DE102017222712B4 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents

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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 die zweite Antriebswelle (GW2) das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbindet,- dass das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander in Verbindung stehen,- dass das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) festgesetzt ist,- dass die erste Antriebswelle (GW1) über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar und mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest mit dem zweiten Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und dem zweiten Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) in Verbindung bringbar ist,- dass die zweite Antriebswelle (GW2) über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar ist,- und dass die Abtriebswelle (GWA) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem dritten Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) in Verbindung bringbar 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), the planetary gear sets (P1, P2) each comprising a plurality of elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32), a first (A), a second (B), a third (C) and a fourth shift element (D ) are provided, and a rotor (R1) of the electric machine (EM1) is connected to the second drive shaft (GW2), characterized in that - the second drive shaft (GW2) is the first element (E11) of the first planetary gear set (P1) and the third element (E32) of the second planetary gear set (P2) non-rotatably connected to one another, - that the second element (E21) 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, - that the first element (E12) of the second planetary dset (P2) is set, - that the first drive shaft (GW1) can be connected non-rotatably to the output shaft (GWA) via the first shift element (A) and rotatably connected to the second element (E21) of the first planetary gear set by means of the second shift element (B) ( P1) and the second element (E22) of the second planetary gear set (P2) can be brought into connection, - that the second drive shaft (GW2) can be connected to the output shaft (GWA) in a rotationally fixed manner via the third shift element (C), - and that the output shaft (GWA) can be brought into connection with the third element (E31) of the first planetary gear set (P1) in a rotationally fixed manner by means of the fourth switching element (D).

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, in 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 drive shaft, a second drive shaft, an output shaft, as well as a first planetary gear set and a second planetary gear set, the planetary gear sets each comprising several elements, a first, a second, and a third and a fourth switching element are provided, and wherein a rotor of the electric machine is connected to the second drive shaft. The invention also relates to a motor vehicle drive train in which an aforementioned transmission is used, and to 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 gear set, also have one or more electric machines. The transmission is usually designed with multiple gears, d. H. Several different transmission ratios can be shifted as gears between a drive shaft and an output shaft by actuating appropriate shifting elements, this preferably being carried out automatically. Depending on the arrangement of the switching elements, these are clutches or brakes. 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 mostly also used in interaction with the at least one electric machine to represent purely electric driving. Often the at least one electric machine can also be integrated in the transmission in different ways 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 a motor vehicle drive train of a hybrid vehicle emerges, wherein in the motor vehicle drive train a drive machine in the form of an internal combustion engine is connected via a transmission to an axle drive of a drive axle of the motor vehicle. The transmission has two drive shafts and one output shaft and includes two planetary gear sets and an electric machine. Furthermore, four shifting elements are provided, via which different power flows from one or both drive shafts to the output shaft can be implemented while showing 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.The object of the present invention is to create an alternative embodiment to the gearbox known from the prior art for a motor vehicle, with which different operating modes can be represented in a suitable manner with a compact design.

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 12. Des Weiteren hat der Anspruch 13 ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes zum Gegenstand.This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The subsequent dependent claims each reproduce advantageous developments of the invention. A motor vehicle drive train is also the subject matter of claim 12. Claim 13 also 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 jedem der Planetenradsätze dabei bevorzugt jeweils ein erstes Element, jeweils ein zweites Element und jeweils ein drittes Element zugeordnet sind. Zudem sind 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. Besonders bevorzugt können dabei vom Übersetzungsverhältnis her genau drei unterschiedliche Gänge zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle gebildet werden. Ferner steht ein Rotor der Elektromaschine mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung.According to the invention, a transmission comprises an electric machine, a first drive shaft, a second drive shaft, an output shaft and a first planetary gear set and a second planetary gear set. The planetary gear sets comprise a plurality of elements, with each of the planetary gear sets preferably being assigned a first element, a second element and a third element. In addition, a first, a second, a third and a fourth shift element are provided, through the selective actuation of which different power flow guides can be displayed while shifting different gears. Particularly preferably, in terms of the transmission ratio, exactly three different gears can be formed between the first drive shaft and the output shaft. 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.In the context of the invention, a “shaft” is to be understood as a rotatable component of the transmission via which associated components of the transmission are connected to one another in a rotationally fixed manner or via which such a connection is established when a corresponding switching element is actuated. The respective shaft can connect the components axially or radially or both axially and radially to one another. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected, for example radially.

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 center axis along which the planetary gear sets are arranged lying coaxially with one another. “Radial” is then to be understood as an orientation in the diameter direction of a shaft that lies on this longitudinal center 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 bevorzugt 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 a toothing, 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. In this case, the toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, this connection point of the output shaft preferably being located axially in the region of one end of the transmission at which there is also one the connection to the upstream drive machine producing connection point of the first drive shaft is provided. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train oriented transversely to the direction of travel of the motor vehicle.

Alternativ dazu kann ein Abtrieb des Getriebes prinzipiell 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 can in principle 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 one axial end of the output shaft coaxially to a connection point of the first drive shaft, so that the drive 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 oriented in the direction of travel of the motor vehicle.

Die Planetenradsätze sind in einer ersten Variante der Erfindung bevorzugt axial auf die Anschlussstelle der ersten Antriebswelle folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz und zweiter Planetenradsatz angeordnet. Alternativ dazu sind die Planetenradsätze bei einer zweiten Variante der Erfindung axial im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, indem der zweite Planetenradsatz axial weitestgehend auf Höhe des ersten Planetenradsatzes sowie radial innenliegend zu diesem platziert ist.In a first variant of the invention, 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. As an alternative to this, in a second variant of the invention, the planetary gear sets are arranged axially essentially in one plane, in that the second planetary gear set is placed axially largely at the level of the first planetary gear set and radially on the inside thereof.

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

Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die zweite Antriebswelle permanent drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Ferner stehen das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander in Verbindung, während das erste Element des zweiten Planetenradsatzes permanent festgesetzt ist und damit auch ständig an einer Drehbewegung gehindert wird.In other words, in the transmission according to the invention, the second drive shaft is permanently non-rotatably connected to the first element of the first planetary gear set and the third element of the second planetary gear set. Furthermore, the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, while the first element of the second planetary gear set is permanently fixed and is therefore also constantly prevented from rotating.

Durch Schließen des ersten Schaltelements wird die erste Antriebswelle drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, während ein Betätigen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der ersten Antriebswelle mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und auch dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes nach sich zieht. Das dritte Schaltelement verbindet im betätigten Zustand die Abtriebswelle drehfest mit der zweiten Antriebswelle, wohingegen ein Schließen des vierten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der Abtriebswelle mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes zur Folge hat.By closing the first shift element, the first drive shaft is rotatably connected to the output shaft, while actuation of the second shift element results in a rotatably fixed connection of the first drive shaft to the second element of the first planetary gear set and also to the second element of the second planetary gear set. In the actuated state, the third shift element connects the output shaft in a rotationally fixed manner to the second drive shaft, whereas closing the fourth shift element results in a rotationally fixed connection of the output shaft to the third element of the first planetary gear set.

Das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement liegen dabei als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die jeweils hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden.The first shifting element, the second shifting element, the third shifting element and the fourth shifting element are in the form of clutches which, when actuated, adjust the rotational movements of the directly connected components of the transmission and then connect them to one another in a rotationally fixed manner.

Bevorzugt sind dabei alle vier Schaltelemente axial auf einer der Anschlussstelle der ersten Antriebswelle zugewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes vorgesehen, wobei hierbei das dritte Schaltelement weiter bevorzugt axial benachbart zum ersten Planetenradsatz liegt und hierauf dann axial zunächst das vierte Schaltelement, dann das erste Schaltelement und schließlich das zweite Schaltelement folgen. Insbesondere ist dabei die Anschlussstelle der Abtriebswelle axial zwischen dem ersten Schaltelement und dem vierten Schaltelement vorgesehen.All four shifting elements are preferably provided axially on a side of the first planetary gear set facing the connection point of the first drive shaft, the third shifting element further preferably being axially adjacent to the first planetary gear set and then axially first the fourth shifting element, then the first shifting element and finally the second switching element follow. In particular, the connection point of the output shaft is provided axially between the first shift element and the fourth shift 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 if the components are spatially close together. Specifically, the components that are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can each be present either as individual components which are connected to one another in a rotationally fixed manner or in one piece. In the second-mentioned case, the respective components and the possibly present shaft 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 that are only connected to one another by actuating a respective shift element, a Connection 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.It is fixed in particular by a 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 component connected to it in a rotationally fixed manner.

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.The “connection” of the rotor of the electric machine to the second drive shaft of the transmission is to be understood in the context of the invention as a connection such that a constant speed dependency prevails between the rotor of the electric machine and the second drive shaft.

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 gear 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 Betätigen des ersten und des zweiten Schaltelements geschaltet werden. Denn der zweite Gang ergibt sich bereits durch Schließen des ersten Schaltelements, da dann die erste Antriebswelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander verbunden sind. Allerdings hat ein Schalten in die anderen Varianten des zweiten Ganges den Vorteil, dass hierdurch Schaltungen in den darüber- oder den darunterliegenden Gang vorbereitet und zudem die Elektromaschine mit eingebunden werden kann. Schließlich wird noch ein dritter 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 are obtained between the first drive shaft and the output shaft by selectively closing the four shifting elements. For example, a first gear between the first drive shaft and the output shaft can be achieved by actuating the second and fourth shifting elements, while a second gear between the first drive shaft and the output shaft is obtained in a first variant by closing the first and fourth shifting elements. In addition, the second gear can be shifted in a second variant by actuating the first and third shifting elements, in a third variant by closing the first shifting element and in a fourth variant by actuating the first and second shifting elements. This is because the second gear is already obtained by closing the first shift element, since the first drive shaft and the output shaft are then connected to one another in a rotationally fixed manner. However, shifting into the other variants of the second gear has the advantage that it prepares shifts to the gear above or below and also integrates the electric machine. Finally, a third gear is shifted between the first drive shaft and the output shaft by actuating the second and third shifting elements.

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 stationary gear ratios of the planetary gear sets, a series of ratios suitable for use in the field of a motor vehicle is realized. Here, shifts between the gears can be implemented in which only the state of two shift elements each needs to be varied by opening one of the shifting elements involved in the preceding gear and closing another shifting element to represent the next gear. This then also means that shifting between the 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 der Rotor der Elektromaschine über beide Planetenradsätze mit der Abtriebswelle gekoppelt, wobei eine Übersetzung dieses ersten Ganges hierbei kürzer ist, als eine Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges.
Due to the connection of the electric machine to the second drive shaft of the transmission, different operating modes can also be implemented in a simple manner:
  • Thus, a first gear between the second drive shaft and the output shaft can be used for purely electric driving, this first gear being obtained by engaging the fourth shift element. As a result, the rotor of the electric machine is coupled to the output shaft via both planetary gear sets, a ratio of this first gear being shorter than a ratio of the first gear effective between the first drive 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. Eine Übersetzung dieses zweiten, zwischen der zweiten Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht dabei der Übersetzung des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges.In addition, a second gear can be implemented between the second drive shaft and the output shaft for purely electric driving. In order to shift this second gear, the third shifting element must be actuated so that the second drive shaft is directly connected to the output shaft in a torque-proof manner. A translation of this second gear effective between the second drive shaft and output shaft corresponds to the translation of the second gear effective between the first drive 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 jeweils 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.Based on purely electric driving in the first gear effective between the second drive shaft and the output shaft, the upstream drive machine can then switch to the first gear, which is effective between the first drive shaft and the output shaft, or to the first variant of the second gear, between the first drive shaft and the Effective gear output shaft are each started, since the fourth shift element is involved in each of these. Likewise, from the second gear effective between the second drive shaft and the output shaft, the upstream drive machine can be switched into the second variant of the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft and into the third gear between the first drive shaft and the output shaft Gear.

Als weiterer Betriebsmodus kann zudem ein Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers verwirklicht werden, indem lediglich das zweite Schaltelement geschlossen und damit eine Koppelung der ersten Antriebswelle mit der zweiten Antriebswelle und damit auch der Elektromaschine über den zweiten Planetenradsatz hergestellt wird. Dabei läuft die zweite Antriebswelle schneller als die erste Antriebswelle. 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.A charging mode of an electrical energy store can also be implemented as a further operating mode by simply closing the second switching element and thus coupling the first drive shaft to the second drive shaft and thus also the electric machine via the second planetary gear set. The second drive shaft runs faster than the first Drive shaft. At the same time, there is no frictional connection to the output shaft, so that the transmission is in a neutral position. Aside from a charging operation, this also enables 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, die direkt oder indirekt mit der ersten Antriebswelle wirkverbunden sein kann. Wird antriebsseitig der Antriebswelle zudem ein weiteres Schaltelement als Trennkupplung vorgesehen, kann die Trägheitsmasse der vorgeschalteten Antriebsmaschine während der Synchronisierung abgekoppelt werden.In addition, power shifts with traction support can be displayed: when changing gear between the first gear effective between the first drive shaft and the output shaft and the first variant of the second gear effective between the first drive shaft and output shaft, the tractive force can be controlled via the electric machine when the fourth shift element is closed are supported, with the synchronization of the switching element to be closed taking place via a speed control of the upstream drive machine. Alternatively, however, this can also be done by synchronized shifting elements or by another, separate synchronization device, such as a transmission brake or another electric machine, which can be directly or indirectly operatively connected to the first drive shaft. If a further shift element is also provided as a separating clutch on the drive side of the drive shaft, the inertial mass of the upstream drive machine can be decoupled during the synchronization.

Vor einem weiteren Hochschalten in den dritten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang muss dann zunächst zwischen der ersten Variante und der zweiten Variante des zweiten Ganges umgeschaltet werden. Im Anschluss daran kann dann ein Gangwechsel unter Last 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 Ganges bei geschlossenem dritten Schaltelement stattfinden, wobei die Zugkraft dabei über die Elektromaschine gestützt und eine Synchronisation des zu schließenden Schaltelements durch Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine realisiert wird.Before a further upshift into the third gear effective between the first drive shaft and the output shaft, a switch must first be made between the first variant and the second variant of the second gear. Subsequently, a gear change under load between the second variant of the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft and the third gear effective between the first drive shaft and the output shaft with the third shift element closed, the tensile force being applied via the Electric machine is supported and the switching element to be closed is synchronized by regulating the speed 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. It is initially possible to drive hybridly in the first variant of the second gear, in that either after a torque-assisted shift from first to second gear via the electric machine or after starting the drive machine into second gear, the fourth shifting element remains closed. 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 here the rotor of the electric machine has a lower speed than in the first variant of the second Ganges. This switchover takes place with maintenance of the tensile force via the upstream drive machine with the first switching element closed. First of all, the load-free, fourth shift element is disengaged and then the load-free, third shift element is inserted, with the speed being adjusted by regulating the speed 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 in the second variant of the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft can be decoupled by opening the first shifting element. This then realizes the second gear, which is effective between the second drive shaft and the output shaft. In addition, when the vehicle is slowing down, a downshift from the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft to the first gear effective between the first drive shaft and the output shaft can be prepared by first switching from the second variant to the first variant of the second gear is changed and the tensile force is maintained with the first switching element closed via the upstream drive machine. In the first variant of the second gear, the fourth shifting element, which is required to support the tractive force via the electric machine in the course of shifting down from second to first gear, is then closed again.

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.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 it enables further driving states to be implemented. In addition, if necessary, the upstream drive machine can be started immediately if it is designed as an internal combustion engine. In addition, the additional electric machine can support the upstream drive machine in synchronizing shifting elements.

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 non-rotatably via a fifth shift element to a connection shaft which, within a motor vehicle drive train, is then in turn preferably coupled to the drive machine connected upstream of the transmission. The fifth shift element can in principle be designed as a non-positive or also as a form-locked shift element, but is particularly preferably in the form of a claw clutch. above the fifth shift element, the upstream drive machine can accordingly also be completely decoupled from the transmission, so that purely electrical 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 form-fitting switching element. Here, the respective switching element is preferably designed either as a claw switching element or as a locking synchronization. Positive shifting elements have the advantage over non-positive shifting elements that lower drag losses occur in the open state, so that a better efficiency of the transmission can be achieved. In particular, in the transmission according to the invention, all of the shift elements are implemented as form-fitting shift elements, so that drag losses can be achieved that are as low as possible. In principle, however, one switching element or several switching elements could also be designed as non-positive switching elements, for example as lamellar 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, as far as a connection of the elements is made possible, within the scope of the invention, in each case as a minus planetary gear set, the first element of the respective planetary gear set being a sun gear, the second element of the respective planetary gear set being a planetary web and the third element of the respective planetary gear set is a ring gear. A minus planetary set is composed of the elements sun gear, planetary web and ring gear in a manner known in principle to the person skilled in the art, the planetary web guiding at least one, but preferably several, planetary gears that are rotatably mounted, each with both the sun gear and the Comb 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 gear sets could be present as a plus planetary gear set, provided that the connection of the respective elements permits, the first element of the respective planetary gear set then being a sun gear and the second element of the respective planetary gear set being a ring gear and the third element of the respective planetary gear set is a planetary carrier. A plus planetary set also has the elements sun gear, ring gear and planetary web, the latter leading at least one planet gear pair, in which one planet gear meshes with the inner sun gear and the other planet gear meshes with the surrounding ring gear, and the planet 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, zweiten Variante der erste Planetenradsatz als Plus-Planetensatz und der zweite Planetenradsatz als Minus-Planetensatz gestaltet ist. Schließlich ist es eine denkbare, dritte Variante der Erfindung, dass der erste Planetenradsatz als Minus-Planetensatz ausgeführt ist, wohingegen es sich bei dem zweiten Planetenradsatz um einen Plus-Planetensatz handelt.Where a connection of the individual elements allows, a minus planetary gear set can be converted into a plus planetary gear set, whereby the ring gear and planetary web connection have to be swapped and a gear ratio has to be increased by one compared to the design as a minus planetary gear set. Conversely, a plus planetary gear set could also be replaced by a minus planetary gear set, provided that the connection of the elements of the transmission allows this. In this case, in comparison to the plus planetary set, the ring gear and the planetary web 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 present as minus planetary sets, while in an alternative, second variant, the first planetary gear set is designed as a plus planetary set and the second planetary gear set is designed as a minus planetary set. Finally, it is a conceivable, third variant of the invention that the first planetary gear set is designed as a minus planetary gear set, whereas the second planetary gear set is a plus planetary gear set.

Sind die beiden Planetenradsätze im Wesentlichen axial in einer Ebene angeordnet, indem der zweite Planetenradsatz axial auf Höhe des ersten Planetenradsatzes sowie radial innen liegend zu diesem platziert ist, so sind bei der ersten oder der zweiten vorgenannten Variante bevorzugt das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes einstückig ausgeführt und werden dementsprechend durch ein gemeinsames Bauteil gebildet. Zudem können bei den beiden Varianten auch das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes als gemeinsames Bauteil realisiert sein.If the two planetary gear sets are arranged essentially axially in one plane, in that the second planetary gear set is placed axially at the level of the first planetary gear set and radially inward to it, then in the first or the second variant mentioned above, the first element of the first planetary gear set and the The third element of the second planetary gear set is made in one piece and is accordingly formed by a common component. In addition, the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set can also be implemented as a common component in the two variants.

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. Allerdings kann in diesem Fall dann nicht die vierte Variante des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges verwirklicht werden, da hierfür ein gleichzeitiges Betätigen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements notwendig ist.According to a further embodiment of the invention, the first switching element and the second switching element are combined to form a switching element pair to which an actuating element is assigned. In this case, on the one hand, the first switching element and, on the other hand, the second switching element can be actuated via the actuating element from a neutral position. This has the advantage that the number of actuating elements can be reduced by this combination and thus the manufacturing costs can also be reduced. In this case, however, the fourth variant of the second gear effective between the first drive shaft and the output shaft cannot be implemented, since this requires simultaneous actuation of the first shift element and the second shift element.

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 switching element pair, which is a Actuating element is assigned. This actuating element can be used to actuate the third switching element on the one hand and the fourth switching element on the other hand from a neutral position. As a result, the manufacturing effort can be reduced in that, by combining the two switching elements to form a switching element pair, 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.However, both of the aforementioned pairs of shifting elements are particularly preferably implemented so that the four shifting elements of the transmission can be actuated via two actuating elements. In this way, a particularly low manufacturing cost can be achieved.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor der Elektromaschine drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden. Alternativ dazu ist es eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der Rotor über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung steht. Die Elektromaschine kann 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.According to one embodiment of the invention, the rotor of the electric machine is connected to the second drive shaft in a rotationally fixed manner. As an alternative to this, it is an embodiment of the invention that the rotor is connected to the second drive shaft via at least one transmission stage. The electric machine can be arranged either coaxially to the planetary gear sets or axially offset to them. In the former case, the rotor of the electric machine can either be directly connected to the second drive shaft in a rotationally fixed manner or coupled to it via one or more intermediate gear ratios, the latter allowing 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. In the case of a coaxial arrangement of the electric machine, the two planetary gear sets can then furthermore preferably be arranged axially in the area of the electric machine and 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. Auch bei der achsversetzten Anordnung der Elektromaschine können die beiden Planetenradsätze axial im Bereich der Elektromaschine sowie radial innen liegend zu dieser platziert sein.If, on the other hand, the electric machine is provided axially offset with respect to the planetary gear sets, a coupling takes place via one or more intermediate transmission stages and / or a traction drive. The one or more translation stages can also be implemented individually either as a spur gear stage or as a planetary stage. A traction drive can either be a belt drive or a chain drive. Even with the off-axis arrangement of the electric machine, the two planetary gear sets can be placed axially in the area of the electric machine and radially on the inside of the electric machine.

Ist zudem eine weitere Elektromaschine vorgesehen, so kann auch ein Rotor dieser weiteren Elektromaschine entweder unmittelbar drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden oder aber über zumindest eine Übersetzungsstufe mit der ersten Antriebswelle gekoppelt sein. Bei der zumindest einen Übersetzungsstufe kann es sich dabei um eine Stirnrad-oder Planetenstufe oder auch einen Zugmitteltrieb handeln. Zudem kann die weitere Elektromaschine dabei koaxial oder auch achsversetzt zu der ersten Antriebswelle und damit auch den Planetenradsätzen vorgesehen sein.If a further electric machine is also provided, a rotor of this further electric machine can either be directly connected to the first drive shaft in a rotationally fixed manner or else be coupled to the first drive shaft via at least one transmission stage. The at least one transmission stage can be a spur gear or planetary stage or a traction drive. In addition, the further electric machine can be provided coaxially or also axially offset to the first drive shaft and thus also to the planetary gear sets.

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.In the context of the invention, a starting element can be connected upstream of the transmission, 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 in that it enables a slip speed between the drive machine, in particular designed 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 possibly existing separating clutch 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 machine of the motor vehicle designed as an internal combustion engine or as an electric machine and further components of the drive train following in the direction of power flow to the drive wheels of the motor vehicle. The first drive shaft of the transmission is either permanently rotatably coupled 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 clutch or a starting element, with a torsional vibration damper also being provided between an internal combustion engine and the transmission. On the output side, the gearbox within the motor vehicle drive train is then preferably coupled to a differential gear of a drive axle of the motor vehicle, although a connection to a longitudinal differential can also be present here, 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. Likewise, 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.The fact that two components of the transmission are “connected” or “coupled” or “are connected to one another” means in the context of the invention a permanent coupling of these components so that they are not independent of one another can rotate. In this respect, no shifting element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and / or also shafts and / or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are coupled to one another with 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 rather a coupling is only carried out by actuating the switching element located between them. In this context, actuation of the switching element within the meaning of the invention means that the relevant switching element is brought into a closed state and, as a result, the components directly connected to it, if necessary, adjust their rotational movements to one another. In the case of a design of the switching element in question as a form-fitting switching 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 switching element, the same speed differences may exist between the components even after actuation. In the context of the invention, this desired or unwanted 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 restricted to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, also insofar as they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings through the use of reference signs is not intended to limit the scope of protection 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 6 jeweils eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 7 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 6;
  • 8 eine schematische Darstellung eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 9 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes aus 8;
  • 10 eine schematische Ansicht eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
  • 11 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Zustände des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1 mit einem Getriebe nach 10;
  • 12 eine schematische Darstellung eines Teils eines alternativen Kraftfahrzeugantriebsstranges;
  • 13 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Zustände des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 12;
  • 14 bis 19 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe aus den 2 bis 6, 8 und 10.
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 6th each a schematic view of a transmission, as is the case with the motor vehicle drive train 1 can be used;
  • 7th an exemplary shift pattern of the transmission from the 2 until 6th ;
  • 8th a schematic representation of a transmission, as it is also in the motor vehicle drive train 1 can be used;
  • 9 an exemplary gearshift diagram of the transmission 8th ;
  • 10 a schematic view of a transmission, as it is also in the motor vehicle drive train from 1 can be used;
  • 11 a tabular representation of different states of the motor vehicle drive train 1 with a gear after 10 ;
  • 12th a schematic representation of part of an alternative motor vehicle drive train;
  • 13th a tabular representation of different states of the motor vehicle drive train 12th ;
  • 14th until 19th each a schematic representation of a possible modification of the transmission from the 2 until 6th , 8th and 10 .

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 in the motor vehicle drive train VKM via an intermediate torsional vibration damper TS with a gear G connected is. The transmission G is a differential gear on the output side AG downstream, via which a drive power to drive wheels DW a drive axle of the motor vehicle is distributed. The gear G and the torsional vibration damper TS are in a common housing of the transmission G arranged, in which then the differential gear AG can be integrated. As also in 1 can be seen are the internal combustion engine VKM , the torsional vibration damper TS , The gear G and also the differential gear AG 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 2 is a schematic representation of the transmission G according to a first embodiment of the invention. As can be seen, the gearbox continues G from a set of wheels RS and an electric machine EM1 together that are common in the housing of the gearbox G are arranged. The wheelset RS includes two planetary gear sets P1 and P2 , each of the planetary gear sets P1 and P2 a first element each E11 or. E12 , a second element each E21 or. E22 and a third element each E31 or. E32 having. The respective first element E11 or. E12 is in each case by a sun gear of the respective planetary gear set P1 or. P2 formed while the respective second element E21 or. E22 of the respective planetary gear set P1 or. P2 as a planetary bridge and the respective third element E31 or. E32 of the respective planetary gear set P1 or. P2 exists 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 gear set is located P1 and the second planetary gear set P2 each as a minus planetary set, the respective planetary web of which leads rotatably mounted at least one planet gear, which meshes with both the respective radially inner sun gear and the respective radially surrounding ring gear. However, they are particularly preferred for the first planetary gear set P1 and also with the second planetary gear set P2 several planetary gears each provided.

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 could P1 and the second planetary gear set P2 each also be designed as a plus planetary gear set, the respective second element then being compared to the design as a minus planetary gear set E21 or. E22 by the respective ring gear and the respective third element E31 or. E32 formed by the respective planetary web and also a respective gear ratio must be increased by one. In the case of a plus planetary gear set, the planet carrier then has at least one pair of planet gears rotatably mounted, one of whose planet gears a planet gear meshes with the radially inner sun gear and a planet gear meshes with the radially surrounding ring gear, and the planet 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 bis D als Kupplungen ausgeführt.As in 2 can be seen, includes the transmission G a total of four switching elements in the form of a first switching element A. , a second switching element B. , a third switching element C. and a fourth switching element D. . Here are the switching elements A. , B. , C. and D. each designed as form-fitting switching elements and are preferably present as claw switching elements. In addition, the switching elements A. until D. designed as couplings.

Eine erste Antriebswelle GW1 des Getriebes G kann über das erste Schaltelement A drehfest mit einer Abtriebswelle GWA des Getriebes G verbunden werden, wobei die erste Antriebswelle GW1 zudem noch durch Schließen des zweiten Schaltelements B drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem zweiten Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 in Verbindung gebracht werden kann. Das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 sind dabei permanent drehfest miteinander verbunden. Eine zweite Antriebswelle GW2 verbindet das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1, das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und einen Rotor R1 der Elektromaschine EM1 drehfest miteinander, wobei ein Stator S1 der Elektromaschine EM1 an einem drehfesten Bauelement GG des Getriebes G festgesetzt ist, bei welchem es sich bevorzugt um das Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil des Getriebegehäuses handelt.A first drive shaft GW1 of the transmission G can via the first switching element A. non-rotatably with an output shaft GWA of the transmission G be connected, the first drive shaft GW1 also by closing the second switching element B. rotatably with the second element E21 of the first planetary gear set P1 and the second element E22 of the second planetary gear set P2 can be associated. The second element E21 of the first planetary gear set P1 and the second element E22 of the second planetary gear set P2 are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner. A second drive shaft GW2 connects the first element E11 of the first planetary gear set P1 , the third element E32 of the second planetary gear set P2 and a rotor R1 the electric machine EM1 non-rotatably with each other, with a stator S1 the electric machine EM1 on a non-rotatable component GG of the transmission G is set, which is preferably the gear housing of the transmission G or part of the gear housing.

Wie zudem in 2 zu erkennen ist, kann die zweite Antriebswelle GW2 durch Schließen des dritten Schaltelements C drehfest mit der Abtriebswelle GWA Verbindung gebracht werden. Des Weiteren kann die Abtriebswelle GWA noch mittels des vierten Schaltelements D drehfest mit dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden werden, wohingegen das erste Element E1 2 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist.As also in 2 can be seen, the second drive shaft GW2 by closing the third switching element C. non-rotatably with the output shaft GWA Be associated. Furthermore, the output shaft GWA still by means of the fourth switching element D. rotatably with the third element E31 of the first planetary gear set P1 connected, whereas the first element E1 2 of the second planetary gear set P2 constantly on the non-rotatable component GG is fixed.

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. Zudem sind die erste Antriebswelle GW1, die zweite Antriebswelle GW2 und die Abtriebswelle GWA koaxial zueinander liegend angeordnet.Both the first drive shaft GW1 , as well as the output shaft GWA each form a junction GW1-A or. GWA-A off, being the junction GW1-A in the motor vehicle drive train 1 a connection to the internal combustion engine VKM serves while the transmission G at the junction GWA-A with the following differential gear AG connected is. The junction GW1-A the first drive shaft GW1 is at one axial end of the transmission G designed, the junction GWA-A the output shaft GWA lies at the same axial end and here transversely to the connection point GW1-A the first drive shaft GW1 is aligned. Also are the first drive shaft GW1 , the second drive shaft GW2 and the output shaft GWA arranged lying coaxially to one another.

Die Planetenradsätze P1 und P2 liegen ebenfalls koaxial zu den Antriebswellen GW1 und GW2 und der Abtriebswelle GWA, wobei sie auf die Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 axial folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1 und zweiter Planetenradsatz P2 angeordnet sind. Ebenso ist auch die Elektromaschine EM1 koaxial zu den Planetenradsätzen P1 und P2 und damit auch den Antriebswellen GW1 und GW2 sowie der Abtriebswelle GWA platziert, wobei die Elektromaschine EM1 dabei axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 vorgesehen ist.The planetary gear sets P1 and P2 are also coaxial with the drive shafts GW1 and GW2 and the output shaft GWA , taking them to the junction GW1-A the first drive shaft GW1 following axially in the order of the first planetary gear set P1 and second planetary gear set P2 are arranged. So is the electric machine EM1 coaxial with the planetary gear sets P1 and P2 and thus also the drive shafts GW1 and GW2 as well as the output shaft GWA placed, with the electric machine EM1 while axially between the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2 is provided.

Wie zudem aus 2 hervorgeht, sind die Schaltelemente A bis D axial auf einer der Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 zugewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes P1 vorgesehen und liegen damit dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt. Konkret ist dabei das dritte Schaltelement C axial benachbart zum ersten Planetenradsatz P1 vorgesehen, wobei hierauf axial zunächst das vierte Schaltelement D dann die Anschlussstelle GWA-A der Abtriebswelle GWA, das erste Schaltelement A und schließlich das zweite Schaltelement B folgen.How also from 2 shows are the switching elements A. until D. axially on one of the connection points GW1-A the first drive shaft GW1 facing side of the first planetary gear set P1 provided and are thus the second planetary gear set P2 turned away. The third switching element is concrete C. axially adjacent to the first planetary gear set P1 provided, with the fourth switching element being axially thereupon D. then the junction GWA-A the output shaft GWA , the first switching element A. and finally the second switching element B. consequences.

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 switching element A. and the second switching element B. are placed axially directly next to one another as well as radially at the same height and have a common actuating element, via which, on the one hand, the first switching element from a neutral position A. and on the other hand the second switching element B. can be operated. In this respect are the first switching element A. and the second switching element B. to a pair of switching elements SP1 summarized.

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 are the third switching element C. and the fourth switching element D. axially directly adjacent to one another and arranged radially essentially at the same level and to form a pair of switching elements SP2 summarized by the third switching element C. and the fourth switching element D. a common actuating element is assigned, via which, on the one hand, the third switching element from a neutral position C. and on the other hand the fourth switching element D. can be operated.

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.Further goes out 3 a schematic view of a transmission G according to a second possible embodiment of the invention, which is also shown in the motor vehicle drive train in 1 can be used. This configuration option largely corresponds to the previous variant 2 , with the difference that with the first planetary gear set P1 the second element E21 now through a ring gear and the third element E31 is formed by a planetary web. To that extent is the first planetary gear set P1 in this case designed as a plus planetary gear set. 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 after 2 , so that reference is made to what has been described in this regard.

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 bei dem zweiten Planetenradsatz P2 das zweite Element E22 durch das Hohlrad und das dritte Element E32 durch den Planetensteg gebildet ist. Insofern liegt der zweite Planetenradsatz P2 als Plus-Planetensatz vor. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 4th shows a schematic representation of a transmission G according to a third embodiment of the invention, this embodiment also from the motor vehicle drive train 1 Can apply. In addition, this embodiment also essentially corresponds to the variant 2 , with the difference now with the second planetary gear set P2 the second element E22 through the ring gear and the third element E32 is formed by the planetary web. In this respect, the second planetary gear set is located P2 as a plus planetary set. Otherwise, the embodiment corresponds to 4th according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described in this regard.

Aus 5 geht eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen und entspricht weitestgehend der Variante nach 2. Unterschiedlich ist nun, dass der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 im Wesentlichen axial in einer Ebene angeordnet sind, indem der zweite Planetenradsatz P2 axial weitestgehend auf Höhe des ersten Planetenradsatzes P1 sowie radial innen liegend zu diesem vorgesehen ist. Dabei sind das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 bevorzugt einstückig ausgebildet, wobei hierzu insbesondere das das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 bildende Hohlrad an einem Außenumfang mit einer entsprechenden Verzahnung ausgestattet ist. Ebenso werden das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 bevorzugt durch einen gemeinsamen Planetenträger gebildet. Die Elektromaschine EM1 ist ebenfalls axial in einer Ebene mit den beiden Planetenradsätzen P1 und P2 platziert. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 5 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Out 5 is a schematic view of a transmission G according to a fourth possible embodiment of the invention. This configuration option can also be used in the motor vehicle drive train in FIG 1 are used and largely corresponds to the variant 2 . The difference is that the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2 are arranged essentially axially in a plane by the second planetary gear set P2 axially largely at the level of the first planetary gear set P1 as well as being provided radially on the inside of this. Here are the third element E32 of the second planetary gear set P2 and the first element E11 of the first planetary gear set P1 preferably formed in one piece, in particular the third element for this purpose E32 of the second planetary gear set P2 forming ring gear is equipped on an outer circumference with a corresponding toothing. Likewise the second element E22 of the second planetary gear set P2 and the second element E21 of the first planetary gear set P1 preferably formed by a common planet carrier. The electric machine EM1 is also axially in one plane with the two planetary gear sets P1 and P2 placed. Otherwise, the embodiment corresponds to 5 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described in this regard.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Auch diese Ausführungsform entspricht weitestgehend 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 und hierbei konkret axial zwischen der Anschlussstelle GW1-A der ersten Antriebswelle GW1 und dem zweiten Schaltelement B. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 6th shows a schematic representation of a transmission G according to a fifth embodiment of the invention, as it is also in the motor vehicle drive train in 1 Can apply. This embodiment also largely corresponds to the variant according to 2 In contrast to this, there is now an additional electric machine EM2 is provided whose rotor R2 rotatably with the first drive shaft GW1 connected is. The other electric machine EM2 is also located coaxially to the two planetary gear sets P1 and P2 placed, with a stator S2 the other electric machine EM2 on the non-rotatable component GG is fixed. The other electric machine is located here EM2 axially on one of the second planetary gear set P2 remote side of the first planetary gear set P1 and here specifically axially between the connection point GW1-A the first drive shaft GW1 and the second switching element B. . Otherwise, the embodiment corresponds to 6th according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described in this regard.

In 7 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe G aus den 2 bis 6 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 7th is an exemplary shift pattern for the transmission G from the 2 until 6th shown in a table. As can be seen, between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA a total of three courses each 1 until 3 can be realized, with an X in the columns of the circuit diagram indicating which of the switching elements A. until D. in which of the aisles 1 until 3 is always closed.

Wie in 7 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 ersten Schaltelements A dargestellt werden kann. Während bei der ersten Variante 2.1 und auch bei der zweiten Variante 2.2 jeweils die Elektromaschine EM1 mit eingebunden ist, so dass hybridisch unter gleichzeitigem Einsatz der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM1 gefahren werden kann, ist die Elektromaschine EM1 im Falle 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 7th can be seen, is a first course 1 between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA by actuating the second switching element B. and the fourth switching element D. switched. Furthermore, there is a second gear between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA in a first variant 2.1 by actuating the first switching element A. and the fourth switching element D. , with the second gear also still in a second variant 2.2 by closing the first switching element A. and the third switching element C. as well as in a third variant 2.3 by actuating the first switching element A. can be represented. While with the first variant 2.1 and also with the second variant 2.2 each the electric machine EM1 is involved, so that it is hybrid with the simultaneous use of the internal combustion engine VKM and the electric machine EM1 can be driven is the electric machine EM1 in the case of the third variant 2.3 disconnected. The latter can, however, have the advantage that the electric machine EM1 does not have to run during operation. Finally there is a third gear 3 between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA by actuating the second switching element B. and the third switching 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 beide Planetenradsätze P1 und P2 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt ist.Although the switching elements A. until D. are each designed as positive shifting elements, a shift between the first gear 1 and the first variant 2.1 of the second gear and between the second variant 2.2 the second gear and the third gear 3 can be implemented under load. The reason for this is that the fourth switching element D. both on first gear 1 as well as the first variant 2.1 of the second gear is involved, so that in the course of the shifts the output via the electric machine EM1 can be supported in the closed state of the fourth switching element D. over both planetary gear sets P1 and P2 with the output shaft GWA is coupled.

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 die Elektromaschine EM1 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.The output can also be via the electric machine EM1 be supported when making a circuit between the second variant 2.2 the second gear and the third gear 3 is carried out, as the third shift element is used on both gears C. is involved. Because the electric machine EM1 in the closed state of the third switching element C. directly rotatably with the output shaft GWA connected, the electric machine EM1 support the output accordingly. A synchronization of the shifts can be achieved by corresponding regulation of the upstream internal combustion engine VKM take place so that the respective switching element to be designed can be opened load-free and the switching element to be closed subsequently can be closed load-free.

Die Getriebe G aus den 2 bis 6 können zudem noch in anderweitigen Betriebsmodi unter Zuhilfenahme der Elektromaschine EM1 betrieben werden: so kann ein rein elektrisches Fahren in einem ersten Gang E0 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. Dadurch wird bei geschlossenem, vierten Schaltelement D die Elektromaschine EM1 über beide Planetenradsätze P1 und P2 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt, wobei die Übersetzung des ersten Ganges E0 hierbei kürzer ist als die Übersetzung des ersten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges 1.The transmission G from the 2 until 6th can also be used in other operating modes with the aid of the electric machine EM1 operated: this is how purely electric driving can be done in first gear E0 take place, which between the second drive shaft GW2 and the output shaft GWA is effective and the fourth switching element to represent it D. is to be transferred to a closed state. As a result, when the fourth switching element is closed D. the electric machine EM1 over both planetary gear sets P1 and P2 with the output shaft GWA coupled, the translation of the first gear E0 here is shorter than the translation of the first, between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA effective Ganges 1 .

Außerdem kann zwischen der zweiten Antriebswelle GW2 und der Abtriebswelle GWA noch ein zweiter Gang E2 realisiert werden, zu dessen Darstellung das dritte Schaltelement C zu schließen ist. Dadurch wird die Abtriebswelle GWA dann direkt drehfest mit der zweiten Antriebswelle GW2 und damit auch dem Rotor R1 der Elektromaschine EM1 verbunden. Eine Übersetzung dieses zweiten Ganges E2 entspricht dabei der Übersetzung des zweiten, zwischen der ersten Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wirksamen Ganges.In addition, between the second drive shaft GW2 and the output shaft GWA a second course E2 can be realized, for its representation the third switching element C. is to close. This becomes the output shaft GWA then directly rotatably with the second drive shaft GW2 and thus also the rotor R1 the electric machine EM1 connected. A translation of this second course E2 corresponds to the translation of the second, between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA effective Ganges.

In vorteilhafter Weise kann ausgehend vom ersten Gang E0 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 E2 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 first gear E0 starting the internal combustion engine VKM in the corridor 1 or the first variant 2.1 of the second gear, since the fourth shift element is also in each of these gears D. closed is. The same is true of the second gear E2 out into the corridors 2.2 and 3 possible, since the third switching element is also attached to each of these C. is involved. In this respect, it is possible to move quickly from purely electric driving to driving via 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 über den zweiten Planetenradsatz P2 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 hierbei schneller dreht als die erste Antriebswelle GW1. 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 loading or start function can be implemented. Because in the closed state of the second switching element B. is the second drive shaft GW2 via the second planetary gear set P2 with the first drive shaft GW1 coupled and thus also with the internal combustion engine VKM . At the same time, however, there is no frictional connection to the output shaft GWA , the second drive shaft GW2 rotates faster than the first drive shaft GW1 . In generator operation of the electric machine EM1 can use an electrical energy store via the internal combustion engine VKM be charged while in the electric motor operation of the electric machine EM1 starting the internal combustion engine VKM via the electric machine EM1 is feasible.

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, the speed of the electric machine can be reduced EM1 be designed in mechanical or hybrid operation: after one over the Electric machine EM1 torque-assisted shift from first gear 1 into second gear or after starting the internal combustion engine VKM second gear results in hybrid driving in the first variant 2.1 of the second course. In order to lower the speed of the electric machine EM in second gear at higher driving speeds, the first variant 2.1 of the second gear to the second variant 2.2 be switched in which the rotor R1 has a lower speed. This changeover takes place while maintaining the tractive force via the internal combustion engine VKM when the first switching element is closed A. . The fourth switching element, which is then free of load, is used for this D. designed and the also load-free, third switching element C. inserted, the speed adjustment taking place 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 VKM by opening the first switching element A. can be uncoupled at any time, even without the presence of an additional separating clutch, while the electric machine EM1 the vehicle drives or brakes. Furthermore, when the vehicle slows down, a downshift from second gear to first gear is possible 1 be prepared by first of the second variant 2.2 in the first variant 2.1 is changed while the internal combustion engine VKM the tensile force when the first switching element is closed A. receives. In the first variant 2.1 of the second gear is then again the fourth shift element D. closed, which is required when shifting down from second gear to first gear 1 the pulling force from the electric machine EM1 to support.

Bei dem Getriebe G aus 6 kann darüber hinaus über die weitere Elektromaschine EM2 noch die Verbrennungskraftmaschine VKM bei einer Synchronisation der Schaltelemente B und C 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 transmission G the end 6th can also use the other electric machine EM2 nor the internal combustion engine VKM when the switching elements are synchronized B. and C. get supported. In addition, the other electric machine can EM2 also for starting the internal combustion engine VKM or used for direct charging. Finally, a serial and therefore battery-independent driving operation as well as a hybrid operation with an extended range can be implemented.

Des Weiteren zeigt 8 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer sechsten 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. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 8 sonst der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore shows 8th a schematic representation of a transmission G according to a sixth possible embodiment of the invention, which is also used in the motor vehicle drive train 1 can be used. This configuration option again essentially corresponds to the variant 2 , but the difference is now the first switching element A. and the second switching element B. are not combined into a pair of switching elements, but can be brought into a closed state independently of one another via an associated actuating element. Otherwise, the design option corresponds to 8th otherwise according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described in this regard.

In 9 ist ein beispielhaftes Schaltschema für das Getriebe G aus 8 dargestellt, wobei dieses Schaltschema weitestgehend dem Schaltschema aus 7 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 7 Beschriebenen verwirklicht, so dass auf das zu 7 Beschriebene Bezug genommen wird.In 9 is an exemplary shift pattern for the transmission G the end 8th shown, this circuit diagram largely from the circuit diagram 7th is equivalent to. The only difference is that now due to the fact that the switching elements can be operated independently of one another A. and B. a fourth variant 2.4 of the second gear can be realized, which is between the first drive shaft GW1 and the output shaft GWA is effective. This is the fourth variant 2.4 by closing the first switching element A. and the second switching element B. switched. The other gears and the otherwise possible operating modes are analogous to that in 7th Realized as described, so that towards that 7th Described is referred to.

Ferner geht aus 10 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer sechsten Ausführungsform der Erfindung hervor, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden kann. Diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 6, 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 Klauenschaltelemente vor. Im Übrigen entspricht die Variante nach 10 sonst der Ausgestaltungsmöglichkeit nach 6, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Further goes out 10 a schematic representation of a transmission G according to a sixth embodiment of the invention, as it is also in the motor vehicle drive train in 1 Can apply. This embodiment corresponds essentially to the variant according to 6th , with the difference now being the first drive shaft GW1 at the junction GW1-A via a fifth switching element K0 non-rotatably with a connecting shaft ON can be connected, which then with the upstream internal combustion engine VKM is in connection in the motor vehicle drive train. The fifth switching element K0 is designed as a form-fitting switching element and is particularly preferably in the form of claw switching elements. Otherwise, the variant corresponds to 10 otherwise according to the design option 6th , so that reference is made to what has been described in this regard.

In 11 sind unterschiedliche Zustände I bis XI des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1 bei Verwendung des Getriebes G aus 10 tabellarisch dargestellt, wobei diese unterschiedlichen Zustände I bis XI durch unterschiedliche Einbindungen der beiden Elektromaschinen 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 11 are different states I to XI of the motor vehicle drive train 1 when using the gearbox G the end 10 tabulated, with these different states I to XI through different integration of the two electrical machines EM1 and EM2 as well as the internal combustion engine VKM be realized. There can be a total of eleven different states I. until XI being represented. The following columns then indicate which of the gears with regard to the electric machine EM1 , with regard to the further electric machine EM2 as well as with regard to the internal combustion engine VKM in the transmission G be switched, where 0 means that there is no connection to the respective electric machine EM1 or. EM2 or the Internal combustion engine VKM to the output shaft GWA is made.

Bei einem ersten Zustand I wird rein elektrisch über die Elektromaschine EM1 gefahren, indem im Getriebe G der erste Gang E0 auf die bereits zu 7 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 7 beschriebene Weise geschaltet wird. Im Zustand III wird dann wiederum alleine über die Elektromaschine EM1 gefahren, wobei hierzu im Getriebe G der zweite Gang E2 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 Elektromaschinen EM1 oder EM2 gefahren wird.In a first state I. becomes purely electric via the electric machine EM1 driven by in the gearbox G the first course E0 towards that already 7th described manner is switched. On the other hand takes place at state II an operation via the further electric machine EM2 instead of putting in gear G the third variant 2.3 of the second gear towards the 7th is switched in the manner described. In condition III is then again solely via the electric machine EM1 driven, with this in the gearbox G the second course E2 is switched, which is switched by simply pressing the third switching element C. results. With the states I. until III can be driven particularly effectively, since only with one of the two electric machines when the load is low EM1 or EM2 is driven.

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 E0 und der erste Gang 1, bei Zustand V der erste Gang E0 und die erste Variante 2.1 des zweiten Ganges, bei Zustand VI der zweite Gang E2 und die zweite Variante 2.2 des zweiten Ganges sowie bei Zustand VII der zweite Gang E2 und der dritte Gang 3 geschaltet.From the state IV up state VII is then both via the electric machine EM1 , as well as the other electric machine EM2 driven by both electric machines EM1 and EM2 by shifting the corresponding gears in the transmission G are involved together. So be at state IV the first course E0 and first gear 1 , at state V the first course E0 and the first variant 2.1 of the second gear, in condition VI the second course E2 and the second variant 2.2 of second gear as well as condition VII the second course E2 and the third gear 3 switched.

Bei den Zuständen VIII bis XI wird dann hybridisch unter Verwendung beider Elektromaschinen 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 7 beschrieben.With the states VIII until XI then becomes hybrid using both electric machines EM 1 and EM2 as well as the internal combustion engine VKM driven by the latter by closing the fifth switching element K0 is switched on. A synchronization of the fifth switching element K0 is in particular about the further electric machine EM2 realized. With regard to the shifting of the gears, the states correspond VIII until XI the states IV until VII , with the difference that now just the fifth switching element K0 is to close. The representation of the individual gears is in the columns for the individual shift elements A. , B. , C. and D. presented and specific to 7th described.

12 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 elektrisch über eine oder die beiden Elektromaschine EM1 und EM2 fährt. 12th shows part of an alternative embodiment of a motor vehicle drive train, in which the transmission G Another electric machine as the drive machine EM2 is upstream. The gear G is in accordance with the embodiment according to 2 designed. On the output shaft GWA of the transmission G is the gear G then again in connection with the following axle drive, as already shown in 1 was shown. A motor vehicle having this drive train is in this case designed as an electric vehicle, which is purely electric via one or both electric machines EM1 and EM2 moves.

In 13 sind unterschiedliche Zustände I bis VII des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 12 gezeigt, wobei diese Zustände den Zuständen I bis VII aus 11 und dem hierzu Beschriebenen entsprechen. Im Endeffekt wird also durch Zusammenspiel der beiden Elektromaschine EM1 und EM2 rein elektrisch gefahren. In 13th are different states I. until VII of the motor vehicle drive train 12th shown, these states being the states I. until VII the end 11 and correspond to what has been described for this purpose. In the end, the interaction of the two electric machines EM1 and EM2 driven purely electrically.

Schließlich zeigen noch die 14 bis 19 Abwandlungsmöglichkeiten der Getriebe G aus den 2 bis 6, 8 und 10. Diese Abwandlungsmöglichkeiten betreffen dabei anderweitige Einbindungsmöglichkeiten der Elektromaschine EM1. So ist in 14 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, they show 14th until 19th Modification options for the gearbox G from the 2 until 6th , 8th and 10 . These modification options relate to other options for integrating the electric machine EM1 . So is in 14th the electric machine EM1 not coaxial with the respective - not shown in any further detail here - wheelset RS of the transmission G placed, but offset from the axis. A connection is made via a spur gear stage SRS arising from a first spur gear SR1 and a second spur gear SR2 composed. The first spur gear SR1 is on the part of the wheelset RS non-rotatably on the second drive shaft GW2 tied up. The spur gear SR1 then stands with the spur gear SR2 in tooth engagement, which rotatably on an input shaft EW of the electric machine EM1 that is placed inside the electric machine EM1 the connection to the rotor of the electric machine - not shown any further here EM1 manufactures.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach 15 ist die Elektromaschine EM1 achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS des jeweiligen Getriebes G platziert. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 14 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 15th is the electric machine EM1 off-axis to the respective wheelset RS of the respective gear G placed. In contrast to the previous variant after 14th a connection is not via a spur gear stage SRS , but via a traction drive ZT performed. This traction drive ZT can be designed as a belt or chain drive. On the part of the wheelset RS is the traction drive ZT then on the second drive shaft GW2 tied up. Via the traction drive ZT there is then a coupling to an input shaft EW of the electric machine EM1 produced, in turn, within the electrical machine EM1 makes a connection to the rotor of the electric machine.

Im Falle der Abwandlungsmöglichkeit nach 16 ist eine Einbindung der achsversetzt zu dem jeweiligen Radsatz RS platzierten Elektromaschine EM1 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 EM1 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 after 16 is an integration of the axially offset to the respective wheelset RS placed electric machine EM1 via a planetary stage PS and a spur gear stage SRS realized. Here is the planetary stage PS the wheelset RS downstream, with the planetary stage on the output side PS then the spur gear stage SRS is provided via which the connection to the electric machine EM1 is made. The planetary stage PS consists of a ring gear HO , a planetary bridge PT and a sun gear SO together, with the planetary web PT at least one planet gear PR rotatably mounted leads, which both with the sun gear SO as well as the ring gear HO is in mesh.

Vorliegend ist der Planetensteg PT seitens des Radsatzes RS aus den 2 bis 6, 8 und 10 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.The present is the planetary bridge PT on the part of the wheelset RS from the 2 until 6th , 8th and 10 non-rotatably on the second drive shaft GW2 tied up. The ring gear is against it HO permanently on the non-rotatable component GG fixed while the sun gear SO non-rotatably with a first spur gear SR1 the spur gear stage SRS connected is. The first spur gear SR1 then meshes with a second spur gear SR2 the spur gear stage SRS , which rotatably on an input shaft EW of the electric machine EM1 is provided. In this case it is the electric machine EM1 so on the part of the wheelset RS connected via two translation levels.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus 17 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 16, 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 17 sonst der Variante nach 16, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Also with the possibility of modification 17th is an integration of the electric machine EM1 on the part of the wheelset RS via a planetary stage PS and a spur gear stage SRS performed. The modification option largely corresponds to the variant 16 , with the difference that at the planetary stage PS now the sun gear SO on the non-rotatable component GG is fixed while the ring gear HO non-rotatably with the first spur gear SR1 the spur gear stage SRS connected is. Specifically, the ring gear is here HO and the first spur gear SR1 preferably formed in one piece by the ring gear HO is equipped with a toothing on an outer circumference. Otherwise, the possibility of modification corresponds to 17th otherwise according to the variant 16 , so that reference is made to what has been described in this regard.

Des Weiteren zeigt 18 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 6, 8 und 10, wobei auch hier eine Einbindung der Elektromaschine EM1 über eine Stirnradstufe SRS und eine Planetenstufe PS vorgenommen. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach 17 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 18th Another possibility to modify the gearbox G from the 2 until 6th , 8th and 10 , whereby also here an integration of the electric machine EM1 via a spur gear stage SRS and a planetary stage PS performed. In contrast to the previous variant after 17th follows the wheelset RS but here the spur gear stage first SRS while the planetary stage PS in the power flow between the spur gear stage SRS and electric machine EM1 is provided. The planetary stage PS again includes the elements ring gear HO , Planetary bridge PT and sun gear SO , with the planetary web PT several planet gears PR1 and PR2 rotatably mounted leads, each with both the sun gear SO as well as the ring gear HO are in mesh.

Wie in 18 zu erkennen ist, ist ein erstes Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS seitens des Radsatzes RS der Getriebe G aus den 2 bis 6, 8 und 10 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 18th can be seen is a first spur gear SR1 the spur gear stage SRS on the part of the wheelset RS the gearbox G from the 2 until 6th , 8th and 10 non-rotatably connected, this connection being on the second drive shaft GW2 is completed. The first spur gear SR1 meshes with a second spur gear SR2 the spur gear stage SRS , which rotates with the planetary bridge PT the planetary stage PS connected is. The ring gear HO is permanently on the non-rotatable component GG fixed while the sun gear SO non-rotatably on an input shaft EW of the electric machine EM1 is provided.

Schließlich zeigt noch 19 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den 2 bis 6, 8 und 10, wobei diese Abwandlungsmöglichkeit im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 18 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 19 sonst der Variante nach 18, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Finally still shows 19th Another possibility to modify the gearbox G from the 2 until 6th , 8th and 10 , whereby this possibility of modification is essentially according to the previous variant 18th is equivalent to. The only difference is that now the sun gear SO the planetary stage PS permanently on the non-rotatable component GG is fixed while the ring gear HO the planetary stage PS non-rotatably with the input shaft EW of the electric machine EM1 connected is. Otherwise, the possibility of modification corresponds to 19th otherwise according to the variant 18th , so that reference is made to what has been described in this regard.

Die in den 14 bis 19 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 sowie auch die in 4 gezeigte Variante des zweiten Planetenradsatzes P2 als Plus-Planetensatz auch bei allen anderen Varianten entsprechend verwirklicht werden. Gleiches gilt für die Anordnung der beiden Planetenradsätze P1 und P2 in einer Ebene.The ones in the 14th until 19th The modification options shown can also be used in an analogous manner with regard to a further electric machine EM2 can be realized if this is provided. Furthermore, the in 3 Shown version of the first planetary gear set P1 as a plus planetary gear set as well as the in 4th shown variant of the second planetary gear set P2 can also be implemented as a plus planetary gear set in all other variants. The same applies to the arrangement of the two planetary gear sets P1 and P2 in one plane.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden.By means of the embodiments according to the invention, a transmission with a compact structure and with good efficiency can be realized.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

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
E0E0
erster Gangfirst course
E2E2
zweiter Gangsecond gear
GW1GW1
Erste AntriebswelleFirst drive shaft
GW1-AGW1-A
AnschlussstelleJunction
GW2GW2
Zweite AntriebswelleSecond drive shaft
GWAGWA
AbtriebswelleOutput shaft
GWA-AGWA-A
AnschlussstelleJunction
ANON
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
PSPS
PlanetenstufePlanetary stage
HOHO
HohlradRing gear
PTPT
PlanetenstegPlanetary bridge
PRPR
PlanetenradPlanetary gear
PR1PR1
PlanetenradPlanetary gear
PR2PR2
PlanetenradPlanetary gear
SOSO
SonnenradSun gear
ZTZT
ZugmitteltriebTraction drive
VKMVKM
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
TSTS
TorsionsschwingungsdämpferTorsional vibration damper
AGAG
DifferentialgetriebeDifferential gear
DWDW
AntriebsräderDrive wheels
I bis XII to XI
Zuständeconditions

Claims (13)

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 die zweite Antriebswelle (GW2) das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbindet, - dass das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander in Verbindung stehen, - dass das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) festgesetzt ist, - dass die erste Antriebswelle (GW1) über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar und mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest mit dem zweiten Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und dem zweiten Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) in Verbindung bringbar ist, - dass die zweite Antriebswelle (GW2) über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar ist, - und dass die Abtriebswelle (GWA) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem dritten Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) in Verbindung bringbar 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), the planetary gear sets (P1, P2) each comprising a plurality of elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32), a first (A), a second (B), a third (C) and a fourth shift element (D ) are provided, and a rotor (R1) of the electric machine (EM1) is connected to the second drive shaft (GW2), characterized in that - the second drive shaft (GW2) is the first element (E11) of the first planetary gear set (P1) and the third element (E32) of the second planetary gear set (P2) non-rotatably connected to one another, - that the second element (E21) 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, - that the first element (E12) of the second planet - that the first drive shaft (GW1) can be connected non-rotatably to the output shaft (GWA) via the first shift element (A) and non-rotatably connected to the second element (E21) of the first planetary gear set by means of the second shift element (B) ( P1) and the second element (E22) of the second planetary gear set (P2) can be brought into connection, - that the second drive shaft (GW2) can be connected to the output shaft (GWA) in a rotationally fixed manner via the third shift element (C), - and that the output shaft (GWA) can be brought into connection with the third element (E31) of the first planetary gear set (P1) in a rotationally fixed manner by means of the fourth switching element (D). 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.Gearbox (G) Claim 1 , characterized in that by selectively closing the four shift elements (A, B, C, D) - a first gear (1) between the first drive shaft (GW1) and the output shaft (GWA) by actuating the second (B) and the fourth shift element (D), - a second gear between the first drive shaft (GW1) and the output shaft (GWA) in a first variant (2.1) by closing the first (A) and fourth shift 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 pressing the first (A) and the second switching element (B), - and a third gear (3) between the first drive shaft (GW1) and the output shaft (GW2) by pressing the second (B ) and the third switching element (c) results. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Gang (E0) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des vierten Schaltelements (D) sowie ein zweiter Gang (E2) zwischen der zweiten Antriebswelle (GW2) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des dritten Schaltelements (C) ergibt.Gearbox (G) Claim 1 or 2 , characterized in that a first gear (E0) between the second drive shaft (GW2) and the output shaft (GWA) by closing the fourth shift element (D) and a second gear (E2) between the second drive shaft (GW2) and the output shaft (GWA) by pressing the third switching element (C) results. 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 non-rotatably to a connection shaft (AN) via a fifth shift 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 form-fitting 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 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Planetenradsatz (P1; P2) als Plus-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 ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element (E31; E32) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1; P2) um einen jeweiligen Planetensteg handelt.Gear (G) according to one of the preceding Claims 1 until 6th , characterized in that the respective planetary gear set (P1; P2) is present as a plus planetary 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 ring gear and the respective third element (E31; E32) of the respective planetary gear set (P1; P2) is a respective planetary web. 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 shift element (A) and the second shift element (B) are combined to form a pair of shift elements (SP1) to which an actuation element is assigned, the actuation element being used from 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 shift element (C) and the fourth shift element (D) are combined to form a pair of shift elements (SP2) to which an actuation element is assigned, the actuation element being used from 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. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R1) der Elektromaschine (EM1) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbunden ist oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der zweiten Antriebswelle (GW2) in Verbindung steht.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (R1) of the electric machine (EM1) is non-rotatably connected to the second drive shaft (GW2) or is connected to the second drive shaft (GW2) via at least one transmission stage. Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 11.Motor vehicle drive train for a hybrid or electric vehicle, comprising a transmission (G) according to one or more of the Claims 1 until 11 . 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 only the second switching element (B) is closed to display a charging mode or a starting mode.
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