-
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem solchen Getriebe. Vorliegend bezeichnet ein Getriebe ein mehrgängiges Getriebe, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen einer An- und einer Abtriebsseite des Getriebes durch Betätigung entsprechender Schaltelemente schaltbar, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Je nach Anordnung der Schaltelemente handelt es sich bei diesen um Kupplungen oder auch um Bremsen. Derartige Getriebe kommen überwiegend in Kraftfahrzeugen zur Anwendung, um ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des jeweiligen Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen.
-
Aus der
US 2009264237 A1 geht ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug hervor, bei welchem zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle drei Planetenradsätze vorgesehen sind, welche sich jeweils aus je einem Sonnenrad, je einem Hohlrad und je einem Planetensteg zusammensetzen. Ferner sind mehrere Schaltelemente vorgesehen, durch deren selektive Betätigung die Planetenradsätze untereinander koppelbar sind, um unterschiedliche Gänge zwischen der An- und der Abtriebswelle zu definieren. Insgesamt können dabei sechs Vorwärtsgänge, sowie ein Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle geschaltet werden.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem im Stand der Technik bekannten Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 14.
-
Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, sowie einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen jeweils mehrere Elemente in Form je eines Sonnenrades, je eines Hohlrades und je eines Planetensteges, wobei die Planetenradsätze dem Führen eines Kraftflusses von der Antriebswelle zu der Abtriebswelle dienen. Dazu sind ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung die Planetenradsätze unter Schaltung unterschiedlicher Gänge zwischen An- und Abtriebswelle untereinander koppelbar sind.
-
Dabei kann die Antriebswelle zum einen über das erste Schaltelement mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und zum anderen mittels des zweiten Schaltelements mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden werden. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes stehen dabei drehfest miteinander in Verbindung und sind gemeinsam über das dritte Schaltelement an einem drehfesten Bauelement festsetzbar, bei welchem es sich bevorzugt um das Getriebegehäuse oder einen Teil des Getriebegehäuses handelt. Des Weiteren sind das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden und sind dabei zudem gemeinsam drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt. Schließlich kann noch das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements am drehfesten Bauelement festgesetzt werden.
-
Mit anderen Worten stehen also das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander in Verbindung, während das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes miteinander und gemeinsam drehfest mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden sind.
-
Durch Schließen des ersten Schaltelements wird die Antriebswelle des Getriebes drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, wohingegen eine Betätigung des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes nach sich zieht. Des Weiteren führt ein Schließen des dritten Schaltelements zu einem gemeinsamen Festsetzen des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes und des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement, mit welchem das zweite Element des ersten Planetenradsatzes bei Betätigung des vierten Schaltelements gekoppelt wird.
-
Folglich sind das erste und das zweite Schaltelement als Kupplungen gestaltet, welche bei Betätigung rotierbare Komponenten des Getriebes in ihren Drehbewegungen einander angleichen, während das dritte und das vierte Schaltelement als Bremsen vorliegen, die bei Ansteuerung die jeweilige rotierbare Komponente des Getriebes auf Stillstand abbremsen und am drehfesten Bauelement festsetzen.
-
Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Getriebe zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen und einen guten Verzahnungswirkungsgrad aus.
-
Bevorzugt ist das erste Schaltelement axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem dritten Planetenradsatz angeordnet, während das zweite und das dritte Schaltelement alternativ oder ergänzend dazu auf einer einer Anschlussstelle der Antriebswelle zugwandten Seite des ersten Planetenradsatzes angeordnet sind. Das zweite und das dritte Schaltelement liegen also auf einer Antriebsseite des Getriebes und sind dementsprechend gut zugänglich. Besonders bevorzugt ist das zweite Schaltelement dabei radial innenliegend zum dritten Schaltelement angeordnet, so dass hier ein verschachtelter Aufbau realisierbar ist. Zudem könnten das zweite und das dritte Schaltelement ggf. über eine gemeinsame Versorgungsleitung versorgt werden. Das vierte Schaltelement liegt bevorzugt radial umliegend zu und im Wesentlichen axial auf Höhe des ersten Planetenradsatzes.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, dessen drittes Element drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes gekoppelt und dessen erstes Element über das fünfte Schaltelement am drehfesten Bauelement festsetzbar ist. Das fünfte Schaltelement ist in diesem Fall also als Bremse gestaltet, welche bei Betätigung das erste Element des dritten Schaltelements am drehfesten Bauelement festsetzt. Zudem ist das fünfte Schaltelement axial bevorzugt auf einer einer Anschlussstelle der Antriebswelle abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes angeordnet.
-
Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Antriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, dessen erstes Element permanent am drehfesten Bauelement festgesetzt ist und dessen drittes Element über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes gekoppelt werden kann. In diesem Fall ist das fünfte Schaltelement also als Kupplung ausgeführt, welche bei Betätigung das dritte Element des dritten Schaltelements und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Dabei ist das fünfte Schaltelement insbesondere radial umliegend zu und axial im Wesentlichen auf Höhe des dritten Planetenradsatzes vorgesehen. Zudem könnten das erste Schaltelement und das fünfte Schaltelement ggf. über eine gemeinsame Versorgungsleitung versorgt werden.
-
Weiter alternativ zu den beiden vorgenannten Varianten kann die Antriebswelle über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden werden, dessen erstes Element permanent am drehfesten Bauelement festgesetzt und dessen drittes Element drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist. Auch hier ist das fünfte Schaltelement als Kupplung ausgeführt, welche bei Betätigung die Antriebswelle und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander koppelt. Dabei ist das fünfte Schaltelement insbesondere axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem dritten Planetenradsatz angeordnet und kann radial innenliegend zum ersten Schaltelement platziert sein. Hierbei könnten das erste Schaltelement und das fünfte Schaltelement ggf. wiederum über eine gemeinsame Versorgungsleitung versorgt werden.
-
Bei jeder der vorgenannten Varianten eines erfindungsgemäßen Getriebes können sechs Vorwärtsgänge, sowie ein Rückwärtsgang realisiert werden. Dabei wird ein erster Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des vierten Schaltelements geschaltet, während ein zweiter Vorwärtsgang durch Schließen des ersten und des dritten Schaltelements gebildet wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des zweiten Schaltelements, wohingegen ein vierter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des fünften Schaltelements schaltbar ist. Ferner kann ein fünfter Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten und des fünften Schaltelements dargestellt werden, wobei für die Schaltung eines sechsten Vorwärtsganges das dritte und das fünfte Schaltelements zu betätigen sind. Hingegen ergibt sich der Rückwärtsgang durch Betätigen des zweiten und des vierten Schaltelements.
-
Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird hierdurch eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Für eine aufeinanderfolgende Schaltung der Vorwärtsgänge entsprechend ihrer Reihenfolge ist dabei stets der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren, indem eines der am vorhergehenden Vorwärtsgang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Vorwärtsganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.
-
Vorteilhafterweise kann bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ein Rückwärtsgang für einen Antrieb über die dem Getriebe vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert werden. Dies kann dabei alternativ oder auch ergänzend zu einer Anordnung einer Elektromaschine im Getriebe verwirklicht sein, um im Falle eines Ausfalls der Elektromaschine dennoch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges verwirklichen zu können.
-
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass der jeweilige Planetenradsatz als Minusplanetenradsatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen jeweiligen Planetensteg und bei dem jeweiligen dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Hohlrad handelt. Ein Minusplanetensatz setzt sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein bevorzugt aber mehrere Planetenräder führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen. Von den drei Planetenradsätzen sind dann ein oder mehrere Planetenradsätze als derartige Minusplanetensätze gestaltet. Besonders bevorzugt liegen aber der zweite und der dritte Planetenradsatz als Minusplanetensätze vor, wodurch sich ein besonders kompakter Aufbau realisieren lässt.
-
Alternativ oder auch ergänzend dazu liegt der jeweilige Planetenradsatz als Plusplanetensatz vor, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen jeweiligen Planetensteg handelt. Bei einem Plusplanetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen. Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe können ein oder auch mehrere Planetenradsätze als derartige Plusplanetensätze ausgeführt sein, wobei es sich insbesondere bei dem ersten Planetenradsatz um einen Plusplanetensatz handelt.
-
Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minusplanetensatz durch einen Plusplanetensatz ersetzt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minusplanetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plusplanetensatz durch einen Minusplanetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Wie bereits erwähnt, sind aber bevorzugt der zweite und der dritte Planetenradsatz als Minusplanetensätze ausgeführt, während der erste Planetenradsatz insbesondere als Plusplanetensatz vorliegt.
-
In Weiterbildung der Erfindung sind ein oder mehrere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente realisiert. Kraftschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie auch unter Last geschaltet werden können, so dass ein Wechsel zwischen den Gängen ohne Zugkraftunterbrechung vollziehbar ist. Besonders bevorzugt ist aber das erste Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement jeweils als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation. Denn das erste Schaltelement ist an den ersten vier Vorwärtsgängen beteiligt, so dass bei einer aufeinanderfolgenden Hochschaltung der Gänge hier nur ein Öffnen des ersten Schaltelements zu vollziehen ist. Das vierte Schaltelement ist nur an der Schaltung des ersten Vorwärtsganges und des Rückwärtsganges beteiligt, so dass auch hier nur ein Öffnen im Zuge einer aufeinanderfolgenden Hochschaltung stattfindet. Ein formschlüssiges Schaltelement hat gegenüber einem kraftschlüssigen Schaltelement den Vorteil, dass im geöffneten Zustand nur geringe Schleppmomente auftreten, so dass sich ein höherer Wirkungsgrad realisieren lässt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegen Anschlussstellen der An- und der Abtriebswelle koaxial zueinander. Hierbei ist die Anschlussstelle der Antriebswelle bevorzugt an einem axialen Ende des Getriebes vorgesehen, während die Anschlussstelle der Abtriebswelle insbesondere an demselben axialen Ende ausgestaltet ist. Besonders bevorzugt liegt die Anschlussstelle der Abtriebswelle dabei axial zwischen dem dritten und dem vierten Schaltelement. Weiter bevorzugt weist die äußere Schnittstelle der Abtriebswelle dann eine Verzahnung auf, welche mit einer Verzahnung einer zur Antriebswellenachse des Getriebes achsparallel angeordneten Welle kämmt. Auf dieser Welle kann dann das Achsdifferential einer Antriebsachse angeordnet sein. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor mit einem der rotierbaren Bauelemente des Getriebes drehfest gekoppelt ist. Bevorzugt ist dann ein Stator der Elektromaschine drehfest mit dem drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden, wobei die Elektromaschine hierbei elektromotorisch und/oder generatorisch betrieben werden kann, um unterschiedliche Funktionen zu realisieren. Insbesondere kann dabei ein rein elektrisches Fahren, ein Boosten über die Elektromaschine, ein Abbremsen und Rekuperieren und/oder ein Synchronisieren im Getriebe über die Elektromaschine vollzogen werden. Der Rotor der Elektromaschine kann dabei koaxial zu dem jeweiligen Bauelement liegen oder achsversetzt zu diesem angeordnet sein, wobei im letztgenannten Fall dann eine Koppelung über eine zwischenliegende Stirnradstufe oder auch einen Zugmitteltrieb realisiert sein kann.
-
Bevorzugt ist der Rotor der Elektromaschine dabei mit der Antriebswelle drehfest gekoppelt, wobei hierdurch ein rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges auf geeignete Art und Weise dargestellt wird. Bei der Variante des erfindungsgemäßen Getriebes, bei welcher das dritte Element des dritten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes koppelbar ist, könnte der Rotor aber auch drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden sein. Denn in diesem Fall ist der Rotor der Elektromaschine über den dritten Planetenradsatz permanent mit der Antriebswelle gekoppelt und dreht aufgrund der Übersetzung des dritten Planetenradsatzes konstant schneller als die Antriebswelle. Daher eignet sich diese Stelle für die Anbindung einer schnelllaufenden, kompakten Elektromaschine.
-
Für das rein elektrische Fahren wird einer der Gänge im Getriebe geschaltet, wobei in den Vorwärtsgängen dabei auch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges realisierbar ist, indem über die Elektromaschine eine entgegengesetzte Drehbewegung eingeleitet wird, wodurch die Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges im Übersetzungsverhältnis des jeweiligen Vorwärtsganges stattfindet. In der Folge können die Übersetzungsverhältnisse der Vorwärtsgänge sowohl für die elektrische Vorwärts- als auch für die elektrische Rückwärtsfahrt genutzt werden. Der Rotor der Elektromaschine könnte aber auch an eines der übrigen, rotierbaren Bauelemente des Getriebes angebunden sein.
-
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche insbesondere in Kombination mit der vorgenannten Anordnung einer Elektromaschine realisiert wird, ist zudem eine Trennkupplung vorgesehen, über welche die Antriebswelle mit einer Anschlusswelle drehfest verbindbar ist. Die Anschlusswelle dient dann innerhalb eines Kraftfahrzeugantriebsstranges der Anbindung an die Antriebsmaschine. Das Vorsehen der Trennkupplung hat dabei den Vorteil, dass im Zuge des rein elektrischen Fahrens eine Verbindung zur Antriebsmaschine unterbrochen werden kann, wodurch diese nicht mitgeschleppt wird. Die Trennkupplung ist dabei bevorzugt als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Lamellenkupplung, kann aber ebenso gut auch als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation, vorliegen.
-
Generell kann dem Getriebe prinzipiell ein Anfahrelement vorgeschaltet werden, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen der Brennkraftmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes oder die evtl. vorhandene Trennkupplung als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist zudem eine Planetenstufe als Konstantstufe vorgesehen, von deren Elementen Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg ein erstes Element mit der Abtriebswelle gekoppelt ist, während ein zweites Element der Planetenstufe permanent festgesetzt und ein drittes Element der Planetenstufe mit einem Abtrieb des Getriebes drehfest verbunden ist. Das Nachschalten einer Konstantstufe ermöglicht eine Modifikation der Übersetzung hin zu einer geeigneten Gesamtübersetzung. Eine als Planetenstufe ausgeführte Konstantstufe kann dabei auf kompakte Art und Weise angeordnet werden, wobei im Sinne der Erfindung prinzipiell auch eine Ausführung als Stirnradstufe denkbar wäre. Bevorzugt ist die Konstantstufe dabei mit in das Getriebe integriert, also innerhalb des Getriebegehäuses liegend angeordnet. Alternativ dazu könnte die Konstantstufe dem Getriebe aber auch als separate Einheit innerhalb eines Antriebsstranges nachgeschaltet sein.
-
Weiter bevorzugt ist die Abtriebswelle über eine Zwischenwelle mit dem ersten Element der Konstantstufe gekoppelt, wobei die Zwischenwelle zwei Stirnräder trägt, von denen ein Stirnrad mit einem Stirnrad auf der Abtriebswelle und ein Stirnrad mit einem mit dem ersten Element der Konstantstufe drehfest verbundenen Stirnrad kämmt. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten Element der Konstantstufe dabei um das Sonnenrad der Planetenstufe, während das zweite Element als Hohlrad und das dritte Element als Planetensteg vorliegt. Das dritte Element der Konstantstufe kann dann direkt drehfest mit einer Antriebsseite eines nachfolgenden Differentials verbunden sein. So kann das dritte Element der Konstantstufe mit einem Differentialkorb des als Quer- oder Längsdifferential gestalteten Differentials verbunden sein.
-
Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges und ist dann zwischen einer insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Achsgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.
-
Dass zwei Bauelemente des Getriebes „verbunden“ sind bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Verbindung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze oder auch Wellen oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind starr miteinander gekoppelt.
-
Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine drehfeste Koppelung wird erst über das zwischenliegende Schaltelement vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran anknüpfenden Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt;
-
2 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
3 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
-
4 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
-
5 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
-
6 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
-
7 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
-
8 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
-
9 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer achten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und
-
10 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 9.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Dem Getriebe G ist abtriebsseitig ein Achsgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe G und das Achsgetriebe AG sind dabei in einem gemeinsamen Getriebegehäuse zusammengefasst. Dabei kann auch der Torsionsschwingungsdämpfer TS mit in dieses Getriebegehäuse integriert sein.
-
Aus 2 geht eine schematische Darstellung des Getriebes G gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor. Wie zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G einen ersten Planetenradsatz P1, einen zweiten Planetenradsatz P2 und einen dritten Planetenradsatz P3. Jeder der Planetenradsätze P1, P2 und P3 weist je ein erstes Element E11 bzw. E12 bzw. E13, je ein zweites Element E21 bzw. E22 bzw. E23 und je ein drittes Element E31 bzw. E32 bzw. E33 auf. Das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 bzw. E13 ist dabei stets durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 gebildet, während beim zweiten Planetenradsatz P2 und beim dritten Planetenradsatz P3 das jeweilige zweite Element E22 bzw. E23 als je ein Planetensteg vorliegt. Das jeweils noch verbleibende, dritte Element E32 bzw. E33 wird dann beim zweiten Planetenradsatz P2 und beim dritten Planetenradsatz P3 durch ein jeweiliges Hohlrad gebildet. Hingegen handelt es sich beim ersten Planetenradsatz P1 beim zweiten Element E21 um ein Hohlrad und beim dritten Element E31 um einen Planetensteg.
-
Die Planetenradsätze P2 und P3 sind vorliegend also jeweils als Minusplanetensätze gestaltet, bei welchen der jeweilige Planetensteg ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzelnen mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und auch mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff stehen. Der erste Planetenradsatz P1 liegt hingegen als Plusplanetensatz vor, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar trägt, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder des Radpaares untereinander kämmen.
-
Dort wo es die Anbindung zulässt, könnten aber auch einzelne oder auch beide Planetenradsätze P2, P3 als Plusplanetensätze ausgeführt werden. Umgekehrt könnte auch der erste Planetenradsatz P1, sofern es die Anbindung ermöglicht, als Minusplanetensatz realisiert sein. Im Vergleich zu einer jeweiligen Ausführung als Minusplanetensatz müsste dann das jeweilige zweite Element E22 bzw. E23 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E32 bzw. E33 durch den jeweiligen Planetensteg gebildet und zudem eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden. Hingegen wäre bei einer Umwandlung des Plusplanetensatzes in einen Minusplanetensatz das zweite Element E21 als Planetensteg und das dritte Element E31 als Hohlrad auszuführen und die Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren.
-
Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt fünf Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements K1, eines zweiten Schaltelements K2, eines dritten Schaltelements B1, eines vierten Schaltelements B2 und eines fünften Schaltelements B3. Dabei sind die Schaltelemente K1, K2, B1, B2 und B3 jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Lamellenschaltelemente vor. Zudem sind das erste Schaltelement K1 und das zweite Schaltelement K2 vorliegend als Kupplungen gestaltet, während das dritte Schaltelement B1, das vierte Schaltelement B2 und das fünfte Schaltelement B3 als Bremsen vorliegen.
-
Eine Antriebswelle GW1 des Getriebes G ist drehfest mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden und kann zum einen über das erste Schaltelement K1 mit dem dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und zum anderen mittels des zweiten Schaltelements K2 mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest in Verbindung gebracht werden. Das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ist ferner permanent drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, so dass eine Betätigung des zweiten Schaltelements K2 auch eine drehfeste Koppelung des ersten Elements E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 mit der Antriebswelle GW1 zur Folge hat. Das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 können zudem mittels des dritten Schaltelements B1 gemeinsam an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden, bei welchem es sich um das Getriebegehäuse oder einen Teil des Getriebegehäuses handeln kann.
-
Wie des Weiteren in 2 zu erkennen ist, sind das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 starr miteinander verbunden und stehen auch gemeinsam drehfest mit einer Abtriebswelle GW2 des Getriebes G in Verbindung. Ebenso sind auch das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 permanent drehfest miteinander gekoppelt und können gemeinsam mittels des vierten Schaltelements B2 am drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden. Mit letzterem ist auch das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 durch Betätigung des fünften Schaltelements B3 drehfest koppelbar.
-
Die Planetenradsätze P1, P2 und P3 sind axial in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1, zweiter Planetenradsatz P2 und dritter Planetenradsatz P3 angeordnet, wobei das zweite Schaltelement K2 und das dritte Schaltelement B1 axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes P1 platziert sind, auf welcher auch eine Anschlussstelle GW1-A der Antriebswelle GW1 liegt. Hingegen ist das fünfte Schaltelement B3 an einem hierzu entgegengesetzt liegenden axialen Ende des Getriebes G angeordnet und liegt damit axial auf einer dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3. Das erste Schaltelement K1 ist axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 angeordnet, während das vierte Schaltelement B2 axial auf Höhe von und radial umliegend zum ersten Planetenradsatz P1 vorgesehen ist. Vorliegend wäre eine Versorgung des zweiten Schaltelements K2 und des dritten Schaltelements B1 über eine gemeinsame Leitung möglich.
-
Koaxial zur Anschlussstelle GW1-A der Antriebswelle GW1 ist zudem eine Anschlussstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 ausgebildet, welche dabei an demselben axialen Ende des Getriebes wie die Anschlussstelle GW1-A und axial zwischen dem dritten Schaltelement B1 und dem vierten Schaltelement B2 liegt. Die Anschlussstelle GW1-A der Antriebswelle GW1 dient im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 einer Anbindung an die Verbrennungskraftmaschine VKM, während das Getriebe G an der Anschlussstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 mit dem nachfolgenden Achsgetriebe AG verbunden ist. Bevorzugt weist die Anschlussstelle GW2-A hierbei eine Verzahnung auf, welche im verbauten Zustand des Getriebes G mit einer zugehörigen Verzahnung einer nicht dargestellten Welle kämmt. Diese Welle ist dann achsparallel zu der An- und der Abtriebswelle GW1 und GW2 angeordnet, wobei auf dieser Welle dann ein Achsgetriebe angeordnet sein kann. Insofern ist das in 2 dargestellte Getriebe G für die Anwendung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang geeignet, welcher quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet ist
-
In 3 ist ein Getriebe G entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche im Wesentlichen der Variante aus 2 entspricht. Unterschiedlich ist dabei aber, dass zusätzlich eine Elektromaschine EM vorgesehen ist, deren Stator S am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während ein Rotor R der Elektromaschine EM drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden ist. Des Weiteren kann die Antriebswelle GW1 an ihrer Anschlussstelle GW1-A über eine zwischenliegende Trennkupplung K0, welche vorliegend als Lamellenschaltelement gestaltet ist, mit einer Anschlusswelle AN drehfest verbunden werden, welche wiederum mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine VKM mittels des zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfers TS verbunden ist.
-
Über die Elektromaschine EM kann dabei ein rein elektrisches Fahren realisiert werden, wobei in diesem Fall die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um die Antriebswelle GW1 von der Anschlusswelle AN zu entkoppeln und die Verbrennungskraftmaschine VKM nicht mitzuschleppen. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer dritten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche im Wesentlichen der in 2 dargestellten Variante entspricht. Im Unterschied zu der Variante nach 2 ist das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 jedoch permanent am drehfesten Bauelement GG des Getriebes G festgesetzt, während das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 nicht permanent drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden ist, sondern erst durch Betätigung eines fünften Schaltelements K3 drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 gekoppelt wird. Das fünfte Schaltelement K3 ist hierzu als Kupplung ausgeführt und axial im Wesentlichen auf Höhe des dritten Planetenradsatzes P3 und radial umliegend zu diesem platziert. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
Des Weiteren ist in 5 ein Getriebe G gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 4 entspricht. Im Unterschied dazu ist, wie schon bei der Ausgestaltungsmöglichkeit nach 3, eine Elektromaschine EM vorgesehen ist. Ein Stator S der Elektromaschine EM ist am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, wohingegen ein Rotor R der Elektromaschine EM drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden ist. Die Antriebswelle GW1 ist an ihrer Anschlussstelle GW1-A mit einer Trennkupplung K0 verbunden, welche vorliegend als Lamellenschaltelement gestaltet ist und über die die Antriebswelle GW1 mit einer Anschlusswelle AN drehfest verbunden werden kann. Die Anschlusswelle wiederum ist innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine VKM mittels des zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfers TS verbunden.
-
Über die Elektromaschine EM kann wiederum ein rein elektrisches Fahren realisiert werden, wobei in diesem Fall die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um die Antriebswelle GW1 von der Anschlusswelle AN zu entkoppeln und die Verbrennungskraftmaschine VKM nicht mitzuschleppen. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 5 der Variante nach 4. Insofern wird auf das zu 4 Beschriebene Bezug genommen.
-
Aus 6 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor. Auch diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 4, wobei im Unterschied dazu, wie schon bei der Ausführungsform aus 5, eine Elektromaschine EM vorgesehen ist. Ein Stator S dieser Elektromaschine EM ist dabei wiederum am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während ein Rotor R drehfest mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden ist. Aufgrund der permanenten drehfesten Verbindung des zweiten Elements E23 des dritten Planetenradsatzes P3 mit der Antriebswelle GW1 und der starren Verbindung des ersten Elements E13 des dritten Planetenradsatzes P3 mit dem drehfesten Bauelement GG dreht der Rotor R schneller als die Antriebswelle GW1. Insofern kann die Elektromaschine EM als schnelllaufende, kompakt bauende Elektromaschine ausgeführt werden.
-
Zudem kann die Antriebswelle GW1 an ihrer Anschlussstelle GW1-A erneut über eine zwischenliegende und als Lamellenschaltelement gestaltete Trennkupplung K0 mit einer Anschlusswelle AN drehfest verbunden werden, welche mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine VKM mittels des zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfers TS verbunden ist. Die Elektromaschine EM kann ein rein elektrisches Fahren realisieren, wobei dabei die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um die Antriebswelle GW1 von der Anschlusswelle AN zu entkoppeln und die Verbrennungskraftmaschine VKM nicht mitzuschleppen. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche weitestgehend der Variante aus 2 entspricht. Unterschiedlich ist dabei, dass das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Des Weiteren ist die Antriebswelle GW1 nicht starr mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden, sondern wird erst durch Schließen eines fünften Schaltelements K3 drehfest mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 gekoppelt. Das fünfte Schaltelement K3 ist dabei als Kupplung gestaltet und axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 platziert. Wie zudem in 7 zu erkennen ist, liegt das fünfte Schaltelement K3 dabei radial innen zum ersten Schaltelement K1, so dass hier ein verschachtelter Aufbau und eine Versorgung über eine gemeinsame Versorgungsleitung möglich werden. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
Ferner geht aus 8 eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese entspricht im Wesentlichen der vorhergehenden Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7, mit dem Unterschied, dass nun zusätzlich eine Elektromaschine EM vorgesehen ist. Wie schon bei den Varianten nach den 3 und 5, weist diese Elektromaschine einen Stator S und einen Rotor R auf, wobei der Stator S an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt und der Rotor R drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden ist. Des Weiteren ist die Antriebswelle GW1 an ihrer Anschlussstelle GW1-A mit einer Trennkupplung K0 verbunden, welche vorliegend als Lamellenschaltelement gestaltet ist und über die die Antriebswelle GW1 mit einer Anschlusswelle AN drehfest verbunden werden kann. Die Anschlusswelle AN wiederum ist innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine VKM mittels des zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfers TS verbunden.
-
Erneut kann über die Elektromaschine EM ein rein elektrisches Fahren realisiert werden, wobei in diesem Fall die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um die Antriebswelle GW1 von der Anschlusswelle AN zu entkoppeln und die Verbrennungskraftmaschine VKM nicht mitzuschleppen. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 8 der Variante nach 7, so dass auf das zu 7 Beschriebene Bezug genommen wird.
-
Schließlich zeigt 9 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer achten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche dabei weitestgehend der Variante nach 2 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass dem aus 2 bekannten Radsatz nun noch eine Konstantstufe KS in Form einer Planetenstufe PS nachgeschaltet ist. Diese Planetenstufe PS umfasst Elemente E1, E2 und E3, wobei das erste Element E1 dabei durch ein Sonnenrad, das zweite Element E2 durch ein Hohlrad und das dritte Element E3 durch einen Planetensteg gebildet ist. Der Planetensteg führt dabei mehrere Planetenräder, die sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem radial umliegenden Hohlrad kämmen. Insofern ist die Planetenstufe PS als Minusplanetensatz ausgeführt.
-
Konkret ist das zweite Element E2 der Planetenstufe PS permanent festgesetzt, während das dritte Element E3 der Planetenstufe drehfest mit einem Abtrieb AB in Form eines Differentialkorbes DK des nachfolgenden Achsgetriebes AG verbunden ist. Das erste Element E1 der Planetenstufe PS ist mit der Abtriebswelle GW2 gekoppelt, wobei dies über zwei zwischenliegende Stirnradstufen SS1 und SS2 realisiert ist. So ist die Abtriebswelle GW2 an ihrer Anschlussstelle GW2-A mit einem Stirnrad SR1 versehen, welches mit einem drehfest auf einer Zwischenwelle ZW vorgesehenen Stirnrad SR2 im Zahneingriff steht. Die beiden Stirnräder SR1 und SR2 bilden gemeinsam die erste Stirnradstufe SS1. Ebenfalls auf der Zwischenwelle ZW ist ein Stirnrad SR3 platziert, das mit einem Stirnrad SR4 kämmt. Das Stirnrad SR4 ist dann drehfest mit dem ersten Element E1 der Planetenstufe PS verbunden. Die Stirnräder SR3 und SR4 bilden gemeinsam die zweite Stirnradstufe SS2.
-
Die Planetenstufe PS weist vorliegend insbesondere eine Übersetzung ins Kurze auf, um eine geeignete Nachübersetzung beim Getriebe G zu realisieren, welches bevorzugt eine sehr lange Getriebeübersetzung im ersten Vorwärtsgang aufweist. Die Planetenstufe PS ist vorliegend dabei mit in das Getriebe G integriert, wobei das zweite Element E2 der Planetenstufe PS dabei an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Prinzipiell könnte die Konstantstufe KS in Form der Planetenstufe PS aber auch separat zum Getriebe G vorliegen. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 9 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
In 10 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die jeweiligen Getriebe G aus den 2 bis 9 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei jeweils insgesamt sechs Vorwärtsgänge 1 bis 6, sowie ein Rückwärtsgang R1 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente K1, K2, B1, B2 und B3 bzw. K3 in welchem der Vorwärtsgänge 1 bis 6 und dem Rückwärtsgang R1 jeweils geschlossen ist. In jedem der Vorwärtsgänge 1 bis 6 und dem Rückwärtsgang R1 sind dabei jeweils zwei der Schaltelemente K1, K2, B1, B2 und B3 bzw. K3 geschlossen, wobei bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Vorwärtsgänge 1 bis 6 je eines der beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement im Folgenden zu schließen ist.
-
Wie in 10 zu erkennen ist, wird ein erster Vorwärtsgang 1 durch Betätigen des ersten Schaltelements K1 und des vierten Schaltelements B2 geschaltet, wobei hiervon ausgehend ein zweiter Vorwärtsgang 2 gebildet wird, indem das vierte Schaltelement B2 geöffnet und im Folgenden das dritte Schaltelement B1 geschlossen wird. Im Weiteren kann dann in einen dritten Vorwärtsgang 3 geschaltet werden, indem das dritte Schaltelement B1 wiederum geöffnet und das zweite Schaltelement K2 geschlossen wird. Ausgehend davon ergibt sich dann ein vierter Vorwärtsgang 4 durch Öffnen des zweiten Schaltelements K2 und Schließen des fünften Schaltelements B3 bzw. K3. Darauffolgend ergibt sich ein fünfter Vorwärtsgang 5 durch Öffnen des ersten Schaltelements K1 und Betätigen des zweiten Schaltelements K2, wobei hiervon ausgehend in einen sechsten Vorwärtsgang 6 geschaltet wird, indem das zweite Schaltelement K2 wiederum geöffnet und das dritte Schaltelement B1 geschlossen wird.
-
Der Rückwärtsgang R1, in welchem eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges auch bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine VKM realisiert werden kann, wird hingegen durch Schließen des zweiten Schaltelements K2 und des vierten Schaltelements B2 geschaltet.
-
Wie in den 2 bis 9 dargestellt ist, sind die Schaltelemente K1 und B2 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt. Jedoch könnten die beiden Schaltelemente K1 und B2 jeweils auch als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Sperrsynchronisation oder als Klauenschaltelement, realisiert sein.
-
Die in 9 gezeigte Anordnung einer Konstantstufe KS kann auch entsprechend bei den Varianten der 3 bis 8 zur Anwendung kommen, indem ein die Abtriebswelle GW2 entsprechend mit der nachfolgenden Konstantstufe KS gekoppelt wird.
-
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und einem guten Wirkungsgrad realisiert werden.
-
Bezugszeichen
-
-
- G
- Getriebe
- GG
- Drehfestes Bauelement
- P1
- Erster Planetenradsatz
- E11
- Erstes Element des ersten Planetenradsatzes
- E21
- Zweites Element des ersten Planetenradsatzes
- E31
- Drittes Element des ersten Planetenradsatzes
- P2
- Zweiter Planetenradsatz
- E12
- Erstes Element des zweiten Planetenradsatzes
- E22
- Zweites Element des zweiten Planetenradsatzes
- E32
- Drittes Element des zweiten Planetenradsatzes
- P3
- Dritter Planetenradsatz
- E13
- Erstes Element des dritten Planetenradsatzes
- E23
- Zweites Element des dritten Planetenradsatzes
- E33
- Drittes Element des dritten Planetenradsatzes
- K1
- Erstes Schaltelement
- K2
- Zweites Schaltelement
- B1
- Drittes Schaltelement
- B2
- Viertes Schaltelement
- B3
- Fünftes Schaltelement
- K3
- Fünftes Schaltelement
- 1
- Erster Vorwärtsgang
- 2
- Zweiter Vorwärtsgang
- 3
- Dritter Vorwärtsgang
- 4
- Vierter Vorwärtsgang
- 5
- Fünfter Vorwärtsgang
- 6
- Sechster Vorwärtsgang
- R1
- Rückwärtsgang
- GW1
- Antriebswelle
- GW1-A
- Äußere Schnittstelle der Antriebswelle
- GW2
- Abtriebswelle
- GW2-A
- Äußere Schnittstelle der Abtriebswelle
- EM
- Elektromaschine
- S
- Stator
- R
- Rotor
- AN
- Anschlusswelle
- K0
- Trennkupplung
- VKM
- Verbrennungskraftmaschine
- TS
- Torsionsschwingungsdämpfer
- AG
- Achsgetriebe
- DW
- Antriebsräder
- KS
- Konstantstufe
- PS
- Planetenstufe
- E1
- erstes Element Planetenstufe
- E2
- zweites Element Planetenstufe
- E3
- drittes Element Planetenstufe
- AB
- Abtrieb
- DK
- Differentialkorb
- SS1
- erste Stirnradstufe
- SS2
- zweite Stirnradstufe
- SR1
- Stirnrad
- SR2
- Stirnrad
- SR3
- Stirnrad
- SR4
- Stirnrad
- ZW
- Zwischenwelle
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
