DE102019200966A1 - Leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe (G), insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (GW1), eine Ausgangswelle (GW2), eine erste Variatoreinheit (V1), eine zweite Variatoreinheit (V2), einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2), einen dritten Planetenradsatz (P3) sowie zumindest ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B), wobei durch selektives Betätigen der Schaltelemente (A, B) unterschiedliche Fahrbereiche stufenlos darstellbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle und eine Ausgangswelle, eine erste Variatoreinheit, eine zweite Variatoreinheit, einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, die jeweils mehrere Elemente aufweisen, wobei ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Fahrbereiche darstellbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, welcher ein vorgenanntes Kraftfahrzeuggetriebe umfasst.
  • Bei landwirtschaftlichen und auch kommunalen Nutzfahrzeugen sind aufgrund des breiten Aufgabenfeldes unterschiedliche Fahrbereiche darzustellen, was bei einem Getriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges eine große Spreizung zwischen einer langsamsten und einer schnellsten Übersetzung notwendig macht. Neben in Gruppenbauweise ausgeführten Getrieben kommen häufig auch stufenlose Getriebe zur Anwendung, bei welchen im Rahmen einer Leistungsverzweigung zumeist eine mechanische Leistungsübertragung und eine hydrostatische Leistungsübertragung miteinander kombiniert werden. Dabei wird innerhalb des Getriebes der Betrieb eines mechanischen Getriebeteils mit dem eines hydrostatischen Getriebeteils überlagert, so dass sich ein Betrieb des Nutzfahrzeuges vom Stillstand bis zur Endgeschwindigkeit stufenlos und zugkraftunterbrechungsfrei realisieren lässt.
  • Aus der DE 10 2008 001 612 A1 geht ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug hervor, wobei sich dieses Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus einem mechanischen Getriebeteil und einem hydrostatischen Getriebeteil zusammensetzt. Hierbei sind zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle drei Planetenradsätze angeordnet, die dabei gemeinsam mit einer nachgeschalteten Wendeeinheit den mechanischen Getriebeteil des Getriebes bilden, wobei dieser über die selektive Betätigung von Schaltelementen auf unterschiedliche Art und Weisen mit dem hydrostatischen Getriebeteil kombiniert werden kann, welcher sich aus zwei als Hydrostaten ausgeführten Variatoreinheiten zusammensetzt.
  • Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei welchem Variatoreinheiten auf geeignete Art und Weise eingebunden sind.
  • 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, bei welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 15.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe eine Antriebswelle und eine Ausgangswelle, eine erste Variatoreinheit, eine zweite Variatoreinheit, einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, die jeweils mehrere Elemente aufweisen. Zudem sind ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Fahrbereiche dargestellt werden können.
  • Erfindungsgemäß sind also neben den Planetenradsätzen, die einem mechanischen Getriebeteil des Getriebes zugeordnet sind, zudem zwei Variatoreinheiten vorgesehen, um das erfindungsgemäße Getriebe als leistungsverzweigtes Getriebe auszugestalten, bei welchem eine Leistungsübertragung des mechanischen Getriebeteils mit einer Leistungsübertragung über die Variatoreinheiten auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise überlagert werden kann. Hierdurch wird ein stufenloses Getriebekonzept verwirklicht.
  • 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 Längsmittelsachse des Getriebes gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze des Getriebes insbesondere koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf der Längsmittelachse liegenden Welle zu verstehen.
  • Die Antriebswelle und die Ausgangswelle sind im Sinne der Erfindung bevorzugt koaxial zueinander liegend angeordnet, wobei die Ausgangswelle dabei bevorzugt als Hohlwelle ausgeführt ist, durch welche die als Vollwelle ausgebildete Antriebswelle hindurchgeführt ist. Dadurch kann an der Antriebswelle zusätzlich ein Nebenabtrieb (PTO) angebunden werden, wie beispielsweise ein Zapfwellengetriebe.
  • Im Rahmen der Erfindung können zwischen einem Getriebeeingang, an welchem das Kraftfahrzeuggetriebe mit der vorgeschalteten Antriebsmaschine verbunden bzw. verbindbar ist, und der Antriebswelle eine oder auch mehrere weitere Getriebegruppen vorgesehen sein, die sich hierbei jeweils aus mehreren Übersetzungsstufen zusammensetzen und bei denen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse schaltbar sein können. Ebenso können auch zwischen der Ausgangswelle und einem Getriebeausgang, an dem das Kraftfahrzeuggetriebe mit nachfolgenden Komponenten im Antriebsstrang in Verbindung steht, eine oder mehrere derartige Getriebegruppen platziert sein. So kann das Kraftfahrzeuggetriebe zusätzlich eine Kriechganggruppe, eine Wendegruppe oder ähnliches aufweisen.
  • Der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz umfassen jeweils mehrere Elemente, wobei diese Elemente bevorzugt jeweils in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetenstegs und je eines Hohlrades vorliegen. Die beiden Planetenradsätze bilden dabei dann bevorzugt gemeinsam mit dem dritten Planetenradsatz den mechanischen Getriebeteil des Kraftfahrzeuggetriebes, wobei gegebenenfalls weitere mechanische Komponenten, wie Planetenradsätze oder auch Stirnradstufen vorgesehen sein können.
  • Unter einer „Variatoreinheit“ ist im Sinne der Erfindung eine Komponente des Kraftfahrzeuggetriebes zu verstehen, welche durch entsprechende Regelung als in den mechanischen Getriebeteil Leistung abgebende Komponente und/oder als aus dem mechanischen Getriebeteil Leistung entnehmende Komponente betrieben werden kann. Dabei kann eine Leistungsabgabe bzw. Leistungsaufnahme bei einer der Variatoreinheiten bevorzugt aber bei beiden Variatoreinheiten stufenlos verstellt werden. Besonders bevorzugt können die beiden Variatoreinheiten jeweils in beiden Betriebsarten betrieben werden, nämlich einerseits in der ersten Betriebsart, in welcher durch die jeweilige Variatoreinheit eine Leistung abgegeben wird, sowie andererseits in der zweiten Betriebsart, in der durch die jeweilige Variatoreinheit Leistung aufgenommen wird. Die beiden Variatoreinheiten sind insbesondere zudem unmittelbar oder mittelbar miteinander gekoppelt, um die über die eine Variatoreinheit aus dem mechanischen Getriebeteil entnommene Leistung seitens der anderen Variatoreinheit ganz oder teilweise wieder in den mechanischen Getriebeteil einspeisen zu können. Je nach konkreter Ausführung der Variatoreinheiten, können diese auch als Wandler vorliegen, bei welchen in Abhängigkeit der Betriebsart mechanische Energie in eine anderweitige Energie (z.B. hydraulisch, elektrisch) oder umgekehrt umgesetzt wird.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der dritte Planetenradsatz als Planetenradsatzsystem mit vier Wellen ausgeführt ist, wobei die erste Welle des Planetenradsatzsystems drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, wohingegen die zweite Welle des Planetenradsatzsystems drehfest mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung steht und mittels des ersten Schaltelements mit der Ausgangswelle gekoppelt werden kann. Die dritte Welle des Planetenradsatzsystems ist mit der Antriebswelle verbunden, während die vierte Welle des Planetenradsatzsystems mittels des zweiten Schaltelements mit der Ausgangswelle gekoppelt werden kann. Ferner ist das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit der ersten Variatoreinheit gekoppelt, wohingegen das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung stehen und gemeinsam mit der zweiten Variatoreinheit gekoppelt sind. Schließlich ist noch das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes festgesetzt.
  • Mit anderen Worten ist also der dritte Planetenradsatz bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe als Planetenradsatzsystem realisiert, wobei diesem Planetenradsatzsystem vier Wellen zugeordnet sind. Die Wellen sind dann seitens des restlichen Kraftfahrzeuggetriebes derartig angebunden, dass die erste Welle ständig drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, die zweite Welle permanent drehfest mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung steht sowie die dritte Welle ständig drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Außerdem koppelt das erste Schaltelement im betätigten Zustand die zweite Welle mit der Ausgangswelle, während ein Schließen des zweiten Schaltelements eine Koppelung der vierten Welle mit der Ausgangswelle nach sich zieht.
  • Ferner ist die erste Variatoreinheit ständig mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes gekoppelt, wohingegen bei der zweiten Variatoreinheit eine ständige Koppelung mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes besteht, die ständig drehfest miteinander in Verbindung stehen. Schließlich ist noch das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes permanent festgesetzt und wird damit ständig an einer Drehbewegung gehindert.
  • Eine derartige Ausgestaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes hat den Vorteil, dass bei dieser Verknüpfung der Planetenradsätze untereinander und der Koppelung mit den Variatoreinheiten bei kompaktem Aufbau des Kraftfahrzeuggetriebes gleichzeitig ein Betrieb der Variatoreinheiten in Drehzahlbereichen möglich wird, in welchen ein hoher Wirkungsgrad der Variatoreinheiten realisierbar ist. Bei als Elektromaschinen ausgeführten Variatoreinheiten können zudem schnelllaufende und kleinbauende Variatoreinheiten Anwendung finden, da der erste und der zweite Planetenradsatz gleichzeitig auch als Hochtreiberstufen für die Variatoreinheiten fungieren. Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße, leistungsverzweigte Kraftfahrzeuggetriebe durch einen hohen Wirkungsgrad bei kompaktem Aufbau aus.
  • Die beiden Variatoreinheiten sind im Sinne der Erfindung insbesondere unmittelbar an den Planetenradsätzen angebunden, indem die erste Variatoreinheit drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden und die zweite Variatoreinheit drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Außerdem sitzen die beiden Variatoreinheiten bevorzugt koaxial zu den Planetenradsätzen, so dass bei Ausführung der Variatoreinheiten als Elektromaschinen eine Leistungselektronik radial umliegend zu den Planetenradsätzen platziert werden kann. Weiter bevorzugt ist die Leistungselektronik hierbei außen an einem Gehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet, um diese vor Schmiermittel des Kraftfahrzeuggetriebes zu schützen. Prinzipiell wäre es allerdings im Rahmen der Erfindung auch denkbar, zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz einerseits sowie den beiden Variatoreinheiten andererseits weitere, zusätzliche Übersetzungsstufen vorzusehen, die hierbei entweder als weitere Planetenstufen oder auch als Stirnradstufen ausgebildet sein könnten. Insbesondere im letztgenannten Fall könnten die beiden Variatoreinheiten dann auch achsversetzt zu den Planetenradsätzen vorgesehen sein.
  • Die Antriebswelle und die dritte Welle des Planetenradsatzsystems sind drehfest miteinander verbunden, wobei diese im Rahmen der Erfindung dabei einstückig ausgeführt sein können, indem die Antriebswelle beispielsweise zugleich auch die dritte Welle des Planetenradsatzsystems bildet. Alternativ dazu können die Antriebswelle und die dritte Welle des Planetenradsatzsystems aber auch als separate, drehfest aneinander befestigte Einzelwellen vorliegen.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das erfindungsgemäße Getriebe sich im Wesentlichen nur aus dem ersten und dem zweiten Planetenradsatz sowie dem als Planetenradsatzsystem ausgeführten, dritten Planetenradsatz zusammensetzt, ergibt sich ein erster Fahrbereich durch Schließen des ersten Schaltelements sowie ein zweiter Fahrbereich durch Betätigen des zweiten Schaltelements. Hierdurch können bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe zwei unterschiedliche Fahrbereiche dargestellt werden, in denen jeweils ein stufenloses Fahren realisierbar ist. Dabei sind die beiden Variatoreinheiten in dem ersten Fahrbereich mit dem Getriebeausgang des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt (Output coupled), während in dem zweiten Fahrbereich eine Koppelung der beiden Variatoreinheiten mit Komponenten des mechanischen Getriebeteils realisiert ist (Compound coupled). Dadurch lässt sich jeweils ein vorteilhafter Betrieb der beiden Variatoreinheiten darstellen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung verbindet dann das erste Schaltelement bei Betätigung bevorzugt die zweite Welle des Planetenradsatzsystems drehfest mit der Ausgangswelle, während das zweite Schaltelement bei Betätigung insbesondere eine drehfeste Verbindung zwischen der vierten Welle des Planetenradsatzsystems und der Ausgangswelle zur Folge hat.
  • Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind zudem ein vierter Planetenradsatz sowie ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement vorgesehen. Dabei ist ein zweites Element des vierten Planetenradsatzes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden, wohingegen ein erstes Element des vierten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement drehfest mit der zweiten Welle des Planetenradsatzsystems verbunden sowie mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit der vierten Welle des Planetenradsatzsystems in Verbindung gebracht werden kann. Ferner kann ein drittes Element des vierten Planetenradsatzes über das dritte Schaltelement drehfest mit der zweiten Welle des Planetenradsatzsystems verbunden sowie mittels des fünften Schaltelements festgesetzt werden. Außerdem können zwei der Elemente des vierten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements drehfest miteinander in Verbindung gebracht werden.
  • Mit anderen Worten ist bei dieser Ausgestaltungsmöglichkeit also neben den drei Planetenradsätzen ein weiterer, vierter Planetenradsatz vorgesehen, welcher ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfasst. Von diesen Elementen ist dabei bevorzugt eines als Sonnenrad, eines als Planetensteg und eines als Hohlrad ausgeführt. Das zweite Element des vierten Planetenradsatzes ist ständig drehfest mit der Ausgangswelle verbunden, während das erste Element des vierten Planetenradsatzes auf unterschiedliche Art und Weisen seitens des Planetenradsatzsystems angebunden werden kann, indem das erste Schaltelement bei Betätigung das erste Element des vierten Planetenradsatzes und die zweite Welle des Planetenradsatzsystems drehfest miteinander verbindet, während ein Schließen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung des ersten Elements des vierten Planetenradsatzes mit der vierten Welle des Planetenradsatzsystems nach sich zieht.
  • Auch das dritte Element des vierten Planetenradsatzes kann seitens des Planetenradsatzsystems angebunden werden, indem das dritte Schaltelement bei Betätigung das dritte Element des vierten Planetenradsatzes drehfest mit der zweiten Welle des Planetenradsatzsystems verbindet. Außerdem kann das dritte Element des vierten Planetenradsatzes noch durch Schließen des fünften Schaltelements festgesetzt werden und wird damit dann an einer Drehbewegung gehindert. Das vierte Schaltelement verbindet im betätigten Zustand zwei der Elemente des vierten Planetenradsatzes drehfest miteinander, was ein Verblocken des vierten Planetenradsatzes zur Folge hat. Konkret kann das vierte Schaltelement dabei das erste Element und das zweite Element des vierten Planetenradsatzes oder das erste Element und das dritte Element des vierten Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des vierten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbinden.
  • Bei der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit ergibt sich dann bevorzugt ein erster Fahrbereich durch Schließen des ersten und des fünften Schaltelements, während ein zweiter Fahrbereich durch Betätigen des zweiten und des fünften Schaltelements dargestellt werden kann. Ferner ergibt sich ein dritter Fahrbereich durch Schließen des zweiten und des dritten Schaltelements, wohingegen ein vierter Fahrbereich durch Betätigen des zweiten und des vierten Schaltelements realisiert werden kann. Durch die vorgenannte Betätigung der Schaltelemente können also vier unterschiedliche Fahrbereiche dargestellt werden, von welchen die Variatoreinheiten im ersten Fahrbereich mit dem Getriebeausgang gekoppelt sind (Output coupled), während in den übrigen Fahrbereichen jeweils eine Anbindung der Variatoreinheiten an Komponenten des mechanischen Getriebeteils des Kraftfahrzeuggetriebes vollzogen ist (Compound coupled). Dabei kann eine geeignete Spreizungsverteilung der einzelnen Fahrbereiche ermöglicht werden, wodurch das durch die einzelne Variatoreinheit zur Verfügung zu stellende, erforderliche Drehmoment und damit auch deren Größe abgesenkt werden kann.
  • Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das Planetenradsatzsystem ein erstes Sonnenrad, ein zweites Sonnenrad, ein Hohlrad und einem Planetensteg aufweist, wobei das erste Sonnenrad drehfest mit der ersten Welle und das zweite Sonnenrad drehfest mit der vierten Welle verbunden ist, wohingegen der Planetensteg drehfest mit der dritten Welle und das Hohlrad drehfest mit der zweiten Welle in Verbindung steht. Dabei führt der Planetensteg mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert, welches sowohl mit den Sonnenrädern, als auch dem Hohlrad jeweils im Zahneingriff steht.
  • In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform verfügt das mindestens eine Planetenrad über eine erste Verzahnung und eine zweite Verzahnung, wobei das mindestens eine Planetenrad an der ersten Verzahnung mit dem ersten Sonnenrad und dem Hohlrad jeweils kämmt und an der zweiten Verzahnung mit dem zweiten Sonnenrad im Zahneingriff steht. Hierdurch kann eine geeignete Ausführung des dritten Planetenradsatzes zur Realisierung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes geschaffen werden, bei welcher der dritte Planetenradsatz als reduziertes Planetengetriebe ausgeführt ist. Das mindestens eine Planetenrad liegt dabei als Stufenplanet vor, wobei aufgrund der darstellbaren, unterschiedlichen Übersetzungen eine optimale Spreizungsverteilung zwischen den darstellbaren Farbbereichen möglich und auch eine hohe Übersetzung der Variatoreinheiten realisierbar ist.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform steht das mindestens eine Planetenrad an einer Verzahnung mit dem ersten Sonnenrad, dem zweiten Sonnenrad und auch dem Hohlrad jeweils im Zahneingriff. Im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das mindestens eine Planetenrad in diesem Fall mit nur einer Verzahnung ausgeführt, an welcher der Zahneingriff mit den übrigen Komponenten des dritten Planetenradsatzes jeweils hergestellt ist. In der Folge lässt sich das mindestens eine Planetenrad mit niedrigerem Herstellungsaufwand fertigen, da die Verzahnung in einer Aufspannung gefräst und auch geschliffen werden kann.
  • Entsprechend einer alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung weist das Planetenradsatzsystem eine erste Planetenstufe und eine zweite Planetenstufe auf, die jeweils je ein erstes Element, je ein zweites Element und je ein drittes Element in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetenstegs und je eines Hohlrades umfassen. Dabei ist das erste Element der ersten Planetenstufe drehfest mit der ersten Welle und das erste Element der zweiten Planetenstufe drehfest mit der vierten Welle verbunden, während das zweite Element der ersten Planetenstufe und das zweite Element der zweiten Planetenstufe jeweils drehfest mit der dritten Welle in Verbindung stehen. Außerdem sind das dritte Element der ersten Planetenstufe und das dritte Element der zweiten Planetenstufe jeweils drehfest mit der zweiten Welle verbunden. In diesem Fall setzt sich also der dritte Planetenradsatz in Form des Planetenradsatzsystems aus zwei einzelnen Planetenstufe zusammen, die auf die vorstehend beschriebene Art und Weise untereinander verknüpft sind. Hierdurch kann eine aufwändige Fertigung eines Stufenplanetens entfallen.
  • Bei der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit kann die einzelne Planetenstufe des Planetenradsatzsystems dabei als Minus-Planetensatz ausgeführt sein, wobei es sich in diesem Fall dann bei dem ersten Element der jeweiligen Planetenstufe um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element der jeweiligen Planetenstufe um den Planetensteg und bei dem dritten Element der jeweiligen Planetenstufe um das Hohlrad handelt. In dem Planetensteg ist in diesem Fall dann mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert, welches sowohl mit dem jeweiligen, radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem jeweiligen, umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht.
  • Alternativ dazu kann die einzelne Planetenstufe bei der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit aber auch als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich dann bei dem ersten Element der jeweiligen Planetenstufe um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element der jeweiligen Planetenstufe um das Hohlrad und bei dem dritten Element der jeweiligen Planetenstufe um den Planetensteg handelt. Letzterer führt dabei mindestens ein Planetenradpaar, von dessen Planetenrädern eines mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und eines mit dem radial umliegenden Hohlrad kämmt, wobei die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares zudem untereinander im Zahneingriff stehen.
  • Es ist eine weitere, alternative Ausführungsform der Erfindung, dass das Planetenradsatzsystem ein Sonnenrad, einen Planetensteg, ein erstes Hohlrad und ein zweites Hohlrad aufweist, wobei das Sonnenrad drehfest mit der ersten Welle verbunden ist und das erste Hohlrad drehfest mit der zweiten Welle in Verbindung steht. Zudem ist der Planetensteg drehfest mit der dritten Welle verbunden, wohingegen das zweite Hohlrad drehfest mit der vierten Welle in Verbindung steht. Dabei führt der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar mit je einem ersten Planetenrad und je einem zweiten Planetenrad, von welchen das erste Planetenrad mit dem Sonnenrad und dem ersten Hohlrad kämmt, während das zweite Planetenrad mit dem ersten Planetenrad und dem zweiten Hohlrad im Zahneingriff steht. Auch hierdurch kann eine geeignete Ausführung des Planetenradsatzsystems realisiert werden, bei welcher eine geeignete Spreizungsverteilung möglich ist. Das zweite Planetenrad ist hierbei bevorzugt mit einer Verzahnung ausgeführt, an welcher es sowohl mit dem ersten Planetenrad, als auch dem zweiten Hohlrad jeweils im Zahneingriff steht. Gegebenenfalls wäre es alternativ auch denkbar, anstelle des zweiten Hohlrades ein weiteres Sonnenrad vorzusehen, welches drehfest mit der vierten Welle in Verbindung steht und mit dem jeweiligen zweiten Planetenrad des mindestens einen Planetenradpaares kämmt.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes ein Sonnenrad, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ein Planetensteg oder ein Hohlrad und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes das Hohlrad oder der Planetensteg. Dementsprechend gibt es erfindungsgemäß eine erste Variante, bei welcher es sich bei dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um den Planetensteg und bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um das Hohlrad handelt. Alternativ dazu kann aber auch bei einer weiteren Variante der Erfindung das erste Element des ersten Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes als Hohlrad und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes als Planetensteg vorliegen. Besonders bevorzugt ist der erste Planetenradsatz dabei jeweils als Minus-Planetensatz ausgeführt, bei welchem der jeweilige Planetensteg mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht. Alternativ könnte der erste Planetenradsatz aber auch als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei dann im Vergleich zu einer Ausführung als Minus-Planetensatz die Steg- und die Hohlradanbindung miteinander zu tauschen sowie eine Standübersetzung um Eins zu erhöhen ist.
  • Alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Weiterbildung ist das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ein Sonnenrad, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ein Planetensteg oder ein Hohlrad und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes das Hohlrad oder der Planetensteg. Auch bei der konkreten Ausführung des zweiten Planetenradsatzes gibt es somit zwei unterschiedliche Varianten, wobei bei der ersten Variante das erste Element des zweiten Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes als Planetensteg und das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes als Hohlrad vorliegt. Alternativ dazu kann es sich bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes aber auch um das Hohlrad und bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um den Planetensteg handeln. Auch der zweite Planetenradsatz ist insbesondere als Minus-Planetensatz ausgeführt, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem Hohlrad jeweils im Zahneingriff steht. Alternativ könnte aber auch der zweite Planetenradsatz als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei dann im Vergleich zu einer Ausführung als Minus-Planetensatz die Steg- und die Hohlradanbindung miteinander zu tauschen sowie eine Standübersetzung um Eins zu erhöhen ist.
  • Im Rahmen der Erfindung weisen der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz bevorzugt die gleiche Standübersetzung auf, um hinsichtlich der angebundenen Variatoreinheiten optimale Drehzahlverläufe zu erzielen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgangswelle über eine nachgeschaltete Wendeeinheit mit einer Abtriebswelle verbindbar. Bei dieser Ausführungsform ist also zusätzlich eine Wendeeinheit nachgeschaltet, über welche die jeweiligen Fahrbereiche in Fahrbereiche für Vorwärts- und für Rückwärtsfahrt umgesetzt werden können. Diese Wendeeinheit kann dabei auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise ausgebildet sein, wobei sie sich bevorzugt aus zwei Übersetzungsstufen mit je zugehörigen Schaltelementen zusammensetzt, von welchen über die eine Übersetzungsstufe durch einen zusätzlichen Zahneingriff eine entgegengesetzte Drehbewegung im Vergleich zu der jeweils anderen Übersetzungsstufe dargestellt werden kann.
  • In Weiterbildung der Erfindung liegt das einzelne Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement vor. Kraftschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie auch unter Last in einem betätigten Zustand überführt werden können und somit auch Wechsel zwischen den Fahrbereichen unter Last möglich sind. Konkret kann dabei das einzelne Schaltelement als Lamellenschaltelement ausgeführt sein. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch ebenso denkbar, ein oder auch mehrere der Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszuführen, beispielsweise als Klauenschaltelement oder als Sperrsynchronisation. Denn formschlüssige Schaltelemente weisen üblicherweise im Vergleich zu kraftschlüssigen Schaltelementen niedrigere Schleppmomente auf, so dass sich bei Verwendung von formschlüssigen Schaltelementen ein besserer Wirkungsgrad erzielen lässt.
  • Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind die Variatoreinheiten als Elektromaschinen ausgeführt, wobei sie dabei insbesondere jeweils zum einen als Generator und zum anderen als Elektromotor betrieben werden können. Dabei ist den beiden Variatoreinheiten dann weiter bevorzugt eine Leistungselektronik zugeordnet, welche insbesondere neben einer Regelung und Steuerung einen elektrischen Speicher, eine Netzversorgung und gegebenenfalls eine zusätzliche Elektromaschine umfasst. Über die Leistungselektronik kann dabei ein Zusammenspiel der beiden Elektromaschinen so geregelt werden, dass die über die eine, als Generator arbeitende Elektromaschine erzeugte elektrische Energie der anderen, als Elektromotor arbeitenden Elektromaschine zugeführt wird. Die einzelne Elektromaschine kann dabei insbesondere hinsichtlich ihrer Leistungsabgabe bzw. hinsichtlich ihrer Leistungsaufnahme stufenlos verändert werden.
  • Prinzipiell wäre es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, die Variatoreinheiten als hydrostatischen Maschinen auszuführen. Dabei wären die beiden Variatoreinheiten dann bevorzugt in einen Hydraulikkreis eingebunden, wobei die einzelne Variatoreinheit zum einen als Hydraulikpumpe und zum anderen als Hydraulikmotor betreibbar wäre. Zudem kann dann bei der einzelnen Variatoreinheit insbesondere bei Betrieb als Hydraulikpumpe das Fördervolumen bzw. bei Betrieb als Hydraulikmotor das Schluckvolumen stufenlos verändert werden. Aufgrund der Einbindung in den Hydraulikkreis, welcher dabei auch gegebenenfalls einen Hydraulikspeicher umfassen kann, kann dann die über die als Hydraulikpumpe arbeitende Variatoreinheit geförderte Hydraulikflüssigkeit der als Hydraulikmotor arbeitenden Variatoreinheit zugeführt werden.
  • Im Rahmen der Erfindung kann dem Kraftfahrzeuggetriebe 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 Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Besonders bevorzugt entfällt aber ein separates Anfahrelement. Stattdessen wird ein Anfahren insbesondere im ersten Fahrbereich des Kraftfahrzeuggetriebes realisiert. 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 für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, bei welchem es sich bevorzugt um einen Ackerschlepper, ein Systemfahrzeug beispielsweise in Form eines Geräteträgers, eine selbstfahrende Erntemaschine oder auch eine Baumaschine handeln kann. Das Kraftfahrzeuggetriebe ist dann insbesondere 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 bevorzugt permanent mit der Antriebsmaschine gekoppelt, 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 Komponenten von Stirnradstufen und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern zwischen den entsprechenden Bauelementen herrscht permanent eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit.
  • 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 angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung kommt;
    • 2 ein beispielhaftes Schaltschema des Getriebes aus 1;
    • 3 bis 12 je eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem jeweils ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe entsprechend je einer Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung kommt;
    • 13 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 3 bis 12; und
    • 14 beispielhafte Drehzahlverläufe von Variatoreinheiten der Getriebe aus den 3 bis 12.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, bei welchem es sich um einen Ackerschlepper, ein Systemfahrzeug beispielsweise in Form eines Geräteträgers, eine selbstfahrende Erntemaschine oder auch eine Baumaschine handeln kann. Dabei ist in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G verbunden. Dem Kraftfahrzeuggetriebe G ist abtriebsseitig ein - vorliegend nicht weiter dargestelltes - Differentialgetriebe nachgeschaltet.
  • Das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS sind dabei in einem - vorliegend ebenfalls nicht dargestellten - gemeinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches dann auch das Differentialgetriebe integriert sein kann. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Kraftfahrzeuggetriebe G in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeuges ausgerichtet.
  • Das Kraftfahrzeuggetriebe G ist entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet und weist eine Antriebswelle GW1 und eine Ausgangswelle GW2 auf, die koaxial zueinander liegen. Konkret ist die Ausgangswelle GW2 dabei als Hohlwelle ausgeführt, durch welche die Antriebswelle GW1 axial hindurchgeführt ist. Die Antriebswelle GW1 ist an einem axialen Ende mit dem Torsionsschwingungsdämpfer TS verbunden und steht über diesen somit mit der Verbrennungskraftmaschine VKM in Verbindung. Dagegen kann die Ausgangswelle GW2 über eine Wendeeinheit WE des Getriebes G mit einer Abtriebswelle GWA gekoppelt werden, über welche die Verbindung zu dem nachgeschalteten Differentialgetriebe hergestellt ist.
  • An einem entgegengesetzt zum Torsionsschwingungsdämpfer TS liegenden, axialen Ende ist zudem ein Nebenabtrieb PTO an der Antriebswelle GW1 angebunden, wobei über den Nebenabtrieb PTO bei einem als Ackerschlepper ausgestalteten Nutzfahrzeug dann insbesondere eine Verbindung zu einer Zapfwelle des Ackerschleppers herstellbar ist. Weiter bevorzugt ist dabei dann noch ein Zapfwellengetriebe zwischengeschaltet.
  • Wie in 1 zu erkennen ist, umfasst das Kraftfahrzeuggetriebe G drei Planetenradsätze P1, P2 und P3 sowie zwei Variatoreinheiten V1 und V2. Die Planetenradsätze P1 und P2 weisen jeweils je ein erstes Element E11 bzw. E12, je ein zweites Element E21 bzw. E22 sowie je ein drittes Element E31 bzw. E32 auf. Dabei ist das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 durch ein jeweiliges Sonnenrad gebildet, während das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 als Planetensteg gestaltet ist. Das jeweils noch verbleibende, dritte Element E31 bzw. E32 des jeweiligen Planetenradsatzes P1 bzw. P2 liegt dann als ein jeweiliges Hohlrad vor.
  • Bei den Planetenradsätzen P1 und P2 führt der jeweilige Planetensteg jeweils mehrere Planetenräder, die im Einzelnen sowohl mit dem jeweiligen Sonnenrad als auch dem jeweiligen Hohlrad im Zahneingriff stehen. Insofern sind die beiden Planetenradsätze P1 und P2 jeweils als Minus-Planetensätze ausgeführt, wobei es im Rahmen der Erfindung prinzipiell aber auch denkbar ist, einen oder auch beide Planetenradsätze P1 und P2 als Plus-Planetensätze zu gestalten, sofern eine Anbindung der Elemente dies ermöglicht. Allerdings müsste dabei im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetensatz die jeweilige Hohlrad- und die jeweilige Planetensteganbindung miteinander getauscht, sowie die jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden.
  • Die beiden Variatoreinheiten V1 und V2 sind als Elektromaschinen EM1 und EM2 gestaltet, die jeweils zum einen als Generator und zum anderen als Elektromotor betrieben werden können. Dabei setzt sich die einzelne Elektromaschine EM1 bzw. EM2 aus je einem Rotor R1 bzw. R2 und je einem Stator S1 bzw. S2 zusammen, wobei der jeweilige Stator S1 bzw. S2 dabei permanent an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, bei welchem es sich bevorzugt um das Gehäuse des Getriebes G oder einen Teil des Gehäuses handelt. Bei beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 kann dabei die Leistungsaufnahme bzw. -abgabe stufenlos verändert werden, wobei die beiden Elektromaschinen EM 1 und EM2 in ein gemeinsames Netz eingebunden sind, so dass eine Strommenge, die über die eine als Generator arbeitende Elektromaschine EM1 oder EM2 erzeugt wird, auf Seiten der anderen, als Elektromotor arbeitenden Elektromaschine EM2 oder EM1 zur Erzeugung einer Antriebsbewegung genutzt werden kann.
  • Den Elektromaschinen EM1 und EM2 ist zudem eine Leistungselektronik LE zugeordnet, welche eine Regelung und Steuerung RS der beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 umfasst, über welche die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 zudem mit einem elektrischen Speicher ES, einer Netzversorgung NV und gegebenenfalls einer weiteren Elektromaschine EM verbindbar sind. Die Leistungselektronik LE ist dabei auf einer Außenseite des Gehäuses des Getriebes G vorgesehen, um sie vor einem Kontakt mit Schmiermittel des Getriebes G zu schützen.
  • Der dritte Planetenradsatz P3 ist im vorliegenden Fall als Planetenradsatzsystem PS ausgeführt, welchem vier Wellen in Form einer ersten Welle W1, einer zweiten Welle W2, einer dritten Welle W3 und einer vierten Welle W4 zugeordnet sind. Zudem umfasst das Planetenradsatzsystem PS ein erstes Sonnenrad SO1, ein zweites Sonnenrad SO2, einen Planetensteg PT und ein Hohlrad HO, von welchen das erste Sonnenrad SO1 drehfest mit der ersten Welle W1, das Hohlrad HO drehfest mit der zweiten Welle W2, der Planetensteg PT drehfest mit der dritten Welle W3 und das zweite Sonnenrad SO2 drehfest mit der vierten Welle W4 verbunden ist. Im Planetensteg PT sind mehrere Planetenräder PR drehbar gelagert, wobei das einzelne Planetenrad PR als Stufenplaneten ausgeführt ist und dabei an einer ersten Verzahnung Z1 sowohl mit dem Hohlrad HO, als auch dem ersten Sonnenrad SO1 kämmt sowie an einer zweiten Verzahnung Z2 mit dem zweiten Sonnenrad SO2 im Zahneingriff steht. Insofern ist das Planetenradsatzsystem PS und damit auch der dritte Planetenradsatz P3 als reduziertes Planetengetriebe ausgeführt.
  • Vorliegend ist die Antriebswelle GW1 drehfest mit der dritten Welle W3 des Planetenradsatzsystems PS verbunden, wobei die Antriebswelle GW1 und die dritte Welle W3 hierbei einstückig ausgebildet sein können, indem die Antriebswelle GW1 zugleich auch die dritte Welle W3 des Planetenradsatzsystems PS bildet. Des Weiteren ist die erste Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS ständig drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden, dessen drittes Element E31 ständig drehfest mit dem Rotor R1 der ersten Elektromaschine EM1 in Verbindung steht. Ferner sind das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam drehfest mit dem Rotor R2 der zweiten Elektromaschine EM2 in Verbindung. Hingegen ist das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt.
  • Die zweite Welle W2 des Planetenradsatzsystems P2 steht permanent drehfest mit dem zweiten Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 in Verbindung und kann durch Schließen eines ersten Schaltelements A drehfest mit der Ausgangswelle GW2 verbunden werden. Die Ausgangswelle GW2 kann außerdem durch Betätigen eines zweiten Schaltelements B drehfest mit der vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS in Verbindung gebracht werden.
  • Die Planetenradsätze P1, P2 und P3 und die Elektromaschinen EM1 und EM2 liegen vorliegend koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Ausgangswelle GW2 und auch zueinander. Axial sind die Planetenradsätze P1, P2 und P3 sowie die Elektromaschinen EM1 und EM2 auf die Anbindung der Antriebswelle GW1 an den Torsionsschwingungsdämpfer TS folgend in der Reihenfolge erste Elektromaschine EM1 und erster Planetenradsatz P1, zweite Elektromaschine EM2 und zweiter Planetenradsatz P2 und schließlich dritter Planetenradsatz P3 angeordnet. Dabei ist der erste Planetenradsatz P1 axial in einer Ebene mit der ersten Elektromaschine EM1 platziert, indem der erste Planetenradsatz P1 radial innenliegend zu der ersten Elektromaschine EM1 vorgesehen ist. Ebenso liegt auch der zweite Planetenradsatz P2 axial in einer Ebene mit der zweiten Elektromaschine EM2 und ist hierbei radial innenliegend zu der zweiten Elektromaschine EM2 angeordnet.
  • Die beiden Schaltelemente A und B sind im vorliegenden Fall als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei sie konkret als Lamellenschaltelemente in Form von Lamellenkupplungen vorliegen. Axial sind die beiden Schaltelemente A und B dabei auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen, wobei das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B axial im Wesentlichen auf derselben Höhe platziert sind. Hierbei liegt das zweite Schaltelement B radial innenliegend zum ersten Schaltelement A, so dass aufgrund dieses verschachtelten Aufbaus eine kompakte axiale Anordnung der beiden Schaltelemente A und B möglich ist. Außerdem können sich die beiden Schaltelemente A und B dadurch ein Lamellenträger teilen.
  • Wie in 1 zu erkennen ist, kann die Ausgangswelle GW2 über die Wendeeinheit WE mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt werden. Zu diesem Zweck umfasst die Wendeeinheit WE drei Stirnradstufen SRS1, SRS2 und SRS3 sowie eine Zwischenwelle ZW. Vorliegend setzt sich die erste Stirnradstufe SRS1 aus einem Stirnrad SR1 und einem Stirnrad SR2 zusammen, von welchen das Stirnrad SR2 drehfest auf der Abtriebswelle GWA platziert ist und mit dem Stirnrad SR1 im Zahneingriff steht. Das Stirnrad SR1 kann durch Schließen eines Schaltelements KV drehfest mit der Ausgangswelle GW2 verbunden werden, so dass in der Folge die Ausgangswelle GW2 über die erste Stirnradstufe SRS1 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt ist.
  • Die zweite Stirnradstufe SRS2 setzt sich aus einem Stirnrad SR3 und einem Stirnrad SR4 zusammen, die ständig miteinander im Zahneingriff stehen. Während das Stirnrad SR4 drehfest auf der Zwischenwelle ZW vorgesehen ist, kann das Stirnrad SR3 durch Betätigen eines Schaltelements KR drehfest mit der Ausgangswelle GW2 in Verbindung gebracht werden, was eine Koppelung der Ausgangswelle GW2 mit der Zwischenwelle ZW über die zweite Stirnradstufe SRS2 zur Folge hat. Die Zwischenwelle ZW trägt zudem ein Stirnrad SR5, welches gemeinsam mit dem Stirnrad SR2 die dritte Stirnradstufe SRS3 bildet. Demzufolge wird die Ausgangswelle GW2 bei Schließen des Schaltelements KR über die zweite Stirnradstufe SRS2 und im Weiteren dann auch über die dritte Stirnradstufe SRS3 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt, wobei dies aufgrund des einen zusätzlichen Zahneingriffs eine entgegengesetzte Drehbewegung der Abtriebswelle GWA im Vergleich zu einer Koppelung über die erste Stirnradstufe SRS1 zur Folge hat. Das Stirnrad SR2 ist dabei sowohl Teil der ersten Stirnradstufe SRS1, als auch der dritten Stirnradstufe SRS3, die axial in einer Ebene angeordnet sind.
  • Die beiden Schaltelemente KV und KR sind axial zwischen der zweiten Stirnradstufe SRS2 und der ersten Stirnradstufe SRS1 vorgesehen und liegen jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente in Form von Lamellenkupplungen vor.
  • 2 zeigt nun ein beispielhaftes Schaltschema des Kraftfahrzeuggetriebes G aus den 1. Wie zu erkennen ist, können dabei zwei Fahrbereiche für Vorwärtsfahrt FB1V und FB2V sowie zwei Fahrbereiche für Rückwärtsfahrt FB1R und FB2R dargestellt werden, in welchen jeweils eine Fahrt des Kraftfahrzeuges durch Leistungsverzweigung stufenlos realisiert wird. Dabei ergibt sich der erste Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB1V durch Schließen des ersten Schaltelements A und des Schaltelements KV, während der zweite Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB2V durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des Schaltelements KV dargestellt wird. Des Weiteren wird der erste Fahrbereich für Rückwärtsfahrt FB1R durch Schließen des ersten Schaltelements A und des Schaltelements KR realisiert, wohingegen sich der zweite Fahrbereich für Rückwärtsfahrt FB2R durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des Schaltelements KR ergibt.
  • In den beiden ersten Fahrbereichen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt FB1V und FB1R sind die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 abtriebsseitig des durch die Planetenradsätze P1, P2 und P3 gebildeten, mechanischen Getriebebereichs gekoppelt (Output coupled), wohingegen in den zweiten Fahrbereichen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt FB2V und FB2R eine Koppelung der beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 zwischen Komponenten des mechanischen Getriebebereichs stattfindet (Compound coupled).
  • Ferner geht aus 3 ein Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, in welchem ein Kraftfahrzeuggetriebe G vorgesehen ist, das entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgeführt ist. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe G im Wesentlichen der Variante aus 1, mit dem Unterschied, dass nun im Kraftfluss zwischen dem dritten Planetenradsatz P3 in Form des Planetenradsatzsystems PS und der Ausgangswelle GW2 ein vierter Planetenradsatz P4 vorgesehen ist, welcher sich aus einem ersten Element E14, einem zweiten Element E24 und einem dritten Element E34 zusammensetzt. Dabei handelt es sich bei dem ersten Element E14 um ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes P4, während das zweite Element E24 als Planetensteg und das dritte Element E34 als Hohlrad vorliegt. In dem Planetensteg des vierten Planetenradsatzes P4 ist dabei mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert, welches sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem radial umliegenden Hohlrad jeweils im Zahneingriff steht. Insofern ist der vierte Planetenradsatz P4 als Minus-Planetensatz ausgeführt.
  • Als weiterer Unterschied sind zusätzlich noch ein drittes Schaltelement C, ein viertes Schaltelement D und ein fünftes Schaltelement E vorgesehen. Während das zweite Element E24 des vierten Planetenradsatzes P4 permanent drehfest mit der Ausgangswelle GW2 verbunden ist, kann das erste Element E14 des vierten Planetenradsatzes P4 zum einen durch Schließen des ersten Schaltelements A drehfest mit der zweiten Welle W2 des Planetenradsatzsystems PS verbunden sowie zum anderen durch Betätigen des zweiten Schaltelements B drehfest mit der vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS in Verbindung gebracht werden. Die zweite Welle W2 des Planetenradsatzsystems PS kann außerdem über das dritte Schaltelement C drehfest mit dem dritten Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 verbunden werden, das außerdem über das fünfte Schaltelement E am drehfesten Bauelement GG festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert werden kann. Schließlich bewirkt das vierte Schaltelement D bei Betätigung eine drehfeste Verbindung des ersten Elements E14 mit dem zweiten Element E24 des vierten Planetenradsatzes P4, was ein Verblocken des vierten Planetenradsatzes P4 zur Folge hat.
  • Das dritte Schaltelement C, das vierte Schaltelement D und das fünfte Schaltelement E liegen jeweils ebenfalls als kraftschlüssige Schaltelemente vor, wobei das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D dabei als Lamellenkupplungen und das fünfte Schaltelement E als Lamellenbremse realisiert sind. Dabei liegen der vierte Planetenradsatz P4 und auch die Schaltelemente C, D und E axial zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltelement A und B einerseits sowie der Wendeeinheit WE andererseits. Konkret folgen dabei das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D axial auf das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B, wobei das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D dabei axial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet sind und das vierte Schaltelement D dabei radial innenliegend zum dritten Schaltelement C liegt. Axial hierauf folgt dann zunächst der vierte Planetenradsatz P4 und schließlich dann das fünfte Schaltelement E. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • 4 zeigt einen Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G, welches entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe G weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 3, wobei im Unterschied dazu nun der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2 und die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 in einem separaten Gehäuseteil GT sitzen und hierdurch ein Modul des Kraftfahrzeuggetriebes G bilden. In der Folge kann dieses Modul als vorgefertigte Einheit im Zuge der Montage des Kraftfahrzeuggetriebes G vorgesehen werden, wobei insbesondere die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 von dem restlichen Teil des Kraftfahrzeuggetriebes G gekapselt sind. Als weiterer Unterschied ist zudem an der Antriebswelle GW1 noch eine Hydraulik H angebunden. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 5 geht ein Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, in welchem ein gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgeführt des Kraftfahrzeuggetriebe G vorgesehen ist. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe G im Wesentlichen der Variante nach 3, mit dem Unterschied, dass bei dem Planetenradsatzsystem PS nun Planetenräder PR vorgesehen sind, die jeweils mit nur einer Verzahnung Z ausgestattet sind. Dabei steht das einzelne Planetenrad PR an dieser Verzahnung Z nun sowohl mit dem Hohlrad HO, als auch dem ersten Sonnenrad SO1 und dem zweiten Sonnenrad SO2 jeweils im Zahneingriff. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 5 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Ferner zeigt 6 einen Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G, welches entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist. Auch dieses Kraftfahrzeuggetriebe G entspricht wieder weitestgehend der Variante nach 3, wobei sich im Unterschied dazu nun das Planetenradsatzsystem PS aus zwei Planetenstufen P31 und P32 zusammensetzt, die jeweils je ein erstes Element E311 bzw. E321, je ein zweites Element E312 bzw. E322 und je ein drittes Element E313 bzw. E323 aufweisen. Dabei ist das jeweilige erste Element E311 bzw. E321 durch ein jeweiliges Sonnenrad gebildet, während das jeweilige zweite Element E312 bzw. E322 als ein jeweiliger Planetensteg und das jeweilige dritte Element E313 bzw. E323 als ein jeweiliges Hohlrad vorliegt. Der jeweilige Planetensteg führt dabei jeweils mindestens ein Planetenrad, welches sowohl mit dem jeweiligen, radial innenliegenden Sonnenrad als auch dem jeweiligen, radial umliegenden Hohlrad jeweils im Zahneingriff steht. Insofern sind die beiden Planetenstufen P31 und P32 jeweils als Minus-Planetensatz ausgeführt.
  • Während das erste Element E311 der ersten Planetenstufe P31 drehfest mit der ersten Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS verbunden ist, stehen das dritte Element E313 der ersten Planetenstufe P31 und das dritte Element E323 der zweiten Planetenstufe P32 jeweils drehfest mit der zweiten Welle W2 des Planetenradsatzsystems PS in Verbindung. Des Weiteren sind das zweite Element E312 der ersten Planetenstufe P31 und das zweite Element E322 der zweiten Planetenstufe P32 drehfest mit der dritten Welle W3 verbunden, wohingegen das erste Element E321 der zweiten Planetenstufe P32 drehfest mit der vierten Welle W4 des Planetenradsatzsystems PS in Verbindung steht. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Des Weiteren geht aus 7 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, in welchem ein Kraftfahrzeuggetriebe G gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung vorgesehen ist. Dabei entspricht auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit wieder im Wesentlichen der Variante nach 3, mit dem Unterschied, dass das Planetenradsatzsystem PS in diesem Fall ein Sonnenrad SO, einen Planetensteg PT, ein erstes Hohlrad HO1 und ein zweites Hohlrad HO2 umfasst. Der Planetensteg PT führt dabei mindestens ein Planetenradpaar, welches sich jeweils aus je einem ersten Planetenrad PR1 und je einem zweiten Planetenrad PR2 zusammensetzt. Während das erste Planetenrad PR1 sowohl mit dem Sonnenrad SO, als auch dem ersten Hohlrad HO1 im Zahneingriff steht, kämmt das zweite Planetenrad PR2 mit dem zweiten Hohlrad HO2. Darüber hinaus stehen die beiden Planetenräder PR1 und PR2 untereinander im Zahneingriff, wobei dies an dem zweiten Planetenrad PR2 an einer Verzahnung Z vollzogen ist, mit welcher das zweite Planetenrad PR2 auch mit dem zweiten Hohlrad HO2 kämmt. Dabei kann diese Verzahnung Z durchgehend, d.h. über die komplette Breite des zweiten Planetenrad des PR2, ausgeführt sein.
  • Während das Sonnenrad SO drehfest mit der ersten Welle W1 des Planetenradsatzsystems PS verbunden ist, steht das erste Hohlrad HO1 drehfest mit der zweiten Welle W2 des Planetenradsatzsystems PS in Verbindung. Der Planetensteg PT ist dagegen drehfest mit der dritten Welle W3 des Planetenradsatzsystems PS verbunden, wohingegen das zweite Hohlrad HO2 drehfest mit der vierten Welle W4 in Verbindung steht. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Zudem zeigt 8 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G, welches entsprechend einer siebten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Diese Ausführungsform entspricht weitestgehend der Variante nach 6, wobei im Unterschied dazu nun bei der zweiten Planetenstufe P32 des Planetenradsatzsystems PS das zweite Element E322 durch das Hohlrad und das dritte Element E323 durch den Planetensteg gebildet ist. Der Planetensteg führt dabei mindestens ein Planetenradpaar, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen. Insofern ist die zweite Planetenstufe P32 des Planetenradsatzsystems PS in diesem Fall als Plus-Planetensatz ausgeführt. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 8 der Variante nach 6, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 9 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, in welchem ein Kraftfahrzeuggetriebe G gemäß einer achten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung vorgesehen ist. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe G im Wesentlichen der Variante nach 3, wobei im Unterschied dazu nun bei dem ersten Planetenradsatz P1 das zweite Element E21 durch das Hohlrad und das dritte Element E31 durch den Planetensteg gebildet ist. Ebenso liegt auch bei dem zweiten Planetenradsatz P2 das zweite Element E22 nun als Hohlrad und das dritte Element E32 als Planetensteg vor. Nach wie vor sind die beiden Planetenradsätze P1 und P2 als Minus-Planetensätze ausgeführt und auch eine Anbindung der Elemente entspricht dem zu 3 bzw. im Weiteren zu 1 Beschriebenen. Auch im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 9 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Zudem zeigt 10 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G entsprechend einer neunten Ausführungsform der Erfindung. Auch diese Ausführungsform ist im Wesentlichen der Variante nach 3 nachempfunden, mit dem Unterschied, dass ein viertes Schaltelement D nun bei Betätigung das erste Element E14 und das dritte Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 drehfest miteinander verbindet. Dies hat dann erneut ein Verblocken des vierten Planetenradsatzes P4 zur Folge. Das vierte Schaltelement D ist hierbei radial innenliegend zu dem dritten Schaltelement C sowie axial im Wesentlichen auf derselben Höhe vorgesehen. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 10 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Aus 11 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, in welchem ein Kraftfahrzeuggetriebe G gemäß einer zehnten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung vorgesehen ist. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe G weitestgehend der Variante nach 3, wobei im Unterschied dazu nun ein viertes Schaltelement D bei Betätigung das zweite Element E24 und das dritte Element E34 des vierten Planetenradsatzes P4 drehfest miteinander verbindet. Dies hat dann erneut ein Verblocken des vierten Planetenradsatzes P4 zur Folge. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 11 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Schließlich zeigt 12 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G entsprechend einer elften Ausführungsform der Erfindung. Auch diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Variante nach 3, mit dem Unterschied, dass eine Wendeeinheit WE nun abweichend gestaltet ist. So umfasst die Wendeeinheit WE zum einen eine erste Stirnradstufe SRS4, über die die Ausgangswelle GW2 mit der in diesen Bereich axial verlängerten Abtriebswelle GWA gekoppelt werden kann. Die erste Stirnradstufe SRS4 setzt sich dabei aus einem Stirnrad SR6 und einem hiermit im Zahneingriff stehenden Stirnrad SR7 zusammen, von welchen das Stirnrad SR7 drehfest auf der Abtriebswelle GWA vorgesehen ist, während das Stirnrad SR6 durch Betätigen eines Schaltelements KV drehfest mit der Ausgangswelle GW2 in Verbindung gebracht werden kann.
  • Daneben umfasst die Wendeeinheit WE noch eine zweite Stirnradstufe SRS5, welche sich aus einem Stirnrad SR8, einem Zwischenrad ZR und einem Stirnrad SR9 zusammensetzt. Das Stirnrad SR9 ist dabei ebenfalls drehfest auf der Abtriebswelle GWA platziert und kämmt mit dem Zwischenrad ZR, welches wiederum mit dem Stirnrad SR8 im Zahneingriff steht. Das Stirnrad SR8 ist drehbar auf der Antriebswelle GW1 gelagert und kann durch Betätigen eines Schaltelements KR drehfest mit der Ausgangswelle GW2 verbunden werden. Dadurch wird dann die Ausgangswelle über die zweite Stirnradstufe SRS5 mit der Abtriebswelle GWA gekoppelt, wobei sich im Vergleich zu einer Koppelung über die erste Stirnradstufe SRS 4 eine entgegengesetzte Drehbewegung der Abtriebswelle GWA einstellt.
  • Erneut sind die Schaltelemente KV und KR als Lamellenschaltelemente in Form von Lamellenkupplungen ausgeführt. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 12 sonst der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • 13 zeigt nun ein beispielhaftes Schaltschema der Kraftfahrzeuggetriebe G aus den 2 bis 12 wie zu erkennen ist, können bei jedem der Kraftfahrzeuggetriebe G dabei jeweils vier Fahrbereiche für Vorwärtsfahrt FB1V bis FB4V sowie vier Fahrbereiche für Rückwärtsfahrt FB1R bis FB4R realisiert werden. Dabei ergibt sich ein erster Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB1V durch Schließen des ersten Schaltelements A, des fünften Schaltelements E sowie des Schaltelements KV, während ein zweiter Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB2V durch Betätigen des zweiten Schaltelements B, des fünften Schaltelements E und des Schaltelements KV dargestellt wird. Des Weiteren kann ein dritter Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB3V durch Schließen des zweiten Schaltelements B, des dritten Schaltelements C und des Schaltelements KV realisiert werden, wohingegen sich ein vierter Fahrbereich für Vorwärtsfahrt FB4V durch Betätigen des zweiten Schaltelements B, des vierten Schaltelements D und des Schaltelements KV ergibt.
  • Hinsichtlich einer Rückwärtsfahrt kann ein erster Fahrbereich FB1R durch Schließen des ersten Schaltelements A, des fünften Schaltelements E und des Schaltelements KR dargestellt werden, wobei ein zweiter Fahrbereich für Rückwärtsfahrt FB2R durch Betätigen des zweiten Schaltelements B, des fünften Schaltelements E und des Schaltelements KR realisierbar ist. Ein dritter Fahrbereich für Rückwärtsfahrt FB3R wird durch Betätigen des zweiten Schaltelements B, des dritten Schaltelements C und des Schaltelements KR gebildet, wohingegen sich ein vierter Fahrbereich für Rückwärtsfahrt FB4R durch Schließen des zweiten Schaltelements B, des vierten Schaltelements D und des Schaltelements KR ergibt. In den Fahrbereichen kann dabei jeweils eine Fahrt des Kraftfahrzeuges durch Leistungsverzweigung stufenlos realisiert werden.
  • In den ersten Fahrbereichen FB1V und FB1R sind die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 abtriebsseitig des durch die Planetenradsätze P1, P2, P3 und P4 gebildeten, mechanischen Getriebebereichs gekoppelt (Output coupled), wohingegen in den übrigen Fahrbereichen FB2V, FB2R, FB3V, FB3R, FB4V und FB4R eine Koppelung der Elektromaschinen EM1 und EM2 zwischen Komponenten des mechanischen Getriebebereichs stattfindet (Compound coupled). Drehzahlverläufe der beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 sind zudem in 14 über einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges dargestellt.
  • Die Variante nach 4, eine Aufnahme der beiden Elektromaschine EM1 und EM2 und auch der beiden Planetenradsätze P1 und P2 in einem Gehäuseteil GT, kann in analoger Weise auch bei den übrigen Varianten nach den 1 und 3 sowie 5 bis 12 Anwendung finden. Des Weiteren können die unterschiedlichen Varianten eines Planetenradsatzsystems PS, wie sie in den 5 bis 8 beschrieben sind, auch bei der Variante nach 1 realisiert werden. Ebenso können die in 9 bis 11 gezeigten Abwandlungen ebenfalls bei den übrigen Varianten entsprechend umgesetzt werden. Schließlich kann auch die aus 12 hervorgehende, alternative Ausführung einer Wendeeinheit WE in analoger Weise bei den übrigen Varianten realisiert werden.
  • Eine Darstellung der Fahrbereiche für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt kann auch genau gespiegelt realisiert sein, je nachdem wie der jeweilige Antriebsstrang im Weiteren zu den Antriebsrädern gestaltet ist. So können die für Vorwärtsfahrt beschriebenen Fahrbereiche auch die Fahrbereiche für Rückwärtsfahrt und umgekehrt sein.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen lässt sich jeweils ein leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe realisieren, bei welchem Variatoreinheiten auf geeignete Art und Weise eingebunden sind.
  • Bezugszeichenliste
    • VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    TS
    Torsionsschwingungsdämpfer
    G
    Kraftfahrzeuggetriebe
    GG
    Drehfestes Bauelement
    GT
    Gehäuseteil
    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
    PS
    Planetenradsatzsystem
    W1
    erste Welle
    W2
    zweite Welle
    W3
    dritte Welle
    W4
    vierte Welle
    HO
    Hohlrad
    PT
    Planetensteg
    PR
    Planetenrad
    SO1
    erstes Sonnenrad
    SO2
    zweites Sonnenrad
    Z1
    erste Verzahnung
    Z2
    zweite Verzahnung
    Z
    Verzahnung
    P31
    erste Planetenstufe
    E311
    Erstes Element der ersten Planetenstufe
    E312
    Zweites Element der ersten Planetenstufe
    E313
    Drittes Element der ersten Planetenstufe
    P32
    zweite Planetenstufe
    E321
    Erstes Element der zweiten Planetenstufe
    E322
    Zweites Element der zweiten Planetenstufe
    E323
    Drittes Element der zweiten Planetenstufe
    HO1
    erstes Hohlrad
    HO2
    zweites Hohlrad
    PR1
    erstes Planetenrad
    PR2
    zweites Planetenrad
    SO
    Sonnenrad
    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
    KV
    Schaltelement
    KR
    Schaltelement
    FB1V
    erster Fahrbereich Vorwärtsfahrt
    FB2V
    zweiter Fahrbereich Vorwärtsfahrt
    FB3V
    dritter Fahrbereich Vorwärtsfahrt
    FB4V
    vierter Fahrbereich Vorwärtsfahrt
    FB1R
    erster Fahrbereich Rückwärtsfahrt
    FB2R
    zweiter Fahrbereich Rückwärtsfahrt
    FB3R
    dritter Fahrbereich Rückwärtsfahrt
    FB4R
    vierter Fahrbereich Rückwärtsfahrt
    GW1
    Antriebswelle
    GW2
    Ausgangswelle
    GWA
    Abtriebswelle
    ZW
    Zwischenwelle
    V1
    erste Variatoreinheit
    V2
    Zweiter Variatoreinheit
    EM1
    Elektromaschine
    R1
    Rotor
    S1
    Stator
    EM2
    Elektromaschine
    R2
    Rotor
    S2
    Stator
    PTO
    Nebenabtrieb
    SRS1
    Stirnradstufe
    SRS2
    Stirnradstufe
    SRS3
    Stirnradstufe
    SRS4
    Stirnradstufe
    SRS5
    Stirnradstufe
    SR1
    Stirnrad
    SR2
    Stirnrad
    SR3
    Stirnrad
    SR4
    Stirnrad
    SR5
    Stirnrad
    SR6
    Stirnrad
    SR7
    Stirnrad
    SR8
    Stirnrad
    SR9
    Stirnrad
    ZR
    Zwischenrad
    WE
    Wendeeinheit
    LE
    Leistungselektronik
    ES
    Energiespeicher
    RS
    Regelung/Steuerung
    EM
    Elektromaschine
    H
    Hydraulik
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008001612 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Leistungsverzweigtes Kraftfahrzeuggetriebe (G), insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (GW1) und eine Ausgangswelle (GW2), eine erste Variatoreinheit (V1), eine zweite Variatoreinheit (V2), einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2) und einen dritten Planetenradsatz (P3), die jeweils mehrere Elemente aufweisen, wobei ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Fahrbereiche darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, - dass der dritte Planetenradsatz (P3) als Planetenradsatzsystem (PS) mit vier Wellen (W1, W2, W3, W4) ausgeführt ist, wobei die erste Welle (W1) des Planetenradsatzsystems (PS) drehfest mit dem zweiten Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbunden ist, wohingegen die zweite Welle (W2) des Planetenradsatzsystems (PS) drehfest mit dem zweiten Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) in Verbindung steht und mittels des ersten Schaltelements (A) mit der Ausgangswelle (GW2) koppelbar ist, und wobei die dritte Welle (W3) des Planetenradsatzsystems (PS) mit der Antriebswelle (GW1) verbunden ist, während die vierte Welle (W4) des Planetenradsatzsystems (PS) mittels des zweiten Schaltelements (B) mit der Ausgangswelle (GW2) koppelbar ist, - dass das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der ersten Variatoreinheit (V1) gekoppelt ist, - dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander in Verbindung stehen und gemeinsam mit der zweiten Variatoreinheit (V2) gekoppelt sind, - und dass das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) festgesetzt ist.
  2. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Fahrbereich (FB1V, FB1R) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) sowie ein zweiter Fahrbereich (FB2V, FB2R) durch Betätigen des zweiten Schaltelements (B) ergibt.
  3. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zudem ein vierter Planetenradsatz (P4) sowie ein drittes Schaltelement (C), ein viertes Schaltelement (D) und ein fünftes Schaltelement (E) vorgesehen sind, wobei ein zweites Element (E24) des vierten Planetenradsatzes (P4) drehfest mit der Ausgangswelle (GW2) verbunden ist, wohingegen ein erstes Element (E14) des vierten Planetenradsatzes (P4) über das erste Schaltelement (A) drehfest mit der zweiten Welle (W2) des Planetenradsatzsystems (PS) verbindbar sowie mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest mit der vierten Welle (W4) des Planetenradsatzsystems (PS) in Verbindung bringbar ist, wobei ein drittes Element (E34) des vierten Planetenradsatzes (P4) über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der zweiten Welle (W2) des Planetenradsatzsystems (PS) verbindbar sowie mittels des fünften Schaltelements (E) festsetzbar ist, und wobei zwei der Elemente (E14, E24, E34) des vierten Planetenradsatzes (P4) mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest miteinander verbindbar sind.
  4. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich - ein erster Fahrbereich (FB1V, FB1R) durch Schließen des ersten (A) und des fünften Schaltelements (E), - ein zweiter Fahrbereich (FB2V, FB2R) durch Betätigen des zweiten (B) und des fünften Schaltelements (E), - ein dritter Fahrbereich (FB3V, FB3R) durch Schließen des zweiten (B) und des dritten Schaltelements (C), - sowie ein vierter Fahrbereich (FB4V, FB4R) durch Betätigen des zweiten (B) und des vierten Schaltelements (D) ergibt.
  5. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradsatzsystem (PS) ein erstes Sonnenrad (SO1), ein zweites Sonnenrad (SO2), ein Hohlrad (HO) und einen Planetensteg (PT) aufweist, wobei das erste Sonnenrad (SO1) drehfest mit der ersten Welle (W1) und das zweite Sonnenrad (SO2) drehfest mit der vierten Welle (W4) verbunden ist, wohingegen der Planetensteg (PT) drehfest mit der dritten Welle (W3) und das Hohlrad (HO) drehfest mit der zweiten Welle (W2) in Verbindung steht, und wobei der Planetensteg (PT) mindestens ein Planetenrad (PR) drehbar gelagert führt, welches sowohl mit den Sonnenrädern (SO1, SO2), als auch dem Hohlrad (HO) jeweils im Zahneingriff steht.
  6. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Planetenrad (PR) über eine erste Verzahnung (Z1) und eine zweite Verzahnung (Z2) verfügt, wobei das mindestens eine Planetenrad (PR) an der ersten Verzahnung (Z1) mit dem ersten Sonnenrad (SO1) und dem Hohlrad (HO) jeweils kämmt und an der zweiten Verzahnung (Z2) mit dem zweiten Sonnenrad (SO2) im Zahneingriff steht.
  7. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Planetenrad (PR) an einer Verzahnung (Z) mit dem ersten Sonnenrad (SO1), dem zweiten Sonnenrad (SO2) und dem Hohlrad (HO) jeweils im Zahneingriff steht.
  8. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradsatzsystem (PS) eine erste Planetenstufe (P31) und eine zweite Planetenstufe (P32) aufweist, die jeweils je ein erstes Element (P311, P321), je ein zweites Element (P312, P322) und je ein drittes Element (P313, P323) in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetenstegs und je eines Hohlrades umfassen, wobei das erste Element (P311) der ersten Planetenstufe (P31) drehfest mit der ersten Welle (W1) und das erste Element (P321) der zweiten Planetenstufe (P32) drehfest mit der vierten Welle (W4) verbunden ist, wobei das zweite Element (P312) der ersten Planetenstufe (P31) und das zweite Element (P322) der zweiten Planetenstufe (P32) jeweils drehfest mit der dritten Welle (W3) in Verbindung stehen, und wobei das dritte Element (P313) der ersten Planetenstufe (P31) und das dritte Element (P323) der zweiten Planetenstufe (P32) jeweils drehfest mit der zweiten Welle (W2) verbunden sind.
  9. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradsatzsystem (PS) ein Sonnenrad (SO), einen Planetensteg (PT), ein erstes Hohlrad (HO1) und ein zweites Hohlrad (HO2) aufweist, wobei das Sonnenrad (SO) drehfest mit der ersten Welle (W1) verbunden ist und das erste Hohlrad (HO1) drehfest mit der zweiten Welle (W2) in Verbindung steht, wobei der Planetensteg (PT) drehfest mit der dritten Welle (W3) verbunden ist und das zweite Hohlrad (HO2) drehfest mit der vierten Welle (W4) in Verbindung steht, und wobei der Planetensteg (PT) mindestens ein Planetenradpaar mit je einem ersten Planetenrad (PR1) und je einem zweiten Planetenrad (PR2) drehbar gelagert führt, von welchen das erste Planetenrad (PR1) mit dem Sonnenrad (SO) und dem ersten Hohlrad (HO1) kämmt, während das zweite Planetenrad (PR2) mit dem ersten Planetenrad (PR1) und dem zweiten Hohlrad (HO2) im Zahneingriff steht.
  10. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) ein Sonnenrad, das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) ein Planetensteg oder ein Hohlrad und das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) das Hohlrad oder der Planetensteg ist.
  11. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ein Sonnenrad, das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ein Planetensteg oder ein Hohlrad und das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) das Hohlrad oder der Planetensteg ist.
  12. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (GW2) über eine nachgeschaltete Wendeeinheit (WE) mit einer Abtriebswelle (GWA) verbindbar ist.
  13. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Schaltelement (A, B; A, B, C, D, E) als kraftschlüssiges Schaltelement vorliegt.
  14. Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Variatoreinheiten (V1, V2) als Elektromaschinen (EM1, EM2) ausgeführt sind.
  15. Kraftfahrzeugantriebsstrang, insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe (G) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220144072A1 (en) * 2020-11-11 2022-05-12 Dana Belgium N.V. Power system for a vehicle
WO2023222522A1 (de) * 2022-05-17 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigungsgetriebe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001612A1 (de) 2008-05-07 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500930B2 (en) 2006-05-09 2009-03-10 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission with multiple interconnected gearsets
JP4278110B2 (ja) 2007-02-26 2009-06-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001612A1 (de) 2008-05-07 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220144072A1 (en) * 2020-11-11 2022-05-12 Dana Belgium N.V. Power system for a vehicle
US11639095B2 (en) * 2020-11-11 2023-05-02 Dana Belgium N.V. Power system for a vehicle
WO2023222522A1 (de) * 2022-05-17 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigungsgetriebe

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