DE102015223728A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Martin Brehmer
Matthias Horn
Kim Führer
Andreas Geiger
Thomas Riedisser
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Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), eine zum Antrieb der Antriebswelle (GW1) eingerichtete, als Motor und Generator betreibbare elektrische Maschine (EM), eine Mehrzahl von Planetenradsätzen (P1, P2, P3) sowie eine Mehrzahl von Schaltelementen (03, 04, 05, 14, 15) aufweist, wobei durch selektives Schließen der Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) verschiedene Vorwärtsgänge (1 bis 6) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) darstellbar sind, wobei die Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) ein erstes Schaltelement (04) umfassen, welches nur zur Bildung des ersten der Vorwärtsgänge (1 bis 6) beiträgt, wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (04) ein Steg (E21) eines der Planetenradsätze (P1, P2, P3) drehfest festsetzbar ist, wobei das erste Schaltelement (04) als kraftschlüssiges Reibschaltelement ausgebildet ist, dessen Reibflächen keinen Reibbelag, und die gleiche Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen zwei Wellen des Getriebes, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
  • Die Patentanmeldung US 2012/0178573 A1 beschreibt ein solches Getriebe mit einem Eingangselement, einem Ausgangselement, drei Planetenradsätzen sowie eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen. Das Eingangselement ist über einen Dämpfer und eine Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden. Ein Elektromotor ist mit der Eingangswelle verbunden. Die diesem Getriebe zugrundliegende Radsatzstruktur ist aus der Patentanmeldung DE 199 12 480 A1 bekannt.
  • Die mit diesem Getriebe kürzeste erzielbare Vorwärtsübersetzung ist durch Schließen der als 68 und 66 bezeichneten Drehmomentübertragungseinrichtungen erreichbar. Die als 66 bezeichnete Drehmomentübertragungseinrichtung erfährt dabei bei einem hohen Eingangswellen-Drehmoment eine hohe Drehmomentbelastung. Bei Ausbildung der als 66 bezeichneten Drehmomentübertragungseinrichtung als ein in Automatikgetrieben übliches Lamellenschaltelement, welches durch abwechselnd angeordnete Reibbelag-Lamellen und Stahllamellen aufgebaut ist, muss bei einer solch hohen Belastung auf die zulässige Flächenpressung der Reibbeläge geachtet werden. Ein solcherart ausgebildetes Lamellenschaltelement muss daher mit großem Durchmesser und eine hohen Lamellenzahl ausgebildet sein. Dies vergrößert jedoch den Bauaufwand des Getriebes sowie dessen Außenabmessungen, und führt zu erhöhten Schleppmomenten.
  • Zur Bildung der weiteren Vorwärtsübersetzungen ist das als 66 bezeichnete Schaltelement nicht erforderlich. Bei Hochschaltungen wird dieses Schaltelement somit nur geöffnet, aber nicht geschlossen. Die Patentanmeldung DE 102 44 023 A1 lehrt, bei Hochschaltungen lediglich öffnende Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszubilden. Ein formschlüssiges Schaltelement weist keine Reibbeläge auf, welche die Flächenpressung begrenzen, und kann mit einem kleinen Wirkdurchmesser ausgeführt werden. Jedoch ist ein Öffnen und Schließen eines solchen Schaltelements nur im weitgehend lastfreien Zustand möglich. Dies schränkt die Lastschaltbarkeit des Getriebes ein.
  • Bei einem Getriebe mit elektrischer Maschine, welche dazu eingerichtet ist im motorischen Betrieb das Kraftfahrzeug anzutreiben und im generatorischen Betrieb das Kraftfahrzeug zu bremsen, ist zur bestmöglichen Ausnutzung des generatorischen Betriebs eine Schub-Rückschaltung bis in den ersten Vorwärtsgang von Vorteil. Denn dadurch kann die elektrische Maschine möglichst lange mit hoher Drehzahl betrieben werden. Ist das nur im ersten Vorwärtsgang zu schließende Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, so kann eine solche Schub-Rückschaltung nicht ohne besondere Maßnahmen unter Last durchgeführt werden. Als Abhilfe kann bei derartigen Getrieben von einer Schub-Rückschaltung in den ersten Vorwärtsgang abgesehen werden. Das Verbleiben im zweiten Vorwärtsgang während des Schubbetriebs führt jedoch zu häufigen Zug-Rückschaltungen vom zweiten in den ersten Vorwärtsgang, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug aus einem langsam rollenden Zustand wieder beschleunigt werden soll. Ein solcher Schaltvorgang kann bei einem zuschaltenden formschlüssigen Schaltelement zu einer Verschlechterung des Schaltkomforts führen.
  • Die Patentanmeldung DE 10 2009 001 101 A1 lehrt die Verwendung von Reibschaltelementen mit höherer zulässiger Flächenpressung bei Schaltelementen, welche bei Zughochschaltungen zur Darstellung einer Übersetzung geöffnet werden. Jedoch gibt diese Patentanmeldung keinen Hinweis zur Auswahl bei hochbelasteten Schaltelementen, welche bei Zug-Rückschaltungen zu schließen sind.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen, welches ein im ersten Vorwärtsgang hoch belastetes Schaltelement aufweist, wobei die Ausgestaltung des Schaltelements eine kompakte Bauweise des Getriebes bei gleichzeitig geringen Schleppverlusten fördert, und bei einer Zug-Rückschaltung unter Last geschlossen werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
  • Das Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine elektrische Maschine, eine Mehrzahl von Planetenradsätzen sowie eine Mehrzahl von Schaltelementen auf. Die elektrische Maschine ist dazu eingerichtet die Antriebswelle im motorischen Betrieb anzutreiben, und im generatorischen Betrieb Leistung von der Antriebwelle aufzunehmen. Durch selektives Schließen der Schaltelemente sind verschiedene Vorwärtsgänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar.
  • Die Schaltelemente umfassen ein erstes Schaltelement, welches nur zur Bildung des ersten der Vorwärtsgänge beiträgt. Das erste Schaltelement kann auch zur Bildung eines Rückwärtsganges zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle beitragen. Durch Schließen dieses ersten Schaltelements ist ein Steg eines der Planetenradsätze drehfest festsetzbar. Das erste Schaltelement wirkt somit als Bremse. Da der Steg bei einem als Minus-Radsatz ausgebildeten Planetenradsatz die Summenwelle des Planetenradsatzes bildet, ist das am Steg abzustützende Drehmoment höher als an anderen Elementen des Planetenradsatzes, beispielsweise des Sonnenrads.
  • Erfindungsgemäß ist das erste Schaltelement als kraftschlüssiges Reibschaltelement ausgebildet, dessen Lamellen ausschließlich belaglose Reibflächen aufweisen. In anderen Worten weist der scheibenförmige Grundkörper jeder Lamelle des Reibschaltelements keinen auf die Lamelle aufgebrachten Reibbelag auf. Die Reibflächen einzelner oder sämtlicher Lamellen eines solchen Reibschaltelements können jedoch wärmebehandelt sein, beispielsweise nitriert. Derartige Reibschaltelemente sind für einen geregelten Schlupfbetrieb weitgehend ungeeignet. Dennoch ist ein Schließen unter Last und Differenzdrehzahl zerstörungsfrei möglich. Da die Reibflächen keinen Reibbelag aufweisen, ist eine deutlich höhere Flächenpressung möglich als bei herkömmlichen Lamellenschaltelementen, wodurch die Lamellenzahl sowie die Reibfläche reduziert werden kann. Dadurch können die Schleppmomente im geöffneten Zustand des ersten Schaltelements reduziert werden.
  • Bei einer Zug-Rückschaltung wird das abschaltende Schaltelement in einen Schlupfbetrieb überführt, um die Drehzahl der Antriebswelle auf das gewünschte Niveau anzuheben. Ist die Soll-Drehzahl erreicht, wird das zuschaltende Schaltelement geschlossen. Im konkreten Fall ist das erste Schaltelement das zuschaltende Schaltelement. Die Auswahl als Reibschaltelement ohne Reibbelag erlaubt dabei das Schließen auch bei Abweichungen von der Soll-Drehzahl, also im Schlupfbetrieb. Im Gegensatz zu einem formschlüssigen Schaltelement ist das erfindungsgemäß ausgebildete erste Schaltelement unempfindlicher gegen Ungenauigkeiten in der Drehzahl-Erfassung, bzw. der Trägheit der Schließ-Aktuatorik. Der Schaltkomfort kann somit verbessert werden.
  • Vorzugsweise sind die Reibelemente des ersten Schaltelements als Stahllamellen ohne Belag ausgebildet. Derartige Reibelemente sind einfach herzustellen und weisen eine hohe zulässige Flächenpressung auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen die Schaltelemente des Getriebes ein zweites, als Bremse wirkendes Schaltelement, welches als kraftschlüssiges Reibschaltelement mit mehreren Innenlamellen und mehreren Außenlamellen ausgebildet ist. Die Oberflächenbeschaffenheit der Innenlamellen-Reibflächen unterscheidet sich bei diesem zweiten Schaltelement von der Oberflächenbeschaffenheit der Außenlamellen-Reibflächen. Beispielsweise sind die Innenlamellen als Reibbelag-Lamellen ausgebildet, während die Außenlamellen als blanke Stahllamellen ausgebildet sind. Dieses zweite Schaltelement kann als das vom ersten in den zweiten Vorwärtsgang zuschaltende Schaltelement vorgesehen sein.
  • Ist das erste Schaltelement mittels eines Kolbens hydraulisch betätigbar, so kann dieser Kolben zumindest abschnittsweise einen drehfesten Körper umgreifen. Dieser drehfeste Körper ist dabei vorzugsweise als drehfeste Schnittstelle des zweiten Schaltelements eingerichtet. Somit ergibt sich eine besonders kompakte Konstruktion.
  • Der drehfeste Körper, welche als drehfeste Schnittstelle des zweiten Schaltelements dient, ist dazu eingerichtet die Außenlamellen des zweiten Schaltelements drehfest festzusetzen. Die Außenlamellen sind dabei in axialer Richtung verschiebbar. Ferner ist der drehfeste Körper dazu eingerichtet, die von einem Betätigungskolben auf das zweite Schaltelement einwirkende Kraft abzustützen. Der drehfeste Körper übernimmt somit mehrere Funktionen, wodurch ein kompakter Aufbau des Getriebes begünstigt wird.
  • Vorzugsweise kann der drehfeste Körper als Schnittstelle zu einem Axiallager dienen, wobei das Axiallager zur Abstützung von in axialer Richtung wirkenden Kräften zwischen den Planetenradsätzen und einem Gehäuse des Getriebes eingerichtet ist. Der drehfeste Körper ist dazu mit dem Gehäuse verbunden, und ist somit im Lastpfad dieser Kräfte zwischen Planetenradsätze und Gehäuse angeordnet. Der drehfeste Körper übernimmt somit mehrere Funktionen, wodurch ein kompakter Aufbau des Getriebes begünstigt wird. Vorzugsweise ist das Axiallager radial innerhalb des zweiten Schaltelements angeordnet.
  • Vorzugsweise ist das erste Schaltelement unmittelbar am Gehäuse des Getriebes angeordnet, wobei eine Ölzuführung zum ersten Schaltelement von radial außen vorgesehen ist. Die Ölzuführung dient in erster Linie zur Schmierung des ersten Schaltelements. Eine derart ausgestaltete Ölzuführung erleichtert die Ölführung ausgehend von einer am Gehäuserand angeordneten Getriebehydraulik. Auch dies begünstigt einen kompakten Aufbau des Getriebes.
  • Nachfolgend wird ein Radsatzaufbau beschrieben, welcher sich besonders für das erfindungsgemäße Getriebe eignet. Das Getriebe umfasst dabei drei Planetenradsätze mit je einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element. Das erste Element wird stets durch das Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet. Bei einer Ausbildung als Minus-Radsatz wird das zweite Element durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch das Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes. Bei einer Ausbildung als Plus-Radsatz wird das zweite Element durch das Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes.
  • Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ist mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ist mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und mit der Abtriebswelle ständig verbunden. Das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit der Antriebswelle ständig verbunden, oder über eines der Schaltelemente mit der Antriebswelle verbindbar.
  • Durch Schließen des ersten Schaltelements ist das zweite Element des als Minus-Radsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatzes drehfest festsetzbar. Durch Schließen des zweiten Schaltelements ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes drehfest festsetzbar. Die Schaltelemente umfassen ein drittes Schaltelement, durch dessen Schließen das erste Element des dritten Planetenradsatzes drehfest festsetzbar ist.
  • In vorteilhafter Weise umfassen die Schaltelemente ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement. Durch Schließen des vierten Schaltelements ist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle verbindbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindbar.
  • Eine ständige Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht. Derart ständig verbundene Elemente drehen stets mit der gleichen Abhängigkeit zwischen deren Drehzahlen. In einer ständigen Verbindung zwischen zwei Elementen kann sich kein Schaltelement befinden. Eine ständige Verbindung ist daher von einer schaltbaren Verbindung zu unterscheiden. Eine ständig drehfeste Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht und deren verbundene Elemente somit stets die gleiche Drehzahl aufweisen.
  • Unter dem Begriff „Schließen eines Schaltelements“ wird im Zusammenhang mit der Gangbildung ein Vorgang verstanden, bei dem das Schaltelement so angesteuert wird, dass es am Ende des Schließvorgangs ein hohes Maß an Drehmoment überträgt. Während formschlüssige Schaltelemente im „geschlossenen“ Zustand keine Differenzdrehzahl zulassen, ist bei kraftschlüssigen Schaltelementen im „geschlossenen“ Zustand die Ausbildung einer geringen Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften gewollt oder ungewollt möglich.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebes;
  • 2 ein Schaltschema; und
  • 3 eine Schnittansicht einer konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes.
  • 1 zeigt ein Getriebe G gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Getriebe G umfasst einen ersten Planetenradsatz P1, einen zweiten Planetenradsatz P2, einen dritten Planetenradsatz P3, eine Antriebswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, eine elektrische Maschine EM mit einem drehfesten Stator S und einem drehbaren Rotor R, sowie ein erstes Schaltelement 04, ein zweites Schaltelement 05, ein drittes Schaltelement 03, ein viertes Schaltelement 14 und ein fünftes Schaltelement 15. Die drei Planetenradsätze P1, P2, P3 sind jeweils als ein Minus-Radsatz ausgebildet und weisen je ein erstes Element E11, E12, E13, ein zweites Element E21, E22, E23 und ein drittes Element E31, E32, E33 auf. Das erste Element E11, E12, E13 ist stets durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet. Bei einem als Minus-Radsatz ausgebildeten Planetenradsatz ist das zweite Element E21, E22, E23 als ein Steg des jeweiligen Planetenradsatzes ausgebildet und das dritte Element E31, E32, E33 als ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes. Bei einem als Plus-Radsatz ausgebildeten Planetenradsatz ist die Zuordnung der Elemente Steg und Hohlrad zum zweiten Element und dritten Element zu vertauschen.
  • Die Antriebswelle GW1 ist mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Die Abtriebswelle GW2 ist mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 und mit dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig verbunden. Das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ständig verbunden.
  • Durch Schließen des ersten Schaltelementes 04 ist das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest festsetzbar, indem es mit einem drehfesten Bauelement GG des Getriebes G verbunden wird. Durch Schließen des zweiten Schaltelementes 05 ist das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 in gleicher Weise drehfest festsetzbar. Durch Schließen des dritten Schaltelementes 03 ist das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 in gleicher Weise drehfest festsetzbar. Die Schaltelemente 04, 05, 03 wirken somit als Bremsen.
  • Durch Schließen des vierten Schaltelementes 14 ist die Antriebswelle GW1 mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 verbindbar. Durch Schließen des fünften Schaltelementes 15 ist das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindbar. Das vierte und fünfte Schaltelement 14, 15 wirken somit als Kupplungen.
  • Der Rotor R der elektrischen Maschine EM ist ständig mit der Antriebswelle GW1 verbunden, wodurch die elektrische Maschine EM dazu eingerichtet ist, die Antriebswelle GW1 anzutreiben oder von dieser Leistung aufzunehmen. Das Getriebe G weist ferner eine Anschlusswelle AN auf, an der eine getriebeexterne Antriebseinheit anschließbar ist. Die Anschlusswelle AN ist über eine Trennkupplung K0 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar. Bei geöffneter Trennkupplung K0 ist die elektrische Maschine EM dazu eingerichtet, in einem eingelegten Gang des Getriebes G die Abtriebswelle GW2 anzutreiben, ohne auf die Anschlusswelle AN und die damit verbundene getriebeexterne Antriebseinheit rückzuwirken.
  • 2 zeigt ein Schaltschema, welches für das Getriebe G gemäß 1 anwendbar ist. In den Zeilen des Schaltschemas sind sechs Vorwärtsgänge 1 bis 6 sowie ein Rückwärtsgang R1 dargestellt. In den Spalten des Schaltschemas ist durch ein X gekennzeichnet, welche der Schaltelemente 03, 04, 05, 14, 15 in welchem Vorwärtsgang 1 bis 6, beziehungsweise Rückwärtsgang R1, geschlossen sind. Das erste Schaltelement 04 trägt dabei nur im ersten Vorwärtsgang 1 zur Bildung eines der Vorwärtsgänge 1 bis 6 bei. Im Rückwärtsgang R1 ist das erste Schaltelement 04 ebenso geschlossen. Das zweite Schaltelement 05 ist im zweiten Vorwärtsgang 2 und im sechsten Vorwärtsgang 6 geschlossen. In allen anderen Vorwärtsgängen 1 bis 6 ist das zweite Schaltelement 05 geöffnet.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht einer konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes, wobei nur ein Teil des Getriebes G dargestellt ist. In dieser Schnittansicht ist gut erkennbar, dass das zweite Schaltelement 05 als ein kraftschlüssiges Reibschaltelement ausgebildet ist, dessen Innenlamellen Reibbeläge aufweisen und dessen Außenlamellen keine Reibbeläge aufweisen. Das erste Schaltelement 04 ist ebenso als ein kraftschlüssiges Reibschaltelement ausgebildet, wobei die Reibfläche des ersten Schaltelementes 04 im Vergleich zur Reibbfläche des zweiten Schaltelements 05 trotz des größeren Wirkdurchmessers erheblich kleiner ist. In der Schnittansicht ist zudem gut erkennbar, dass die Lamellen des ersten Schaltelementes 04 keinen Reibbelag aufweisen. Der Innenlamellenträger des ersten Schaltelementes 04 ist dabei mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig verbunden. Der Außenlamellenträger des ersten Schaltelementes 04 ist mit dem Getriebegehäuse GG ständig verbunden. Dabei ist eine Ölzuführung zum ersten Schaltelement 04 von radial außen ausgehend vom Getriebegehäuse GG vorgesehen, welche in der gegenständlichen Schnittebene nicht dargestellt ist.
  • Das erste Schaltelement 04 ist durch einen Kolben K auf hydraulische Weise betätigbar. Der Kolben K umgreift dabei zumindest abschnittsweise einen drehfesten Körper GG2. Der drehfeste Körper GG2 ist mit dem Getriebegehäuse GG ständig verbunden. Ferner dient der drehfeste Körper GG2 als Außenlamellenträger des zweiten Schaltelementes 05. Der Innenlamellenträger des zweiten Schaltelementes 05 ist mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig verbunden. Der drehfeste Körper GG2 dient als drehfeste Schnittstelle des zweiten Schaltelementes 05. Das zweite Schaltelement 05 ist durch einen weiteren Kolben ebenso hydraulisch betätigbar, wobei die durch den Betätigungskolben auf das zweite Schaltelement 05 einwirkenden axialen Kräfte durch den drehfesten Körper GG2 abgestützt werden.
  • Radial innerhalb des zweiten Schaltelementes 05 ist ein Axiallager AL vorgesehen. Das Axiallager AL ist dazu eingerichtet, in axiale Richtung wirkende Kräfte zwischen den Planetenradsätzen P1, P2, P3 und dem Getriebegehäuse GG des Getriebes G abzustützen.
  • Bezugszeichenliste
    • G
    Getriebe
    GG
    Getriebegehäuse
    GG2
    Drehfester Körper
    P1
    Erster Planetenradsatz
    E11
    Erstes Element des ersten Planetenradsatzes
    E21
    Zweites Element des ersten Planetenradsatzes
    E31
    Drittes Element des ersten Planetenradsatzes
    P2
    Zweiter Planetenradsatz
    E12
    Erstes Element des zweiten Planetenradsatzes
    E22
    Zweites Element des zweiten Planetenradsatzes
    E32
    Drittes Element des zweiten Planetenradsatzes
    P3
    Dritter Planetenradsatz
    E13
    Erstes Element des dritten Planetenradsatzes
    E23
    Zweites Element des dritten Planetenradsatzes
    E33
    Drittes Element des dritten Planetenradsatzes
    03
    Drittes Schaltelement
    04
    Erstes Schaltelement
    05
    Zweites Schaltelement
    14
    Viertes Schaltelement
    15
    Fünftes Schaltelement
    GW1
    Antriebswelle
    GW2
    Abtriebswelle
    EM
    Elektrische Maschine
    S
    Stator
    R
    Rotor
    1 bis 6
    Vorwärtsgänge
    R1
    Rückwärtsgang
    K
    Kolben
    AL
    Axiallager
    An
    Anschlusswelle
    K0
    Trennkupplung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19912480 A1 [0002]
    • DE 10244023 A1 [0004]
    • DE 102009001101 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), eine zum Antrieb der Antriebswelle (GW1) eingerichtete, als Motor und Generator betreibbare elektrische Maschine (EM), eine Mehrzahl von Planetenradsätzen (P1, P2, P3) sowie eine Mehrzahl von Schaltelementen (03, 04, 05, 14, 15) aufweist, wobei durch selektives Schließen der Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) verschiedene Vorwärtsgänge (1 bis 6) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) darstellbar sind, wobei die Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) ein erstes Schaltelement (04) umfassen, welches nur zur Bildung des ersten der Vorwärtsgänge (1 bis 6) beiträgt, wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (04) ein Steg (E21) eines der Planetenradsätze (P1, P2, P3) drehfest festsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (04) als kraftschlüssiges Reibschaltelement ausgebildet ist, dessen Lamellen ausschließlich belaglose Reibflächen aufweisen.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente des ersten Schaltelements (04) als Stahllamellen ohne Belag ausgebildet sind.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) ein zweites, als Bremse wirkendes Schaltelement (05) umfassen, welches als kraftschlüssiges Reibschaltelement mit mehreren Innenlamellen und mehreren Außenlamellen ausgebildet ist, wobei die Oberflächenbeschaffenheit der Innenlamellen-Reibflächen sich von der Oberflächenbeschaffenheit der Außenlamellen-Reibflächen unterscheidet.
  4. Getriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (04) mittels eines Kolbens (K) hydraulisch betätigbar ist, wobei der Kolben (K) einen drehfesten Körper (GG2), welcher als drehfeste Schnittstelle des zweiten Schaltelements (05) eingerichtet ist, zumindest abschnittsweise radial umgreift.
  5. Getriebe (G) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Schnittstelle des zweiten Schaltelements (05) eingerichtete drehfeste Körper (GG2) die Außenlamellen des zweiten Schaltelements (05) drehfest festsetzt und ferner dazu eingerichtet ist, die von einem Betätigungskolben auf das zweite Schaltelement (05) wirkende Kraft abzustützen.
  6. Getriebe (G) nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der drehfeste Körper (GG2) als Schnittstelle eines Axiallagers (AL) dient, wobei das Axiallager (AL) zur Abstützung von in axialer Richtung wirkenden Kräften zwischen den Planetenradsätzen (P1, P2, P3) und einem Getriebegehäuse (GG) des Getriebes (G) eingerichtet ist.
  7. Getriebe (G) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (AL) radial innerhalb des zweiten Schaltelements (05) angeordnet ist.
  8. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (04) unmittelbar am Gehäuse (GG) des Getriebes (G) angeordnet ist, wobei eine Ölzuführung zum ersten Schaltelement (04) von radial außen vorgesehen ist.
  9. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze (P1, P2, P3) des Getriebes (G) zumindest drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) mit je einem ersten Element (E11, E12, E13), einem zweiten Element (E21, E22, E23) und einem dritten Element (E31, E32, E33) umfassen, wobei das erste Element (E11, E12, E13) durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, wobei das zweite Element (E21, E22, E23) im Falle eines Minus-Radsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Radsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, wobei das dritte Element (E31, E32, E33) im Falle eines Minus-Radsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Radsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, – wobei das zweite Element (E21) des als Minus-Radsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem dritten Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, – wobei das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mit dem dritten Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist, – wobei das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem zweiten Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) und mit der Abtriebswelle (GW2) ständig verbunden ist, – wobei das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mit der Antriebswelle (GW1) ständig verbunden oder über eines der Schaltelemente verbindbar ist, – wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (04) das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest festsetzbar ist, – wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (05) das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest festsetzbar ist, und – wobei die Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) ein drittes Schaltelement (03) umfassen, durch dessen Schließen das erste Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest festsetzbar ist.
  10. Getriebe (G) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schaltelemente (03, 04, 05, 14, 15) ein viertes Schaltelement (14) umfassen, durch dessen Schließen das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, und wobei – die Schaltelement (03, 04, 05, 14, 15) ein fünftes Schaltelement (15) umfassen, durch dessen Schließen das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.
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