DE102017215170A1

DE102017215170A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017215170A1
Application number: DE102017215170.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Wechs; Stefan Beck; Viktor Warth; Peter Ziemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-02-28

Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), drei Planetenradsätze (P1, P2, P3), sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 48, 68, 17) sowie zwei Stirnradstufen (ST1, ST2) aufweist, wobei durch selektives paarweises Schließen der sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 48, 68, 17) zumindest sieben Gangstufen (1 bis 7) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) schaltbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gangstufen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.
Die Patentanmeldung DE 10 2012 207 017 A1 der Anmelderin beschreibt ein solches Getriebe, welches insgesamt drei Planetenradsätze und fünf Schaltelemente aufweist, durch deren selektive Betätigung sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb des Getriebes darstellbar sind. Von den fünf Schaltelementen wirken drei als Bremsen, wodurch sich das Getriebe besonders einfach herstellen lässt. All diese Elemente des Getriebes sind koaxial zueinander angeordnet.
Eine davon abweichende Bauform solcher Getriebe ist aus der Patentanmeldung US 2005020398 A1 bekannt. Darin sind eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle achsparallel zueinander angeordnet, wobei Ausführungsformen mit drei Planetenradsätzen koaxial zur Ausgangswelle beschrieben sind. Der Achsabstand zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle wird durch zwei Stirnradstufen überbrückt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Getriebe mit einem Aufbau gemäß dem letztgenannten Stand der Technik bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
Das Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, sowie ein erstes, zweites, drittes, viertes und fünftes Schaltelement auf. Der erste und zweite Planetenradsatz umfassen zusammen genau vier Wellen, deren jeweilige Drehzahlen in einem linearen Zusammenhang stehen. Die einzelnen Wellen sind in der Reihenfolge dieses linearen Drehzahlzusammenhangs bezeichnet, also als erste, zweite, dritte und vierte Welle. Die Drehzahlen der vier Wellen nehmen in dieser Reihenfolge ab oder zu. Die Drehzahlen der vier Wellen können auch gleich sein.
Die vier Wellen sind demnach derart miteinander wirkverbunden, dass deren Drehzahlen ein linear ansteigendes, linear abfallendes oder gleichbleibendes Verhältnis zueinander aufweisen, und zwar in der Reihenfolge erste, zweite, dritte, vierte Welle. Beispielsweise kann die Drehzahl der ersten Welle kleiner sein als die Drehzahl der zweiten Welle. Dementsprechend ist die Drehzahl der zweiten Welle dann kleiner als die Drehzahl der dritten Welle, wobei die Drehzahl der dritten Welle dann kleiner ist als die Drehzahl der vierten Welle. Diese Reihenfolge ist ohne strukturelle Veränderung umkehrbar, sodass die vierte Welle die geringste Drehzahl aller vier Wellen aufweist, wobei die erste Welle eine Drehzahl aufweist die größer ist als die Drehzahl der vierten Welle. Alle vier Wellen können die gleiche Drehzahl aufweisen, wodurch das lineare Drehzahlverhältnis ebenso erfüllt ist. Das lineare Drehzahlverhältnis zwischen den Drehzahlen der vier Wellen besteht dabei in folgender Reihenfolge: erste Welle, zweite Welle, dritte Welle, vierte Welle. Das Verbinden von zwei der vier Wellen führt daher zu einer gleichen Drehzahl aller vier Wellen.
Die Drehzahl von zumindest einer der vier Wellen kann Null betragen. Die Drehzahl von zumindest einer der vier Wellen kann negativ sein. Eine Welle mit negativer Drehzahl dreht in eine andere Drehrichtung als eine Welle mit positiver Drehzahl. Der lineare Zusammenhang zwischen den Drehzahlen der vier Wellen berücksichtigt also positive und negative Drehzahlwerte. Im linearen Drehzahlverhältnis ist ein negativer Drehzahlwert geringer als Null und geringer als ein positiver Drehzahlwert. Ein positiver Drehzahlwert ist größer als Null und größer als ein negativer Drehzahlwert. Eine graphische Darstellung eines solchen Radsatzes erfolgt üblicherweise mittels eines Drehzahlplans, welcher auch als Kutzbach-Plan bezeichnet wird.
Ein Radsatz mit vier Wellen, deren Drehzahlen in einem linearen Zusammenhang zueinander stehen, wird hier mittels des ersten und zweiten Planetenradsatzes realisiert, welche beispielhaft jeweils drei Elemente aufweisen. Vorzugsweise sind zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes sind mit jeweils einem Element des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden. Die beiden Planetenradsätze können strukturell in einem einzigen Planetenradsatzsystem integriert sein, beispielsweise als Ravigneaux-Radsatz. Alternativ dazu können die beiden Planetenradsätze auch als Einzel-Planetenradsätze ausgebildet sein, wie beispielsweise bei einem Simpson-Radsatz. Durch Bezug auf die Position der jeweiligen Welle innerhalb der Reihenfolge des linearen Drehzahlzusammenhangs ist ein solcher Radsatz durch dessen Kinematik bestimmt, und nicht durch dessen strukturellen Aufbau.
Die Abtriebswelle ist mit der dritten Welle ständig verbunden. Durch Schließen des ersten Schaltelements ist die erste Welle gegenüber einem drehfesten Bauelement des Getriebes drehfest festsetzbar. Das drehfeste Bauelement kann beispielsweise ein Gehäuse des Getriebes sein. Durch Schließen des zweiten Schaltelements ist die zweite Welle in gleicher Weise drehfest festsetzbar.
Durch Schließen des dritten Schaltelements ist ein erster Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und der ersten Welle herstellbar. Der dritte Planetenradsatz ist im ersten Leistungspfad angeordnet, und dient zur Bereitstellung einer im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle reduzierten Drehzahl. Ist also das dritte Schaltelement geschlossen, so wird der ersten Welle, welche über den ersten Leistungspfad mit der Antriebswelle wirkverbunden ist, eine im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle reduzierte Drehzahl vorgegeben. Die Drehzahlreduktion erfolgt dabei zumindest teilweise mittels des dritten Planetenradsatzes.
Durch Schließen des vierten Schaltelements ist ein zweiter Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und der zweiten Welle herstellbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements ist ein dritter Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und der vierten Welle herstellbar.
Erfindungsgemäß ist die Antriebswelle achsparallel zur Abtriebswelle angeordnet. Die Abtriebswelle ist dabei koaxial zu den drei Planetenradsätzen angeordnet. Das Getriebe weist ferner eine erste und eine zweite Stirnradstufe, sowie ein sechstes Schaltelement auf. Die zweite Stirnradstufe ist im ersten, zweiten und dritten Leistungspfad angeordnet. Durch Schließen des sechsten Schaltelements ist ein vierter Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und der vierten Welle herstellbar, wobei die erste Stirnradstufe im vierten Leistungspfad angeordnet ist. Derart ist ein Getriebe mit zumindest sieben Gangstufen zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle darstellbar.
Die beiden Stirnradstufen weisen vorzugsweise voneinander unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf. Dadurch steht ein zusätzlicher Freiheitsgrad bei der Abstimmung der Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Gangstufen zur Verfügung.
Durch selektives paarweises Schließen der sechs Schaltelemente können mehrere Gangstufen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle geschaltet werden. Eine erste Gangstufe ergibt sich durch Schließen des zweiten und sechsten Schaltelements. Eine zweite Gangstufe ergibt sich durch Schließen des zweiten und fünften Schaltelements. Eine dritte Gangstufe ergibt sich durch Schließen des ersten und fünften Schaltelements. Eine vierte Gangstufe ergibt sich durch Schließen des dritten und fünften Schaltelements. Eine fünfte Gangstufe ergibt sich durch Schließen des vierten und fünften Schaltelements. Eine sechste Gangstufe ergibt sich durch Schließen des dritten und vierten Schaltelements. Eine siebente Gangstufe ergibt sich durch Schließen des ersten und vierten Schaltelements.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ergibt sich ein erster Zwischengang durch Schließen des ersten und sechsten Schaltelements. Alternativ oder ergänzend dazu ist die Bildung eines zweiten Zwischengangs durch Schließen des dritten und sechsten Schaltelements möglich. Alternativ oder ergänzend zum ersten und/oder zweiten Zwischengang ist die Bildung eines dritten Zwischengangs durch Schließen des vierten und sechsten Schaltelements möglich. Der erste Zwischengang liegt in der Gangreihe zwischen der zweiten und dritten Gangstufe. Der zweite Zwischengang liegt in der Gangreihe zwischen der dritten und vierten Gangstufe. Der dritte Zwischengang liegt in der Gangreihe zwischen der vierten und fünften Gangstufe. Durch Vorsehen zumindest eines der Zwischengänge ist eine noch feinere Gangabstufung möglich. Zudem ist ein Schaltvorgang aus der siebenten Gangstufe in den ersten Zwischengang leichter zu realisieren als in die zweite Gangstufe. In gleicher Weise ist ein Schaltvorgang aus der sechsten Gangstufe in den zweiten Zwischengang leichter zu realisieren als in die dritte Gangstufe. Ebenso ist ein Schaltvorgang aus dem zweiten Zwischengang oder aus dem dritten Zwischengang in die erste Gangstufe leichter zu realisieren als aus der vierten oder fünften Gangstufe. Aus dem dritten Zwischengang ist zudem eine Hochschaltung in die fünfte, sechste oder siebente Gangstufe einfach zu realisieren. Die einfachere Realisierung des jeweiligen Schaltvorgangs ergibt sich aus der Tatsache, dass bei dem jeweiligen Schaltvorgang nur ein Schaltelement zu öffnen und nur ein Schaltelement zu schließen ist.
Vorzugsweise umfasst der dritte Planetenradsatz ein erstes, ein zweites und ein drittes Element. Das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ist mit der ersten Welle ständig verbunden. Zwischen dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes und der Antriebswelle besteht eine erste Koppelung. Zwischen dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem drehfesten Bauelement besteht eine zweite Koppelung. Eine der beiden Koppelungen ist durch eine mittels des dritten Schaltelements schaltbare Verbindung ausgebildet, wobei die andere der beiden Koppelungen durch eine ständige Verbindung ausgebildet ist. Das dritte Schaltelement ist demnach vorzugsweise entweder zwischen dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem drehfesten Bauelement oder zwischen dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes und der Antriebswelle angeordnet.
Vorzugsweise sind die Elemente des dritten Planetenradsatzes wie folgt zugeordnet: das erste Element wird durch ein Sonnenrad des Planetenradsatzes gebildet; bei einem als Minus-Radsatz ausgebildeten Planetenradsatz wird das zweite Element durch einen Steg und das dritte Element durch ein Hohlrad des Planetenradsatzes gebildet; bei einem als Plus-Radsatz ausgebildeten Planetenradsatz wird das zweite Element durch das Hohlrad und das dritte Element durch den Steg des Planetenradsatzes gebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen der erste und der zweite Planetenradsatz jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Element auf. Das erste Element wird durch das Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet. Bei einer Ausbildung als Minus-Radsatz wird das zweite Element durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch das Hohlrad. Bei einer Ausbildung als Plus-Radsatz wird das zweite Element durch das Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, und das dritte Element durch den Steg. Das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes sind Bestandteile der ersten Welle. Das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes sind Bestandteile der zweiten Welle. Das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ist Bestandteil der dritten Welle. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist Bestandteil der vierten Welle. Ein solcher Aufbau ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung.
Vorzugsweise ist der erste Planetenradsatz radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes angeordnet. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der erste Planetenradsatz als Minus-Radsatz ausgebildet ist, da das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes am Außenumfang des Hohlrades des ersten Planetenradsatzes ausgebildet werden kann, insbesondere in einer einteiligen Form. Dadurch ist ein axial sowie radial besonders kompakter Aufbau möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Abtriebswelle eine drehmomentübertragende Schnittstelle zu einem Differentialgetriebe auf. Das Differentialgetriebe kann Bestandteil des Getriebes sein, oder außerhalb des Getriebes angeordnet sein. Die drehmomentübertragende Schnittstelle kann beispielsweise als Stirnradverzahnung oder als Kettenradverzahnung ausgebildet sein, sodass eine Drehmomentübertragung von der Abtriebswelle über einen Stirnradtrieb oder über einen Kettentrieb zum Differentialgetriebe erfolgen kann.
Vorzugsweise ist die drehmomentübertragende Schnittstelle axial zwischen der ersten Stirnradstufe und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet. Bei einer solchen Anordnung ist es zudem vorteilhaft, wenn die drei Planetenradsätze axial zwischen der ersten und zweiten Stirnradstufe angeordnet sind. Alternativ dazu kann die drehmomentübertragende Schnittstelle der Abtriebswelle axial zwischen der ersten und zweiten Stirnradstufe einerseits und den drei Planetenradsätzen andererseits angeordnet sein. Die Anordnung der Getriebekomponenten kann daher abhängig von äußeren Randbedingungen so gewählt werden, dass der Bauraumbedarf des Getriebes möglichst gering ausfällt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Getriebe eine elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor mit der Antriebswelle ständig oder schaltbar verbunden ist. Die Anbindung des Rotors an die Antriebswelle ermöglicht die Nutzung sämtlicher Gangstufen des Getriebes bei Antrieb mittels der elektrischen Maschine.
Der Rotor kann mit der Antriebswelle entweder unmittelbar oder über ein Übersetzungsgetriebe ständig oder schaltbar verbunden sein. Bei einer unmittelbaren Verbindung ist die elektrische Maschine koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Bei einer Verbindung über ein Übersetzungsgetriebe kann die elektrische Maschine koaxial oder achsparallel zur Antriebswelle angeordnet sein. Die ständige oder schaltbare Verbindung zwischen Rotor und Antriebswelle kann dabei beispielsweise über einen ein- oder mehrstufigen Stirntrieb oder über einen Kettentrieb erfolgen. Der Rotor kann beispielsweise über ein Abtriebsritzel an ein Stirnrad der zweiten Stirnradstufe angebunden sein.
Vorzugsweise weist das Getriebe als drehmomentübertragende Schnittstelle zu einem Verbrennungsmotor eine Anschlusswelle auf, welche durch Schließen einer Trennkupplung mit der Antriebswelle verbindbar ist. Die Anschlusswelle weist dabei zwei Abschnitte auf, welche durch zumindest einen Torsionsschwingungsdämpfer miteinander verbunden sind.
Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch einen Verbrennungsmotor auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Antriebswelle des Getriebes drehelastisch verbunden, bzw. verbindbar sein kann. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem getriebe-internen oder getriebe-externen Differentialgetriebe antriebswirkverbunden, welches mit Rädern des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. Weist das Getriebe die elektrische Maschine auf, so ermöglicht der Antriebsstrang mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug vom Verbrennungsmotor angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug sowohl vom Verbrennungsmotor als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.
Eine ständige Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht. Derart ständig verbundene Elemente drehen stets mit der gleichen Abhängigkeit zwischen deren Drehzahlen. In einer ständigen Verbindung zwischen zwei Elementen kann sich kein Schaltelement befinden. Eine ständige Verbindung ist daher von einer schaltbaren Verbindung zu unterscheiden. Eine ständig drehfeste Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht und deren verbundene Elemente somit stets die gleiche Drehzahl aufweisen.
Unter dem Begriff „Schließen eines Schaltelements“ wird ein Vorgang verstanden, bei dem das Schaltelement so angesteuert wird, dass es am Ende des Schließvorgangs ein hohes Maß an Drehmoment überträgt. Während formschlüssige Schaltelemente im „geschlossenen“ Zustand keine Differenzdrehzahl zulassen, ist bei kraftschlüssigen Schaltelementen im „geschlossenen“ Zustand die Ausbildung einer geringen Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften gewollt oder ungewollt möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

1 und 2 je eine abstrahierte Darstellung des erfindungsgemäßen Getriebes;
3 einen beispielhaften Drehzahlplan für das erfindungsgemäße Getriebe;
4 einen Schaltplan für das erfindungsgemäße Getriebe;
5 bis 10 ein erstes bis sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes; und
11 einen Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs.

1 zeigt eine abstrahierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes G gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Getriebe G weist eine Antriebswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, eine erste Stirnradstufe ST1, eine zweite Stirnradstufe ST2, einen ersten Planetenradsatz P1, einen zweiten Planetenradsatz P2, einen dritten Planetenradsatz P3 sowie ein erstes, zweites, drittes, viertes, fünftes und sechstes Schaltelement 03, 04, 05, 48, 68, 17 auf.
Der erste und zweite Planetenradsatz P1, P2 ist abstrahiert als „Blackbox“ mit vier Anschlusselementen dargestellt. Die vier Anschlusselemente werden durch eine erste Welle W1, eine zweite Welle W2, eine dritte Welle W3 und eine vierte Welle W4 gebildet. Die vier Wellen W1, W2, W3, W4 sind derart miteinander wirkverbunden, dass deren jeweilige Drehzahl W1n, W2n, W3n, W4n in der Reihenfolge erste, zweite, dritte, vierte Welle W1, W2, W3, W4 in einem linearen Zusammenhang stehen. Ein solches kinematisches Verhalten kann beispielsweise mittels zweier Planetenradsätze realisiert werden, welche jeweils drei Elemente aufweisen. Zwei Elemente eines ersten der beiden Planetenradsätze sind dazu mit jeweils einem Element des anderen der beiden Planetenradsätze ständig verbunden. Die beiden Planetenradsätze können strukturell in einem einzigen Planetenradsatzsystem integriert sein, beispielsweise als Ravigneaux-Radsatz. Alternativ dazu können die beiden Planetenradsätze auch als Einzel-Planetenradsätze ausgebildet sein, wie beispielsweise bei einem Simpson-Radsatz. Durch Bezug auf die Position der jeweiligen Welle innerhalb der Reihenfolge des linearen Drehzahlzusammenhangs sind der erste und zweite Planetenradsatz zusammen primär durch die Kinematik charakterisiert, und nicht durch den konkreten Aufbau.
Die dritte Welle W3 ist mit der Abtriebswelle GW2 ständig verbunden. Die erste Welle W1 ist durch Schließen des dritten Schaltelements 03 gegenüber einem drehfesten Bauelement GG des Getriebes G drehfest festsetzbar. Das drehfeste Bauelement GG kann beispielsweise durch ein Gehäuse des Getriebes G gebildet sein.
Der dritte Vorschaltradsatz P3 ist ebenso als „Blackbox“ dargestellt, welche im Falle des dritten Planetenradsatzes P3 jedoch nur drei Anschlusselemente umfasst. Die drei Anschlusselemente werden durch ein erstes Element E13, ein zweites Element E23 und ein drittes Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 gebildet. Das erste Element E13 ist über eine erste Koppelung V1 mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden. Die ständige Verbindung umfasst dabei auch die zweite Stirnradstufe ST2. Das dritte Element E33 ist über eine zweite Koppelung V2 durch Schließen des dritten Schaltelements 05 gegenüber dem drehfesten Bauelement GG drehfest festsetzbar. Das zweite Element E23 ist mit der ersten Welle W1 ständig verbunden. Der dritte Planetenradsatz P3 ist derart aufgebaut, dass durch Schließen des dritten Schaltelements 05 ein erster Leistungspfad L1 zwischen der Antriebswelle GW1 und der ersten Welle W1 hergestellt wird, wobei sich die zweite Stirnradstufe ST2 im ersten Leistungspfad L1 befindet. Ist das dritte Schaltelement 05 geöffnet, so wird über den ersten Leistungspfad L1 bis auf allfällige Schleppverluste keine Leistung zwischen der Antriebswelle GW1 und der ersten Welle W1 übertragen. Mittels des dritten Planetenradsatzes P3 wird der ersten Welle W1 bei geschlossenem drittem Schaltelement 05 über den ersten Leistungspfad L1 eine im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle GW1 verringerte Drehzahl bereitgestellt.
Durch Schließen des vierten Schaltelements 48 ist ein zweiter Leistungspfad L2 herstellbar, über welchen im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements 48 Leistung zwischen der Antriebswelle GW1 und der zweiten Welle W2 übertragen werden kann. Die zweite Stirnradstufe ST2 befindet sich dabei im zweiten Leistungspfad L2. Durch Schließen des fünften Schaltelements 68 ist ein dritter Leistungspfad L3 herstellbar, über welchen im geschlossenen Zustand des fünften Schaltelements 68 Leistung zwischen der Antriebswelle GW1 und der vierten Welle W4 übertragen werden kann. Die zweite Stirnradstufe ST2 befindet sich dabei im dritten Leistungspfad L3. Durch Schließen des sechsten Schaltelements 17 ist ein vierter Leistungspfad L4 herstellbar, über welchen im geschlossenen Zustand des sechsten Schaltelements 17 Leistung zwischen der Antriebswelle GW1 und der vierten Welle W4 übertragen werden kann. Die erste Stirnradstufe ST1 befindet sich dabei im vierten Leistungspfad L4.
2 zeigt eine abstrahierte Darstellung des erfindungsgemäßen Getriebes G gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Anordnung des dritten Schaltelements 05 wurde gegenüber der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform verändert, sodass das dritte Schaltelement 05 nun in der ersten Koppelung V1 angeordnet ist. Die zweite Koppelung V2 ist nun als ständige Verbindung ausgebildet. Die Funktionsweise des dritten Planetenradsatzes P3, also die schaltbare Bereitstellung einer im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle GW1 reduzierten Drehzahl, wird durch diese Veränderung nicht beeinträchtigt.
Zudem wurde gegenüber der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform die Anordnung des sechsten Schaltelements 17 verändert. Das sechste Schaltelement 17 befindet sich ausgehend von der Antriebswelle GW1 nicht mehr stromauf der ersten Stirnradstufe ST1, sondern stromab der ersten Stirnradstufe ST1. Die in 2 dargestellte veränderte Anordnung des dritten Schaltelements 05 ist dabei unabhängig von der veränderten Anordnung des sechsten Schaltelements 17 möglich.
3 zeigt einen beispielhaften Drehzahlplan für das erfindungsgemäße Getriebe G. Im Drehzahlplan sind die Drehzahlen verschiedener Wellen des Getriebes G im Verhältnis zueinander dargestellt. In der Darstellung links ist ein beispielhafter Drehzahlplan der Drehzahlen W1n, W2n, W3n, W4n der ersten, zweiten, dritten und vierten Welle W1, W2, W3, W4 abgebildet. In der Darstellung rechts ist ein beispielhafter Drehzahlplan der Drehzahlen E13n, E23n, E33n der drei Elemente E13, E23, E33 des dritten Planetenradsatzes P3 abgebildet. Die im Drehzahlplan beispielhaft gewählte Darstellung entspricht der Ausführung des Getriebes G gemäß 1.
Die Drehzahlpläne der drei Planetenradsätze P1, P2, P3 sind auf die Drehzahl nST2 jenes Stirnrades der zweiten Stirnradstufe ST2 normiert, welches koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2, P3 ist. Ist eine Welle oder ein Element drehfest festgesetzt, so nimmt die entsprechende Drehzahl dieser Welle oder dieses Elements den Wert n Null an. Nimmt eine Welle oder ein Element einen Drehzahlwert n kleiner Null an, so dreht diese Welle, bzw. dieses Elements mit einer anderen Drehrichtung als mit einem Drehzahlwert n größer Null.
Die Koppelung V1 ist in der Ausführungsform des Getriebes G gemäß 1 als ständige Verbindung zur Antriebswelle GW1 ausgebildet, sodass die Drehzahl E13n des ersten Elements E13 den Wert nST2 annimmt. Wird das dritte Schaltelement 05 geschlossen, so wird das dritte Element E33 drehfest festgesetzt. Die Drehzahl E33n des dritten Elements E33 nimmt daher den Wert n gleich Null an. Der dritte Planetenradsatz P3 ist zur Drehzahlreduktion eingerichtet, sodass die Drehzahl E23n des zweiten Elements E23 einen Wert annimmt, welcher kleiner als nST2 und größer als Null ist. Ist das dritte Schaltelement 05 geschlossen, so wird der ersten Welle W1 über den ersten Leistungspfad L1 dieser Drehzahlwert vorgegeben.
Die beiden Stirnradstufen ST1, ST2 weisen voneinander unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf. Die Drehzahl nST1 jenes Stirnrades der ersten Stirnradstufe ST1, welches koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2, P3 ist, ist vorzugsweise geringer als die Drehzahl nST2. Daher wird der vierten Welle W4 bei geschlossenem sechsten Schaltelement 17 eine geringere Drehzahl vorgegeben als bei geschlossenem fünften Schaltelement 68.
Die Gangbildung des Getriebes G wird durch Zusammenschau des in 4 dargestellten Schaltplans und dem in 3 dargestellten Drehzahlplan deutlich. 4 zeigt eine Variante des Schaltplans mit sieben Gangstufen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sowie einer Gangstufe 1R. Bei gleicher Drehrichtung der Antriebswelle GW1 weist die Abtriebswelle GW2 in der Gangstufe 1R eine andere Drehrichtung auf als in einer der Gangstufen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Zusätzlich sind im Schaltplan ein erster Zwischengang 2.5, ein dritter Zwischengang 3.5 sowie ein vierter Zwischengang 4.5 angegeben. In den Zeilen des Schaltschemas sind die Gangstufen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, die Gangstufe 1R sowie die Zwischengänge 2.5, 3.5, 4.5 angegeben. In den Spalten des Schaltschemas ist durch ein x gekennzeichnet, welche der Schaltelemente 03, 04, 05, 48, 68, 17 zur Bildung der Gangstufen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, der Gangstufe 1R sowie der Zwischengänge 2.5, 3.5, 4.5 zu schließen sind.
5 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G. Der erste und zweite Planetenradsatz P1, P2 sind darin als jeweils ein Minus-Radsatz ausgebildet. Der dritte Planetenradsatz P3 ist als ein Plus-Radsatz ausgebildet. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren. Ein Minus-Radsatz kann durch einen Plus-Radsatz ersetzt werden, indem die Zuordnung der an den Radsatz anschließenden Elemente zu Steg und Hohlrad vertauscht, und der Betrag der Standgetriebeübersetzung um den Wert Eins erhöht wird.
Die drei Planetenradsätze P1, P2, P3 sind achsparallel zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Der Achsabstand zwischen der Antriebswelle GW1 und den drei Planetenradsätzen P1, P2, P3 wird über die beiden Stirnradstufen ST1, ST2 überbrückt. Von den Komponenten des Getriebes G, welche koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2, P3 angeordnet sind, ist in 5 nur eine Schnitthälfte dargestellt. Von den Komponenten des Getriebes G, welche koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet sind, sind in 5 beide Schnitthälften dargestellt.
Die Planetenradsätze P1, P2 umfassen je ein erstes Element E11, E12, ein zweites Element E21, E22 und ein drittes Element E31, E32. Das erste Element E11, E12 ist durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1, P2 gebildet ist. Das zweite Element E21, E22 ist durch einen Steg des jeweiligen Planetenradsatzes P1, P2 gebildet. Das dritte Element E31, E32 ist durch das Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1, P2 gebildet ist. Das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 sind Bestandteile der ersten Welle W1. Das jeweils zweite Element E21, E22 der Planetenradsätze P1, P2 sind Bestandteile der zweiten Welle W2. Das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist Bestandteil der dritten Welle W3, und ist mit der Abtriebswelle GW2 ständig verbunden. Das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ist Bestandteil der vierten Welle W4. Der erste Planetenradsatz P1 ist radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes P2 angeordnet.
Das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ist dessen Sonnenrad zugeordnet. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 ist dessen Hohlrad zugeordnet. Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ist dessen Steg zugeordnet. Die erste Koppelung V1, welche zwischen dem ersten Element E13 und der Antriebswelle GW1 besteht, ist als ständige Verbindung ausgebildet. Die zweite Stirnradstufe ST2 ist Bestandteil dieser ständigen Verbindung. Die zweite Koppelung V2, welche zwischen dem dritten Element E33 und dem drehfesten Bauelement GG besteht, ist als mittels des dritten Schaltelements 05 schaltbare Verbindung ausgebildet.
Die Abtriebswelle GW2 weist an einem freien Ende eine drehmomentübertragende Schnittstelle GW2A auf, mittels der Drehmoment von der Abtriebswelle GW2 zu einem in 5 nicht dargestellten Differentialgetriebe übertragen werden kann. Die Schnittstelle GW2A kann beispielsweise als Stirnradverzahnung oder als Kettenradverzahnung ausgebildet sein. Die Schnittstelle GW2A ist axial zwischen der ersten Stirnradstufe ST1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 angeordnet. Die drei Planetenradsätze P1, P2, P3 sind axial zwischen der ersten und zweiten Stirnradstufe ST1, ST2 angeordnet.
Die Schaltelemente 03, 04, 05, 48, 68 sind koaxial zu den drei Planetenradsätzen P1, P2, P3 angeordnet. Das sechste Schaltelement 17 ist koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Jenes Stirnrad der ersten Stirnradstufe ST1, welches koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet ist, ist daher als Losrad zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Jenes Stirnrad der zweiten Stirnradstufe ST2, welches koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet ist, ist als Festrad zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Die Schaltelemente 03, 04, 05, 48, 68, 17 des Getriebes G sind beispielhaft als reibschlüssige Schaltelemente dargestellt. Dies ist nur beispielhaft anzusehen. Einzelne oder alle Schaltelemente 03, 04, 05, 48, 68, 17 können alternativ dazu als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sein.
6 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Die beiden Stirnradstufen ST1, ST2 sind nun unmittelbar nebeneinander angeordnet, wobei die Schnittstelle GW2A axial zwischen den beiden Stirnradstufen ST1, ST2 und den drei Planetenradsätzen P1, P2, P3 angeordnet ist.
7 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Das sechste Schaltelement 17 ist nun koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2, P3 angeordnet, sodass die koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordneten Stirnräder der ersten und zweiten Stirnradstufe ST1, ST2 als Festräder zur Antriebswelle GW1 ausgebildet sind.
8 zeigt schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel entspricht. Das sechste Schaltelement 17 ist wie in 7 nun koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2, P3 angeordnet, sodass die koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordneten Stirnräder der ersten und zweiten Stirnradstufe ST1, ST2 als Festräder zur Antriebswelle GW1 ausgebildet sind.
9 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 8 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel entspricht. Dem Getriebe G wurde dabei eine elektrische Maschine EM hinzugefügt, deren Rotor mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden ist. Die elektrische Maschine EM ist dabei koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Das Getriebe G weist ferner eine Anschlusswelle AN auf, welche über eine Trennkupplung K0 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Die Anschlusswelle AN bildet dabei eine drehmomentführende Schnittstelle zu einem getriebe-externen Verbrennungsmotor. In 9 ist nur eine Schnitthälfte von Anschlusswelle AN, Trennkupplung K0 und elektrischer Maschine EM dargestellt.
10 zeigt schematisch ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G, welches im Wesentlichen dem in 8 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel entspricht. Dem Getriebe G wurde eine elektrische Maschine EM hinzugefügt, deren Rotor mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden ist. Die elektrische Maschine EM ist dabei achsparallel zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Die ständige Verbindung zwischen Rotor und Antriebswelle GW1 erfolgt dabei über ein mit dem Rotor verbundenes Stirnrad STR, welches mit einem Stirnrad der ersten Stirnradstufe ST1 kämmt. Alternativ dazu könnte das Stirnrad STR an ein Stirnrad der zweiten Stirnradstufe ST2 angebunden sein. Anstatt der Stirnräder können andere Mittel zur Überbrückung des Achsabstands zwischen elektrischer Maschine EM und Antriebswelle GW1 vorgesehen sein, beispielsweise ein Kettentrieb. Durch eine solche Anordnung kann die axiale Baulänge des Getriebes G im Vergleich zu einer Anordnung gemäß 9 verkürzt werden. Dies ist besonders für die Anwendung des Getriebes G in einem Front-Quer oder Heck-Quer-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs von Bedeutung. Das Getriebe G gemäß 10 weist ebenso die Anschlusswelle AN auf, die über die Trennkupplung K0 mit der Antriebswelle GW1 verbindbar ist.
Die in 9 und 10 gewählte Darstellung des Getriebes G mit dem in 8 dargestellten Aufbau ist lediglich beispielhaft anzusehen. Jedes der Ausführungsbeispiele und auch weitere, nicht dargestellte Varianten des erfindungsgemäßen Getriebes G können derart um die elektrische Maschine EM ergänzt werden. Durch die Trennkupplung K0 kann ein mit der Anschlusswelle AN verbundener Verbrennungsmotor von der Antriebswelle GW1 abgekoppelt werden, sodass dieser bei Antrieb eines Kraftfahrzeugs mittels der elektrischen Maschine EM des Getriebe G nicht mitgeschleppt werden muss.
Im Drehmomentpfad zwischen Rotor der elektrischen Maschine EM und Antriebswelle GW1 kann auch eine Kupplung zum schaltbaren Trennen dieses Drehmomentpfads vorgesehen sein. Dadurch kann die Massenträgheit des Rotors vom Antriebstrang des Kraftfahrzeugs abgekoppelt werden.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Drehmomentpfad zwischen Rotor der elektrischen Maschine EM und Antriebswelle GW1 ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen sein, mittels dem die Drehzahl des Rotors im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle GW1 erhöht wird. Das Übersetzungsgetriebe kann beispielsweise durch einen Planetenradsatz gebildet sein. Bei einer achsparallelen Anordnung der elektrischen Maschine können Durchmesser der Stirnradstufe ST1/ST2 und des Stirnrads STR oder der Kettenräder des Kettentriebs entsprechend gewählt werden, um diese Übersetzungswirkung zu erzielen.
11 zeigt schematisch den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Ein Verbrennungsmotor VM ist mit der Anschlusswelle AN des Getriebes G verbunden. Die Anschlusswelle AN weist zwei Abschnitte auf, welche durch einen Torsionsschwingungsdämpfer TS miteinander verbunden sind. Die Schnittstelle GW2A der Abtriebswelle GW2 ist als eine Kettenverzahnung ausgebildet. Über einen Kettentrieb KT ist die Abtriebswelle GW2 mit einem Tellerrad eines Differentialgetriebe AG ständig verbunden. Über das Differentialgetriebe AG wird die Abtriebswellenleistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt. Das in 11 dargestellte Getriebe G entspricht im Wesentlichen dem in 10 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Der Antriebsstrang könnte mit jedem der Ausführungsbeispiele, mit oder ohne elektrische Maschine EM aufgebaut sein. Auch die ständige Verbindung zwischen Abtriebswelle GW2 und Tellerrad des Differentialgetriebes AG ist nur beispielhaft anzusehen. Anstatt des Kettentriebs KT kann ein einstufiger oder mehrstufiger Stirnradtrieb vorgesehen sein. Zur weiteren Übersetzungsanpassung zwischen Abtriebswelle GW2 und Tellerrad kann ein Planetenradsatz vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

G: Getriebe
GW1: Antriebswelle
GW2: Abtriebswelle
GW2A: Schnittstelle
V1: Erste Koppelung
V2: Zweite Koppelung
P1: Erster Planetenradsatz
E11: Erstes Element
E21: Zweites Element
E31: Drittes Element
P2: Zweiter Planetenradsatz
E12: Erstes Element
E22: Zweites Element
E32: Drittes Element
P3: Dritter Planetenradsatz
E13: Erstes Element
E23: Zweites Element
E33: Drittes Element
E13n: Drehzahl des ersten Elements
E23n: Drehzahl des zweiten Elements
E33n: Drehzahl des dritten Elements
W1: Erste Welle
W2: Zweite Welle
W3: Dritte Welle
W4: Vierte Welle
W1n: Drehzahl der ersten Welle
W2n: Drehzahl der zweiten Welle
W3n: Drehzahl der dritten Welle
W4n: Drehzahl der vierten Welle
03: Erstes Schaltelement
04: Zweites Schaltelement
05: Drittes Schaltelement
48: Viertes Schaltelement
68: Fünftes Schaltelement
17: Sechstes Schaltelement
L1: Erster Leistungspfad
L2: Zweiter Leistungspfad
L3: Dritter Leistungspfad
L4: Vierter Leistungspfad
GG: Drehfestes Bauelement
1 bis 7: Erste bis siebente Gangstufe
2.5: Erster Zwischengang
3.5: Zweiter Zwischengang
4.5: Dritter Zwischengang
1R: Gangstufe
EM: Elektrische Maschine
ST1: Erste Stirnradstufe
nST1: Drehzahl
ST2: Zweite Stirnradstufe
nST2: Drehzahl
STR: Stirnrad
AN: Anschlusswelle
K0: Trennkupplung
VM: Verbrennungsmotor
TS: Torsionsschwingungsdämpfer
AG: Differentialgetriebe
KT: Kettentrieb
DW: Antriebsrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012207017 A1 [0002]
US 2005020398 A1 [0003]

Claims

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (P1, P2, P3) sowie ein erstes, zweites, drittes, viertes und fünftes Schaltelement (03, 04, 05, 48, 68) aufweist, - wobei der erste und zweite Planetenradsatz (P1, P2) zusammen genau vier Wellen umfassen (W1, W2, W3, W4), die derart miteinander wirkverbunden sind, dass deren jeweilige Drehzahl (W1n, W2n, W3n, W4n) in der Reihenfolge erste, zweite, dritte Welle (W1, W2, W3, W4) in einem linearem Zusammenhang stehen, - wobei die Abtriebswelle (GW2) mit der dritten Welle (W3) ständig verbunden ist, - wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (03) die erste Welle (W1) drehfest festsetzbar ist, - wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (04) die zweite Welle (W2) drehfest festsetzbar ist, - wobei durch Schließen des dritten Schaltelements (05) ein erster Leistungspfad (L1) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der ersten Welle (W1) herstellbar ist, wobei der dritte Planetenradsatz (P3) im ersten Leistungspfad (L1) angeordnet und dazu eingerichtet ist, eine im Vergleich zur Drehzahl der Antriebswelle (GW1) reduzierte Drehzahl bereitzustellen, - wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (48) ein zweiter Leistungspfad (L2) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der zweiten Welle (W2) herstellbar ist, - wobei durch Schließen des fünften Schaltelements (68) ein dritter Leistungspfad (L3) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der vierten Welle (W4) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Antriebswelle (GW1) achsparallel zur Abtriebswelle (GW2) angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) koaxial zum ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (P1, P2, P3) angeordnet ist, - wobei das Getriebe (G) eine erste und zweite Stirnradstufe (ST1, ST2) sowie ein sechstes Schaltelement (17) aufweist, - wobei die zweite Stirnradstufe (ST2) im ersten, zweiten und dritten Leistungspfad (L1, L2, L3) angeordnet ist, und - wobei durch Schließen des sechsten Schaltelements (17) ein vierter Leistungspfad (L4) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der vierten Welle (W4) herstellbar ist, wobei die erste Stirnradstufe (ST1) im vierten Leistungspfad (L4) angeordnet ist.
Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stirnradstufen (ST1, ST2) voneinander unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen.
Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch selektives paarweises Schließen der sechs Schaltelemente (03, 04, 05, 48, 68, 17) mehrere Gangstufen (1 bis 7) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) schaltbar sind, wobei sich - eine erste Gangstufe (1) durch Schließen des zweiten und sechsten Schaltelements (04, 17) ergibt, - eine zweite Gangstufe (2) durch Schließen des zweiten und fünften Schaltelements (04, 68), - eine dritte Gangstufe (3) durch Schließen des ersten und fünften Schaltelements (03, 68), - eine vierte Gangstufe (4) durch Schließen des dritten und fünften Schaltelements (05, 68), - eine fünfte Gangstufe (5) durch Schließen des vierten und fünften Schaltelements (48, 68), - eine sechste Gangstufe (6) durch Schließen des dritten und vierten Schaltelements (05, 48), und - eine siebente Gangstufe (7) sich durch Schließen des ersten und vierten Schaltelements (03, 48) ergibt.
Getriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - ein erster Zwischengang (2.5) durch Schließen des ersten und sechsten Schaltelements (03, 17) bildbar ist, - wobei ergänzend oder alternativ zum ersten Zwischengang (2.5) ein zweiter Zwischengang (3.5) durch Schließen des dritten und sechsten Schaltelements (05, 17) bildbar ist, und - wobei ergänzend oder alternativ zum ersten und/oder zweiten Zwischengang (2.5, 3.5) ein dritter Zwischengang (4.5) durch Schließen des vierten und sechsten Schaltelements (48, 17) bildbar ist.
Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Planetenradsatz (P3) ein erstes, zweites und drittes Element (E13, E23, E33) umfasst, - wobei das zweite Element (E23) mit der ersten Welle (W1) ständig verbunden ist, - wobei eine erste Koppelung (V1) zwischen dem ersten Element (E13) und der Antriebswelle (GW1), und eine zweite Koppelung (V2) zwischen dem dritten Element (E33) und einem drehfesten Bauelement (GG) des Getriebes (G) besteht, - wobei einer der beiden Koppelungen (V1, V2) durch eine ständige Verbindung ausgebildet ist, und die andere der beiden Koppelungen (V1, V2) durch eine mittels des dritten Schaltelements (05) schaltbare Verbindung ausgebildet ist.
Getriebe (G) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Zuordnung der drei Elemente (E13, E23, E33) des dritten Planetenradsatzes (P3): - erstes Element (E13): Sonnenrad; - zweites Element (E23): Steg bei als Minus-Radsatz ausgebildetem Planetenradsatz (P3), Hohlrad bei als Plus-Radsatz ausgebildetem Planetenradsatz (P3); - drittes Element (E33): Hohlrad bei als Minus-Radsatz ausgebildetem Planetenradsatz (P3), Steg bei als Plus-Radsatz ausgebildetem Planetenradsatz (P3).
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes (P1) mit jeweils einem Element des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden sind.
Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Planetenradsatz (P1, P2) je ein erstes Element (E11, E12), ein zweites Element (E21, E22) und ein drittes Element (E31, E32) aufweisen, wobei das erste Element (E11, E12) durch ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) gebildet ist, wobei das zweite Element (E21, E22) im Falle eines Minus-Radsatzes durch einen Steg und im Falle eines Plus-Radsatzes durch ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) gebildet ist, wobei das dritte Element (E31, E32) im Falle eines Minus-Radsatzes durch das Hohlrad und im Falle eines Plus-Radsatzes durch den Steg des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2) gebildet ist, - wobei das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes(P2) und das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) Bestandteile der ersten Welle (W1) sind, - wobei das jeweils zweite Element (E21, E22) des ersten und zweiten Planetenradsatzes (P1, P2) Bestandteile der zweiten Welle (W2) sind, - wobei das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) Bestandteil der dritten Welle (W3) ist, und - wobei das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) Bestandteil der vierten Welle (W4) ist.
Getriebe (G) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes (P2) angeordnet ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (GW2) eine drehmomentübertragende Schnittstelle (GW2A) zu einem Differentialgetriebe (AG) aufweist, welche axial zwischen der ersten Stirnradstufe (ST1) und dem zweiten Planetenradsatz (P2) angeordnet ist.
Getriebe (B) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) axial zwischen der ersten und zweiten Stirnradstufe (ST1, ST2) angeordnet sind.
Getriebe (B) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (GW2A) der Abtriebswelle (GW2) axial zwischen der ersten und zweiten Stirnradstufe (ST1, ST2) und den drei Planetenradsätzen (P1, P2, P3) angeordnet ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine elektrische Maschine (EM) aufweist, deren Rotor mit der Antriebswelle (GW1) entweder ständig oder schaltbar verbunden ist.
Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) als drehmomentführende Schnittstelle zu einem getriebe-externen Verbrennungsmotor (VM) eine Anschlusswelle (AN) aufweist, welche durch Schließen einer Trennkupplung (K0) mit der Antriebswelle (GW1) verbindbar ist, wobei die Anschlusswelle (AN) zwei Abschnitte aufweist, welche durch zumindest einen Torsionsschwingungsdämpfer (TS) miteinander verbunden sind.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.