, vierter und sechster Kupplung 17, 67, A und vom vierten in den fünften Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter, dritter und sechster Kupplung 17, 46, A als elektrodynamische Schaltungen (EDS) ausgeführt werden.
Auch bei dem in 9 gezeigten Getriebe ist ein EDA-Anfahren möglich, wobei zu diesem Zweck bei geschlossener sechster Kupplung A die erste und vierte Kupplung 15, 67 geschlossen werden, wodurch eine EDA-Verschaltung erzielt wird. Wenn das fünfte Schaltelement 03 geschlossen wird, kann der EDA-Betrieb durch Schalten in den ersten Vorwärtsgang beendet werden, wobei durch Schließen der dritten Kupplung 46 der EDA-Betrieb durch Schalten in den zweiten Vorwärtsgang beendet werden kann.
Das in 11 gezeigte funktionsgleiche Beispiel unterscheidet sich bei sonst unverändertem Aufbau von der Ausführungsform gemäß 9 dadurch, dass das fünfte Schaltelement als Bremse 04 ausgeführt ist, welche die vierte Welle 4 an das Gehäuse G koppelt, wobei sich das in 12 gezeigte funktionsgleiche Beispiel bei sonst unverändertem Aufbau von der Ausführungsform gemäß 9 dadurch unterscheidet, dass das fünfte Schaltelement als Kupplung 34 ausgeführt ist, welche die dritte Welle 3 mit der vierten Welle 4 lösbar verbindet.
Das der Ausführungsform gemäß 11 entsprechende Schaltschema entspricht dem Schaltschema nach 10 mit dem Unterschied, dass die Funktionalität der Bremse 03 gemäß 1 durch die Funktionalität der funktionsgleichen Alternative für das fünfte Schaltelement, nämlich der Bremse 04 gemäß 11 ersetzt wird. Analog dazu wird beim EDA-Betrieb zum Zweck des Schaltens in den ersten Vorwärtsgang die Bremse 04 gemäß 11 geschlossen.
Das der Ausführungsform gemäß 12 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 13 und unterscheidet sich vom Schaltschema gemäß 10 dadurch, dass die Funktionalität der Bremse 03 gemäß 9 durch die Funktionalität der funktionsgleichen Alternative für das fünfte Schaltelement, nämlich der Kupplung 34 gemäß 12 ersetzt wird. Analog dazu wird beim EDA-Betrieb zum Zweck des Schaltens in den ersten Vorwärtsgang die Kupplung 34 gemäß 12 geschlossen.
In 14, 15 und 16 sind funktionsgleiche Ausführungsformen der Getriebe nach 9, 11 und 12 dargestellt, die den Ausführungsformen gemäß 9, 11 bzw. 12 entsprechen und sich lediglich dadurch unterscheiden, dass die Planetenradsätze axial betrachtet in Kraftflussrichtung antriebsseitig im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors in der Reihenfolge dritter Planetenradsatz RS3, zweiter Planetenradsatz RS2, erster Planetenradsatz RS1 angeordnet sind, wodurch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung des Getriebes ermöglicht wird. Durch die Änderung der axialen Reihenfolge der Planetenradsätze bleiben die Schaltschemata unverändert.
Wie bereits ausgeführt, kann zumindest einer der bei den gezeigten Beispielen als Minus-Planetenradsätze ausgeführten Planetenradsätze des Getriebes als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn gleichzeitig die Steg- und Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standgetriebeübersetzung im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht wird. Beispielsweise kann bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 der zweite Planetenradsatz RS2 als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn bei sonst unverändertem Getriebeaufbau die dritte Welle 3 mit dem Steg und die siebte Welle 7 mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbunden sind. Um die gleichen Übersetzungen wie bei der Ausführung gemäß 1 bei sonst unverändertem Getriebeaufbau zu erzielen, wird der Betrag der Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenradsatzes RS2 im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz um 1 erhöht.
Erfindungsgemäß ist es ferner optional möglich, an jeder geeigneten Stelle des Mehrstufengetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden.
Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite können ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden.
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe ermöglicht außerdem die Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers zwischen Antriebsmotor und Getriebe.
Im Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, was insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des Weiteren kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 2, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

0: Welle
1: erste Welle, Antriebswelle
2: zweite Welle, Abtriebswelle
3: dritte Welle
4: vierte Welle
5: fünfte Welle
6: sechste Welle
7: siebte Welle
03: fünftes Schaltelement zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes RS1
04: fünftes Schaltelement zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes RS1
15: erste Kupplung
17: zweite Kupplung
34: fünftes Schaltelement zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes RS1
46: dritte Kupplung
67: vierte Kupplung
A: sechste Kupplung
B: siebte Kupplung
EM: Elektromaschine
G: Gehäuse
RS1: erster Planetenradsatz
RS2: zweiter Planetenradsatz
RS3: dritter Planetenradsatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012212257 A1 [0004, 0009]

Claims

Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine (EM) für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Antriebswelle (1), eine Abtriebswelle (2) und drei Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3), welche in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, sieben drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie Schaltelemente (03, 04, 15, 17, 34, 46, 67), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das Sonnenrad eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (1) über eine erste Kupplung (15) mit einer mit dem Sonnenrad eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem Sonnenrad eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen fünften Welle (5) lösbar verbindbar ist und über eine zweite Kupplung (17) mit einer mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle (7) über eine vierte Kupplung (67) einer mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, welche über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes (RS1) drehfest verbundenen vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (2) mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden ist und eine dritte Welle (3) mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden und mit dem Rotor einer Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden ist, und wobei ein fünftes Schaltelement (03, 04, 34) vorgesehen ist, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz (RS1) verblockbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine (EM) für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Antriebswelle (1), eine Abtriebswelle (2) und drei Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3), welche in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, sieben drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie Schaltelemente (03, 04, 15, 17, 34, 46, 67), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das Sonnenrad eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (1) über eine erste Kupplung (15) mit einer mit dem Sonnenrad eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem Sonnenrad eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen fünften Welle (5) lösbar verbindbar ist und über eine zweite Kupplung (17) mit einer mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar ist, wobei die siebte Welle (7) über eine vierte Kupplung (67) einer mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, welche über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes (RS1) drehfest verbundenen vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (2) mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden ist und eine dritte Welle (3) mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden ist, wobei ein fünftes Schaltelement (03, 04, 34) vorgesehen ist, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz (RS1) verblockbar ist und wobei die dritte Welle (3) über eine sechste Kupplung (A) mit dem Rotor einer Elektromaschine (EM) drehfest verbindbar oder wirkverbindbar ist und die siebte Welle (7) über eine siebte Kupplung (B) mit dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbindbar oder wirkverbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Schaltelement, durch dessen Schließen der erste Planetenradsatz (RS1) verblockbar ist, als Bremse (03) ausgeführt ist, welche die dritte Welle (3) mit dem Gehäuse (G) verbindet oder als Bremse (04) ausgeführt ist, welche die vierte Welle (4) mit dem Gehäuse (G) verbindet oder als Kupplung (34) ausgeführt ist, welche die dritte Welle (3) mit der vierten Welle (4) und somit den Steg mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes (RS1) lösbar verbindet.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3) als Minus-Planetenradsätze ausgeführt sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Planetenradsatz als Plus-Planetenradsatz ausgeführt ist, wobei die Steg- und Hohlradanbindung des als Plus-Planetenradsatz ausgeführten Planetenradsatzes im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetenradsatz getauscht und der Betrag der Standgetriebeübersetzung um 1 erhöht wird.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze axial betrachtet in Kraftflussrichtung antriebsseitig im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors in der Reihenfolge erster Planetenradsatz (RS1), zweiter Planetenradsatz (RS2), dritter Planetenradsatz (RS3) oder in der Reihenfolge dritter Planetenradsatz (RS3), zweiter Planetenradsatz (RS2), erster Planetenradsatz (RS1) angeordnet sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente des Getriebes als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass fünf mechanische Vorwärtsgänge und ein elektromotorisch angetriebener Vorwärtsgang realisierbar sind, wobei die fünf mechanischen Vorwärtsgänge die Vorwärtsgänge 1–5 des Getriebes bilden, wobei sich der erste Vorwärtsgang des Getriebes durch Schließen des fünften Schaltelementes (03, 04, 34) und der ersten und vierten Kupplung (15, 67), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung (15, 46, 67), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierte Kupplung (15, 17, 67), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung (17, 46, 67) und sich der fünfte Vorwärtsgang sich durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung (15, 17, 46) ergibt, wobei sich der elektromotorisch angetriebene Vorwärtsgang durch Schließen der dritten und vierten Kupplung (46, 67) ergibt, wobei die Schaltungen vom ersten in den zweiten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung (15, 67), vom zweiten in den dritten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung (15, 67), vom dritten in den vierten Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter und vierter Kupplung (17, 67) und vom vierten in den fünften Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter und dritter Kupplung (17, 46) als elektrodynamische Schaltungen (EDS) ausführbar sind und wobei im elektromotorisch angetriebenen Vorwärtsgang ein Hinzuschalten des Verbrennungsmotors unter Erhaltung der Zugkraft in den zweiten Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung (15) und in den vierten Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung (17) durchführbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass fünf mechanische Vorwärtsgänge und zwei elektromotorisch angetriebene Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei die fünf mechanischen Vorwärtsgänge die Vorwärtsgänge 1–5 des Getriebes bilden, wobei sich der erste Vorwärtsgang des Getriebes durch Schließen des fünften Schaltelementes (03, 04, 34) und der ersten und vierten Kupplung (15, 67), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung (15, 46, 67), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierten Kupplung (15, 17, 67), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung (17, 46, 67) und sich der fünfte Vorwärtsgang sich durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung (15, 17, 46) ergibt, wobei sich der erste elektromotorisch angetriebene Gang durch Schließen der dritten, vierten und siebten Kupplung (46, 67, B) ergibt und sich der zweite elektromotorisch angetriebene Vorwärtsgang durch Schließen der dritten, vierten und sechsten Kupplung (46, 67, A) ergibt, wobei die Schaltungen vom ersten in den zweiten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung (15, 67) und sechster oder siebter Kupplung (A, B), vom zweiten in den dritten Vorwärtsgang bei geschlossener erster und vierter Kupplung (15, 67) und sechster oder siebter Kupplung (A, B), vom dritten in den vierten Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter, vierter und sechster Kupplung (17, 67, A) und vom vierten in den fünften Vorwärtsgang bei geschlossener zweiter, dritter und sechster Kupplung (17, 46, A) als elektrodynamische Schaltungen (EDS) ausführbar sind und wobei im ersten und zweiten elektromotorisch angetriebenen Vorwärtsgang ein Hinzuschalten des Verbrennungsmotors unter Erhaltung der Zugkraft in den zweiten Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung (15) und in den vierten Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung (17) durchführbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass im EDA-Betrieb bei mit der Elektromaschine (EM) verbundener dritter Welle (3) durch Schließen der ersten und der vierten Kupplung (15, 67) eine Fahrt bis zum ersten oder zweiten Vorwärtsgang möglich ist, wobei durch Schließen des Weiteren, dem jeweiligen Gang zugeordneten Schaltelementes der EDA-Betrieb beendet und der entsprechende Vorwärtsgang des Getriebes geschaltet wird.