DE102017202456A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Johannes Kaltenbach
Raffael Kuberczyk
Jens Moraw
Gerhard Niederbrucker
Juri Pawlakowitsch
Martin Rattay
Matthias Reisch
Michael Roske
Wolfgang Rieger
Thomas Rosemeier
Lara Ruth Turner
Bernd Unseld
Viktor Warth
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) einen Getriebeeingang (GW1-A), einen Getriebeausgang (GW2-A), drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) sowie sechs Schaltelemente (B1, K1, B2, K2, K3, K4) aufweist, wobei durch selektives Betätigen der sechs Schaltelemente (B1, K1, B2, K2, K3, K4) acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge zwischen dem Getriebeeingang (GW1-A) und dem Getriebeausgang (GW2-A) schaltbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

  • 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 einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang 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 DE 103 18 565 A1 geht ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug hervor, bei welchem zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang drei Planetenradsätze vorgesehen sind. Ferner sind mehrere Schaltelemente vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Gänge zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang dargestellt werden können. Insgesamt können dabei acht Vorwärtsgänge, sowie zwei Rückwärtsgänge zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang geschaltet werden.
  • Zudem ist aus der KR 20160094509 A ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem drei Planetenradsätze und insgesamt sechs Schaltelemente vorgesehen sind. Durch selektives paarweises Betätigen können dabei acht Vorwärtsgänge, sowie zwei Rückwärtsgänge zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang geschaltet werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem im Stand der Technik bekannten Getriebe mit acht Vorwärtsgängen und zumindest einem Rückwärtsgang zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre des Anspruchs 1 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 12.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe einen Getriebeeingang und eine Getriebeausgang, sowie einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen jeweils mehrere Elemente und dienen dem Führen eines Kraftflusses vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über die Planetenradsätze unter Schaltung unterschiedlicher Gänge zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang darstellbar sind.
  • Dabei sind das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden und können gemeinsam einerseits über das erste Schaltelement an einem drehfesten Bauelement festgesetzt, sowie andererseits mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem Getriebeeingang verbunden werden, welcher drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Des Weiteren ist der Getriebeausgang drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, dessen erstes Element drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes können dabei zudem gemeinsam über das dritte Schaltelement am drehfesten Bauelement festgesetzt, mittels des vierten Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, sowie über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden. Schließlich ist das erste Element des dritten Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement festgesetzt, wohingegen das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mittels des sechsten Schaltelements drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes verbindbar ist.
  • Mit anderen Worten ist also der Getriebeeingang permanent drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, dessen erstes Element dauerhaft am drehfesten Bauelement des Getriebes festgesetzt ist. Zudem steht der Getriebeausgang des Getriebes permanent drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung, während das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind. Ebenso stehen auch das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes dauerhaft drehfest miteinander in Verbindung.
  • Durch Schließen des ersten Schaltelements werden das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes gemeinsam an dem drehfesten Bauelement des Getriebes festgesetzt, wohingegen eine Betätigung des zweiten Schaltelements eine gemeinsame, drehfeste Verbindung des zweiten Elements des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit dem Getriebeeingang nach sich zieht. Das dritte Schaltelement setzt in einem geschlossenen Zustand das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes gemeinsam am drehfesten Bauelement fest, während bei Betätigung des vierten Schaltelements das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes zusammen drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und damit auch dem Getriebeeingang verbunden werden. Das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes werden zudem noch bei Schließen des fünften Schaltelements gemeinsam drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht, wohingegen im betätigten Zustand des sechsten Schaltelements das zweite Element des dritten Planetenradsatzes und das erste Element des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind.
  • Folglich sind das zweite, das vierte, das fünfte und das sechste Schaltelement als Kupplungen gestaltet, welche bei Betätigung jeweils zugeordnete, rotierbare Komponenten des Getriebes in ihren Drehbewegungen einander angleichen, während das erste und das dritte Schaltelement als Bremsen vorliegen, die bei Ansteuerung jeweils die jeweilige rotierbare Komponente bzw. die jeweils zugehörigen Komponenten des Getriebes auf Stillstand abbremsen und am drehfesten Bauelement festsetzen.
  • Bevorzugt sind das erste und das zweite Schaltelement auf einer dem Getriebeeingang zugewandten Seite des ersten und des zweiten Planetenradsatzes angeordnet und sind damit gut zugänglich. Zudem ist das zweite Schaltelement dabei bevorzugt axial im Wesentlichen auf Höhe von und radial innenliegend zum ersten Schaltelement platziert, so dass ein verschachtelter Aufbau verwirklicht und damit die axiale Baulänge des Getriebe reduziert werden kann. Zudem könnten aufgrund dieser Anordnung das erste und das zweite auch über eine gemeinsame Versorgungsleitung versorgt werden.
  • Das dritte, das fünfte und das sechste Schaltelement sind insbesondere axial zwischen dem ersten und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Planetenradsatz andererseits angeordnet, wobei das fünfte und das sechste Schaltelement dabei bevorzugt axial direkt nebeneinander liegen. Insofern könnte auch hier eine gemeinsame Versorgung des fünften und des sechsten Schaltelements realisiert sein. Weiter bevorzugt ist das fünfte Schaltelement axial im Bereich des dritten Schaltelements und radial innenliegend zu diesem platziert, um die axiale Baulänge des Getriebes kurz zu halten. Schließlich ist das vierte Schaltelement insbesondere auf einer dem Getriebeeingang abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes vorgesehen und liegt damit an einem dem Getriebeeingang entgegengesetzten axialen Ende des Getriebes.
  • Im Sinne der Erfindung ist der Getriebeeingang bevorzugt an einem Ende einer Antriebswelle ausgebildet, über welche eine Antriebsbewegung in das Getriebe eingeleitet wird. Der Getriebeausgang kann im Rahmen der Erfindung am Ende einer Abtriebswelle definiert sein, über welche die entsprechend des jeweils geschalteten Ganges übersetzte Antriebsbewegung aus dem Getriebe herausgeführt wird. Der Getriebeausgang kann aber auch durch die Verzahnung eines Zahnrades gebildet sein, an welchem die übersetzte Antriebsbewegung abgreifbar ist.
  • Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches jeweils Komponenten, insbesondere Zahnräder, des Getriebes axial und/oder radial drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements herstellbar ist. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial mit dem Getriebeausgang verbunden wird.
  • Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Getriebeeingangsachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf der Getriebeeingangsachse liegenden Welle zu verstehen.
  • Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes handelt es sich erfindungsgemäß um eine permanent stillstehende Komponente des Getriebes, bevorzugt um ein Getriebegehäuse oder einen Teil eines derartigen Getriebegehäuses. Durch die permanente Festsetzung des ersten Elements des dritten Planetenradsatzes an diesem drehfesten Bauelement steht auch das erste Element des dritten Planetenradsatzes permanent still.
  • Die permanent drehfest miteinander verbundenen Elemente der Planetenradsätze können erfindungsgemäß jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Elemente durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Elemente im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.
  • Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Getriebeverluste aus.
  • Bei den vorgenannten Varianten eines erfindungsgemäßen Getriebes können acht Vorwärtsgänge, sowie zwei Rückwärtsgange durch selektives paarweises Schließen der Schaltelemente realisiert werden. Dabei wird ein erster Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und des sechsten Schaltelements geschaltet, während ein zweiter Vorwärtsgang durch Schließen des dritten und des sechsten Schaltelements gebildet wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Vorwärtsgang durch Betätigen des fünften und des sechsten Schaltelements, wohingegen ein vierter Vorwärtsgang durch Betätigen des vierten und des sechsten Schaltelements schaltbar ist. Ferner kann ein fünfter Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten und des sechsten Schaltelements dargestellt werden, wobei für die Schaltung eines sechsten Vorwärtsganges das zweite und das vierte Schaltelement zu betätigen sind. Schließlich ergibt sich ein siebter Vorwärtsgang durch Betätigen des zweiten und des fünften Schaltelements, während ein achter Vorwärtsgang durch Betätigen des zweiten und des dritten Schaltelements schaltbar ist.
  • Bei den Rückwärtsgängen ergibt sich ein erster Rückwärtsgang durch Betätigen des ersten und des fünften Schaltelements, wohingegen zur Darstellung eines zweiten Rückwärtsganges das erste und das vierte Schaltelement zu betätigen sind.
  • 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 können bei dem erfindungsgemäßen Getriebe mehrere Rückwärtsgänge 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.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz gemeinsam in einer Radebene angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass sich durch Anordnung des ersten und des zweiten Planetenradsatzes in einer Radebene und damit im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe die Baulänge des Getriebes kurz halten lässt. Bevorzugt ist der erste Planetenradsatz dabei radial innenliegend zum zweiten Planetenradsatz angeordnet, wobei weiter bevorzugt das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes einstückig vorliegen, also durch ein gemeinsames Bauteil des Getriebes gebildet werden. Des Weiteren liegen der erste und der zweite Planetenradsatz axial insbesondere benachbart zum Getriebeeingang, während der dritte Planetenradsatz auf einer dem Getriebeeingang abgewandt liegenden Seite des ersten und des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen ist.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der jeweilige Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz 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 Minus-Planetensatz 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 Minus-Planetensätze gestaltet. Besonders bevorzugt liegen aber der erste und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetensätze vor, wodurch sich ein besonders kompakter Aufbau realisieren lässt.
  • Alternativ oder auch ergänzend dazu liegt der jeweilige Planetenradsatz als Plus-Planetensatz 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 Plus-Planetensatz 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 Plus-Planetensätze ausgeführt sein, wobei es sich insbesondere bei dem dritten Planetenradsatz um einen Plus-Planetensatz handelt.
  • Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Wie bereits erwähnt, sind aber bevorzugt der erste und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetensätze ausgeführt, während der dritte Planetenradsatz insbesondere als Plus-Planetensatz 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 und/oder das sechste Schaltelement jeweils als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation. Denn das erste Schaltelement ist lediglich an der Schaltung des ersten Vorwärtsganges, sowie der Rückwärtsgänge beteiligt, so dass hier ein Schließen im Stillstand des Kraftfahrzeuges vollzogen wird. Das sechste Schaltelement ist bei der Darstellung des ersten bis fünften Vorwärtsganges beteiligt, so dass hier letztendlich 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 ist der Getriebeausgang quer zum Getriebeeingang ausgerichtet. Hierbei ist der Getriebeeingang bevorzugt an einem axialen Ende des Getriebes vorgesehen, während der Getriebeausgang insbesondere an demselben axialen Ende liegt, dabei aber quer zum Getriebeeingang orientiert ist. Insbesondere ist der Getriebeausgang dabei nach radial außen und damit orthogonal zum Getriebeeingang ausgerichtet. Weiter bevorzugt wird der Getriebeausgang durch eine Verzahnung gebildet, welche mit einer Verzahnung einer zur Getriebeeingangsachse 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 oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen, beispielsweise in Form von Stirnradstufen, oder auch einen Zugmitteltrieb, wie einen Kettentrieb, realisiert sein kann.
  • Bevorzugt ist der Rotor der Elektromaschine aber mit dem Getriebeeingang drehfest gekoppelt, wobei hierdurch ein rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges auf geeignete Art und Weise dargestellt wird. Weiter bevorzugt werden eines oder mehrere der Schaltelemente als interne Anfahrelemente für das elektrische Fahren verwendet. Als weitere Alternative kann aber auch eine separate Anfahrkupplung zur Anwendung kommen, welche zwischen der Elektromaschine und dem Getrieberadsatz positioniert ist.
  • 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 der Getriebeeingang 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 dem Getriebeeingang 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.
  • 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 der Getriebeeingang 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 drehfest „verbunden“ 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 durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements 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 unmittelbar 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; und
    • 6 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 5.
  • 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 hierbei in einem gemeinsamen Getriebegehäuse zusammengefasst. Dabei kann auch der Torsionsschwingungsdämpfer TS mit in dieses Getriebegehäuse integriert sein. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Achsgetriebe AG quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet.
  • 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 ersten Planetenradsatz P1 und beim zweiten Planetenradsatz P2 das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 als je ein Planetensteg vorliegt. Das jeweils noch verbleibende, dritte Element E31 bzw. E32 wird dann beim ersten Planetenradsatz P1 und beim zweiten Planetenradsatz P2 durch ein jeweiliges Hohlrad gebildet. Hingegen handelt es sich im Falle des dritten Planetenradsatzes P3 beim zweiten Element E23 um ein Hohlrad und beim dritten Element E33 um einen Planetensteg.
  • Die Planetenradsätze P1 und P2 sind vorliegend also jeweils als Minus-Planetensätze 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 dritte Planetenradsatz P3 liegt hingegen als Plus-Planetensatz 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 einer oder auch beide Planetenradsätze P1 und P2 als Plus-Planetensätze ausgeführt werden. Umgekehrt könnte auch der dritte Planetenradsatz P3, sofern es die Anbindung ermöglicht, als Minus-Planetensatz realisiert sein. Im Vergleich zu einer jeweiligen Ausführung als Minus-Planetensatz müsste dann für die Überführung in einen Plus-Planetensatz das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 durch den jeweiligen Planetensteg gebildet und zudem eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden. Hingegen wäre bei einer Umwandlung des Plus-Planetensatzes in einen Minus-Planetensatz das zweite Element E23 als Planetensteg und das dritte Element E33 als Hohlrad auszuführen und die Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren.
  • Vorliegend sind der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 gemeinsam in einer Radebene angeordnet und liegen damit im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe. Hierbei ist der erste Planetenradsatz P1 radial innenliegend zum zweiten Planetenradsatz P2 platziert. Durch diese Anordnung des ersten Planetenradsatzes P1 und des zweiten Planetenradsatzes P2 kann eine sehr kurze axiale Baulänge des Getriebes G erreicht werden. Hierbei liegen der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 axial benachbart zu einem Getriebeeingang GW1-A des Getriebes G, während der dritte Planetenradsatz P3 auf einer dem Getriebeeingang GW1-A abgewandten axialen Seite des ersten und des zweiten Planetenradsatzes P1 und P2 vorgesehen ist.
  • Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt sechs Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements B1, eines zweiten Schaltelements K1, eines dritten Schaltelements B2, eines vierten Schaltelements K2, eines fünften Schaltelements K3 und eines sechsten Schaltelements K4. Dabei sind die Schaltelemente B1, K1, B2, K2, K3 und K4 jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Lamellenschaltelemente vor. Zudem sind das zweite Schaltelement K1, das vierte Schaltelement K2, das fünfte Schaltelement K3 und das sechste Schaltelement K4 vorliegend als Kupplungen gestaltet, während das erste Schaltelement B1 und das dritte Schaltelement B2 als Bremsen vorliegen.
  • Das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ist drehfest mit dem zweiten Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, wobei das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 gemeinsam einerseits durch Betätigen des ersten Schaltelements B1 an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden können, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil eines derartigen Getriebegehäuses handelt. Andererseits können das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 noch mittels des zweiten Schaltelements K1 drehfest mit einer Antriebswelle GW1 des Getriebes G verbunden werden, die an einem axialen Ende den Getriebeeingang GW1-A des Getriebes G ausbildet. Die Antriebswelle GW1 steht zudem permanent drehfest mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 in Verbindung.
  • Wie ferner in 2 zu erkennen ist, ist das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 permanent drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, wobei das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 dabei vorliegend einstückig ausgebildet sind, indem sie durch ein gemeinsames Bauteil gebildet werden, welches auf einer radialen Innenseite mit einer das Hohlrad definierenden Verzahnung und auf einer radialen Außenseite mit einer das Sonnenrad bildenden Verzahnung versehen ist.
  • Des Weiteren können das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 mittels des dritten Schaltelements B2 an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden und sind durch Schließen des vierten Schaltelements K2 drehfest mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 verbindbar, was dann auch eine drehfeste Verbindung des dritten Elements E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und des ersten Elements E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 mit der Antriebswelle GW1 zur Folge hat. Schließlich können das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 auch noch über das fünfte Schaltelement K3 drehfest mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden werden.
  • Wie ebenfalls in 2 zu erkennen ist, kann das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3, abgesehen von der Verbindbarkeit mit dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2, noch durch Schließen des sechsten Schaltelements K4 drehfest mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden werden. Das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 steht hingegen drehfest mit einem Getriebeausgang GW2-A des Getriebes G in Verbindung, während das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist.
  • Das erste Schaltelement B1 und das zweite Schaltelement K1 sind axial auf einer dem Getriebeeingang GW1-A zugewandt liegenden Seite des ersten und des zweiten Planetenradsatzes P1 und P2 platziert, während das dritte Schaltelement B2, das fünfte Schaltelement K3 und das sechste Schaltelement K4 axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 einerseits und dem dritten Planetenradsatz P3 andererseits angeordnet sind. Das vierte Schaltelement K2 liegt hingegen axial auf einer dem Getriebeeingang GW1-A abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3.
  • Vorliegend sind das erste Schaltelement B1 und das zweite Schaltelement K1 axial nebeneinander liegend angeordnet und radial ineinander geschachtelt, indem das zweite Schaltelement K1 radial innenliegend zum ersten Schaltelement B1 platziert ist. Insofern wäre daher eine Versorgung des ersten Schaltelements B1 und des zweiten Schaltelements K1 über eine gemeinsame Leitung möglich.
  • Ferner liegen das fünfte Schaltelement K3 und das sechste Schaltelement K4 axial unmittelbar nebeneinander und im Wesentlichen auf derselben radialen Höhe, so dass aufgrund der räumlichen Nähe ebenfalls eine gemeinsame Versorgung denkbar wäre. Zudem ist auch das dritte Schaltelement B2 im axialen Bereich des fünften Schaltelements K3 vorgesehen und radial außenliegend zu dem fünften Schaltelement K3 und dem sechsten Schaltelement K4 platziert.
  • Der Getriebeeingang GW1-A und der Getriebeausgang GW2-A sind vorliegend koaxial zueinander angeordnet, wobei Letzterer dabei axial in der Radebene des ersten und des zweiten Planetenradsatzes P1 und P2 liegt und quer zum Getriebeeingang GW1-A ausgerichtet ist, indem er in radialer Richtung orientiert ist. Der Getriebeeingang GW1-A dient im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 einer Anbindung an die Verbrennungskraftmaschine VKM, während das Getriebe G an dem Getriebeausgang GW2-A mit dem nachfolgenden Achsgetriebe AG verbunden ist. Dabei ist am Getriebeausgang GW2-A bevorzugt eine Außenverzahnung ausgestaltet, welche im verbauten Zustand des Getriebes G mit einer zugehörigen Verzahnung einer nicht dargestellten Welle kämmt. Diese Welle ist dann achsparallel zum Getriebeeingang GW1-A und dem Getriebeausgang GW2-A angeordnet, wobei auf dieser Welle direkt das Achsgetriebe AG angeordnet sein kann.
  • Aus 3 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu 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 am Getriebeeingang 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. Aufgrund der drehfesten Verbindung des Rotors R mit der Antriebswelle GW1 ist die Elektromaschine EM koaxial zu der Antriebswelle GW1 platziert.
  • Über die Elektromaschine EM kann dabei ein rein elektrisches Fahren realisiert werden, wobei in diesem Fall die Trennkupplung K0 geöffnet wird, um den Getriebeeingang GW1-A 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.
  • Ferner zeigt 4 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer dritten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche dabei weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 3 entspricht. Unterschiedlich ist dabei, dass die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsversetzt zu der Antriebswelle GW1 angeordnet ist. In der Folge sind auch ein - vorliegend nicht im Detail dargestellter - Rotor der Elektromaschine EM und die Antriebswelle GW1 nicht drehfest miteinander verbunden, sondern über eine zwischenliegende Stirnradstufe SRS miteinander gekoppelt. Dabei ist ein Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS drehfest auf der Antriebswelle GW1 platziert und kämmt mit einem Stirnrad SR2, das drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM angeordnet ist. Diese Eingangswelle EW stellt dann innerhalb der Elektromaschine EM die Verbindung zum Rotor her. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Schließich ist in 5 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die ebenfalls wieder im Wesentlichen der Variante nach 3 entspricht. Wie schon bei der Ausgestaltung gemäß 4 ist dabei aber die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsversetzt zu der Antriebswelle GW1 platziert. Eine drehfeste Koppelung zwischen der Antriebswelle GW1 und einem - nicht dargestellten - Rotor der Elektromaschine ist dabei über einen Zugmitteltrieb ZT verwirklicht, der bevorzugt als Kettentrieb vorliegt. Dieser Zugmitteltrieb ZT koppelt dabei die Antriebswelle GW1 mit einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM. Ansonsten entspricht die Variante nach 5 der Ausführungsform nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • In 6 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die jeweiligen Getriebe G aus den 2 bis 5 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei jeweils insgesamt acht Vorwärtsgänge 1 bis 8, sowie zwei Rückwärtsgange R1 und R2 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente B1, K1, B2, K2, K3 und K4 in welchem der Vorwärtsgänge 1 bis 8 und den Rückwärtsgängen R1 und R2 jeweils geschlossen ist. In jedem der Vorwärtsgänge 1 bis 8 und den Rückwärtsgängen R1 und R2 sind dabei jeweils zwei der Schaltelemente B1, K1, B2, K2, K3 und K4 geschlossen, wobei bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Vorwärtsgänge 1 bis 8 je eines der beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement im Folgenden zu schließen ist.
  • Wie in 6 zu erkennen ist, wird ein erster Vorwärtsgang 1 durch Betätigen des ersten Schaltelements B1 und des sechsten Schaltelements K4 geschaltet, wobei hiervon ausgehend ein zweiter Vorwärtsgang 2 gebildet wird, indem das erste Schaltelement B1 geöffnet und im Folgenden das dritte Schaltelement B2 geschlossen wird. Im Weiteren kann dann in einen dritten Vorwärtsgang 3 geschaltet werden, indem das dritte Schaltelement B2 wiederum geöffnet und das fünfte Schaltelement K3 geschlossen wird. Ausgehend davon ergibt sich dann ein vierter Vorwärtsgang 4 durch Öffnen des fünften Schaltelements K3 und Schließen des vierten Schaltelements K2. Darauffolgend ergibt sich ein fünfter Vorwärtsgang 5 durch Öffnen des vierten Schaltelements K2 und Betätigen des zweiten Schaltelements K1, wobei hiervon ausgehend in einen sechsten Vorwärtsgang 6 geschaltet wird, indem das sechste Schaltelement K4 geöffnet und das vierte Schaltelement K2 geschlossen wird. Zum Schalten in einen siebten Vorwärtsgang 7 ist dann das vierte Schaltelement K2 zu öffnen und das fünfte Schaltelement K3 zu schließen. Schließlich wird ausgehend von dem siebten Vorwärtsgang 7 in einen achten Vorwärtsgang 8 geschaltet, indem das fünfte Schaltelement K3 in einen unbetätigten und das dritte Schaltelement B2 in einen betätigten Zustand überführt wird.
  • Der erste Rückwärtsgang R1, in welchem eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges auch bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine VKM realisiert werden kann, wird durch Schließen des ersten Schaltelements B1 und des fünften Schaltelements K3 geschaltet. Dagegen ergibt sich der zweite Rückwärtsgang R2 durch Schließen des ersten Schaltelements B1 und des vierten Schaltelements K2.
  • Wie in den 2 bis 5 dargestellt ist, sind das erste Schaltelement B1 und das sechste Schaltelement K4 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt. Jedoch könnten eines oder beide Schaltelemente B1 und K4 auch als formschlüssige Schaltelemente, wie beispielsweise als Sperrsynchronisationen oder als Klauenschaltelemente, realisiert sein.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und einem guten Wirkungsgrad realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 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
    B1
    Erstes Schaltelement
    K1
    Zweites Schaltelement
    B2
    Drittes Schaltelement
    K2
    Viertes Schaltelement
    K3
    Fünftes Schaltelement
    K4
    Sechstes Schaltelement
    1
    Erster Vorwärtsgang
    2
    Zweiter Vorwärtsgang
    3
    Dritter Vorwärtsgang
    4
    Vierter Vorwärtsgang
    5
    Fünfter Vorwärtsgang
    6
    Sechster Vorwärtsgang
    7
    Siebter Vorwärtsgang
    8
    Achter Vorwärtsgang
    R1
    Erster Rückwärtsgang
    R2
    Zweiter Rückwärtsgang
    GW1
    Antriebswelle
    GW1-A
    Getriebeeingang
    GW2-A
    Getriebeausgang
    EM
    Elektromaschine
    S
    Stator
    R
    Rotor
    AN
    Anschlusswelle
    K0
    Trennkupplung
    SRS
    Stirnradstufe
    SR1
    Stirnrad
    SR2
    Stirnrad
    EW
    Eingangswelle
    ZT
    Zugmitteltrieb
    VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    AG
    Achsgetriebe
    DW
    Antriebsräder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10318565 A1 [0002]
    • KR 20160094509 A [0003]

Claims (12)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Getriebeeingang (GW1-A) und einen Getriebeausgang (GW2-A), sowie einen ersten (P1), einen zweiten (P2) und einen dritten Planetenradsatz (P3), wobei die Planetenradsätze (P1, P2, P3) jeweils mehrere Elemente (E11, E12, E13, E21, E22, E23, E31, E32, E33) umfassen und dem Führen eines Kraftflusses vom Getriebeeingang (GW1-A) zum Getriebeausgang (GW2-A) dienen, wobei ein erstes (B1), ein zweites (K1), ein drittes (B2), ein viertes (K2), ein fünftes (K3) und ein sechstes Schaltelement (K4) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über die Planetenradsätze (P1, P2, P3) unter Schaltung unterschiedlicher Gänge (1 bis 8, R1 und R2) zwischen Getriebeeingang (GW1-A) und Getriebeausgang (GW2-A) darstellbar sind, wobei - das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbunden sind und gemeinsam einerseits über das erste Schaltelement (B1) an einem drehfesten Bauelement (GG) festsetzbar, sowie andererseits mittels des zweiten Schaltelements (K1) drehfest mit dem Getriebeeingang (GW1-A) verbindbar sind, welcher drehfest mit dem dritten Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) in Verbindung steht, - wobei der Getriebeausgang (GW2-A) drehfest mit dem dritten Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbunden ist, dessen erstes Element (E12) drehfest mit dem dritten Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) in Verbindung steht, - wobei das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) gemeinsam über das dritte Schaltelement (B2) am drehfesten Bauelement (GG) festsetzbar, mittels des vierten Schaltelement (K2) drehfest mit dem dritten Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) verbindbar, sowie über das fünfte Schaltelement (K3) drehfest mit dem zweiten Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) in Verbindung bringbar sind, - und wobei das erste Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) am drehfesten Bauelement (GG) festgesetzt ist, wohingegen das zweite Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) mittels des sechsten Schaltelements (K4) drehfest mit dem ersten Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbindbar ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Vorwärtsgang (1) durch Betätigen des ersten (B1) und des sechsten Schaltelements (K4), ein zweiter Vorwärtsgang (2) durch Betätigen des dritten (B2) und des sechsten Schaltelements (K4), ein dritter Vorwärtsgang (3) durch Betätigen des fünften (K3) und des sechsten Schaltelements (K4), ein vierter Vorwärtsgang (4) durch Betätigen des vierten (K2) und des sechsten Schaltelements (K4), ein fünfter Vorwärtsgang (5) durch Betätigen des zweiten (K1) und des sechsten Schaltelements (K4), ein sechster Vorwärtsgang (6) durch Betätigen des zweiten (K1) und des vierten Schaltelements (K2), ein siebter Vorwärtsgang durch Betätigen des zweiten (K2) und des fünften Schaltelements (K3), ein achter Vorwärtsgang durch Betätigen des zweiten (K1) und des dritten Schaltelements (B2), ein erster Rückwärtsgang (R1) durch Betätigen des ersten (B1) und des fünften Schaltelements (K3), sowie ein zweiter Rückwärtsgang (R2) durch Betätigen des ersten (B1) und des vierten Schaltelements (K2) schaltbar ist.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) und der zweite Planetenradsatz (P2) gemeinsam in einer Radebene angeordnet sind.
  4. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz (P1, P2) als Minus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element (E11, E12) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element (E21, E22) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) um einen jeweiligen Planetensteg und bei dem jeweiligen dritten Element (E31, E32) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) um ein jeweiliges Hohlrad handelt.
  5. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz (P3) als Plus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element (E13) des jeweiligen Planetenradsatzes (P3) um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element (E23) des jeweiligen Planetenradsatzes (P3) um ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element (E33) des jeweiligen Planetenradsatzes (P3 um einen jeweiligen Planetensteg handelt.
  6. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Schaltelemente (B1, K1, B2, K2, K3, K4) jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert sind.
  7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement und/oder das sechste Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement realisiert ist.
  8. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeausgang (GW2-A) quer zum Getriebeeingang (GW1-A) ausgerichtet ist.
  9. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektromaschine (EM) vorgesehen ist, deren Rotor (R) mit einem rotierbaren Bauelement gekoppelt ist.
  10. Getriebe (G) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) mit dem Getriebeeingang (GW1-A) gekoppelt ist.
  11. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zudem eine Trennkupplung (K0) vorgesehen ist, über welche der Getriebeeingang (GW1-A) mit einer Anschlusswelle (AN) drehfest verbindbar ist.
  12. Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 11.
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