DE102014225733A1 - Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise - Google Patents

Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise Download PDF

Info

Publication number
DE102014225733A1
DE102014225733A1 DE102014225733.6A DE102014225733A DE102014225733A1 DE 102014225733 A1 DE102014225733 A1 DE 102014225733A1 DE 102014225733 A DE102014225733 A DE 102014225733A DE 102014225733 A1 DE102014225733 A1 DE 102014225733A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
planetary gear
gear set
closing
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014225733.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Beck
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Viktor Warth
Uwe Griesmeier
Michael Wechs
Jens Moraw
Bernd Knöpke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102014225733.6A priority Critical patent/DE102014225733A1/de
Publication of DE102014225733A1 publication Critical patent/DE102014225733A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K2006/541—Transmission for changing ratio without reverse ratio using instead electric reversing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0056—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising seven forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2041—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with four engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2043—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Das Getriebe umfasst drei Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) verbunden ist, die mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) verbunden und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor einer Elektromaschine (EM) verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) verbindbar ist, welche mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbunden und über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbundenen sechsten Welle (6) verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) verbundenen Abtriebswelle (2) verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbunden und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar 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.
  • Aus dem Stand der Technik sind Hybridgetriebe in Planetenbauweise bekannt, die auf herkömmlichen Getrieben in Planetenbauweise beruhen und durch eine Elektromaschine an der Getriebeeingangswelle und eine Trennkupplung zu einem Verbrennungsmotor hin erweitert werden.
  • Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, zumindest einen Rückwärtsgang von Getrieben, umfassend eine Elektromaschine über die in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt rückwärtsdrehende Elektromaschine und einen Vorwärtsgang des Getriebes elektrisch zu realisieren.
  • Bei derartigen Getrieben kann die Elektromaschine über eine zusätzliche Vorübersetzung mittels eine zusätzlichen Planetenradsatzes an die Getriebeeingangswelle angebunden werden, was in dem Vorteil resultiert, dass die Elektromaschine mit weniger Drehmoment ausgelegt werden kann und somit geringe Dimensionen aufweist. Dadurch werden der erforderliche Bauraum sowie die Kosten reduziert.
  • Zudem ist bekannt, bei Getrieben in Planetenbauweise eine Elektromaschine an eine Getriebewelle anzubinden, die weder als Getriebeeingangswelle noch als Getriebeausgangswelle dient.
  • Aus der DE 10 2007 005 438 A1 der Anmelderin geht ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise mit integrierter Elektromaschine für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Planetenradsätzen und mehreren Schaltelementen hervor, wobei in Abhängigkeit einer Betätigung der Schaltelemente des Getriebes verschiedene Übersetzungen darstellbar sind. Bei dem bekannten Getriebe ist eine Elektromaschine vorgesehen, die mit einem der Planetenradsätze in Wirkverbindung steht, so dass von der Elektromaschine über eine Welle des ihr zugeordneten Planetenradsatzes ein Drehmoment in den zugeordneten Planetenradsatz einleitbar ist, um ein an dem zugeordneten Planetenradsatz anliegendes Drehmoment zur Darstellung einer Übersetzung über die Elektromaschine abzustützen.
  • Hierbei ersetzt die Elektromaschine ein vorzugsweise reibschlüssig ausgeführtes Lastschaltelement eines herkömmlichen Getriebes in Planetenbauweise, wobei mittels der Elektromaschine neben Getriebefunktionen, wie Lastschaltungen, verschleißfreie Anfahrvorgänge etc. auch diverse Hybridfunktionen, wie elektrodynamische, verlustreduzierte Anfahrvorgänge, Nutzbremsungen usw., durchführbar sind.
  • Die mit der Elektromaschine darstellbaren Hybridfunktionen sind dabei von den Eigenschaften des Radsatzes sowie der Leistungsklasse der Elektromaschine abhängig. Ferner ist über die Elektromaschine ein Anfahrvorgang ähnlich wie bei einem elektrodynamischen Anfahrelement durchführbar, wenn eine Getriebewelle durch einen entsprechenden Betrieb der Elektromaschine abgebremst 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, bei dem eine Vorübersetzung der Elektromaschine ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Planetenradsatzes realisierbar ist. Dadurch soll ein einfacher und kostengünstiger Getriebeaufbau gewährleistet werden. Das Getriebe soll mindestens sechs Vorwärtsgänge aufweisen, wobei zumindest ein Rückwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb realisierbar ist. 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, 5, 6, 7 und 8 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, die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen, mindestens sechs drehbare Wellen – im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte und sechste Welle bezeichnet – sowie mindestens vier Schaltelemente, umfassend eine Bremse und drei Kupplungen, vorgesehen, deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb bewirkt.
  • Gemäß der Erfindung ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes an ein Gehäuse des Getriebes gekoppelt, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle des Getriebes drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbunden und über eine weitere Kupplung mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist.
  • Des Weiteren ist die dritte Welle mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem Rotor der Elektromaschine drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung mit der vierten Welle lösbar verbindbar, welche mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung mit der mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen sechsten Welle lösbar verbindbar ist. Hierbei ist die sechste Welle über eine erste Kupplung mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbundenen Abtriebswelle lösbar verbindbar, wobei die fünfte Welle mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbunden und über eine Bremse an das Gehäuse ankoppelbar ist.
  • Gemäß der Erfindung ist das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist. Ferner ist das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist.
  • Die Planetenradsätze des Getriebes sind vorzugsweise als Minus-Planetenradsätze ausgebildet. Gemäß der Erfindung kann im Rahmen funktionsgleicher Varianten zumindest einer der 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.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ist die Elektromaschine an die dritte Welle des Getriebes angebunden, welche über den ersten Planetenradsatz, der bei der Entstehung der Gänge mitwirkt und als getriebeintegrierte Vorübersetzung dient, zur Antriebswelle eine feste, gangunabhängige Übersetzung aufweist, wodurch die Elektromaschine in jedem Gang des Getriebes schneller als der an die Antriebswelle anbindbare Verbrennungsmotor dreht. Dies wiederum ermöglicht eine Auslegung der Elektromaschine mit weniger Drehmoment und höherer Drehzahl, was sich auf die Kosten und den Bauraumbedarf positiv auswirkt. Da der dritte Planetenradsatz sowohl zur Gangentstehung als auch zur Vorübersetzung für die Elektromaschine genutzt wird, entfällt die Notwendigkeit eines zusätzlichen Planetenradsatzes, wodurch die Kosten und der Bauraumbedarf weiter gesenkt werden.
  • Die Planetenradsätze sind vorzugsweise 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 dadurch eine Front-Quer- oder Heck-Quer-Anordnung ermöglicht wird.
  • Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes sind sechs mechanische Vorwärtsgänge realisierbar, wobei eine Rückwärtsfahrt durch die dann rückwärtsdrehende Elektromaschine in einem Vorwärtsgang erfolgt. Ferner können bei vom Getriebe abgekoppeltem Verbrennungsmotor einzelne Vorwärtsgänge rein elektrisch gefahren werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei sonst unverändertem Getriebeaufbau eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen, wodurch weitere mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind. Die vierte Kupplung kann als Kupplung ausgeführt sein, welche die Abtriebswelle mit der dritten Welle lösbar verbindet oder als Kupplung ausgeführt sein, durch deren Schließen der zweite Planetenradsatz verblockt wird. Zum Verblocken des dritten Planetenradsatzes kann die vierte Kupplung als Kupplung ausgeführt sein, welche die Abtriebswelle mit der vierten Welle lösbar verbindet oder als Kupplung ausgeführt sein, welche die Abtriebswelle mit der fünften Welle lösbar verbindet.
  • Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen kann die vierte Kupplung als Kupplung ausgeführt sein, welche die dritte Welle mit der sechsten Welle lösbar verbindet.
  • Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen der Erfindung sind bei sonst unverändertem Getriebeaufbau eine zusätzliche, vierte Kupplung und eine zusätzliche drehende Welle vorgesehen, wodurch weitere mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind. Diese Varianten entstehen durch Ersetzen einer festen Kopplung einer Welle mit einem Element eines Planetenradsatzes durch eine lösbare Kopplung.
  • Die vierte Kupplung kann hierbei als Kupplung ausgeführt sein, welche die Antriebswelle mit einer mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen siebten Welle lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes entfällt.
  • Ferner kann die vierte Kupplung als Kupplung ausgeführt sein, welche die sechste Welle mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen siebten Welle lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der sechsten Welle mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes entfällt.
  • Alternativ kann die vierte Kupplung als Kupplung ausgeführt sein, welche die fünfte Welle mit einer mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbundenen siebten Welle lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der fünften Welle mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes entfällt.
  • Ferner kann die vierte Kupplung als Kupplung ausgeführt sein, welche die vierte Welle mit einer mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbundenen siebten Welle lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der vierten Welle mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes entfällt.
  • 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 Schaltelementen und 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 ersten 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: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 3;
  • 5: eine schematische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 6: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 5;
  • 7: eine schematische Ansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 8: eine schematische Ansicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 9: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 8;
  • 10: eine schematische Ansicht einer sechsten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 11: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 10;
  • 12: eine schematische Ansicht einer siebten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 13: eine schematische Ansicht einer achten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes;
  • 14: eine schematische Ansicht einer neunten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes; und
  • 15: ein beispielhaftes Schaltschema für ein Mehrstufengetriebe gemäß 14;
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe mit einer Antriebswelle 1, einer Abtriebswelle 2 und drei Planetenradsätzen RS1, RS2 und RS3, die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen, dargestellt, welche in einem Gehäuse G angeordnet sind. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel sind die Planetenradsätze als Minus-Planetenradsätze ausgebildet, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes, das zweite Element durch einen Steg und das dritte Element durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist.
  • 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 antriebsseitig in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors, welcher mit dem Getriebe verbindbar ist, in der Reihenfolge erster Planetenradsatz RS1, zweiter Planetenradsatz RS2, dritter Planetenradsatz RS3 angeordnet. 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 vier Schaltelemente, nämlich eine Bremse 05 und drei Kupplungen 26, 34, 46 vorgesehen. Ferner ist eine weitere Kupplung K0 vorgesehen, über die die Antriebswelle des Getriebes mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist. Die weitere Kupplung K0 kann als trockene oder nasse Lamellenkupplung ausgeführt sein, wodurch ein Schleppstart ermöglicht wird. Ferner kann die weitere Kupplung K0 als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein, wobei in diesem Fall kein Schleppstart möglich ist.
  • Die räumliche Anordnung der Schaltelemente kann beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung begrenzt. Die Kupplungen des Getriebes sind vorzugsweise als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt, wobei die Bremsen vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Klauenschaltelemente oder Synchronisierungen ausgeführt sein können. Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen können einzelne Kupplungen als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein; ferner kann zumindest eine Bremse als Reibschaltelement bzw. Lamellenschaltelement ausgeführt sein.
  • Mit diesen Schaltelementen ist ein selektives Schalten von sechs mechanischen, d.h. verbrennungsmotorischen Vorwärtsgängen realisierbar. Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist insgesamt sechs drehbare Wellen auf, die im Folgenden als Antriebswelle, Abtriebswelle, dritte, vierte, fünfte und sechste 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 erste Element des ersten Planetenradsatzes RS1 an ein Gehäuse G des Getriebes gekoppelt ist (Welle 0), wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes RS1 mit der Antriebswelle 1 drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbunden und über die weitere Kupplung K0 mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist.
  • Bezugnehmend auf 1 ist die dritte Welle 3 mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes RS1 und dem Rotor einer Elektromaschine EM drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung 34 mit der vierten Welle 4 lösbar verbindbar, welche mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung 46 mit der mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen sechsten Welle 6 lösbar verbindbar ist. Die sechste Welle 6 ist zudem über eine erste Kupplung 26 mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbundenen Abtriebswelle 2 des Getriebes lösbar verbindbar, wobei die fünfte Welle 5 mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbunden und über eine Bremse 05 an das Gehäuse G ankoppelbar ist.
  • Die erste und dritte Kupplung 26, 46 können als Lamellenschaltelemente ausgeführt einen gemeinsamen Außenlamellenträger aufweisen.
  • In 2 ist ein beispielhaftes Schaltschema eines Mehrstufengetriebes gemäß 1 dargestellt. Das Mehrstufengetriebe weist sechs mechanische Vorwärtsgänge auf. Für jeden mechanischen Vorwärtsgang werden zwei 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 ein Schaltelement gemeinsam benutzen.
  • Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich bei dem gezeigten Beispiel durch Schließen der Bremse 05 und der dritten Kupplung 46, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der zweiten Kupplung 34, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der ersten Kupplung 26, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung 26, 34, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung 26, 46 und der sechste Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung 34, 46. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 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. Ferner können bei vom Getriebe abgekoppeltem Verbrennungsmotor, d.h. bei geöffneter weiterer Kupplung K0 einzelne Vorwärtsgänge rein elektrisch gefahren werden.
  • 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. Für den Fall eines Plus-Planetenradsatzes ist das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, wobei das zweite Element durch ein Hohlrad und das dritte Element durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist.
  • Beispielsweise kann bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 der zweite Planetenradsatz RS2 als Plus-Planetenradsatz ausgeführt sein, wenn bei sonst unverändertem Getriebeaufbau die fünfte Welle 5 mit dem Steg und die Abtriebswelle 2 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.
  • Das in 3 gezeigte Beispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch, dass bei sonst unverändertem Getriebeaufbau eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen ist, wodurch weitere mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind. Die vierte Kupplung ist hierbei als Kupplung 23 ausgeführt, welche die Abtriebswelle 2 mit der dritten Welle 3 lösbar verbindet. Durch diese Konzeption sind sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar. Hierbei können die zweite und vierte Kupplung 34, 23 als Lamellenschaltelemente ausgeführt einen gemeinsamen Außenlamellenträger aufweisen.
  • Das dieser Ausgestaltung entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 4. Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich durch Schließen der Bremse 05 und der dritten Kupplung 46, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der zweiten Kupplung 34, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der ersten Kupplung 26, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung 26, 34, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung 26, 46, ein sechster Vorwärtsgang 6.1 durch Schließen der dritten und vierten Kupplung 46, 23 und der siebte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung 34, 46. Wie dem Schaltschema nach 4 zu entnehmen, kann sich der sechste Vorwärtsgang auch durch Schließen der zweiten und vierten Kupplung 34, 23, der ersten und vierten Kupplung 26, 23, oder der Bremse 05 und der vierten Kupplung 23 ergeben. Diese Gänge werden im Schaltschema nach 4 mit 6.2, 6.3 bzw. 6.4 bezeichnet.
  • Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet.
  • Die in 5 und 7 gezeigten Beispiele unterscheiden sich vom Ausführungsbeispiel nach 1 dadurch, dass bei sonst unverändertem Getriebeaufbau eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen ist, durch deren Schließen der zweite Planetenradsatz RS2 verblockt wird, was in zusätzlichen mechanischen Vorwärtsgängen resultiert. Bezugnehmend auf 5 ist die vierte Kupplung als Kupplung 24 ausgeführt, welche die Abtriebswelle 2 mit der vierten Welle 4 und somit das erste Element mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes lösbar verbindet, wobei bei dem Beispiel gemäß 7 die vierte Kupplung als Kupplung 25 ausgeführt ist, welche die Abtriebswelle 2 mit der fünften Welle 5 und somit das zweite Element mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes lösbar verbindet.
  • Das der Ausgestaltung gemäß 5 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 6. Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich hierbei durch Schließen der Bremse 05 und der dritten Kupplung 46, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der zweiten Kupplung 34, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der ersten Kupplung 26, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung 26, 34, ein fünfter Vorwärtsgang 5.1 durch Schließen der ersten und vierten Kupplung 26, 24, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten und vierten Kupplung 34, 24 und der siebte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung 34, 46. Wie dem Schaltschema nach 6 zu entnehmen, kann sich der fünfte Vorwärtsgang auch durch Schließen der dritten und vierten Kupplung 46, 24 oder der ersten und dritten Kupplung 26, 46 ergeben. Diese Gänge werden im Schaltschema nach 6 mit 5.2 bzw. 5.3 bezeichnet. Das der Ausgestaltung gemäß 7 entsprechende Schaltschema entspricht dem Schaltschema nach 6 mit dem Unterschied, dass das Bezugszeichen 24 für die vierte Kupplung durch das Bezugszeichen 25 ersetzt wird. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet.
  • Gegenstand der 8 ist ein Getriebe, welches sich vom Getriebe gemäß 1 bei sonst unverändertem Getriebeaufbau durch eine zusätzliche, vierte Kupplung unterscheidet, welche als Kupplung 36 ausgeführt ist, die die dritte Welle 3 mit der sechsten Welle 6 lösbar verbindet. Dies resultiert in zusätzlichen Vorwärtsgängen, wie dem Schaltschema gemäß 9 zu entnehmen ist. Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich hierbei durch Schließen der Bremse 05 und der dritten Kupplung 46, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der zweiten Kupplung 34, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05 und der ersten Kupplung 26, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung 26, 34, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung 26, 46, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und vierten Kupplung 26, 36 und ein siebter Vorwärtsgang 7.1 ergibt sich durch Schließen der zweiten und vierten Kupplung 34, 36. Wie dem Schaltschema nach 9 zu entnehmen, kann sich der siebte Vorwärtsgang auch durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung 34, 46 oder der dritten und vierten Kupplung 46, 36 ergeben. Diese Gänge werden im Schaltschema nach 9 mit 7.2 bzw. 7.3 bezeichnet. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet.
  • Bei den in 10, 12, 13 und 14 gezeigten Beispielen sind bei verglichen mit dem Getriebe nach 1 sonst unverändertem Getriebeaufbau eine zusätzliche, vierte Kupplung und eine zusätzliche drehende, siebte Welle vorgesehen, wodurch weitere mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind. Diese Varianten entstehen durch Ersetzen einer festen Kopplung einer Welle mit einem Element eines Planetenradsatzes durch eine lösbare Kopplung.
  • Bezugnehmend auf 10 ist die vierte Kupplung als Kupplung 17 ausgeführt, welche die Antriebswelle 1 mit einer mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der Antriebswelle 1 mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes RS3, wie in 1 gezeigt, entfällt.
  • Das der Ausgestaltung gemäß 10 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 11. Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich hierbei durch Schließen der Bremse 05, der dritten Kupplung 46 und der vierten Kupplung 17, ein zweiter Vorwärtsgang 2.1 durch Schließen der Bremse 05, der zweiten Kupplung 34 und der vierten Kupplung 17, der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05, der ersten Kupplung 26 und der vierten Kupplung 17, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierten Kupplung 26, 34, 17, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung 26, 46, 17, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung 26, 34, 46 und der siebte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung 34, 46, 17. Wie dem Schaltschema nach 11 zu entnehmen, kann sich der zweite Vorwärtsgang auch durch Schließen der Bremse 05 und der ersten und zweiten Kupplung 26, 34 oder der Bremse 05 und der zweiten und dritten Kupplung 34, 46 ergeben. Diese Gänge werden im Schaltschema nach 11 mit 2.2 bzw. 2.3 bezeichnet. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet.
  • Bei dem in 12 gezeigten Beispiel ist die vierte Kupplung als Kupplung 67 ausgeführt, welche die sechste Welle 6 mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der sechsten Welle 6 mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes RS3, wie in 1 gezeigt, entfällt. Hierbei bildet die sechste Welle 6 den Außenlamellenträger der ersten, dritten und vierten Kupplung 24, 46, 67.
  • Bezugnehmend auf 13 kann die vierte Kupplung als Kupplung 57 ausgeführt sein, welche die fünfte Welle 5 mit einer mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 drehfest verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der fünften Welle 5 mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes RS3 gemäß 1 entfällt.
  • Das den Ausgestaltungen gemäß 12 und 13 entsprechende Schaltschema entspricht dem Schaltschema nach 11 mit dem Unterschied, dass das Bezugszeichen 17 für die vierte Kupplung durch das Bezugszeichen 67 für das Beispiel gemäß 12 und durch das Bezugszeichen 57 für das Beispiel gemäß 13 ersetzt wird.
  • Ferner kann bezugnehmend auf 14 die vierte Kupplung als Kupplung 47 ausgeführt sein, welche die vierte Welle 4 mit einer mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehfest verbundenen siebten Welle 7 lösbar verbindet, wobei die drehfeste Verbindung der vierten Welle 4 mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 gemäß 1 entfällt.
  • Das der Ausgestaltung gemäß 14 entsprechende Schaltschema ist Gegenstand der 15. Der erste Vorwärtsgang des Getriebes ergibt sich hierbei durch Schließen der Bremse 05, der dritten Kupplung 46 und der vierten Kupplung 47, der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse 05, der zweiten Kupplung 34 und der vierten Kupplung 47, ein dritter Vorwärtsgang 3.1 durch Schließen der Bremse 05, der ersten Kupplung 26 und der zweiten Kupplung 34, der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierten Kupplung 26, 34, 47, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung 26, 46, 47, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung 26, 34, 46 und der siebte Vorwärtsgang ergibt sich durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung 34, 46, 47. Wie dem Schaltschema nach 15 zu entnehmen, kann sich der dritte Vorwärtsgang auch durch Schließen der Bremse 05 und der ersten und dritten Kupplung 26, 46 oder der Bremse 05 und der ersten und vierten Kupplung 26, 47 ergeben. Diese Gänge werden im Schaltschema nach 11 mit 3.2 bzw. 3.3 bezeichnet. Zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs wird einer der Vorwärtsgänge, vorzugsweise der erste Vorwärtsgang im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung K0 bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM geschaltet.
  • 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
    05
    Bremse
    17
    vierte Kupplung
    23
    vierte Kupplung
    24
    vierte Kupplung
    25
    vierte Kupplung
    26
    erste Kupplung
    34
    zweite Kupplung
    36
    vierte Kupplung
    46
    dritte Kupplung
    47
    vierte Kupplung
    57
    vierte Kupplung
    67
    vierte Kupplung
    EM
    Elektromaschine
    G
    Gehäuse
    K0
    weitere Kupplung
    RS1
    erster Planetenradsatz
    RS2
    zweiter Planetenradsatz
    RS3
    dritter Planetenradsatz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012212257 A1 [0004]
    • DE 102007005438 A1 [0009]

Claims (20)

  1. 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), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen und in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, sechs drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6) sowie mindestens vier Schaltelemente (05, 26, 34, 46), umfassend eine Bremse (05) und Kupplungen (26, 34, 46), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, welche mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen Abtriebswelle (2) lösbar verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  2. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen ist, die als Kupplung (23) ausgeführt ist, welche die Abtriebswelle (2) mit der dritten Welle (3) lösbar verbindet.
  3. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen ist, durch deren Schließen der zweite Planetenradsatz (RS2) verblockt wird, welche als Kupplung (24) ausgeführt ist, die die Abtriebswelle (2) mit der vierten Welle (4) lösbar verbindet oder als Kupplung (25) ausgeführt ist, welche die Abtriebswelle (2) mit der fünften Welle (5) lösbar verbindet.
  4. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche, vierte Kupplung vorgesehen ist, welche als Kupplung (36) ausgeführt ist, die die dritte Welle (3) mit der sechsten Welle (6) lösbar verbindet.
  5. 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), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen und in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, sieben drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie mindestens fünf Schaltelemente (05, 26, 34, 46, 17), umfassend eine Bremse (05) und Kupplungen (26, 34, 46, 17), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) drehfest verbunden ist, die über eine vierte Kupplung (17) mit einer mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar ist und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, welche mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen Abtriebswelle (2) lösbar verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  6. 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), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen und in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, sieben drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie mindestens fünf Schaltelemente (05, 26, 34, 46, 67), umfassend eine Bremse (05) und Kupplungen (26, 34, 46, 67), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, welche mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung (46) mit einer sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen Abtriebswelle (2) und über eine vierte Kupplung (67) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  7. 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), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen und in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, sechs drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie mindestens fünf Schaltelemente (05, 26, 34, 46, 57), umfassend eine Bremse (05) und Kupplungen (26, 34, 46, 57), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, welche mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden und über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen Abtriebswelle (2) lösbar verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbunden, über eine vierte Kupplung (57) mit einer mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen siebten Welle (7) lösbar verbindbar und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  8. 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), die jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen und in einem Gehäuse (G) angeordnet sind, wobei das erste Element durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetenradsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetenradsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (RS1, RS2, RS3) gebildet ist, sieben drehbare Wellen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) sowie mindestens fünf Schaltelemente (05, 26, 34, 46, 47), umfassend eine Bremse (05) und Kupplungen (26, 34, 46, 47), deren selektives Eingreifen verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (2) bewirkt, wobei das erste Element eines ersten Planetenradsatzes (RS1) an das Gehäuse (G) gekoppelt ist und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) mit der Antriebswelle (1) drehfest verbunden ist, die mit dem dritten Element eines dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine weitere Kupplung (K0) mit einem Verbrennungsmotor lösbar verbindbar ist, wobei eine dritte Welle (3) mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes (RS1) und dem Rotor der Elektromaschine (EM) drehfest verbunden oder wirkverbunden und über eine zweite Kupplung (34) mit einer vierten Welle (4) lösbar verbindbar ist, welche über eine vierte Kupplung (47) mit einer mit dem ersten Element eines zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen siebten Welle (7) und über eine dritte Kupplung (46) mit einer mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbundenen sechsten Welle (6) lösbar verbindbar ist, wobei die sechste Welle (6) über eine erste Kupplung (26) mit der mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) drehfest verbundenen Abtriebswelle (2) lösbar verbindbar ist und wobei eine fünfte Welle (5) mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes (RS2) und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes (RS3) drehfest verbunden und über eine Bremse (05) an das Gehäuse (G) ankoppelbar ist.
  9. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (RS3) bei der Entstehung der Gänge mitwirkt und als getriebeintegrierte Vorübersetzung für die Elektromaschine (EM) dient, wobei die mit der Elektromaschine (EM) und dem dritten Planetenradsatz (RS3) verbundene dritte Welle (3) zur Antriebswelle (1) eine feste, gangunabhängige Übersetzung aufweist, wodurch die Elektromaschine (EM) in jedem Gang des Getriebes schneller als der an die Antriebswelle (1) anbindbare Verbrennungsmotor dreht.
  10. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3) als Minus-Planetenradsätze ausgeführt sind.
  11. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 10, 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.
  12. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3) axial betrachtet antriebsseitig in Kraftflussrichtung im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors, welcher mit dem Getriebe verbindbar ist, in der Reihenfolge erster Planetenradsatz (RS1), zweiter Planetenradsatz (RS2), dritter Planetenradsatz (RS3) angeordnet sind.
  13. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (05) des Getriebes als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist.
  14. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen des Getriebes als Reibschaltelemente bzw. Lamellenschaltelemente ausgeführt sind.
  15. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sechs mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der dritten Kupplung (46), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der zweiten Kupplung (34), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der ersten Kupplung (26), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung (26, 34), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung (26, 46) und wobei sich der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung (34, 46) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
  16. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der dritten Kupplung (46), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der zweiten Kupplung (34), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der ersten Kupplung (26), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung (26, 34), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung (26, 46), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der dritten und vierten Kupplung (46, 23) oder der zweiten und vierten Kupplung (34, 23) oder der ersten und vierten Kupplung (26, 23) oder der Bremse (05) und der vierten Kupplung (23) und wobei sich der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung (34, 46) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
  17. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der dritten Kupplung (46), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der zweiten Kupplung (34), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der ersten Kupplung (26), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung (26, 34), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung (26) und der vierten Kupplung (24, 25) oder der dritten Kupplung (46) und der vierten Kupplung (24, 25) oder der ersten und dritten Kupplung (26, 46), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung (34) und der vierten Kupplung (24, 25) und wobei sich der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten und dritten Kupplung (34, 46) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
  18. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der dritten Kupplung (46), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der zweiten Kupplung (34), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der ersten Kupplung (26), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und zweiten Kupplung (26, 34), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und dritten Kupplung (26, 46), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten und vierten Kupplung (26, 36) und wobei sich der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten und vierten Kupplung (34, 36) oder der zweiten und dritten Kupplung (34, 46) oder der dritten und vierten Kupplung (46, 36) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
  19. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05), der dritten Kupplung (46) und der vierten Kupplung (17, 57, 67), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05), der zweiten Kupplung (34) und der vierten Kupplung (17, 57, 67) oder der Bremse (05) und der ersten und zweiten Kupplung (26, 34) oder der Bremse (05) und der zweiten und dritten Kupplung (34, 46), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05), der ersten Kupplung (26) und der vierten Kupplung (17, 57, 67), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung (26), der zweiten Kupplung (34) und der vierten Kupplung (17, 57, 67), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten Kupplung (26), der dritten Kupplung (46) und der vierten Kupplung (17, 57, 67), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung (26, 34, 46) und wobei sich der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten Kupplung (34), der dritten Kupplung (46) und der vierten Kupplung (17, 57, 67) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
  20. Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sieben mechanische Vorwärtsgänge realisierbar sind, wobei sich der erste Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05), der dritten Kupplung (46) und der vierten Kupplung (47), der zweite Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der zweiten und vierten Kupplung (34, 47), der dritte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse (05) und der ersten und zweiten Kupplung (26, 34) oder der Bremse (05) und der ersten und dritten Kupplung (26, 46) oder der Bremse (05) und der ersten und vierten Kupplung (26, 47), der vierte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und vierten Kupplung (26, 34, 47), der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, dritten und vierten Kupplung (26, 46, 47), der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der ersten, zweiten und dritten Kupplung (26, 34, 46) und wobei sich der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der zweiten, dritten und vierten Kupplung (34, 46, 47) ergibt, wobei zur Realisierung zumindest eines Rückwärtsgangs einer der Vorwärtsgänge im rein elektrischen Fahrbetrieb bei geöffneter weiterer Kupplung (K0) bei Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) geschaltet wird.
DE102014225733.6A 2014-12-12 2014-12-12 Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise Withdrawn DE102014225733A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014225733.6A DE102014225733A1 (de) 2014-12-12 2014-12-12 Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014225733.6A DE102014225733A1 (de) 2014-12-12 2014-12-12 Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014225733A1 true DE102014225733A1 (de) 2016-06-16

Family

ID=56082302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014225733.6A Withdrawn DE102014225733A1 (de) 2014-12-12 2014-12-12 Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014225733A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017008275A1 (de) * 2017-09-04 2018-08-09 Daimler Ag Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007005438A1 (de) 2007-02-03 2008-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgängiges Planetenkoppelgetriebe
DE102012212257A1 (de) 2011-09-27 2013-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe
DE102012024173A1 (de) * 2012-12-10 2014-06-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007005438A1 (de) 2007-02-03 2008-08-21 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgängiges Planetenkoppelgetriebe
DE102012212257A1 (de) 2011-09-27 2013-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe
DE102012024173A1 (de) * 2012-12-10 2014-06-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017008275A1 (de) * 2017-09-04 2018-08-09 Daimler Ag Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012206819A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012218687A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206808A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206782A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012202812A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102014225730A1 (de) Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
DE102012202810A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012201682A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206778A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102014225723A1 (de) Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
DE102012202811A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206817A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206809A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012201684A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206774A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012206773A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012202813A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012210868A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102012210831A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102014218625A1 (de) Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
DE102012206792A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102014218618A1 (de) Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
DE102012210864A1 (de) Mehrstufengetriebe
DE102014225729A1 (de) Lastschaltbares Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise
DE102012210860A1 (de) Mehrstufengetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee