DE102018207992A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Stefan Beck
Michael Wechs
Lennart Knipper
Jens Moraw
Gerhard Niederbrucker
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GWA), vier Planetenradsätze (P1, P2, P3, P4) sowie zumindest fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E), wobei durch selektives Betätigen der zumindest fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E) unterschiedliche Gänge schaltbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, einen dritten Planetenradsatz und einen vierten Planetenradsatz, wobei die Planetenradsätze jeweils mehrere Elemente umfassen, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein vorgenanntes Getriebe zur Anwendung kommt.
  • Bei Kraftfahrzeugen sind mehrgängige Getriebe bekannt, bei welchen mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle durch Betätigung entsprechender Schaltelemente geschaltet werden können, 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. Bei Getrieben für Hybridfahrzeuge wird ein vorgenanntes Getriebe häufig auch mit einer oder auch mehreren Elektromaschinen kombiniert, wobei die Gänge des Getriebes dann auch zur Darstellung eines rein elektrischen Fahrens verwendet werden.
  • Aus der DE 10 2016 206 895 A1 geht ein Kraftfahrzeugantriebsstrang hervor, in welchem eine Antriebsmaschine mit einem Getriebe verbunden ist. Das Getriebe umfasst dabei bei einer Variante vier Planetenradsätze und fünf Schaltelemente, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflüsse von einer Antriebswelle zu einer Abtriebswelle des Getriebes unter Darstellung unterschiedlicher Gänge realisiert werden können. Dabei können insgesamt sechs Vorwärtsgänge sowie ein Rückwärtsgang geschaltet werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches sich durch eine kompakte Bauweise und einen einfachen Aufbau auszeichnet.
  • 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 16.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, einen dritten Planetenradsatz und einen vierten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen dabei mehrere Elemente, wobei hierbei jeder der Planetenradsätze bevorzugt über je ein erstes Element, je ein zweites Element und je ein drittes Element verfügt. Zudem sind ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden können. Besonders bevorzugt können dabei vom Übersetzungsverhältnis her sechs unterschiedliche Vorwärtsgänge sowie zwei Rückwärtsgänge gebildet werden.
  • 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.
  • 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.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Antriebswelle drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist. Ferner ist die Abtriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, Zudem sind das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden. Zudem sind das dritte Element des dritten Planetenradsatzes und das erste Element des vierten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden.
  • Ferner sind das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden und mittels des ersten Schaltelements festsetzbar. Das erste Element des dritten Planetenradsatzes kann mittels des zweiten Schaltelements mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden werden, ist also drehfest verbindbar. Das dritte Schaltelement ist derart angeordnet, dass stets zwei der drei Elemente des dritten Planetenradsatzes mittels des dritten Schaltelements zur Verblockung des dritten Planetenradsatzes drehfest verbindbar sind.
  • Bei dem ersten Planetenradsatz besteht eine erste Koppelung des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Bauelement sowie eine zweite Koppelung des zweiten Elements des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle. Eine von diesen beiden Koppelungen liegt als eine permanent drehfeste Verbindung vor, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des vierten Schaltelements herstellbar ist.
  • Bei dem dritten Planetenradsatz besteht eine erste Koppelung des zweiten Elements des vierten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Bauelement sowie eine zweite Koppelung des dritten Elements des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes. Eine von diesen beiden Koppelungen liegt als eine permanent drehfeste Verbindung vor, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des fünften Schaltelements herstellbar ist.
  • Mit anderen Worten sind also das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden. Ebenso sind das dritte Element des dritten Planetenradsatzes und das erste Element des vierten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden. Zudem sind das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden. Weiterhin ist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig drehfest mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden.
  • Des Weiteren steht die Antriebswelle des Getriebes ständig drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes und dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes in drehfester Verbindung.
  • Durch Schließen oder betätigen des ersten Schaltelements werden das dritte Element des ersten und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes gemeinsam festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert. Das zweite Schaltelement verbindet im betätigten Zustand das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander.
  • Hinsichtlich des ersten Planetenradsatzes gibt es bei dem erfindungsgemäßen Getriebe insgesamt zwei Koppelungen der Elemente des ersten Planetenradsatzes. So ist eine erste Koppelung in Form des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes mit einem drehfesten Bauelement vorhanden, während im Falle des zweiten Elements des ersten Planetenradsatzes eine zweite Koppelung mit der Abtriebswelle besteht. Eine der beiden vorgenannten Koppelungen ist dabei als permanent drehfeste Verbindung realisiert, während die noch verbleibende Koppelung als Verbindung vorliegt, die erst durch Schließen des vierten Schaltelements drehfest hergestellt wird.
  • Hinsichtlich des dritten Planetenradsatzes gibt es bei dem erfindungsgemäßen Getriebe insgesamt zwei Koppelungen der Elemente des dritten Planetenradsatzes. So ist eine erste Koppelung in Form des zweiten Elements des vierten Planetenradsatzes mit einem drehfesten Bauelement vorhanden, während im Falle des dritten Elements des vierten Planetenradsatzes eine zweite Koppelung mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes besteht. Eine der beiden vorgenannten Koppelungen ist dabei als permanent drehfeste Verbindung realisiert, während die noch verbleibende Koppelung als Verbindung vorliegt, die erst durch Schließen des fünften Schaltelements drehfest hergestellt wird.
  • Unter einer „Koppelung“ beim dritten Planetenradsatz ist im Sinne der Erfindung also eine Verbindung zu verstehen, die entweder als permanente Verbindung besteht oder aber erst durch Betätigen des fünften Schaltelements drehfest hergestellt wird.
  • Ist der dritte Planetenradsatz verblockt so ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl stets Eins. Anders ausgedrückt läuft der Planetenradsatz als Block um. Es gibt drei Möglichkeiten den dritten Planetenradsatz gemäß der Erfindung mittels des dritten Schaltelements zu verblocken, also zwei Elemente des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander zu verbinden.
  • Das dritte Schaltelement kann entweder
    • - das erste Element mit dem zweiten Element oder
    • - das erste Element mit dem dritten Element oder
    • - das zweite Element mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes
    drehfest miteinander verbinden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe liegt das erste Schaltelement als Bremse vor, die jeweils im geschlossenen Zustand die jeweils hieran anknüpfende Komponente bzw. die hieran anknüpfenden Komponenten jeweils festsetzen und in der Folge an einer Drehbewegung hindern
  • Hingegen liegen das zweite und dritte Schaltelement als Kupplung vor, die bei Betätigung jeweils die jeweils hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden.
  • Das vierte und fünfte Schaltelement ist je nach herzustellender Koppelung beim ersten bzw. dritten Planetenradsatz entweder als Bremse oder als Kupplung ausgeführt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Verluste aus.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich durch selektives Schließen der fünf Schaltelemente sechs Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle. So kann ein erster Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des zweiten und des fünften Schaltelements dargestellt werden, während sich ein zweiter Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Schließen des dritten und des fünften Schaltelements ergibt.
  • Ferner wird der dritte Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des ersten und des dritten Schaltelements geschaltet, während sich ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Schließen des zweiten und des dritten Schaltelements ergibt. Zudem wird der fünfte Gang zwischen der Antriebswelle und Abtriebswelle durch Betätigen des dritten und des vierten Schaltelements gebildet, wohingegen sich der sechste Gang zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle durch Schließen des zweiten und des vierten Schaltelements ergibt.
  • Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird 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.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist ein zusätzlicher Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten und zweiten Schaltelements darstellbar.
  • In Weiterbildung der Erfindung ergibt sich ein erster Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Schließen des zweiten und des fünften Schaltelements. In vorteilhafter Weise lassen sich also bei dem erfindungsgemäßen Getriebe auch Übersetzungsverhältnisse darstellen, in welchen eine Rückwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuges bei Einleitung einer gleichbleibenden Drehbewegung über eine vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Element des ersten Planetenradsatzes drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, wohingegen das erste Element des ersten Planetenradsatzes über das vierte Schaltelement festgesetzt werden kann. Bei dieser Ausführungsform sind also das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und die Abtriebswelle des Getriebes ständig drehfest miteinander in Verbindung, während das erste Element des ersten Planetenradsatzes durch Schließen des vierten Schaltelements festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert werden kann. In diesem Fall ist das vierte Schaltelement also als Bremse ausgestaltet.
  • Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes festgesetzt, wohingegen das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements drehfest mit der Abtriebswelle verbunden werden kann. In diesem Fall ist also das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig festgesetzt und wird damit auch permanent an einer Drehbewegung gehindert, während das zweite Element des dritten Planetenradsatzes erst durch Betätigen des vierten Schaltelements drehfest mit der Abtriebswelle des Getriebes in Verbindung gebracht wird. Dabei ist das vierte Schaltelement dann als Kupplung ausgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das dritte Element des vierten Planetenradsatzes drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, wohingegen das zweite Element des vierten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement festgesetzt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist also das dritte Element des vierten Planetenradsatzes ständig drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung, während das zweite Element des vierten Planetenradsatzes durch Schließen des fünften Schaltelements festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert werden kann. In diesem Fall ist das fünfte Schaltelement also als Bremse ausgestaltet.
  • Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das zweite Element des vierten Planetenradsatzes festgesetzt, wohingegen das dritte Element des vierten Planetenradsatzes mittels des fünften Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden werden kann. In diesem Fall ist also das zweite Element des vierten Planetenradsatzes ständig festgesetzt und wird damit auch permanent an einer Drehbewegung gehindert, während das dritte Element des vierten Planetenradsatzes erst durch Betätigen des fünften Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des ersten und mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht wird. Dabei ist das fünfte Schaltelement dann als Kupplung ausgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das erste Element des dritten Planetenradsatzes mittels dem dritten Schaltelement drehfest mit der Antriebswelle und damit mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden werden. In diesem Fall wird durch Betätigen des dritten Schaltelements das erste und dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden, wodurch der dritte Planetenradsatz verblockt wird.
  • Entsprechend einer hierzu alternativen Ausführungsform kann das zweite Element des dritten Planetenradsatzes mittels dem dritten Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatz verbunden werden. In diesem Fall wird durch Betätigen des dritten Schaltelements das zweite und dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden, wodurch der dritte Planetenradsatz verblockt wird.
  • Entsprechend einer hierzu alternativen Ausführungsform kann das erste Element des dritten Planetenradsatzes mittels dem dritten Schaltelement drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatz verbunden werden. In diesem Fall wird durch Betätigen des dritten Schaltelements das erste und zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden, wodurch der dritte Planetenradsatz verblockt wird.
  • Es ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, dass der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz gemeinsam in einer Radebene angeordnet sind. Mit anderen Worten liegen also der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe, wobei der erste Planetenradsatz hierbei bevorzugt radial innenliegend zum zweiten Planetenradsatz angeordnet ist. Weiter bevorzugt sind dabei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes bevorzugt einstückig ausgebildet.
  • Gemäß einer zu der vorgenannten Ausführungsform alternativen, bevorzugt aber ergänzenden Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz gemeinsam in einer Radebene angeordnet. In diesem Fall liegen dann also der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe, wobei dann insbesondere der dritte Planetenradsatz radial innenliegend zu dem vierten Planetenradsatz vorgesehen ist. Besonders bevorzugt sind dabei zudem das dritte Element des dritten Planetenradsatzes und das erste Element des vierten Planetenradsatzes einstückig ausgeführt.
  • Im Sinne der Erfindung kommen bevorzugt beide vorgenannten Varianten gemeinsam zur Anwendung, so dass die vier Planetenradsätze in zwei Radebenen vorgesehen werden, wodurch sich ein besonders kompakter axialer Aufbau realisieren lässt.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zudem eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe permanent mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Prinzipiell kann die Elektromaschine dabei 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 Antriebswelle verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit der Antriebswelle 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 Planetenradsätze dann zudem weiter bevorzugt zumindest zum Teil axial im Bereich der Elektromaschine sowie radial innenliegend zu dieser angeordnet sein, so dass sich die axiale Baulänge des Getriebes verkürzen lässt.
  • 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.
  • Durch die Integration einer Elektromaschine kann ein Getriebe geschaffen werden, welches sich für die Anwendung bei einem Hybrid-oder Elektrofahrzeug eignet. Denn aufgrund der Verbindung der Elektromaschine mit der Antriebswelle können die darstellbaren Übersetzungsverhältnisse des Getriebes, also sowohl die sechs Gänge, als auch die zwei Rückwärtsgänge, für ein rein elektrisches Fahren genutzt werden. Hierbei kann je eingeleiteter Drehbewegung der Elektromaschine eine Vorwärts-oder Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges dargestellt werden.
  • Im Getriebe können dabei einzelne Schaltelemente als Anfahrelemente verwendet werden, welche dann im Zuge eines Anfahrvorganges schlupfend geschlossen werden. Hierzu eignen sich insbesondere das zweite Schaltelement sowohl für Vorwärtsals auch für Rückwärtsfahrt oder aber das fünfte Schaltelement für Rückwärtsfahrt und das vierte Schaltelement für Vorwärtsfahrt. Alternativ dazu kann aber auch eine separate Anfahrkupplung zwischen der Elektromaschine und dem Getrieberadsatz positioniert werden.
  • Bei Anwendung eines vorgenannten Getriebes in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer als Brennkraftmaschine ausgestalteten Antriebsmaschine kann zudem ein Starten der vorgeschalteten Brennkraftmaschine über die Elektromaschine durch Schalten eines Neutralganges im Getriebe realisiert werden, wobei die Elektromaschine hierzu als Elektromotor zu betreiben ist. Außerdem kann auch ein Laden eines elektrischen Energiespeichers verwirklicht werden, indem die im Getriebe vorgesehene Elektromaschine als Generator betrieben und über die vorgeschaltete Antriebsmaschine angetrieben wird.
  • In Weiterbildung der Erfindung und insbesondere in Kombination der vorstehend beschriebenen Anordnung einer Elektromaschine ist zudem ein sechstes Schaltelement vorgesehen, über welches die Antriebswelle drehfest mit einer Anschlusswelle verbunden werden kann. Diese Anschlusswelle stellt dann in einem Antriebsstrang die Verbindung zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine her. Über das sechste Schaltelement kann die Antriebswelle dann von der vorgeschalteten Antriebsmaschine getrennt werden, so dass bei Vorsehen eine Elektromaschine im Getriebe ein rein elektrisches Fahren ohne Mitschleppen der vorgeschalteten Antriebsmaschine dargestellt werden kann.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein oder sind mehrere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt als Lamellenschaltelement ausgeführt. Kraftschlüssige Schaltelemente haben gegenüber formschlüssigen Schaltelementen den Vorteil, dass sie auch unter Last in einen geschlossenen Zustand überführt werden können. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, ein oder auch mehrere Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszuführen. Denn formschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie in einem geöffneten Zustand ein niedrigeres Schleppmoment aufweisen, als kraftschlüssige Schaltelemente. Für eine Ausführung als formschlüssiges Schaltelement eignet sich im vorliegenden Fall insbesondere das zweite Schaltelement, da dieses nur an der Darstellung des ersten Ganges, der zweiten Variante des zweiten Ganges und des ersten Rückwärtsganges beteiligt ist.
  • Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind erfindungsgemäß insbesondere koaxial zueinander liegend angeordnet. Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes dabei eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle insbesondere axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, an welchem auch eine die Verbindung zur vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der Antriebswelle vorgesehen ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
  • Insbesondere folgen dann die Planetenradsätze auf die Anschlussstellen der Antriebswelle und der Abtriebswelle axial in der Reihenfolge erster Planetenradsatz und zweiter Planetenradsatz sowie dritter Planetenradsatz und vierter Planetenradsatz, wobei bevorzugt der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz hierbei dann in einer Radebene und auch der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz in einer Radebene platziert sind. Bei den Schaltelementen liegt das zweite Schaltelement bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz andererseits, wobei das zweite Schaltelement hierbei weiter bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Schaltelement andererseits angeordnet ist.
  • Hingegen ist das erste Schaltelement axial auf einer den Anschlussstellen der Antriebswelle und der Abtriebswelle abgewandt liegenden Seite des dritten und des vierten Planetenradsatzes vorgesehen.
  • Das vierte Schaltelement ist bei Ausführung als Bremse axial auf einer den Anschlussstellen zugewandt liegenden Seite des ersten und des dritten Planetenradsatzes vorgesehen, während es bei einer Ausführung als Kupplung axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz andererseits platziert ist.
  • Das fünfte Schaltelement ist bei Ausführung als Bremse axial auf einer den Anschlussstellen abgewandt liegenden Seite des dritten und des vierten Planetenradsatzes vorgesehen, während es bei einer Ausführung als Kupplung axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz andererseits platziert ist.
  • Das dritte Schaltelement ist in der Variante, in der es das zweite und dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet bevorzugt axial auf einer den Anschlussstellen abgewandt liegenden Seite des dritten und des vierten Planetenradsatzes vorgesehen, während es in den anderen beiden Varianten bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits und dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz andererseits platziert ist.
  • Alternativ dazu könnte ein Abtrieb des Getriebes prinzipiell aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle der 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 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. Die Antriebswelle und auch die Abtriebswelle liegen auch hier koaxial zueinander.
  • Dabei folgen dann bevorzugt axial auf die Anschlussstelle der Antriebswelle zunächst der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz und im Weiteren dann der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz, wobei der dritte Planetenradsatz und der vierte Planetenradsatz hier insbesondere wiederum in einer Radebene und auch der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz in einer Radebene vorgesehen sind.
  • Das erste Schaltelement ist bevorzugt auf einer der Anschlussstelle der Abtriebswelle zugewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen oder auf einer der Anschlussstelle der Antriebswelle zugewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes und des vierten Planetenradsatzes vorgesehen.
  • Ferner sind das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz einerseits und dem ersten Planetenradsatz und den zweiten Planetenradsatz andererseits angeordnet sind.
  • Das vierte Schaltelement ist je nach Koppelung des ersten Planetenradsatzes axial auf einer der Anschlussstelle der Abtriebswelle zugewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen oder das vierte Schaltelement ist axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz einerseits und dem ersten Planetenradsatz und den zweiten Planetenradsatz andererseits angeordnet. Im ersten Fall ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes mittels des als Bremse ausgeführten vierten Schaltelements festsetzbar. Im zweiten Fall ist das vierte Schaltelement als Kupplung ausgeführt und das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig festgesetzt.
  • Das fünfte Schaltelement ist bei Ausführung als Bremse ebenfalls auf einer der Anschlussstelle der Antriebswelle zugewandt liegenden Seite des dritten und des vierten Planetenradsatzes vorgesehen, wohingegen es bei Ausführung als Kupplung gemeinsam mit dem zweiten Schaltelement und dem dritten Schaltelement axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz einerseits und dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz andererseits platziert ist.
  • 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.
  • Alternativ dazu könnten aber einer oder auch mehrere 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.
  • 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. Besonders bevorzugt liegen aber alle vier Planetenradsätze als Minus-Planetensätze vor.
  • 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 als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges und ist dann bevorzugt zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen der 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges entsprechend einer ersten Ausführungsform;
    • 2 bis 8 je eine schematische Darstellung jeweils eines Getriebes, wie es jeweils bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann;
    • 9 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 10 bis 14 je eine schematische Darstellung jeweils eines Getriebes, wie es jeweils bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 7 zur Anwendung kommen kann; und
    • 15 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 8 und 10 bis 14.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines Kraftfahrzeuges entsprechend einer ersten Ausführungsform, 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.
  • 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 zusammen, welcher vier Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 umfasst. Dabei weist jeder der Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 je ein erstes Element E11 bzw. E12 bzw. E13 bzw. E14, je ein zweites Element E21 bzw. E22 bzw. E23 bzw. E24 und je ein drittes Element E31 bzw. E32 bzw. E33 bzw. E34 auf. Das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 bzw. E13 bzw. E14 ist dabei jeweils durch je ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 bzw. P4 gebildet, während das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 bzw. E24 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 bzw. P4 als je ein Planetensteg und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 bzw. E34 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 bzw. P4 als je ein Hohlrad vorliegt.
  • Im vorliegenden Fall liegen also der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2, der dritte Planetenradsatz P3 und auch der vierte Planetenradsatz P4 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 den Planetenradsätzen P1, P2, P3 und P4 jeweils mehrere Planetenräder vorgesehen.
  • Sofern es die Anbindung zulässt, könnten einer oder auch mehrere der Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 jeweils auch als Plus-Planetensatz ausgeführt werden, wobei im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetensatz dann das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 bzw. E24 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 bzw. E34 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.
  • Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G insgesamt fünf Schaltelemente in Form eines ersten Schaltelements A, eines zweiten Schaltelements B, eines dritten Schaltelements C, eines vierten Schaltelements D und eines fünften Schaltelements E. Dabei sind die Schaltelemente A, B, C und D jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt und liegen bevorzugt als Lamellenschaltelemente vor. Das Schaltelement E ist als ein formschlüssiges Schaltelement ausgeführt und liegt bevorzugt als eine Klaue oder als eine Synchronisierung vor. Zudem sind das erste Schaltelement A, das vierte Schaltelement D und das fünfte Schaltelement E als Bremsen ausgeführt, während das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement E als Kupplungen vorliegen.
  • Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 sind permanent drehfest miteinander verbunden und zudem permanent mit dem dritten Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden. Ferner sind das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 permanent drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam ständig mit einer Abtriebswelle GWA des Getriebes G in Verbindung. Das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P3 und das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 sind permanent drehfest miteinander verbunden. Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 und das erste Element E14 des vierten Planetenradsatzes P4 sind permanent drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam ständig drehfest mit einer Antriebswelle GW1 in Verbindung.
  • Wie zudem in 2 zu erkennen ist, können das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 gemeinsam mit dem dritten Element E34 des vierten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement A an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil des Getriebegehäuses handelt. Der Steg des ersten und zweiten Planetenradsatzes (also die zweiten Elemente E21 und E12) kann über das zweite Schaltelement B mit dem ersten Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden werden. Das dritte Schaltelement C verblockt den dritten Planetenradsatz indem es bei Betätigung desselben das erste Element E13 und das dritte Element E33 drehfest miteinander verbindet.
  • Über das vierte Schaltelement D kann das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden.
    Vorliegend sind der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 gemeinsam in einer Radebene angeordnet, indem der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 axial im Wesentlichen auf derselben Höhe liegen und der erste Planetenradsatz P1 hierbei radial innenliegend zum zweiten Planetenradsatz P2 vorgesehen ist. Besonders bevorzugt sind dabei außerdem das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 einstückig ausgeführt, indem beispielsweise das das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 bildende Hohlrad an einem Außenumfang mit einer zusätzlichen Verzahnung ausgestattet ist, über welche das Sonnenrad in Form des ersten Elements E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 gebildet wird.
  • Ebenso sind auch der dritte Planetenradsatz P3 und der vierte Planetenradsatz P4 gemeinsam in einer Radebene platziert, wobei der dritte Planetenradsatz P3 und der vierte Planetenradsatz P4 hierbei axial im Wesentlichen auf derselben Höhe liegen sowie der dritte Planetenradsatz P3 radial innenliegend zum vierten Planetenradsatz P4 angeordnet ist. Hierbei sind das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 und das erste Element E14 des vierten Planetenradsatzes P4 insbesondere einstückig ausgeführt, indem an einem Bauteil sowohl die das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes P3 bildende Verzahnung, als auch die das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes P4 bildende Verzahnung ausgestaltet sind.
  • Sowohl die 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 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 Antriebswelle GW1 ausgerichtet ist. Zudem sind die Antriebswelle GW1 und die Abtriebswelle GWA koaxial zueinander liegend angeordnet.
  • Die Planetenradsätze P1 und P2 liegen ebenfalls koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA, wobei sie auf die Anschlussstelle GW1 -A der Antriebswelle GW1 axial in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1 und zweiter Planetenradsatz P2 sowie dritter Planetenradsatz P3 und vierter Planetenradsatz P4 folgen.
  • Wie zudem aus 2 hervorgeht, sind das erste Schaltelement A und das fünfte Schaltelement E axial auf einer dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 und des vierten Planetenradsatzes P4 vorgesehen. Dagegen sind das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 einerseits sowie dem dritten Planetenradsatz P3 und dem vierten Planetenradsatz P4 andererseits angeordnet, wobei hierbei das dritte Schaltelement C axial zwischen dem zweiten Schaltelement B einerseits und dem dritten Planetenradsatz P3 und dem vierten Planetenradsatz P4 andererseits platziert ist. Das vierte Schaltelement D hingegen ist axial auf einer dem dritten und vierten Planetenradsatz P3, P4 abgewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes P1 und des zweiten Planetenradsatzes P2 vorgesehen.
  • Ferner zeigt 3 eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht diese Ausführungsform im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun das dritte Schaltelement C nicht mehr das erste Elemente E13 des dritten Planetenradsatzes P3 mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest miteinander verbindet, sondern nunmehr das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest miteinander verbindet. Das bedeutet, dass im Unterschied zu 2 nicht mehr das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3, sondern nunmehr das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 über das dritte Schaltelement C mit der Antriebswelle GW1 verbunden werden kann. Das dritte Schaltelement C ist dabei nicht mehr axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 einerseits und dem dritten Planetenradsatz P3 und dem vierten Planetenradsatz P4 andererseits angeordnet, sondern axial auf derjenigen Seite des dritten Planetenradsatzes und des vieren Planetenradsatzes P3, P4, die dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz P1, P2 abgewandt ist. Die Ausführungsform gemäß 3 stellt eine sogenannte Verblockungsvariante zu der Ausführung gemäß 2 dar. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 4 geht eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer dritten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei diese Ausgestaltungsmöglichkeit ebenfalls weitestgehend der Variante nach 2 entspricht. Im Unterschied zu 2 erfolgt die Verblockung des dritten Planetenradsatzes P3 durch das dritte Schaltelement C durch eine drehfeste Verbindung des ersten Elements E13 des dritten Planetenradsatzes P3 mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3. Bei der Ausführungsform gemäß 4 handelt es sich um eine weitere Verblockungsvariante zu 2 bzw. 3. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2 bzw. 3, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend eines vierten Ausführungsform der Erfindung. Auch diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2 und kann bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 zur Anwendung kommen. Im Unterschied zur Variante nach 2 ist das zweite Element E24 des vierten Planetenradsatzes P4 an einem Getriebegehäuse GG festgesetzt, das heißt, dauerhaft an einer Drehung gehindert. Das in 2 als Bremse ausgeführte Schaltelement E liegt nunmehr als eine Kupplung E vor, die, wenn sie betätigt wird, das dritte Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 mit dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindet. Er handelt sich hierbei um eine Kupplungsvariante des fünften Schaltelements E. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach 5 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu beschriebene Bezuggenommen wird.
  • Aus 6 geht eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer fünften Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei diese Ausgestaltungsmöglichkeit ebenfalls weitestgehend der Variante nach 2 entspricht. Im Unterschied zur Variante nach 2 ist das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig an einem Getriebebauteil GG festgesetzt, das heißt, permanent an einer Drehung gehindert. Hingegen kann das vierte Schaltelement, das nunmehr als eine Kupplung D vorliegt, das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 mit der Abtriebswelle GWA-A drehfest verbinden. Es handelt sich hierbei um eine sogenannte Kupplungsvariante des Schaltelements D. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Auch diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 2 und kann bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang nach 1 zur Anwendung kommen. Im Unterschied zu der Variante nach 2 ist dabei bei dem Getriebe G neben dem Radsatz RS, welcher analog zu der Variante nach 2 gestaltet ist, zusätzlich noch eine Elektromaschine EM vorgesehen, welche koaxial zu der Antriebswelle GW1 und auch der Abtriebswelle GWA und damit auch den Planetenradsätzen P1, P2, P3 und P4 angeordnet ist. Ein Rotor R der Elektromaschine EM ist dabei drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden, während ein Stator S der Elektromaschine EM ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Außerdem verfügt das Getriebe G noch über ein sechstes Schaltelement K0, das als kraftschlüssiges Schaltelement in Form eines Lamellenschaltelements ausgeführt ist und bei Betätigung die Antriebswelle GW1 an ihrer Anschlussstelle GW1-A drehfest mit einer Anschlusswelle AN verbindet. Die Anschlusswelle AN ist dann innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstrangs aus 1 drehfest mit der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM verbunden. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • Ferner geht aus 8 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer siebten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, die weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 7 entspricht. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 1 Anwendung finden, wobei sie sich von der Variante nach 7 nun dadurch unterscheidet, dass eine Elektromaschine EM nicht koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA liegend vorgesehen ist, sondern achsversetzt zu diesem platziert ist. Dabei wird eine Anbindung eines vorliegend nicht weiter dargestellten Rotors der Elektromaschine EM über eine Stirnradstufe SRS vorgenommen, die sich aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zusammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden und kämmt mit dem zweiten Stirnrad SR2, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM platziert ist. Die Eingangswelle EW stellt dann innerhalb der Elektromaschine EM eine drehfeste Verbindung zu dem Rotor her. Die Elektromaschine EM überdeckt dabei axial mit den Planetenradsätzen P1 bis P4 und auch im Wesentlichen mit den Schaltelementen A, B, C, D und E, so dass ein kompakter axialer Aufbau verwirklicht wird. Ansonsten entspricht die Variante nach 8 der Ausführungsform nach 7, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • Des Weiteren zeigt 9 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit. Dabei umfasst auch dieser Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM, die abtriebsseitig über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Das Getriebe G wiederum steht an einer Abtriebsseite mit einem nachfolgenden Achsgetriebe AG in Verbindung, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges verteilt wird. Erneut sind dabei das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS in einem gemeinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches auch das Differenzialgetriebe AG integriert sein kann. Zudem sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Differenzialgetriebe AG in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes ausgerichtet.
  • Aus 10 geht eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer achten Ausführungsform der Erfindung hervor, wie sie bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 9 zur Anwendung kommen kann. Dabei umfasst das Getriebe G einen Radsatz RS welcher sich aus vier Planetenradsätzen P1, P2, P3 und P4 zusammensetzt. Außerdem weist der Radsatz RS des Getriebes G fünf Schaltelemente A, b, C, D und E auf. Die Schaltelemente A bis D sind als Lamellenschaltelemente gestaltet. Das Schaltelement E ist als eine Klaue gestaltet. Elemente E11, E21, E31, E12, E22, E32, E13, E23, E33, E14, E24 und E34 der Planetenradsätze P1 bis P4 sind dabei analog zu dem zur 2 beschriebenen untereinander verbunden bzw. werden über die Schaltelemente A, B, C, D und E analog zu dem zu 2 beschriebenen verbunden. unterschiedlich gegenüber der Variante nach 2 ist nun, dass Anschlussstellen GW1-A und GWA-A der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes G vorgesehen sind, um die jeweilige Anbindung innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstrangs aus 9 herstellen zu können. In axialer Richtung folgen dann auf die Anschlussstelle GW1-A der Antriebswelle GW1 zunächst der dritte Planetenradsatz P3 und der vierte Planetenradsatz P4 in einer Radebene und erst in der Folge der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 in einer weiteren Radebene. Die Schaltelemente A bis E sind analog zu dem zu 2 beschriebenen angeordnet. Auch im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 10 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu beschriebenen Bezug genommen wird.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer neunten Ausführungsform der Erfindung, die weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 10 entspricht und ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 9 zur Anwendung kommen kann. Unterschiedlich gegenüber der Variante nach 10 ist nun, dass das zweite Element E24 des vierten Planetenradsatzes P4 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Darüber hinaus steht das dritte Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 nicht ständig drehfest mit dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 in Verbindung, sondern eine drehfeste Verbindung wird erst durch schließen eines fünften Schaltelements E hergestellt. Das fünfte Schaltelement E ist hierbei als Kupplung ausgeführt. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 11 der Variante nach 9, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 12 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes entsprechend einer zehnten Ausführungsform der Erfindung hervor. Auch diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 10 und kann bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 9 zur Anwendung kommen. Unterschiedlich gegenüber der Variante nach 10 ist nun, dass das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Darüber hinaus steht das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 nicht ständig drehfest mit der Abtriebswelle GWA in Verbindung, sondern eine drehfeste Verbindung wird erst durch schließen eines vierten Schaltelements D hergestellt. Das vierte Schaltelement D ist hierbei als Kupplung ausgeführt und liegt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 einerseits sowie dem dritten Planetenradsatz P3 und dem vierten Planetenradsatz P4 andererseits, wobei es konkret axial zwischen dem zweiten Schaltelement B und dem ersten Planetenradsatz P1 und dem zweiten Planetenradsatz P2 angeordnet ist. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 12 der Variante nach 10, so dass auf das hierzu beschriebene Bezuggenommen wird.
  • Aus 13 geht eine schematische Darstellung eines Getriebes G entsprechend einer zehnten Ausführungsform der Erfindung hervor. Auch diese Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der Variante nach 10 und kann bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 9 zur Anwendung kommen. Im Unterschied zu der Variante nach 10 ist dabei bei dem Getriebe G neben dem Radsatz RS, welche dem Radsatz RS der Variante nach 10 entspricht, zusätzlich noch eine Elektromaschine EM vorgesehen, die koaxial zu der Antriebswelle GW1 und auch der Abtriebswelle GWA und damit auch den Planetenradsätzen P1, P2, P3 und P4 angeordnet ist. Ein Rotor R der Elektromaschine EM ist dabei drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden, während ein Stator S der Elektromaschine EM ständig an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Außerdem ist bei dem Getriebe G noch ein sechstes Schaltelement K0 vorgesehen, welches als kraftschlüssiges Schaltelement und hierbei konkret als Lamellenschaltelement ausgeführt ist und bei Betätigung die Antriebswelle GW1 an ihrer Anschlussstelle GW1-A drehfest mit einer Anschlusswelle AN verbindet. Die Anschlusswelle AN ist dann innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstrangs aus 9 drehfest mit der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM verbunden. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 13 der Variante nach 10, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • Schließlich zeigt 14 eine schematische Ansicht eines Getriebes G gemäß einer elften Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 13 entspricht. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in 9 Anwendung finden, wobei sie sich von der Variante nach 13 nun dadurch unterscheidet, dass eine Elektromaschine EM nicht koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA liegend vorgesehen ist, sondern achsversetzt zu diesen platziert ist. Dabei wird eine Anbindung eines - vorliegend nicht weiter dargestellten - Rotors der Elektromaschine EM über eine Stirnradstufe RSR vorgenommen, die sich aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zusammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden und kämmt mit dem zweiten Stirnrad SR2, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM platziert ist. Die Eingangswelle EW stellt dann innerhalb der Elektromaschine EM eine drehfeste Verbindung zu dem Rotor R her. Die Elektromaschine EM überdeckt dabei axial mit den Planetenradsätzen P1 bis P4 und auch im Wesentlichen mit den Schaltelementen A, B, C, D und E, so dass ein kompakter axialer Aufbau verwirklicht wird. Ansonsten entspricht die Variante nach 14 der Ausführungsform nach 13, so dass auf das hierzu beschriebene Bezug genommen wird.
  • In 15 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe G aus den 2 bis 8 und 10 bis 14 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist können hierbei zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA jeweils insgesamt sechs Gänge 1 bis 6 als Vorwärtsgänge sowie ein Rückwärtsgang R1 sowie ein zusätzlicher Vorwärtsgang ZV1 realisiert werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelement A bis E in welchem der Gänge 1 bis 6 sowie R1 und ZV1 jeweils geschlossen ist.
  • Wie in 15 zu erkennen ist, wird ein erster Gang 1 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E geschaltet. Des Weiteren wird ein zweiter Gang zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Schließen des dritten Schaltelements C und des fünften Schaltelements E dargestellt. Ein dritter Gang G3 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wird durch Schließen des ersten Schaltelements A und des dritten Schaltelements C geschaltet, während sich ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des dritten Schaltelements C ergibt. Ferner wird ein fünfter Gang 5 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Schließen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D geschaltet, wohingegen sich ein sechster Gang 6 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D ergibt.
  • Der Rückwärtsgang R1 wird durch Schließen des vierten Schaltelements D und des fünften Schaltelements E geschaltet, während sich der zusätzliche Vorwärtsgang 1 durch Betätigen des ersten Schaltelements A und des zweiten Schaltelements B ergibt.
  • Bei den Varianten aus den 7, 8, 13 und 14 können die Gänge 1 bis 6 sowie R1 und ZV1 auch jeweils für ein rein elektrisches Fahren über die jeweilige Elektromaschine EM genutzt werden. Dabei kann in den Gängen 1 bis 6 auch jeweils eine Rückwärtsfahrt durch Einleitung einer entgegengesetzten Drehbewegung über die Elektromaschine EM dargestellt werden. Damit beim rein elektrischen Fahren nicht die vorgeschaltete Verbrennungskraftmaschine VKM mitgeschleppt wird, ist zudem jeweils das sechste Schaltelement K0 zu öffnen, um die vorgeschaltete Verbrennungskraftmaschine VKM abzukoppeln.
  • Wird bei den Varianten aus den 7, 8, 13, 14 keiner der Gänge 1 bis 6 sowie R1 und ZV1 in dem jeweiligen Getriebe G geschaltet, so kann im elektromotorischen Betrieb der jeweiligen Elektromaschine EM auch ein Starten der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM bei geschlossenem sechsten Schaltelement K0 durchgeführt werden. Wird die Elektromaschine EM hingegen generatorisch betrieben, so kann dann bei geschlossenem sechsten Schaltelement K0 ein Ladebetrieb zum Laden eines elektrischen Energiespeichers über die Elektromaschine im Zuge eines Antriebs über die Verbrennungskraftmaschine realisiert werden.
  • An dieser Stelle sein nochmals darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichen Kupplungsvarianten untereinander und/oder auch mit dem unterschiedlichen Verblockungsvarianten kombiniert werden können. Alle Varianten sind sowohl in Front-/Querbauweise als auch in Standardbauweisen möglich.
  • Durch die Erfindung kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • G
    Getriebe
    RS
    Radsatz
    GG
    Drehfestes Bauelement
    P1
    Erster Planetenradsatz
    E11
    Erstes Element des ersten Planetenradsatzes
    E21
    Zweites Element des ersten Planetenradsatzes
    E31
    Drittes Element des ersten Planetenradsatzes
    P2
    Zweiter Planetenradsatz
    E12
    Erstes Element des zweiten Planetenradsatzes
    E22
    Zweites Element des zweiten Planetenradsatzes
    E32
    Drittes Element des zweiten Planetenradsatzes
    P3
    Dritter Planetenradsatz
    E13
    Erstes Element des dritten Planetenradsatzes
    E23
    Zweites Element des dritten Planetenradsatzes
    E33
    Drittes Element des dritten Planetenradsatzes
    P4
    Vierter Planetenradsatz
    E14
    Erstes Element des vierten Planetenradsatzes
    E24
    Zweites Element des vierten Planetenradsatzes
    E34
    Drittes Element des vierten Planetenradsatzes
    A
    Erstes Schaltelement
    B
    Zweites Schaltelement
    C
    Drittes Schaltelement
    D
    Viertes Schaltelement
    E
    Fünftes Schaltelement
    K0
    Sechstes Schaltelement
    1
    Erster Gang
    2
    Zweiter Gang
    3
    Dritter Gang
    4
    Vierter Gang
    5
    Fünfter Gang
    6
    Sechster Gang
    R1
    Erster Rückwärtsgang
    R2
    Zweiter Rückwärtsgang
    GW1
    Antriebswelle
    GW1-A
    Anschlussstelle
    GWA
    Abtriebswelle
    GWA-A
    Anschlussstelle
    EM
    Elektromaschine
    S
    Stator
    R
    Rotor
    SRS
    Stirnradstufe
    SR1
    Stirnrad
    SR2
    Stirnrad
    EW
    Eingangswelle
    AN
    Anschlusswelle
    VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    AG
    Differentialgetriebe
    DW
    Antriebsräder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016206895 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GWA), sowie einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2), einen dritten Planetenradsatz (P3) und einen vierten Planetenradsatz (P4), wobei die Planetenradsätze (P1, P2, P3, P4) jeweils mehrere Elemente (E11, E21, E31, E12, E22, E32, E13, E23, E33, E14, E24, E34) umfassen, wobei ein erstes (A), ein zweites (B), ein drittes (C), ein viertes (D) und ein fünftes Schaltelement (E) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, - dass die Antriebswelle (GW1) drehfest mit dem dritten Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) und dem ersten Element (E14) des vierten Planetenradsatzes (P4) verbunden ist, - dass die Abtriebswelle (GWA) drehfest mit dem zweiten Element (22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbunden ist, - dass das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und das zweite Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest miteinander verbunden sind, - dass das dritte Element (31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbunden sind und mittels des ersten Schaltelements (A) festsetzbar sind, - dass das dritte Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) und das erste Element (E14) des vierten Planetenradsatzes (P4) drehfest miteinander verbunden sind, - dass das erste Element (E13) des dritten Planetenradsatzes (P3) mittels des zweiten Schaltelements (B) mit dem zweiten Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbindbar ist, - dass das dritte Schaltelement (C) derart angeordnet ist, dass stets zwei der drei Elemente (E13, E23, E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) mittels des dritten Schaltelements (C) zur Verblockung des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest verbindbar sind, - dass bei dem ersten Planetenradsatz (P1) eine erste Koppelung des ersten Elements (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem feststehenden Bauelement (GG) sowie eine zweite Koppelung des zweiten Elements (E12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der Abtriebswelle (GWA) besteht, wobei von diesen beiden Koppelungen eine als permanent drehfeste Verbindung vorliegt, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des vierten Schaltelements (D) herstellbar ist. - und dass bei dem dritten Planetenradsatz (P3) eine erste Koppelung des zweiten Elements (E24) des vierten Planetenradsatzes (P4) mit einem feststehenden Bauelement (GG) sowie eine zweite Koppelung des dritten Elements (E34) des vierten Planetenradsatzes (P4) mit dem dritten Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) besteht, wobei von diesen beiden Koppelungen eine als permanent drehfeste Verbindung vorliegt, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung mittels des fünften Schaltelements (E) herstellbar ist.
  2. Getriebe (G) nach Anspruch 1, wobei sich durch selektives Schließen der fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E) - ein erster Gang (1) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des zweiten (B) und des fünften Schaltelements (E), - ein zweiter Gang zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des dritten (C) und des fünften Schaltelements (E), - ein dritter Gang (3) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) und des dritten Schaltelements (C), - ein vierter Gang (4) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des zweiten Schaltelements (B) und des dritten Schaltelements (C), - ein fünfter Gang (5) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Betätigen des dritten Schaltelements (C) und des vierten Schaltelements (D), - sowie ein sechster Gang (6) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des zweiten Schaltelements (B) und des vierten Schaltelements (D) ergibt.
  3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich ein erster Rückwärtsgang (R1) zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) durch Schließen des vierten Schaltelements (D) und des fünften Schaltelements (E) ergibt.
  4. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbunden ist, wohingegen das erste Element (E13) des ersten Planetenradsatzes (P1) über das vierte Schaltelement (D) festsetzbar ist.
  5. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) festgesetzt ist, wohingegen das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar ist.
  6. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das dritte Element (E34) des vierten Planetenradsatzes (P4) drehfest mit dem dritten Element (E13) des ersten Planetenradsatzes (P1) und mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbunden ist, wohingegen das zweite Element (E24) des vierten Planetenradsatzes (P4) über das fünfte Schaltelement (E) festsetzbar ist.
  7. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Element (E24) des vierten Planetenradsatzes (P4) festgesetzt ist, wohingegen das dritte Element (E34) des vierten Planetenradsatzes (P4) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem dritten Element (E13) des ersten Planetenradsatzes (P1) und mit dem ersten Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.
  8. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Planetenradsatz (P1) und der zweite Planetenradsatz (P2) gemeinsam in einer Radebene angeordnet sind.
  9. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Planetenradsatz (P3) und der vierte Planetenradsatz (P4) gemeinsam in einer Radebene angeordnet sind.
  10. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zudem eine Elektromaschine (EM) vorgesehen ist, deren Rotor (R) drehfest mit der Antriebswelle (GW1) verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der Antriebswelle (GW1) gekoppelt ist.
  11. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zudem ein sechstes Schaltelement (K0) vorgesehen ist, über welches die Antriebswelle (GW1) drehfest mit einer Anschlusswelle (AN) verbindbar ist.
  12. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebswelle (GW1) und die Abtriebswelle (GWA) koaxial zueinander liegend vorgesehen sind, wobei Anschlussstellen (GW1-A, GWA-A) der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) an demselben axialen Ende liegen.
  13. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Antriebswelle (GW1) und die Abtriebswelle (GWA) koaxial zueinander liegend vorgesehen sind, wobei Anschlussstellen (GW1-A, GWA-A) der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) an einander entgegengesetzten axialen Enden ausgebildet sind.
  14. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Planetenradsatz (P1, P2, P3, P4) als Minus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element (E11, E12, E13, E14) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3, P4) um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element (E21, E22, E23, E24) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3, P4) um einen jeweiligen Planetensteg und bei dem jeweiligen dritten Element (E31, E32, E33, E34) des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3, P4) um ein jeweiliges Hohlrad handelt.
  15. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Planetenradsatz als Plus-Planetensatz vorliegt, wobei es sich bei dem jeweiligen ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Sonnenrad, bei dem jeweiligen zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein jeweiliges Hohlrad und bei dem jeweiligen dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen jeweiligen Planetensteg handelt.
  16. Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 1 bis 15.
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