DE102015213063A1

DE102015213063A1 - automatic transmission

Info

Publication number: DE102015213063A1
Application number: DE102015213063.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Ziemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Automatgetriebe mit vier Planetenradsätzen (RS1, RS2, RS3, RS4) und sieben Schaltelemente (C, B, D, E, A, M, H) zum Schalten verschiedener Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle (AN) und einer Abtriebswelle (AB). Der erste und zweite Planetenradsatz (RS1, RS2) bilden einen mit der Antriebswelle (AN) verbindbaren Vorschaltradsatz (VS), der dritte und vierte Planetenradsatz (RS3, RS4) einen mit Antriebswelle (AN) und Abtriebswelle (AB) verbundenen Hauptradsatz (HS). Vorschaltradsatz (VS) und Hauptradsatz (HS) sind über genau eine Verbindungswelle (W) miteinander verbunden. Das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Schaltelement (C, B, D, E, A) sind ständig mit dem Vorschaltradsatz (VS) direkt verbunden, während das sechste und siebte Schaltelement (M, H) ständig mit dem Hauptradsatz (HS) direkt verbunden sind. Es wird vorgeschlagen, dass der Vorschaltradsatz (VS) fünf drehbare Wellen (wv1, wv2, wv3, wv4, wv5) aufweist, während den Hauptradsatz (HS) nur vier drehbare Wellen (wh1, wh2, wh3, wh4) aufweist.The invention relates to an automatic transmission with four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) and seven switching elements (C, B, D, E, A, M, H) for switching various ratios between a drive shaft (AN) and an output shaft (AB ). The first and second planetary gear sets (RS1, RS2) form a transfer gearset (VS) connectable to the drive shaft (AN), the third and fourth planetary gearset (RS3, RS4) a main gearset (HS) connected to drive shaft (AN) and output shaft (AB) , The transfer gearset (VS) and main gearset (HS) are connected to each other via exactly one connecting shaft (W). The first, second, third, fourth and fifth shift elements (C, B, D, E, A) are constantly directly connected to the transfer gearset (VS), while the sixth and seventh shift elements (M, H) are continuously connected to the main gearset (HS ) are directly connected. It is proposed that the transfer gearset (VS) has five rotatable shafts (wv1, wv2, wv3, wv4, wv5) while the main gearset (HS) has only four rotatable shafts (wh1, wh2, wh3, wh4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatgetriebe in Planetenbauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to an automatic transmission in planetary construction according to the preamble of claim 1.

Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise sind im Stand der Technik bereits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe eine ausreichende Anzahl von Gängen und eine für Kraftfahrzeuge gut geeignete Übersetzung mit hohen Gesamtspreizung, günstigen Stufensprüngen und eine für den Anwendungsfall hinreichend große Anfahrübersetzung aufweisen. Andererseits sollen diese Getriebe einen möglichst geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen erfordern. Üblicherweise sollen zudem bei sequentieller Schaltweise so genannte Gruppenschaltungen vermieden werden, also bei Schaltungen in den nächstfolgend höheren oder nächstfolgend niedrigeren Gang jeweils nur ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet und ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen werden. Automatically switchable vehicle transmissions in planetary design are already described many times in the prior art and are subject to permanent development and improvement. So these transmissions should have a sufficient number of gears and a well-suited for motor vehicles translation with high overall spread, favorable increments and a sufficiently large for the application starting ratio. On the other hand, these transmissions require the lowest possible construction costs, in particular a small number of switching elements. Usually, so-called group circuits are also to be avoided in sequential switching manner, that is, in circuits in the next higher or next lower gear, only one previously closed switching element is opened and a previously opened switching element is closed.

Derartige Automatgetriebe sind beispielsweise aus der EP 1373756 B1 bekannt. In den 4 und 5 dieser Patentschrift werden Radsatzsysteme mit vier einzelnen einfachen Planetenradsätzen und sieben Schaltelementen vorgeschlagen, bei denen durch selektives Schließen von jeweils drei dieser sieben Schaltelemente insgesamt elf Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei schaltbar sind und auch ein Rückwärtsgang schaltbar ist. Jeder dieser vier Planetenradsätze umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenradträger mit an diesem Planetenradträger drehbar gelagerten Planetenrädern, die mit Sonnenrad und Hohlrad kämmen. Zwei der vier Planetenradsätze bilden einen mit der Antriebswelle des Getriebes verbindbaren Vorschaltradsatz, während die anderen zwei der vier Planetenradsätze einen ständig mit der Abtriebswelle des Getriebes verbundenen Hauptradsatz bilden. Dabei sind Vorschaltradsatz und Hauptradsatz jeweils als so genanntes Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebe ausgeführt. Der Vorschaltradsatz ist über genau eine Verbindungswelle ständig mit dem Hauptradsatz verbunden, wobei diese Verbindungswelle selber mit keinem der sieben Schaltelemente direkt verbunden ist. Fünf der sieben Schaltelemente sind ständig mit dem Vorschaltradsatz direkt verbunden, während die anderen zwei der sieben Schaltelemente ständig mit dem Hauptradsatz direkt verbunden sind. Wesentlich ist, dass eine der vier Wellen des Hauptradsatzes über eines der beiden mit dem Hauptradsatz direkt verbundenen Schaltelemente mit der Antriebswelle verbindbar ist, und dass eine andere der vier Wellen des Hauptradsatzes über das andere der beiden mit dem Hauptradsatz direkt verbundenen Schaltelemente am Getriebegehäuse festsetzbar ist. Hierdurch ergibt sich in Verbindung mit der verschiedenen vorgeschlagenen Kopplungen der beiden Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes untereinander stets, dass in mindestens drei der vorhandenen Vorwärtsgänge beim Schließen eines oder beider der mit dem Hauptradsatz ständig verbundenen Schaltelemente beide Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes gleichzeitig drehmomentführend sind. Such automatic transmissions are for example from the EP 1373756 B1 known. In the 4 and 5 This patent wheel sets are proposed with four individual simple planetary gear sets and seven switching elements in which by selectively closing three of these seven switching elements a total of eleven forward gears are switchable group circuit and also a reverse gear is switchable. Each of these four planetary gear sets includes a sun gear, a ring gear and a planet carrier with planetary gears rotatably mounted on this planet carrier, which mesh with sun gear and ring gear. Two of the four planetary gear set form a connectable with the drive shaft of the gearset, while the other two of the four planetary gear sets form a permanently connected to the output shaft of the transmission main gear. Here, the transfer gear and main gear are each designed as a so-called two-bridge four-shaft transmission. The Vorschaltradsatz is constantly connected via exactly one connecting shaft with the main gear, said connecting shaft itself is not directly connected to any of the seven switching elements. Five of the seven shift elements are constantly connected directly to the transfer gearset, while the other two of the seven shift elements are constantly directly connected to the main gearset. It is essential that one of the four shafts of the main gearset via one of the two directly connected to the main gearset switching elements with the drive shaft is connectable, and that another of the four waves of the main gearset on the other of the two directly connected to the main gear shift elements on the transmission housing can be fixed , This results in conjunction with the various proposed couplings of the two individual planetary gear sets of the main gear each other always that at least three of the existing forward gears when closing one or both of the constantly connected to the main gear shift elements both single planetary gear sets of the main gear are simultaneously torque conducting.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Automatgetriebe der eingangs genannten Art mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, vier Planetenradsätzen und sieben Schaltelementen anzugeben, das vom Wirkungsgrad her vergleichbar gut ist. Zwei der vier Planetenradsätze sollen dabei einen mit der Antriebswelle verbindbaren Vorschaltradsatz bilden, der ständig mit fünf der sieben Schaltelemente direkt verbunden ist. Die anderen zwei der vier Planetenradsätze sollen einen ständig mit der Abtriebswelle verbundenen Hauptradsatz bilden, der ständig mit den übrigen zwei der sieben Schaltelementen direkt verbunden ist. Insbesondere sollen nur in maximal einem der Vorwärtsgänge beide Planetenradsätze des Hauptradsatzes drehmomentführend sein, wohingegen in den übrigen Vorwärtsgängen jeweils nur einer der beiden Planetenradsätze des Hauptradsatzes drehmomentführend und der andere der beiden Planetenradsätze des Hauptradsatzes lastlos sein soll. The present invention has for its object to provide an alternative automatic transmission of the type mentioned above with a drive shaft, an output shaft, four planetary gear sets and seven switching elements, the efficiency is comparably good. Two of the four planetary gear sets are to form a connectable with the drive shaft gearset, which is constantly directly connected to five of the seven switching elements. The other two of the four planetary gear sets are to form a continuously connected to the output shaft main gear, which is constantly connected directly to the other two of the seven switching elements. In particular, only in one of the forward gears both planetary gear sets of the main gearset be torque-conducting, whereas in the other forward gears only one of the two planetary gear sets of the main gearset torque carrying and the other of the two planetary gear sets of the main gearset should be without load.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Automatgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is achieved according to the invention by an automatic transmission having the features of patent claim 1. Further advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Demnach wird ein Automatgetriebe insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches ein Getriebegehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, vier Planetenradsätze sowie sieben Schaltelemente zum Schalten verschiedener Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle umfasst. Dabei bilden der erste und zweite Planetenradsatz einen mit der Antriebswelle verbindbaren Vorschaltradsatz, während der dritte und vierte Planetenradsatz einen ständig mit Antriebswelle und Abtriebswelle verbundenen Hauptradsatz bilden. Dabei ist der Vorschaltradsatz über genau eine Verbindungswelle ständig mit dem Hauptradsatz verbunden. Accordingly, an automatic transmission is proposed in particular for a motor vehicle, which comprises a transmission housing, a drive shaft, an output shaft, four planetary gear sets and seven shift elements for switching various gear ratios between drive shaft and output shaft. In this case, the first and second planetary gear set form a connectable with the drive shaft gearset, while the third and fourth planetary gear set form a constantly connected to the drive shaft and output shaft main gear. In this case, the transfer gearset is connected via exactly one connecting shaft constantly with the main gearset.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Vorschaltradsatz fünf drehbare Wellen aufweist, während der Hauptradsatz nur vier drehbare Wellen aufweist. Somit ist der Vorschaltradsatz als so genannte Zwei-Steg-Fünf-Wellen-Planetengetriebe ausgeführt, während der Hauptradsatz als so genannte Zwei-Steg-Vier-Wellen-Planetengetriebe ausgeführt ist. According to the invention it is provided that the transfer gearset has five rotatable shafts, while the main gearset has only four rotatable shafts. Thus, the Vorschaltradsatz is designed as a so-called two-land five-shaft planetary gear, while the main gear is designed as a so-called two-land four-shaft planetary gear.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste, dritte und fünfte Schaltelement ständig mit dem Vorschaltradsatz direkt verbunden sind, ohne mit dem Hauptradsatz direkt verbunden zu sein, dass das zweite und vierte Schaltelement ständig mit Vorschaltradsatz und Hauptradsatz direkt verbunden sind, und dass das sechste und siebte Schaltelement ständig mit dem Hauptradsatz direkt verbunden sind, ohne mit dem Vorschaltradsatz direkt verbunden zu sein. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the first, third and fifth switching element are constantly connected directly to the transfer gearset without being directly connected to the main gearset that the second and fourth shift element are constantly connected directly to the transfer gearset and main gearset, and that the sixth and seventh switching element are constantly connected directly to the main gearset without being directly connected to the transfer gearset.

In Verbindung mit diesem Vorschaltradsatz kann als Anbindung der Schaltelemente an den Hauptradsatz vorgesehen sein, dass die erste drehbar Welle des Hauptradsatzes ständig mit einer drehbaren Welle des Vorschaltradsatzes verbunden ist, ohne mit einem der sieben Schaltelemente direkt verbunden zu sein, dass die zweite drehbare Welle des Hauptradsatzes über das siebte Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar ist, dass die dritte Welle des Hauptradsatzes ständig mit der Abtriebswelle verbunden ist, und dass die vierte drehbare Welle über das sechste Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar ist. In conjunction with this Vorschaltradsatz can be provided as a connection of the switching elements to the main gear that the first rotatable shaft of the main gearset is constantly connected to a rotatable shaft of the transfer gear, without being directly connected to one of the seven switching elements that the second rotatable shaft of the Main gear via the seventh switching element to the drive shaft is connectable, that the third shaft of the main gearset is constantly connected to the output shaft, and that the fourth rotatable shaft via the sixth switching element on the gear housing can be fixed.

In einer konstruktiven Weiterbildung hierzu kann vorgesehen sein, dass die erste drehbare Welle des Hauptradsatzes ein erstes Element des vierten Planetenradsatzes ständig mit einem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, dass die zweite drehbare Welle des Hauptradsatzes ständig mit einem zweiten Element der vierten Planetenradsatzes verbunden ist, dass die dritte drehbare Welle des Hauptradsatzes ständig mit einem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist, und dass die vierte Welle des Hauptradsatzes ständig mit einem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. In a constructive development for this purpose, it can be provided that the first rotatable shaft of the main gearset continuously connects a first element of the fourth planetary gear set with a first element of the third planetary gear set, that the second rotatable shaft of the main gearset is constantly connected to a second element of the fourth planetary gear set, that the third rotatable shaft of the main gearset is constantly connected to a second element of the third planetary gear set, and that the fourth shaft of the main gearset is constantly connected to a third element of the third planetary gear set.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist hinsichtlich der Anbindung der Schaltelemente an den Vorschaltradsatz vorgesehen, dass die erste Welle des Vorschaltradsatzes über das erste Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar ist, dass die zweite Welle des Vorschaltradsatzes über das dritte Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar und über das vierte Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar ist, dass die vierte Welle des Vorschaltradsatzes über das fünfte Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar ist, und dass die fünfte Welle des Vorschaltradsatzes über das zweite Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar ist. In a preferred embodiment, it is provided with respect to the connection of the switching elements to the transfer gearset that the first shaft of the transfer gearset on the first switching element on the transmission housing can be fixed, that the second shaft of the transfer gear set on the third switching element on the transmission housing and via the fourth switching element with the Drive shaft is connectable, that the fourth shaft of the transfer gearset on the fifth shift element on the transmission housing can be fixed, and that the fifth shaft of the transfer gearset via the second switching element with the drive shaft is connectable.

In einer hierzu alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist hinsichtlich der Anbindung der Schaltelemente an den Vorschaltradsatz vorgesehen, dass die erste Welle des Vorschaltradsatzes über das erste Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar und über das zweite Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar ist, dass die zweite Welle des Vorschaltradsatzes über das dritte Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar und über das vierte Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar ist, und dass die vierte Welle des Vorschaltradsatzes über das fünfte Schaltelement am Getriebegehäuse festsetzbar ist. In an alternative embodiment of the invention, it is provided with respect to the connection of the shift elements to the transfer gearset that the first shaft of the transfer gearset via the first switching element on the transmission housing can be fixed and connectable via the second switching element to the drive shaft, that the second shaft of the transfer gearset on the third switching element on the transmission housing can be fixed and connectable via the fourth switching element to the drive shaft, and that the fourth shaft of the transfer gearset via the fifth switching element on the transmission housing can be fixed.

In einer konstruktiven Weiterbildung des Vorschaltradsatzes kann vorgesehen sein, dass die erste Welle des Vorschaltradsatzes ständig mit einem ersten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, dass die zweite Welle des Vorschaltradsatzes ständig mit einem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, dass die dritte Welle des Vorschaltradsatzes ein drittes Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet und über die Verbindungswelle ständig mit einer Welle des Hauptradsatzes verbunden ist, dass die vierte Welle ständig mit einem dritten Element des zweiten Planetenradsatz verbunden ist, und dass die fünfte Welle des Vorschaltradsatzes ein viertes Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet. Dabei sind das erste und das fünfte Element des ersten Planetenradsatzes über Planetenräder des ersten Planetenradsatzes miteinander wirkverbunden. In a constructive development of the transfer gearset can be provided that the first shaft of the transfer gearset is constantly connected to a first element of the first planetary gear set, that the second shaft of the transfer gearset is constantly connected to a second element of the first planetary gear set that the third wave of the transfer gear a third element of the first planetary gear set is continuously connected to a second element of the second planetary gear set and connected via the connecting shaft is constantly connected to a shaft of the main gearset that the fourth shaft is constantly connected to a third element of the second planetary gear set, and that the fifth shaft of the transfer gear a fourth element of the first planetary gear set constantly connects to a first element of the second planetary gear set. In this case, the first and the fifth element of the first planetary gear set are operatively connected to each other via planet wheels of the first planetary gear set.

Dabei ist unter der Formulierung „Element eines Planetenradsatzes“ ein Sonnenrad, ein Planetenradträger oder ein Hohlrad dieses Planetenradsatzes zu verstehen. Here, the term "element of a planetary gear set" is understood to mean a sun gear, a planet carrier or a ring gear of this planetary gear set.

Im Zusammenhang mit der Ankoppelung eines Schaltelementes an einen Planetenradsatz ist unter der Formulierung „ständig verbunden“ zu verstehen, dass das Eingangs- oder Ausgangselement des jeweiligen Schaltelementes über eine drehfeste oder drehelastischen Verbindung unmittelbar mit einem der Elemente des jeweiligen Planetenradsatzes verbunden ist, sodass es stets eine feste Drehzahlbeziehung zwischen diesem Planetenradsatzelement und dem Eingangs- bzw. Ausgangselement dieses Schaltelementes gibt. In connection with the coupling of a switching element to a planetary gear is under the phrase "constantly connected" to understand that the input or output element of the respective switching element is connected via a rotationally fixed or torsionally elastic connection directly to one of the elements of the respective planetary gear set, so it always gives a fixed speed relationship between this Planetenradsatzelement and the input and output element of this switching element.

Im Zusammenhang mit der Ankoppelung eines Schaltelementes an eine Welle ist unter der Formulierung „ständig verbunden“ zu verstehen, dass das Eingangs- oder Ausgangselement des jeweiligen Schaltelementes über eine drehfeste oder drehelastischen Verbindung unmittelbar mit der jeweiligen Welle verbunden ist, sodass es stets eine feste Drehzahlbeziehung zwischen dieser Welle und dem Eingangs- bzw. Ausgangselement dieses Schaltelementes gibt. In connection with the coupling of a switching element to a shaft is under the phrase "constantly connected" to understand that the input or output element of the respective switching element is connected via a rotationally fixed or torsionally elastic connection directly to the respective shaft, so that there is always a fixed speed relationship between this shaft and the input or output element of this switching element is.

Im Zusammenhang mit der Ankoppelung eines Planetenradsatzes an einen anderen Planetenradsatz ist unter der Formulierung „ständig verbunden“ zu verstehen, dass eines der Elemente des jeweiligen Planetenradsatzes über eine drehfeste oder drehelastischen Verbindung unmittelbar mit einem der Elemente des jeweiligen anderen Planetenradsatzes verbunden ist, sodass es stets eine feste Drehzahlbeziehung zwischen diesen beiden Planetenradsatzelementen gibt. In connection with the coupling of a planetary gear set to another planetary gear set is to be understood by the phrase "constantly connected" that one of the elements of the respective planetary gear set is connected via a non-rotatable or torsionally elastic connection directly to one of the elements of the respective other planetary gear set, so that there is always a fixed speed relationship between these two Planetenradsatzelementen.

Im Zusammenhang mit der Ankoppelung eines Planetenradsatzelementes oder eines Schaltelementes an das Gehäuse ist unter der Formulierung „ständig verbunden“ zu verstehen, dass das jeweilige Planetenradsatzelement bzw. das Ausgangselement des jeweiligen Schaltelementes eine drehfeste oder drehelastischen Verbindung unmittelbar mit dem Gehäuse verbunden ist, sodass das jeweilige Planetenradsatzelement bzw. das Ausgangselement des jeweiligen Schaltelementes stets stillsteht. In connection with the coupling of a Planetenradsatzelementes or a switching element to the housing is under the phrase "constantly connected" to understand that the respective Planetenradsatzelement or the output element of the respective switching element is a rotationally fixed or torsionally elastic connection is directly connected to the housing, so that the respective Planetenradsatzelement or the output element of the respective switching element always stands still.

Damit weist das erfindungsgemäße Automatgetriebe gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik eine eigenständige Kinematik auf, wobei unter Verwendung der sieben Schaltelemente stets elf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schaltbar sind. Thus, the automatic transmission according to the invention over the generic state of the art on an independent kinematics, with the use of seven switching elements always eleven forward gears and one reverse gear can be switched.

Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Automatgetriebe in jedem Gang drei der sieben Schaltelemente geschlossen. Dabei wird bei einem Wechsel von einem Gang in den nachfolgend höheren oder niedrigeren Gang jeweils nur eines der zuvor geschlossenen Schaltelemente geöffnet und ein zuvor offenes Schaltelement geschlossen, sodass beim sequenziellen Hoch- und Zurückschalten um jeweils einen Gang so genannte Gruppenschaltungen vermieden werden. Preferably, in the automatic transmission according to the invention in each gear, three of the seven shift elements are closed. In this case, only one of the previously closed switching elements is opened and a previously open switching element is closed during a change from a gear in the subsequent higher or lower gear, so that the sequential upshift and downshift by one gear so-called group circuits are avoided.

Das erfindungsgemäße Automatgetriebe zeichnet sich durch einen guten Wirkungsgrad aus, insbesondere dadurch, dass in zehn der elf Vorwärtsgängen nur einer der beiden Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes drehmomentführend ist, während der andere dieser beiden Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes lastlos ist und somit die Verzahnungsverluste minimiert sind. The automatic transmission according to the invention is characterized by good efficiency, in particular the fact that in ten of the eleven forward gears only one of the two individual planetary gear sets of the main gear is torque conducting, while the other of these two individual planetary gear sets of the main gear is without load and thus the gear losses are minimized ,

Die hier vorgeschlagene Anbindung des jeweils als Kupplung ausgebildeten zweiten und vierten Schaltelementes ermöglicht eine für rotierende Kupplungen konstruktiv einfache und leckagesparende Versorgung mit Druck- und Schmiermittel für hydraulische Ansteuerung und Kühlung dieser beiden Kupplungen von der Antriebswelle her, sowie die fertigungstechnisch günstige Bildung einer leicht vormontierbaren Baugruppe. Die hier vorgeschlagene Anbindung des jeweils als Bremse ausgebildeten ersten, dritten und fünften Schaltelementes ermöglicht eine konstruktiv und auslegungstechnisch günstige und – sofern in axialer Richtung gesehen radial über dem Vorschaltradsatz oder radial über der Kupplungsbaugruppe angeordnet – auch baulängensparende Anordnung auf großem Durchmesser im Bereich der Getriebegehäuseaußenwand sowie eine konstruktive sehr einfache Zugänglichkeit für eine hydraulische oder auch mechanische Ansteuerung dieser drei Bremsen. The proposed here connection of each formed as a clutch second and fourth switching element allows for rotating clutches structurally simple and leakage-saving supply of pressure and lubricant for hydraulic control and cooling of these two clutches of the drive shaft ago, and the production technology favorable formation of a slightly pre-assembled assembly , The proposed here connection of each designed as a brake first, third and fifth switching element allows a structurally and design favorable and - if viewed in the axial direction radially over the transfer gear or radially arranged on the coupling assembly - also construction length-saving arrangement on a large diameter in the transmission housing outer wall and a constructive very easy accessibility for a hydraulic or mechanical control of these three brakes.

Ist das sechste Schaltelement wie vorgeschalten als Bremse ausgebildet, ergeben sich ebenfalls die bekannten Vorteile hinsichtlich konstruktivem Aufwand und Zugänglichkeit für deren hydraulische oder auch mechanische Ansteuerung. Ist das sechste Schaltelement wie alternativ vorgeschlagen als Kupplung ausgebildet, ergeben sich besondere Bauraumvorteile, sofern das sechste Schaltelement als Klauenkupplung ausgeführt ist. Is the sixth switching element as upstream formed as a brake, there are also the known advantages in terms of design effort and accessibility for their hydraulic or mechanical control. If the sixth switching element is alternatively designed as a coupling, special space advantages result, provided that the sixth switching element is designed as a dog clutch.

Die vorgeschlagene Anbindung des als Kupplung ausgebildeten siebten Schaltelementes ermöglicht eine für eine rotierende Kupplung konstruktiv einfache und leckagesparende Versorgung mit Druck- und Schmiermittel für hydraulische Ansteuerung und Kühlung dieser Kupplung von der Abtriebswelle her. The proposed connection of the trained as a clutch seventh switching element allows for a rotating clutch structurally simple and leakage-saving supply of pressure and lubricant for hydraulic control and cooling of this clutch from the output shaft.

Um mit sieben Schaltelementen elf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang darzustellen, kann folgende Schaltlogik bzw. Ganglogik vorgesehen sein: Im ersten Vorwärtsgang sind das zweite, fünfte und sechste Schaltelement drehmomentführend. Im zweiten Vorwärtsgang sind das vierte, fünfte und sechste Schaltelement drehmomentführend. Im dritten Vorwärtsgang sind das zweite, vierte und sechste Schaltelement drehmomentführend. Im vierten Vorwärtsgang sind das erste, vierte und sechste Schaltelement drehmomentführend. Im fünften Vorwärtsgang sind das erste, sechste und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im sechsten Vorwärtsgang sind das erste, vierte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im siebten Vorwärtsgang sind das zweite, vierte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im achten Vorwärtsgang sind das vierte, fünfte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im neunten Vorwärtsgang sind das zweite, fünfte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im zehnten Vorwärtsgang sind das dritte, fünfte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im elften Vorwärtsgang sind das zweite, dritte und siebte Schaltelement drehmomentführend. Im Rückwärtsgang sind das zweite, dritte und sechste Schaltelement drehmomentführend. Auch diese Schaltlogik ermöglicht, dass nur im fünften Vorwärtsgang beide Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes gleichzeitig drehmomentführend sind, während in allen anderen Gängen stets nur einer der beiden Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes drehmomentführend sind, was zu einem spürbaren Wirkungsgradgewinn führt. To represent eleven forward gears and one reverse gear with seven shift elements, the following shift logic or gear logic can be provided: In the first forward gear, the second, fifth and sixth shift element are torque-conducting. In the second forward gear, the fourth, fifth and sixth switching element are torque-conducting. In the third forward gear, the second, fourth and sixth switching element are torque-conducting. In the fourth forward gear, the first, fourth and sixth switching element are torque-conducting. In the fifth forward gear, the first, sixth and seventh switching element are torque-conducting. In the sixth forward gear, the first, fourth and seventh switching element are torque-conducting. In the seventh forward gear, the second, fourth and seventh switching element are torque-leading. In the eighth forward gear, the fourth, fifth and seventh switching element are torque-leading. In the ninth forward gear, the second, fifth and seventh switching element are torque-conducting. In the tenth forward gear, the third, fifth and seventh switching element are torque-conducting. In the eleventh forward gear, the second, third and seventh switching element are torque-conducting. In reverse, the second, third and sixth switching element are torque-conducting. This switching logic allows that only in the fifth forward both planetary gear sets of the main gearset are simultaneously conducting torque, while in all other courses always only one of the two individual planetary gear sets of the main gear are torque-leading, resulting in a noticeable gain in efficiency.

Sofern die erfindungsgemäße Kinematik der Koppelung der vier Planetenradsätzen untereinander, zu den verschiedenen Schaltelementen, zur Antriebswelle und zur Abtriebswelle beibehalten wird, ist der konstruktive Aufbau der vier Planetenradsätze in weiten Grenzen variierbar. So können einzelne oder mehrere der so genannten Minus-Planetenradsätze, deren jeweilige Planetenräder mit Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes kämmen, auch durch jeweils einen so genannten Plus-Planetenradsatz ersetzt werden, was alternative räumliche Anordnung einzelner Schaltelemente innerhalb des Getriebegehäuses ermöglicht. Bekanntlich weist ein Plus-Planetenradsatz einen Planetenradträger mit daran drehbar gelagerten inneren und äußeren Planetenrädern auf, wobei jedes der inneren Planetenräder mit jeweils einem äußeren Planetenrad und mit dem Sonnenrad des Plus-Planetenradsatzes kämmt, während jedes der äußeren Planetenräder mit jeweils einem inneren Planetenrad und mit dem Hohlrad des Plus-Planetenradsatzes kämmt. If the kinematics according to the invention the coupling of the four planetary gear sets is maintained among each other, to the various switching elements to the drive shaft and the output shaft, the structural design of the four planetary gear sets can be varied within wide limits. Thus, one or more of the so-called minus planetary gear sets, whose respective planetary gears mesh with the sun gear and ring gear of the respective planetary gear set, can also be replaced by a so-called plus planetary gear set, which allows alternative spatial arrangement of individual switching elements within the transmission housing. As is well known, a positive planetary gearset includes a planetary carrier having inner and outer planetary gears rotatably mounted thereon, each of the inner planetary gears meshing with an outer planetary gear and the sun gear of the plus planetary gear while each of the outer planetary gears each having an inner planetary gear and the ring gear of the positive planetary gear meshes.

Zur Gewährleistung der gleichen Kinematik des beanspruchten Radsatzsystems ist ausreichend, dass das erste Element jedes Minus-Planetenradsatzes und das erste Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Sonnenrad ausgebildet ist, dass das zweite Element jedes Minus-Planetenradsatzes als Planetenradträger ausgebildet ist, während das zweite Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Hohlrad ausgebildet ist, und dass das dritte Element jedes Minus-Planetenradsatzes als Hohlrad ausgebildet ist, während das dritte Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Planetenradträger ausgebildet ist. To ensure the same kinematics of the claimed wheelset system is sufficient that the first element of each negative planetary gear set and the first element of each plus planetary gear is formed as a sun gear, that the second element of each negative planetary gear set is designed as a planet carrier, while the second element each Plus planetary gear set is designed as a ring gear, and that the third element of each negative planetary gear set is designed as a ring gear, while the third element of each plus planetary gear set is designed as a planet carrier.

Hinsichtlich der räumlichen Anordnung der vier Planetenradsätze im Gehäuse des Automatgetriebes wird in einer Ausgestaltung vorgeschlagen, alle vier Planetenradsätze koaxial zueinander nebeneinander in der definierten Reihenfolge „erster, zweiter, dritter, vierter Planetenradsatz“ anzuordnen, wodurch es möglich ist, alle Kupplungen in einfacher Weise leckagearm mit dem zur hydraulischen Betätigung erforderlichen Druckmittel zu versorgen. Für eine Anwendung mit koaxial zueinander verlaufender Antriebs- und Abtriebswelle ist es in diesem Fall zweckmäßig, dass der erste Planetenradsatz der dem Antrieb des Automatgetriebes zugewandte Planetenradsatz der Planetenradsatzgruppe ist. With regard to the spatial arrangement of the four planetary gear sets in the housing of the automatic transmission is proposed in one embodiment, all four planetary gear coaxial with each other next to each other in the order defined "first, second, third, fourth planetary gear" to order, which makes it possible, all couplings in a simple way leckagearm to supply the necessary pressure for hydraulic actuation pressure medium. For an application with coaxially extending drive and output shaft, it is expedient in this case that the first planetary gear set of the drive of the automatic transmission facing planetary gear is the planetary gear set.

Selbstverständlich sind auch andere räumliche Anordnungen der vier Planetenradsätze und der sieben Schaltelemente im Gehäuse des Automatgetriebes möglich. Of course, other spatial arrangements of the four planetary gear sets and the seven switching elements in the housing of the automatic transmission are possible.

Alle vorgeschlagenen Ausführungen und Ausgestaltungen eines Automatgetriebes gemäß der Erfindung weisen insbesondere für Personenkraftwagen in der Praxis brauchbare Übersetzungen mit sehr großer Gesamtspreizung in hinsichtlich der Fahrbarkeit günstiger Gangabstufung auf, was sich auf den angestrebt niedrigen Kraftstoffverbrauch positiv auswirkt. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Automatgetriebe durch eine gemessen an der Gangzahl geringe Anzahl an Schaltelementen und einen vergleichsweise geringen Bauaufwand aus. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Automatgetriebe durch einen guten Wirkungsgrad aus, insbesondere dadurch, dass in zehn der elf Vorwärtsgängen nur einer der beiden Einzel-Planetenradsätze des Hauptradsatzes drehmomentführend ist, während der andere dieser beiden Einzel-Planetenradsätze lastlos ist und somit die Verzahnungsverluste in den außerdem einfach aufgebauten Einzel-Planetenradsätzen minimiert sind. Positiv auf den Wirkungsgrad wirken sich auch die geringen Schleppverluste an den Schaltelementen aus, da in jedem Gang jeweils drei der Schaltelemente im Eingriff sind. All proposed embodiments and embodiments of an automatic transmission according to the invention have in particular for passenger cars in practice useful translations with very large overall spread in terms of drivability favorable gear ratio, which has a positive effect on the desired low fuel consumption. In addition, the automatic transmission according to the invention is characterized by a small number of switching elements measured on the number of gears and a comparatively low construction cost. Furthermore, the automatic transmission according to the invention is characterized by a good efficiency, in particular the fact that in ten of the eleven forward gears only one of the two individual planetary gear sets of the main gear is torque conducting, while the other of these two individual planetary gear sets is without load and thus the gear losses in the addition simply constructed single planetary gear sets are minimized. The low drag losses on the shift elements also have a positive effect on efficiency, since in each gear three of the shift elements are engaged.

In vorteilhafter Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Automatgetriebe möglich, ein Anfahren des Kraftfahrzeugs sowohl mit einem getriebeexternen Anfahrelement als auch mit einem getriebeinternen Reibschaltelement zu realisieren. Ein getriebeexternes Anfahrelement kann in an sich bekannter Weise beispielsweise als hydrodynamischer Drehmomentwandler (vorzugsweise mit Wandlerüberbrückungskupplung), als so genannte trockene Anfahrkupplung, als so genannte nasse Anfahrkupplung, als Magnetpulverkupplung oder als Fliehkraftkupplung ausgebildet sein. Alternativ zur Anordnung eines derartigen Anfahrelement in Kraftflussrichtung zwischen Antriebsmotor und Automatgetriebe kann das getriebeexterne Anfahrelement in Kraftflussrichtung auch hinter dem Automatgetriebe angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Antriebswelle des Automatgetriebe ständig verdrehfest oder verdrehelastisch mit der Kurbelwelle des Antriebsmotors verbunden ist. Als getriebeinternes Anfahrelement eignet sich insbesondere das als Bremse ausgebildete sechste Schaltelement, das in den ersten fünf Vorwärtsgängen und im Rückwärtsgang drehmomentführend ist. Advantageously, it is possible with the automatic transmission according to the invention to realize a start of the motor vehicle both with a gear-external starting element and with a transmission-internal friction switching element. A gear-external starting element can be configured in a manner known per se, for example as a hydrodynamic torque converter (preferably with a lockup clutch), as a so-called dry starting clutch, as a so-called wet starting clutch, as a magnetic powder clutch or as a centrifugal clutch. As an alternative to the arrangement of such a starting element in the direction of power flow between the drive motor and the automatic transmission, the transmission-external starting element can also be arranged downstream of the automatic transmission in the direction of flow of force, in which case the drive shaft of the automatic transmission is permanently rotationally or rotationally connected to the crankshaft of the drive motor. As a gear-internal starting element is in particular designed as a brake sixth switching element, which is in the first five forward gears and in reverse torque conducting.

Außerdem ist das erfindungsgemäße Automatgetriebe derart konzipiert, dass eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Triebstrangausgestaltungen sowohl in Kraftflussrichtung als auch in räumlicher Hinsicht ermöglicht wird. So können sich bei gleichem Getriebeschema, je nach Standgetriebeübersetzung der einzelnen Planetensätze, unterschiedliche Gangsprünge ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation ermöglicht wird. Weiterhin ist es ohne besondere konstruktive Maßnahmen möglich, Antrieb und Abtrieb des Automatgetriebes wahlweise koaxial oder achsparallel zueinander anzuordnen. Auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite des Automatgetriebes können ein Achsdifferential und/oder ein Verteilerdifferential angeordnet werden. Es ist zudem möglich, an jeder geeigneten Stelle des Automatgetriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen, beispielsweise zwischen einer Welle und dem Gehäuse oder um zwei Wellen gegebenenfalls zu verbinden. Auch kann auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle oder auf der Abtriebswelle, eine verschleißfreie Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder dergleichen, angeordnet sein, welche insbesondere für den Einsatz in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Auch kann zum Antrieb von zusätzlichen Aggregaten auf jeder Welle, bevorzugt auf der Antriebswelle oder der Abtriebswelle, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein. In addition, the automatic transmission according to the invention is designed such that an adaptability to different drive train configurations is made possible both in the power flow direction as well as in space. Thus, with the same transmission scheme, depending on the stationary gear ratio of the individual planetary gear sets, different gear jumps result, so that an application- or vehicle-specific variation is made possible. Furthermore, it is possible without special design measures to arrange drive and output of the automatic transmission either coaxially or axially parallel to each other. On the drive side or on the output side of the automatic transmission, an axle differential and / or a distributor differential can be arranged. It is also possible to provide additional freewheels at any suitable point of the automatic transmission, for example between a shaft and the housing or to connect two shafts optionally. Also, on each shaft, preferably on the drive shaft or on the output shaft, a wear-free brake, such as a hydraulic or electric retarder or the like, be arranged, which is particularly important for use in commercial vehicles of particular importance. Also may be provided to drive additional units on each shaft, preferably on the drive shaft or the output shaft, a power take-off.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Automatgetriebes besteht darin, dass an jeder Welle zusätzlich eine elektrische Maschine als Generator und/oder als zusätzliche Antriebsmaschine anbringbar ist. Generell ist es in konstruktiv sehr einfacher Weise möglich, eine solche elektrische Maschine direkt an die Antriebswelle oder auch direkt an die Abtriebswelle des Automatgetriebes anzukoppeln. Das vorgeschlagene Radsatzkonzept ermöglicht aber auch, eine solche elektrische Maschine in konstruktiv sehr einfacher Weise direkt an das erste Element des ersten Planetenradsatzes anzukoppeln. Auch die Ankopplung eine solche elektrische Maschine direkt an die Verbindungswelle, die den Vorschaltradsatz ständig mit dem Hauptradsatz verbindet, ist in konstruktiv sehr einfacher Weise möglich. Another advantage of the automatic transmission according to the invention is that on each shaft additionally an electric machine as a generator and / or as an additional drive machine can be attached. In general, it is possible in a structurally very simple way to couple such an electric machine directly to the drive shaft or directly to the output shaft of the automatic transmission. However, the proposed wheel set concept also makes it possible to couple such an electric machine in a structurally very simple manner directly to the first element of the first planetary gear set. The coupling of such an electric machine directly to the connecting shaft, which constantly connects the transfer gearset with the main gear, is possible in a structurally very simple manner.

Die eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen oder Bremsen – wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder Konuskupplungen – verwendet werden. Als Schaltelemente können aber auch formschlüssige Bremsen und/oder Kupplungen – wie z.B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen – eingesetzt werden. The switching elements used can be designed as a load-shifting clutches or brakes. In particular, non-positive clutches or brakes such as e.g. Multi-plate clutches, band brakes and / or cone clutches - can be used. As switching elements but also positive brakes and / or clutches - such. Synchronizers or jaw clutches - are used.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Gleiche bzw. vergleichbare Bauteile sind dabei auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings by way of example. Identical or comparable components are also provided with the same reference numerals. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes; 1 a schematic representation of a first embodiment of an automatic transmission according to the invention;

2 ein beispielhaftes Schaltschema für das Automatgetriebe gemäß 1; 2 an exemplary circuit diagram for the automatic transmission according to 1 ;

3 eine schematische Darstellung eines ersten Anwendungs beispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automat getriebes gemäß 1; 3 a schematic representation of a first application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 ;

4 eine schematische Darstellung eines zweiten Anwendungs beispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automat getriebes gemäß 1; 4 a schematic representation of a second application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 ;

5 eine schematische Darstellung eines dritten Anwendungs beispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automat getriebes gemäß 1; 5 a schematic representation of a third application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 ;

6 eine schematische Darstellung eines vierten Anwendungs beispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automat getriebes gemäß 1; und 6 a schematic representation of a fourth application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 ; and

7 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes. 7 a schematic representation of a second embodiment example of an automatic transmission according to the invention.

In 1 ist das Radsatzschema eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes dargestellt. Das als Automatgetriebe ausgebildete Getriebe ist mit GE bezeichnet und umfasst eine drehbare Antriebswelle AN, eine drehbare Abtriebswelle AB, vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3 und RS4 sowie sieben Schaltelemente C, B, D, E, A, M und H, die alle in einem Getriebegehäuse GG des Getriebes GE angeordnet sind. Die vier Planetenradsätze RS1 bis RS4 sind räumlich gesehen beispielhaft axial hintereinander angeordnet, hierbei beispielhaft in Reihenfolge „RS1-RS2-RS3-RS4“. In 1 the Radsatzschema a first embodiment of an automatic transmission according to the invention is shown. The transmission designed as an automatic transmission is designated GE and comprises a rotatable drive shaft AN, a rotatable output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3 and RS4 and seven shift elements C, B, D, E, A, M and H, all in a transmission housing GG of the transmission GE are arranged. The four planetary gear sets RS1 to RS4 are spatially arranged by way of example axially one behind the other, here by way of example in the order "RS1-RS2-RS3-RS4".

Antreibbar ist das Getriebe GE von einem in der Figur nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor, dessen Kurbelwelle VN über ein beispielhaft als Drehmomentwandler WD ausgebildetes Anfahrelement mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE wirkverbunden ist. Wie in modernen Drehmomentwand-lern üblich, ist im Kraftfluss parallel zum hydraulischen Kreislauf des Drehmomentwandlers WD eine Wandlerüberbrückungskupplung WK vorgesehen. Zur Schwingungsentkoppelung umfasst der Drehmomentwandlers WD einen mechanischen Torsionsdämpfer TD, der im Kraftfluss zwischen der Kurbelwelle VN und der Antriebswelle AN angeordnet ist und hier beispielhaft direkt und ständig mit der Antriebswelle AN verbunden ist. Je nach Anwendungsfall wird der Fachmann den Aufbau des Drehmomentwandlers WD den gegebenen Anforderungen anpassen und gegebenenfalls auch ein anderes Anfahrelement vorsehen wie beispielsweise eine Anfahrkupplung. The gearbox GE can be driven by an internal combustion engine, not shown in more detail in the FIGURE, whose crankshaft VN is operatively connected to the drive shaft AN of the gearbox GE via a starting element designed as a torque converter WD by way of example. As usual in modern torque converter, a torque converter lockup clutch WK is provided in the power flow parallel to the hydraulic circuit of the torque converter WD. For vibration decoupling, the torque converter WD comprises a mechanical torsional damper TD, which is arranged in the force flow between the crankshaft VN and the drive shaft AN and is here for example directly and permanently connected to the drive shaft AN. Depending on the application, the person skilled in the design of the torque converter WD will adapt to the given requirements and possibly also provide a different starting element such as a starting clutch.

Der erste und zweite Planetenradsatz RS1, RS2 bilden einen schaltbaren Vorschaltradsatz VS, der mit Antriebswelle AN verbindbar ist, während der dritte und vierte Planetenradsatz RS3, RS4 einen schaltbaren Hauptradsatz HS bilden, der ständig sowohl mit der Antriebswelle AN als auch mit der Abtriebswelle AB verbunden ist. Dabei sind Vorschaltradsatz VS und Hauptradsatz HS über genau eine drehbare Verbindungswelle W ständig miteinander verbunden. The first and second planetary gear set RS1, RS2 form a switchable transfer gearset VS, which is connectable to drive shaft AN, while the third and fourth planetary gear set RS3, RS4 form a switchable main gearset HS, which is constantly connected to both the drive input shaft AN and the output shaft AB is. Here, transfer gearset VS and main gearset HS are connected to each other via exactly one rotatable connecting shaft W.

Der den ersten und zweiten Planetenradsatz RS1, RS2 umfassende Vorschaltradsatz VS ist in Art eines so genannten schaltbaren Zwei-Steg-Fünf-Wellen-Planetengetriebes mit fünf drehbaren Wellen wv1, wv2, wv3, wv4, wv5 ausgebildet. Konstruktiv sind beide Einzel-Planetenradsätze RS1, RS2 dieses Vorschaltradsatzes VS beispielhaft als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt. Als konstruktive Besonderheit umfasst der erste Planetenradsatz RS1 vier Elemente, während der zweite Planetenradsatz RS2 in „klassischer“ Weise drei Elemente umfasst. Dabei bildet ein erstes Sonnenrad SO1A das erste Element des ersten Planetenradsatzes RS1, ein Planetenradträger ST1 das zweite Element des ersten Planetenradsatzes RS1, ein Hohlrad HO1 das dritte Element des ersten Planetenradsatzes RS1 und ein zweites Sonnenrad SO1B das vierte Element des ersten Planetenradsatzes RS1, während ein Sonnenrad SO2 das erste Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet, ein Planetenradträger ST2 das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 und ein Hohlrad HO2 das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes RS2. An dem Planetenradträger ST1 sind (in der Figur nicht näher bezeichnete) Planetenräder des ersten Planetenradsatzes RS1 drehbar gelagert, die jeweils mit dem ersten Sonnenrad SO1A, dem zweiten Sonnenrad SO1B und dem Hohlrad HO1 in Zahneingriff sind. An dem Planetenradträger ST2 sind (in der Figur nicht näher bezeichnete) Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehbar gelagert, die jeweils mit Sonnenrad SO2 und Hohlrad HO2 in Zahneingriff sind. The master gearset VS comprising the first and second planetary gearset RS1, RS2 is designed in the manner of a so-called two-bridge switchable five-shaft planetary gear with five rotatable shafts wv1, wv2, wv3, wv4, wv5. In terms of design, both individual planetary gear sets RS1, RS2 of this transfer gearset VS are embodied by way of example as so-called negative planetary gear sets. As a constructional feature, the first planetary gearset RS1 comprises four elements, while the second planetary gearset RS2 comprises three elements in a "classical" manner. A first sun gear SO1A forms the first element of the first planetary gear set RS1, a planet carrier ST1 the second element of the first planetary gearset RS1, a ring gear HO1 the third element of the first planetary gear set RS1 and a second sun gear SO1B the fourth element of the first planetary gear set RS1 Sun gear SO2, the first element of the second planetary gearset RS2 forms, a planet carrier ST2, the second element of the second planetary gearset RS2 and a ring gear HO2, the third element of the second planetary gearset RS2. Planetary gears of the first planetary gear set RS1, which are in meshing engagement with the first sun gear SO1A, the second sun gear SO1B and the ring gear HO1, are rotatably mounted on the planet carrier ST1 (unspecified in the figure). Planetary gears of the second planetary gearset RS2 are rotatably mounted on the planet carrier ST2 (unspecified in the figure), which are in meshing engagement with the sun gear SO2 and the ring gear HO2.

Das erste Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatzes RS1 bildet die erste drehbare Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS. Der Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 bildet die zweite drehbare Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS. Als dritte drehbare Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS sind das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und der Planetenradträger ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 in Art einer ersten Koppelwelle ständig miteinander verbunden. Das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet die vierte drehbare Welle wv4 des Vorschaltradsatzes VS. Als fünfte drehbare Welle wv5 des Vorschaltradsatzes VS sind das zweite Sonnenrad SO1B des ersten Planetenradsatzes RS1 und das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 in Art einer zweiten Koppelwelle ständig miteinander verbunden. Die dritte drehbare Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS ist – wie in 1 – über die Verbindungswelle W ständig mit der ersten Welle wh1 des Hauptradsatzes HS verbunden. The first sun gear SO1A of the first planetary gearset RS1 forms the first rotatable shaft wv1 of the transfer gearset VS. The planet carrier ST1 of the first planetary gear set RS1 forms the second rotatable shaft wv2 of the transfer gearset VS. As the third rotatable shaft wv3 of the transfer gearset VS, the ring gear HO1 of the first planetary gearset RS1 and the planetary carrier ST2 of the second planetary gearset RS2 are continuously interconnected in the manner of a first coupling shaft. The ring gear HO2 of the second planetary gearset RS2 forms the fourth rotatable shaft wv4 of the transfer gearset VS. As the fifth rotatable shaft wv5 of the transfer gearset VS, the second sun gear SO1B of the first planetary gearset RS1 and the sun gear SO2 of the second planetary gearset RS2 are continuously interconnected in the manner of a second coupling shaft. The third rotatable shaft wv3 of the transfer gearset VS is - as in 1 - Connected via the connecting shaft W constantly with the first wave Wh1 of the main gearset HS.

Schaltbar ist dieser Vorschaltradsatz VS über die fünf Schaltelemente C, B, D, E und A, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle beispielhaft als Reibschaltelemente mit Lamellen als Reibelemente ausgebildet sind. Dabei ist das erste Schaltelement C als Bremse ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Kupplung C ständig mit dem ersten Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und dieses Sonnenrad SO1A durch Schließen der Bremse C am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Das zweite Schaltelement B ist als Kupplung ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS und der Antriebswelle AN angeordnet, sodass diese Kupplung B sowohl mit der Antriebswelle AN als auch mit dem ersten Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatzes RS1 ständig verbunden und dieses Sonnenrad SO1A durch Schließen der Kupplung B mit der Antriebswelle AN verbindbar ist. Das dritte Schaltelement D ist als Bremse ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Bremse D ständig mit dem Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und dieser Planetenradträger ST1 durch Schließen der Bremse D am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Das vierte Schaltelement E ist als Kupplung ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS und der Antriebswelle AN angeordnet, sodass diese Kupplung E sowohl mit der Antriebswelle AN als auch mit dem Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 ständig verbunden und dieser erste Planetenradträger ST1 durch Schließen der Kupplung E mit der Antriebswelle AN verbindbar ist. Das fünfte Schaltelement A ist als Bremse ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der vierten Welle wv4 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Kupplung A mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ständig verbunden und dieses Hohlrad HO2 durch Schließen der Kupplung A am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Switchable is this transfer gearset VS on the five switching elements C, B, D, E and A, which are all exemplified in the illustrated embodiment as Reibschaltelemente with lamellae as friction elements. In this case, the first switching element C is designed as a brake and arranged in the power flow between the first wave wv1 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG, so that this clutch C is constantly connected to the first sun gear SO1A of the first planetary gearset RS1 and this sun gear SO1A by closing the brake C. can be fixed to the transmission housing GG. The second switching element B is designed as a clutch and arranged in the power flow between the first shaft wv1 of the transfer gearset VS and the drive shaft AN, so that this clutch B is connected to both the drive shaft AN and to the first sun gear SO1A of the first planetary gearset RS1 and this sun gear SO1A is connectable by closing the clutch B with the drive shaft AN. The third shift element D is designed as a brake and arranged in the power flow between the second shaft wv2 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG, so that this brake D is constantly connected to the planet carrier ST1 of the first planetary gearset RS1 and this planet carrier ST1 by closing the brake D on the transmission housing GG is determinable. The fourth switching element E is designed as a clutch and arranged in the power flow between the second shaft wv2 of the transfer gearset VS and the drive shaft AN, so that this clutch E is constantly connected both to the drive shaft AN and to the planet carrier ST1 of the first planetary gearset RS1 and this first planet carrier ST1 is connectable by closing the clutch E with the drive shaft AN. The fifth switching element A is designed as a brake and arranged in the power flow between the fourth wave wv4 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG, so that this clutch A with the ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2 constantly connected and this ring gear HO2 by closing the clutch A on the gear housing GG is determinable.

Der den dritten und vierten Planetenradsatz RS3, RS4 umfassende Hauptradsatz HS ist in Art eines so genannten schaltbaren Zwei-Steg-Vier-Wellen-Planetengetriebes ausgebildet, wobei dessen vier drehbare Wellen mit wh1, wh2, wh3, wh4 bezeichnet sind. Konstruktiv sind beide Einzel-Planetenradsätze RS3, RS4 dieses Hauptradsatzes HS beispielhaft als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt. Der Hauptradsatz HS weist zwei Koppelwellen auf. Die erste drehbare Welle wh1 des Hauptradsatzes HS bildet die erste Koppelwelle des Hauptradsatzes HS und verbindet das Sonnenrad SO1 des dritten Planetenradsatzes RS3 ständig mit dem Sonnenrad SO4 des vierten Planetenradsatzes RS4, ist selber mit keinem der sieben Schaltelemente direkt verbunden, aber über die Verbindungswelle W ständig mit der dritten drehbaren Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS verbunden, die ihrerseits auch mit keinem der sieben Schaltelemente direkt verbunden. Der Planetenradträger ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 bildet die zweite drehbare Welle wh2 des Hauptradsatzes HS. Die dritte drehbare Welle wh3 des Hauptradsatzes HS bildet die zweite Koppelwelle des Hauptradsatzes HS und verbindet den Planetenradträger ST3 des dritten Planetenradsatzes RS3 ständig mit dem Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und ist zudem ständig mit der Abtriebswelle AB verbunden. Das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 bildet die vierte drehbare Welle wh4 des Hauptradsatzes HS. The third and fourth planetary gearset RS3, RS4 comprehensive main gearset HS is formed in the manner of a so-called two-bridge switchable four-shaft planetary gear, wherein the four rotatable shafts are wh1 wh2 wh3 wh4, respectively. In terms of design, both individual planetary gear sets RS3, RS4 of this main gearset HS are designed by way of example as so-called minus planetary gear sets. The main gearset HS has two coupling shafts. The first rotatable shaft WH1 of the main gearset HS forms the first coupling shaft of the main gearset HS and connects the sun gear SO1 of the third planetary gearset RS3 constantly with the sun gear SO4 of the fourth planetary gear set RS4, itself is not directly connected to any of the seven switching elements, but constantly via the connecting shaft connected to the third rotatable shaft wv3 of the transfer gearset VS, which in turn also with none of the seven switching elements directly connected. The planet carrier ST4 of the fourth planetary gearset RS4 forms the second rotatable shaft wh2 of the main gearset HS. The third rotatable shaft wh3 of the main gearset HS forms the second coupling shaft of the main gearset HS and connects the planet carrier ST3 of the third planetary gearset RS3 constantly with the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4 and is also constantly connected to the output shaft AB. The ring gear HO3 of the third planetary gearset RS3 forms the fourth rotatable shaft wh4 of the main gearset HS.

Schaltbar ist dieser Hauptradsatz HS über die zwei Schaltelemente M und H, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beide beispielhaft als Reibschaltelemente mit Lamellen als Reibelemente ausgebildet sind. Dabei ist das sechste Schaltelement M des Getriebes GE als Bremse ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der vierten Welle wh4 des Hauptradsatzes HS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Bremse M ständig mit dem Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbunden und dieses Hohlrad HO3 durch Schließen der Bremse M am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Das siebte Schaltelement H des Getriebes GE ist als Kupplung ausgebildet und im Kraftfluss zwischen der dritten Welle wh3 des Hauptradsatzes HS und der Antriebswelle AN angeordnet, sodass diese Kupplung H mit dem Planetenradträger ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 ständig direkt verbunden ist und dieser Planetenradträger ST4 durch Schließen der Kupplung H mit der Antriebswelle AN verbindbar ist. Switchable is this main gearset HS on the two switching elements M and H, which are both in the illustrated embodiment, for example, as Reibschaltelemente with lamellae designed as friction elements. In this case, the sixth switching element M of the transmission GE is designed as a brake and arranged in the power flow between the fourth wave wh4 of the main gearset HS and the transmission housing GG, so that this brake M is constantly connected to the ring gear HO3 of the third planetary gear set RS3 and this ring gear HO3 by closing the Brake M on the gearbox GG can be fixed. The seventh switching element H of the transmission GE is designed as a clutch and arranged in the power flow between the third wave wh3 of the main gearset HS and the drive shaft AN, so that this clutch H is constantly directly connected to the planet carrier ST4 of the fourth planetary gearset RS4 and this planet ST4 by closing the coupling H is connectable to the drive shaft AN.

Hinsichtlich der räumlichen Anordnung der Schaltelemente ist in 1 beispielhaft vorgesehen, dass die drei Kupplungen H, E und B eine in fertigungstechnisch günstiger Weise leicht vormontierbare Baugruppe bilden, die am Getriebeeingang angeordnet ist, also auf derjenigen Seite des Vorschaltradsatzes VS, die dem Hauptradsatz HS abgewandt ist. Dabei ist für diese drei Kupplungen H, E, B ein gemeinsamer Außenlamellenträger vorgesehen, der ständig mit der Antriebswelle AN verbunden ist und neben den Lamellenpaketen der drei Kupplungen H, E, B auch die zum Betätigen dieser drei Lamellenpakete notwendigen Servoeinrichtungen aufnimmt. Um diese drei Lamellenpakete auf möglichst großem Durchmesser anordnen zu können, sind sie axial nebeneinander angeordnet, wobei das Lamellenpaket der Kupplung B dem Vorschaltradsatz VS zugewandt ist und das Lamellenpaket der Kupplung E axial zwischen dem Lamellenpaket der Kupplung B und dem Lamellenpaket der Kupplung H angeordnet ist. Neben den fertigungstechnischen Vorteilen bietet die hier vorgeschlagene Anordnung auch den funktionalen Vorteil einer für rotierende Kupplungen konstruktiv einfache und leckagesparende Versorgung mit Druck- und Schmiermittel für hydraulische Ansteuerung und Kühlung aller drei Kupplungen H, E, B von der Antriebswelle AN her. Beispielsweise um Getriebebaulänge zu sparen, wird der Fachmann auch eine radial geschachtelte Anordnung der drei Kupplungen in Betracht ziehen, beispielsweise indem er die beiden Kupplungen E und B räumlich gesehen übereinander anordnet, wobei in diesem Fall das Lamellenpaket der Kupplung B zweckmäßigerweise radial über dem Lamellenpaket der Kupplung E angeordnet ist. With regard to the spatial arrangement of the switching elements is in 1 By way of example provided that the three clutches H, E and B form a preassemblable in production-favorable manner easily preassembled module which is arranged on the transmission input, ie on that side of the transfer gearset VS, which is remote from the main gearset HS. In this case, a common outer disk carrier is provided for these three clutches H, E, B, which is constantly connected to the drive shaft AN and in addition to the disk packs of the three clutches H, E, B also receives the servos necessary for operating these three disk packs. In order to arrange these three disc packs on the largest possible diameter, they are arranged axially adjacent to each other, wherein the disk set of the clutch B faces the transfer gearset VS and the disk set of the clutch E is arranged axially between the disk set of the clutch B and the disk set of the clutch H. , In addition to the manufacturing advantages, the arrangement proposed here also offers the functional advantage of a structurally simple and leak-free supply of pressurized and lubricated hydraulic fluid for rotary clutches and cooling of all three clutches H, E, B from the drive shaft AN. For example, to save transmission length, the expert will also consider a radially nested arrangement of the three clutches, for example by arranging the two clutches E and B spatially superimposed, in which case the disk set of the clutch B expediently radially above the disk pack of Clutch E is arranged.

Die beiden Bremsen C und D sind beispielhaft auf großem Durchmesser axial nebeneinander im Bereich der Außenwand des Getriebegehäuses GG nahe dem Vorschaltradsatz VS angeordnet, beispielhaft nahe dem ersten Planetenradsatz RS1, wobei die Bremse D näher am ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet ist als die Bremse C. In bekannter Weise können die Außenlamellenträger der beiden Bremsen C, D dabei im Getriebegehäuse GG integriert sein. Vorteilhaft ist auch die konstruktive sehr einfache Zugänglichkeit für die hydraulische (oder alternativ mechanische oder alternativ elektrische) Ansteuerung dieser beiden Bremsen C, D. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Lamellenpakete der Bremsen C, D räumlich gesehen in einem Bereich axial zwischen der Kupplungsbaugruppe E/B und dem Vorschaltradsatz VS angeordnet, was einen besonders großen Lamellendurchmesser für die beiden Kupplungen E, B ermöglicht. Zur Einsparung von Getriebebaulänge können die beiden Bremsen C, D beispielsweise aber auch in axialer Richtung gesehen in einem Bereich radial über der Kupplungsbaugruppe E/B angeordnet sein, oder auch in axialer Richtung gesehen zumindest teilweise radial über dem Vorschaltradsatz VS. By way of example, the two brakes C and D are arranged axially next to one another in the region of the outer wall of the gearbox GG near the transfer gearset VS, for example close to the first planetary gearset RS1, the brake D being arranged closer to the first planetary gearset RS1 than the brake C. As is known, the outer disk carriers of the two brakes C, D can be integrated in the transmission housing GG. Also advantageous is the constructive very easy accessibility for the hydraulic (or alternatively mechanical or alternatively electrical) control of these two brakes C, D. In the illustrated embodiment, the two disc packs of the brakes C, D spatially in a range axially between the clutch assembly e / B and the transfer gearset VS arranged, which allows a particularly large disk diameter for the two clutches E, B. In order to save gear length, the two brakes C, D but also, for example, in the axial direction can be arranged in a region radially above the clutch assembly E / B, or viewed in the axial direction at least partially radially over the transfer gearset VS.

Die Bremse A ist getriebebaulängensparend auf großem Durchmesser im Bereich der Außenwand des Getriebegehäuses GG radial über dem zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet. In fertigungstechnisch und kostengünstiger Weise können der Innenlamellenträger der Bremse A und das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 als gemeinsames Bauteil – beispielsweise einstückig – ausgeführt sein. In bekannter Weise kann der Außenlamellenträger der Bremse A im Getriebegehäuse GG integriert sein. Vorteilhaft ist auch die konstruktiv sehr einfache Zugänglichkeit für die hydraulische (oder alternativ mechanische oder alternativ elektrische) Ansteuerung dieser Bremse A. The brake A is gearbox length saving on a large diameter in the region of the outer wall of the gear housing GG arranged radially above the second planetary gear set RS2. In manufacturing technology and cost-effective manner, the inner disk carrier of the brake A and the ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2 as a common component - for example, in one piece - be executed. In known manner, the outer disk carrier of the brake A may be integrated in the transmission housing GG. Also advantageous is the structurally very easy accessibility for the hydraulic (or alternatively mechanical or alternatively electrical) control of this brake A.

Die Bremse M ist getriebebaulängensparend auf großem Durchmesser im Bereich der Außenwand des Getriebegehäuses GG radial über dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet. In fertigungstechnisch und kostengünstiger Weise können der Innenlamellenträger der Bremse M und das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 als gemeinsames Bauteil – beispielsweise einstückig – ausgeführt sein. In bekannter Weise kann der Außenlamellenträger der Bremse M im Getriebegehäuse GG integriert sein. Vorteilhaft ist auch die konstruktiv sehr einfache Zugänglichkeit für die hydraulische (oder alternativ mechanische oder alternativ elektrische) Ansteuerung dieser Bremse M. The brake M is arranged on a large diameter in the region of the outer wall of the transmission housing GG, radially over the third planetary gearset RS3, so as to save gearbox length. In manufacturing technology and cost-effective manner, the inner disk carrier of the brake M and the ring gear HO3 of the third planetary gear set RS3 as a common component - for example, in one piece - be executed. In a known manner, the External disk carrier of the brake M be integrated in the transmission housing GG. Also advantageous is the structurally very easy accessibility for the hydraulic (or alternatively mechanical or alternatively electrical) control of this brake M.

Im Prinzip ist die räumliche Anordnung der Schaltelemente C, B, D, E, A, M, H innerhalb des Getriebegehäuses GG in weiten Grenzen variabel und wird nur durch die Abmessungen und die äußere Formgebung des Getriebegehäuses GG begrenzt. Entsprechend ist die in 1 dargestellte Bauteilanordnung ausdrücklich als nur eine von zahlreichen möglichen Bauteilanordnungs-Varianten zu verstehen. In gleicher Weise ist auch die in 1 dargestellte Ausbildung der Schaltelemente als Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen ausdrücklich als nur beispielhaft zu verstehen. In alternativen Ausgestaltungen können beispielsweise auch formschlüssig schaltbare Klauen- oder Konuskupplung, reibschlüssig schaltbare Bandbremsen oder auch formschlüssig schaltbare Klauen- oder Konusbremsen Verwendung finden. Mit diesen insgesamt sieben Schaltelementen ist C, B, D, E, A, M, H ist ein selektives Schalten von elf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang realisierbar, was nachfolgend anhand von 2 noch näher erläutert wird. In principle, the spatial arrangement of the switching elements C, B, D, E, A, M, H within the transmission housing GG is variable within wide limits and is limited only by the dimensions and the external shape of the gear housing GG. Accordingly, the in 1 illustrated component assembly to understand expressly as only one of numerous possible component arrangement variants. In the same way is also in 1 illustrated embodiment of the switching elements as multi-plate clutches or disk brakes expressly to be understood as exemplary only. In alternative embodiments, for example, form-locking switchable claw or cone clutch, frictionally engageable band brakes or positively switchable claw or cone brakes can be used. With these seven total shift elements C, B, D, E, A, M, H is a selective switching of eleven forward gears and one reverse gear feasible, which is described below with reference to 2 will be explained in more detail.

2 zeigt ein beispielhaftes Schaltschema für die in den 1 bis 4 dargestellten Hybridgetriebe. In jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen, was in den Spalten der 2, die den einzelnen Schaltelementen C, B, D, E, A, M, H zugeordnet sind, mit X gekennzeichnet ist. Um mit den sieben Schaltelementen C, B, D, E, A, M und H elf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang darzustellen, kann demnach folgende Schaltlogik bzw. Ganglogik vorgesehen sein: Im ersten Vorwärtsgang sind das zweite, fünfte und sechste Schaltelement B, A, M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im zweiten Vorwärtsgang sind das vierte, fünfte und sechste Schaltelement E, A, M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im dritten Vorwärtsgang sind das zweite, vierte und sechste Schaltelement B, E, M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im vierten Vorwärtsgang sind das erste, vierte und sechste Schaltelement C, E, M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im fünften Vorwärtsgang sind das erste, sechste und siebte Schaltelement C, M, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im sechsten Vorwärtsgang sind das erste, vierte und siebte Schaltelement C, E, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im siebten Vorwärtsgang sind das zweite, vierte und siebte Schaltelement B, E, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im achten Vorwärtsgang sind das vierte, fünfte und siebte Schaltelement E, A, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im neunten Vorwärtsgang sind das zweite, fünfte und siebte Schaltelement B, A, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im zehnten Vorwärtsgang sind das dritte, fünfte und siebte Schaltelement D, A, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im elften Vorwärtsgang sind das zweite, dritte und siebte Schaltelement B, D, H geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Im Rückwärtsgang sind das zweite, dritte und sechste Schaltelement B, D, M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend. Diese Schaltlogik ermöglicht, dass nur im fünften Vorwärtsgang beide Einzel-Planetenradsätze RS3, RS4 des Hauptradsatzes HS gleichzeitig drehmomentführend sind, während in allen anderen Gängen stets nur einer der beiden Einzel-Planetenradsätze RS3, RS4 des Hauptradsatzes HS drehmomentführend sind, was den Wirkungsgrad positiv beeinflusst. 2 shows an exemplary circuit diagram for in the 1 to 4 illustrated hybrid transmission. In each course, three switching elements are closed, which in the columns of 2 , which are assigned to the individual switching elements C, B, D, E, A, M, H, marked with X. In order to display eleven forward gears and one reverse gear with the seven shift elements C, B, D, E, A, M and H, the following shift logic or gear logic can accordingly be provided: in the first forward gear, the second, fifth and sixth shift elements B, A, M closed or at least torque-leading. In the second forward gear, the fourth, fifth and sixth switching element E, A, M are closed or at least torque-leading. In the third forward gear, the second, fourth and sixth shifting elements B, E, M are closed or at least torque-carrying. In the fourth forward gear, the first, fourth and sixth switching elements C, E, M are closed or at least torque-leading. In the fifth forward gear, the first, sixth and seventh switching element C, M, H are closed or at least torque-leading. In the sixth forward gear, the first, fourth and seventh switching element C, E, H are closed or at least torque-leading. In the seventh forward gear, the second, fourth and seventh switching element B, E, H are closed or at least torque-leading. In the eighth forward gear, the fourth, fifth and seventh switching element E, A, H are closed or at least torque-leading. In the ninth forward gear, the second, fifth and seventh switching element B, A, H are closed or at least torque-leading. In the tenth forward gear, the third, fifth and seventh switching element D, A, H are closed or at least torque-leading. In the eleventh forward gear, the second, third and seventh switching element B, D, H are closed or at least torque-leading. In reverse, the second, third and sixth switching element B, D, M are closed or at least torque-leading. This switching logic allows only single fifth planetary gear sets RS3, RS4 of the main gearset HS are simultaneously torque conducting, while in all other gears always only one of the two individual planetary gear sets RS3, RS4 of the main gearset HS are torque conducting, which positively affects the efficiency ,

Gemäß dieser Schaltlogik werden bei sequentieller Schaltweise – also bei Hoch- oder Zurückschalten um jeweils einen Gang – so genannte Gruppenschaltungen vermieden, da zwei in der Schaltlogik benachbarte Gangstufen stets zwei Schaltelemente gemeinsam benutzen. Insgesamt können zumindest elf Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang mit für die Praxis sinnvollen Übersetzungen geschaltet werden. Dass in jedem Gang drei Schaltelemente geschlossen sind, wirkt sich – infolge der Minimierung der an geöffneten Reibschaltelementen obligatorisch auftretenden Schleppverluste – auf den Wirkungsgrad des Getriebes positiv aus. According to this switching logic so-called group switching is avoided in sequential switching mode - ie when switching up or down by one gear - since two in the shift logic adjacent gear stages always use two switching elements together. Overall, at least eleven forward gears and at least one reverse gear can be switched with useful for practical translations. The fact that three shift elements are closed in each gear has a positive effect on the efficiency of the transmission due to the minimization of the drag losses that are obligatory on open friction shift elements.

Selbstverständlich sind die in den 1 zuvor dargestellten Getriebeschemata auch mit einer anderen räumlichen Anordnung der vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 darstellbar, ohne die jeweilige Kinematik des Getriebes zu verändern. Solches kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn bei dem Getriebe Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB nicht koaxial zueinander angeordnet sein sollen, wie dies beispielsweise bei einem so genannten Front-Quer-Einbau im Fahrzeug der Fall ist. Of course, those in the 1 previously illustrated transmission schemes also with a different spatial arrangement of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 representable without changing the respective kinematics of the transmission. Such may be useful, in particular, when the transmission drive shaft AN and output shaft AB are not to be arranged coaxially to each other, as is the case for example in a so-called front-transverse installation in the vehicle.

Auch hat die in 1 zuvor vorgeschlagene räumliche Anordnung der sieben Schaltelemente innerhalb des Getriebegehäuses nur beispielhaften Charakter. Bei Bedarf und je nach den gegebenen baulichen Möglichkeiten wird der Fachmann auch sinnvolle Alternativen für die Anordnung der Schaltelemente realisieren. Also has the in 1 previously proposed spatial arrangement of the seven switching elements within the transmission housing only exemplary character. If necessary and depending on the given structural options, the skilled person will also realize meaningful alternatives for the arrangement of the switching elements.

Ausgehend von der Erkenntnis, dass es prinzipiell möglich ist, einen so genannten Minus-Planetenradsatz durch einen kinematisch gleichwertigen Plus-Planetenradsatz zu ersetzen, sofern es die Ankopplung von Sonnenrad, Planetenradträger und Hohlrad dieses Planetenradsatzes an die andern Planetenradsätze und die Schaltelemente und gegebenenfalls an das Gehäuse räumlich zulässt, wird der Fachmann bei Bedarf einzelne oder mehrere der in den Figuren dargestellten Minus-Planetenradsätze vier Planetenradsätze durch einen Plus-Planetenradsatz bzw. mehrere Plus-Planetenradsätze ersetzen. Bekanntlich ist bei einem Minus-Planetenradsatz jedes seiner Planetenräder sowohl mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Zahneingriff, während bei einem Plus-Planetenradsatz jedes seiner inneren Planetenräder mit einem seiner äußeren Planetenräder und dem Sonnenrad in Zahneingriff ist und jedes seiner äußeren Planetenräder mit einem seiner inneren Planetenräder und dem Hohlrad in Zahneingriff ist. Based on the finding that it is possible in principle to replace a so-called minus planetary gear set by a kinematic equivalent plus planetary gear, provided that the coupling of sun, planet and ring gear of this planetary gear set to the other planetary gear sets and the switching elements and optionally to the If space permits, the skilled person will, if necessary, one or more of the negative planetary gear sets shown in the figures replace four planetary gear sets with one plus planetary gear set or several plus planetary gear sets. As is well known, in a negative planetary gear set, each of its planetary gears mesh with both the sun gear and the ring gear, while in a plus planetary gear set, each of its inner planet gears mesh with one of its outer planet gears and the sun gear and each of its outer planetary gears mesh with one of its inner gears Planet gears and the ring gear is in meshing engagement.

Zur Beibehaltung des Kinematik des Radsatzsystems muss hierbei lediglich das erste Element jedes Minus-Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Element jedes Minus-Planetenradsatzes als Planetenradträger und das dritte Element jedes Minus-Planetenradsatzes als Hohlrad ausgebildet sein, während das erste Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Hohlrad und das dritte Element jedes Plus-Planetenradsatzes als Planetenradträger ausgebildet sein muss. Alle derartig generierten Varianten können mit der in 2 dargestellten Schaltlogik elf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang schalten. To maintain the kinematics of the wheelset system, only the first element of each negative planetary gear set as sun gear, the second element of each negative planetary gear set as planet carrier and the third element of each negative planetary gear set must be formed as a ring gear, while the first element of each plus planetary gear as Sun gear, the second element of each plus planetary gear set must be designed as a ring gear and the third element of each plus planetary gear as a planet carrier. All variants generated in this way can be compared with those in 2 shown switching logic eleven forward gears and one reverse gear.

Das erfindungsgemäße Getriebekonzept eignet sich auch vorzüglich für den Einbau in einen Hybridantriebstrang, was nachfolgend anhand der 3, 4, 5 und 6 erläutert wird. The transmission concept according to the invention is also excellent for installation in a hybrid powertrain, which is described below with reference to 3 . 4 . 5 and 6 is explained.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Anwendungsbeispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automatgetriebes gemäß 1. Wiederum umfasst das als Automatgetriebe ausgebildete Getriebe GE neben Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und sieben Schaltelemente C, B, D, E, A, M, H, alle im Getriebegehäuse GG angeordnet. Leicht ersichtlich ist, dass das in 3 dargestellte Getriebe GE kinematisch identisch mit dem in 1 dargestellten Getriebe GE ist, jedoch ergänzt um einen zusätzlichen elektrischen Antrieb. 3 shows a schematic representation of a first application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 , In turn, the transmission GE embodied as an automatic transmission comprises, in addition to the input shaft AN and the output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and seven shifting elements C, B, D, E, A, M, H, all arranged in the transmission housing GG. It is easy to see that in 3 shown gear GE kinematically identical to the in 1 shown GE is, however, supplemented by an additional electric drive.

Antreibbar ist das Getriebe GE zum einen von einem Verbrennungsmotor VM, dessen Kurbelwelle VN über eine Anfahrkupplung AK mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE verbindbar ist. Zur Schwingungsentkoppelung ist im Kraftfluss zwischen der Kurbelwelle VN und der Anfahrkupplung AK ein mechanischer Torsionsdämpfer TD vorgesehen. Zum anderen ist das Getriebe GE von einer zusätzlichen Elektromaschine EM antreibbar, die ihrerseits von einem Steuergerät EMC angesteuert und geregelt wird und beim Antreiben des Getriebes GE Energie aus einem Akkumulator EB bezieht. Im so genannten Rekuperationsbetrieb kann das Getriebe GE Energie über die dann vom Getriebe GE angetriebene Elektromaschine EM in diesen Akkumulator EB einspeisten. Hierzu ist ein Rotor EMR der Elektromaschine EM ständig mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE direkt verbunden. Ein Stator EMS der Elektromaschine EM ist getriebegehäusefest. The gearbox GE is drivable on the one hand by an internal combustion engine VM, whose crankshaft VN can be connected via a starting clutch AK to the drive shaft AN of the transmission GE. For vibration decoupling, a mechanical torsional damper TD is provided in the force flow between the crankshaft VN and the starting clutch AK. On the other hand, the transmission GE can be driven by an additional electric machine EM, which in turn is controlled and regulated by a control unit EMC and, when driving the transmission GE, draws energy from an accumulator EB. In the so-called recuperation operation, the transmission GE can feed energy via the electric machine EM then driven by the transmission GE into this accumulator EB. For this purpose, a rotor EMR of the electric machine EM is constantly directly connected to the drive shaft AN of the transmission GE. An electric machine EM stator EMS is gearbox fixed.

Der besondere Vorteil der in 3 vorgeschlagenen Konfiguration des zusätzlichen elektrischen Antriebs liegt darin, dass die gegenüber dem gattungsgemäßen Automatgetriebe zusätzliche Elektromaschine EM in äußerst einfacher Weise mit einem bereits vorhandenen Rumpfgetriebe kombinierbar ist, dass also an dem vorhandenem Rumpfgetriebe für die Hybridisierung keine tiefgreifenden getriebeinternen Änderungen vorzunehmen sind. So kann die Elektromaschine je nach Dimensionierung ihrer Antriebsleistung problemlos in den Einbauraum eines Drehmomentwandlers untergebracht werden, der in den meisten bekannten Automatgetrieben als getriebeexternes Anfahrelement im Bereich einer so genannten Wandlerglocke, die einen dem Verbrennungsmotor zugewandten Teil des Getriebegehäuses bildet, angeordnet ist. Bei Bedarf – also bei höherer elektrischer Antriebsleistung – ist eine Verlängerung dieser Wandlerglocke konstruktiv einfach realisierbar. Dem Hersteller des Hydridgetriebes ermöglicht die hier vorgeschlagene Konfiguration also, dass er neben dem Hybridgetriebe auch das gattungsgemäße Automatgetriebe ohne Elektromaschine als in Art eines modularen Baukastens einzeln anbieten kann. The special advantage of in 3 proposed configuration of the additional electric drive is that the over the generic automatic transmission additional electric machine EM can be combined in an extremely simple manner with an existing body gear, so that no radical internal gear changes are made to the existing body gearbox for hybridization. Thus, depending on the dimensioning of its drive power, the electric machine can easily be accommodated in the installation space of a torque converter which is arranged in most known automatic transmissions as a gear-outside starting element in the region of a so-called converter bell, which forms a part of the gearbox housing facing the internal combustion engine. If required - ie with higher electrical drive power - an extension of this converter bell is structurally easy to implement. The manufacturer of the hydride transmission, the configuration proposed here so that he can offer in addition to the hybrid transmission and the generic automatic transmission without electric machine as in the manner of a modular kit individually.

Räumlich gesehen ist die Elektromaschine EM in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel auf der dem Verbrennungsmotor VM zugewandten Seite der Getriebes GE angeordnet, baulängensparend in einem Bereich radial über dem Torsionsdämpfer TD und insbesondere radial über dem als Anfahrkupplung AK ausgebildeten und mit der Antriebswelle AN verbundenen getriebeexternen Anfahrelement des Getriebes GE. Spatially, the electric machine EM is in the in 3 illustrated embodiment on the side facing the engine VM side of the transmission GE arranged to save construction space in a region radially above the torsion damper TD and in particular radially above the trained as starting clutch AK and connected to the drive shaft AN gear external starting element of the transmission GE.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Anwendungsbeispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automatgetriebes gemäß 1. Wiederum weist das als Automatgetriebe ausgebildete Getriebe GE neben Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und sieben Schaltelemente C, B, D, E, A, M, H auf, alle im Getriebegehäuse GG angeordnet. Leicht ersichtlich ist, dass das in 4 dargestellte Getriebe GE kinematisch identisch mit dem in 1 dargestellten Getriebe GE ist, jedoch ergänzt um einen zusätzlichen elektrischen Antrieb, der auf eine getriebeinterne Welle wirkt. 4 shows a schematic representation of a second application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 , Once again, the transmission GE designed as an automatic transmission has, in addition to the input shaft AN and the output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and seven shifting elements C, B, D, E, A, M, H, all arranged in the transmission housing GG. It is easy to see that in 4 shown gear GE kinematically identical to the in 1 shown GE is, however, supplemented by an additional electric drive, which acts on an internal gear shaft.

Entsprechend ist das Getriebe GE zum einen von einem Verbrennungsmotor VM antreibbar, dessen Kurbelwelle VN unter Zwischenschaltung eines zur Schwingungsentkoppelung vorgesehenen mechanischen Torsionsdämpfers TD über eine getriebeexterne Anfahrkupplung AK mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE verbindbar ist. Zum anderen ist das Getriebe GE von einer zusätzlichen Elektromaschine EM antreibbar, die ihrerseits von einem Steuergerät EMC angesteuert und geregelt wird und beim Antreiben des Getriebes GE Energie aus einem Akkumulator EB bezieht. Im so genannten Rekuperationsbetrieb kann das Getriebe GE Energie über die dann vom Getriebe GE angetriebene Elektromaschine EM in diesen Akkumulator EB einspeisten. Hierzu ist ein Rotor EMR der Elektromaschine EM ständig mit der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS – also mit dem Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 – verbunden. Ein Stator EMS der Elektromaschine EM ist getriebegehäusefest. Correspondingly, the transmission GE can be driven, on the one hand, by an internal combustion engine VM, whose crankshaft VN, with the interposition of a mechanical torsional damper TD provided for vibration decoupling, is connected via a transmission-external starting clutch AK to the drive shaft AN of the transmission GE is connectable. On the other hand, the transmission GE can be driven by an additional electric machine EM, which in turn is controlled and regulated by a control unit EMC and, when driving the transmission GE, draws energy from an accumulator EB. In the so-called recuperation operation, the transmission GE can feed energy via the electric machine EM then driven by the transmission GE into this accumulator EB. For this purpose, a rotor EMR of the electric machine EM is constantly connected to the first shaft wv1 of the transfer gearset VS, ie to the sun gear SO1 of the first planetary gear set RS1. An electric machine EM stator EMS is gearbox fixed.

Diese kinematische Ankopplung der gegenüber dem gattungsgemäßen Automatgetriebe zusätzlichen Elektromaschine EM ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise ein so genanntes elektrodynamisches Gangschalten, bei dem die Elektromaschine EM die Lastschaltung übernimmt, also das im Schaltungsverlauf an der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS auftretende Stützmoment übernimmt. This kinematic coupling of the relative to the generic automatic transmission additional electric machine EM allows in a particularly advantageous manner, a so-called electrodynamic gearshift, in which the electric machine EM takes over the load circuit, that takes over the circuit in the course of the first wave wv1 of the Vorschaltradsatzes VS supporting moment.

Sodann kann der Verbrennungsmotor durch die Elektromaschine EM gestartet werden, wenn die Anfahrkupplung AK, das vierte Schaltelement E und das fünfte Schaltelement A zeitgleich geschlossen bzw. drehmomentführend sind, also wenn die zweite Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS (hier also Planetenradträger ST1) mit der Antriebswelle AN verbunden ist und zweitgleich die vierte Welle wh4 des Vorschaltradsatzes VS (hier also das Sonnenrad SO2) am Getriebegehäuse GG festgesetzt ist. Then, the internal combustion engine can be started by the electric machine EM, when the starting clutch AK, the fourth switching element E and the fifth switching element A are simultaneously closed or torque leading, so if the second wave WV2 the Vorschaltradsatzes VS (here planet carrier ST1) with the drive shaft AN is connected and at the same time the fourth wave wh4 of the transfer gearset VS (here, the sun gear SO2) is fixed to the transmission housing GG.

Da über die Elektromaschine EM auch zumindest ein rein elektrischer Vorwärtsgang mit zum Anfahren günstig kurzer Getriebeübersetzung möglich ist, kann in einer zu 4 alternativen Ausgestaltung der kinematischen Ankopplung des Verbrennungsmotors VM an das Getriebe GE vorgesehen sein, dass die Antriebswelle AN des Getriebes GE ohne Zwischenschaltung eines separaten Anfahrelementes (wie beispielsweise einer Kupplung) mit der Kurbelwelle VN des Verbrennungsmotors VM (zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung eines drehschwingungsdämpfenden Torsionsdämpfers) wirkverbunden ist. Because of the electric machine EM and at least a purely electrical forward gear with low starting for starting gear ratio is possible in one to 4 alternative embodiment of the kinematic coupling of the engine VM be provided to the transmission GE that the drive shaft AN of the transmission GE without the interposition of a separate starting element (such as a clutch) with the crankshaft VN of the engine VM (advantageously with the interposition of a torsional vibration damping torsion damper) is operatively connected ,

Konkret ist ein rein elektrischer Fahrgang möglich, wenn das fünfte Schaltelement A und das sechste Schaltelement M gleichzeitig geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend sind, wodurch sowohl die vierte Welle wv4 des Vorschaltradsatzes VS (hier also das Sonnenrad SO2) als auch die vierte Welle wh4 des Hauptradsatzes HS (hier also das Hohlrad HO3) am Getriebegehäuse GG festgesetzt sind. Specifically, a purely electric driving gear is possible if the fifth switching element A and the sixth switching element M are closed or at least torque-conducting, whereby both the fourth wave wv4 of the transfer gearset VS (here the sun gear SO2) and the fourth wave wh4 of the main gearset HS (here, the ring gear HO3) are fixed to the transmission housing GG.

In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Elektromaschine EM räumlich gesehen auf der dem Verbrennungsmotor VM zugewandten Seite der Getriebes GE angeordnet, baulängensparend in einem Bereich zumindest teilweise radial über dem Torsionsdämpfer TD und insbesondere zumindest teilweise radial über der mit der Antriebswelle AN verbundenen Kupplungsbaugruppe mit den Kupplungen H, E, A und B. Diese Anordnung in demjenigen Bereich, in dem bei einem herkömmlichen Wandler-Automatgetriebe der Drehmomentwandler angeordnet ist, ermöglicht die Bildung einer Baugruppe, umfassend die Elektromaschine EM, die Kupplungen H, E, A und B und den Torsionsdämpfer TD, als Substitution für den „klassischen“ Drehmomentwandler, wobei der Rotor EMR der Elektromaschine EM eine eigene und gegenüber dem herkömmlichen Wandler-Automatgetriebe zusätzliche Wellenverbindung zu der hier als Sonnenrad SO1 ausgebildeten ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS benötigt. Diese Wellenverbindung kann beispielsweise über den Innenlamellenträger der Bremse C führen, beispielsweise derart, dass der Rotor EMR formschlüssig mit dem Innenlamellenträger der Bremse C verbunden ist und der Innenlamellenträger der Bremse C form- oder stoffschlüssig mit dem Sonnenrad SO1 verbunden ist. In the in 4 illustrated embodiment, the electric machine EM is spatially arranged on the side facing the engine VM side of the transmission GE, saving construction in an area at least partially radially over the torsion damper TD and in particular at least partially radially over the connected to the drive shaft AN coupling assembly with the clutches H, E. , A and B. This arrangement in the area where the torque converter is arranged in a conventional torque converter automatic transmission enables the formation of an assembly comprising the electric machine EM, the clutches H, E, A and B and the torsional damper TD Substitution for the "classic" torque converter, wherein the rotor EMR the electric machine EM own and compared to the conventional converter automatic transmission additional shaft connection to the here designed as a sun gear SO1 first wave wv1 of the transfer gearset VS needed. This shaft connection can lead, for example via the inner disc carrier of the brake C, for example, such that the rotor EMR is positively connected to the inner disc carrier of the brake C and the inner disc carrier of the brake C is positively or materially connected to the sun gear SO1.

Bei einer zu 4 alternativen Ausführung ohne getriebeexterne Anfahrkupplung AK ist die Elektromaschine EM räumlich gesehen zweckmäßigerweise und baulängensparend in einem Bereich radial über der Kupplungsbaugruppe mit den drei getriebeinternen Kupplungen H, E und B des Getriebes GE angeordnet. At one too 4 Alternative embodiment without external gear starting clutch AK is the electric machine EM spatially seen expediently and save building time in a region radially above the coupling assembly with the three internal transmission clutches H, E and B of the transmission GE.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Anwendungsbeispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automatgetriebes gemäß 1. Wiederum weist das als Automatgetriebe ausgebildete Getriebe GE neben Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und sieben Schaltelemente C, B, D, E, A, M, H auf, alle im Getriebegehäuse GG angeordnet. Leicht ersichtlich ist, dass das in 5 dargestellte Getriebe GE kinematisch identisch mit dem in 1 dargestellten Getriebe GE ist, jedoch ergänzt um einen zusätzlichen elektrischen Antrieb, der auf eine getriebeinterne Welle wirkt. 5 shows a schematic representation of a third application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 , Once again, the transmission GE designed as an automatic transmission has, in addition to the input shaft AN and the output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and seven shifting elements C, B, D, E, A, M, H, all arranged in the transmission housing GG. It is easy to see that in 5 shown gear GE kinematically identical to the in 1 shown GE is, however, supplemented by an additional electric drive, which acts on an internal gear shaft.

Entsprechend ist das Getriebe GE zum einen von einem Verbrennungsmotor VM antreibbar, dessen Kurbelwelle VN unter Zwischenschaltung eines zur Schwingungsentkoppelung vorgesehenen mechanischen Torsionsdämpfers TD und einer separaten Anfahrkupplung AK mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE verbunden ist. Zum anderen ist das Getriebe GE von einer zusätzlichen Elektromaschine EM antreibbar, die ihrerseits von einem Steuergerät EMC angesteuert und geregelt wird und beim Antreiben des Getriebes GE Energie aus einem Akkumulator EB bezieht. Im so genannten Rekuperationsbetrieb kann das Getriebe GE Energie über die dann vom Getriebe GE angetriebene Elektromaschine EM in diesen Akkumulator EB einspeisen. Hierzu ist ein Rotor EMR der Elektromaschine EM an die Verbindungswelle W angekoppelt, die ihrerseits den Vorschaltradsatz VS ständig mit dem Hauptradsatz HS verbindet. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor EMR ständig mit der dritten Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS verbunden. Ein Stator EMS der Elektromaschine EM ist getriebegehäusefest. Correspondingly, the transmission GE can be driven by an internal combustion engine VM whose crankshaft VN is connected to the drive shaft AN of the transmission GE with the interposition of a mechanical torsional damper TD provided for vibration isolation and a separate starting clutch AK. On the other hand, the gear GE is driven by an additional electric machine EM, which in turn is controlled and regulated by a control unit EMC and the Driving the transmission GE draws energy from an accumulator EB. In the so-called recuperation operation, the transmission GE can feed energy via the then driven by the gear GE electric machine EM in this accumulator EB. For this purpose, a rotor EMR of the electric machine EM is coupled to the connecting shaft W, which in turn continuously connects the transfer gearset VS to the main gearset HS. In the embodiment shown here, the rotor EMR is constantly connected to the third wave wv3 of the transfer gearset VS. An electric machine EM stator EMS is gearbox fixed.

Auch diese kinematische Ankopplung der gegenüber dem gattungsgemäßen Automatgetriebe zusätzlichen Elektromaschine EM ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise ein so genanntes elektrodynamisches Gangschalten, bei dem die Elektromaschine EM die Lastschaltung übernimmt, also das im Schaltungsverlauf an der dritten Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS auftretende Stützmoment übernimmt. Also, this kinematic coupling of the relative to the generic automatic transmission additional electric machine EM allows in a particularly advantageous manner, a so-called electrodynamic gearshift, in which the electric machine EM takes over the load circuit, so the occurring in the circuit during the third wave wv3 of the transfer gearset VS supporting torque takes over.

Da über die Elektromaschine EM auch zumindest ein rein elektrischer Vorwärtsgang mit im Fahrbetrieb gut nutzbarer Getriebeübersetzung möglich ist, kann in einer zu 5 alternativen Ausgestaltung der kinematischen Ankopplung des Verbrennungsmotors VM an das Getriebe GE vorgesehen sein, dass die Antriebswelle AN des Getriebes GE ohne Zwischenschaltung eines separaten Anfahrelementes (wie beispielsweise einer Kupplung) mit der Kurbelwelle VN des Verbrennungsmotors VM (zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung eines drehschwingungsdämpfenden Torsionsdämpfers) wirkverbunden ist. Because of the electric machine EM and at least a purely electrical forward gear with good usable in driving gear ratio is possible in one to 5 alternative embodiment of the kinematic coupling of the engine VM be provided to the transmission GE that the drive shaft AN of the transmission GE without the interposition of a separate starting element (such as a clutch) with the crankshaft VN of the engine VM (advantageously with the interposition of a torsional vibration damping torsion damper) is operatively connected ,

Konkret ist ein rein elektrischer Fahrgang möglich, wenn das sechste Schaltelement M geschlossen bzw. zumindest drehmomentführend ist, wodurch die vierte Welle wh4 des Hauptradsatzes HS (hier also das Hohlrad HO3) am Getriebegehäuse GG festgesetzt ist. Specifically, a purely electrical drive is possible when the sixth switching element M is closed or at least torque-leading, whereby the fourth wave Wh4 of the main gearset HS (here, the ring gear HO3) is fixed to the transmission housing GG.

Sodann kann der Verbrennungsmotor VM durch die Elektromaschine EM gestartet werden, wenn die Anfahrkupplung AK, das erste Schaltelement C und das vierte Schaltelement E zeitgleich geschlossen bzw. drehmomentführend sind, also wenn die erste Welle wh1 des Vorschaltradsatzes VS (hier also Sonnenrad SO1) am Getriebegehäuse GG festgesetzt ist und zeitgleich die zweite Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS (hier also Planetenradträger ST1) mit der Antriebswelle AN verbunden ist. Then, the engine VM can be started by the electric machine EM, when the starting clutch AK, the first switching element C and the fourth switching element E are simultaneously closed or torque leading, so if the first wave Wh1 of the transfer gearset VS (here sun gear SO1) on the transmission housing GG is fixed and at the same time the second wave wv2 of the transfer gearset VS (here, planetary ST1) is connected to the drive shaft AN.

Als Alternative oder Ergänzung zur Möglichkeit, den Verbrennungsmotor VM durch die Elektromaschine EM zu starten, ist in 5 ein zusätzlicher Starter-Generator SG vorgesehen, dessen Rotor über den Torsionsdämpfer TD mit der Kurbelwelle VN des Verbrennungsmotors VM wirkverbunden und dessen Stator getriebegehäusefest ist. Angesteuert wird dieser Elektrostarter/-Generator SG von dem Steuergerät EMC, vorrangig zum Starten des Verbrennungsmotors VM. Bei laufendem Verbrennungsmotor VM arbeitet der Elektrostarter/-Generator SG in Art einer klassischen Lichtmaschine, wobei die durch ihn erzeugte Energie, die nicht direkt vom Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbraucht wird, in dem Akkumulator EB gespeichert wird. As an alternative or supplement to the possibility of starting the internal combustion engine VM by the electric machine EM, is in 5 an additional starter generator SG is provided, whose rotor via the torsion damper TD with the crankshaft VN of the internal combustion engine VM operatively connected and whose stator is gearbox fixed. This electric starter / generator SG is controlled by the control unit EMC, primarily for starting the internal combustion engine VM. When the internal combustion engine VM is running, the electric starter / generator SG operates in the manner of a classic generator, the energy generated by it, which is not consumed directly from the electrical system of the motor vehicle, stored in the accumulator EB.

In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Elektromaschine EM räumlich gesehen baulängensparend in einem Bereich radial über dem Vorschaltradsatz VS angeordnet, wodurch der Rotor EMR der Elektromaschine EM über die dritte Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS mit der Verbindungswelle W verbunden ist. In the in 5 illustrated embodiment, the electric machine EM spatially seen sparing arranged in a region radially above the transfer gearset VS, whereby the rotor EMR of the electric machine EM is connected to the connecting shaft W via the third wave wv3 of the transfer gearset VS.

Je nach den gegebenen Einbaubedingungen des Getriebes GE im Fahrzeug kann es auch zweckmäßig sein, die Elektromaschine EM alternativ zu 5 in einem Bereich axial zwischen Vorschaltradsatz VS und Hauptradsatz HS anzuordnen, konkret in einem Bereich axial zwischen Bremse A und Hohlrad HO3. In diesem Fall ist der Rotor der Elektromaschine dann direkt mit der Verbindungswelle W verbunden. Depending on the given installation conditions of the transmission GE in the vehicle, it may also be appropriate to the electric machine EM as an alternative to 5 to be arranged axially in a range between the transfer gearset VS and the main gearset HS, specifically in a region axially between the brake A and the ring gear HO3. In this case, the rotor of the electric machine is then directly connected to the connecting shaft W.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Anwendungsbeispiels eines Hybrid-Antriebstrangs mit dem Automatgetriebes gemäß 1. Wiederum weist das als Automatgetriebe ausgebildete Getriebe GE neben Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB vier Planetenradsätze RS1, RS2, RS3, RS4 und sieben Schaltelemente C, B, D, E, A, M, H auf, alle im Getriebegehäuse GG angeordnet. Leicht ersichtlich ist, dass das in 6 dargestellte Getriebe GE kinematisch identisch mit dem in 1 dargestellten Getriebe GE ist, jedoch ergänzt um einen zusätzlichen elektrischen Antrieb. 6 shows a schematic representation of a third application example of a hybrid powertrain with the automatic transmission according to 1 , Once again, the transmission GE designed as an automatic transmission has, in addition to the input shaft AN and the output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and seven shifting elements C, B, D, E, A, M, H, all arranged in the transmission housing GG. It is easy to see that in 6 shown gear GE kinematically identical to the in 1 shown GE is, however, supplemented by an additional electric drive.

Antreibbar ist das Getriebe GE zum einen von einem Verbrennungsmotor VM, dessen Kurbelwelle VN über eine Anfahrkupplung AK mit der Antriebswelle AN des Getriebes GE verbindbar ist. Zur Schwingungsentkoppelung ist im Kraftfluss zwischen der Kurbelwelle VN und der Anfahrkupplung AK ein mechanischer Torsionsdämpfer TD vorgesehen. Zum anderen ist das Getriebe GE von einer zusätzlichen Elektromaschine EM antreibbar, die ihrerseits von einem Steuergerät EMC angesteuert und geregelt wird und beim Antreiben des Getriebes GE Energie aus einem Akkumulator EB bezieht. Im so genannten Rekuperationsbetrieb kann das Getriebe GE Energie über die dann vom Getriebe GE angetriebene Elektromaschine EM in diesen Akkumulator EB einspeisten. Hierzu ist ein Rotor EMR der Elektromaschine EM ständig mit der dritten Welle wh3 des Hauptradsatzes HS bzw. der Abtriebswelle AN des Getriebes GE direkt verbunden. Ein Stator EMS der Elektromaschine EM ist getriebegehäusefest. The gearbox GE is drivable on the one hand by an internal combustion engine VM, whose crankshaft VN can be connected via a starting clutch AK to the drive shaft AN of the transmission GE. For vibration decoupling, a mechanical torsional damper TD is provided in the force flow between the crankshaft VN and the starting clutch AK. On the other hand, the transmission GE can be driven by an additional electric machine EM, which in turn is controlled and regulated by a control unit EMC and, when driving the transmission GE, draws energy from an accumulator EB. In the so-called recuperation operation, the transmission GE can feed energy via the electric machine EM then driven by the transmission GE into this accumulator EB. For this purpose, a rotor EMR of the electric machine EM is constantly connected to the third shaft wh3 of the main gearset HS or the output shaft AN of the transmission GE directly connected. An electric machine EM stator EMS is gearbox fixed.

Der besondere Vorteil der in 6 vorgeschlagenen Konfiguration des zusätzlichen elektrischen Antriebs liegt wiederum darin, dass die gegenüber dem gattungsgemäßen Automatgetriebe zusätzliche Elektromaschine EM in äußerst einfacher Weise mit einem bereits vorhandenen Rumpfgetriebe kombinierbar ist, dass also an dem vorhandenem Rumpfgetriebe für die Hybridisierung keine tiefgreifenden getriebeinternen Änderungen vorzunehmen sind. So ist es in konstruktiv einfacher Weise möglich, die Elektromaschine EM wahlweise im Bereich des Hauptradsatzes HS innerhalb des Getriebegehäuses GG anzuordnen oder als so genanntes hang-on-Modul mit eigenem Gehäuse im Bereich der Abtriebswelle AN an das Getriebegehäuse GG anzuflanschen. Dem Hersteller des Hydridgetriebes ermöglicht die hier vorgeschlagene Konfiguration also, dass er neben dem Hybridgetriebe auch das gattungsgemäße Automatgetriebe ohne Elektromaschine als in Art eines modularen Baukastens einzeln anbieten kann. The special advantage of in 6 proposed configuration of the additional electric drive, in turn, is that the over the generic automatic transmission additional electric machine EM can be combined in an extremely simple manner with an existing body gear, so that on the existing trunk gear for hybridization no radical internal gear changes are made. So it is possible in a structurally simple manner, either to arrange the electric machine EM within the range of the main gearset HS within the gear housing GG or as a so-called hang-on module with its own housing in the output shaft AN to the gearbox GG to fluff. The manufacturer of the hydride transmission, the configuration proposed here so that he can offer in addition to the hybrid transmission and the generic automatic transmission without electric machine as in the manner of a modular kit individually.

In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Elektromaschine EM räumlich gesehen in auf der dem Verbrennungsmotor VM abgewandten Seite der Getriebes GE angeordnet, hier beispielhaft und getriebebaulängensparend in einem Bereich radial über dem dritten Planetenradsatz RS3. Konstruktiv kann hierbei beispielweise vorgesehen sein, dass der Rotor EMR der Elektromaschine EM und das Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 einstückig ausgebildet sind., oder dass der Rotor EMR form- oder stoffschlüssig mit dem Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 verbunden ist. Steht für eine derartige räumliche Anordnung der Elektromaschine EM nicht ausreichend Einbauraum im Fahrzeug zur Verfügung, kann die Elektromaschine EM räumlich gesehen auch axial neben dem Hauptradsatz HS auf derjenigen Seite des vierten Planetenradsatzes RS4 angeordnet sein, die dem dritten Planetenradsatz RS3 gegenüber liegt. Diese alternative Anordnung ermöglicht eine schlankere Getriebegehäusebauform. In the in 6 illustrated embodiment, the electric machine EM spatially in arranged on the side facing away from the engine VM side of the transmission GE, here example and gearbox length saving in a region radially above the third planetary gearset RS3. In this context, it can be designed, for example, that the rotor EMR of the electric machine EM and the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4 are integrally formed, or that the rotor EMR is positively or materially connected to the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4. If sufficient installation space in the vehicle is not available for such a spatial arrangement of the electric machine EM, the electric machine EM can also be arranged axially next to the main gearset HS on that side of the fourth planetary gearset RS4 which lies opposite the third planetary gearset RS3. This alternative arrangement allows a slimmer gearbox design.

7 zeigt das Radsatzschema eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes, basierend auf dem in 3 dargestellten Automatgetriebe. Leicht ersichtlich ist, dass sich das in 7 dargestellte Getriebe GE von dem in 3 dargestellten Getriebe im Wesentlichen durch die kinematische Anbindung des Vorschaltradsatzes VS an die ständig mit dem Vorschaltradsatz VS verbundenen Schaltelemente B und E unterscheidet. Somit kann die nachfolgende Beschreibung der 7 weitgehend auf diese Besonderheiten beschränkt bleiben, um Wiederholungen zu vermeiden. 7 shows the Radsatzschema a second embodiment of an automatic transmission according to the invention, based on the in 3 illustrated automatic transmission. It is easy to see that this is in 7 shown GE gear from the in 3 illustrated transmission essentially by the kinematic connection of the transfer gearset VS to the constantly connected to the transfer gearset VS switching elements B and E differs. Thus, the following description of the 7 largely limited to these features in order to avoid repetition.

Der den ersten und zweiten Planetenradsatz RS1, RS2 umfassende Vorschaltradsatz VS ist unverändert in Art eines schaltbaren Zwei-Steg-Fünf-Wellen-Planetengetriebes mit fünf Wellen wv1, wv2, wv3, wv4, wv5 ausgebildet, wobei die beiden Einzel-Planetenradsätze RS1, RS2 dieses Vorschaltradsatzes VS beispielhaft als Minus-Planetenradsätze ausgeführt sind. Wiederum umfasst der erste Planetenradsatz RS1 als konstruktive Besonderheit vier Elemente, während der zweite Planetenradsatz RS2 in „klassischer“ Weise drei Elemente umfasst. Dabei bildet ein erstes Sonnenrad SO1A das erste Element des ersten Planetenradsatzes RS1, ein Planetenradträger ST1 das zweite Element des ersten Planetenradsatzes RS1, ein Hohlrad HO1 das dritte Element des ersten Planetenradsatzes RS1 und ein zweites Sonnenrad SO1B das vierte Element des ersten Planetenradsatzes RS1, während ein Sonnenrad SO2 das erste Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet, ein Planetenradträger ST2 das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes RS2 und ein Hohlrad HO2 das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes RS2. An dem Planetenradträger ST1 sind (in der Figur nicht näher bezeichnete) Planetenräder des ersten Planetenradsatzes RS1 drehbar gelagert, die jeweils mit dem ersten Sonnenrad SO1A, dem zweiten Sonnenrad SO1B und dem Hohlrad HO1 in Zahneingriff sind. An dem Planetenradträger ST2 sind (in der Figur nicht näher bezeichnete) Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes RS2 drehbar gelagert, die jeweils mit Sonnenrad SO2 und Hohlrad HO2 in Zahneingriff sind. The master gearset VS comprising the first and second planetary gear set RS1, RS2 is formed unchanged in the manner of a switchable two-land five-shaft planetary gear with five shafts wv1, wv2, wv3, wv4, wv5, the two individual planetary gear sets RS1, RS2 This transfer gearset VS are exemplified as negative planetary gear sets. Once again, the first planetary gearset RS1 comprises four elements as a design feature, while the second planetary gearset RS2 comprises three elements in a "classical" manner. A first sun gear SO1A forms the first element of the first planetary gear set RS1, a planet carrier ST1 the second element of the first planetary gearset RS1, a ring gear HO1 the third element of the first planetary gear set RS1 and a second sun gear SO1B the fourth element of the first planetary gear set RS1 Sun gear SO2, the first element of the second planetary gearset RS2 forms, a planet carrier ST2, the second element of the second planetary gearset RS2 and a ring gear HO2, the third element of the second planetary gearset RS2. Planetary gears of the first planetary gear set RS1, which are in meshing engagement with the first sun gear SO1A, the second sun gear SO1B and the ring gear HO1, are rotatably mounted on the planet carrier ST1 (unspecified in the figure). Planetary gears of the second planetary gearset RS2 are rotatably mounted on the planet carrier ST2 (unspecified in the figure), which are in meshing engagement with the sun gear SO2 and the ring gear HO2.

Als hervorzuhebendes Konstruktionsdetail des Vorschaltradsatzes VS ist in 7 vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatz RS1 und das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 beispielhaft als gemeinsames – also einstückig ausgebildetes – Sonnenrad ausgeführt sind. The design detail of the transfer gearset VS to be emphasized is in 7 provided that the second sun gear SO1A of the first planetary gearset RS1 and the sun gear SO2 of the second planetary gearset RS2 are exemplified as a common - so integrally formed - sun gear are executed.

Hinsichtlich seiner fünf Wellen wv1, wv2, wv3, wv4, wv5 unterscheidet sich der in 7 dargestellte Vorschaltradsatz VS nicht von dem in 1 / 3 dargestellten Vorschaltradsatz. Demnach bildet das erste Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatzes RS1 die erste Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS, der Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 die zweite Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS, das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und der ständig mit diesem Hohlrad HO1 verbundene Planetenradträger ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 die dritte Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS, das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 die vierte Welle wv4 des Vorschaltradsatzes VS, und das durch das zweite Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatz RS1 und das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 gebildete gemeinsame Sonnenrad die fünfte Welle wv5 des Vorschaltradsatzes VS. Auch ist die dritte Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS über die Verbindungswelle W ständig mit der ersten Welle wh1 des Hauptradsatzes HS verbunden. With respect to its five waves wv1, wv2, wv3, wv4, wv5 the in 7 shown Vorschaltradsatz VS not from the in 1 / 3 shown Vorschaltradsatz. Accordingly, the first sun gear SO1A of the first planetary gear set RS1, the first wave wv1 of the transfer gearset VS, the planet ST1 of the first planetary gearset RS1, the second wave wv2 of the transfer gearset VS, the ring gear HO1 of the first planetary gearset RS1 and the planetary gear ST1 permanently connected to this ring gear HO1 of the second planetary gearset RS2 the third wave wv3 of the transfer gearset VS, the ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2, the fourth wave wv4 of the transfer gearset VS, and the common sun gear formed by the second sun gear SO1A of the first planetary gearset RS1 and the sun gear SO2 of the second planetary gear set RS2 the fifth wave wv5 of the Counter gearset VS. Also, the third wave wv3 of the transfer gearset VS via the connecting shaft W is constantly connected to the first wave wh1 of the main gearset HS.

Schaltbar ist der in 7 dargestellte Vorschaltradsatz VS wie in 1 / 3 über die fünf Schaltelemente C, B, D, E und A, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle beispielhaft als Reibschaltelemente mit Lamellen als Reibelemente ausgebildet sind. Wie in 1 / 3 ist das als Bremse ausgebildete erste Schaltelement C im Kraftfluss zwischen der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Kupplung C ständig mit dem ersten Sonnenrad SO1A des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und dieses Sonnenrad SO1A durch Schließen der Bremse C am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Im Unterschied zu 1 / 3 ist das als Kupplung ausgebildete zweite Schaltelement B im Kraftfluss zwischen der fünften Welle wv5 des Vorschaltradsatzes VS und der Antriebswelle AN angeordnet, sodass diese Kupplung B sowohl mit der Antriebswelle AN als auch mit dem zweiten Sonnenrad SO1B des ersten Planetenradsatzes RS1 und dem Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ständig verbunden und dieses gemeinsame Sonnenrad durch Schließen der Kupplung B mit der Antriebswelle AN verbindbar ist. Wie in 1 / 3 ist das als Bremse ausgebildete dritte Schaltelement D im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Bremse D ständig mit dem Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und dieser Planetenradträger ST1 durch Schließen der Bremse D am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Wie in 1 / 3 ist das als Kupplung ausgebildete vierte Schaltelement E im Kraftfluss zwischen der zweiten Welle wv2 des Vorschaltradsatzes VS und der Antriebswelle AN angeordnet, sodass diese Kupplung E sowohl mit der Antriebswelle AN als auch mit dem Planetenradträger ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1 ständig verbunden und dieser Planetenradträger ST1 durch Schließen der Kupplung E mit der Antriebswelle AN verbindbar ist. Wie in 1 / 3 ist das als Bremse ausgebildete fünfte Schaltelement A im Kraftfluss zwischen der vierten Welle wv4 des Vorschaltradsatzes VS und dem Getriebegehäuse GG angeordnet, sodass diese Kupplung A mit dem Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ständig verbunden und dieses Hohlrad HO2 durch Schließen der Kupplung A am Getriebegehäuse GG festsetzbar ist. Switchable is the in 7 shown transfer gearset VS as in 1 / 3 about the five switching elements C, B, D, E and A, which are all formed in the illustrated embodiment, for example, as Reibschaltelemente with fins as friction elements. As in 1 / 3 is designed as a brake first switching element C in the power flow between the first shaft wv1 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG arranged so that this clutch C is constantly connected to the first sun gear SO1A of the first planetary gear set RS1 and this sun gear SO1A by closing the brake C on the transmission housing GG is determinable. In contrast to 1 / 3 is designed as a clutch second switching element B in the power flow between the fifth shaft wv5 of the transfer gearset VS and the drive shaft AN arranged so that this clutch B with both the drive shaft AN and with the second sun gear SO1B of the first planetary gear set RS1 and the sun gear SO2 of the second Planetary gearset RS2 constantly connected and this common sun gear by closing the clutch B to the drive shaft AN is connectable. As in 1 / 3 is designed as a brake third switching element D in the power flow between the second shaft wv2 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG arranged so that this brake D is constantly connected to the planet carrier ST1 of the first planetary gearset RS1 and this planet ST1 by closing the brake D on the transmission housing GG can be fixed. As in 1 / 3 is designed as a clutch fourth switching element E arranged in the power flow between the second shaft wv2 of the transfer gearset VS and the drive shaft AN, so that this clutch E connected to both the drive shaft AN and with the planet carrier ST1 of the first planetary gear set RS1 and this planet ST1 through Closing the clutch E with the drive shaft AN is connectable. As in 1 / 3 is designed as a brake fifth switching element A in the power flow between the fourth wave wv4 of the transfer gearset VS and the transmission housing GG arranged so that this clutch A with the ring gear HO2 of the second planetary gearset RS2 constantly connected and this ring gear HO2 by closing the clutch A on the gearbox GG can be fixed.

Der wesentliche Unterschied zwischen dem in 1 / 3 vorgeschlagenen Vorschaltradsatz VS und dem in 7 vorgeschlagenen Vorschaltradsatz VS besteht also darin, dass die Kupplung B nicht mehr an der ersten Welle wv1 des Vorschaltradsatzes VS angebunden ist, sondern nunmehr an der fünften Welle wv5 des Vorschaltradsatz VS, ohne dass die Struktur des Vorschaltradsatz VS verändert ist. The main difference between the in 1 / 3 proposed transfer gearset VS and the in 7 proposed transfer gearset VS thus consists in that the clutch B is no longer connected to the first wave wv1 of the transfer gearset VS, but now to the fifth wave wv5 of the transfer gearset VS, without the structure of the transfer gearset VS is changed.

Als hervorzuhebendes Konstruktionsdetail des Hauptradsatzes HS ist in 7 vorgesehen, dass das Sonnenrad SO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 und das Sonnenrad SO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 beispielhaft als gemeinsames – also einstückig ausgebildetes – Sonnenrad ausgeführt sind, welches die erste Welle wh1 des Hauptradsatzes HS bildet und über die Verbindungswelle W ständig mit der dritten Welle wv3 des Vorschaltradsatzes VS verbunden ist. As emphasized detail of the design of the main gearset HS is in 7 provided that the sun gear SO3 of the third planetary gearset RS3 and the sun gear SO4 of the fourth planetary gear set RS4 are exemplified as a common - ie integrally formed - sun gear, which forms the first wave wh1 of the main gearset HS and via the connecting shaft W constantly with the third wave wv3 of the transfer gearset VS is connected.

Das in 7 dargestellte Automatgetriebe ermöglicht das Schalten von elf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, unter Verwendung der gleichen Schaltlogik wie für das in 1 dargestellte Automatgetriebe, also beispielsweise unter Verwendung der Schaltlogik gemäß 2. Zudem lässt sich das in 7 dargestellte Automatgetriebe problemlos mit den in den 4, 5 und 6 dargestellten elektrischen Zusatzantrieben kombinieren. Selbstverständlich lässt sich das in 7 dargestellte Automatgetriebe aber auch problemlos mit dem in 1 dargestellten „klassischen“ Drehmomentwandler als Anfahrelement kombinieren. This in 7 shown automatic transmission allows the switching of eleven forward gears and one reverse gear, using the same switching logic as for the in 1 shown automatic transmission, so for example using the switching logic according to 2 , In addition, this can be in 7 illustrated automatic transmission easily with the in the 4 . 5 and 6 combine illustrated electrical auxiliary drives. Of course, that can be in 7 illustrated automatic transmission but also easily with the in 1 Combined "classic" torque converter as a starting element combine.

Der besondere Vorteil der in 7 gegenüber 1 / 3 geänderten kinematischen Anbindung der Kupplung B liegt im verbesserten Wirkungsgrad in den Vorwärtsgängen eins und neun, in denen Kupplung B und Bremse A gemeinsam geschlossen sind. Dann nämlich wird die Übersetzung, die von dem Vorschaltradsatz VS über die Verbindungswelle W auf den Hauptradsatz HS übertragen wird, direkt von dem zweiten Planetenradsatz RS2 erzeugt und die Antriebswellendrehzahl hierzu nicht mehr über die erste Welle des Vorschaltradsatzes und den Zahneingriff der langen Planetenräder des ersten Planetenradsatzes auf die fünfte Welle des Vorschaltradsatzes übertragen werden muss, sondern direkt auf die fünfte Welle wh5 des Vorschaltradsatzes VS übertragen werden kann. The special advantage of in 7 across from 1 / 3 changed kinematic connection of the clutch B is the improved efficiency in the forward gears one and nine, in which clutch B and brake A are closed together. Then namely, the translation that is transmitted from the transfer gearset VS via the connecting shaft W on the main gearset HS generated directly from the second planetary gearset RS2 and the drive shaft speed for this no longer on the first shaft of the transfer gearset and the meshing of the long planet gears of the first planetary gear set must be transmitted to the fifth wave of the Vorschaltradsatzes, but can be transferred directly to the fifth wave wh5 of the transfer gearset VS.

Bezugszeichen reference numeral

EB

accumulator

EM

electric machine

EMC

Control unit of the electric machine

EMR

Rotor of the electric machine

EMS

Stator of the electric machine

SG

Electric starter / generator

VM

internal combustion engine

VN

Crankshaft of the internal combustion engine

AK

clutch

TD

Dampers

WD

torque converter

WK

Converter lockup clutch

GE

transmission

GG

gearbox

FROM

Output shaft of the transmission

AT

Drive shaft of the transmission

HS

Main gearset of the gearbox

wh1

first shaft of the main gearset

wh2

second shaft of the main gearset

VP3

third wave of the main gearset

VP4

fourth wave of the main gearset

WH5

fifth wave of the main gearset

VS

Gearset of the gearbox

WV1

first wave of the transfer gearset

wv2

second shaft of the transfer gearset

WV3

third wave of the transfer gearset

PE4

fourth wave of the transfer gearset

WV5

fifth wave of the transfer gearset

W

Connecting shaft between the transfer gearset and the main gearset

A

fifth switching element connected to the transfer gearset

B

second switching element, connected to the Vorschaltradsatz

C

first switching element connected to the Vorschaltradsatz

D

third switching element connected to the transfer gearset

e

fourth shift element connected to the transfer gearset

H

seventh switching element, connected to the main gearset

M

sixth switching element, connected to the main gearset

RS1

first planetary gear set

SO1A

first sun gear of the first planetary gear set

SO1B

second sun gear of the first planetary gear set

ST1

Planetary carrier of the first planetary gear set

HO1

Ring gear of the first planetary gear set

RS2

second planetary gear set

SO2

Sun gear of the second planetary gear set

ST2

Planet carrier of the second planetary gear set

HO2

Ring gear of the second planetary gear set

RS3

third planetary gear set

SO3

Sun gear of the third planetary gear set

ST3

Planet carrier of the third planetary gear set

HO3

Ring gear of the third planetary gear set

RS4

fourth planetary gear set

SO4

Sun gear of the fourth planetary gear set

ST4

Planet carrier of the fourth planetary gear set

HO4

Ring gear of the fourth planetary gear set

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1373756 B1 [0003]

Claims

Automatic transmission, in particular for a motor vehicle, comprising a gear housing (GG), a drive shaft (AN), an output shaft (AB), four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) and seven switching elements (C, B, D, E, A , M, H) for switching various ratios between drive shaft (AN) and output shaft (AB), wherein the first and second planetary gear set (RS1, RS2) form a connectable with the drive shaft (AN) transfer gearset (VS), wherein the third and fourth Planetary gear (RS3, RS4) form a constantly with drive shaft (AN) and output shaft (AB) connected to the main gearset (HS), the transfer gear (VS) via exactly one connecting shaft (W) is constantly connected to the main gearset (HS), said first, second, third, fourth and fifth switching elements (C, B, D, E, A) are constantly connected directly to the transfer gearset (VS), the sixth and seventh shift elements (M, H) being continuously connected to the main gearset (HS) directly connected, dad urch characterized in that the transfer gearset (VS) has five rotatable shafts (wv1, wv2, wv3, wv4, wv5) while the main gearset (HS) has only four rotatable shafts (wh1, wh2, wh3, wh4).

Automatic transmission according to claim 1, characterized in that the first, third and fifth switching elements (C, D, A) are permanently connected to the transfer gearset (VS) directly, without being directly connected to the main gearset (HS), that the second and fourth switching element (B, E) are constantly directly connected to the transfer gearset (VS) and the main gearset (HS), and that the sixth and seventh shift elements (M, H) are permanently connected directly to the main gearset (HS), without being connected to the transfer gearset (HS). VS) to be directly connected.

Automatic transmission according to Claim 2, characterized in that the first rotatable shaft (wh1) of the main gearset (HS) is permanently connected to a rotatable shaft (wv3) of the transfer gearset (VS), without being connected to one of the shift elements (C, B, D, E , A, M, H) to be directly connected, that the second rotatable shaft (wh2) of the main gearset (HS) via the seventh switching element (H) to the drive shaft (AN) is connectable, that the third rotatable shaft (wh3) of Main gearset (HS) is constantly connected to the output shaft (AB), and that the fourth rotatable shaft (wh4) of the main gearset (HS) via the sixth switching element (M) on the gear housing (GG) can be fixed.

Automatic transmission according to Claim 3, characterized in that the first rotatable shaft (wh1) of the main gearset (HS) continuously connects a first element (SO4) of the fourth planetary gearset (RS4) to a first element (SO3) of the third planetary gearset (RS3) the second rotatable shaft (wh2) of the main gearset (HS) is permanently connected to a second element (ST4) of the fourth planetary gearset (RS4), that the third rotatable shaft (wh3) of the main gearset (HS) is continuously connected to a second element (ST3) the third planetary gear set (RS3) is connected, and that the fourth rotatable shaft (wh4) of the main gearset (HS) is continuously connected to a third element (HO3) of the third planetary gear set (RS3).

Automatic transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first rotatable shaft (wv1) of the transfer gearset (VS) via the first switching element (C) on the transmission housing (GG) fixable and via the second switching element (B) with the drive shaft ( AN) is connectable, that the second rotatable shaft (WV2) of the transfer gearset (VS) via the third switching element (D) on the transmission housing (GG) can be fixed and connectable via the fourth switching element (E) with the drive shaft (AN), and that the fourth rotatable shaft (wv4) of the transfer gearset (VS) can be fixed via the fifth shift element (A) to the transmission housing (GG).

Automatic transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first rotatable shaft (wv1) of the transfer gearset (VS) via the first switching element (C) on the transmission housing (GG) can be fixed, that the second rotatable shaft (wv2) of the transfer gear (VS) via the third switching element (D) on the transmission housing (GG) can be fixed and via the fourth switching element (E) to the drive shaft (AN) is connectable, that the fourth rotatable shaft (wv4) of the transfer gear (VS) via the fifth switching element (A) on the gear housing (GG) can be fixed, and that the fifth rotatable shaft (wv5) of the transfer gearset (VS) via the second switching element (B) to the drive shaft (AN) is connectable.

Automatic transmission according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first rotatable shaft (wv1) of the transfer gearset (VS) is permanently connected to a first element (SO1A) of the first planetary gearset (RS1), that the second rotatable shaft (wv2) of the transfer gear (VS) constantly with a second element (ST1) of the first planetary gearset (RS1) is connected, that the third rotatable shaft (wv3) of the transfer gearset (VS) a third element (HO1) of the first planetary gear set (RS1) constantly with a second element (ST2) of the second planetary gear set (RS2 ) and via the connecting shaft (W) is constantly connected to a rotatable shaft (wh1) of the main gearset (HS), that the fourth rotatable shaft (wv4) is permanently connected to a third element (HO3) of the second planetary gearset (RS2), and that the fifth rotatable shaft (wv5) of the transfer gearset (VS) continuously connects a fourth element (SO1B) of the first planetary gear set (RS1) to a first element (SO2) of the second planetary gearset (RS2), the first and fifth elements (VS) SO1A, SO1B) of the first planetary gear set (RS1) via planet gears of the first planetary gear set (RS1) are operatively connected to each other.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that in each gear three of the switching elements are closed, wherein when changing from a gear in the subsequent higher or lower gear only one of the previously closed switching elements open and only one previously open switching element is closed.

Automatic transmission according to claim 8, characterized in that eleven forward gears and one reverse gear are switchable, wherein - in the first forward gear, the second, fifth and sixth shift element (B, A, M) are torque-conducting, - in the second forward gear, the fourth, fifth and sixth Switching element (E, A, M) are torque-conducting, - in the third forward gear, the second, fourth and sixth shift element (B, E, M) are torque-conducting, - in the fourth forward gear, the first, fourth and sixth Schaltele element (C, E , M) are torque-conducting, - in the fifth forward gear, the first, sixth and seventh switching element (C, M, H) are torque-conducting, - in the sixth forward gear, the first, fourth and seventh Schaltele element (C, E, H) are torque-conducting, - In the seventh forward gear, the second, fourth and seventh Schaltele element (B, E, H) are torque-conducting, - in the eighth forward gear, the fourth, fifth and seventh Schaltele element (E, A, H) torque conducting s Ind, - in the ninth forward gear the second, fifth and seventh shift element (B, A, H) are torque-conducting, - in the tenth forward gear the third, fifth and seventh Schaltele element (D, A, H) are torque-conducting, - in the eleventh forward gear the second, third and seventh Schaltele element (B, D, H) are torque-conducting, and - in reverse, the second, third and sixth switching element (B, D, M) are torque-conducting.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that all four planetary gear sets (RS1, RS2, RS3, RS4) are designed as negative planetary gear sets.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that a planetary gear set of the four planetary gear sets is designed as a plus planetary gear, while the other three planetary gear sets are each formed as a minus planetary gear set.

Automatic transmission according to one of the claims 1 to 9, characterized in that two of the planetary gear sets are in each case designed as a positive planetary gearset and the other two planetary gear sets in each case as a minus planetary gearset.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that one of the planetary gear sets is designed as a minus planetary gear set, while the other three planetary gear sets are each formed as a plus planetary gear set.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that all four planetary gear sets are designed as positive planetary gear sets.

Automatic transmission according to one of claims 10 to 14, characterized in that the first element of each negative planetary gear set and the first element of each plus planetary gear set is formed as a sun gear that the second element of each negative planetary gear set is formed as a planet carrier, while the second element each plus planetary gear set is designed as a ring gear, and that the third element of each negative planetary gear set is designed as a ring gear, while the third element of each plus planetary gear set is designed as a planet carrier.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 15, characterized in that the planetary gear sets are arranged coaxially to each other and in the axial direction one behind the other in an order "first, second, third, fourth planetary gearset"("RS1, RS2, RS3, RS4").

Automatic transmission according to one of claims 1 to 16, characterized in that the drive shaft (AN) is constantly connected to a rotor (EMR) of an electric machine (EM).

Automatic transmission according to one of claims 1 to 16, characterized in that the first element (SO1) of the first planetary gear set (RS1) is constantly connected to a rotor (EMR) of an electric machine (EM).

Hybrid transmission according to claim 18, characterized in that the electric machine (EM) spatially seen at least partially in a region radially above the second, fourth and seventh switching element (B, E, H) is arranged.

Hybrid transmission according to claim 18 or 19, characterized in that the rotor (EMR) of the electric machine (EM) via an inner disk carrier of the first switching element (C) with the first element (SO1) of the first planetary gear set (RS1) is connected.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 16, characterized in that the connecting shaft (W) is constantly connected to a rotor (EMR) of an electric machine (EM).

A hybrid transmission according to claim 21, characterized in that the electric machine (EM) is spatially arranged in an area radially above the first planetary gearset (RS1).

Hybrid transmission according to claim 21, characterized in that the electric machine (EM) spatially in a range axially between the second and third planetary gear set (RS2, RS3) is arranged.

Automatic transmission according to one of claims 1 to 16, characterized in that the output shaft is constantly connected to a rotor of an electric machine.

Hybrid transmission according to claim 24, characterized in that the electric machine (EM) is spatially arranged in a region radially above the fourth planetary gear set (RS4).