DE102016201846A1 - Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle with such a transmission - Google Patents

Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle with such a transmission Download PDF

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DE102016201846A1
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planetary gear
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Peter Ziemer
Peter Tiesler
Andreas Beisswenger
Robert Reiser
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
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Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Antriebswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einer Schnittstelle (IF) zu einer getriebe-externen Antriebseinheit, einer Mehrzahl von Schaltelementen (A bis E; A2 bis E2), einer Mehrzahl von Planetenradsätzen (PS, PV; P1, P2, P3), sowie einer elektrischen Maschine (EM) mit einem drehfesten Stator (S) und einem drehbaren Rotor (R), wobei die elektrische Maschine (EM) an jenem axialen Ende des Getriebes (G) angeordnet ist, welches der Schnittstelle (IF) gegenüberliegt, wobei mittels der Planetenradsätze (PS, PV; P1, P2, P3) durch selektives Schließen der Schaltelemente (A bis E; A2 bis E2) verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) darstellbar sind, und wobei die Schaltelemente (A bis E, A2 bis E2) zumindest ein als Bremse ausgebildetes erstes Schaltelement (C, A2) umfassen, wobei das erste Schaltelement (C, A2) in axialer Richtung neben zumindest einem der Elemente Stator (S) und Rotor (R) der elektrischen Maschine (EM), und axial zwischen der Schnittstelle (GW2-A) der Abtriebswelle (GW2) und der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).A transmission (G) for a motor vehicle, comprising a drive shaft (GW1), an output shaft (GW2), an interface (IF) to a transmission-external drive unit, a plurality of shift elements (A to E, A2 to E2), a plurality of Planetary gear sets (PS, PV, P1, P2, P3), and an electric machine (EM) with a non-rotatable stator (S) and a rotatable rotor (R), wherein the electric machine (EM) at that axial end of the transmission (G ), which is opposite to the interface (IF), wherein by means of the planetary gear sets (PS, PV, P1, P2, P3) by selectively closing the switching elements (A to E, A2 to E2) different ratios between the drive shaft (GW1) and the output shaft (GW2) are represented, and wherein the switching elements (A to E, A2 to E2) comprise at least one formed as a brake first switching element (C, A2), wherein the first switching element (C, A2) in the axial direction in addition to at least one of the elements Stator (S) u Rotor (R) of the electric machine (EM), and axially between the interface (GW2-A) of the output shaft (GW2) and the electric machine (EM) is arranged, and drive train for a motor vehicle with such a transmission (G).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, und einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe. 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. The invention relates to a transmission for a motor vehicle, and a drive train for a motor vehicle with such a transmission. A transmission referred to here in particular a multi-speed transmission in which a plurality of gears, so fixed ratios between two shafts of the transmission, are preferably automatically switched by switching elements. The switching elements are, for example, clutches or brakes here. Such transmissions are mainly used in motor vehicles to adapt the speed and torque output characteristics of the drive unit to the driving resistance of the vehicle in a suitable manner.

Die Patentanmeldung DE 10 2014 204 009 A1 beschreibt ein mehrgängiges Planetengetriebesystem als Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges, welches einen Leistungseingang, einen Leistungsausgang, zwei Planetengetriebestufen, zwei Kupplungseinrichtungen, zwei Bremseinrichtungen sowie einen Elektromotor aufweist. Das Planetengetriebesystem erlaubt dabei die Bildung von vier Vorwärtsgängen. In 7b dieser Patentanmeldung ist eine Ausführungsform dargestellt, in welchem der Leistungseingang und der Elektromotor an axial gegenüberliegenden axialen Enden des Planetengetriebesystems angeordnet sind. Der Leistungsausgang ist axial zwischen den beiden Planetengetriebestufen angeordnet. Eine der beiden Bremseinrichtungen ist radial innerhalb des Elektromotors angeordnet. The patent application DE 10 2014 204 009 A1 describes a multi-speed planetary gear system as a component of a motor vehicle drive train, which has a power input, a power output, two planetary gear stages, two clutch devices, two brake devices and an electric motor. The planetary gear system allows the formation of four forward gears. In 7b This patent application shows an embodiment in which the power input and the electric motor are arranged at axially opposite axial ends of the planetary gear system. The power output is arranged axially between the two planetary gear stages. One of the two brake devices is arranged radially inside the electric motor.

Trotz der verhältnismäßig geringen Gangzahl weist das oben beschriebene Planetengetriebesystem einen axial langen Aufbau auf. Denn die Elemente Kupplungseinrichtungen, Leistungsausgang, Planetengetriebestufen und Elektromotor sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Bei einem Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Hybrid-Antriebsstrang ist besonders auf einen axial kurzen Aufbau zu achten, da der Verbund aus Antriebseinheit, Getriebe und Elektromotor zwischen den Längsträgern des Kraftfahrzeugs anzuordnen ist. Ist eine höhere Gangzahl gefordert, so wird die Bauraumsituation durch die erforderlichen zusätzlichen Komponenten noch verschärft. Despite the relatively low number of gears, the planetary gear system described above has an axially long construction. Because the elements clutch devices, power output, planetary gear stages and electric motor are arranged one behind the other in the axial direction. In a motor vehicle with aligned transversely to the direction of travel of the motor vehicle hybrid powertrain is particularly important to pay attention to an axially short design, since the composite drive unit, gearbox and electric motor is to be arranged between the longitudinal members of the motor vehicle. If a higher number of gears is required, the space requirement is exacerbated by the required additional components.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Getriebe mit zumindest sechs Vorwärtsgängen für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welches sich für die Anordnung in einem quer zur Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Antriebsstrang eignet und sich dabei durch eine besonders kurze axiale Baulänge auszeichnet. It is therefore an object of the invention to provide a transmission with at least six forward gears for a motor vehicle, which is suitable for the arrangement in a transversely oriented to the direction of travel of the motor vehicle drive train and is characterized by a particularly short axial length.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren. The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims, the description and from the figures.

Das Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine Schnittstelle zu einer getriebe-externen Antriebseinheit, eine Mehrzahl von Schaltelementen, einer Mehrzahl von Planetenradsätzen sowie eine elektrische Maschine auf. Die elektrische Maschine umfasst einen drehfesten Stator und einen drehbaren Rotor, und ist an jenem axialen Ende des Getriebes angeordnet, welches der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit gegenüberliegt. Der Rotor ist dabei derart mit der Antriebswelle verbunden, dass eine Leistungsübertragung zwischen Antriebswelle und Rotor möglich ist. Eine solche Verbindung kann beispielsweise durch eine direkte Verbindung zwischen Rotor und Antriebswelle ausgebildet sein. Alternativ dazu kann zwischen Rotor und Antriebswelle auch ein Übersetzungsgetriebe vorhanden sein, beispielsweise ein Planetenradsatz oder ein Stirnradgetriebe. Der Rotor kann alternativ dazu in gleiche Weise mit zumindest einem Element der Planetenradsätze ständig verbunden sein. The transmission has a drive shaft, an output shaft, an interface to a transmission-external drive unit, a plurality of switching elements, a plurality of planetary gear sets and an electric machine. The electric machine comprises a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, and is disposed at that axial end of the transmission, which faces the interface to the transmission-external drive unit. The rotor is connected to the drive shaft in such a way that a power transmission between the drive shaft and the rotor is possible. Such a connection can be formed for example by a direct connection between the rotor and drive shaft. Alternatively, between the rotor and the drive shaft and a transmission gear may be present, such as a planetary gear or a spur gear. Alternatively, the rotor may be constantly connected in the same way to at least one element of the planetary gear sets.

Die Abtriebswelle ist mit einem Element von zumindest einem der Planetenradsätzen ständig verbunden, und weist an einer Schnittstelle eine Verzahnung auf. Diese Verzahnung kämmt mit einer Verzahnung einer zur Abtriebswelle achsparallelen Welle. Auf dieser achsparallelen Welle kann beispielsweise das Achsgetriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs angeordnet sein, welches auch Bestandteil des Getriebes sein kann. Gegebenenfalls kann zwischen Achsgetriebe und Abtriebswelle eine weitere achsparallele Welle zwischengeschaltet sein, um den Achsabstand zwischen Achsgetriebe und Abtriebswelle besser zu überbrücken. The output shaft is permanently connected to an element of at least one of the planetary gear sets, and has a toothing on an interface. This toothing meshes with a toothing of a shaft parallel to the axis of rotation to the output shaft. On this axis-parallel shaft, for example, the axle drive of a motor vehicle drive train may be arranged, which may also be part of the transmission. Optionally, a further axis-parallel shaft can be interposed between the axle drive and the output shaft in order to better bridge the center distance between the axle drive and the output shaft.

Mittels der Planetenradsätze sind durch selektives Schließen der Schaltelemente zumindest sechs Vorwärtsgänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar. Die Schaltelemente umfassen zumindest ein als Bremse wirkendes erstes Schaltelement. Die Bremse dient zur schaltbaren drehfesten Festsetzung eines Getriebeelements. Dieses erste Schaltelement ist in axialer Richtung neben der elektrischen Maschine angeordnet, also neben dem Stator oder neben dem Rotor. In anderen Worten ist das erste Schaltelement an einem Durchmesser angeordnet, welcher zumindest so groß wie der Durchmesser des Stator oder des Rotors ist. Ferner ist das erste Schaltelement axial zwischen der Schnittstelle der Abtriebswelle und der elektrischen Maschine angeordnet. In anderen Worten ist eine Ebene der Abtriebswellenverzahnung axial neben einer Ebene des ersten Schaltelements angeordnet. By means of the planetary gear sets are at least six forward gears between the drive shaft and the output shaft can be displayed by selectively closing the switching elements. The switching elements comprise at least one first switching element acting as a brake. The brake is used for switchable rotationally fixed fixing of a transmission element. This first switching element is arranged in the axial direction next to the electric machine, ie next to the stator or next to the rotor. In other words, the first switching element is arranged at a diameter which is at least as large as the diameter of the stator or the rotor. Furthermore, the first switching element is arranged axially between the interface of the output shaft and the electric machine. In other words, a plane of the output shaft toothing is arranged axially adjacent to a plane of the first switching element.

Einer der Planetenradsätze ist radial innerhalb des ersten Schaltelements angeordnet, und ein weiterer der Planetenradsätze ist radial innerhalb der elektrischen Maschine angeordnet. Denn durch die Anordnung des ersten Schaltelements neben der elektrischen Maschine entsteht ein im Wesentlichen zylindrischer Hohlraum radial innerhalb dieser Bauelemente, welcher zur Anordnung zweier Planetenradsätze des Getriebes nutzbar ist. Dieser Hohlraum kann sich ausgehend von dem der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit gegenüberlegenden axialen Ende des Getriebes bis zur Schnittstelle der Abtriebswelle hin erstrecken. Durch diese Ausgestaltung kann die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden. One of the planetary gear sets is disposed radially inward of the first shift element, and another of the planetary gear sets is disposed radially inward of the electric machine. Because the arrangement of the first switching element in addition to the electric machine creates a substantially cylindrical cavity radially within these components, which can be used to arrange two planetary gear sets of the transmission. This cavity may extend from the interface of the transmission-external drive unit opposite axial end of the transmission to the interface of the output shaft. By this configuration, the axial length of the transmission can be reduced.

Vorzugsweise dient jener Planetenradsatz, welche radial innerhalb der elektrischen Maschine angeordnet ist, zur Bereitstellung einer schaltbaren, festen Übersetzung zwischen der Antriebswelle und zumindest einem Element jenes Planetenradsatzes, welcher radial innerhalb des ersten Schaltelements angeordnet ist. Preferably, that planetary gear set disposed radially inside the electric machine serves to provide a switchable, fixed gear ratio between the drive shaft and at least one member of that planetary gear set disposed radially inside the first shift element.

Vorzugsweise ist die Schnittstelle der Abtriebswelle axial zwischen der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit und dem ersten Schaltelement angeordnet. In anderen Worten ist die Ebene der Abtriebswellenverzahnung axial zwischen der Ebene des ersten Schaltelements und der Antriebseinheits-Schnittstelle angeordnet. Die Schnittstelle der Abtriebswelle ist somit nahe zur Antriebseinheits-Schnittstelle angeordnet. Dadurch kann jene Seitenwelle des Kraftfahrzeugs-Antriebsstrangs, welche ausgehend vom Achsgetriebe von der Antriebseinheit weg weist, mit möglichst großer axialer Länge zwischen den Seitenwellengelenken ausgeführt werden. Dies reduziert die Belastung der Seitenwellengelenke und verbessert die Fahrwerkskinematik. Ein solcherart ausgebildetes Getriebe ist demnach besonders für die Anwendung im quer zur Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Antriebsstrang geeignet. Preferably, the interface of the output shaft is arranged axially between the interface to the transmission-external drive unit and the first switching element. In other words, the plane of the output shaft gearing is arranged axially between the plane of the first switching element and the drive unit interface. The interface of the output shaft is thus arranged close to the drive unit interface. As a result, that side shaft of the motor vehicle drive train, which points away from the drive unit away from the axle drive, can be designed with the greatest possible axial length between the side shaft joints. This reduces the load on the side shaft joints and improves the suspension kinematics. Such a trained transmission is therefore particularly suitable for use in the transverse direction of travel of the motor vehicle oriented drive train.

Vorzugsweise umfassend die Schaltelemente ein als Kupplung ausgebildetes Schaltelement, welches radial innerhalb der elektrischen Maschine angeordnet ist. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn durch Schließen dieser Kupplung eine Wirkverbindung zwischen dem Rotor und einem weiteren Getriebeelement bewirkt wird. Dadurch ist eine besonders effiziente Nutzung des Hohlraums innerhalb der elektrischen Maschine möglich. Radial innerhalb der elektrischen Maschine kann auch ein weiteres, als Kupplung wirkendes Schaltelement angeordnet sein. Die beiden Kupplungen radial innerhalb der elektrischen Maschine können unmittelbar nebeneinander angeordnet sein. Preferably, the switching elements comprise a switching element designed as a coupling, which is arranged radially inside the electric machine. Such an arrangement is particularly advantageous when an operative connection between the rotor and another transmission element is effected by closing this coupling. As a result, a particularly efficient use of the cavity within the electrical machine is possible. Radial within the electric machine can also be arranged another, acting as a clutch switching element. The two clutches radially inside the electric machine can be arranged directly next to each other.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung umfassen die Schaltelemente eine weitere Kupplung, welche axial zwischen der Antriebsquellen-Schnittstelle und der Abtriebswellen-Schnittstelle angeordnet ist. Dies ist besonders für ein kraftschlüssiges Schaltelement von Vorteil, da in diesem Abschnitt ein großer Wirkdurchmesser zur Verfügung steht. According to a preferred embodiment, the switching elements comprise a further clutch, which is arranged axially between the drive source interface and the output shaft interface. This is particularly advantageous for a non-positive switching element, since a large effective diameter is available in this section.

Vorzugsweise umfassen die Schaltelemente ein formschlüssiges Schaltelement, welches radial innerhalb der Abtriebswellen-Lagerung ausgebildet ist. Formschlüssige Schaltelemente sind vorzugsweise an einem kleinen Wirkdurchmesser anzuordnen, um den Bauaufwand der formschlüssigen Verbindung gering zu halten. Durch eine solche Anordnung, bzw. Ausbildung kann sogar der Bauraum radial innerhalb der Abtriebswellenlagerung genutzt werden. Dadurch ist eine besonders effiziente Nutzung des Getriebe-Bauraums möglich. Preferably, the switching elements comprise a positive switching element, which is formed radially within the output shaft bearing. Form-fitting switching elements are preferably to be arranged on a small effective diameter in order to keep the construction cost of the positive connection low. By such an arrangement, or training even the space can be used radially within the output shaft bearing. As a result, a particularly efficient use of the transmission installation space is possible.

Gemäß einem möglichen ersten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe ein Planetenradsatzsystem mit insgesamt vier Wellen auf, welche als erste Welle, zweite Welle, dritte Welle und vierte Welle bezeichnet sind. Diese vier Wellen sind dadurch gekennzeichnet, dass deren Drehzahlen in der genannten Reihenfolge linear ansteigen, abnehmen oder gleich sind. In anderen Worten ist die Drehzahl der ersten Welle kleiner gleich der Drehzahl der zweiten Welle. Die Drehzahl der zweiten Welle ist wiederum kleiner gleich der Drehzahl der dritten Welle. Die Drehzahl der dritten Welle ist kleiner gleich der Drehzahl der vierten Welle. Diese Reihenfolge ist auch reversibel, sodass die vierte Welle die kleinste Drehzahl aufweist, während die erste Welle eine Drehzahl annimmt die größer oder gleich groß wie die Drehzahl der ersten Welle ist. Zwischen den Drehzahlen aller vier Wellen besteht dabei stets ein linearer Zusammenhang. Die Drehzahl einer oder mehrerer der vier Wellen kann dabei auch negative Werte, oder auch den Wert Null annehmen. Die Drehzahlordnung ist daher stets auf den vorzeichenbehafteten Wert der Drehzahlen zu beziehen, und nicht auf deren Betrag. Ein solches Planetenradsatzsystem wird durch zweifache Koppelung zweier Einzel-Planetenradsätze gebildet. Beispiele hierfür sind der sogenannte Ravigneaux-Radsatz oder der Simpson-Radsatz. Neben diesem Planetenradsatzsystem weist das Getriebe zumindest einen weiteren Planetenradsatz auf. According to a possible first embodiment, the transmission has a planetary gear set system with a total of four shafts, which are referred to as first shaft, second shaft, third shaft and fourth shaft. These four waves are characterized in that their speeds in the order named increase, decrease or be linear. In other words, the rotational speed of the first shaft is less than or equal to the rotational speed of the second shaft. The speed of the second shaft is again less than or equal to the speed of the third shaft. The speed of the third shaft is less than or equal to the speed of the fourth shaft. This order is also reversible, so that the fourth shaft has the lowest speed, while the first shaft assumes a speed greater than or equal to the speed of the first shaft. There is always a linear relationship between the speeds of all four shafts. The speed of one or more of the four waves can also assume negative values, or even the value zero. The speed order is therefore always to refer to the signed value of the speeds, and not on the amount. Such a planetary gear set is formed by two-time coupling of two individual planetary gear sets. Examples include the so-called Ravigneaux wheelset or the Simpson wheelset. In addition to this planetary gearset system, the transmission has at least one additional planetary gearset.

Die in Drehzahlordnung erste Welle ist durch Schließen des ersten Schaltelements drehfest festsetzbar. Die in Drehzahlordnung zweite Welle ist ebenso drehfest festsetzbar, und darüber hinaus mit der Antriebswelle verbindbar. Die in Drehzahlordnung dritte Welle ist mit der Abtriebswelle verbunden. Die in Drehzahlordnung vierte Welle ist mit der Antriebswelle verbindbar. Mittels dem weiteren Planetenradsatz und einem der Schaltelemente ist eine schaltbare, feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle und der in Drehzahlordnung ersten Welle darstellbar. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 103 02 023 A1 bekannt, und ist zur Ausbildung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang geeignet. Ein solcherart kompakter Aufbau ist für die Anordnung im Hohlraum radial innerhalb des ersten Schaltelements und der elektrischen Maschine gut geeignet. The speed order in the first shaft can be fixed in rotation by closing the first switching element. The speed second shaft is also fixed in rotation, and beyond connectable to the drive shaft. The speed order third shaft is connected to the output shaft. The speed order fourth shaft is connectable to the drive shaft. By means of the further planetary gear set and one of the switching elements is a switchable, fixed ratio between the Drive shaft and the first shaft in speed order representable. Such a structure is for example from the published patent application DE 103 02 023 A1 is known, and is suitable for the formation of six forward gears and one reverse gear. Such a compact construction is well suited to the arrangement in the cavity radially inside the first switching element and the electric machine.

Gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist die in Drehzahlordnung vierte Welle nicht unmittelbar mit der Antriebswelle verbindbar. Stattdessen ist mittels des weiteren Planetenradsatzes und einem der Schaltelemente eine schaltbare, feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle und der in Drehzahlordnung vierten Welle darstellbar. According to a variant of the first embodiment, the fourth order in speed order is not directly connected to the drive shaft. Instead, by means of the further planetary gear set and one of the switching elements, a switchable, fixed ratio between the drive shaft and the fourth wave in speed order can be displayed.

Gemäß einem möglichen zweiten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe ein Planetenradsatzsystem mit drei Einzel-Planetenradsätzen auf. Ein Einzel-Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Einzel-Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren. Jeder Einzel-Planetenradsatz weist ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element auf. Das erste Element wird stets durch das Sonnenrad des jeweiligen Einzel-Planetenradsatzes gebildet. Bei einer Ausbildung als Minus-Radsatz wird das zweite Element durch den Steg des jeweiligen Einzel-Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch das Hohlrad des jeweiligen Einzel-Planetenradsatzes. Bei einer Ausbildung als Plus-Radsatz wird das zweite Element durch das Hohlrad des jeweiligen Einzel-Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch den Steg des jeweiligen Einzel-Planetenradsatzes. According to a possible second exemplary embodiment, the transmission has a planetary gearset system with three individual planetary gear sets. A single planetary gear set includes a sun gear, a land and a ring gear. Rotatably mounted on the web are planet gears, which mesh with the toothing of the sun gear and / or with the toothing of the ring gear. A minus wheel set denotes a single planetary gear set with a web on which the planet gears are rotatably mounted, with a sun gear and with a ring gear, wherein the teeth of at least one of the planet gears both with the teeth of the sun gear, as well as with the toothing of the ring gear meshing, whereby the ring gear and the sun gear rotate in opposite directions of rotation when the sun gear rotates at a fixed web. A plus gear set differs from the negative planetary gear set just described in that the plus gear set has inner and outer planet gears rotatably supported on the land. The toothing of the inner planet gears meshes on the one hand with the teeth of the sun gear and on the other hand with the teeth of the outer planetary gears. The toothing of the outer planetary gears also meshes with the teeth of the ring gear. This has the consequence that rotate at a fixed land, the ring gear and the sun gear in the same direction. Each individual planetary gear set has a first element, a second element and a third element. The first element is always formed by the sun gear of the respective single planetary gear set. In a design as a minus wheel set, the second element is formed by the web of the respective single planetary gear set, and the third element by the ring gear of the respective single planetary gear set. In a design as a plus-wheel set, the second element is formed by the ring gear of each individual planetary gear set, and the third element through the web of the respective single planetary gear set.

Das zweite Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes ist mit dem dritten Element des zweiten Einzel-Planetenradsatzes ständig verbunden. Darüber hinaus ist das zweite Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle verbindbar. Das zweite Element des zweiten Einzel-Planetenradsatzes ist mit dem dritten Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes ständig verbunden. Das dritte Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes ist mit dem zweiten Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes und mit der Abtriebswelle ständig verbunden. Das erste Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes ist drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle verbindbar. Das erste Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes ist durch Schließen des ersten Schaltelements drehfest festsetzbar. Das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ist mit der Antriebswelle ständig verbunden. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 199 12 480 A1 bekannt, und ist zur Ausbildung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang geeignet. Auch ein solcherart kompakter Aufbau ist für die Anordnung im Hohlraum radial innerhalb des ersten Schaltelements und der elektrischen Maschine gut geeignet. The second element of the first single planetary gear set is permanently connected to the third element of the second single planetary gear set. In addition, the second element of the first single planetary gear set is rotatably fixable and connectable to the drive shaft. The second element of the second single planetary gear set is permanently connected to the third element of the third single planetary gear set. The third element of the first single planetary gear set is continuously connected to the second element of the third single planetary gear set and to the output shaft. The first element of the first single planetary gear set is rotatably fixable and connectable to the drive shaft. The first element of the third single planetary gear set can be fixed in rotation by closing the first switching element. The first element of the second planetary gear set is permanently connected to the drive shaft. Such a structure is for example from the published patent application DE 199 12 480 A1 is known, and is suitable for the formation of six forward gears and one reverse gear. Even such a compact construction is well suited for the arrangement in the cavity radially inside the first switching element and the electric machine.

Vorzugsweise umfasst das Getriebe eine Trennkupplung, welche axial zwischen der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit und der Schnittstelle der Abtriebswelle angeordnet ist. Durch die Trennkupplung kann die Antriebswelle mit einer Anschlusswelle verbunden werden. Die Anschlusswelle dient zur Anbindung an die getriebeexterne Antriebseinheit. Bei Verwendung des Getriebes im Kraftfahrzeug kann das Kraftfahrzeug allein durch die elektrische Maschine des Getriebes angetrieben werden. Durch die Trennkupplung ist eine mit der Anschlusswelle verbundene getriebeexterne Antriebseinheit von der Antriebswelle abkoppelbar. Dadurch muss diese Antriebseinheit im elektrischen Fahrbetrieb nicht mitgeschleppt werden. Preferably, the transmission comprises a separating clutch, which is arranged axially between the interface to the transmission-external drive unit and the interface of the output shaft. Due to the separating clutch, the drive shaft can be connected to a connecting shaft. The connecting shaft is used for connection to the gearbox-external drive unit. When using the transmission in the motor vehicle, the motor vehicle can be driven solely by the electric machine of the transmission. By disconnecting a connected to the connecting shaft gear external drive unit can be decoupled from the drive shaft. As a result, this drive unit does not have to be dragged along in electric drive mode.

Vorzugsweise umfasst das Getriebe einen Torsionsschwingungsdämpfer, welcher axial zwischen der Schnittstelle zur getriebeexternen Antriebseinheit und der Trennkupplung angeordnet ist. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist zur Dämpfung von Drehschwingungen eingerichtet, und ist in der Wirkverbindung zwischen zwei Abschnitten der Anschlusswelle angeordnet. Der erste Abschnitt der Anschlusswelle ist der Schnittstelle zur getriebeexternen Antriebseinheit zugeordnet, und der zweite Abschnitt der Anschlusswelle ist der Trennkupplung zugeordnet. Derart können von der getriebe-externen Antriebseinheit erzeugte Drehschwingungen zur Antriebswelle hin gedämpft werden. Preferably, the transmission comprises a torsional vibration damper, which is arranged axially between the interface to the transmission-external drive unit and the separating clutch. The torsional vibration damper is adapted to damp torsional vibrations and is operatively connected between two portions of the connecting shaft. The first section of the connection shaft is assigned to the interface to the transmission-external drive unit, and the second section of the connection shaft is assigned to the separation clutch. In this way, torsional vibrations generated by the transmission-external drive unit can be damped towards the drive shaft.

Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche mit der Antriebswelle des Getriebes in Wirkverbindung bringbar ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem Achsgetriebe antriebswirkverbunden, welche mit Rädern des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine ermöglichen mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug sowohl von der Verbrennungskraftmaschine als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. The transmission may be part of a drive train of a motor vehicle. The powertrain also has a gearbox next to the gearbox Internal combustion engine, which can be brought into operative connection with the drive shaft of the transmission. The output shaft of the transmission is drivirkswunden with a final drive, which is connected to wheels of the motor vehicle. The internal combustion engine and the electric machine allow multiple drive modes of the motor vehicle. In an electric driving operation, the motor vehicle is driven by the electric machine of the transmission. In an internal combustion engine operation, the motor vehicle is driven by the internal combustion engine. In a hybrid operation, the motor vehicle is driven by both the internal combustion engine and the electric machine of the transmission.

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. A permanent connection is called a connection between two elements that always exists. Such constantly connected elements always rotate with the same dependence between their speeds. In a permanent connection between two elements, no switching element can be located. A permanent connection must therefore be distinguished from a switchable connection. A permanently non-rotatable connection is referred to as a connection between two elements, which always exists and their connected elements thus always have the same speed.

Unter dem Begriff „Schließen eines Schaltelements“ wird 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. The term "closing a switching element" is understood to mean a process in which the switching element is controlled such that it transmits a high degree of torque at the end of the closing process. While positive switching elements in the "closed" state do not allow differential speed, the formation of a low differential speed between the switching element halves is intentionally or unintentionally possible with non-positive switching elements in the "closed" state.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying figures. Show it:

1 bis 6 Getriebe gemäß ersten bis sechsten Ausführungsbeispielen der Erfindung; 1 to 6 Transmission according to first to sixth embodiments of the invention;

7 ein Schaltschema; 7 a circuit diagram;

8 einen Antriebsstrang für einen Kraftfahrzeug; 8th a drive train for a motor vehicle;

9 eine Schnittansicht einer konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes; und 9 a sectional view of a structural design of the transmission; and

10 einen beispielhaften Drehzahlplan eines Planetenradsatzsystems. 10 an exemplary speed plan of a planetary gear set system.

1 zeigt ein Getriebe G gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Getriebe weist eine Antriebswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, sowie ein Planetenradsatzsystem PS und einen weiteren Planetenradsatz PV auf. Weiter umfasst das Getriebe G ein erstes Schaltelement C, ein zweites Schaltelement A, ein drittes Schaltelement B, ein viertes Schaltelement E und ein fünftes Schaltelement D. Mittels des Planetenradsatzsystems PS und dem weiteren Planetenradsatz PV sind durch selektives Schließen der Schaltelemente A, B, C, D, E verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 darstellbar. Das Planetenradsatzsystem PS ist dabei als ein sogenannter Ravigneaux-Radsatz ausgebildet. Ein Ravigneaux-Radsatz besteht aus einem Minus-Radsatz und einem Plus-Radsatz, welche zweifach miteinander gekoppelt sind. Die Koppelung besteht dabei zwischen den Stegen der Einzel-Planetenradsätze und den Hohlrädern, wobei die Hohlräder als ein zusammengefasstes einzelnes Hohlrad ausgeführt sind. Durch die zweifache Koppelung weist das Planetenradsatzsystem PS insgesamt vier Wellen auf, welche in der Reihenfolge ihrer Drehzahlordnung als erste Welle W1, zweite Welle W2, dritte Welle W3 und vierte Welle W4 bezeichnet sind. Die dritte Welle W3 ist dabei Bestandteil der Abtriebswelle GW2, beziehungsweise ist mit der Abtriebswelle GW2 verbunden. Der weitere Planetenradsatz PV ist als ein Plus-Radsatz ausgebildet. 1 shows a transmission G according to a first embodiment of the invention. The transmission has a drive shaft GW1, an output shaft GW2, and a planetary gear set PS and another planetary gear PV. Further, the transmission G comprises a first shifting element C, a second shifting element A, a third shifting element B, a fourth shifting element E and a fifth shifting element D. By means of the planetary gearset system PS and the further planetary gearset PV, by selectively closing the shifting elements A, B, C , D, E different ratios between the drive shaft GW1 and the output shaft GW2 representable. The planetary gear set PS is designed as a so-called Ravigneaux wheelset. A Ravigneaux wheel set consists of a minus wheel set and a plus wheel set, which are doubly coupled together. The coupling consists of between the webs of the individual planetary gear sets and the ring gears, wherein the ring gears are designed as a combined single ring gear. Due to the dual coupling, the Planetenradsatzsystem PS has a total of four waves, which are designated in the order of their speed order as the first wave W1, second wave W2, third wave W3 and fourth wave W4. The third wave W3 is part of the output shaft GW2, or is connected to the output shaft GW2. The other planetary gear set PV is designed as a plus-wheelset.

Das Getriebe G weist ferner eine elektrische Maschine EM auf, welche einen drehfesten Stator S und einen drehbaren Rotor R umfasst. Der Rotor R ist mit der Antriebswelle GW1 sowie mit einem Sonnenrad des weiteren Planetenradsatzes PV ständig verbunden. Die elektrische Maschine EM ist als ein sogenannter Innenläufer ausgebildet, wonach der Stator S radial außerhalb des Rotors R angeordnet ist. Die elektrische Maschine EM ist an jenem axialen Ende des Getriebes G angeordnet, welches einer Schnittstelle IF zu einer getriebeexternen Antriebseinheit gegenüberliegt. The transmission G further comprises an electric machine EM, which comprises a rotationally fixed stator S and a rotatable rotor R. The rotor R is permanently connected to the drive shaft GW1 and to a sun gear of the further planetary gearset PV. The electric machine EM is designed as a so-called internal rotor, after which the stator S is arranged radially outside the rotor R. The electric machine EM is arranged at that axial end of the transmission G, which faces an interface IF to a transmission-external drive unit.

Das Getriebe G ist insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug ausgebildet, dessen Antriebsstrang quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Dazu weist die Abtriebswelle GW2 an einer Schnittstelle GW2-A eine Verzahnung auf. Diese Verzahnung kämmt mit einer Verzahnung einer zur Abtriebswelle GW2 achsparallel ausgerichteten Welle GW22. An der achsparallelen Welle GW22 ist eine weitere Verzahnung ausgebildet, welche mit einer Verzahnung kämmt, die an einem Achsgetriebe AG ausgebildet ist. Über das Achsgetriebe AG kann die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf nicht dargestellte Räder des Kraftfahrzeugs verteilt werden. The transmission G is designed in particular for use in a motor vehicle whose drive train is oriented transversely to the direction of travel of the motor vehicle. For this purpose, the output shaft GW2 has a toothing on an interface GW2-A. This toothing meshes with a toothing of a shaft GW22 aligned axially parallel to the output shaft GW2. On the axis-parallel shaft GW22 a further toothing is formed, which meshes with a toothing, which is formed on an axle drive AG. Via the axle drive AG, the power applied to the output shaft GW2 can be distributed to non-illustrated wheels of the motor vehicle.

Das Getriebe G ist insbesondere durch die räumliche Anordnung der einzelnen Getriebebauelemente zueinander gekennzeichnet. Das erste Schaltelement C ist dabei in axialer Richtung neben dem Rotor R der elektrischen Maschine EM angeordnet. Das erste Schaltelement C befindet sich dabei axial zwischen der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 und der elektrischen Maschine EM. Dadurch wird ein zylinderartiger Hohlraum gebildet, welcher durch den Innendurchmesser des Rotors R und des ersten Schaltelements C nach außen hin begrenzt wird. In diesem Hohlraum sind das Planetenradsatzsystem PS in einer ersten Radsatzebene X1, der weitere Planetenradsatz PV in einer zweiten Radsatzebene X2, das zweite Schaltelement A, sowie das dritte Schaltelement B angeordnet. Das erste Schaltelement C wirkt dabei als Bremse, wobei durch Schließen des ersten Schaltelements C die in Drehzahlordnung erste Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS drehfest festsetzbar ist. Das zweite Schaltelement A wirkt als Kupplung zwischen der Antriebswelle GW1 und der in Drehzahlordnung vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS. Das zweite Schaltelement A ist dabei radial innerhalb der elektrischen Maschine EM angeordnet und zwar im Bereich des axialen Endes des Getriebes G. Zwischen der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 und dem axialen Ende des Getriebes G sind somit drei Bauelementebenen angeordnet: Erste Radsatzebene X1, zweite Radsatzebene X2, zweites Schaltelement A. Das dritte Schaltelement B ist radial außerhalb des ersten Schaltelementes C angeordnet. Durch Schließen des dritten Schaltelementes B wird ein Steg des weiteren Planetenradsatzes PV drehfest festgesetzt. Da das Sonnenrad des weiteren Planetenradsatzes PV ständig mit der Antriebswelle GW1 verbunden ist, wird durch Schließen des zweiten Schaltelementes B ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle GW1 und einem Hohlrad des weiteren Planetenradsatzes PV erzeugt. Das Hohlrad des weiteren Planetenradsatzes PV ist dabei mit der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS ständig verbunden. Das vierte Schaltelement E ist axial zwischen der Schnittstelle IF und der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 angeordnet. Das fünfte Schaltelement D ist radial innerhalb einer Abtriebswellenlagerung GW2-L angeordnet. Ein derartiger Aufbau ermöglicht eine besonders bauraumsparende Anordnung der verschiedenen Getriebeelemente. The transmission G is characterized in particular by the spatial arrangement of the individual transmission components to each other. The first Switching element C is arranged in the axial direction next to the rotor R of the electric machine EM. The first switching element C is located axially between the interface GW2-A of the output shaft GW2 and the electric machine EM. Thereby, a cylinder-like cavity is formed, which is bounded by the inner diameter of the rotor R and the first switching element C to the outside. In this cavity, the planetary gear set PS in a first Radsatzebene X1, the other planetary gear set PV in a second Radsatzebene X2, the second switching element A, and the third switching element B are arranged. The first switching element C acts as a brake, wherein by closing the first switching element C in the speed order first wave W1 of the Planetenradsatzsystems PS rotatably fixed. The second switching element A acts as a coupling between the drive shaft GW1 and the speed order fourth wave W4 of the planetary gear set PS. The second switching element A is arranged radially inside the electric machine EM in the region of the axial end of the gear G. Between the interface GW2-A of the output shaft GW2 and the axial end of the gear G thus three component levels are arranged: First Radsatzebene X1, second Radsatzebene X2, second switching element A. The third switching element B is disposed radially outside of the first switching element C. By closing the third switching element B, a web of the other planetary PV is fixed rotatably. Since the sun gear of the further planetary gear set PV is constantly connected to the drive shaft GW1, a fixed gear ratio between the drive shaft GW1 and a ring gear of the further planetary gear set PV is generated by closing the second switching element B. The ring gear of the further planetary gearset PV is constantly connected to the first order in speed order W1 of the Planetenradsatzsystems PS. The fourth switching element E is arranged axially between the interface IF and the interface GW2-A of the output shaft GW2. The fifth shifting element D is arranged radially inside an output shaft bearing GW2-L. Such a structure allows a particularly space-saving arrangement of the various transmission elements.

Das Getriebe G umfasst ferner eine Anschlusswelle AN, einen Torsionsschwingungsdämpfer TS und eine Trennkupplung K0. Die Anschlusswelle AN dient zu einer drehmomentübertragenden Verbindung zur getriebeexternen Antriebseinheit im Bereich der Schnittstelle IF. Durch Schließen der Trennkupplung K0 ist die Anschlusswelle AN mit der Antriebswelle GW1 verbindbar. Die Anschlusswelle AN weist dabei zwei Abschnitte auf, wobei ein erster Abschnitt der Schnittstelle IF und ein zweiter Abschnitt der Trennkupplung K0 zugeordnet ist. Die beiden Abschnitte sind durch den Torsionsschwingungsdämpfer TS miteinander verbunden. Dabei wird vorteilhafterweise folgende räumliche Anordnung gewählt: Ausgehend von der Schnittstelle IF folgt in axialer Richtung der Torsionsschwingungsdämpfer TS, anschließend die Trennkupplung K0, anschließend das vierte Schaltelement E und anschließend die Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2. The transmission G further comprises a connecting shaft AN, a torsional vibration damper TS and a separating clutch K0. The connection shaft AN serves for a torque-transmitting connection to the transmission-external drive unit in the region of the interface IF. By closing the separating clutch K0, the connecting shaft AN can be connected to the drive shaft GW1. The connection shaft AN has two sections, wherein a first section of the interface IF and a second section of the separating coupling K0 is assigned. The two sections are interconnected by the torsional vibration damper TS. The following spatial arrangement is advantageously chosen: Starting from the interface IF follows in the axial direction of the torsional vibration damper TS, then the separating clutch K0, then the fourth switching element E and then the interface GW2-A of the output shaft GW2.

Die Schaltelemente A, B, C, E sowie die Trennkupplung K0, sind schematisch als kraftschlüssige Schaltelemente dargestellt. Das fünfte Schaltelement D ist schematisch als ein formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Jedes der Schaltelemente A bis D sowie die Trennkupplung K0 kann prinzipiell als formschlüssiges Schaltelement oder als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. The switching elements A, B, C, E and the separating clutch K0 are shown schematically as non-positive switching elements. The fifth switching element D is designed schematically as a form-fitting switching element. This is only an example. Each of the switching elements A to D and the separating clutch K0 can be designed in principle as a form-locking switching element or as a non-positive switching element.

2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel des Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Der weitere Planetenradsatz PV ist nun als ein Minus-Radsatz ausgebildet. Dadurch kann ein besserer Verzahnungswirkungsgrad erreicht werden. Durch Schließen des dritten Schaltelementes B ist nun das Hohlrad des weiteren Planetenradsatzes PV drehfest festsetzbar. Der Steg des weiteren Planetenradsatzes PV ist mit der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS ständig verbunden. Somit wird durch Schließen des dritten Schaltelementes B eine feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle GW1 und der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 erzielt. Durch die Änderung des Aufbaus des weiteren Planetenradsatzes PV ist die geometrische Anordnung des zweiten Schaltelementes A ebenso zu verändern. Das zweite Schaltelement A befindet sich nun axial zwischen der ersten Radsatzebene X1 und der zweiten Radsatzebene X2. 2 schematically shows a second embodiment of the transmission G, which substantially the in 1 corresponds to the first embodiment shown. The further planetary gear set PV is now designed as a minus wheel set. This allows a better gear efficiency can be achieved. By closing the third switching element B, the ring gear of the further planetary gear set PV is now rotatably fixable. The web of the other planetary gear set PV is constantly connected to the first order in speed order W1 of the Planetenradsatzsystems PS. Thus, by closing the third switching element B, a fixed ratio between the drive shaft GW1 and the first shaft W1 in terms of speed is achieved. By changing the structure of the other planetary gear set PV, the geometric arrangement of the second switching element A is to be changed as well. The second switching element A is now located axially between the first Radsatzebene X1 and the second Radsatzebene X2.

3 zeigt ein Getriebe G gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Planetenradsatzsystem PS ist nun nicht mehr als ein Ravigneaux-Radsatz ausgebildet, sondern besteht aus zwei Einzel-Planetenradsätzen, welche in der ersten Radsatzebene X1 radial ineinander geschachtelt sind. Ein Sonnenrad des radial äußeren Einzel-Planetenradsatzes ist dabei mit einem Hohlrad des radial innenliegenden Einzel-Planetenradsatzes ständig verbunden. Die Stege der beiden Einzel-Planetenradsätze sind ebenso miteinander verbunden. Durch diese zweifache Koppelung weist das solcherart ausgebildete Planetenradsatzsystem PS ebenso vier Wellen in Drehzahlordnung auf. Die in Drehzahlordnung erste Welle W1 ist dem Sonnenrad des radial außenliegenden Planetenradsatzes und dem Hohlrad des radial innenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Die in Drehzahlordnung zweite Welle W2 ist den Stegen der beiden Planetenradsätze zugeordnet. Die in Drehzahlordnung dritte Welle W3 ist dem Hohlrad des radial außenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Die in Drehzahlordnung vierte Welle W4 ist dem Sonnenrad des radial innenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Der weitere Planetenradsatz PV ist nun als ein Plus-Radsatz ausgebildet, dessen Steg ständig drehfest festgesetzt ist, indem der Steg mit einem drehfesten Bauelement GG des Getriebes G ständig verbunden ist. Das drehfeste Bauelement GG kann beispielsweise durch das Getriebegehäuse des Getriebes G gebildet sein. Durch Schließen des dritten Schaltelementes B wird somit eine drehmomentführende Verbindung zwischen der Antriebswelle GW1 und dem Sonnenrad des weiteren Planetenradsatzes PV hergestellt. Das dritte Schaltelement B und das zweite Schaltelement A sind dabei axial unmittelbar nebeneinander angeordnet. Die Schaltelemente A, B sind dabei axial zwischen der ersten Radsatzebene X1 und der zweiten Radsatzebene X2 angeordnet. Die erste Radsatzebene X1 befindet sich dabei radial innerhalb des ersten Schaltelementes C. Die zweite Radsatzebene X2 befindet sich radial innerhalb der elektrischen Maschine EM. Die elektrische Maschine EM ist als Außenläufer ausgebildet. 3 shows a transmission G according to a third embodiment of the invention. The planetary gear set PS is now no longer designed as a Ravigneaux wheelset, but consists of two single planetary gear sets, which are nested radially in the first Radsatzebene X1. A sun gear of the radially outer single planetary gear set is constantly connected to a ring gear of the radially inner single planetary gear set. The webs of the two individual planetary gear sets are also interconnected. As a result of this double coupling, the planetary gearset system PS designed in this way also has four shafts in the speed order. The speed order in the first wave W1 is assigned to the sun gear of the radially outer planetary gear set and the ring gear of the radially inner planetary gear set. The speed order in the second wave W2 is the webs of the two planetary gear sets assigned. The speed order third wave W3 is assigned to the ring gear of the radially outer planetary gear set. The speed order fourth wave W4 is assigned to the sun gear of the radially inner planetary gear set. The further planetary gearset PV is now designed as a plus-wheel set, the web is fixed permanently rotatably by the web is permanently connected to a non-rotatable component GG of the transmission G. The rotationally fixed component GG can be formed, for example, by the transmission housing of the transmission G. By closing the third switching element B thus a torque-conducting connection between the drive shaft GW1 and the sun gear of the other planetary gear set PV is produced. The third switching element B and the second switching element A are arranged axially next to each other. The switching elements A, B are arranged axially between the first Radsatzebene X1 and the second Radsatzebene X2. The first Radsatzebene X1 is located radially inside the first switching element C. The second Radsatzebene X2 is located radially inside the electric machine EM. The electric machine EM is designed as an external rotor.

4 zeigt schematisch ein Getriebe G gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der weitere Planetenradsatz PV ist nun in gleicher Weise wie das Planetenradsystem PS des dritten Ausführungsbeispiels aufgebaut, und weist dementsprechend zwei Einzel-Planetenradsätze auf, welche radial in der zweiten Radsatzebene X2 geschachtelt sind. Das Sonnenrad des radial äußeren Planetenradsatzes des weiteren Planetenradsatzes PV ist mit dem Hohlrad des radial innenliegenden Planetenradsatzes ständig verbunden und dabei ständig drehfest festgesetzt. Der Rotor R der elektrischen Maschine EM ist mit dem Sonnenrad des radial innenliegenden Planetenradsatzes verbunden. Die Antriebswelle GW1 ist mit dem Hohlrad des radial außenliegenden Planetenradsatzes verbunden. Dadurch ergibt sich ein ständiges Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle GW1 und dem Rotor R der elektrischen Maschine EM, wobei die Rotordrehzahl gegenüber der Antriebswellendrehzahl erhöht ist. Das dritte Schaltelement B ist nun in der Wirkverbindung zwischen den miteinander verbundenen Stegen des weiteren Planetenradsatzes PV und der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS angeordnet. Durch Schließen des dritten Schaltelementes B wird somit eine feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle GW1 und der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 hergestellt, wobei die Drehzahl der in Drehzahlordnung ersten Welle W1 im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle GW1 verringert wird. Ausgehend von der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 ergibt sich dabei folgende axiale Reihenfolge: Planetenradsatzsystem PS in erster Radsatzebene X1, zweites Schaltelement A, weiterer Planetenradsatz PV in der zweiten Radsatzebene X2, drittes Schaltelement B. 4 schematically shows a transmission G according to a fourth embodiment of the invention. The further planetary gear set PV is now constructed in the same way as the planetary gear PS of the third embodiment, and accordingly has two individual planetary gear sets, which are nested radially in the second Radsatzebene X2. The sun gear of the radially outer planetary gear set of the other planetary gear set PV is permanently connected to the ring gear of the radially inner planetary gear set and thereby fixed permanently rotatably. The rotor R of the electric machine EM is connected to the sun gear of the radially inner planetary gear set. The drive shaft GW1 is connected to the ring gear of the radially outer planetary gear set. This results in a constant gear ratio between the drive shaft GW1 and the rotor R of the electric machine EM, wherein the rotor speed is increased relative to the drive shaft speed. The third switching element B is now in the operative connection between the interconnected webs of the other planetary gear set PV and arranged in speed order first wave W1 of the Planetenradsatzsystems PS. By closing the third switching element B thus a fixed ratio between the drive shaft GW1 and the first speed in rotation order W1 is prepared, the speed of the first order in speed order W1 is reduced compared to the speed of the drive shaft GW1. Starting from the interface GW2-A of the output shaft GW2 results in the following axial order: planetary gearset PS in the first Radsatzebene X1, second switching element A, another planetary gear set PV in the second Radsatzebene X2, third switching element B.

5 zeigt ein Getriebe G gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Wesentlichen dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel entspricht. Durch Schließen des zweiten Schaltelementes A wird nun nicht mehr eine direkte Verbindung zwischen der Antriebswelle GW1 und der in Drehzahlordnung vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS hergestellt. Stattdessen wird durch Schließen des zweiten Schaltelementes A mittels des weiteren Planetenradsatzes PV eine feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle GW1 und der in Drehzahlordnung vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS hergestellt. Die Zuordnung der vier Wellen W1 bis W4 des Planetenradsatzsystems PS zu dessen einzelnen Elementen unterscheidet sich dabei von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Die in Drehzahlordnung erste Welle W1 ist nun dem Sonnenrad des innenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Die in Drehzahlordnung zweite Welle W2 ist nun dem Hohlrad des radial außenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Die in Drehzahlordnung dritte Welle W3 ist nun den miteinander verbundenen Stegen der beiden Planetenradsätze zugeordnet. Die in Drehzahlordnung vierte Welle W4 ist nun dem Sonnenrad des radial außenliegenden Planetenradsatzes und dem damit verbundenen Hohlrad des radial innenliegenden Planetenradsatzes zugeordnet. Das zweite Schaltelement A und das dritte Schaltelement B sind dabei nebeneinander und axial zwischen den beiden Radsatzebenen X1, X2 angeordnet. 5 shows a transmission G according to a fifth embodiment of the invention, which substantially the in 4 illustrated fourth embodiment corresponds. By closing the second switching element A is now no longer a direct connection between the drive shaft GW1 and the speed order fourth wave W4 of the Planetenradsatzsystems PS produced. Instead, by closing the second switching element A by means of the further planetary gear set PV, a fixed ratio between the drive shaft GW1 and the speed order fourth wave W4 of the planetary gearset PS is produced. The assignment of the four shafts W1 to W4 of the planetary gear set PS to its individual elements differs from the previous embodiments. The speed order in the first wave W1 is now assigned to the sun gear of the inner planetary gear set. The speed second shaft W2 is now assigned to the ring gear of the radially outer planetary gear set. The speed order third wave W3 is now assigned to the interconnected webs of the two planetary gear sets. The speed order fourth wave W4 is now assigned to the sun gear of the radially outer planetary gear set and the associated ring gear of the radially inner planetary gear set. The second switching element A and the third switching element B are arranged side by side and axially between the two Radsatzebenen X1, X2.

6 zeigt ein Getriebe G gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sich im Aufbau der Radsätze grundlegend von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen unterscheidet. Die Gangbildung zwischen Antriebswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 erfolgt nun mittels dreier Einzel-Planetenradsätze P1, P2, P3, die axial hintereinander in Radsatzebenen X1a, X2a, X3a angeordnet sind. Die Radsatzebene Xa ist dabei radial innerhalb eines als A2 bezeichneten ersten Schaltelements angeordnet. Die Radsatzebenen X2a, X3a sind radial innerhalb der elektrischen Maschine EM angeordnet. 6 shows a transmission G according to a sixth embodiment of the invention, which differs fundamentally in the construction of the wheelsets from the previous embodiments. The gear formation between drive shaft GW1 and output shaft GW2 now takes place by means of three individual planetary gear sets P1, P2, P3, which are arranged axially one behind the other in Radsatzebenen X1a, X2a, X3a. The Radsatzebene Xa is arranged radially within a designated as A2 first switching element. The Radsatzebenen X2a, X3a are arranged radially inside the electric machine EM.

Jeder der Einzel-Planetenradsätze P1, P2, P3 weist 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 als ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1, P2, P3 gebildet. Da im konkreten Ausführungsbeispiel die Einzel-Planetenradsätze P1, P2, P3 als Minus-Radsätze ausgebildet sind, sind die zweiten Elemente E21, E22, E23 als Steg der jeweiligen Einzel-Planetenradsätze P1, P2, P3 ausgebildet und die dritten Elemente E31, E32, E33 als Hohlräder der jeweiligen Einzel-Planetenradsätze P1, P2, P3. Wäre einer der Einzel-Planetenradsätze als ein Plus-Radsatz ausgebildet, so wäre das jeweilige dritte Element als Steg ausgebildet und das jeweilige zweite Element als Hohlrad. Dies ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in den Figuren dargestellt. Each of the single planetary gear sets P1, P2, P3 has a first element E11, E12, E13, a second element E21, E22, E23 and a third element E31, E32, E33. The first element E11, E12, E13 is always formed as a sun gear of the respective planetary gear set P1, P2, P3. Since the individual planetary gear P1, P2, P3 are designed as minus wheelsets in the concrete embodiment, the second elements E21, E22, E23 are formed as a web of the respective individual planetary P1, P2, P3 and the third elements E31, E32, E33 as ring gears of the respective individual planetary gear sets P1, P2, P3. If one of the individual planetary gear sets were designed as a plus wheel set, then the respective third element would be formed as a web and the respective second element as a ring gear. This is not shown in the figures for reasons of clarity.

Das zweite Element E21 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1 ist mit dem dritten Element E32 des zweiten Einzel-Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Das zweite Element E22 des zweiten Einzel-Planetenradsatzes P2 ist mit dem dritten Element E33 des dritten Einzel-Planetenradsatzes P3 ständig verbunden. Das dritte Element E31 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1 ist mit dem zweiten Element E23 des dritten Einzel-Planetenradsatzes P3 und mit der Abtriebswelle GW2 ständig verbunden. Die Antriebswelle GW1 ist mit dem ersten Element E12 des zweiten Einzel-Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Durch Schließen des ersten Schaltelements A2 ist das erste Element E13 des dritten Einzel-Planetenradsatzes P3 drehfest festsetzbar. Ein als E2 bezeichnetes zweites Schaltelement dient als schaltbare Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle GW1 und dem zweiten Element E21 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1. Ein als C2 bezeichnetes drittes Schaltelement dient zur schaltbaren drehfesten Festsetzung des ersten Elementes E11 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1. Durch Schließen eines als B2 bezeichneten vierten Schaltelementes wird eine drehmomentführende Verbindung zwischen der Antriebswelle GW1 und dem ersten Element E11 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1 hergestellt. Durch Schließen eines als D2 bezeichneten fünften Schaltelementes ist das zweite Element E21 des ersten Einzel-Planetenradsatzes P1 drehfest festsetzbar. The second element E21 of the first single planetary gear set P1 is permanently connected to the third element E32 of the second single planetary gear set P2. The second element E22 of the second single planetary gear set P2 is permanently connected to the third element E33 of the third single planetary gear set P3. The third element E31 of the first single planetary gear set P1 is continuously connected to the second element E23 of the third single planetary gear set P3 and to the output shaft GW2. The drive shaft GW1 is permanently connected to the first element E12 of the second single planetary gearset P2. By closing the first switching element A2, the first element E13 of the third single planetary gearset P3 can be fixed in a rotationally fixed manner. A designated as E2 second switching element serves as a switchable operative connection between the drive shaft GW1 and the second element E21 of the first single planetary P1. A third switching element designated as C2 is used for the switchable rotationally fixed fixing of the first element E11 of the first single planetary gear set P1. By closing a fourth switching element designated as B2, a torque-carrying connection between the drive shaft GW1 and the first element E11 of the first single planetary gearset P1 is established. By closing a designated as D2 fifth switching element, the second element E21 of the first single planetary gear set P1 is rotatably fixed.

Das erste Schaltelement A2 ist axial neben dem Stator S der elektrischen Maschine EM angeordnet. Ferner ist das erste Schaltelement A2 axial zwischen der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 und der elektrischen Maschine EM angeordnet. Dadurch ergibt sich ein zylinderförmiger Hohlraum, welcher radial innerhalb des ersten Schaltelementes A2 und der elektrischen Maschine EM ausgebildet ist. In diesem Hohlraum befinden sich der erste Einzel-Planetenradsatz P1 in der Radsatzebene X1a, das zweite Schaltelement E2, sowie die Einzel-Planetenradsätze P2, P3 in den Radsatzebenen X2a, X3a. Das zweite Schaltelement E2 ist dabei axial zwischen der Radsatzebene X1a und der Radsatzebene X2a angeordnet. Das dritte und vierte Schaltelement C2, B2 befinden sich axial zwischen der Trennkupplung K0 und der Schnittstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2. Das fünfte Schaltelement D2 befindet sich radial innerhalb der Abtriebswellenlagerung GW2-L. Die Schaltelemente A, B, C, E sind wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel schematisch als kraftschlüssige Schaltelemente dargestellt, während das fünfte Schaltelement D2 schematisch als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Dies ist wiederum lediglich beispielhaft anzusehen. The first switching element A2 is arranged axially next to the stator S of the electric machine EM. Furthermore, the first switching element A2 is arranged axially between the interface GW2-A of the output shaft GW2 and the electric machine EM. This results in a cylindrical cavity, which is formed radially within the first switching element A2 and the electric machine EM. In this cavity are the first single planetary gear P1 in the Radsatzebene X1a, the second switching element E2, and the individual planetary gear sets P2, P3 in Radsatzebenen X2a, X3a. The second switching element E2 is arranged axially between the Radsatzebene X1a and the Radsatzebene X2a. The third and fourth switching elements C2, B2 are located axially between the separating clutch K0 and the interface GW2-A of the output shaft GW2. The fifth switching element D2 is located radially inside the output shaft bearing GW2-L. The switching elements A, B, C, E are shown schematically as non-positive switching elements, as in the previous embodiment, while the fifth switching element D2 is formed schematically as a form-locking switching element. Again, this is just an example.

7 zeigt ein Schaltschema, welches für sämtliche vorangegangene Ausführungsbeispiele anwendbar ist. In den Zeilen des Schaltschemas sind sechs Vorwärtsgänge 1 bis 6 sowie ein Rückwärtsgang R1 angegeben, welche sich auf Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 beziehen. In den Spalten des Schaltschemas ist durch einen Kreis angegeben, welche der Schaltelemente in welchem der Vorwärtsgänge 1 bis 6, beziehungsweise dem Rückwärtsgang R1 geschlossen sind. 7 shows a circuit diagram which is applicable to all the preceding embodiments. In the lines of the wiring diagram, six forward gears 1 to 6 and one reverse gear R1 are indicated, which refer to gear ratios between the drive shaft GW1 and the output shaft GW2. In the columns of the circuit diagram is indicated by a circle, which of the switching elements in which the forward gears 1 to 6, and the reverse gear R1 are closed.

8 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist eine Verbrennungskraftmaschine VKM an die entsprechende Schnittstelle IF des Getriebes G angebunden. Das in 8 dargestellte Getriebe G entspricht dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Der Antriebsstrang könnte mit jedem zuvor Ausführungsbeispiel des Getriebes ausgebildet sein. Über das Achsgetriebe AG wird die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt. 8th schematically shows a drive train of a motor vehicle. In this case, an internal combustion engine VKM is connected to the corresponding interface IF of the transmission G. This in 8th shown gear G corresponds to the in 1 illustrated first embodiment. This is only an example. The drive train could be formed with any previous embodiment of the transmission. About the Achsgetriebe AG which applied to the output shaft GW2 power is distributed to drive wheels DW of the motor vehicle.

9 zeigt eine Schnittansicht einer konstruktiven Ausgestaltung des Getriebes G gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Dabei ist zu verbesserten Deutlichkeit nur eine Hälfte der Elemente Planetenradsatzsystem PS, elektrische Maschine EM, weiterer Planetenradsatz PV, erstes Schaltelement C, zweites Schaltelement A und drittes Schaltelement B dargestellt. 9 shows a sectional view of a structural design of the transmission G according to the fifth embodiment. In this case, only half of the elements planetary gearset system PS, electric machine EM, further planetary gear set PV, first switching element C, second switching element A and third switching element B is shown for improved clarity.

10 zeigt zur verbesserten Deutlichkeit des Begriffs Drehzahlordnung einen Drehzahlplan eines Planetenradsatzsystems PS mit vier Wellen in Drehzahlordnung, welche als erste Welle W1, zweite Welle W2, dritte Welle W3 und vierte Welle W4 bezeichnet sind. Ist beispielsweise die in Drehzahlordnung erste Welle W1 durch ein Schaltelement C drehfest festgesetzt und die in Drehzahlordnung vierte Welle W4 durch ein Schaltelement A mit einer Welle verbunden, welche eine definierte Drehzahl aufweist, so ergeben sich bei einem solchen Planetenradsatzsystem PS entsprechende Drehzahlen der zweiten Welle W2 und der dritten Welle W3. Zwischen den Drehzahlen der Wellen W1 bis W4 besteht damit stets ein linearer Zusammenhang. 10 shows for improved clarity of the term speed order a speed plan of a planetary gear set PS with four shafts in speed order, which are referred to as the first wave W1, second wave W2, third wave W3 and fourth wave W4. If, for example, the speed order of the first shaft W1 by a switching element C rotatably fixed and connected in speed order fourth wave W4 by a switching element A with a shaft which has a defined speed, resulting in such a Planetenradsatzsystem PS corresponding speeds of the second wave W2 and the third wave W3. There is always a linear relationship between the speeds of the shafts W1 to W4.

Bezugszeichen reference numeral

  • GG
    Getriebe transmission
    GGGG
    Drehfestes Bauelement Non-rotating component
    PSPS
    Planetenradsatzsystem Planetenradsatzsystem
    W1W1
    Erste Welle First wave
    W2 W2
    Zweite Welle Second wave
    W3W3
    Dritte Welle Third wave
    W4W4
    Vierte Welle Fourth wave
    PVPV
    Planetenradsatz planetary gear
    X1X1
    Erste Radsatzebene First Radsatzebene
    X2X2
    Zweite Radsatzebene Second Radsatzebene
    AA
    Zweites Schaltelement Second switching element
    BB
    Drittes Schaltelement Third switching element
    CC
    Erstes Schaltelement First switching element
    DD
    Fünftes Schaltelement Fifth switching element
    Ee
    Viertes Schaltelement Fourth switching element
    P1P1
    Erster Einzel-Planetenradsatz First single planetary gear set
    E11E11
    Erstes Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes First element of the first single planetary gear set
    E21E21
    Zweites Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes Second element of the first single planetary gear set
    E31E31
    Drittes Element des ersten Einzel-Planetenradsatzes Third element of the first single planetary gear set
    P2P2
    Zweiter Einzel-Planetenradsatz Second single planetary gear set
    E12E12
    Erstes Element des zweiten Einzel-Planetenradsatzes First element of the second single planetary gear set
    E22E22
    Zweites Element des zweiten Einzel-Planetenradsatzes Second element of the second single planetary gear set
    E32E32
    Drittes Element des zweiten Einzel-Planetenradsatzes Third element of the second single planetary gear set
    P3P3
    Dritter Einzel-Planetenradsatz Third single planetary gear set
    E13E13
    Erstes Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes First element of the third single planetary gear set
    E23E23
    Zweites Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes Second element of the third single planetary gear set
    E33E33
    Drittes Element des dritten Einzel-Planetenradsatzes Third element of the third single planetary gear set
    X1ax1a
    Radsatzebene Radsatzebene
    X1bX 1b
    Radsatzebene Radsatzebene
    X1cX 1c
    Radsatzebene Radsatzebene
    A2A2
    Erstes Schaltelement First switching element
    B2B2
    Viertes Schaltelement Fourth switching element
    C2C2
    Drittes Schaltelement Third switching element
    D2D2
    Fünftes Schaltelement Fifth switching element
    E2E2
    Zweites Schaltelement Second switching element
    1 bis 61 to 6
    Vorwärtsgänge forward gears
    R1R1
    Rückwärtsgang reverse gear
    GW1LV1
    Antriebswelle drive shaft
    GW2GW2
    Abtriebswelle output shaft
    GW2-AGW2-A
    Schnittstelle der Abtriebswelle Interface of the output shaft
    GW2-LGW2-L
    Lagerung der Abtriebswelle Storage of the output shaft
    GW22gw22
    Achsparallele Welle Axially parallel shaft
    IFIF
    Schnittstelle interface
    EMEM
    Elektrische Maschine Electric machine
    SS
    Stator stator
    RR
    Rotor rotor
    K0K0
    Trennkupplung separating clutch
    ANAT
    Anschlusswelle connecting shaft
    TSTS
    Torsionsschwingungsdämpfer torsional vibration damper
    VKMVKM
    Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
    DWDW
    Räder bikes
    AGAG
    Achsgetriebe transaxles

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014204009 A1 [0002] DE 102014204009 A1 [0002]
  • DE 10302023 A1 [0016] DE 10302023 A1 [0016]
  • DE 19912480 A1 [0019] DE 19912480 A1 [0019]

Claims (14)

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Antriebswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einer Schnittstelle (IF) zu einer getriebe-externen Antriebseinheit, einer Mehrzahl von Schaltelementen (A bis E; A2 bis E2), einer Mehrzahl von Planetenradsätzen (PS, PV; P1, P2, P3), sowie einer elektrischen Maschine (EM) mit einem drehfesten Stator (S) und einem drehbaren Rotor (R), – wobei die elektrische Maschine (EM) an jenem axialen Ende des Getriebes (G) angeordnet ist, welches der Schnittstelle (IF) zur getriebe-externen Antriebseinheit gegenüberliegt, – wobei der Rotor (R) mit der Antriebswelle (GW1) in ständiger Antriebswirkverbindung steht und/oder mit zumindest einem Element eines der Planetenradsätze (PS, PV; P1, P2, P3) ständig verbunden ist, – wobei die Abtriebswelle (GW2) mit zumindest einem Element eines der Planetenradsätze (PS, PV; P1, P2, P3) ständig verbunden ist und an einer Schnittstelle (GW2-A) eine Verzahnung aufweist, welche mit einer Verzahnung einer zur Abtriebswelle (GW2) achsparallelen Welle (GW22) kämmt, – wobei mittels der Planetenradsätze (PS, PV; P1, P2, P3) durch selektives Schließen der Schaltelemente (A bis E; A2 bis E2) zumindest sechs Vorwärtsgänge zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) erzeugbar sind, – wobei die Schaltelemente (A bis E, A2 bis E2) zumindest ein als Bremse ausgebildetes erstes Schaltelement (C, A2) umfassen, welches in axialer Richtung neben zumindest einem der Elemente Stator (S) und Rotor (R) der elektrischen Maschine (EM), und axial zwischen der Schnittstelle (GW2-A) der Abtriebswelle (GW2) und der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist, und – wobei zumindest einer der Planetenradsätze (PS, P1) radial innerhalb des ersten Schaltelements (C, A2), und zumindest ein weiterer der Planetenradsätze (PV, P2, P3) radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist.  A transmission (G) for a motor vehicle, comprising a drive shaft (GW1), an output shaft (GW2), an interface (IF) to a transmission-external drive unit, a plurality of shift elements (A to E, A2 to E2), a plurality of Planetary gear sets (PS, PV, P1, P2, P3) and an electric machine (EM) with a non-rotatable stator (S) and a rotatable rotor (R), - wherein the electric machine (EM) is arranged at that axial end of the transmission (G), which is opposite to the interface (IF) to the transmission-external drive unit, - Wherein the rotor (R) is in constant drive contact with the drive shaft (GW1) and / or is permanently connected to at least one element of one of the planetary gear sets (PS, PV; P1, P2, P3), - Wherein the output shaft (GW2) with at least one element of the planetary gear sets (PS, PV, P1, P2, P3) is constantly connected and at an interface (GW2-A) has a toothing, which with a toothing one of the output shaft (GW2 ) axis-parallel shaft (GW22) meshes, - By means of the planetary gear sets (PS, PV, P1, P2, P3) by selectively closing the switching elements (A to E, A2 to E2) at least six forward gears between the drive shaft (GW1) and the output shaft (GW2) are generated, - Wherein the switching elements (A to E, A2 to E2) comprise at least one formed as a brake first switching element (C, A2), which in the axial direction in addition to at least one of the elements stator (S) and rotor (R) of the electric machine (EM ), and axially between the interface (GW2-A) of the output shaft (GW2) and the electric machine (EM) is arranged, and - Wherein at least one of the planetary gear sets (PS, P1) radially within the first switching element (C, A2), and at least one of the other planetary gear sets (PV, P2, P3) is arranged radially inside the electric machine (EM). Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jener Planetenradsatz (PV), welcher radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist, zur Bereitstellung einer schaltbaren, festen Übersetzung zwischen der Antriebswelle (GW1) und zumindest einem Element jenes Planetenradsatzes (PS) dient, welcher radial innerhalb des ersten Schaltelements (C) angeordnet ist. Transmission (G) according to claim 1, characterized in that that planetary gear set (PV), which is arranged radially inside the electric machine (EM), for providing a switchable, fixed gear ratio between the drive shaft (GW1) and at least one element of that planetary gear set ( PS), which is arranged radially inside the first switching element (C). Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (GW2-A) der Abtriebswelle (GW2) axial zwischen der Schnittstelle (IF) zur getriebe-externen Antriebseinheit und dem ersten Schaltelement (C, A2) angeordnet ist. Transmission (G) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the interface (GW2-A) of the output shaft (GW2) is arranged axially between the interface (IF) to the transmission-external drive unit and the first switching element (C, A2) , Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A bis E, A2 bis E2) ein als Kupplung ausgebildetes Schaltelement (A, E2) umfassen, welches radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist. Transmission (G) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching elements (A to E, A2 to E2) comprise a coupling element designed as a switching element (A, E2), which is arranged radially inside the electric machine (EM) , Getriebe (G) einem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A bis E) ein weiteres als Kupplung ausgebildetes Schaltelement (B) umfassen, welches radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordnet ist. Transmission (G) one claim 4, characterized in that the switching elements (A to E) comprise a further formed as a clutch switching element (B), which is arranged radially inside the electric machine (EM). Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A bis E, A2 bis E2) ein vorzugsweise als Kupplung ausgebildetes Schaltelement (E, B2) umfassen, welches axial zwischen der Schnittstelle (IF) zur getriebeexternen Antriebseinheit und der Schnittstelle (GW2-A) der Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist. Transmission (G) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switching elements (A to E, A2 to E2) comprise a preferably designed as a coupling switching element (E, B2), which axially between the interface (IF) to the gearbox external Drive unit and the interface (GW2-A) of the output shaft (GW2) is arranged. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A bis E, A2 bis E2) ein als formschlüssiges Schaltelement ausgebildetes Schaltelement (D, D2) umfassen, welches radial innerhalb einer Lagerung (GW2-L) der Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist. Transmission (G) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the switching elements (A to E, A2 to E2) comprise a switching element (D, D2) designed as a form-locking switching element, which is arranged radially inside a bearing (GW2-L). the output shaft (GW2) is arranged. Getriebe (G) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innerhalb des ersten Schaltelements (C) angeordnete Planetenradsatz (PS) aus einem Planetenradsatzsystem (PS) mit insgesamt vier in Drehzahlordnung als erste Welle (W1), zweite Welle (W2), dritte Welle (W3) und vierte Welle (W4) bezeichnete Wellen besteht. Transmission (G) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the radially within the first switching element (C) arranged planetary gear set (PS) of a Planetenradsatzsystem (PS) with a total of four in speed order as the first wave (W1), second Wave (W2), third wave (W3) and fourth wave (W4) designated waves. Getriebe (G) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehzahlordnung erste Welle (W1) durch Schließen des ersten Schaltelements (C) drehfest festsetzbar ist, wobei die in Drehzahlordnung zweite Welle (W2) drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, wobei die in Drehzahlordnung dritte Welle (W3) mit der Abtriebswelle (GW2) ständig verbunden ist, wobei die in Drehzahlordnung vierte Welle (W4) mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, und wobei mittels des radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordneten Planetenradsatzes (PV) eine schaltbare, feste Übersetzung zwischen der Antriebswelle (GW1) und der in Drehzahlordnung ersten Welle (W1) darstellbar ist. Gearbox (G) according to claim 8, characterized in that the speed order in the first shaft (W1) by rotation of the first switching element (C) is fixable rotatably, wherein the rotational speed in the second order (W2) rotatably fixed and the drive shaft (GW1) is connectable, wherein the third speed in order of speed (W3) is permanently connected to the output shaft (GW2), wherein the fourth order in speed order (W4) to the drive shaft (GW1) is connectable, and wherein by means of the radially inside the electric machine (EM) arranged planetary gear set (PV) a switchable , fixed ratio between the drive shaft (GW1) and in the speed order first shaft (W1) can be displayed. Getriebe (G) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehzahlordnung erste Welle (W1) durch Schließen des ersten Schaltelements (C) drehfest festsetzbar ist, wobei die in Drehzahlordnung zweite Welle (W2) drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, wobei die in Drehzahlordnung dritte Welle (W3) mit der Abtriebswelle (GW2) ständig verbunden ist, wobei mittels des radial innerhalb der elektrischen Maschine (EM) angeordneten Planetenradsatzes (PV) schaltbare, feste Übersetzungen zwischen der Antriebswelle (GW1) und der in Drehzahlordnung vierten Welle (W4) sowie zwischen der Antriebswelle (GW1) und der in Drehzahlordnung ersten Welle (W1) darstellbar sind. Gearbox (G) according to claim 8, characterized in that the speed order in the first shaft (W1) by rotation of the first switching element (C) is fixable rotatably, wherein the rotational speed in the second order (W2) rotatably fixed and the drive shaft (GW1) connectable, wherein the speed order third shaft (W3) with the output shaft (GW2) is constantly connected, wherein by means of the radially inside the electric machine (EM) arranged planetary gear set (PV) switchable, fixed ratios between the drive shaft (GW1) and the in speed order fourth wave (W4) and between the drive shaft (GW1) and the first order in speed order wave (W1) can be displayed. Getriebe (G) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradsätze des Getriebes (G) zumindest drei Einzel-Planetenradsatze (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 zweite Element (E21) des ersten Einzel-Planetenradsatzes (P1) mit dem dritten Element (E32) des zweiten Einzel-Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, – wobei das zweite Element (E21) des ersten Einzel-Planetenradsatzes (P1) drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, – wobei das zweite Element (E22) des zweiten Einzel-Planetenradsatzes (P2) mit dem dritten Element (E33) des dritten Einzel-Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist, – wobei das dritte Element (E31) des ersten Einzel-Planetenradsatzes (P1) mit dem zweiten Element (E23) des dritten Einzel-Planetenradsatzes (P3) und mit der Abtriebswelle (GW2) ständig verbunden ist, – wobei das erste Element (E11) des ersten Einzel-Planetenradsatzes (P1) drehfest festsetzbar und mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, – wobei das erste Element (E13) des dritten Einzel-Planetenradsatzes (P3) durch Schließen des ersten Schaltelements (A2) drehfest festsetzbar ist, und – wobei das erste Element (E12) des zweiten Einzel-Planetenradsatzes (P2) mit der Antriebswelle (GW1) ständig verbunden ist. Transmission (G) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the planetary gear sets of the transmission (G) at least three Einzel Planetenradsatze (P1, P2, P3), each with a first element (E11, E12, E13), a second element (E21, E22, E23) and a third element (E31, E32, E33), - wherein the second element (E21) of the first single planetary gear set (P1) with the third element (E32) of the second single planetary gear set (P2) is permanently connected, - wherein the second element (E21) of the first single planetary gear set (P1) rotatably fixable and with the drive shaft (GW1) is connectable, - wherein the second element (E22) of the second single planetary gear set (P2 ) is continuously connected to the third element (E33) of the third single planetary gear set (P3), - wherein the third element (E31) of the first single planetary gear set (P1) with the second element (E23) of the third single planetary gear set (P3 ) and with the output shaft (GW2) constantly connected - wherein the first element (E11) of the first single planetary gear set (P1) rotatably fixable and with the drive shaft (GW1) is connectable, - wherein the first element (E13) of the third single planetary gear set (P3) by closing the the first element (E12) of the second single planetary gear set (P2) with the drive shaft (GW1) is permanently connected. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine Trennkupplung (K0) aufweist, welche axial zwischen der Schnittstelle (IF) zur getriebeexternen Antriebseinheit und der Schnittstelle (GW2-A) der Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist, wobei durch die Trennkupplung (K0) die Antriebswelle (GW1) mit einer Anschlusswelle (AN) verbindbar ist. Gearbox (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the gearbox (G) has a separating clutch (K0) which is arranged axially between the interface (IF) to the gearbox-external drive unit and the interface (GW2-A) of the output shaft (GW2). is arranged, by the separating clutch (K0), the drive shaft (GW1) with a connection shaft (AN) is connectable. Getriebe (G) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) einen Torsionsschwingungsdämpfer (TS) aufweist, welcher axial zwischen der Schnittstelle (IF) zur getriebeexternen Antriebseinheit und der Trennkupplung (K0) angeordnet ist, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (TS) dazu eingerichtet ist Drehschwingungen zwischen einem zur Schnittstelle (IF) zugeordneten Abschnitt der Anschlusswelle (AN) und einem zur Trennkupplung (K0) zugeordneten Abschnitt der Anschlusswelle (AN) zu dämpfen. Transmission (G) according to claim 12, characterized in that the transmission (G) has a torsional vibration damper (TS), which is arranged axially between the interface (IF) to the gear-external drive unit and the separating clutch (K0), wherein the torsional vibration damper (TS) is set up to damp torsional vibrations between the interface (IF) associated portion of the connection shaft (AN) and one to the separating clutch (K0) associated portion of the connection shaft (AN). Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine (VKM), ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 sowie ein mit Rädern (DW) des Kraftfahrzeugs verbundenes Achsgetriebe (AG) aufweist, wobei die Antriebswelle (GW1) des Getriebes (G) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM) in Wirkverbindung bringbar ist und die Abtriebswelle (GW2) des Getriebes (G) mit dem Achsgetriebe (AG) antriebswirkverbunden ist.  Drive train for a motor vehicle, wherein the drive train has an internal combustion engine (VKM), a transmission (G) according to one of claims 1 to 13 and a wheel drive (DW) of the motor vehicle connected axle drive (AG), wherein the drive shaft (GW1) of the transmission (G) with the internal combustion engine (VKM) can be brought into operative connection and the output shaft (GW2) of the transmission (G) with the axle drive (AG) is drive-connected.
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