DE102017222703B4 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Jens Moraw
Gerhard Niederbrucker
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    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (EM1), eine erste Antriebswelle (GW1), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA), sowie einen ersten Planetenradsatz (P1) und einen zweiten Planetenradsatz (P2), wobei die Planetenradsätze (P1, P2) jeweils mehrere Elemente (E11, E21, E31, E12, E22, E32) umfassen, wobei ein erstes (A), ein zweites (B), ein drittes (C) und ein viertes Schaltelement (D) vorgesehen sind, und wobei ein Rotor (R1) der Elektromaschine (EM1) mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,- dass das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbunden und über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1) in Verbindung bringbar sind,- dass die erste Antriebswelle (GW1) mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbindbar ist,- dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) jeweils festgesetzt sind,- dass die Abtriebswelle (GWA) drehfest mit dem zweiten Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbunden und über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung bringbar ist,- und dass die zweite Antriebswelle (GW2) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem dritten Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle, comprising an electric machine (EM1), a first drive shaft (GW1), a second drive shaft (GW2), an output shaft (GWA), and a first planetary gear set (P1) and a second planetary gear set (P2), wherein the planetary gear sets (P1, P2) each comprise a plurality of elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32), with a first (A), a second (B), a third (C) and a fourth shifting element (D ) are provided, and wherein a rotor (R1) of the electric machine (EM1) is connected to the second drive shaft (GW2), characterized in that the third element (E31) of the first planetary gear set (P1) and the second element (E22 ) of the second planetary gear set (P2) are non-rotatably connected to one another and can be non-rotatably connected to the first drive shaft (GW1) via the first shifting element (A), - that the first drive shaft (GW1) is non-rotatably connected to the second drive shaft (GW1) by means of the second shifting element (B). Drive shaft (GW2) can be connected - that that first element (E11) of the first planetary gear set (P1) and the first element (E12) of the second planetary gear set (P2) are each fixed, - that the output shaft (GWA) is non-rotatably connected to the second element (E21) of the first planetary gear set (P1). and via the third switching element (C) can be connected in a rotationally fixed manner to the second drive shaft (GW2),- and that the second drive shaft (GW2) can be connected in a rotationally fixed manner to the third element (E32) of the second planetary gear set (P2 ) is connectable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle, sowie einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz, wobei die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente umfassen, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement vorgesehen sind, und wobei ein Rotor der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein vorgenanntes Getriebe zur Anwendung kommt, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.The invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising an electric machine, a first input shaft, a second input shaft, an output shaft, and a first planetary gear set and a second planetary gear set, the planetary gear sets each comprising a plurality of elements, a first, a second, a third and a fourth switching element are provided, and wherein a rotor of the electric machine is connected to the second drive shaft. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle drive train in which an aforementioned transmission is used, and a method for operating a transmission.

Bei Hybridfahrzeugen sind Getriebe bekannt, welche neben einem Radsatz auch eine oder mehrere Elektromaschinen aufweisen. Das Getriebe ist dabei üblicherweise mehrgängig gestaltet, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle 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. Das Getriebe wird dabei dazu genutzt, ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen. Dabei werden die Gänge des Getriebes zumeist auch im Zusammenspiel mit der zumindest einen Elektromaschine zur Darstellung eines rein elektrischen Fahrens verwendet. Häufig kann die zumindest eine Elektromaschine außerdem im Getriebe zur Darstellung verschiedener Betriebsmodi auf unterschiedliche Weisen eingebunden werden.In hybrid vehicles, transmissions are known which, in addition to a wheel set, also have one or more electric machines. The transmission is usually designed with multiple gears, d. H. several different transmission ratios can be switched as gears between an input shaft and an output shaft by actuating corresponding switching elements, this preferably being carried out automatically. Depending on the arrangement of the shifting elements, these are either clutches or brakes. In this case, the transmission is used to suitably implement a tractive force available from a drive machine of the motor vehicle with regard to various criteria. The gears of the transmission are usually also used in conjunction with the at least one electric machine to represent purely electric driving. The at least one electric machine can often also be integrated in different ways in the transmission to represent different operating modes.

Aus der DE 10 2011 005 531 A1 geht ein Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Hybridfahrzeuges hervor, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Antriebsmaschine in Form einer Verbrennungskraftmaschine über ein Getriebe mit einem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Das Getriebe weist dabei zwei Antriebswellen und eine Abtriebswelle auf und umfasst zwei Planetenradsätze sowie eine Elektromaschine. Des Weiteren sind vier Schaltelemente vorgesehen, über welche unterschiedliche Kraftflüsse von einer oder auch beiden Antriebswellen zur Abtriebswelle unter Darstellung unterschiedlicher Gänge verwirklicht werden können.From the DE 10 2011 005 531 A1 discloses a motor vehicle drive train of a hybrid vehicle, wherein in the motor vehicle drive train a drive machine in the form of an internal combustion engine is connected via a gearbox to an axle drive of a drive axle of the motor vehicle. The transmission has two input shafts and one output shaft and includes two planetary gear sets and an electric motor. In addition, four shifting elements are provided, via which different power flows can be realized from one or both drive shafts to the output shaft, representing different gears.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welchem bei kompaktem Aufbau unterschiedliche Betriebsmodi auf geeignete Art und Weise dargestellt werden können.It is the object of the present invention to provide an alternative embodiment to the transmission for a motor vehicle known from the prior art, with which different operating modes can be represented in a suitable manner with a compact structure.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang ist zudem Gegenstand von Anspruch 11. Des Weiteren hat der Anspruch 12 ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes zum Gegenstand.This object is achieved based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The dependent claims that follow each specify advantageous developments of the invention. A motor vehicle drive train is also the subject of claim 11. Furthermore, claim 12 relates to a method for operating a transmission.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Elektromaschine, eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle sowie einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen dabei mehrere Elemente, wobei zudem ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen unter Schaltung unterschiedlicher Gänge dargestellt werden können. Ferner steht ein Rotor der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung.According to the invention, a transmission includes an electric machine, a first input shaft, a second input shaft, an output shaft and a first planetary gear set and a second planetary gear set. The planetary gear sets comprise a number of elements, with a first, a second, a third and a fourth shifting element also being provided, through the selective actuation of which different power flow guides can be displayed, with the shifting of different gears. Furthermore, a rotor of the electric machine is connected to the second drive shaft.

Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.A “shaft” in the context of the invention is understood to mean a rotatable component of the transmission, via which associated components of the transmission are connected to one another in a torque-proof manner or via which such a connection is established when a corresponding shifting element is actuated. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.

Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis, along which the planetary gear sets are arranged lying coaxially to one another. “Radial” is then to be understood as meaning an orientation in the diameter direction of a shaft that lies on this longitudinal central axis.

Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle insbesondere axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, an welchem auch eine die Verbindung zur vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der ersten Antriebswelle vorgesehen ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.The output shaft of the transmission preferably has teeth, via which the output shaft is then in operative connection in the motor vehicle drive train with a differential gear arranged axially parallel to the output shaft. The toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, this connection point of the output shaft being located in particular axially in the region of one end of the transmission, at which a connection point of the first drive shaft is also provided that establishes the connection to the upstream drive machine. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned transversely to the direction of travel of the motor vehicle.

Alternativ dazu könnte ein Abtrieb des Getriebes aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle der ersten Antriebswelle liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei ist eine Anschlussstelle der Abtriebswelle dann an einem axialen Ende der Abtriebswelle koaxial zu einer Anschlussstelle der ersten Antriebswelle ausgestaltet, so dass Antrieb und Abtrieb des Getriebes an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert sind. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.As an alternative to this, an output of the transmission could also be provided at an axial end of the transmission which is opposite to a connection point of the first drive shaft. A connection point of the output shaft is then configured at an axial end of the output shaft coaxially with a connection point of the first drive shaft, so that the input and output of the transmission are placed at opposite axial ends of the transmission. A transmission designed in this way is suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned in the direction of travel of the motor vehicle.

Die Planetenradsätze sind bevorzugt axial auf die Anschlussstelle der ersten Antriebswelle folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz und zweiter Planetenradsatz angeordnet. Allerdings kann diese Reihenfolge im Rahmen der Erfindung auch umgekehrt sein, so dass dann zunächst der zweite Planetenradsatz axial auf die Anschlussstelle der ersten Antriebswelle folgt.The planetary gear sets are preferably arranged axially following the connection point of the first drive shaft in the order of the first planetary gear set and the second planetary gear set. However, within the scope of the invention, this sequence can also be reversed, so that the second planetary gearset then follows axially the connection point of the first drive shaft.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind und über das erste Schaltelement drehfest mit der ersten Antriebswelle in Verbindung gebracht werden können. Die erste Antriebswelle kann zudem mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden werden, wohingegen das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes jeweils festgesetzt sind. Des Weiteren ist die Abtriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden und kann über das dritte Schaltelement drehfest mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung gebracht werden. Schließlich kann die zweite Antriebswelle mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden werden.The invention now includes the technical teaching that the third element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set are non-rotatably connected to one another and can be non-rotatably connected to the first drive shaft via the first switching element. The first input shaft can also be connected in a rotationally fixed manner to the second input shaft by means of the second shifting element, whereas the first element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set are each fixed. Furthermore, the output shaft is connected in a rotationally fixed manner to the second element of the first planetary gear set and can be connected in a rotationally fixed manner to the second input shaft via the third shifting element. Finally, the second drive shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the third element of the second planetary gear set by means of the fourth shifting element.

Mit anderen Worten sind also bei dem erfindungsgemäßen Getriebe das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander verbunden, während das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig drehfest mit der Abtriebswelle in Verbindung steht. Zudem sind sowohl das erste Element des ersten Planetenradsatzes, als auch das erste Element des zweiten Planetenradsatzes permanent festgesetzt, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes hierbei drehfest miteinander verbunden und gemeinsam festgesetzt sein können. Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, dass das erste Element des ersten Planetenradsatzes unabhängig vom ersten Element des zweiten Planetenradsatzes festgesetzt ist.In other words, the third element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set are permanently non-rotatably connected to each other in the transmission according to the invention, while the second element of the first planetary gear set is constantly non-rotatably connected to the output shaft. In addition, both the first element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set are permanently fixed, with the first element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set being non-rotatably connected to one another and fixed together. Alternatively, it is also conceivable that the first element of the first planetary gear set is fixed independently of the first element of the second planetary gear set.

Durch Schließen des ersten Schaltelements wird die erste Antriebswelle drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, wohingegen ein Betätigen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der ersten Antriebswelle mit der zweiten Antriebswelle nach sich zieht. Im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements ist die zweite Antriebswelle drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, während das vierte Schaltelement bei Betätigung die zweite Antriebswelle und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung bringt.By closing the first shifting element, the first drive shaft is connected in a rotationally fixed manner to the third element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set, whereas actuating the second shifting element results in a rotationally fixed connection of the first drive shaft to the second drive shaft. In the closed state of the third shifting element, the second input shaft is connected to the output shaft in a torque-proof manner, while the fourth shifting element, when actuated, connects the second input shaft and the third element of the second planetary gear set in a torque-proof manner.

Die vier Schaltelemente liegen also als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die jeweils drehfest miteinander zu verbindenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden. Bevorzugt sind dabei das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement axial auf einer dem ersten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen, wobei hierbei das zweite Schaltelement insbesondere axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem ersten Schaltelement liegt. Das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement werden bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz vorgesehen, wobei das dritte Schaltelement hierbei axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem vierten Schaltelement angeordnet ist.The four switching elements are therefore present as clutches which, when actuated, in each case adjust the rotational movements of the components of the transmission to be connected in a rotationally fixed manner and then connect them in a rotationally fixed manner. The first shifting element and the second shifting element are preferably provided axially on a side of the second planetary gearset facing away from the first planetary gearset, with the second shifting element being located in particular axially between the second planetary gearset and the first shifting element. The third shifting element and the fourth shifting element are preferably provided axially between the first planetary gear set and the second planetary gear set, with the third shifting element being arranged axially between the first planetary gear set and the fourth shifting element.

Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.A respective non-rotatable connection of the rotatable components of the transmission is preferably realized according to the invention via one or more intermediate shafts, which can also be present as short intermediate pieces when the components are spatially close together. In concrete terms, the components that are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can each be present either as individual components that are rotationally fixedly connected to one another or in one piece. In the second-mentioned case, the respective components and the shaft that may be present are then formed by a common component, this being realized in particular when the respective components in the transmission are spatially close to one another.

Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.In the case of components of the transmission, this only occurs when a respective switching element is actuated are connected to each other, a connection is also preferably realized via one or more intermediate shafts.

Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.Fixing takes place in particular by non-rotatable connection with a non-rotatable component of the transmission, which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a non-rotatably connected component.

Unter der „Verbindung“ des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle des Getriebes ist im Sinne der Erfindung eine derartige Verbindung zu verstehen, dass zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der zweiten Antriebswelle eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht. Dabei kann die Elektromaschine entweder koaxial zu den Planetenradsätzen oder achsversetzt zu diesen liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit dieser gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Auslegung der Elektromaschine mit höheren Drehzahlen und geringeren Drehmoment ermöglicht. Die mindestens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planetenstufe ausgeführt sein. Bei einer koaxialen Anordnung der Elektromaschine können die beiden Planetenradsätze dann zudem weiter bevorzugt axial im Bereich der Elektromaschine sowie radial innen liegend zu dieser angeordnet sein, so dass sich die axiale Baulänge des Getriebes verkürzen lässt.The "connection" of the rotor of the electric machine to the second drive shaft of the transmission is to be understood within the meaning of the invention as a connection such that there is a constant speed dependency between the rotor of the electric machine and the second drive shaft. The electric machine can either be arranged coaxially to the planetary gear sets or offset from the axis of these. In the former case, the rotor of the electric machine can either be directly non-rotatably connected to the second drive shaft or coupled to it via one or more intermediate transmission stages, with the latter enabling a more favorable design of the electric machine with higher speeds and lower torque. The at least one transmission stage can be designed as a spur gear stage and/or as a planetary stage. With a coaxial arrangement of the electric machine, the two planetary gear sets can then also preferably be arranged axially in the area of the electric machine and lying radially on the inside of it, so that the overall axial length of the transmission can be shortened.

Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu den Planetenradsätzen vorgesehen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen und/oder einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Übersetzungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei einem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um einen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln.If, on the other hand, the electric machine is provided with an offset axis in relation to the planetary gear sets, then a coupling takes place via one or more intermediate transmission stages and/or a traction drive. The one or more transmission stages can also be implemented individually either as a spur gear stage or as a planetary stage. A traction drive can be either a belt drive or a chain drive.

Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Verluste aus.Overall, a transmission according to the invention is characterized by a compact design, low component loads, good gearing efficiency and low losses.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich durch selektives Schließen der vier Schaltelemente drei Gänge zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle. So kann ein erster Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des zweiten und des vierten Schaltelements dargestellt werden, während sich ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle in einer ersten Variante durch Schließen des ersten und des vierten Schaltelements ergibt. Darüber hinaus kann der zweite Gang noch in einer zweiten Variante durch Betätigen des ersten und des dritten Schaltelements, in einer dritten Variante durch Schließen des ersten Schaltelements sowie in einer vierten Variante durch Schließen des ersten und des zweiten Schaltelements geschaltet werden. Dabei ergibt sich der zweite Gang bereits durch Schließen des ersten Schaltelements, da dann die erste Antriebswelle und die Abtriebswelle über den ersten Planetenradsatz miteinander verbunden sind. Ein Schalten zwischen den Varianten des zweiten Ganges ist aber von Vorteil, um eine Schaltung in den ersten Gang oder auch in den dritten Gang jeweils vorzubereiten. Zudem ist bei der ersten Variante, bei der zweiten Variante und auch der vierten Variante des zweiten Ganges die Elektromaschine eingebunden, so dass Hybridfunktionen realisiert werden können. Schließlich wird noch der dritte Gang zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des zweiten und des dritten Schaltelements geschaltet.According to one embodiment of the invention, three gears between the first input shaft and the output shaft result from selectively closing the four shifting elements. A first gear between the first input shaft and the output shaft can be achieved by actuating the second and fourth shifting element, while a second gear between the first input shaft and the output shaft results in a first variant by engaging the first and fourth shifting element. In addition, the second gear can be shifted in a second variant by actuating the first and third shifting element, in a third variant by engaging the first shifting element and in a fourth variant by engaging the first and second shifting element. The second gear results from the engagement of the first shifting element, since the first input shaft and the output shaft are then connected to one another via the first planetary gear set. However, shifting between the variants of the second gear is advantageous in order to prepare a shift into the first gear or into the third gear in each case. In addition, the electric machine is integrated in the first variant, in the second variant and also in the fourth variant of the second gear, so that hybrid functions can be implemented. Finally, the third gear is shifted between the first input shaft and the output shaft by actuating the second and the third shifting element.

Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird hierdurch eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Dabei können Schaltungen zwischen den Gängen verwirklicht werden, bei welchen stets nur der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren ist, indem eines der am vorhergehenden Gang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Ganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.With a suitable choice of fixed gear ratios of the planetary gear sets, a range of ratios suitable for use in the area of a motor vehicle is thereby realized. Shifting between the gears can be realized in which only the state of two shifting elements is to be varied by opening one of the shifting elements involved in the previous gear and closing another shifting element to represent the following gear. This then also means that switching between gears can take place very quickly.

Aufgrund der Verbindung der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle des Getriebes lassen sich außerdem unterschiedliche Betriebsmodi auf einfache Art und Weise verwirklichen:

  • So kann ein erster Gang zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren genutzt werden, wobei sich dieser erste Gang durch Schließen des vierten Schaltelements ergibt. Dadurch ist die zweite Antriebswelle über den zweiten Planetenradsatz und den ersten Planetenradsatz mit der Abtriebswelle verbunden, wobei eine Übersetzung dieses ersten Ganges einer Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht.
Due to the connection of the electric machine to the second drive shaft of the transmission, different operating modes can also be easily implemented:
  • Thus, a first gear between the second drive shaft and the output shaft can be used for purely electric driving, with this first gear resulting from the closing of the fourth shifting element. As a result, the second input shaft is connected to the output shaft via the second planetary gear set and the first planetary gear set, with a translation of this first gear corresponding to a translation of the first gear effective between the first input shaft and the output shaft.

Außerdem kann noch ein zweiter Gang zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren realisiert werden. Dabei ist zum Schalten dieses zweiten Ganges das dritte Schaltelement zu betätigen, so dass dann die zweite Antriebswelle direkt drehfest mit der Abtriebswelle in Verbindung steht und somit ein Direktgang realisiert wird. Eine Übersetzung dieses zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht dabei einer Übersetzung des dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges.A second gear can also be implemented between the second input shaft and the output shaft for purely electric driving. This is for shifting this second gear to actuate the third switching element, so that the second input shaft is then directly non-rotatably connected to the output shaft and thus a direct gear is realized. A translation of this second gear effective between the second input shaft and the output shaft corresponds to a translation of the third gear effective between the first input shaft and the output shaft.

Ausgehend von einem rein elektrischen Fahren im ersten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang kann dann die vorgeschaltete Antriebsmaschine in den ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang oder in die erste Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges zugestartet werden, da an diesen jeweils das vierte Schaltelement beteiligt ist. Ebenso kann auch aus dem zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang ein Zustarten der vorgeschalteten Antriebsmaschine in die zweite Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges sowie in den dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang erfolgen.Starting from purely electric driving in the first gear, which is effective between the second input shaft and the output shaft, the upstream drive machine can then be shifted to the first gear, which is effective between the first input shaft and the output shaft, or to the first variant of the second gear, which is effective between the first input shaft and the output shaft Output shaft effective gear are zugestartet, since each of the fourth switching element is involved in this. Likewise, from the second gear effective between the second input shaft and the output shaft, the upstream drive machine can also be started in the second variant of the second gear effective between the first input shaft and the output shaft and in the third gear effective between the first input shaft and the output shaft take place.

Als weiterer Betriebsmodus kann zudem ein Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers verwirklicht werden, indem lediglich das zweite Schaltelement geschlossen und damit eine drehfeste Verbindung der ersten Antriebswelle mit der zweiten Antriebswelle und damit auch der Elektromaschine hergestellt wird. Dabei laufen die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle gleich schnell. Gleichzeitig ist dabei kein Kraftschluss zur Abtriebswelle hergestellt, so dass sich das Getriebe in einer Neutralstellung befindet. Abgesehen von einem Ladebetrieb kann hierdurch auch ein Starten der vorgeschalteten Antriebsmaschine über die Elektromaschine verwirklicht werden.As a further operating mode, charging of an electrical energy store can also be implemented by merely closing the second switching element and thus establishing a non-rotatable connection between the first drive shaft and the second drive shaft and thus also the electric machine. The first drive shaft and the second drive shaft run at the same speed. At the same time, there is no positive connection to the output shaft, so that the transmission is in a neutral position. Apart from a charging operation, this also allows the upstream drive machine to be started via the electric machine.

Des Weiteren können Lastschaltungen mit Zugkraftstützung dargestellt werden: beim Gangwechsel zwischen dem ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und der ersten Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges kann die Zugkraft bei geschlossenem vierten Schaltelement über die Elektromaschine gestützt werden, wobei die Synchronisation des zu schließenden Schaltelements dabei über eine Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine erfolgt. Alternativ kann dies aber auch durch synchronisierte Schaltelemente oder auch durch eine andere, separate Synchronisationseinrichtung erfolgen, wie zum Beispiel eine Getriebebremse oder auch eine weitere Elektromaschine. Wird antriebsseitig der Antriebswelle zudem ein weiteres Schaltelement als Trennkupplung vorgesehen, kann die Trägheitsmasse der vorgeschalteten Antriebsmaschine während der Synchronisierung abgekoppelt werden. Ebenso wird im Zuge eines Gangwechsels zwischen der zweiten Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und dem dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang die Zugkraft bei geschlossenem dritten Schaltelement über die Elektromaschine gestützt, während eine Synchronisation des zu schließenden Schaltelements durch Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine erfolgt.Furthermore, power shifts with traction support can be implemented: when changing gears between the first gear effective between the first input shaft and the output shaft and the first variant of the second gear effective between the first input shaft and output shaft, the traction can be supported by the electric machine when the fourth shifting element is closed be, wherein the synchronization of the switching element to be closed takes place via a speed control of the upstream drive machine. Alternatively, this can also be done by synchronized shifting elements or by another, separate synchronization device, such as a transmission brake or another electric machine. If a further switching element is also provided on the drive side of the drive shaft as a separating clutch, the inertial mass of the upstream drive machine can be decoupled during synchronization. Likewise, in the course of a gear change between the second variant of the second gear effective between the first input shaft and the output shaft and the third gear effective between the first input shaft and the output shaft, the tractive force is supported via the electric machine when the third shifting element is closed, while a synchronization of the switching element to be closed takes place by speed control of the upstream drive machine.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann zudem so betrieben werden, dass beim Fahren eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine erreicht wird. So kann zunächst hybridisch in der ersten Variante des zweiten Ganges gefahren werden, indem entweder nach einer über die Elektromaschine drehmomentgestützten Schaltung vom ersten in den zweiten Gang oder nach einem Zustarten der Antriebsmaschine in den zweiten Gang das vierte Schaltelement zunächst geschlossen bleibt. Um nun aber eine Drehzahl der Elektromaschine im zweiten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante des zweiten Ganges in die zweite Variante des zweiten Ganges umgeschaltet werden, da hier der Rotor der Elektromaschine eine geringere Drehzahl aufweist als in der ersten Variante des zweiten Ganges. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei geschlossenem ersten Schaltelement. Zunächst wird dabei das lastfreie, vierte Schaltelement ausgelegt und im Folgenden das lastfreie, dritte Schaltelement eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung dabei durch Drehzahlregelung der Elektromaschine erfolgt.The transmission according to the invention can also be operated in such a way that the speed of the electric machine is reduced when driving. Hybrid driving is possible in the first variant of the second gear, in that the fourth shifting element initially remains closed either after a torque-assisted shift from the first to the second gear via the electric machine or after the drive motor has been started in the second gear. However, in order to lower the speed of the electric machine in second gear at higher driving speeds, it is possible to switch from the first variant of the second gear to the second variant of the second gear, since the rotor of the electric machine has a lower speed here than in the first variant of the second Ganges. This switchover takes place while maintaining the traction via the upstream drive machine when the first switching element is closed. First, the load-free, fourth shifting element is disengaged and then the load-free, third shifting element is engaged, with the speed being adjusted by speed control of the electric machine.

Dabei ist zur Abkoppelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine kein separates Schaltelement erforderlich, da die vorgeschaltete Antriebsmaschine in der zweiten Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges durch Öffnen des ersten Schaltelements abgekoppelt werden kann. Hierdurch wird dann der zweite Gang realisiert, welcher zwischen der zweiten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksam ist. Darüber hinaus kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang in den ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang vorbereitet werden, indem zunächst von der zweiten Variante in die erste Variante des zweiten Ganges gewechselt und dabei die Zugkraft bei geschlossenem ersten Schaltelement über die vorgeschaltete Antriebsmaschine erhalten wird. In der ersten Variante des zweiten Ganges ist dann wiederum das vierte Schaltelement geschlossen, welches benötigt wird, um im Zuge der Rückschaltung vom zweiten in den ersten Gang die Zugkraft über die Elektromaschine zu stützen.No separate shifting element is required to decouple the upstream drive machine, since the upstream drive machine can be decoupled in the second variant of the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft by opening the first shifting element. As a result, the second gear is then realized, which is effective between the second input shaft and the output shaft. In addition, when the vehicle is slowing down, a downshift from the second gear effective between the first input shaft and the output shaft to the first gear effective between the first input shaft and the output shaft can be prepared by first shifting from the second variant to the first variant of the second gear changed and the traction is obtained when the first switching element is closed via the upstream drive machine. In the first variant of the second gear, the fourth switching element is then in turn closed, which is required to support the tractive force via the electric motor when shifting down from second to first gear.

Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass eine weitere Elektromaschine vorgesehen ist, deren Rotor an der ersten Antriebswelle angebunden ist. Eine derartige Ausgestaltung hat dabei den Vorteil, dass hierdurch weitere Fahrzustände verwirklicht werden können. Zudem kann hierdurch ggf. unmittelbar ein Starten der vorgeschalteten Antriebsmaschine realisiert werden, wenn diese als Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet ist. Darüber hinaus kann die zusätzliche Elektromaschine die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei der Synchronisation von Schaltelementen unterstützen. Auch die weitere Elektromaschine kann koaxial oder achsversetzt angeordnet sein, wobei auch hier die Zwischenschaltung einer oder auch mehrerer Übersetzungsstufen denkbar ist.Another possible embodiment of the invention is that a further electric machine is provided, the rotor of which is connected to the first drive shaft. Such a configuration has the advantage that further driving states can be implemented as a result. In addition, as a result, the upstream drive machine can be started immediately if this is designed as an internal combustion engine. In addition, the additional electric machine can support the upstream drive machine in the synchronization of shifting elements. The other electric machine can also be arranged coaxially or off-axis, with the interposition of one or more gear ratios being conceivable here as well.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die erste Antriebswelle über ein fünftes Schaltelement drehfest mit einer Anschlusswelle verbunden werden, die innerhalb eines Kraftfahrzeugantriebsstranges dann wiederum bevorzugt mit der dem Getriebe vorgeschaltete Antriebsmaschine gekoppelt ist. Das fünfte Schaltelement kann dabei prinzipiell als kraftschlüssiges oder auch als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein, liegt aber besonders bevorzugt als Klauenkupplung vor. Über das fünfte Schaltelement kann die vorgeschaltete Antriebsmaschine dementsprechend auch vollständig vom Getriebe abgekoppelt werden, so dass ein rein elektrischer Betrieb problemlos realisierbar ist.According to a further embodiment of the invention, the first drive shaft can be connected in a torque-proof manner via a fifth shifting element to a connecting shaft, which is then in turn preferably coupled within a motor vehicle drive train to the prime mover of the transmission. In principle, the fifth shifting element can be designed as a non-positive or also as a form-locking shifting element, but is particularly preferably in the form of a claw clutch. The upstream drive machine can accordingly also be completely decoupled from the transmission via the fifth switching element, so that purely electric operation can be implemented without any problems.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein oder sind mehrere Schaltelemente jeweils als formschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt entweder als Klauenschaltelement oder als Sperrsynchronisation ausgeführt. Formschlüssige Schaltelemente haben gegenüber kraftschlüssigen Schaltelementen den Vorteil, dass im geöffneten Zustand geringere Schleppverluste auftreten, so dass sich ein besserer Wirkungsgrad des Getriebes erreichen lässt. Insbesondere sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe alle Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente verwirklicht, so dass sich möglichst geringe Schleppverluste erreichen lassen. Prinzipiell könnte aber auch ein Schaltelement oder könnten mehrere Schaltelemente als kraftschlüssige Schaltelemente, beispielsweise als Lamellenschaltelemente, gestaltet sein.In a further development of the invention, one or more switching elements are each implemented as a positive-locking switching element. In this case, the respective shifting element is preferably designed either as a claw shifting element or as a blocking synchronization. Positive shifting elements have the advantage over non-positive shifting elements that lower drag losses occur in the open state, so that better efficiency of the transmission can be achieved. In particular, in the transmission according to the invention, all shifting elements are implemented as positive-locking shifting elements, so that the lowest possible drag losses can be achieved. In principle, however, one switching element or several switching elements could also be designed as non-positive switching elements, for example as multi-plate switching elements.

Die Planetenradsätze können, sofern es eine Anbindung der Elemente ermöglicht, im Rahmen der Erfindung jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein 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 drehbar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.The planetary gear sets can, insofar as it allows the elements to be connected, each be present as a minus planetary gear set within the scope of the invention, with the first element of the respective planetary gear set being a sun gear, the second element of the respective planetary gear set being a planet carrier and the third element of the respective planetary gear set is a ring gear. A minus planetary gear set is composed of the elements sun gear, planetary carrier and ring gear in a manner known in principle to the person skilled in the art, with the planetary carrier guiding at least one, but preferably several planetary gears in a rotatable manner, which are each connected to both the sun gear and the mesh surrounding ring gear.

Alternativ dazu könnten aber einer oder auch beide Planetenradsätze, sofern es die Anbindung der jeweiligen Elemente zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen 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.Alternatively, one or both planetary gearsets could be present as a positive planetary gearset, provided the connection of the respective elements allows it, with the first element of the respective planetary gearset being a sun gear and the second element of the respective planetary gearset being a ring gear and the third element of the respective planetary gear set is a planetary carrier. A plus planetary gear set also has the elements sun gear, ring gear and planetary carrier, with the latter guiding at least one pair of planetary gears, in which one planetary gear meshes with the internal sun gear and the other planetary gear meshes with the surrounding ring gear, and the planetary gears mesh with one another.

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 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 Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Gemäß einer ersten Variante der Erfindung liegen der erste und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetensätze vor, während bei einer alternativen Variante der erste Planetenradsatz als Plus-Planetensatz und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetensatz gestaltet ist.Where it is possible to connect the individual elements, a minus planetary gearset can be converted into a plus planetary gearset, in which case the ring gear and planetary carrier connection must be swapped over compared to the negative planetary gearset design, and a gear ratio increased by one. Conversely, a plus planetary gear set could also be replaced by a minus planetary gear set, provided that the connection of the transmission elements allows this. In this case, in comparison to the plus planetary gear set, the ring gear and planet carrier connection would also have to be swapped with one another, and a gear ratio would have to be reduced by one. According to a first variant of the invention, the first and second planetary gear sets are negative planetary gear sets, while in an alternative variant the first planetary gear set is designed as a positive planetary gear set and the second planetary gear set is designed as a negative planetary gear set.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Dabei kann über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement und andererseits das zweite Schaltelement betätigt werden. Dies hat den Vorteil, dass durch dieses Zusammenfassen die Anzahl an Betätigungselementen reduziert und damit auch der Herstellungsaufwand gemindert werden kann.According to a further embodiment of the invention, the first switching element and the second switching element are combined to form a pair of switching elements, to which an actuating element is assigned. The first switching element on the one hand and the second switching element on the other hand can be actuated via the actuating element from a neutral position. This has the advantage that through this together take the number of actuators reduced and thus the manufacturing cost can be reduced.

Alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Variante sind das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Über dieses Betätigungselement kann dabei aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement und andererseits das vierte Schaltelement betätigt werden. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand reduziert werden, indem durch das Zusammenfassen der beiden Schaltelemente zu einem Schaltelementpaar eine Betätigungseinrichtung für beide Schaltelemente verwendet werden kann.As an alternative or in addition to the aforementioned variant, the third switching element and the fourth switching element are combined to form a pair of switching elements, to which an actuating element is assigned. This actuating element can be used to actuate the third shifting element on the one hand and the fourth shifting element on the other hand from a neutral position. As a result, the production costs can be reduced by combining the two switching elements to form a pair of switching elements, in that an actuating device can be used for both switching elements.

Besonders bevorzugt sind aber beide vorgenannten Schaltelementpaare realisiert, so dass die vier Schaltelemente des Getriebes über zwei Betätigungselemente betätigt werden können. Hierdurch lässt sich ein besonders niedriger Herstellungsaufwand verwirklichen.In a particularly preferred manner, however, both of the aforementioned pairs of shifting elements are implemented, so that the four shifting elements of the transmission can be actuated via two actuating elements. As a result, a particularly low production cost can be achieved.

Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet sein, 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 insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine und der ersten Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes oder die evtl. vorhandene Trennkupplung als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.Within the scope of the invention, the transmission can be preceded by a starting element, for example a hydrodynamic torque converter or a friction clutch. This starting element can then also be part of the transmission and is used to design a starting process by enabling a slip speed between the engine, which is designed in particular as an internal combustion engine, and the first drive shaft of the transmission. In this case, one of the shifting elements of the transmission or the separating clutch that may be present can also be designed as such a starting element, in that it is present as a friction shifting element. In addition, a freewheel to the transmission housing or to another shaft can in principle be arranged on each shaft of the transmission.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug und ist dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die erste Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Rotorwelle der Elektromaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe 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 Differentialgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein ggf. vorhandener Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.The transmission according to the invention is in particular part of a motor vehicle drive train for a hybrid or electric vehicle and is then arranged between a drive motor of the motor vehicle designed as an internal combustion engine or as an electric machine and other components of the drive train following in the direction of power flow to the drive wheels of the motor vehicle. In this case, the first drive shaft of the transmission is either permanently coupled in a rotationally fixed manner to a crankshaft of the internal combustion engine or the rotor shaft of the electric machine or can be connected to it via an intermediate separating clutch or a starting element, with a torsional vibration damper also being able to be provided between an internal combustion engine and the transmission. On the output side, the transmission within the motor vehicle drive train is then preferably coupled to a differential gear of a drive axle of the motor vehicle, although here there can also be a connection to a longitudinal differential, via which distribution to several driven axles of the motor vehicle takes place. The differential gear or the longitudinal differential can be arranged with the gear in a common housing. A torsional vibration damper that may be present can also be integrated into this housing.

Dass zwei Bauelemente des Getriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind mit gleichbleibender Drehzahlabhängigkeit miteinander gekoppelt.For the purposes of the invention, the fact that two components of the transmission are “connected” or “coupled” or “are connected to one another” means a permanent coupling of these components so that they cannot rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and/or shafts and/or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are coupled to one another with a constant speed dependency.

Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine 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 angebundenen Bauelemente ggf. 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.If, on the other hand, a switching element is provided between two components, these components are not permanently coupled to one another, but coupling is only effected by actuating the switching element lying between them. An actuation of the switching element in the sense of the invention means that the relevant switching element is transferred to a closed state and as a result the components directly connected to it are adjusted to one another in terms of their rotational movements, if necessary. If the shifting element in question is configured as a positive shifting element, the components connected directly to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed, while in the case of a non-positive shifting element, there may be speed differences between the components even after it has been actuated. Within the scope of the invention, this desired or also undesired state is nevertheless referred to as a non-rotatable connection of the respective components via the switching element.

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.The invention is not limited to the specified combination of features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. Reference of the claims to the drawings by the use of reference signs is not intended to limit the scope of the claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges;
  • 2 bis 4 jeweils eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es jeweils bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 5 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 4;
  • 6 eine schematische Darstellung eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 7 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes aus 6;
  • 8 eine schematische Ansicht eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 9 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Zustände des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1 mit dem Getriebe nach 8;
  • 10 eine schematische Darstellung eines Teils eines alternativen Kraftfahrzeugantriebsstranges;
  • 11 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Zustände des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 10;
  • 12 bis 17 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe aus den 2 bis 4, 6 und 8.
Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:
  • 1 a schematic view of a motor vehicle drive train;
  • 2 until 4 in each case a schematic view of a transmission, as is the case with the motor vehicle drive train 1 may apply;
  • 5 an exemplary shift pattern of the transmission from the 2 until 4 ;
  • 6 a schematic representation of a transmission, as is also the case with the motor vehicle drive train 1 may apply;
  • 7 an example shift pattern of the transmission 6 ;
  • 8th a schematic view of a transmission, as is also the case with the motor vehicle drive train 1 may apply;
  • 9 a tabular representation of different states of the motor vehicle drive train 1 with the gearbox 8th ;
  • 10 a schematic representation of part of an alternative motor vehicle drive train;
  • 11 a tabular representation of different states of the motor vehicle drive train 10 ;
  • 12 until 17 each a schematic representation of a possible modification of the transmission from the 2 until 4 , 6 and 8th .

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines Hybridfahrzeuges, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Dem Getriebe G ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS sind dabei in einem gemeinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches dann auch das Differentialgetriebe AG integriert sein kann. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Differentialgetriebe AG quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet. 1 shows a schematic view of a motor vehicle drive train of a hybrid vehicle, with an internal combustion engine ICE being connected to a transmission G via an intermediate torsional vibration damper TS in the motor vehicle drive train. A differential gear AG is connected downstream of the gear G on the output side, via which a drive power is distributed to drive wheels DW of a drive axle of the motor vehicle. The gear G and the torsional vibration damper TS are arranged in a common housing of the gear G, in which the differential gear AG can then also be integrated. As also in 1 As can be seen, the internal combustion engine VKM, the torsional vibration damper TS, the gear G and also the differential gear AG are aligned transversely to a direction of travel of the motor vehicle.

Aus 2 geht eine schematische Darstellung des Getriebes G gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor. Wie zu erkennen ist, setzt sich das Getriebe G aus einem Radsatz RS und einer Elektromaschine EM1 zusammen, die gemeinsam in dem Gehäuse des Getriebes G angeordnet sind. Der Radsatz RS umfasst zwei Planetenradsätze P1 und P2, wobei jeder der Planetenradsätze P1 und P2 je ein erstes Element E11 bzw. E12, je ein zweites Element E21 bzw. E22 und je ein drittes Element E31 bzw. E32 aufweist. Das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 ist dabei jeweils durch je ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 gebildet, während das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 als Planetensteg und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 als Hohlrad vorliegt.Out of 2 shows a schematic representation of the transmission G according to a first embodiment of the invention. As can be seen, the transmission G is composed of a wheel set RS and an electric machine EM1, which are arranged together in the housing of the transmission G. The gear set RS comprises two planetary gear sets P1 and P2, each of the planetary gear sets P1 and P2 having a first element E11 or E12, a second element E21 or E22 and a third element E31 or E32. The respective first element E11 or E12 is formed by a respective sun gear of the respective planetary gear set P1 or P2, while the respective second element E21 or E22 of the respective planetary gear set P1 or P2 acts as a planet carrier and the respective third element E31 or E32 of the respective planetary gear set P1 or P2 is present as a ring gear.

Im vorliegenden Fall liegen also der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 jeweils als Minus-Planetensatz vor, dessen jeweiliger Planetensteg zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem jeweiligen radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem jeweiligen radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht. Besonders bevorzugt sind aber bei dem ersten Planetenradsatz P1 und auch bei dem zweiten Planetenradsatz P2 jeweils mehrere Planetenräder vorgesehen.In the present case, the first planetary gearset P1 and the second planetary gearset P2 are each present as a negative planetary gearset, the respective planetary carrier of which guides at least one planetary gear in a rotatably mounted manner, which meshes with both the respective radially inner sun gear and the respective radially surrounding ring gear . However, a plurality of planet gears are particularly preferably provided in the first planetary gear set P1 and also in the second planetary gear set P2.

Sofern es die Anbindung zulässt, könnten der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 jeweils auch als Plus-Planetensatz ausgeführt werden, wobei im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetensatz dann 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 muss. Bei einem Plus-Planetenradsatz führt der Planetensteg dann mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.If the connection allows it, the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2 could each also be designed as a positive planetary gear set, in which case, compared to the design as a negative planetary gear set, the respective second element E21 or E22 would then be replaced by the respective ring gear and the respective third element E31 or E32 formed by the respective planet carrier and also a respective gear ratio must be increased by one. In a plus planetary gear set, the planetary carrier then guides at least one pair of planetary gears in a rotatably mounted manner, of whose planetary gears a planetary gear meshes with the radially inner sun gear and a planetary gear meshes with the radially surrounding ring gear, and the planetary gears mesh with one another.

Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt vier Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements A, eines zweiten Schaltelements B, eines dritten Schaltelements C und eines vierten Schaltelements D. Dabei sind die Schaltelemente A, B, C und D jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Klauenschaltelemente vor. Zudem sind die Schaltelemente A, B, C und D vorliegend als Kupplungen gestaltet.As in 2 As can be seen, the transmission G comprises a total of four shifting elements in the form of a first shifting element A, a second shifting element B, a third shifting element C and a fourth shifting element D. The shifting elements A, B, C and D are each designed as positive-locking shifting elements and are preferably present as claw switching elements. In addition, the shifting elements A, B, C and D are presently designed as clutches.

Eine erste Antriebswelle GW1 des Getriebes G kann über das erste Schaltelement A drehfest mit dem zweiten Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 und dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden werden, wobei das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 hierbei permanent drehfest miteinander in Verbindung stehen. Zudem kann die erste Antriebswelle GW1 noch durch Schließen des zweiten Schaltelements B drehfest mit einer zweiten Antriebswelle GW2 des Getriebes G verbunden werden, an welcher ein Rotor R1 der Elektromaschine EM1 drehfest angebunden ist. Die Elektromaschine EM1 ist dabei koaxial zu den beiden Planetenradsätzen P1 und P2 platziert und verfügt über einen Stator S1, der an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Bei dem drehfesten Bauelement GG handelt es sich dabei insbesondere um das Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil dieses Getriebegehäuses.A first drive shaft GW1 of the transmission G can be connected via the first shifting element A in a torque-proof manner to the second element E22 of the second planetary gear set P2 and the third element E31 of the first planetary gear set P1, with the third element E31 of the first planetary gear set P1 and the second element E22 of the second planetary gear P2 here are permanently rotatably connected to each other. In addition, the first drive shaft GW1 can also be connected in a rotationally fixed manner to a second drive shaft GW2 of the transmission G by closing the second shifting element B, to which a rotor R1 of the electric machine EM1 is connected in a rotationally fixed manner. The electric machine EM1 is placed coaxially to the two planetary gear sets P1 and P2 and has a stator S1 that is fixed to a non-rotatable component GG. The non-rotatable component GG is in particular the gear housing of the gear G or a part of this gear housing.

Wie zudem in 2 zu erkennen ist, kann die zweite Antriebswelle GW2 außerdem durch Schließen des dritten Schaltelements C drehfest mit einer Abtriebswelle GWA des Getriebes G verbunden werden, welche permanent drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 in Verbindung steht. Außerdem kann das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 über das vierte Schaltelement D drehfest mit der zweiten Antriebswelle GW2 in Verbindung gebracht werden. Schließlich sind noch das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest miteinander verbunden und gemeinsam am drehfesten Bauelement GG festgesetzt.As also in 2 can be seen, the second input shaft GW2 can also be connected by closing the third shifting element C in a rotationally fixed manner to an output shaft GWA of the transmission G, which is permanently rotationally fixed to the second element E21 of the first planetary gear set P1. In addition, the third element E32 of the second planetary gearset P2 can be connected to the second drive shaft GW2 via the fourth shifting element D in a torque-proof manner. Finally, the first element E11 of the first planetary gearset P1 and the first element E12 of the second planetary gearset P2 are non-rotatably connected to one another and fixed together on the non-rotatable component GG.

Sowohl die erste Antriebswelle GW1, als auch die Abtriebswelle GWA bilden jeweils je eine Anschlussstelle GW1-A bzw. GWA-A aus, wobei die Anschlussstelle GW1-A im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 einer Anbindung an die Verbrennungskraftmaschine VKM dient, während das Getriebe G an der Anschlussstelle GWA-A mit dem nachfolgenden Differentialgetriebe AG verbunden ist. Die Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 ist dabei an einem axialen Ende des Getriebes G ausgestaltet, wobei die Anschlussstelle GWA-A der Abtriebswelle GWA an demselben axialen Ende liegt und hierbei quer zur Anschlussstelle GW1 -A der ersten Antriebswelle GW1 ausgerichtet ist. Die Planetenradsätze P1 und P2 sind auf die Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 axial folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1 und zweiter Planetenradsatz P2 angeordnet.Both the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA each form a connection point GW1-A or GWA-A, with the connection point GW1-A being formed in the motor vehicle drive train 1 a connection to the internal combustion engine VKM is used, while the transmission G is connected to the connection point GWA-A with the subsequent differential transmission AG. The connection point GW1-A of the first drive shaft GW1 is designed at an axial end of the transmission G, with the connection point GWA-A of the output shaft GWA being at the same axial end and being aligned transversely to the connection point GW1-A of the first drive shaft GW1. The planetary gear sets P1 and P2 are arranged axially following the connection point GW1-A of the first drive shaft GW1 in the order of the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2.

Wie zudem aus 2 hervorgeht, liegen das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B axial auf einer dem ersten Planetenradsatz P1 abgewandt liegenden Seite des zweiten Planetenradsatzes P2, wobei hierbei das zweite Schaltelement B axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem ersten Schaltelement A vorgesehen ist. Dagegen sind das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 platziert, wobei das vierte Schaltelement D dabei axial zwischen dem dritten Schaltelement C und dem zweiten Planetenradsatz P2 angeordnet ist.How also from 2 shows that the first shifting element A and the second shifting element B are located axially on a side of the second planetary gearset P2 that faces away from the first planetary gearset P1, with the second shifting element B being provided axially between the second planetary gearset P2 and the first shifting element A. In contrast, the third shifting element C and the fourth shifting element D are placed axially between the first planetary gearset P1 and the second planetary gearset P2, with the fourth shifting element D being arranged axially between the third shifting element C and the second planetary gearset P2.

Das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B sind axial unmittelbar nebeneinander sowie radial auf derselben Höhe platziert und weisen ein gemeinsames Betätigungselement auf, über welches aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement A und andererseits das zweite Schaltelement B betätigt werden kann. Insofern sind das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B zu einem Schaltelementpaar SP1 zusammengefasst.The first shifting element A and the second shifting element B are placed axially directly next to each other and radially at the same height and have a common actuating element, via which the first shifting element A on the one hand and the second shifting element B on the other hand can be actuated from a neutral position. In this respect, the first switching element A and the second switching element B are combined to form a pair of switching elements SP1.

Ebenso sind das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D axial unmittelbar nebeneinanderliegend sowie radial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet und zu einem Schaltelementpaar SP2 zusammengefasst, indem dem dritten Schaltelement C und dem vierten Schaltelement D ein gemeinsames Betätigungselement zugeordnet ist, über welches aus einer Neutralstellung heraus zum einen das dritte Schaltelement C und zum anderen das vierte Schaltelement D betätigt werden kann.Likewise, the third shifting element C and the fourth shifting element D are arranged axially directly next to one another and radially at essentially the same height and combined to form a shifting element pair SP2, in which the third shifting element C and the fourth shifting element D are assigned a common actuating element, via which from a neutral position out on the one hand the third switching element C and on the other hand the fourth switching element D can be actuated.

Die koaxial zu den Planetenradsätzen P1 und P2 angeordnete Elektromaschine EM1 liegt axial auf einer dem ersten Planetenradsatz P1 abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes P2.The electric machine EM1, which is arranged coaxially to the planetary gear sets P1 and P2, lies axially on a side of the second planetary gear set P2 that faces away from the first planetary gear set P1.

Ferner geht aus 3 eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, welche ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 2, mit dem Unterschied, dass bei dem ersten Planetenradsatz P1 das zweite Element E21 nun durch ein Hohlrad und das dritte Element E31 durch einen Planetensteg gebildet ist. Insofern ist der erste Planetenradsatz P1 in diesem Fall als Plus-Planetensatz ausgeführt. Die Anbindung der Elemente der beiden Planetenradsätze P1 und P2 und auch der sonstige Aufbau des Getriebes G entspricht ansonsten der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore goes out 3 a schematic view of a transmission G according to a second embodiment of the invention, which is also used in the motor vehicle drive train in 1 can be applied. This configuration possibility largely corresponds to the previous variant 2 , with the difference that in the first planetary gear set P1 the second element E21 is now formed by a ring gear and the third element E31 by a planet carrier. In this respect, the first planetary gearset P1 is designed as a plus planetary gearset in this case. The connection of the elements of the two planetary gear sets P1 and P2 and also the rest of the structure of the transmission G otherwise corresponds to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei auch diese Ausführungsform bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 Anwendung finden kann. Zudem entspricht diese Ausführungsform ebenfalls im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun zusätzlich eine weitere Elektromaschine EM2 vorgesehen ist, deren Rotor R2 drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 verbunden ist. Die weitere Elektromaschine EM2 ist dabei ebenfalls koaxial liegend zu den beiden Planetenradsätzen P1 und P2 platziert, wobei ein Stator S2 der weiteren Elektromaschine EM2 am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Dabei liegt die weitere Elektromaschine EM2 axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes P1. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 4 shows a schematic representation of a transmission G according to a third embodiment of the invention, this embodiment also shape in the motor vehicle drive train 1 can find application. In addition, this embodiment also essentially corresponds to the variant 2 In contrast to this, a further electric machine EM2 is now additionally provided, the rotor R2 of which is connected in a rotationally fixed manner to the first drive shaft GW1. The additional electric machine EM2 is also placed coaxially to the two planetary gear sets P1 and P2, with a stator S2 of the additional electric machine EM2 being fixed to the non-rotatable component GG. The additional electric machine EM2 is located axially on a side of the first planetary gearset P1 that faces away from the second planetary gearset P2. For the rest, the embodiment corresponds to 4 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

In 5 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe G aus den 2 bis 4 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA jeweils insgesamt drei Gänge 1 bis 3 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente A bis D in welchem der Gänge 1 bis 3 jeweils geschlossen ist.In 5 is an exemplary shift pattern for the transmission G from the 2 until 4 tabulated. As can be seen, a total of three gears 1 to 3 can be implemented between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA, with an X in the columns of the shift pattern indicating which of the shifting elements A to D is in which of the gears 1 until 3 is closed.

Wie in 5 zu erkennen ist, wird ein erster Gang 1 zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D geschaltet. Des Weiteren ergibt sich ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA in einer ersten Variante 2.1 durch Betätigen des ersten Schaltelements A und des vierten Schaltelements D, wobei der zweite Gang zudem noch in einer zweiten Variante 2.2 durch Schließen des ersten Schaltelements A und des dritten Schaltelements C sowie in einer dritten Variante 2.3 durch Betätigen des Schaltelements A dargestellt werden kann. Während bei der ersten Variante 2.1 und auch bei der zweiten Variante 2.2 allerdings jeweils die Elektromaschine EM1 mit eingebunden ist, so dass hybridisch unter gleichzeitigem Einsatz der Verbrennungskraftmaschine VKM gefahren werden kann, ist die Elektromaschine EM1 im Fall der dritten Variante 2.3 abgekoppelt. Letzteres kann dabei allerdings den Vorteil haben, dass die Elektromaschine EM1 im Betrieb nicht mitlaufen muss. Schließlich ergibt sich noch ein dritter Gang 3 zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des dritten Schaltelements C.As in 5 as can be seen, a first gear 1 is shifted between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA by actuating the second shifting element B and the fourth shifting element D. Furthermore, a second gear results between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA in a first variant 2.1 by actuating the first shifting element A and the fourth shifting element D, with the second gear also being achieved in a second variant 2.2 by locking the first shifting element A and the third switching element C and in a third variant 2.3 by actuating the switching element A. While the electric machine EM1 is also integrated in the first variant 2.1 and also in the second variant 2.2, so that it is possible to drive in a hybrid manner while using the internal combustion engine ICE at the same time, the electric machine EM1 is decoupled in the case of the third variant 2.3. However, the latter can have the advantage that the electric machine EM1 does not have to run along during operation. Finally, a third gear 3 results between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA by actuating the second shifting element B and the third shifting element C.

Obwohl die Schaltelemente A bis D jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind, kann ein Schalten zwischen dem ersten Gang 1 und der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges sowie zwischen der zweiten Variante 2.2 des zweiten Ganges und dem dritten Gang 3 jeweils unter Last realisiert werden. Grund dafür ist, dass das vierte Schaltelement D sowohl an dem ersten Gang 1 als auch an der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges beteiligt ist, so dass im Zuge der Schaltungen der Abtrieb über die Elektromaschine EM1 gestützt werden kann, die im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements D über den ersten Planetenradsatz P1 und den zweiten Planetenradsatz P2 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt ist. Ebenso kann der Abtrieb auch über die Elektromaschine EM1 gestützt werden, wenn eine Schaltung zwischen der zweiten Variante 2.2 des zweiten Ganges und dem dritten Gang 3 vollzogen wird, da an beiden Gängen jeweils das dritte Schaltelement C beteiligt ist. Da die Elektromaschine EM1 im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements C direkt drehfest mit der Abtriebswelle GWA verbunden ist, kann diese den Abtrieb entsprechend stützen. Eine Synchronisation bei den Schaltungen kann dabei jeweils durch eine entsprechende Regelung der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM erfolgen, so dass das jeweils auszulegende Schaltelement lastfrei geöffnet und das im Folgenden zu schließende Schaltelement lastfrei geschlossen werden kann.Although the shifting elements A to D are each designed as positive-locking shifting elements, shifting between first gear 1 and the first variant 2.1 of the second gear and between the second variant 2.2 of the second gear and third gear 3 can be implemented under load. The reason for this is that the fourth shift element D is involved both in the first gear 1 and in the first variant 2.1 of the second gear, so that during the shifts the output can be supported via the electric machine EM1, which in the closed state of the fourth Switching element D is coupled to the output shaft GWA via the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2. Likewise, the output can also be supported via the electric machine EM1 when a shift is made between the second variant 2.2 of the second gear and the third gear 3, since the third shifting element C is involved in both gears. Since the electric machine EM1 is directly non-rotatably connected to the output shaft GWA in the closed state of the third switching element C, this can support the output accordingly. The shifts can be synchronized by appropriate control of the upstream internal combustion engine ICE, so that the shift element to be designed can be opened without load and the shift element to be closed subsequently can be closed without load.

Die Getriebe G aus den 2 bis 4 können zudem noch in anderweitigen Betriebsmodi unter Zuhilfenahme der Elektromaschine EM1 betrieben werden: so kann ein rein elektrisches Fahren in einem ersten Gang E1 stattfinden, welcher zwischen der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA wirksam ist und zu dessen Darstellung das vierte Schaltelement D in einen geschlossenen Zustand zu überführen ist, wie aus 5 hervorgeht. Dadurch wird bei geschlossenem vierten Schaltelement D die Elektromaschine EM1 über den zweiten Planetenradsatz P2 und den ersten Planetenradsatz P1 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt, wobei die Übersetzung des ersten Ganges E1 hierbei der Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges 1 entspricht. Außerdem kann zwischen der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA noch ein zweiter Gang E3 realisiert werden, zu dessen Darstellung das dritte Schaltelement C zu schließen ist. Dadurch wird die Abtriebswelle GWA dann drehfest mit der zweiten Antriebswelle GW2 und damit auch dem Rotor R1 der Elektromaschine EM1 verbunden. Eine Übersetzung dieses Ganges E3 entspricht dabei der Übersetzung des dritten Ganges 3 zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA.The gears G from the 2 until 4 can also be operated in other operating modes with the help of the electric machine EM1: purely electric driving can take place in a first gear E1, which is effective between the second input shaft GW2 and the output shaft GWA and, to produce this, the fourth shifting element D into a closed gear state to convict is how out 5 emerges. As a result, when the fourth shifting element D is closed, the electric machine EM1 is coupled to the output shaft GWA via the second planetary gear set P2 and the first planetary gear set P1, with the transmission ratio of the first gear E1 being the transmission ratio of the first gear effective between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA 1 corresponds. In addition, a second gear E3 can also be implemented between the second input shaft GW2 and the output shaft GWA, for which the third shifting element C is to be closed. As a result, the output shaft GWA is then non-rotatably connected to the second drive shaft GW2 and thus also to the rotor R1 of the electric machine EM1. A translation of this gear E3 corresponds to the translation of the third gear 3 between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA.

In vorteilhafter Weise kann ausgehend vom ersten Gang E1 ein Zustarten der Verbrennungskraftmaschine VKM in den Gang 1 oder die erste Variante 2.1 des zweiten Ganges vorgenommen werden, da auch in jedem dieser Gänge jeweils das vierte Schaltelement D geschlossen ist. Das gleiche ist dabei aus dem zweiten Gang E3 heraus in die Gänge 2.2 und 3 möglich, da auch an diesen jeweils das dritte Schaltelement C beteiligt ist. Insofern kann zügig vom rein elektrischen Fahren in ein Fahren über die Verbrennungskraftmaschine bzw. ein hybridisches Fahren übergegangen werden.Advantageously, starting from the first gear E1, the internal combustion engine ICE can be started in gear 1 or in the first variant 2.1 of the second gear be, since the fourth switching element D is closed in each of these gears. The same is possible from the second gear E3 into gears 2.2 and 3, since the third shifting element C is also involved in these. In this respect, it is possible to quickly switch from purely electric driving to driving using the internal combustion engine or hybrid driving.

Des Weiteren kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden. Denn im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements B ist die zweite Antriebswelle GW2 und damit der Rotor R1 der Elektromaschine EM1 direkt drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 gekoppelt und damit auch mit der Verbrennungskraftmaschine VKM. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebswelle GWA, wobei die zweite Antriebswelle GW2 und die erste Antriebswelle GW1 dabei gleich schnell drehen. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine EM1 kann dabei ein elektrischer Energiespeicher über die Verbrennungskraftmaschine VKM geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine EM1 ein Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM über die Elektromaschine EM1 realisierbar ist.Furthermore, by closing the second switching element B, a charging or starting function can be implemented. Because in the closed state of the second switching element B, the second drive shaft GW2 and thus the rotor R1 of the electric machine EM1 is directly coupled in a rotationally fixed manner to the first drive shaft GW1 and thus also to the internal combustion engine VKM. At the same time, however, there is no frictional connection to the output shaft GWA, with the second drive shaft GW2 and the first drive shaft GW1 rotating at the same speed. When the electric machine EM1 is operating as a generator, an electrical energy store can be charged via the internal combustion engine VKM, while when the electric motor EM1 is operating as an electric motor, the internal combustion engine VKM can be started via the electric machine EM1.

Zudem kann noch eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine EM1 im mechanischen bzw. hybriden Betrieb gestaltet werden: nach einer über die Elektromaschine EM1 drehmomentgestützten Schaltung vom ersten Gang 1 in den zweiten Gang oder nach einem Zustart der Verbrennungskraftmaschine VKM in den zweiten Gang ergibt sich ein hybridisches Fahren in der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges. Um die Drehzahl der Elektromaschine EM im zweiten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges in die zweite Variante 2.2 umgeschaltet werden, in welcher der Rotor R1 eine geringere Drehzahl aufweist. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die Verbrennungskraftmaschine VKM bei geschlossenem ersten Schaltelement A. Dazu wird das dann lastfreie, vierte Schaltelement D ausgelegt und das ebenfalls lastfreie, dritte Schaltelement C eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung jeweils durch Drehzahlregelung der Elektromaschine EM erfolgt.In addition, a speed reduction of the electric machine EM1 can be designed in mechanical or hybrid operation: after a torque-assisted shift from first gear 1 to second gear via the electric machine EM1 or after a start-up of the internal combustion engine ICE into second gear, hybrid driving occurs the first variant 2.1 of the second gear. In order to lower the speed of the electric machine EM in second gear at higher driving speeds, it is possible to switch from the first variant 2.1 of the second gear to the second variant 2.2, in which the rotor R1 has a lower speed. This switchover takes place while maintaining the tractive force via the internal combustion engine ICE with the first shifting element A closed. For this purpose, the fourth shifting element D, which is then unloaded, is disengaged and the third shifting element C, which is also unloaded, is engaged, with the speed being adjusted in each case by speed control of the electric machine EM.

Die Umschaltung in die zweite Variante 2.2 hat zudem den Vorteil, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM durch Öffnen des ersten Schaltelements A auch ohne Vorhandensein einer zusätzlichen Trennkupplung jederzeit abgekoppelt werden kann, während die Elektromaschine EM1 das Fahrzeug antreibt oder bremst. Des Weiteren kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom zweiten Gang in den ersten Gang 1 vorbereitet werden, indem zunächst von der zweiten Variante 2.2 in die erste Variante 2.1 gewechselt wird, während die Verbrennungskraftmaschine VKM die Zugkraft bei geschlossenem ersten Schaltelement A erhält. In der ersten Variante 2.1 des zweiten Ganges ist dann wiederum das vierte Schaltelement D geschlossen, welches benötigt wird, um bei der Rückschaltung vom zweiten Gang in den ersten Gang 1 die Zugkraft über die Elektromaschine EM1 zu stützen.Switching to the second variant 2.2 also has the advantage that the internal combustion engine ICE can be decoupled at any time by opening the first shifting element A, even without the presence of an additional separating clutch, while the electric machine EM1 drives or brakes the vehicle. Furthermore, when the vehicle is slowing down, a downshift from second gear to first gear 1 can be prepared by first changing from the second variant 2.2 to the first variant 2.1, while the internal combustion engine ICE receives the traction when the first shift element A is closed. In the first variant 2.1 of the second gear, the fourth shifting element D is then in turn closed, which is required in order to support the tractive force via the electric machine EM1 when shifting down from the second gear to the first gear 1 .

Bei dem Getriebe G aus 4 kann darüber hinaus über die weitere Elektromaschine EM2 noch die Verbrennungskraftmaschine VKM bei einer Synchronisation der Schaltelemente A und B unterstützt werden. Zudem kann die weitere Elektromaschine EM2 auch für ein Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM oder für ein direktes Laden genutzt werden. Schließlich kann ein serieller und damit batterieunabhängiger Fahrbetrieb sowie ein Hybridbetrieb mit erweiterter Reichweite verwirklicht werden.With the gearbox G off 4 In addition, the internal combustion engine ICE can also be supported via the additional electric machine EM2 when the shifting elements A and B are synchronized. In addition, the additional electric machine EM2 can also be used to start the internal combustion engine VKM or for direct charging. Finally, serial and thus battery-independent driving as well as hybrid operation with an extended range can be implemented.

Des Weiteren zeigt 6 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit entspricht wieder im Wesentlichen der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun aber das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B nicht zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst sind, sondern unabhängig voneinander über je ein zugeordnetes Betätigungselement jeweils in einen geschlossenen Zustand überführt werden können. Dabei ist das erste Schaltelement A axial zwischen dem Planetenradsatz P2 und dem zweiten Schaltelement B platziert. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 6 sonst der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore shows 6 a schematic representation of a transmission G according to a fourth embodiment of the invention, which is also in the motor vehicle drive train 1 can be applied. This configuration option also essentially corresponds to the variant 2 In contrast to this, however, the first switching element A and the second switching element B are not combined to form a pair of switching elements, but can be converted into a closed state independently of one another via an associated actuating element. The first shifting element A is placed axially between the planetary gear set P2 and the second shifting element B. For the rest, the configuration option corresponds to 6 otherwise according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

In 7 ist ein beispielhaftes Schaltschema für das Getriebe G aus 6 dargestellt, wobei dieses Schaltschema weitestgehend dem Schaltschema aus 5 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass nun aufgrund der unabhängig voneinander möglichen Betätigung der Schaltelemente A und B noch eine vierte Variante 2.4 des zweiten Ganges realisiert werden kann, welcher zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksam ist. Dabei wird diese vierte Variante 2.4 durch Schließen des ersten Schaltelements A und des zweiten Schaltelements B geschaltet. Die übrigen Gänge und auch die ansonsten möglichen Betriebsmodi werden analog zu dem in 5 Beschriebenen verwirklicht, so dass diesbezüglich auf 5 Bezug genommen wird.In 7 1 is an example shift pattern for transmission G off 6 shown, with this shift pattern largely from the shift pattern 5 is equivalent to. The only difference is that because the shifting elements A and B can be actuated independently of one another, a fourth variant 2.4 of the second gear can now be implemented, which is effective between the first input shaft GW1 and the output shaft GWA. In this case, this fourth variant 2.4 is switched by closing the first switching element A and the second switching element B. The other gears and also the otherwise possible operating modes are analogous to that in 5 Described realized, so that in this regard 5 is referred to.

Ferner geht aus 8 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 4, wobei im Unterschied dazu nun die erste Antriebswelle GW1 an der Anschlussstelle GW1-A über ein fünftes Schaltelement K0 drehfest mit einer Anschlusswelle AN verbunden werden kann, die dann mit der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM im Kraftfahrzeugantriebsstrang in Verbindung steht. Das fünfte Schaltelement K0 ist dabei als formschlüssiges Schaltelement gestaltet und liegt besonders bevorzugt als Klauenschaltelement vor. Im Übrigen entspricht die Variante nach 8 sonst der Ausgestaltungsmöglichkeit nach 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore goes out 8th a schematic representation of a transmission G according to a fifth embodiment of the invention, as is also the case with the motor vehicle drive train in 1 can find application. This embodiment essentially corresponds to the variant 4 In contrast to this, the first drive shaft GW1 at the connection point GW1-A can now be connected in a torque-proof manner to a connecting shaft AN via a fifth switching element K0, which is then connected to the upstream internal combustion engine VKM in the motor vehicle drive train. The fifth shifting element K0 is designed as a form-fitting shifting element and is particularly preferably present as a claw shifting element. For the rest, the variant corresponds to 8th otherwise according to the design option 4 , so that reference is made to what has been described here.

In 9 sind unterschiedliche Zustände I bis XI des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1 bei Verwendung des Getriebes G aus 8 tabellarisch dargestellt, wobei diese unterschiedlichen Zustände I bis XI durch unterschiedliche Einbindungen der beiden Elektromaschine EM1 und EM2 sowie der Verbrennungskraftmaschine VKM verwirklicht werden. Insgesamt können dabei elf unterschiedliche Zustände I bis XI dargestellt werden. In den darauffolgenden Spalten ist dann angegeben, welcher der Gänge hinsichtlich der Elektromaschine EM1, hinsichtlich der weiteren Elektromaschine EM2 sowie auch hinsichtlich der Verbrennungskraftmaschine VKM im Getriebe G geschaltet werden, wobei 0 bedeutet, dass keine Verbindung der jeweiligen Elektromaschine EM1 bzw. EM2 bzw. der Verbrennungskraftmaschine VKM zur Abtriebswelle GWA hergestellt ist.In 9 are different states I to XI of the motor vehicle drive train 1 when using gear G off 8th shown in tabular form, with these different states I to XI being realized by different integrations of the two electric machines EM1 and EM2 and the internal combustion engine VKM. A total of eleven different states I to XI can be represented. The following columns then indicate which of the gears are shifted with regard to the electrical machine EM1, with regard to the further electrical machine EM2 and also with regard to the internal combustion engine VKM in the transmission G, with 0 meaning that no connection of the respective electrical machine EM1 or EM2 or the Internal combustion engine VKM is made to the output shaft GWA.

Bei einem ersten Zustand I wird rein elektrisch über die Elektromaschine EM1 gefahren, indem im Getriebe G der erste Gang E1 auf die bereits zu 5 beschriebene Art und Weise geschaltet ist. Dagegen findet bei Zustand II ein Betrieb über die weitere Elektromaschine EM2 statt, indem im Getriebe G die dritte Variante 2.3 des zweiten Ganges auf die zu 5 beschriebene Weise geschaltet wird. Im Zustand III wird dann hingegen wieder alleine über die Elektromaschine EM1 gefahren, wobei hierzu im Getriebe G der zweite Gang E3 geschaltet ist, welcher sich durch alleiniges Betätigen des dritten Schaltelements C ergibt. Bei den Zuständen I bis III kann dabei besonders effektiv gefahren werden, da bei niedriger Lastanforderung nur mit einer der beiden Elektromaschine EM1 oder EM2 gefahren wird.In a first state I, the electric machine EM1 is used purely electrically, in that the first gear E1 in the transmission G is already approaching 5 is connected in the manner described. On the other hand, in state II, operation takes place via the additional electric machine EM2, by the third variant 2.3 of the second gear in the transmission G toward the 5 described manner is switched. In state III, on the other hand, the electric machine EM1 is then driven alone again, for which purpose the second gear E3 is engaged in the transmission G, which results from the sole actuation of the third shifting element C. In states I to III, it is possible to drive particularly effectively since only one of the two electric machines EM1 or EM2 is used when the load requirement is low.

Ab dem Zustand IV bis Zustand VII wird dann sowohl über die Elektromaschine EM1, als auch die weitere Elektromaschine EM2 gefahren, indem beide Elektromaschinen EM1 und EM2 durch Schaltung der entsprechenden Gänge im Getriebe G gemeinsam eingebunden sind. So werden bei Zustand IV der erste Gang E1 und der erste Gang 1, bei Zustand V der erste Gang E1 und die erste Variante 2.1 des zweiten Ganges, bei Zustand VI der zweite Gang E3 und die zweite Variante 2.2 des zweiten Ganges sowie bei Zustand VII der zweite Gang E3 und der dritte Gang 3 geschaltet.From state IV to state VII, both the electric machine EM1 and the further electric machine EM2 are then driven, in that both electric machines EM1 and EM2 are integrated together by shifting the corresponding gears in the transmission G. In state IV the first gear E1 and the first gear 1, in state V the first gear E1 and the first variant 2.1 of the second gear, in state VI the second gear E3 and the second variant 2.2 of the second gear and in state VII the second gear E3 and the third gear 3 switched.

Bei den Zuständen VIII bis XI wird dann hybridisch unter Verwendung beider Elektromaschine EM 1 und EM2 sowie der Verbrennungskraftmaschine VKM gefahren, indem letztere durch Schließen des fünften Schaltelements K0 zugeschaltet ist. Ein Synchronisieren des fünften Schaltelements K0 wird dabei insbesondere über die weitere Elektromaschine EM2 realisiert. Hinsichtlich der Schaltung der Gänge entsprechen die Zustände VIII bis XI den Zuständen IV bis VII, mit dem Unterschied, dass nun eben jeweils noch das fünfte Schaltelement K0 zu schließen ist. Die Darstellung der einzelnen Gänge ist dabei in den Spalten für die einzelnen Schaltelement A, B, C und D dargestellt und konkret zu 5 beschrieben.In states VIII to XI, hybrid driving is then performed using both electric machines EM1 and EM2 and the internal combustion engine ICE, in that the latter is switched on by closing the fifth switching element K0. A synchronization of the fifth switching element K0 is realized in particular via the additional electric machine EM2. With regard to the shifting of the gears, the states VIII to XI correspond to the states IV to VII, with the difference that now the fifth shifting element K0 has to be closed in each case. The representation of the individual gears is shown in the columns for the individual shifting elements A, B, C and D and specifically 5 described.

10 zeigt einen Teil einer alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem dem Getriebe G als Antriebsmaschine eine weitere Elektromaschine EM2 vorgeschaltet ist. Das Getriebe G ist dabei entsprechend der Ausführungsform nach 2 gestaltet. An der Abtriebswelle GWA des Getriebes G steht das Getriebe G dann wiederum mit dem nachfolgenden Achsgetriebe in Verbindung, wie dies schon in 1 gezeigt war. Ein diesen Antriebsstrang aufweisendes Kraftfahrzeug ist in diesem Fall also als Elektrofahrzeug gestaltet, welches rein elektronisch über eine oder die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 fährt. 10 shows part of an alternative embodiment of a motor vehicle drive train, in which the transmission G is preceded by a further electric machine EM2 as the drive machine. The gear G is in accordance with the embodiment 2 designed. On the output shaft GWA of the transmission G, the transmission G is then in turn connected to the following axle drive, as already explained in 1 was shown. In this case, a motor vehicle having this drive train is designed as an electric vehicle that drives purely electronically via one or the two electric machines EM1 and EM2.

In 11 sind unterschiedliche Zustände I bis VII des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 10 gezeigt, wobei diese Zustände den Zuständen I bis VII aus 9 und dem hierzu Beschriebenen entsprechen. Im Endeffekt wird also durch Zusammenspiel der beiden Elektromaschinen EM 1 und EM2 rein elektrisch gefahren.In 11 are different states I to VII of the motor vehicle drive train 10 shown, these states consisting of States I through VII 9 and correspond to what is described here. In the end, the interaction between the two electric machines EM1 and EM2 means that the vehicle is driven purely electrically.

Schließlich zeigen noch die 12 bis 17 Abwandlungsmöglichkeiten der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8. Diese Abwandlungsmöglichkeiten betreffen dabei anderweitige Einbindungsmöglichkeiten der Elektromaschine EM1. So ist in 12 die Elektromaschine EM1 nicht koaxial zu dem jeweiligen - vorliegend nicht weiter im Detail dargestellten - Radsatz RS des Getriebes G platziert, sondern achsversetzt angeordnet. Eine Anbindung erfolgt dabei über eine Stirnradstufe SRS, die sich aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zusammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei seitens des Radsatzes RS drehfest an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Das Stirnrad SR1 steht dann mit dem Stirnrad SR2 im Zahneingriff, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM1 platziert ist, die innerhalb der Elektromaschine EM1 die Anbindung an den - vorliegend nicht weiter dargestellten - Rotor der Elektromaschine EM1 herstellt.Finally show the 12 until 17 Possible modifications of the transmission G from the 2 until 4 , 6 and 8th . These modification options relate to other integration options for the electric machine EM1. So is in 12 the electric machine EM1 is not placed coaxially to the respective wheel set RS of the transmission G--not shown in detail here--but is arranged off-axis. A connection is made via a spur gear SRS, which is composed of a first spur gear SR1 and a second spur gear SR2. The first spur gear SR1 is on the side of the wheelset RS non-rotatably connected to the second drive shaft GW2. The spur gear SR1 then meshes with the spur gear SR2, which is placed on an input shaft EW of the electric machine EM1 in a rotationally fixed manner, which establishes the connection to the rotor of the electric machine EM1—not shown here—within the electric machine EM1.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach 13 ist die Elektromaschine EM1 achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS des jeweiligen Getriebes G platziert. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 12 ist eine Anbindung dabei aber nicht über eine Stirnradstufe SRS, sondern über einen Zugmitteltrieb ZT vorgenommen. Dieser Zugmitteltrieb ZT kann dabei als Riemen-oder auch Kettentrieb ausgestaltet sein. Seitens des Radsatzes RS ist der Zugmitteltrieb ZT dann an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Über den Zugmitteltrieb ZT wird dabei dann eine Koppelung zu einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM1 hergestellt, die wiederum innerhalb der Elektromaschine EM1 eine Anbindung an den Rotor der Elektromaschine vornimmt.Even with the possibility of modification 13 the electric machine EM1 is placed off-axis to the respective wheel set RS of the respective transmission G. In contrast to the previous variant after 12 However, a connection is not made via a spur gear SRS, but via a traction drive ZT. This traction mechanism ZT can be designed as a belt or chain drive. On the part of the wheelset RS, the traction mechanism ZT is then connected to the second drive shaft GW2. A coupling to an input shaft EW of the electric machine EM1 is then produced via the traction drive ZT, which in turn makes a connection to the rotor of the electric machine within the electric machine EM1.

Im Falle der Abwandlungsmöglichkeit nach 14 ist eine Einbindung der achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS platzierten Elektromaschine EM über eine Planetenstufe PS und eine Stirnradstufe SRS realisiert. Dabei ist die Planetenstufe PS dem Radsatz RS nachgeschaltet, wobei abtriebsseitig der Planetenstufe PS dann die Stirnradstufe SRS vorgesehen ist, über welche die Verbindung zu der Elektromaschine EM hergestellt ist. Die Planetenstufe PS setzt sich dabei aus einem Hohlrad HO, einem Planetensteg PT und einem Sonnenrad SO zusammen, wobei der Planetensteg PT mindestens ein Planetenrad PR drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem Sonnenrad SO als auch dem Hohlrad HO im Zahneingriff steht.In the case of the possibility of modification 14 An integration of the electric machine EM, which is offset from the axis of the respective wheel set RS, is implemented via a planetary stage PS and a spur gear stage SRS. The planetary stage PS is connected downstream of the wheel set RS, with the spur gear stage SRS being provided on the output side of the planetary stage PS, via which the connection to the electric machine EM is established. The planetary stage PS consists of a ring gear HO, a planet carrier PT and a sun gear SO, with the planet carrier PT rotatably guiding at least one planet gear PR, which meshes with both the sun gear SO and the ring gear HO.

Vorliegend ist der Planetensteg PT seitens des Radsatzes RS drehfest an der zweiten Antriebswelle GW2 angebunden. Dagegen ist das Hohlrad HO permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während das Sonnenrad SO drehfest mit einem ersten Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS verbunden ist. Das erste Stirnrad SR1 kämmt dann mit einem zweiten Stirnrad SR2 der Stirnradstufe SRS, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM1 vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Elektromaschine EM1 also seitens des Radsatzes RS über zwei Übersetzungsstufen angebunden.In the present case, the planet carrier PT is connected to the second drive shaft GW2 in a rotationally fixed manner on the part of the wheel set RS. In contrast, the ring gear HO is permanently fixed to the non-rotatable component GG, while the sun gear SO is non-rotatably connected to a first spur gear SR1 of the spur gear stage SRS. The first spur gear SR1 then meshes with a second spur gear SR2 of the spur gear stage SRS, which is provided in a torque-proof manner on an input shaft EW of the electric machine EM1. In this case, the electric machine EM1 is connected to the wheel set RS via two transmission stages.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus 15 ist eine Einbindung der Elektromaschine EM1 seitens des Radsatzes RS über eine Planetenstufe PS und eine Stirnradstufe SRS vorgenommen. Dabei entspricht die Abwandlungsmöglichkeit weitestgehend der Variante nach 14, mit dem Unterschied, dass bei der Planetenstufe PS nun das Sonnenrad SO am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während das Hohlrad HO drehfest mit dem ersten Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS verbunden ist. Konkret sind dabei das Hohlrad HO und das erste Stirnrad SR1 bevorzugt einstückig ausgebildet, indem das Hohlrad HO an einem Außenumfang mit einer Verzahnung ausgestattet ist. Im Übrigen entspricht die Abwandlungsmöglichkeit nach 15 sonst der Variante nach 14, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Even with the possibility of modification 15 the electric machine EM1 is integrated by the gear set RS via a planetary stage PS and a spur gear stage SRS. The possibility of modification largely corresponds to the variant 14 , with the difference that in the planetary stage PS now the sun gear SO is fixed to the non-rotatable component GG, while the ring gear HO is non-rotatably connected to the first spur gear SR1 of the spur gear stage SRS. Specifically, the ring gear HO and the first spur gear SR1 are preferably formed in one piece, in that the ring gear HO is equipped with teeth on an outer circumference. For the rest, the possibility of modification corresponds to 15 otherwise according to the variant 14 , so that reference is made to what has been described here.

Des Weiteren zeigt 16 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8, wobei auch hier eine Einbindung der Elektromaschine EM1 über eine Stirnradstufe SRS und eine Planetenstufe PS vorgenommen ist. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 15 folgt auf den Radsatz RS hierbei aber zunächst die Stirnradstufe SRS, während die Planetenstufe PS im Kraftfluss zwischen Stirnradstufe SRS und Elektromaschine EM1 vorgesehen ist. Die Planetenstufe PS umfasst ebenfalls wieder die Elemente Hohlrad HO, Planetensteg PT und Sonnenrad SO, wobei der Planetensteg PT mehrere Planetenräder PR1 und PR2 drehbar gelagert führt, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad SO als auch dem Hohlrad HO im Zahneingriff stehen.Furthermore shows 16 another possible modification of the transmission G from the 2 until 4 , 6 and 8th , the electric machine EM1 also being integrated here via a spur gear stage SRS and a planetary stage PS. In contrast to the previous variant after 15 However, the gear set RS is first followed by the spur gear stage SRS, while the planetary stage PS is provided in the power flow between the spur gear stage SRS and the electric machine EM1. The planetary stage PS also again includes the elements ring gear HO, planetary carrier PT and sun gear SO, the planetary carrier PT rotatably leading several planetary gears PR1 and PR2, each of which meshes with both the sun gear SO and the ring gear HO.

Wie in 16 zu erkennen ist, ist ein erstes Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS seitens des Radsatzes RS drehfest angebunden, wobei diese Anbindung dabei an der zweiten Antriebswelle GW2 vollzogen ist. Das erste Stirnrad SR1 kämmt mit einem zweiten Stirnrad SR2 der Stirnradstufe SRS, welches drehfest mit dem Planetensteg PT der Planetenstufe PS verbunden ist. Das Hohlrad HO ist permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während das Sonnenrad SO drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM1 vorgesehen ist.As in 16 it can be seen that a first spur gear SR1 of the spur gear stage SRS is connected in a torque-proof manner on the part of the wheel set RS, with this connection being completed on the second drive shaft GW2. The first spur gear SR1 meshes with a second spur gear SR2 of the spur gear stage SRS, which is non-rotatably connected to the planet carrier PT of the planetary stage PS. The ring gear HO is permanently fixed to the non-rotatable component GG, while the sun gear SO is non-rotatably provided on an input shaft EW of the electric machine EM1.

Schließlich zeigt noch 17 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 4, 6 und 8, wobei diese Abwandlungsmöglichkeit im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 16 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass nun das Sonnenrad SO der Planetenstufe PS permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, während das Hohlrad HO der Planetenstufe PS drehfest mit der Eingangswelle EW der Elektromaschine EM1 verbunden ist. Im Übrigen entspricht die Abwandlungsmöglichkeit nach 17 sonst der Variante nach 16, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Finally still shows 17 another possible modification of the transmission G from the 2 until 4 , 6 and 8th , This modification possibility essentially according to the previous variant 16 is equivalent to. The only difference is that now the sun gear SO of the planetary stage PS is permanently fixed to the non-rotatable component GG, while the ring gear HO of the planetary stage PS is non-rotatably connected to the input shaft EW of the electric machine EM1. For the rest, the possibility of modification corresponds to 17 otherwise according to the variant 16 , so that reference is made to what has been described here.

Die in den 12 bis 17 gezeigten Abwandlungsmöglichkeiten können in analoger Weise aber auch hinsichtlich einer weiteren Elektromaschine EM2 realisiert werden, sofern diese vorgesehen ist. Des Weiteren kann die in 3 gezeigte Ausführung des ersten Planetenradsatzes P1 als Plus-Planetensatz auch bei allen anderen Varianten entsprechend verwirklicht werden.The in the 12 until 17 Modification options shown can in analog However, they can also be implemented with regard to a further electric machine EM2, if this is provided. Furthermore, the in 3 shown version of the first planetary gear set P1 as a plus planetary gear set can also be implemented accordingly in all other variants.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden.By means of the configurations according to the invention, a transmission with a compact design and a high level of efficiency can be implemented.

BezugszeichenlisteReference List

GG
Getriebetransmission
RSRS
Radsatzwheelset
GGGG
Drehfestes BauelementNon-rotatable component
P1P1
Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
E11E11
Erstes Element des ersten PlanetenradsatzesFirst element of the first planetary gear set
E21E21
Zweites Element des ersten PlanetenradsatzesSecond element of the first planetary gear set
E31E31
Drittes Element des ersten PlanetenradsatzesThird element of the first planetary gear set
P2p2
Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
E12E12
Erstes Element des zweiten PlanetenradsatzesFirst element of the second planetary gear set
E22E22
Zweites Element des zweiten PlanetenradsatzesSecond element of the second planetary gear set
E32E32
Drittes Element des zweiten PlanetenradsatzesThird element of the second planetary gear set
AA
Erstes SchaltelementFirst switching element
BB
Zweites SchaltelementSecond switching element
CC
Drittes SchaltelementThird switching element
DD
Viertes SchaltelementFourth switching element
K0K0
Fünftes SchaltelementFifth switching element
SP1SP1
Schaltelementpaarswitching element pair
SP2SP2
Schaltelementpaarswitching element pair
11
Erster GangFirst course
2.12.1
Zweiter GangSecond gear
2.22.2
Zweiter GangSecond gear
2.32.3
Zweiter GangSecond gear
2.42.4
Zweiter GangSecond gear
33
Dritter GangThird gear
E1E1
erster Gangfirst course
E2E2
zweiter Gangsecond gear
GW1GW1
Erste AntriebswelleFirst driveshaft
GW1-AGW1-A
Anschlussstellejunction
GW2GW2
Zweite AntriebswelleSecond drive shaft
GWAGWA
Abtriebswelleoutput shaft
GWA-AGWA-A
Anschlussstellejunction
ANAT
Anschlusswelleconnecting shaft
EM1EM1
Elektromaschineelectric machine
S1S1
Statorstator
R1R1
Rotorrotor
EM2EM2
Elektromaschineelectric machine
S2S2
Statorstator
R2R2
Rotorrotor
SRSSRS
Stirnradstufespur gear stage
SR1SR1
Stirnradspur gear
SR2SR2
Stirnradspur gear
PShp
Planetenstufeplanetary stage
HOHO
Hohlradring gear
PTpt
Planetenstegplanetary web
PRPR
Planetenradplanet wheel
PR1PR1
Planetenradplanet wheel
PR2PR2
Planetenradplanet wheel
SOSO
Sonnenradsun gear
ZTZT
Zugmitteltriebtraction drive
VKMVKM
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
TSTS
Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
AGInc
Differentialgetriebedifferential gear
DWDW
Antriebsräderdrive wheels
I bis XII to XI
Zuständeconditions

Claims (12)

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (EM1), eine erste Antriebswelle (GW1), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA), sowie einen ersten Planetenradsatz (P1) und einen zweiten Planetenradsatz (P2), wobei die Planetenradsätze (P1, P2) jeweils mehrere Elemente (E11, E21, E31, E12, E22, E32) umfassen, wobei ein erstes (A), ein zweites (B), ein drittes (C) und ein viertes Schaltelement (D) vorgesehen sind, und wobei ein Rotor (R1) der Elektromaschine (EM1) mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, - dass das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbunden und über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1) in Verbindung bringbar sind, - dass die erste Antriebswelle (GW1) mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbindbar ist, - dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) jeweils festgesetzt sind, - dass die Abtriebswelle (GWA) drehfest mit dem zweiten Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbunden und über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung bringbar ist, - und dass die zweite Antriebswelle (GW2) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem dritten Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle, comprising an electric machine (EM1), a first drive shaft (GW1), a second drive shaft (GW2), an output shaft (GWA), and a first planetary gear set (P1) and a second planetary gear set (P2), wherein the planetary gear sets (P1, P2) each comprise a plurality of elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32), with a first (A), a second (B), a third (C) and a fourth shifting element (D ) are provided, and wherein a rotor (R1) of the electric machine (EM1) is connected to the second drive shaft (GW2), characterized in that - that the third element (E31) of the first planetary gear set (P1) and the second element (E22 ) of the second planetary gear set (P2) are non-rotatably connected to one another and can be non-rotatably connected to the first drive shaft (GW1) via the first switching element (A), - that the first drive shaft (GW1) can be connected in a torque-proof manner to the second drive shaft (GW2) by means of the second shifting element (B), - that the first element (E11) of the first planetary gear set (P1) and the first element (E12) of the second planetary gear set (P2) are fixed in each case, - that the output shaft (GWA) is non-rotatably connected to the second element (E21) of the first planetary gear set (P1) and can be non-rotatably connected to the second drive shaft (GW2) via the third switching element (C), - And that the second drive shaft (GW2) by means of the fourth switching element (D) rotatably connected to the third element (E32) of the second planetary gear set (P2). Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch selektives Schließen der vier Schaltelemente (A, B, C, D) - ein erster Gang (1) zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des zweiten (B) und des vierten Schaltelements (D), - ein zweiter Gang zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) in einer ersten Variante (2.1) durch Schließen des ersten (A) und des vierten Schaltelements (D), in einer zweiten Variante (2.2) durch Betätigen des ersten (A) und des dritten Schaltelements (C), in einer dritten Variante (2.3) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) sowie in einer vierten Variante (2.4) durch Betätigen des ersten (A) und des zweiten Schaltelements (B), - sowie ein dritter Gang (3) zwischen der ersten Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) durch Betätigen des zweiten (B) und des dritten Schaltelements (C) ergibt.gear (G) after claim 1 , characterized in that by selectively closing the four shifting elements (A, B, C, D) - a first gear (1) between the first input shaft (GW1) and the output shaft (GWA) by actuating the second (B) and the fourth switching element (D), - a second gear between the first input shaft (GW1) and the output shaft (GWA) in a first variant (2.1) by closing the first (A) and the fourth switching element (D), in a second variant ( 2.2) by actuating the first (A) and the third switching element (C), in a third variant (2.3) by closing the first switching element (A) and in a fourth variant (2.4) by actuating the first (A) and the second Switching element (B), - and a third gear (3) between the first input shaft (GW1) and the output shaft (GW2) by actuating the second (B) and the third switching element (C). Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Gang (E1) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des vierten Schaltelements (D) sowie ein zweiter Gang (E3) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des dritten Schaltelements (C) ergibt.gear (G) after claim 1 or 2 , characterized in that a first gear (E1) between the second input shaft (GW2) and the output shaft (GWA) by closing the fourth switching element (D) and a second gear (E3) between the second input shaft (GW2) and the output shaft (GWA) results by actuating the third switching element (C). Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Antriebwelle (GW1) ein Rotor (R2) einer weiteren Elektromaschine (EM2) angebunden ist.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that a rotor (R2) of a further electric machine (EM2) is connected to the first drive shaft (GW1). Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (GW1) über ein fünftes Schaltelement (K0) drehfest mit einer Anschlusswelle (AN) verbindbar ist.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive shaft (GW1) can be connected in a torque-proof manner to a connecting shaft (AN) via a fifth shifting element (K0). Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Schaltelemente (A, B, C, D; A, B, C, D, K0) jeweils als formschlüssiges Schaltelement realisiert sind.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the shifting elements (A, B, C, D; A, B, C, D, K0) are each implemented as a positive-locking shifting element. 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.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective planetary gear set (P1, P2) is present as a minus planetary gear set, the respective first element (E11, E12) of the respective planetary gear set (P1, P2) being a respective sun gear, the respective second element (E21, E22) of the respective planetary gear set (P1, P2) is a respective planet carrier and the respective third element (E31, E32) of the respective planetary gear set (P1, P2) is a respective ring gear . Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz (P1) als Plus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element (E11) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1) um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element (E21) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1) um ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element (E31) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1) um einen jeweiligen Planetensteg handelt.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective planetary gear set (P1) is present as a positive planetary gear set, the respective first element (E11) of the respective planetary gear set (P1) being a respective sun gear in which the respective second element (E21) of the respective planetary gear set (P1) is a respective ring gear and the respective third element (E31) of the respective planetary gear set (P1) is a respective planet carrier. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) und das zweite Schaltelement (B) zu einem Schaltelementpaar (SP1) zusammengefasst sind, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist, wobei über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement (A) und andererseits das zweite Schaltelement (B) betätigbar ist.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the first shifting element (A) and the second shifting element (B) are combined to form a shifting element pair (SP1), to which an actuating element is assigned, with the actuating element moving out of a neutral position on the one hand the first switching element (A) and on the other hand the second switching element (B) can be actuated. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (C) und das vierte Schaltelement (D) zu einem Schaltelementpaar (SP2) zusammengefasst sind, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist, wobei über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement (C) und andererseits das vierte Schaltelement (D) betätigbar ist.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the third shifting element (C) and the fourth shifting element (D) are combined to form a shifting element pair (SP2), to which an actuating element is assigned, with the actuating element moving out of a neutral position on the one hand the third switching element (C) and on the other hand the fourth switching element (D) can be actuated. Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 10.Motor vehicle drive train for a hybrid or electric vehicle, comprising a transmission (G) according to one or more of Claims 1 until 10 . Verfahren zum Betreiben eines Getriebes (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung eines Ladebetriebes oder eines Startbetriebes lediglich das zweite Schaltelement (B) geschlossen wird.Method for operating a transmission (G) according to claim 1 , characterized in that to display a charging operation or a starting operation only the second switching element (B) is closed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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