DE102020203215A1

DE102020203215A1 - Getriebe und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020203215A1
Application number: DE102020203215.7A
Authority: DE
Inventors: Stefan Beck; Fabian Kutter; Martin Brehmer; Juri Pawlakowitsch; Matthias Horn; Michael Wechs; Thomas Kroh; Johannes Kaltenbach; Thomas Martin; Peter Ziemer; Oliver BAYER; Ingo Pfannkuchen; Max Bachmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2021-09-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Das Getriebe umfasst:ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Getriebeeingangswelle;ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Getriebeeingangswelle;mindestens eine Vorgelegewelle, die antriebswirksam mit einem Abtrieb verbunden ist;in mehreren Radsatzebenen angeordnete Losräder und Festräder zum Bilden von Gangstufen zwischen den Getriebeeingangswellen und der mindestens einen Vorgelegewelle;mehrere Gangschaltelemente zum Einlegen der Gangstufen;eine Antriebswelle zum Zuführen einer Antriebsleistung an die Getriebeeingangswellen;eine erste Kupplung, die mit der Antriebwelle antriebswirksam verbunden ist und lösbar mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbindbar ist, wobeidie erste Getriebeeingangswelle über einen Stufenplanetenradsatz antriebswirksam mit einer zweiten Kupplung lösbar verbindbar ist, wobei die zweite Kupplung antriebswirksam mit der Antriebwelle verbunden ist, und wobeider Stufenplanetenradsatz ein Hohlrad, einen Planetensatz mit einem Planetenträger, ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad aufweist, wobeidas Hohlrad mit der zweiten Kupplung antriebswirksam sowie lösbar verbindbar ist und das zweite Sonnenrad mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden ist, und wobeiein Wendeschaltelement vorgesehen ist, mit dem wahlweise der Planetenträger oder das erste Sonnenrad an einem drehfesten Bauelement des Getriebes festsetzbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
Getriebe sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere sind aus dem Stand der Technik Doppelkupplungsgetriebe bekannt, die zwei Teilgetriebe aufweisen, die jeweils eine Getriebeeingangswelle aufweisen, wobei zwischen den Getriebeeingangswellen und ein oder mehreren Vorgelegewellen Gangstufen als Zahnradstufen mit miteinander kämmenden Los- und Festrädern ausgebildet sind. Zumeist sind pro Teilgetriebe mehrere Gangstufen ausgebildet. Die Getriebeeingangswellen sind jeweils über eine erste bzw. eine zweite Kupplung mit einer Antriebswelle koppelbar, wobei die Getriebeeingangswellen dann mit unterschiedlichen Übersetzungen mit der Antriebswelle in Verbindung stehen. Wird über ein Teilgetriebe eine Antriebsleistung übertragen, ist das andere Teilgetriebe lastfrei und es kann in dem lastfreien Teilgetriebe ein Gang eingelegt werden. Zum Gangwechsel in diesen eingelegten Gang wird dann die erste Kupplung ausgekoppelt und zeitgleich die zweite Kupplung eingekoppelt oder umgekehrt, wobei durchgängig eine Antriebsleistung übertragen werden kann. Die erste und die zweite Kupplung können dafür als Doppelkupplung ausgebildet sein. Es kann demnach unter Last geschaltet werden, wobei ein Zugkraftverlust nicht stattfindet.
Ein Nachteil der Doppelkupplungsgetriebe ist der komplexe und bauraumintensive Aufbau. Hierdurch sind derartige Getriebe meist auch aufwendig in der Produktion. Eine Reduzierung der Komplexität und des Bauraumbedarfs eines Doppelkupplungsgetriebes geht in der Regel mit Einbußen an Funktionalität und Variabilität einher.
Es ist bei Doppelkupplungsgetrieben bekannt, auch einen Rückwärtsgang vorzusehen. Ein solcher ist oft über eine zusätzliche Vorgelegewelle realisiert, mittels der über eine zusätzliche Zahnradstufe die Antriebsleistung in umgekehrter Drehrichtung zwischen Getriebeeingangswelle und Vorgelegewelle übertragen wird. Nachteilig steigt durch die zusätzliche Vorgelegewelle der Bauraumbedarf des Getriebes. Auch andere bekannte Rückwärtsganglösungen sind bauraumintensiv und aufwändig.
Aus der Druckschrift WO 2018/192965 A1 ist ein Getriebesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Eingang zum Anschluss an eine Antriebsquelle und einem Ausgang zum Anschluss an eine Last bekannt. Das Getriebe umfasst eine erste Getriebeeingangswelle, eine erste Vorgelegewelle, die mit dem Ausgang verbunden ist, und einen ersten Satz Radpaare, der die erste Getriebeeingangswelle und die erste Vorgelegewelle verbindet. Das Getriebe umfasst weiterhin eine zweite Getriebeeingangswelle, eine zweite Vorgelegewelle, die mit dem Ausgang verbunden ist, und einen zweiten Satz Radpaare, der die zweite Getriebeeingangswelle und die zweite Vorgelegewelle verbindet. Das Getriebe umfasst zudem ein erstes Kopplungselement, das zum Koppeln des Eingangs mit der ersten Getriebeeingangswelle in einem ersten Drehzahlverhältnis, und ein zweites Kopplungselement, das zum Koppeln des Eingangs mit der zweiten Getriebeeingangswelle in einem zweiten Drehzahlverhältnis ausgebildet ist. Der erste und der zweite Satz Radpaare umfassen zusammen eine Mehrzahl von Gangstufen, wobei die Gangstufen derart angeordnet sind, dass aufeinanderfolgendes Schalten eines ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Gangs durch abwechselndes Ein- und Ausrücken des ersten Kupplungselements und/oder des zweiten Kupplungselements erreicht wird.
Unter dem Hintergrund des beschriebenen Standes der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe mit einem geringen Bauraumbedarf zu schaffen. Insbesondere soll ein lastschaltfähiges Getriebe mit hoher Variabilität geschaffen werden, das wahlweise mit zwei Antriebsvorrichtungen antreibbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung mit einem Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 12 sowie gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung mit einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Getriebe gemäß dem ersten Erfindungsaspekt umfasst:

ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Getriebeeingangswelle;
ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Getriebeeingangswelle;
mindestens eine Vorgelegewelle, die antriebswirksam mit einem Abtrieb verbunden ist;
in mehreren Radsatzebenen angeordnete Losräder und Festräder zum Bilden von Gangstufen zwischen den Getriebeeingangswellen und der mindestens einen Vorgelegewelle;
mehrere Gangschaltelemente zum Einlegen der Gangstufen;
eine Antriebswelle zum Zuführen einer Antriebsleistung an die Getriebeeingangswellen;
eine erste Kupplung, mittels der die Antriebwelle antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbindbar ist, wobei
die erste Getriebeeingangswelle über einen Stufenplanetenradsatz und eine zweite Kupplung antriebswirksam und lösbar mit der Antriebwelle verbindbar ist, und wobei
der Stufenplanetenradsatz ein Hohlrad, einen Planetenträger, ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad aufweist, wobei
das Hohlrad mittels der zweiten Kupplung antriebswirksam sowie lösbar mit der Antriebswelle verbindbar ist und das zweite Sonnenrad mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden ist, und wobei
ein Wendeschaltelement vorgesehen ist, mit dem wahlweise der Planetenträger oder das erste Sonnenrad an einem drehfesten Bauelement des Getriebes festsetzbar sind.

Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein Gehäusedeckel, der drehfest mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden ist. Unter Festsetzen eines Elementes des Stufenplanetenradsatzes wird verstanden, dass das jeweilige Element an einer Drehung gehindert ist.
Im Sinne der Erfindung wird als Teilgetriebe eine Gruppe von Funktionsteilen verstanden, über die eine diskrete Anzahl an Übersetzungen zwischen Antriebswelle und Abtrieb realisierbar ist. Dabei weist ein Teilgetriebe jeweils eine Getriebeeingangswelle auf, die eine Antriebsleistung führen kann, wobei die Antriebsleistung über mehrere Gangstufen an eine oder mehrere Vorgelegewellen übertragbar ist. Bevorzugt weist eines der Teilgetriebe eine Vorübersetzung auf. Unter einer Vorübersetzung wird verstanden, dass die Getriebeeingangswelle lediglich mit einer Übersetzung mit der Antriebswelle koppelbar ist. Die Vorübersetzung wird dann mit der Übersetzung der jeweils eingelegten Gangstufe multipliziert und ergibt so die jeweilige Gesamtübersetzung. Bevorzugt weist weiterhin das andere Teilgetriebe keine solche Vorübersetzung auf. Auf diese Weise kann die gleiche Gangstufe über beide Teilgetriebe angesprochen werden, wobei die Gesamtübersetzung sich jeweils unterscheidet.
Als Radsatzebene wird eine Ebene verstanden, die orthogonal durch parallel angeordnete Wellen verläuft und in der mehrere Zahnräder angeordnet sind, die miteinander kämmen. Insbesondere ist an mehreren außen liegender Welle, die die Zahnradebene schneidet, jeweils ein Zahnrad vorgesehen, welches mit einem oder mehreren anderen Zahnrädern in der Radsatzebene kämmt. Alle Zahnräder zusammen bilden einen Radsatz. Als außenliegende Welle wird eine solche verstanden, die nicht von einer anderen Hohlwelle umgeben ist.
Als antriebswirksame Verbindung wird eine Verbindung zwischen zwei Drehmoment führenden Teilen verstanden, die es erlaub, zwischen den Teilen eine Antriebsleistung zu übertragen. Insbesondere sind dabei beide Teile entsprechend gelagert. Als antriebswirksame Verbindungen sind sowohl solche zu verstehen, die keine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen, als auch solche, die eine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen.
Als lösbare Verbindung wird eine solche verstanden, die sich nach ihrem Herstellen zerstörungsfrei öffnen lässt, insbesondere derart, dass das Herstellen und Lösen der Verbindung widerholt werden kann. Bevorzugt lässt sich die Verbindung dabei zwischen einem definierten geschlossenen und einem definierten geöffneten Zustand beliebig wechseln.
Als Schaltelement wird ein Verbindungsteil verstanden, mittels dem zwei Drehmoment übertragende Teile antriebswirksam miteinander verbunden werden können. Das Schaltelement weist zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand auf, wobei das Schaltelement im geöffneten Zustand kein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Teilen, insbesondere Wellen übertragen kann, und wobei das Schaltelement im geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Teilen bzw. Wellen übertragen kann. Sofern eine antriebswirksame Verbindung zwischen zwei Getriebeelementen besteht, werden Drehmomente und Kräfte bzw. eine Drehbewegung von einem Getriebeelement auf das andere Getriebeelement übertragen. Ein Schaltelement kann etwa eine Klauenkupplung oder eine Reibkupplung sein.
Unter einer Welle ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest mit-einander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Gangschaltelements hergestellt wird.
Als Kupplung wird ein Schaltelement verstanden, mit dem zwei Wellen miteinander verbindbar sind.
Als Stufenplanetensatz wird ein Planetengetriebe verstanden, das ein Hohlrad, einen Planetensatz mit einem Planetenträger, ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad aufweist. Der Planetensatz besteht dabei aus mehreren Planetenrädern, die jeweils aus zwei drehfest miteinander verbundenen, in axialer Richtung hintereinander angeordneten Planetenradteilen gebildet sind. Die Planetenradteile weisen insbesondere unterschiedliche Zähnezahlen bzw. Durchmesser auf. Der Planetenträger durchgreift beide Planetenradteile. Die beiden Sonnenräder sind ebenfalls in axialer Richtung hintereinander angeordnet und wirken insbesondere auf unterschiedliche Wellen. Beispielsweise wirken die beiden Sonnenräder auf Wellen, die einander umgeben, von denen also mindesten eine Welle eine Hohlwelle ist.
Als Wendeschaltelement wird ein Schaltelement verstanden, dessen Umschalten zwischen Schaltstellungen zu einem Umkehren des Drehrichtungsverhältnisses zwischen Antrieb und Abtrieb des Stufenplanetenradsatzes führt. Das Wendeschaltelement weist mindestes zwei Schaltstellungen auf, die Vorwärtsstellung und die Rückwärtsstellung, wobei in der jeweiligen Stellung eine drehfeste Verbindung zwischen dem drehfesten Bauelement des Getriebes und dem der Schaltstellung zugeordneten Teil des Stufenplanetenradsatzes besteht.
Wird mittels des Wendeschaltelements in der Vorwärtsstellung das erste Sonnenrad der Stufenplanetenradsatz festgesetzt, so wird der Planetenträger von dem Hohlrad angetrieben, und die Planetenräder laufen um das zweite Sonnenrad um. Das zweite Sonnenrad wird dann im gleichen Drehsinn wie das Hohlrad angetrieben. Wird mittels des Wendeschaltelements in der Rückwärtsstellung der Planetenträger festgehalten, so können die Planetenräder nicht um das zweite Sonnenrad umlaufen, sondern führen lediglich eine Drehung um ihre eigene Drehachse aus, mit der sie das zweite Sonnenrad antreiben. Das Sonnenrad wird dann in der der Drehrichtung der Hohlwelle entgegengesetzten Richtung angetrieben, so dass auch alle weiteren Funktionsteile, die das Drehmoment hin zum Abtrieb übertragen, sich in entgegengesetzter Richtung drehen.
Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe ist ein Rückwärtsgang auf besonders einfache Weise realisiert, so dass vorteilhaft ein kompaktes Getriebe gebildet und wertvoller Bauraum eingespart wird. Insbesondere kann auf eine zusätzliche Vorgelegewelle zum Bilden eines Rückwärtsganges verzichtet werden. Weiterhin vorteilhaft sind mehrere Rückwärtsgangstufen realisierbar, je nachdem welche Gangschaltelemente bei Schalten des Wendeschaltelements in die Rückwärtsstellung geschaltet sind. Das Getriebe ist so auch bei Kraftfahrzeugen einsetzbar, die einen weiten Bereich an übertragbaren Antriebsleistungen in rückwärtiger Fahrtrichtung benötigen.
Der Stufenplanetenradsatz ist dem ersten Teilgetriebe zugeordnet und bildet dort eine Vorübersetzung zwischen der Antriebswelle und der ersten Getriebeeingangswelle. Im zweiten Teilgetriebe ist insbesondere keine solche Vorübersetzung vorgesehen. Die Antriebsleistung wird bei eingekuppelter erster Kupplung ohne Übersetzung, also mit konstanter Drehzahl, an die zweite Getriebeeingangswelle übertragen. Der Stufenplanetenradsatz und das Wendeschaltelement wirken also gemeinsam als Wendeeinheit, mit der einerseits eine Vorübersetzung realisiert wird und bei der andererseits eine Umkehr des Drehrichtungsverhältnisses zwischen angetriebenem Hohlrad und abtreibendem zweiten Sonnenrad möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Planetenträger oder das erste Sonnenrad mittels des Wendeschaltelements an einem gehäusefesten Bauelement oder einem Gehäuse des Getriebes festsetzbar. Das Wendeschaltelement ist dabei bevorzugt derart ausgeführt, dass es drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und wahlweise drehfest sowie lösbar mit dem Planetenträger oder dem ersten Sonnenrad verbindbar ist.
Das Wendeschaltelement weist in einer weiteren Ausführungsform eine Neutralstellung auf, in der weder der Planetenträger noch das erste Sonnenrad festgesetzt sind, so dass diese frei und unabhängig voneinander drehbar sind. In dieser Schaltstellung des Wendeschaltelements ist eine Übertragung eines Drehmoments über den Stufenplanetenradsatz nicht möglich.
Das Wendeschaltelement ist bevorzugt als Synchronklauenkupplung ausgeführt. Alternativ ist das Wendeschaltelement in eine beliebigen anderen, dem Fachmann bekannten Form zum Bilden eines Schaltelements ausgebildet, etwa als Reibkupplung.
In einer Ausführungsform ist mittels einer dritten Kupplung die zweite Getriebeeingangswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam sowie lösbar verbindbar. Die beiden Getriebeantriebswellen sind so miteinander drehfest zum Übertragen von Drehmoment koppelbar und können einander antreiben. Es sind dann sowohl über das erste Teilgetriebe als auch über das zweite Teilgetriebe auch solche Gangstufen betreibbar, deren Festrad auf der Getriebeantriebswelle des jeweils anderen Teilgetriebes gelagert ist, so dass eine größere Anzahl als möglichen Gesamtübersetzungen ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe sechs Vorwärtsgangstufen und drei Rückwärtsgangstufen für die erste Antriebsvorrichtung auf. Es ist dann ein komfortables Getriebe mit einer hohen Variabilität geschaffen, dass dennoch kompakt baut, insbesondere in axialer Richtung. Insbesondere wird es durch das Wendeschaltelement ermöglicht, dass auch in rückwärtiger Fahrtrichtung alle Gangstufen des ersten Teilgetriebes zugänglich sind, so dass drei Rückwärtsgangstufen realisiert werden können.
Besonders bevorzugt umfasst das Getriebe zwei Vorgelegewellen, wobei an einer ersten Vorgelegewelle und an einer zweiten Vorgelegewelle jeweils zwei gangbildende Losräder angeordnet sind und ein erstes Losrad an der ersten Vorgelegewelle und ein zweites Losrad an der zweiten Vorgelegewelle mit einem ersten Festrad an der ersten Getriebeeingangswelle in Eingriff stehen, wobei ein drittes Losrad an der ersten Vorgelegewelle und ein viertes Losrad an der zweiten Vorgelegewelle mit einem zweiten Festrad an der zweiten Getriebeeingangswelle in Eingriff stehen. Losräder sind Zahnräder, die in zumindest einem Schaltzustand drehbar an einer Welle gelagert sind, während Festräder solche Zahnräder sind, die drehfest mit einer Welle verbunden sind. Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, übertragen über ihre Verzahnungen, die ineinandergreifen, eine Drehzahl und ein Drehmoment. Jeweils ein Festrad kann zwei Losräder antreiben, um ein leichtes, kompaktes Getriebe mit wenigen Bauelementen zu schaffen. Dabei ist ein erstes Gangschaltelement mit der ersten Vorgelegewelle verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem dritten Losrad verbindbar. Ein zweites Gangschaltelement ist mit der ersten Vorgelegewelle verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem ersten Losrad verbindbar. Ein drittes Gangschaltelement ist mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem vierten Losrad verbindbar. Ein viertes Gangschaltelement ist mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem zweiten Losrad verbindbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Getriebe eine vierte Kupplung, die dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle mit der ersten Antriebsvorrichtung antriebswirksam zu verbinden, wobei die Antriebswelle dazu ausgebildet ist, mit einer zweiten Antriebvorrichtung verbunden zu werden. Das Getriebe kann so mit zwei Antriebsvorrichtungen betrieben werden, wobei wahlweise bei geschlossener vierter Kupplung nur die erste Antriebsvorrichtung oder die erste und die zweite Antriebsvorrichtung gemeinsam die Antriebswelle antreiben. Bei geöffneter vierter Kupplung wird die Antriebswelle lediglich von der zweiten Antriebsvorrichtung angetrieben.
Bevorzugt ist die erste Antriebsvorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine und die zweite Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine, so dass mit dem Getriebe ein Hybrid-Antriebsstrang ausgebildet wird, bei dem ein Betrieb nur mit der Verbrennungskraftmaschine, nur mit der elektrischen Maschine oder ein Hybridbetrieb mit Verbrennungskraftmaschine und elektrischer Maschine ausgewählt werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe können alle Gangstufen sowohl für die erste als auch für die zweite Antriebsvorrichtung und bei gemeinsamem Antrieb verwendet werden. Das Getriebe weist dann sechs Vorwärtsgangstufen und drei Rückwärtsgangstufen jeweils für die erste Antriebsvorrichtung, für die zweite Antriebsvorrichtung und für den Hybridbetrieb mittels erster und zweiter Antriebsvorrichtung auf.
Die vierte Kupplung ist in einer Ausführungsform als Klauenkupplung, insbesondere als Synchronklauenkupplung ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die vierte Kupplung jedoch als Reibkupplung ausgeführt. Eine Reibkupplung kann unter Last geöffnet und geschlossen werden. Mit einer Reibkupplung ist somit ein Schutz gegenüber einem Abwürgen des Motors beim Öffnen der vierten Kupplung gegeben. Weiterhin ist es bei einem Antriebsstrang mit zwei Antriebsvorrichtungen möglich, die erste Antriebsvorrichtung über die zweite Vorrichtung mittels eines Schwungstarts anzulassen.
Weiterhin bevorzugt sind mindestens ein Gangschaltelement, das Wendeschaltelement, die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die dritte Kupplung und/oder die vierte Kupplung als Synchronschaltelement ausgebildet. Bei einem Synchronschaltelement wird vor einem Schalten, also einem Verbinden zweier drehbeweglicher Funktionsteile über das Schaltelement, zuerst über ein Synchronisationselement die Drehzahl der beiden Funktionsteile angeglichen. Während des Synchronisationsvorgangs kann noch keine Antriebsleistung zwischen den Funktionsteilen übertragen werden.
Ein Antriebsstrang gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt umfasst ein vorbeschriebenes Getriebe und zumindest eine erste Antriebsvorrichtung. Die erste Antriebsvorrichtung ist insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine und treibt die Antriebswelle an. Insbesondere ist die erste Antriebsvorrichtung an einem ersten Ende der Antriebswelle mit dieser drehfest verbunden oder lösbar verbindbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Antriebsstrang eine zweite Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Antriebswelle auf, wobei die erste Antriebsvorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine und die zweite Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine ist, und wobei die erste Antriebsvorrichtung mittels der vierten Kupplung antriebswirksam sowie lösbar mit der Antriebswelle verbindbar ist und ein Rotor der zweiten Antriebsvorrichtung antriebswirksam mit der Antriebswelle verbunden ist. Mit einem solchen Antriebsstrang ist ein Antrieb entweder nur über die erste Antriebsvorrichtung, nur über die zweite Antriebsvorrichtung oder in einem Hybridbetrieb über die erste und die zweite Antriebsvorrichtung möglich, wobei in jedem Fall alle Schaltstellungen und somit alle möglichen Gesamtübersetzungen bei allen Antriebsarten nutzbar sind. Dies gilt insbesondere für alle Vorwärtsgangstufen sowie für alle Rückwärtsgangstufen.
Weiterhin bevorzugt sind die erste Kupplung, die zweite Kupplung, der Stufenplanetenradsatz und/oder das Wendeschaltelement axial und radial innerhalb der zweiten Antriebsvorrichtung angeordnet. Auf diese Weise ist ein besonders kompakt bauender Antriebsstrang realisierbar.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;
2 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix des erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 1;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe in einer zweiten Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix des erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 3;
5 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix des erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 3;
6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe in einer dritten Ausführungsform;
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe in einer vierten Ausführungsform;
8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe in einer vierten Ausführungsform;
9 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang.

1 zeigt ein Getriebe 100 in einer ersten Ausführungsform mit einer Antriebswelle 2. Die Antriebswelle 2 ist dazu ausgebildet, dass an einem ersten Ende 2.1 eine nicht dargestellte erste Antriebsvorrichtung zum Einbringen einer Antriebsleistung in das Getriebe 100 angreifen kann. Die Antriebswelle 2 ist über eine erste Kupplung K1 mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 eines ersten Teilgetriebes antriebswirksam verbindbar. Weiterhin ist die Antriebswelle 2 über eine zweite Kupplung K2 mit einer ersten Getriebeeingangswelle 4.1 antriebswirksam verbindbar, wobei zwischen der zweiten Kupplung K2 und der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 ein Stufenplanetenradsatz 5 mit einer ersten Übersetzung angeordnet ist.
Die Antriebswelle 2 ist als Vollwelle ausgebildet. Die zweite Getriebeeingangswelle 4.2 ist als Hohlwelle ausgebildet, umgibt die Antriebswelle 2 abschnittsweise und ist drehbar gegenüber dieser gelagert. Die erste Getriebeeingangswelle 4.1 ist ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet und umgibt die zweite Getriebeeingangswelle 4.2 abschnittsweise, wobei auch die erste und zweite Getriebeeingangswelle 4.1, 4.2 drehbar gegeneinander gelagert sind.
Der Stufenplanetenradsatz 5 weist ein Hohlrad 5.1, einen Planetenträger 5.2, ein erstes Sonnenrad 5.3 und ein zweites Sonnenrad 5.4 auf. Auf dem Planetenträger 5.2 sind zweigeteilte, jedoch einstückig ausgebildete, Planetenräder angeordnet, die jeweils einen ersten Planetenradteil 5.5 und einen zweiten Planetenradteil 5.6 aufweisen. Der erste Planetenradteil 5.5 kämmt mit dem Hohlrad 5.1 und dem ersten Sonnenrad 5.3, während der zweite Planetenradteil 5.6 mit dem zweiten Sonnenrad 5.4 kämmt. Die beiden Planetenradteile 5.5, 5.6 sind drehfest miteinander verbunden und drehbar auf einem Arm des Planetenträgers 5.2 gelagert. Das Hohlrad 5.1 ist antriebswirksam mittels der zweiten Kupplung K2 mit der Antriebswelle 2 verbindbar.
Erfindungsgemäß ist an dem Getriebe 100 ein Wendeschaltelement 6 vorgesehen, das drehfest mit einem Gehäuse 7 des Getriebes 1 verbunden ist und wahlweise lösbar sowie drehfest in einer Vorwärtsstellung V mit dem ersten Sonnenrad 5.3 oder in einer Rückwärtsstellung R mit dem Planetenträger 5.2 verbindbar ist. Dazu verschiebt ein Schaltkörper 6.1 entsprechende Funktionsflächen derart zueinander, dass sie in drehfeste Verbindung miteinander gelangen. In einer Mittellage des Schaltkörpers 6.1 befindet sich das Wendeschaltelement 6 in einer Neutralstellung, in der weder das erste Sonnenrad 5.3 noch der Planetenträger 5.2 festgelegt sind. Bei dem in 1 gezeigten Wendeschaltelement 6 handelt es sich um ein Synchronschaltelement, bei dem vor einem Verbinden zweier drehbeweglicher Teile die Drehzahl der drehbeweglichen Teile lastfrei aneinander angeglichen wird.
Auf der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 ist ein erstes Festrad 10.1 drehfest angeordnet, dass die Antriebsleistung mit einer zweiten Übersetzung auf eine Vorgelegewelle 11.1 oder mit einer dritten Übersetzung auf eine zweite Vorgelegewelle 11.2 übertragen kann. Dazu ist an der ersten Vorgelegewellen 11.1 ein erste Losrad 12.1 und an der zweiten Vorgelegewelle 11.2 ein zweites Losrad 12.2 gelagert, die jeweils mit dem ersten Festrad 10.1 kämmen. Auf die gleiche Weise ist an der zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 ein zweites Festrad 10.2 drehfest gelagert, das bei einer vierten Übersetzung mit einem dritten Losrad 12.3 an der ersten Vorgelegewelle 11.1 und bei einer fünften Übersetzung mit einem vierten Losrad 12.4 an der zweiten Vorgelegewelle 11.2 kämmt. Die Losräder 12.1, 12.2, 12.3, 12.4 sind jeweils drehbar gegenüber den Vorgelegewellen 11.1, 11.2 gelagert und mittels Gangschaltelementen A, B, C, D lösbar sowie drehfest mit den jeweiligen Vorgelegewellen 11.1, 11.2 zum Bilden von Gangstufen verbindbar. Dabei ist das erstes Gangschaltelement A mit der ersten Vorgelegewelle 11.1 verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem dritten Losrad 12.3 verbindbar. Das zweites Gangschaltelement B ist mit der ersten Vorgelegewelle 11.1 verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem ersten Losrad 12.1 verbindbar. Das drittes Gangschaltelement C ist mit der zweiten Vorgelegewelle 11.2 verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem vierten Losrad 12.4 verbindbar. Das viertes Gangschaltelement D ist mit der zweiten Vorgelegewelle 11.2 verbunden und lösbar sowie drehfest mit dem zweiten Losrad 12.2 verbindbar.
Die Vorgelegewellen 11.1, 11.2 sind ihrerseits über ein drittes Festrad 11.3 bzw. ein viertes Festrad 11.4 antriebswirksam und bei einer sechsten bzw. siebten Übersetzung mit einem Abtriebsrad 14 verbunden, wie bezogen auf die zweite Vorgelegewelle 11.2 mittels einer gestrichelten Linie dargestellt ist. Das Abtriebsrad 14 wirkt über ein Differenzial 15 auf eine Abtriebswelle 16.
Bei dem Getriebe 100 ist weiterhin eine dritte Kupplung K3 vorgesehen, mittels der die zweite Getriebeeingangswelle 4.2 lösbar sowie drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 verbindbar ist. Zwischen den Getriebeeingangswellen 4.1, 4.2 ist mittels dieser dritten Kupplung K3 wahlweise ein Drehmoment übertragbar.
2 zeigt eine schematische Übersicht über die Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und die Rückwärtsgangstufen R1 bis R3, die sich mit dem in 1 gezeigten Getriebe 100 für den Antrieb mittels der ersten Antriebsvorrichtung schalten lassen. Dabei ist ein jeweiliges Schaltelement bzw. eine jeweilige Kupplung bei eingetragenem „x“ geschlossen und bei keiner Eintragung geöffnet oder für die Gangstufe nicht von Belang, wie im Folgenden beschrieben.
In einer ersten Vorwärtsgangstufe V1 ist die erste Kupplung K1 offen, die zweite Kupplung K2 geschlossen, die dritte Kupplung K3 geschlossen und das erste Gangschaltelement A geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die zweite Kupplung K2, den Stufenplanetenradsatz 5, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, die zweite Getriebeeingangswelle 4.2, das zweite Festrad 10.2, das dritte Losrad 12.3, das erste Gangschaltelement A und die erste Vorgelegewelle 11.1 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In einer zweiten Vorwärtsgangstufe V2 ist die erste Kupplung K1 geschlossen, die zweite Kupplung K2 offen, die dritte Kupplung K3 offen und das erste Gangschaltelement A geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die erste Kupplung K1, die zweite Getriebeeingangswelle 4.1, das zweite Festrad 10.1, das dritte Losrad 12.3, das erste Gangschaltelement A und die erste Vorgelegewelle 11.1 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In einer dritten Vorwärtsgangstufe V3 ist die erste Kupplung K1 offen, die zweite Kupplung K2 geschlossen, die dritte Kupplung K3 offen und das zweite Gangschaltelement B geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die zweite Kupplung K2, den Stufenplanetenradsatz 5, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, das erste Festrad 10.1, das erste Losrad 12.1, das zweite Gangschaltelement B und die erste Vorgelegewelle 11.1 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In einer vierten Vorwärtsgangstufe V4 ist die erste Kupplung K1 geschlossen, die zweite Kupplung K2 offen, die dritte Kupplung K3 offen und das dritte Gangschaltelement C geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die erste Kupplung K1, die zweite Getriebeeingangswelle 4.2, das zweite Festrad 10.2, das vierte Losrad 12.4, das dritte Gangschaltelement C und die zweite Vorgelegewelle 11.2 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In einer fünften Vorwärtsgangstufe V5 ist die erste Kupplung K1 offen, die zweite Kupplung K2 geschlossen, die dritte Kupplung K3 offen und das vierte Gangschaltelement D geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die zweite Kupplung K2, den Stufenplanetenradsatz 5, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, das erste Festrad 10.1, das zweite Losrad 12.2, das vierte Gangschaltelement D und die zweite Vorgelegewelle 11.2 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In einer sechsten Vorwärtsgangstufe V6 ist die erste Kupplung K1 geschlossen, die zweite Kupplung K2 offen, die dritte Kupplung K3 geschlossen und das vierte Gangschaltelement D geschlossen, so dass die Antriebsleistung über die erste Kupplung K1, die zweite Getriebeeingangswelle 4.2, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, das erste Festrad 10.1, das zweite Losrad 12.2 , das vierte Gangschaltelement D und die zweite Vorgelegewelle 11.2 zur Abtriebswelle 16 übertragen wird.
In der ersten, dritten und fünften Vorwärtsgangstufen V1, V3, V5 ist das Wendeschaltelement 6 in seiner Vorwärtsstellung V, so dass Hohlrad 5.1 und zweites Sonnenrad 5.4 sich im Gleichsinn drehen. In der zweiten und der vierten Vorwärtsgangstufe V2, V4 kann das Wendeschaltelement 6 in einer beliebigen Stellung V, R oder Neutral sein. In der sechsten Vorwärtsgangstufe V6 ist das Wendeschaltelement 6 in seiner Vorwärtsstellung V oder in seiner neutralen Stellung.
Die erste Rückwärtsgangstufe R1 entspricht der ersten Vorwärtsgangstufe V1, die zweite Rückwärtsgangstufe R2 entspricht der dritten Vorwärtsgangstufe V3 und die dritte Rückwärtsgangstufe R3 entspricht der fünften Vorwärtsgangstufe V5, wobei sich jeweils abweichend das Wendeschaltelement 6 in seiner Rückwärtsstellung R anstatt in seiner Vorwärtsstellung V befindet.
Für benachbarte Gangstufen werden folglich alternierend die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 betätigt. Die erste und zweite Kupplung K1, K2 sind dafür derart ausgebildet, dass die eine Kupplung K1, K2 geschlossen wird, während die andere Kupplung K2, K1 geöffnet wird. Es findet dann eine kontinuierliche Übergabe des Drehmoments statt, so dass keine Lastunterbrechung entsteht. Die Antriebsleistung kann auch während des Schaltvorgangs kontinuierlich von der ersten Antriebsvorrichtung zur Abtriebswelle 16 übertragen werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, umfassend ein erfindungsgemäßes Getriebe 200 in einer zweiten Ausführungsform, das dem in 1 gezeigten Getriebe 100 im Wesentlichen entspricht. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen. Der Antriebsstrang umfasst eine an dem ersten Ende 2.1 der Antriebswelle 2 des Getriebes 200 angeordnete erste Antriebsvorrichtung 19. Weiterhin weist der Antriebsstrang eine zweite Antriebsvorrichtung 20 auf, die an dem Getriebe 200 angreift und hier eine elektrische Maschine mit einem fest an dem Gehäuse 7 angeordneten Stator 20.1 und einem drehbar gegenüber dem Stator 20.1 gelagerten Rotor 20.2 ist. Der Rotor 20.2 der zweiten Antriebsvorrichtung 20 ist drehfest antriebswirksam mit der Antriebswelle 2 verbunden und kann so in gleicher, vorbeschriebener Weise wie die erste Antriebsvorrichtung 19 auf das Getriebe 200 wirken.
Das Getriebe 200 weist zudem eine vierte Kupplung K4 auf, mittels der die erste Antriebsvorrichtung 19 wahlweise drehfest antriebswirksam mit der Antriebswelle 2 verbindbar ist. Das Getriebe 200 kann wahlweise nur mit der ersten Antriebsvorrichtung 19 angetrieben werden, wenn die vierte Kupplung K4 geschlossen ist und die zweite Antriebsvorrichtung 20 keine Antriebsleistung aufbringt, so dass der Rotor 20.2 frei drehen kann. Die zweite Antriebsvorrichtung 20 kann auch bei geschlossener vierter Kupplung K4 zusätzlich zu der Antriebsleistung der ersten Antriebsvorrichtung 19 eine Antriebsleistung aufbringen, so dass beide Antriebsvorrichtungen 19, 20 gemeinsam wirken. Ist die erste Antriebsvorrichtung 19 eine Verbrennungskraftmaschine und die zweite Antriebsvorrichtung 20 eine elektrische Maschine, wird hier von einem Hybridbetrieb gesprochen. Die zweite Antriebsvorrichtung 20 kann, insbesondere, wenn sie durch eine elektrische Maschine gebildet ist, auch als Generator betrieben werden und Energie in einen nicht dargestellten Energiespeicher einspeisen. Dabei kann die als Generator wirkende zweite Antriebsvorrichtung 20 entweder von der ersten Antriebsvorrichtung 19 angetrieben werden oder zum Bremsen der Abtriebswelle 16 mit dieser wirkverbunden sein. Letztlich kann das Getriebe auch lediglich von der zweiten Antriebsvorrichtung 20 angetrieben werden, wobei dann die vierte Kupplung K4 geöffnet ist.
Bei dem Getriebe 200 sind die erste Kupplung K1, die zweite Kupplung K2, der Stufenplanetenradsatz 5 sowie das Wendeschaltelement 6 zumindest teilweise innerhalb der zweiten Antriebsvorrichtung 20 angeordnet, um ein kompaktes Getriebe 200 mit geringem Bauraumbedarf zu schaffen.
4 und 5 zeigen schematische Übersichten über die Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und die Rückwärtsgangstufen R1 bis R3 bzw. E1 bis E6 und ER1 bis ER3, die sich mit dem in 3 gezeigten Getriebe 200 für den Antrieb mittels der ersten Antriebsvorrichtung 19 und/oder der zweiten Antriebsvorrichtung 20 schalten lassen.
In 4 sind die Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und die Rückwärtsgangstufen R1 bis R3 dargestellt, die sich bei geschlossener vierter Kupplung K4 ergeben. Das Getriebe ist dann mittels der ersten Antriebsvorrichtung 19 oder mittels der ersten und der zweiten Antriebsvorrichtung 20 antreibbar. Die Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und die Rückwärtsgangstufen R1 bis R3 entsprechen den in 2 gezeigten vollständig, wobei die zusätzliche vierte Kupplung K4 stets geschlossen ist.
In 5 sind Vorwärtsgangstufen EV1 bis EV6 und Rückwärtsgangstufen ER1 bis ER 3 dargestellt, die sich bei geöffneter vierter Kupplung K4 ergeben. Das Getriebe ist dann lediglich über die zweite Antriebsvorrichtung 20 antreibbar. Die Vorwärtsgangstufen EV1 bis EV6 und die Rückwärtsgangstufen ER1 bis ER3 entsprechen den in 2 und 4 gezeigten Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und Rückwärtsgangstufen R1 bis R3 vollständig, wobei die zusätzliche vierte Kupplung K4 stets geöffnet ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, umfassend ein erfindungsgemäßes Getriebe 300 in einer dritten Ausführungsform, das dem in 3 gezeigten Getriebe 200 im Wesentlichen entspricht. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen. Bei dem Getriebe 300 ist die erste Kupplung K1 auf der Antriebswelle 2 auf der Seite des ersten Endes 2.1 angeordnet und nicht innerhalb der zweiten Antriebsmaschine 20. Der verfügbare Bauraum kann so auf eine andere Weise ausgenutzt werden, um ein alternatives Getriebe 300 zu schaffen.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, umfassend ein erfindungsgemäßes Getriebe 400 in einer vierten Ausführungsform, das dem in 3 gezeigten Getriebe 200 im Wesentlichen entspricht. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen. Bei dem Getriebe 400 sind die Festräder 11.3 und 11.4 zwischen den Schaltelementen A und B bzw. C und D angeordnet und nicht außenliegend an den Enden der Vorgelegewellen 11.1, 11.2. Der verfügbare Bauraum kann so auf eine andere Weise ausgenutzt werden, um ein alternatives Getriebe 400 zu schaffen.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, umfassend ein erfindungsgemäßes Getriebe 500 in einer fünften Ausführungsform, das dem in 3 gezeigten Getriebe 200 im Wesentlichen entspricht. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen. Bei dem Getriebe 500 ist die vierte Kupplung K4 durch eine Reibkupplung ausgebildet und nicht wie zuvor durch eine Klauenkupplung. Mit einer Reibkupplung ist das Öffnen und Schließen der vierten Kupplung K4 unter Last möglich. Mit der Reibkupplung ist es daher möglich, die erste Antriebsvorrichtung 19 mittels der zweiten Antriebsvorrichtung 20 über einen Schwungstart anzulassen. Weiterhin ist so ein Schutz vor einem Abwürgen der ersten Antriebsvorrichtung 19 beim Schalten der vierten Kupplung K4 gegeben.
9 zeigt ein Kraftfahrzeug 600 mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe 200 sowie eine erste Antriebsvorrichtung 19 und eine zweite Antriebsvorrichtung 20, die jeweils auf das Getriebe 100 wirken. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 600 einen Energiespeicher 30, mittels dem die zweite Antriebsvorrichtung 20 mit Energie versorgt wird, oder der durch die zweite Antriebsvorrichtung 20 bei deren Betrieb als Generator aufgeladen wird. Der Energiespeicher 30 ist vorzugsweise eine wiederaufladbare Batterie.
Bezugszeichenliste

2: Antriebswelle
2.1: erstes Ende der Antriebswelle
4.1: erste Getriebeeingangswelle
4.2: zweite Getriebeeingangswelle
5: Stufenplanetenradsatz
5.1: Hohlrad
5.2: Planetenträger
5.3: erstes Sonnenrad
5.4: zweites Sonnenrad
5.5: erster Planetenradteil
5.6: zweiter Planetenradteil
6: Wendeschaltelement
6.1: Schaltkörper
7: Gehäuse
10.1: erstes Festrad
10.2: zweites Festrad
11.1: erste Vorgelegewelle
11.2: zweite Vorgelegewelle
11.3: drittes Festrad
11.4: viertes Festrad
12.1: erstes Losrad
12.2: zweites Losrad
12.3: drittes Losrad
12.4: viertes Losrad
14: Abtriebsrad
15: Differenzial
16: Abtriebswelle
19: erste Antriebsvorrichtung
20: zweite Antriebsvorrichtung
20.1: Stator der zweiten Antriebsvorrichtung
20.2: Rotor der zweiten Antriebsvorrichtung
30: Energiespeicher
100: Getriebe
200: Getriebe
300: Getriebe
400: Getriebe
500: Getriebe
600: Kraftfahrzeug
A: erstes Gangschaltelement
B: zweites Gangschaltelement
C: drittes Gangschaltelement
D: viertes Gangschaltelement
K1: erste Kupplung
K2: zweite Kupplung
K3: dritte Kupplung
K4: vierte Kupplung
V: Vorwärtsstellung des Wendeschaltelements
R: Rückwärtsstellung des Wendeschaltelements
V1: erste Vorwärtsgangstufe
V2: zweite Vorwärtsgangstufe
V3: dritte Vorwärtsgangstufe
V4: vierte Vorwärtsgangstufe
V5: fünfte Vorwärtsgangstufe
V6: sechste Vorwärtsgangstufe
R1: erste Rückwärtsgangstufe
R2: zweite Rückwärtsgangstufe
R3: dritte Rückwärtsgangstufe
EV1: erste Vorwärtsgangstufe
EV2: zweite Vorwärtsgangstufe
EV3: dritte Vorwärtsgangstufe
EV4: vierte Vorwärtsgangstufe
EV5: fünfte Vorwärtsgangstufe
EV6: sechste Vorwärtsgangstufe
ER1: erste Rückwärtsgangstufe
ER2: zweite Rückwärtsgangstufe
ER3: dritte Rückwärtsgangstufe

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

WO 2018/192965 A1 [0005]

Claims

Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Antriebsvorrichtung (19), umfassend: ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Getriebeeingangswelle (4.1); ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (4.2); mindestens eine Vorgelegewelle (11.1, 11.2), die antriebswirksam mit einem Abtrieb verbunden ist; in mehreren Radsatzebenen angeordnete Losräder (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) und Festräder (10.1, 10.2) zum Bilden von Gangstufen zwischen den Getriebeeingangswellen (4.1, 4.2) und der mindestens einen Vorgelegewelle (11.1, 11.2); mehrere Gangschaltelemente (A, B, C, D) zum Einlegen der Gangstufen; eine Antriebswelle (2) zum Zuführen einer Antriebsleistung an die Getriebeeingangswellen (4.1, 4.2); eine erste Kupplung (K1), mittels der die Antriebwelle (2) antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Getriebeeingangswelle (4.2) verbindbar ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (4.1) über einen Stufenplanetenradsatz (5) und eine zweite Kupplung (K2) antriebswirksam und lösbar mit der Antriebwelle (2) verbindbar ist, und wobei der Stufenplanetenradsatz (5) ein Hohlrad (5.1), einen Planetenträger (5.2), ein erstes Sonnenrad (5.3) und ein zweites Sonnenrad (5.4) aufweist, wobei das Hohlrad (5.1) mittels der zweiten Kupplung (K2) antriebswirksam sowie lösbar mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und das zweite Sonnenrad (5.4) mit der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) antriebswirksam verbunden ist, und wobei ein Wendeschaltelement (6) vorgesehen ist, mit dem wahlweise der Planetenträger (5.2) oder das erste Sonnenrad (5.3) an einem drehfesten Bauelement des Getriebes (100, 200, 300, 400, 500) festsetzbar sind.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach Anspruch 1, wobei der Planetenträger (5.2) oder das erste Sonnenrad (5.3) mittels des Wendeschaltelements (6) an einem gehäusefesten Bauelement oder einem Gehäuse (7) des Getriebes (100, 200, 300, 400, 500) festsetzbar sind.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wendeschaltelement (6) eine Neutralstellung aufweist, in der sowohl der Planetenträger (5.2) als auch das erste Sonnenrad (5.3) frei drehbar sind.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wendeschaltelement (6) als Synchronklauenkupplung ausgebildet ist.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels einer dritten Kupplung (K3) die zweite Getriebeeingangswelle (4.2) mit der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) antriebswirksam sowie lösbar verbindbar ist.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend sechs Vorwärtsgangstufen (V1, V2, V3, V4, V5, V6) und drei Rückwärtsgangstufen (R1, R2, R3) für die erste Antriebsvorrichtung (19).
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zwei Vorgelegewellen (11.1, 11.2), wobei an einer ersten Vorgelegewelle (11.1) und an einer zweiten Vorgelegewelle (11.2) jeweils zwei gangbildende Losräder (12.1, 12.2, 12.3, 12.4) angeordnet sind, ein erstes Losrad (12.1) an der ersten Vorgelegewelle (11.1) und ein zweites Losrad (12.2) an der zweiten Vorgelegewelle (11.2) mit einem ersten Festrad (10.1) an der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) in Eingriff stehen, und ein drittes Losrad (12.3) an der ersten Vorgelegewelle (11.1) und ein viertes Losrad (12.4) an der zweiten Vorgelegewelle (11.2) mit einem zweiten Festrad (10.2) an der zweiten Getriebeeingangswelle (4.2) in Eingriff stehen.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine vierte Kupplung (K4), die dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle (2) mit der ersten Antriebsvorrichtung (19) antriebswirksam zu verbinden, wobei die Antriebswelle (2) dazu ausgebildet ist, mit einer zweiten Antriebvorrichtung (20) verbunden zu werden.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach Anspruch 8, aufweisend sechs Vorwärtsgangstufen (EV1, EV2, EV3, EV4, EV5, EV6) und drei Rückwärtsgangstufen (ER1, ER2, ER3) für die zweite Antriebsvorrichtung.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die vierte Kupplung (K4) als Reibkupplung ausgebildet ist.
Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Gangschaltelement (A, B, C, D), das Wendeschaltelement (6), die erste Kupplung (K1), die zweite Kupplung (K2), die dritte Kupplung (K3) und/oder die vierte Kupplung (K4) als Synchronschaltelement ausgebildet sind.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (100, 200, 300, 400, 500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer ersten Antriebsvorrichtung (19) zum Antreiben der Antriebswelle (2).
Antriebsstrang nach Anspruch 12 mit einer zweiten Antriebsvorrichtung (20) zum Antreiben der Antriebswelle (2), wobei die erste Antriebsvorrichtung (19) eine Verbrennungskraftmaschine und die zweite Antriebsvorrichtung (20) eine elektrische Maschine ist, und wobei die erste Antriebsvorrichtung (19) mittels der vierten Kupplung (K4) antriebswirksam sowie lösbar mit der Antriebswelle (2) verbindbar ist und ein Rotor (20.2) der zweite Antriebsvorrichtung (20) antriebswirksam mit der Antriebswelle (2) verbunden ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 12 oder 13, wobei die erste Kupplung (K1), die zweite Kupplung (K2), der Stufenplanetenradsatz (5) und/oder das Wendeschaltelement (6) axial und radial innerhalb der zweiten Antriebsvorrichtung (20) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug (600) mit einem Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 12 bis 14.