DE102020216298B4 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Martin Brehmer
Matthias Horn
Oliver BAYER
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Michael Wechs
Thomas Kroh
Max Bachmann
Peter Ziemer
Juri Pawlakowitsch
Ingo Pfannkuchen
Stefan Beck
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0807—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with gear ratios in which the power is transferred by axially coupling idle gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Getriebe (4 bis 4VIII) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (30), eine erste Eingangswelle (10), eine zweite Eingangswelle (11) und eine Vorgelegewelle (12), wobei die Vorgelegewelle (12) permanent mit einer Abtriebsseite (14) in Verbindung steht, wobei eine erste Stirnradstufe (20) mit einem auf der ersten Eingangswelle (10) platzierten Festrad (23) und einem hiermit kämmenden Losrad (24) vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle (12) gelagert und über ein erstes Schaltelement (S2) an der Vorgelegewelle (12) festsetzbar ist, wobei ferner eine zweite Stirnradstufe (19) mit einem auf der zweiten Eingangswelle (11) platzierten Festrad (26) und einem hiermit kämmenden Losrad (25) vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle (12) gelagert und über ein zweites Schaltelement (S4) an der Vorgelegewelle (12) festsetzbar ist, und wobei das Losrad (24) der ersten Stirnradstufe (20) und das Losrad (25) der zweiten Stirnradstufe (19) über ein drittes Schaltelement (S3) drehfest miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planetenstufe (31) mit einem ersten Element (34), einem zweiten Element (35) und einem dritten Element (36) in Form eines Sonnenrades (37), eines Planetenstegs (38) und eines Hohlrades (39) vorgesehen ist, von welchen das zweite Element (35) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (11) verbunden und das dritte Element (36) mit einem Rotor (32) der Elektromaschine (30) gekoppelt ist, wobei das erste Element (34) der Planetenstufe (31) durch Betätigen eines vierten Schaltelements (B) festsetzbar ist und zwei der Elemente (34, 35, 36) der Planetenstufe (31) durch Schließen eines fünften Schaltelements (K) drehfest miteinander verbindbar sind.Transmission (4 to 4VIII) for a motor vehicle, comprising an electric machine (30), a first input shaft (10), a second input shaft (11) and a countershaft (12), the countershaft (12) being permanently connected to an output side (14) is connected, wherein a first spur gear stage (20) is provided with a fixed wheel (23) placed on the first input shaft (10) and a loose wheel (24) meshing with it, which is rotatably mounted on the countershaft (12) and via a first switching element (S2) can be fixed on the countershaft (12), with a second spur gear stage (19) having a fixed wheel (26) placed on the second input shaft (11) and a loose wheel (25) meshing with it, which can be rotated on the countershaft (12) and can be fixed to the countershaft (12) via a second switching element (S4), and wherein the idler gear (24) of the first spur gear stage (20) and the idler gear (25) of the second spur gear stage (19) have a third shifter Element (S3) can be connected to one another in a torque-proof manner, characterized in that a planetary stage (31) with a first element (34), a second element (35) and a third element (36) in the form of a sun wheel (37), a planet carrier ( 38) and a ring gear (39) is provided, of which the second element (35) is non-rotatably connected to the second input shaft (11) and the third element (36) is coupled to a rotor (32) of the electric machine (30), wherein the first element (34) of the planetary stage (31) can be fixed by actuating a fourth switching element (B) and two of the elements (34, 35, 36) of the planetary stage (31) can be connected to one another in a torque-proof manner by closing a fifth switching element (K).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Vorgelegewelle, wobei die Vorgelegewelle permanent mit einer Abtriebsseite in Verbindung steht, wobei eine erste Stirnradstufe mit einem auf der ersten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und über ein erstes Schaltelement an der Vorgelegewelle festsetzbar ist, wobei ferner eine zweite Stirnradstufe mit einem auf der zweiten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und über ein zweites Schaltelement an der Vorgelegewelle festsetzbar ist, und wobei das Losrad der ersten Stirnradstufe und das Losrad der zweiten Stirnradstufe über ein drittes Schaltelement drehfest miteinander verbindbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vorgenannten Getriebe sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.The invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising an electric machine, a first input shaft, a second input shaft and a countershaft, the countershaft being permanently connected to an output side, a first spur gear stage having a fixed gear placed on the first input shaft and a herewith meshing loose wheel is provided, which is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed on the countershaft via a first shifting element, wherein a second spur gear stage is also provided with a fixed wheel placed on the second input shaft and a loose wheel meshing with it, which is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed via a second switching element on the countershaft, and wherein the loose wheel of the first spur gear stage and the loose wheel of the second spur gear stage can be connected to one another in a torque-proof manner via a third switching element. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle drive train with an aforementioned transmission and a method for operating a transmission.

Bei Kraftfahrzeugen sind mehrgängige Getriebe bekannt, bei welchen mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge durch Betätigung entsprechender Schaltelemente geschaltet werden können, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Das Getriebe wird dabei dazu genutzt, ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen. Bei Getrieben für Hybridfahrzeuge wird ein vorgenanntes Getriebe häufig auch mit einer oder mehreren Elektromaschinen kombiniert, wobei die zumindest eine Elektromaschine dabei im Getriebe zur Darstellung verschiedener Betriebsmodi, wie einem rein elektrischen Fahren, auf unterschiedliche Weisen eingebunden werden kann.Multi-gear transmissions are known in motor vehicles, in which several different transmission ratios can be shifted as gears by actuating corresponding shifting elements, this preferably being carried out automatically. In this case, the transmission is used to suitably implement a tractive force available from a drive machine of the motor vehicle with regard to various criteria. In transmissions for hybrid vehicles, an aforementioned transmission is often combined with one or more electric machines, with the at least one electric machine being able to be integrated in different ways in the transmission to represent different operating modes, such as purely electric driving.

Aus der DE 10 2019 212 132 A1 geht ein Getriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einer Verbrennungsmaschine hervor. Das Getriebe umfasst eine erste Getriebeantriebswelle und/oder eine Kupplungsantriebswelle und eine zweite Getriebeantriebswelle, wobei die zweite Getriebeantriebswelle auf der Kupplungsantriebswelle gelagert ist und mit der Kupplungsantriebswelle über eine erste Kupplung verbunden ist. Ferner umfasst das Getriebe wenigstens eine erste Vorgelegewelle, Stirnradsätzen mit Übersetzungsstufen zur Erzeugung von Gangstufen und einen Planetenradsatz zur Erzeugung einer Vorübersetzung bei einem Teil der Gangstufen. Die erste Kupplung ist zur Verbindung der Kupplungsantriebswelle mit der zweiten Getriebeantriebswelle an einem Ende der zweiten Kupplungsantriebswelle angeordnet, das einer Anbindungsstelle an einen Verbrennungsmotor abgewandt ist.From the DE 10 2019 212 132 A1 discloses a transmission for a motor vehicle drive train with an internal combustion engine. The transmission comprises a first transmission input shaft and/or a clutch input shaft and a second transmission input shaft, the second transmission input shaft being mounted on the clutch input shaft and being connected to the clutch input shaft via a first clutch. Furthermore, the transmission comprises at least a first countershaft, spur gear sets with transmission stages for generating gear stages and a planetary gear set for generating a pre-transmission in some of the gear stages. To connect the clutch drive shaft to the second transmission drive shaft, the first clutch is arranged at an end of the second clutch drive shaft that faces away from a connection point to an internal combustion engine.

Ferner offenbart die US 2015 / 0 321 545 A1 einen Hybridfahrzeugantriebsstrang mit Eingangswellen, Kupplungen, Ausgangswellen, einen Getriebepfadwähler, einen Planetenradsatz und einen Gangstufenbildungsmechanismus. Der Getriebepfadwähler bewirkt einen Eingriff einer ersten Eingangswelle mit einer zweiten oder dritten Eingangswelle. Der Planetenradsatz weist drei Drehelemente auf, wobei eine Motorleistung über ein erstes oder zweites Drehelement eingeleitet wird. Der Gangstufenbildungsmechanismus ist dazu eingerichtet, die Kraft von der zweiten oder dritten Eingangswelle auf die erste Ausgangswelle zu übertragen.Furthermore, US 2015/0 321 545 A1 discloses a hybrid vehicle powertrain having input shafts, clutches, output shafts, a transmission path selector, a planetary gear set and a gear ratio forming mechanism. The transmission path selector engages a first input shaft with a second or third input shaft. The planetary gear set has three rotating elements with engine power input through a first or second rotating element. The gear ratio forming mechanism is configured to transmit power from the second or third input shaft to the first output shaft.

Aus der DE 10 2013 211 591 A1 geht ein Getriebe hervor, welches eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle aufweist, die koaxial zueinander liegen. Jede der Eingangswellen kann dabei durch Betätigung eines zugehörigen Schaltelements drehfest mit einer Welle verbunden werden, die koaxial zu den Eingangswellen angeordnet ist und drehfest mit einem Rotor einer Elektromaschine in Verbindung steht. Des Weiteren sind zwei Vorgelegewellen vorgesehen, die achsparallel zueinander und auch zu den Eingangswellen liegen. Das Getriebe umfasst mehrere Stirnradstufen, welche sich jeweils aus je einem Festrad und je einem, mit dem jeweiligen Festrad kämmenden Losrad zusammensetzen. Die Festräder der Stirnradstufen sind dabei jeweils drehfest auf einer der Eingangswellen vorgesehen, während die zugehörigen Losräder jeweils drehbar auf einer der Vorgelegewellen gelagert und dort über ein zugehöriges Schaltelement festgesetzt werden können. Zudem können zwei Losräder, die axial nebeneinanderliegend auf einer der Vorgelegewellen drehbar gelagert sind, über ein Schaltelement drehfest miteinander verbunden werden.From the DE 10 2013 211 591 A1 discloses a transmission having a first input shaft and a second input shaft which are coaxial with one another. Each of the input shafts can be connected in a rotationally fixed manner to a shaft which is arranged coaxially to the input shafts and is connected in a rotationally fixed manner to a rotor of an electric machine by actuating an associated switching element. Furthermore, two countershafts are provided, which are axially parallel to each other and also to the input shafts. The transmission comprises several spur gear stages, each of which is composed of a fixed wheel and a loose wheel meshing with the respective fixed wheel. The fixed gears of the spur gear stages are each provided in a rotationally fixed manner on one of the input shafts, while the associated idler gears are each rotatably mounted on one of the countershafts and can be fixed there via an associated shifting element. In addition, two loose wheels, which are rotatably mounted axially next to one another on one of the countershafts, can be connected to one another in a rotationally fixed manner via a switching element.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe zu schaffen, bei welchem bei einem kompakten Aufbau eine hohe Anzahl an Gängen schaltbar ist, wobei zudem eine geeignete Einbindung einer Elektromaschine vorgenommen ist.Proceeding from the prior art described above, it is now the object of the present invention to create a transmission in which a large number of gears can be shifted in a compact design, with an electric machine also being suitably integrated.

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, in welchem ein vorgenanntes Getriebe vorgesehen ist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 11. Zudem betreffen die Ansprüche 12 und 13 jeweils je ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.This object is achieved based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The dependent claims that follow each specify advantageous developments of the invention. A motor vehicle drive train in which an aforementioned transmission is provided is also the subject of claim 11. In addition, claims 12 and 13 each relate to a method for operating a transmission.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Elektromaschine, eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Vorgelegewelle, welche permanent mit einer Abtriebsseite in Verbindung steht. Dabei ist eine erste Stirnradstufe mit einem auf der ersten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist und über ein erstes Schaltelement an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Zudem ist eine zweite Stirnradstufe mit einem auf der zweiten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist und über ein zweites Schaltelement an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Dabei können das Losrad der ersten Stirnradstufe und das Losrad der zweiten Stirnradstufe über ein drittes Schaltelement drehfest miteinander verbunden werden.According to the invention, a transmission includes an electric machine, a first input shaft, a second input shaft and a countershaft which is permanently connected to an output side. A first spur gear stage is provided with a fixed wheel placed on the first input shaft and a loose wheel meshing with it, which is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed on the countershaft via a first switching element. In addition, a second spur gear stage is provided with a fixed wheel placed on the second input shaft and a loose wheel meshing with it, which is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed on the countershaft via a second switching element. The idler gear of the first spur gear stage and the idler gear of the second spur gear stage can be connected to one another in a torque-proof manner via a third switching element.

Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten ggf. bei gleichzeitiger Betätigung eines entsprechenden Schaltelements vorgenommen werden kann. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.In the context of the invention, a “shaft” is to be understood as meaning a rotatable component of the transmission, via which a power flow can be guided between components, if necessary with simultaneous actuation of a corresponding shifting element. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.

Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse des Getriebes gemeint, parallel zu welcher auch Rotationsachsen von Wellen des Getriebes orientiert sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer jeweiligen Komponente des Getriebes, insbesondere einer jeweiligen Welle zu verstehen.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis of the transmission, parallel to which the axes of rotation of shafts of the transmission are also oriented. “Radial” is then to be understood as meaning an orientation in the diameter direction of a respective component of the transmission, in particular a respective shaft.

Das erfindungsgemäße Getriebe verfügt über eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle, wobei die beiden Eingangswellen dabei bevorzugt koaxial zueinander liegen. Insbesondere sind die Eingangswellen dabei jeweils je einem Teilgetriebe des Getriebes zugeordnet, über welches eine Kraftflussführung ausgehend von der jeweils zugehörigen Eingangswelle zu der Vorgelegewelle und damit auch zu der hiermit permanent gekoppelten Abtriebsseite vorgenommen werden kann. Die Vorgelegewelle ist hierbei achsparallel zu den beiden Eingangswellen angeordnet und kann mit der ersten Eingangswelle über die erste Stirnradstufe durch Betätigung des ersten Schaltelements sowie mit der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirnradstufe durch Betätigung des zweiten Schaltelements jeweils gekoppelt werden. Im Rahmen der Erfindung können dabei neben der Vorgelegewelle ggf. noch eine oder mehrere weitere, achsparallele Vorgelegewellen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt verfügt das erfindungsgemäße Getriebe aber über genau eine Vorgelegewelle.The transmission according to the invention has a first input shaft and a second input shaft, with the two input shafts preferably being coaxial with one another. In particular, the input shafts are each assigned to a partial transmission of the transmission, via which a power flow can be guided starting from the respective associated input shaft to the countershaft and thus also to the output side permanently coupled thereto. The countershaft is arranged axially parallel to the two input shafts and can be coupled to the first input shaft via the first spur gear stage by actuating the first shifting element and to the second input shaft via the second spur gear stage by actuating the second shifting element. Within the scope of the invention, in addition to the countershaft, one or more additional countershafts that are parallel to the axis can optionally be provided. However, the transmission according to the invention particularly preferably has exactly one countershaft.

Die erste Stirnradstufe setzt sich aus einem Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad zusammen, wobei das Festrad hierbei drehfest auf der ersten Eingangswelle angeordnet ist, wohingegen das Losrad der ersten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und durch Schließen des ersten Schaltelements an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Dies hat dann zur Folge, dass die erste Eingangswelle und die Vorgelegewelle über die erste Stirnradstufe miteinander gekoppelt werden. Auch die zweite Stirnradstufe wird durch ein Festrad und ein hiermit kämmendes Losrad gebildet, von welchen das Festrad drehfest auf der zweiten Eingangswelle angeordnet ist, während das Losrad der zweiten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und durch Betätigen des zweiten Schaltelements der Vorgelegewelle festsetzbar ist. Somit hat ein Schließen des zweiten Schaltelements eine Koppelung der zweiten Eingangswelle und der Vorgelegewelle über die zweite Stirnradstufe zur Folge.The first spur gear stage consists of a fixed gear and an idler gear meshing with it, with the fixed gear being arranged in a rotationally fixed manner on the first input shaft, whereas the idler gear of the first spur gear stage is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed on the countershaft by closing the first shifting element . The consequence of this is that the first input shaft and the countershaft are coupled to one another via the first spur gear stage. The second spur gear stage is also formed by a fixed gear and an idler gear meshing with it, of which the fixed gear is arranged in a rotationally fixed manner on the second input shaft, while the idler gear of the second spur gear stage is rotatably mounted on the countershaft and can be fixed by actuating the second shifting element of the countershaft. Closing the second switching element thus results in the second input shaft and the countershaft being coupled via the second spur gear stage.

Die Losräder der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe können, neben einer jeweiligen Festsetzbarkeit an der Vorgelegewelle, zudem auch drehfest miteinander verbunden werden, wodurch dann die Eingangswellen über die beiden Stirnradstufen miteinander gekoppelt sind. Dementsprechend kann von dem Teilgetriebe mit der einen Eingangswelle auf das Teilgetriebe mit der anderen Eingangswelle zugegriffen werden.The idler gears of the first spur gear stage and the second spur gear stage can, in addition to being fixable on the countershaft, also be connected to one another in a rotationally fixed manner, whereby the input shafts are then coupled to one another via the two spur gear stages. Accordingly, the sub-transmission with one input shaft can be accessed from the sub-transmission with the other input shaft.

Die Vorgelegewelle ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe permanent mit einer Abtriebsseite gekoppelt. Bevorzugt ist über die Abtriebsseite des Getriebes dabei im Weiteren eine Koppelung mit einem achsparallel zu den Eingangswellen des Getriebes angeordneten Differentialgetriebe hergestellt. Dabei liegt die Abtriebsseite bevorzugt axial im Bereich von oder nahe an einer Anschlussstelle, an welcher das erfindungsgemäße Getriebe im verbauten Zustand mit einer vorgeschalteten Antriebsmaschine verbunden ist oder verbunden werden kann. Prinzipiell kann die Abtriebsseite aber auch in einem Bereich zwischen axialen Enden des Getriebes platziert sein. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.In the transmission according to the invention, the countershaft is permanently coupled to an output side. Furthermore, a coupling with a differential gear arranged axially parallel to the input shafts of the gear is preferably produced via the output side of the gear. The output side is preferably located axially in the area of or close to a connection point at which the transmission according to the invention is or can be connected in the installed state to an upstream drive machine. In principle, however, the output side can also be placed in an area between the axial ends of the transmission. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train oriented transversely to the direction of travel of the motor vehicle.

Alternativ dazu könnte die Abtriebsseite des Getriebes prinzipiell aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei sind ein Antrieb und ein Abtrieb des Getriebes insbesondere an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.As an alternative to this, the output side of the transmission could, in principle, also be provided on an axial end of the transmission which is opposite to a connection point. In this case, an input and an output of the transmission are in particular at opposite axial ends of the gearbox placed. A transmission designed in this way is suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned in the direction of travel of the motor vehicle.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass eine Planetenstufe mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetenstegs und eines Hohlrades vorgesehen ist, von welchen das zweite Element drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden und das dritte Element mit einem Rotor der Elektromaschine gekoppelt ist. Zudem kann das erste Element der Planetenstufe durch Betätigen eines vierten Schaltelements festgesetzt werden, wobei ferner zwei der Elemente der Planetenstufe durch Schließen eines fünften Schaltelements drehfest miteinander verbunden werden können. Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also neben der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe zudem eine Planetenstufe vorgesehen, welche als Elemente ein Sonnenrad, einen Planetensteg und ein Hohlrad aufweist. Von diesen Elementen ist dabei eines drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden, während ein anderes Element mit einem Rotor der Elektromaschine in Verbindung steht. Der Planetenstufe sind zudem zwei Schaltelemente zugeordnet, von welchen eines bei Betätigung ein Festsetzen des noch verbleibenden Elements der Planetenstufe hervorruft, so dass dieses Element in der Folge an einer Drehbewegung gehindert ist. Das andere Schaltelement verbindet im geschlossenen Zustand zwei der Elemente der Planetenstufe, was ein Verblocken der Planetenstufe nach sich zieht.The invention now includes the technical teaching that a planetary stage is provided with a first element, a second element and a third element in the form of a sun gear, a planet carrier and a ring gear, of which the second element is non-rotatably connected to the second input shaft and the third Element is coupled to a rotor of the electric machine. In addition, the first element of the planetary stage can be fixed by actuating a fourth switching element, and two of the elements of the planetary stage can also be non-rotatably connected to one another by closing a fifth switching element. In other words, in the transmission according to the invention, in addition to the first spur gear stage and the second spur gear stage, a planetary stage is also provided, which has a sun gear, a planet carrier and a ring gear as elements. One of these elements is connected in a torque-proof manner to the second input shaft, while another element is connected to a rotor of the electric machine. The planetary stage is also assigned two switching elements, one of which, when actuated, causes the remaining element of the planetary stage to become stuck, so that this element is subsequently prevented from rotating. When closed, the other switching element connects two of the elements of the planetary stage, which causes the planetary stage to become blocked.

Eine derartige Ausgestaltung eines Getriebes hat dabei den Vorteil, dass die Elektromaschine über die Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt werden kann, so dass die Elektromaschine auch auf die darstellbaren Übersetzungsverhältnisse des Teilgetriebes zugreifen kann, welchem die zweite Eingangswelle zugeordnet ist. Diese Übersetzungsverhältnisse des Teilgetriebes sind also durch Einbindung in einen Kraftfluss zwischen der zweiten Eingangswelle und der Vorgelegewelle unmittelbar durch die Elektromaschine nutzbar. Da zudem die Losräder der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe über das dritte Schaltelement miteinander verbunden und damit auch die beiden Eingangswellen miteinander gekoppelt werden können, besteht dabei die Möglichkeit, bei einer Einbindung der Elektromaschine auch eine Kraftflussführung über das der ersten Eingangswelle zugeordneten Teilgetriebe zu realisieren. Über die Planetenstufe und deren unterschiedliche Schaltzustände, nämlich zum einen das Festsetzen des ersten Elements sowie zum anderen das Verblocken der Planetenstufe, kann die Anzahl an durch die Elektromaschine nutzbaren Gängen erhöht werden, indem die zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite darstellbaren Übersetzungsverhältnisse über die nachgeschaltete Planetenstufe zusätzlich übersetzt und damit die Anzahl an durch die Elektromaschine nutzbaren Gangübersetzungen verdoppelt wird. Insgesamt kann hierdurch eine geeignete Einbindung der Elektromaschine mit einer hohen Anzahl an darstellbaren Gängen erfolgen. Dies lässt sich dabei bei niedrigem Herstellungsaufwand und kompaktem Aufbau erreichen.Such a configuration of a transmission has the advantage that the electric machine can be coupled to the second input shaft via the planetary stage, so that the electric machine can also access the representable transmission ratios of the partial transmission to which the second input shaft is assigned. These transmission ratios of the sub-transmission can therefore be used directly by the electric machine by being integrated into a power flow between the second input shaft and the countershaft. Since the idler gears of the first spur gear stage and the second spur gear stage can also be connected to one another via the third shifting element and the two input shafts can therefore also be coupled to one another, there is also the possibility of implementing a power flow guide via the sub-transmission assigned to the first input shaft when the electric machine is integrated . The number of gears that can be used by the electric machine can be increased via the planetary stage and its different switching states, namely the locking of the first element on the one hand and the blocking of the planetary stage on the other, in that the transmission ratios that can be represented between the second input shaft and the output side via the downstream Planetary stage additionally translated and thus the number of gear ratios usable by the electric machine is doubled. Overall, a suitable integration of the electric machine with a large number of gears that can be displayed can take place as a result. This can be achieved with low production costs and a compact structure.

Zwar können auch bei der DE 10 2013 211 591 A1 mehrere unterschiedliche Gänge durch die Elektromaschine genutzt werden, hierfür ist aber eine große Anzahl an Stirnradstufen und auch Schaltelementen vorzusehen, was den Herstellungsaufwand und auch dem Platzbedarf entsprechend erhöht.Although can also at the DE 10 2013 211 591 A1 several different gears are used by the electric machine, but this is to provide a large number of spur gears and switching elements, which increases the manufacturing cost and the space required accordingly.

Die Anordnung einer Elektromaschine macht das erfindungsgemäße Getriebe für die Anwendung bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug geeignet. Dabei kann dann ein Rotor der Elektromaschine über die zwischenliegende Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt werden. Die Elektromaschine kann dabei im Rahmen der Erfindung bevorzugt einerseits als Generator sowie andererseits als Elektromotor betrieben werden. Unter einer „Koppelung“ des Rotors der Elektromaschine mit dem dritten Element der Planetenstufe ist im Sinne der Erfindung eine Verbindung zwischen diesen zu verstehen, so dass zwischen dem Rotor der Elektromaschine und dem dritten Element der Planetenstufe eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht. Besonders bevorzugt verfügt das Getriebe hierbei über genau eine Elektromaschine.The arrangement of an electric machine makes the transmission according to the invention suitable for use in a hybrid or electric vehicle. A rotor of the electric machine can then be coupled to the second input shaft via the intermediate planetary stage. Within the scope of the invention, the electric machine can preferably be operated on the one hand as a generator and on the other hand as an electric motor. A "coupling" of the rotor of the electric machine with the third element of the planetary stage is to be understood within the meaning of the invention as a connection between them, so that there is a constant speed dependency between the rotor of the electric machine and the third element of the planetary stage. In this case, the transmission particularly preferably has exactly one electric machine.

Bei dem ersten Schaltelement, dem zweiten Schaltelement, dem dritten Schaltelement und dem fünften Schaltelement handelt es sich vorliegend um Kupplungen, die jeweils bei Betätigung die hieran jeweils unmittelbar angebundenen Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbinden. Dies ist im Falle des ersten Schaltelements eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad der ersten Stirnradstufe und der Vorgelegewelle, während das zweite Schaltelement bei Betätigung eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad der zweiten Stirnradstufe und der Vorgelegewelle hervorruft. Hingegen sorgt das dritte Schaltelement bei Betätigung für eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad der ersten Stirnradstufe und dem Losrad der zweiten Stirnradstufe. Das fünfte Schaltelement verbindet zwei der Elemente der Planetenstufe drehfest miteinander, wobei dies hierbei das erste Element und das zweite Element oder das erste Element und das dritte Element oder das zweite Element und das dritte Element der Planetenstufe sein können.The first shifting element, the second shifting element, the third shifting element and the fifth shifting element are presently clutches which, when actuated, connect the components of the transmission directly connected thereto in a torque-proof manner. In the case of the first switching element, this is a non-rotatable connection between the idler gear of the first spur gear stage and the countershaft, while the second switching element causes a non-rotatable connection between the idler gear of the second spur gear stage and the countershaft when actuated. On the other hand, the third switching element ensures a non-rotatable connection between the idler gear of the first spur gear stage and the idler gear of the second spur gear stage when it is actuated. The fifth switching element connects two of the elements of the planetary stage in a torque-proof manner, whereby this can be the first element and the second element or the first element and the third element or the second element and the third element of the planetary stage.

Hingegen ist das vierte Schaltelement als Bremse realisiert, die bei Betätigung für ein Festsetzen der hieran unmittelbar angebundenen Komponente, in diesem Fall des ersten Elements der Planetenstufe, sorgt. Ein Festsetzen findet hierbei insbesondere dadurch statt, dass die angebundene Komponente drehfest mit einem drehfesten Bauelement verbunden wird, bei welchem es sich bevorzugt um das Getriebegehäuse, einen Teil des Getriebegehäuses oder eine hiermit drehfest verbundene Komponente handelt.In contrast, the fourth switching element is implemented as a brake which, when actuated, ensures that the component directly connected to it, in this case the first element of the planetary stage, is locked. A fixation takes place in particular in that the connected component is connected in a rotationally fixed manner to a rotationally fixed component, which is preferably the transmission housing, a part of the transmission housing or a component connected in a rotationally fixed manner thereto.

Bei der Planetenstufe handelt es sich bevorzugt bei dem ersten Element um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element im Fall der Ausführung der Planetenstufe als Minus-Planetensatz um den Planetensteg und bei Ausführung der Planetenstufe als Plus-Planetensatz um das Hohlrad sowie bei dem dritten Element bei Ausführung der Planetenstufe als Minus-Planetensatz um das Hohlrad und bei Ausführung der Planetenstufe als Plus-Planetensatz um den Planetensteg.In the planetary stage, the first element is preferably the sun gear, the second element, if the planetary stage is designed as a minus planetary gearset, is the planetary carrier, and if the planetary stage is designed as a plus planetary gearset, it is the ring gear and the third element Execution of the planetary stage as a minus planetary set around the ring gear and in the case of execution of the planetary stage as a plus planetary set around the planet carrier.

Bei einem Minus-Planetensatz lagert der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder, die jeweils im Einzelnen sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem Hohlrad im Zahneingriff stehen. Erfindungsgemäß ist bei einer derartigen Ausführung der Planetenstufe dann das erste Element durch das Hohlrad, das zweite Element durch den Planetensteg und das dritte Element durch das Hohlrad gebildet.In the case of a minus planetary gearset, the planetary carrier has at least one, but preferably several planetary gears, each of which is in toothed engagement with both the sun gear and the ring gear. According to the invention, with such an embodiment of the planetary stage, the first element is then formed by the ring gear, the second element by the planet carrier and the third element by the ring gear.

Liegt der Planetensteg hingegen als Plus-Planetensatz vor, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert führt, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem Hohlrad im Zahneingriff steht sowie die Planetenräder untereinander kämmen, so wird das erste Element wiederum durch das Sonnenrad gebildet. Abweichend von der Ausführung als Minus-Planetensatz handelt es sich dann allerdings bei dem zweiten Element um das Hohlrad und bei dem dritten Element um den Planetensteg. Im Vergleich zu einer Ausführung als Minus-Planetensatz wäre zudem eine Standübersetzung der Planetenstufe um Eins zu erhöhen.If, on the other hand, the planet carrier is a plus planetary set, in which the planet carrier guides at least one pair of planetary gears in a rotatable manner, of whose planetary gears one planetary gear meshes with the sun gear and one planetary gear with the ring gear, and the planetary gears mesh with one another, the first element is turned formed by the sun wheel. Deviating from the design as a minus planetary gearset, however, the second element is the ring gear and the third element is the planetary carrier. In comparison to an embodiment as a minus planetary gear set, a stationary gear ratio of the planetary gear would also have to be increased by one.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind zudem eine dritte Stirnradstufe mit einem Festrad und einem Losrad und ein sechstes Schaltelement vorgesehen, wobei das sechste Schaltelement bei Betätigung das Losrad der dritten Stirnradstufe festsetzt und dabei die erste Eingangswelle und die Vorgelegewelle miteinander koppelt. Neben der ersten Stirnradstufe besteht also im Rahmen dieser Ausführungsform dann die Möglichkeit, die erste Eingangswelle mit der Vorgelegewelle unmittelbar über die dritte Stirnradstufe zu koppeln, wozu das Losrad der dritten Stirnradstufe durch Betätigung des sechsten Schaltelements festzusetzen ist. Bei der dritten Stirnradstufe kann das Festrad dabei drehfest auf der ersten Eingangswelle vorgesehen sein, während das Losrad der dritten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist. Alternativ dazu ist das Festrad der dritten Stirnradstufe hingegen auf der Vorgelegewelle platziert, wohingegen das hiermit kämmende Losrad der dritten Stirnradstufe dann drehbar auf der ersten Eingangswelle vorgesehen ist.According to one embodiment of the invention, a third spur gear stage with a fixed gear and an idler gear and a sixth shifting element are also provided, with the sixth shifting element locking the idler gear of the third spur gear stage when actuated, thereby coupling the first input shaft and the countershaft to one another. In addition to the first spur gear stage, this embodiment also offers the possibility of coupling the first input shaft to the countershaft directly via the third spur gear stage, for which purpose the loose wheel of the third spur gear stage must be fixed by actuating the sixth shifting element. In the third spur gear stage, the fixed wheel can be provided in a rotationally fixed manner on the first input shaft, while the loose wheel of the third spur gear stage is rotatably mounted on the countershaft. As an alternative to this, the fixed wheel of the third spur gear stage is placed on the countershaft, whereas the idler wheel of the third spur gear stage that meshes with it is then rotatably provided on the first input shaft.

Besonders bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Getriebe eine unmittelbare Koppelung der ersten Eingangswelle mit der Vorgelegewelle nur über die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe vorgenommen werden, während eine unmittelbare Koppelung der zweiten Eingangswelle mit der Vorgelegewelle lediglich über die zweite Stirnradstufe möglich ist. In diesem Fall sind also zwischen den Eingangswellen und der Vorgelegewelle genau drei Stirnradstufen vorgesehen.Particularly preferably, in the transmission according to the invention, the first input shaft can be directly coupled to the countershaft only via the first spur gear stage and the third spur gear stage, while the second input shaft can be directly coupled to the countershaft only via the second spur gear stage. In this case, exactly three spur gear stages are provided between the input shafts and the countershaft.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ergibt sich ein erster Gang zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite durch Schließen des sechsten Schaltelements unter Kraftflussführung über die dritte Stirnradstufe. Ein zweiter Gang zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite wird durch Betätigen des ersten Schaltelements geschaltet, wobei eine Kraftflussführung dabei über die erste Stirnradstufe stattfindet.In a further development of the aforementioned embodiment, a first gear results between the first input shaft and the output side by closing the sixth shifting element with power flow guidance via the third spur gear stage. A second gear between the first input shaft and the output side is shifted by actuating the first shifting element, with a power flow guidance taking place via the first spur gear stage.

Ein dritter Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite wird durch Schließen des dritten und des sechsten Schaltelements unter Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe, die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe dargestellt. Der dritte, zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite wirksame Gang ist also als Windungsgang konzipiert, in welchem der Kraftfluss von der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirnradstufe und die erste Stirnradstufe auf die erste Eingangswelle und von dort ausgehend über die dritte Stirnradstufe auf die Vorgelegewelle geführt wird. Außerdem ergibt sich ein vierter Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite in einer ersten Variante durch Betätigen des zweiten Schaltelements, wobei der vierte Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseiten noch in einer zweiten Variante durch Schließen des ersten und des dritten Schaltelements geschaltet werden kann. In beiden Fällen findet dabei eine Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe statt, wobei bei der zweiten Variante hierbei das Losrad der zweiten Stirnradstufe mittelbar über das Losrad der ersten Stirnradstufe an der Vorgelegewelle festgesetzt wird.A third gear between the second input shaft and the output side is achieved by closing the third and sixth shifting element with power flow guidance via the second spur gear stage, the first spur gear stage and the third spur gear stage. The third gear, effective between the second input shaft and the output side, is therefore designed as a winding gear in which the power flow is guided from the second input shaft via the second spur gear stage and the first spur gear stage to the first input shaft and from there via the third spur gear stage to the countershaft becomes. In addition, a fourth gear is obtained between the second input shaft and the output side in a first variant by actuating the second shifting element, with the fourth gear between the second input shaft and the output side still being able to be shifted in a second variant by engaging the first and third shifting elements . In both cases, the power flow is routed via the second spur gear stage, with the second variant fixing the idler gear of the second spur gear stage to the countershaft indirectly via the idler gear of the first spur gear stage.

Da die Elektromaschine über die Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt werden kann, kann die Elektromaschine die, zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite wirksamen Gänge nutzen. Durch das Festsetzen des ersten Elements der Planetenstufe und durch das Verblocken der Planetenstufe kann dabei, wie bereits vorstehend beschrieben, die Anzahl an Gängen verdoppelt werden, die durch die Elektromaschine effektiv nutzbar sind. Hierbei kann jeweils ein rein elektrisches Fahren verwirklicht werden, wobei hierbei je nach eingeleiteter Drehrichtung entweder eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges darstellbar ist. In einem generatorischen Betrieb der Elektromaschine kann diese zudem bei Einbindung über einen der Gänge zum Bremsen des Kraftfahrzeuges herangezogen werden (Rekuperation).Since the electric machine can be coupled to the second input shaft via the planetary stage, the electric machine can use the gears effective between the second input shaft and the output side. By fixing the first element of the planetary stage and by blocking the planetary stage, the number of gears that can be effectively used by the electric machine can be doubled, as already described above. In each case, purely electric driving can be implemented, with either forward travel or reverse travel of the motor vehicle being able to be represented depending on the direction of rotation initiated. When the electric machine is operated as a generator, it can also be used to brake the motor vehicle (recuperation) when it is connected via one of the gears.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung liegen die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle koaxial zu einer Antriebswelle, welche dazu eingerichtet ist, das Getriebe mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges zu verbinden. Dabei kann die Antriebswelle über eine erste Schaltkupplung mit der ersten Eingangswelle sowie über eine zweite Schaltkupplung mit der zweiten Eingangswelle verbunden werden. Bei dieser Ausgestaltungsmöglichkeit können also die beiden Eingangswellen und damit auch die beiden Teilgetriebe des Getriebes jeweils mit einer Antriebswelle verbunden werden, über welche im verbauten Zustand des Getriebes die Verbindung zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges hergestellt ist oder hergestellt werden kann. Insofern können die jeweils zwischen der einzelnen Eingangswelle und der Abtriebsseite schaltbaren Gänge auch durch zusätzliches Schließen der jeweiligen Schaltkupplung und einer damit einhergehenden, drehfesten Verbindung der Antriebswelle mit der jeweiligen Eingangswelle auch für einen Antrieb über die vorgeschaltete Antriebsmaschine genutzt werden.According to one embodiment of the invention, the first input shaft and the second input shaft are coaxial with a drive shaft, which is designed to connect the transmission to a drive motor of the motor vehicle. The drive shaft can be connected to the first input shaft via a first clutch and to the second input shaft via a second clutch. With this configuration option, the two input shafts and thus also the two sub-transmissions of the transmission can each be connected to a drive shaft, via which the connection to an upstream drive motor of the motor vehicle is made or can be made when the transmission is installed. In this respect, the gears that can be shifted between the individual input shaft and the output side can also be used for a drive via the upstream drive machine by additionally closing the respective shifting clutch and an associated non-rotatable connection of the drive shaft with the respective input shaft.

Die jeweilige Schaltkupplung kann hierbei als kraftschlüssige Schaltkupplung ausgeführt sein, wobei es sich bei der einzelnen Schaltkupplung dann bevorzugt um eine nass- oder trockenlaufende Reibkupplung handelt. Alternativ dazu kommt jedoch auch eine Ausführung als Lamellenschaltelement infrage. Ferner kann die jeweilige Schaltkupplung auch als formschlüssige Schaltkupplung vorliegen, wobei sie hierbei insbesondere als Sperrsynchronisation oder als unsynchronisierte Klauenkupplung ausgeführt ist.The respective shifting clutch can be designed as a non-positive shifting clutch, with the individual shifting clutch then preferably being a wet or dry-running friction clutch. As an alternative to this, however, an embodiment as a lamella switching element is also possible. Furthermore, the respective shifting clutch can also be present as a positive-locking shifting clutch, in which case it is designed in particular as a blocking synchronization or as an unsynchronized claw clutch.

Besonders bevorzugt wird dabei bei einem Antrieb des Kraftfahrzeuges über die vorgeschaltete Antriebsmaschine alternierend zwischen den zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite und den zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite jeweils darstellbaren Gängen geschaltet, so dass also bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung die Antriebswelle abwechselnd mit der ersten Eingangswelle und mit der zweiten Eingangswelle durch Betätigen der jeweils zugehörigen Schaltkupplung verbunden wird. Aufgrund der möglichen Koppelung der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle über die Planetenstufe kann die Elektromaschine im Zuge der aufeinanderfolgenden Schaltung die Zugkraft in jeweils einem der Gänge stützen, welche zwischen der Abtriebsseite und der zweiten Eingangswelle darstellbar sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass vorgeschaltete Antriebsmaschine lastfrei zwischen den Gängen wechseln kann.When driving the motor vehicle, it is particularly preferred to switch between the gears that can be displayed between the first input shaft and the output side and between the second input shaft and the output side via the upstream drive machine in an alternating manner, so that in the event of a sequential shift, the drive shaft alternates with the first Input shaft and is connected to the second input shaft by actuating the respective associated clutch. Due to the possible coupling of the electric machine to the second input shaft via the planetary stage, the electric machine can support the traction force in one of the gears, which can be represented between the output side and the second input shaft, in the course of the sequential shifting. In this way it can be achieved that the upstream drive machine can change between the gears without load.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann außerdem in einem Lade- oder Startbetrieb betrieben werden, um im erstgenannten Fall in einem generatorischen Betrieb der Elektromaschine einen elektrischen Energiespeicher über die Elektromaschine zu laden sowie im zweitgenannten Fall ein Starten der vorgeschalteten und hierbei insbesondere als Verbrennungskraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine herbeizuführen. In einer Variante der Erfindung werden dazu die zweite Schaltkupplung und entweder das vierte oder das fünfte Schaltelement betätigt. Hierdurch ist die zweite Eingangswelle drehfest mit der Antriebswelle verbunden, an welcher im verbauten Zustand die Verbindung zu der vorgeschalteten Antriebsmaschine hergestellt ist. Zudem ist die Elektromaschine über die Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt, wobei dies bei Betätigung des vierten Schaltelements bei Übersetzung über die Planetenstufe stattfindet. Bei geeigneter Übersetzung der Planetenstufe kann hierdurch im Ladebetrieb in vorteilhafter Weise eine höhere Drehzahl des Rotors der Elektromaschine realisiert werden. Bei Betätigung des fünften Schaltelements werden der Rotor der Elektromaschine und die zweite Eingangswelle hingegen über die verblockte Planetenstufe direkt miteinander gekoppelt.The transmission according to the invention can also be operated in a charging or starting mode in order to charge an electrical energy store via the electric machine in the first-mentioned case in a generator mode of the electric machine and in the second-mentioned case to cause the upstream drive machine, which is designed in particular as an internal combustion engine, to start. In a variant of the invention, the second shifting clutch and either the fourth or the fifth shifting element are actuated for this purpose. As a result, the second input shaft is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft, on which the connection to the upstream drive machine is established in the installed state. In addition, the electric machine is coupled to the second input shaft via the planetary stage, this taking place when the fourth shifting element is actuated when the ratio is increased via the planetary stage. With a suitable gear ratio of the planetary stage, a higher rotational speed of the rotor of the electric machine can be realized in the charging mode in an advantageous manner. When the fifth switching element is actuated, however, the rotor of the electric machine and the second input shaft are directly coupled to one another via the locked planetary stage.

Alternativ dazu kann ein Start- oder Ladebetrieb aber auch dadurch verwirklicht werden, indem die erste Schaltkupplung sowie das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement geschlossen werden. Denn in diesem Fall ist durch Schließen des dritten Schaltelements eine Koppelung zwischen den Eingangswellen hergestellt, so dass die Elektromaschine mit der Antriebswelle und auch der vorgeschalteten Antriebsmaschine mittelbar über die erste Eingangswelle gekoppelt ist. Analog zu dem vorstehend Beschriebenen kann hierbei dann ebenfalls ein Laden im generatorischen Betrieb der Elektromaschine oder ein Starten im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine verwirklicht werden. Durch Betätigung des vierten Schaltelements parallel zum dritten Schaltelement findet dies dabei bei einer Übersetzung über die Planetenstufe statt, so dass insbesondere im Ladebetrieb in vorteilhafter Weise eine höhere Drehzahl des Rotors der Elektromaschine im Vergleich zu der vorgeschalteten Antriebsmaschine erzielt werden kann. Alternativ dazu kann ein Schließen der ersten Schaltkupplung aber auch mit einer Betätigung des dritten Schaltelements und des fünften Schaltelements kombiniert werden, so dass dann der Rotor der Elektromaschine über die verblockte Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt ist.As an alternative to this, a starting or charging operation can also be implemented by the first shifting clutch as well as the third shifting element and the fourth shifting element being closed. Because in this case a coupling between the input shafts is established by closing the third switching element, so that the electric machine is coupled to the drive shaft and also to the upstream drive machine indirectly via the first input shaft. Analogously to what has been described above, charging in generator mode of the electric machine or starting in electric motor mode of the electric machine can then also be implemented. By actuating the fourth switching element parallel to the third switching element, this occurs in this case a translation takes place via the planetary stage, so that a higher speed of the rotor of the electric machine compared to the upstream drive machine can be achieved in an advantageous manner, especially in charging mode. Alternatively, closing the first clutch can also be combined with actuation of the third shifting element and the fifth shifting element, so that the rotor of the electric machine is then coupled to the second input shaft via the locked planetary stage.

In Weiterbildung der Erfindung ist zudem eine Bremseinrichtung vorgesehen, die mit der Antriebswelle gekoppelt ist. In vorteilhafter Weise kann hierdurch im Zuge von Schaltvorgängen eine Drehzahlsynchronisation unterstützt werden, insbesondere dann, wenn das oder die zu schließenden Schaltelemente als unsynchronisierte, formschlüssige Schaltelemente vorliegen. Denn die mit der Antriebswelle gekoppelte Bremseinrichtung kann die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei einer Drehzahlanpassung unterstützen. So kann im Zuge von Hochschaltungen ein Abbremsen der vorgeschalteten Antriebsmaschine auf ein niedrigeres Drehzahlniveau durchgeführt werden, während die Bremseinrichtung bei Rückschaltungen kurz vor Erreichen einer jeweils angestrebten Synchrondrehzahl betätigt wird, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor das jeweilige Schaltelement betätigt wird. Im Zuge der Rückschaltung muss die vorgeschaltete Antriebsmaschine zudem auf das jeweils höhere Drehzahlniveau beschleunigt werden. Besonders bevorzugt liegt die Bremseinrichtung hierbei als kraftschlüssige Bremse und hierbei insbesondere als Reibbremse vor, wobei im Rahmen der Erfindung aber auch eine Ausführung der Bremseinrichtung als weitere Elektromaschine in Frage kommt. In diesem Fall kann über die Bremseinrichtung neben einem Abbremsen dann auch ein Beschleunigen der vorgeschalteten Antriebsmaschine unterstützt werden, indem die weitere Elektromaschine als Elektromotor betrieben wird.In a development of the invention, a braking device is also provided, which is coupled to the drive shaft. In this way, speed synchronization can advantageously be supported in the course of shifting operations, in particular when the shifting element or elements to be engaged are present as unsynchronized, positive-locking shifting elements. This is because the braking device coupled to the drive shaft can support the upstream drive machine in adjusting the speed. In the course of upshifts, for example, the upstream drive machine can be braked to a lower speed level, while the braking device is actuated during downshifts shortly before a desired synchronous speed is reached in order to obtain a lower speed gradient before the respective shifting element is actuated. In the course of the downshift, the upstream drive machine must also be accelerated to the higher speed level in each case. The braking device is particularly preferably in the form of a non-positive brake and here in particular a friction brake, although an embodiment of the braking device as a further electric machine is also possible within the scope of the invention. In this case, in addition to braking, the braking device can also be used to support acceleration of the upstream drive machine by operating the additional electric machine as an electric motor.

Die Bremseinrichtung ist bei einer Variante der Erfindung achsversetzt zu der Antriebswelle angeordnet und über eine Übersetzungsstufe mit dieser gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass somit ein modularer Aufbau des Getriebes realisiert werden kann, bei welchem unterschiedliche Ausführungen einer Bremseinrichtung angebunden werden können. Bei der Übersetzungsstufe kann es sich im Rahmen der Erfindung um eine Stirnradstufe oder auch einen Zugmitteltrieb handeln, wobei Letzterer dabei insbesondere als Kettentrieb vorliegen kann. Alternativ dazu ist die Bremseinrichtung koaxial zu der Antriebswelle angeordneten drehfest dieser verbunden.In one variant of the invention, the braking device is arranged off-axis to the drive shaft and is coupled to it via a transmission stage. This has the advantage that a modular structure of the transmission can be implemented, in which different versions of a braking device can be connected. Within the scope of the invention, the transmission stage can be a spur gear stage or also a traction drive, with the latter being able to be present in particular as a chain drive. As an alternative to this, the braking device is arranged coaxially with the drive shaft and is non-rotatably connected to the latter.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist die Elektromaschine koaxial zu der zweiten Eingangswelle platziert, wobei der Rotor drehfest mit dem dritten Element der Planetenstufe verbunden ist. Durch eine koaxiale Anordnung der Elektromaschine zu der zweiten Eingangswelle und damit auch der Planetenstufe kann ein kompakter Aufbau realisiert werden. Besonders bevorzugt ist die Planetenstufe dabei axial auf Höhe der Elektromaschine sowie radial innenliegend zu dieser platziert. Dadurch sind die Elektromaschine und die Planetenstufe ineinander geschachtelt. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass der Rotor der Elektromaschine über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe mit dem dritten Element der Planetenstufe gekoppelt ist. Bei der mindestens einen Übersetzungsstufe kann es sich dabei um je eine Planetenstufe und/oder je eine Stirnradstufe handeln. Weiter alternativ könnte die Elektromaschine prinzipiell auch achsversetzt zu der zweiten Eingangswelle und auch der Planetenstufe angeordnet sein, wobei dann eine Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit dem dritten Element der Planetenstufe über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe vollzogen ist.According to one embodiment of the invention, the electric machine is placed coaxially to the second input shaft, the rotor being non-rotatably connected to the third element of the planetary stage. By arranging the electric machine coaxially to the second input shaft and thus also to the planetary stage, a compact structure can be implemented. The planetary stage is particularly preferably placed axially at the height of the electric machine and radially on the inside of the latter. As a result, the electric machine and the planetary stage are nested in one another. As an alternative to this, it is also conceivable within the scope of the invention for the rotor of the electric machine to be coupled to the third element of the planetary stage via at least one intermediate transmission stage. The at least one gear stage can be a planetary stage and/or a spur gear stage. As a further alternative, the electric machine could in principle also be arranged off-axis to the second input shaft and also to the planetary stage, in which case the rotor of the electric machine is then coupled to the third element of the planetary stage via at least one intermediate transmission stage.

In Weiterbildung der Erfindung liegt das einzelne Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenschaltelement vor. Alternativ dazu kann es sich bei einem formschlüssigen Schaltelement aber auch um eine Sperrsynchronisation handeln. Formschlüssige Schaltelemente haben prinzipiell den Vorteil, dass sie im geöffneten Zustand nur niedrige Schleppmomente aufweisen und sich dementsprechend durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnen. Das einzelne Schaltelement könnte alternativ dazu aber auch als kraftschlüssige Schaltelement ausgeführt sein, beispielsweise als Lamellenschaltelement, wobei ein kraftschlüssiges Schaltelement in vorteilhafter Weise auch unter Last in einen betätigten Zustand überführt werden kann. Besonders bevorzugt sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und ggf. auch das sechste Schaltelement jeweils als unsynchronisierte Klauenschaltelemente ausgeführt. Das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement liegen im Rahmen der Erfindung bevorzugt jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente und hierbei insbesondere als Lamellenschaltelemente vor. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, das vierte Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement und hierbei insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschaltelement auszuführen, während das fünfte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement vorliegt.In a development of the invention, the individual shifting element is present as a form-fitting shifting element, in particular as a claw shifting element. As an alternative to this, a positive-locking shifting element can also be a blocking synchronization. In principle, positive-locking switching elements have the advantage that they only have low drag torques when open and are accordingly characterized by a high level of efficiency. As an alternative to this, the individual shifting element could also be designed as a non-positive shifting element, for example as a lamellar shifting element, it being possible for a non-positively locking shifting element to be transferred to an actuated state in an advantageous manner even under load. Particularly preferably, the first shifting element, the second shifting element, the third shifting element and possibly also the sixth shifting element are each designed as unsynchronized claw shifting elements. Within the scope of the invention, the fourth shifting element and the fifth shifting element are preferably each in the form of non-positive shifting elements and here in particular as lamellar shifting elements. As an alternative to this, it is also conceivable within the scope of the invention to design the fourth shifting element as a positive-locking shifting element and here in particular as an unsynchronized claw shifting element, while the fifth shifting element is present as a non-positive shifting element.

Besonders bevorzugt sind das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement im Falle der Ausführung als formschlüssige Schaltelemente zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst, die eine Betätigungseinrichtung aufweist. Über die Betätigungseinrichtung kann dabei aus einer Neutralstellung heraus zum einen das zweite Schaltelement sowie zum anderen das dritte Schaltelement in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden. Ist zudem auch die dritte Stirnradstufe und damit auch das sechste Schaltelement vorhanden, so sind alternativ oder ergänzend zu dem Vorgenannten auch das erste Schaltelement und das sechste Schaltelement zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst, über deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement sowie andererseits das sechste Schaltelement in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann.Particularly preferred are the second switching element and the third switching element in the case of Execution as a form-fitting switching elements combined into a switching device, which has an actuating device. The second switching element as well as the third switching element can be transferred from a neutral position to an actuated state via the actuating device. If the third spur gear stage and thus also the sixth shifting element is also present, then as an alternative or in addition to the above, the first shifting element and the sixth shifting element are also combined to form a shifting device, via whose actuating device from a neutral position on the one hand the first shifting element and on the other hand the sixth Switching element can be converted into a respective actuated state.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Vorgelegewelle mit der Abtriebsseite über eine Stirnradstufe gekoppelt. Hierdurch kann eine weitere Übersetzung einer auf die Vorgelegewelle geleiteten Antriebsbewegung zu der Abtriebsseite des Getriebes vorgenommen werden. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass die Abtriebsseite an einem axialen Ende der Vorgelegewelle ausgebildet ist, so dass die Vorgelegewelle quasi eine Ausgangswelle des Getriebes bildet. Bei Koppelung der Vorgelegewelle mit der Abtriebsseite über die Stirnradstufe kann das abtriebsseitiges Stirnrad zudem auf einer Ausgangswelle liegen oder aber auch als Antriebstellerrad eines achsparallel liegenden Differentialgetriebes ausgestaltet sein.According to one embodiment of the invention, the countershaft is coupled to the output side via a spur gear. As a result, a further transmission of a drive movement directed to the countershaft can be carried out to the output side of the transmission. As an alternative to this, it is also conceivable within the scope of the invention for the output side to be formed on an axial end of the countershaft, so that the countershaft forms a quasi-output shaft of the transmission. When the countershaft is coupled to the output side via the spur gear stage, the spur gear on the output side can also lie on an output shaft or can also be designed as a drive ring gear of an axis-parallel differential gear.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit ist ein Stirnrad der die Vorgelegewelle und die Abtriebsseite koppelnden Stirnradstufe gleichzeitig auch das Festrad einer der Stirnradstufen, über welche die Vorgelegewelle mit einer der Eingangswellen gekoppelt werden kann. Hierdurch kann eine Übersetzung einer auf die Vorgelegewelle geleiteten Antriebsbewegung über die zusätzliche Stirnradstufe erfolgen, wobei hierfür lediglich ein weiteres Stirnrad notwendig ist. Dementsprechend kann der Herstellungsaufwand niedrig gehalten werden.In a further development of the aforementioned configuration option, a spur gear of the spur gear stage coupling the countershaft and the output side is also the fixed gear of one of the spur gear stages, via which the countershaft can be coupled to one of the input shafts. As a result, a transmission of a drive movement directed to the countershaft can take place via the additional spur gear stage, with only one further spur gear being necessary for this. Accordingly, the production costs can be kept low.

Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet sein, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente oder eine der Schaltkupplungen des Getriebes als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle aber für eine direkte Verbindung mit der vorgeschalteten Antriebsmaschine, d.h. ohne zwischenliegendes Anfahrelement, ausgebildet. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.Within the scope of the invention, the transmission can be preceded by a starting element, for example a hydrodynamic torque converter or a friction clutch. This starting element can then also be part of the transmission and is used to design a starting process by enabling a slip speed between a drive machine designed as an internal combustion engine and the drive shaft of the transmission. In this case, one of the shifting elements or one of the shifting clutches of the transmission can also be designed as such a starting element, in that it is present as a friction shifting element. However, the drive shaft is particularly preferably designed for a direct connection to the upstream drive machine, i.e. without an intermediate starting element. In addition, a freewheel to the transmission housing or to another shaft can in principle be arranged on each shaft of the transmission.

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

Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „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 Planetenstufe und/oder Stirnräder der Stirnradstufen und/oder Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind starr miteinander gekoppelt.The fact that two components of the transmission are "connected" or "coupled" in a rotationally fixed manner or "are connected to one another" means, within the meaning of the invention, that these components are permanently coupled so that they cannot rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary stage and/or spur gears of the spur gear stages and/or shafts and/or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are rigidly coupled to one another.

Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine drehfeste 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.If, on the other hand, a switching element is provided between two components, these components are not permanently coupled to one another in a rotationally fixed manner, but instead a rotationally fixed coupling is only carried out by actuating the switching element in between. A beta means ment of the switching element within the meaning of the invention that the switching element in question is converted into a closed state and subsequently the components directly coupled thereto are adjusted in their rotary movements to one another. If the shifting element in question is designed as a positive shifting element, the components connected directly to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed, while in the case of a non-positive shifting element, there may be speed differences between the components even after it has been actuated. Within the scope of the invention, this desired or also undesired state is nevertheless referred to as a non-rotatable connection of the respective components via the switching element.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. Reference of the claims to the drawings by the use of reference signs is not intended to limit the scope of the claims.

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

  • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges;
  • 2 bis 10 jeweils eine schematische Darstellung je eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1 mit je einem Getriebe entsprechend jeweils einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 11 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den 2 bis 10; und
  • 12 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Getriebe nach einer der 2 bis 10.
Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:
  • 1 a schematic view of a motor vehicle drive train;
  • 2 until 10 each a schematic representation of a part of the motor vehicle drive train 1 each with a transmission corresponding to one embodiment of the invention;
  • 11 an exemplary shift pattern of the transmission from the 2 until 10 ; and
  • 12 a tabular representation of different operating modes of the motor vehicle drive train with a transmission according to one of 2 until 10 .

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 eines Hybridfahrzeuges, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 eine Verbrennungskraftmaschine 2 über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 mit einem Getriebe 4 verbunden ist. Dem Getriebe 4 ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe 5 nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder 6 und 7 einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe 4 und der Torsionsschwingungsdämpfer 3 sind dabei in einem gemeinsamen Getriebegehäuse 8 des Getriebes 4 zusammengefasst, in welches dann auch das Differentialgetriebe 5 integriert sein kann. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine 2, der Torsionsschwingungsdämpfer 3, das Getriebe 4 und auch das Differentialgetriebe 5 quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet. 1 shows a schematic view of a motor vehicle drive train 1 of a hybrid vehicle, with an internal combustion engine 2 in the motor vehicle drive train 1 being connected to a transmission 4 via an intermediate torsional vibration damper 3 . A differential gear 5 is connected downstream of the gear 4 on the output side, via which a drive power is distributed to drive wheels 6 and 7 of a drive axle of the motor vehicle. The gear 4 and the torsional vibration damper 3 are combined in a common gear housing 8 of the gear 4, in which the differential gear 5 can then also be integrated. As also in 1 can be seen, the internal combustion engine 2, the torsional vibration damper 3, the gear 4 and also the differential gear 5 are aligned transversely to a direction of travel of the motor vehicle.

Aus 2 geht eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 im Bereich des Getriebes 4 hervor, wobei dieses entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Dabei umfasst das Getriebe 4 eine Antriebswelle 9, eine erste Eingangswelle 10 und eine zweite Eingangswelle 11, die koaxial zueinander angeordnet sind. Die Antriebswelle 9 ist dabei drehfest mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 verbunden und als Vollwelle ausgeführt, welche sich im Wesentlichen über die komplette axiale Baulänge des Getriebes 4 erstreckt. Die erste Eingangswelle 10 und die zweite Eingangswelle 11 liegen als Hohlwellen vor, die jeweils axial mit einem Abschnitt der Antriebswelle 9 überdecken sowie jeweils radial umliegend zu dieser angeordnet sind.Out of 2 1 is a schematic representation of part of the motor vehicle drive train 1 1 in the area of the transmission 4, this being designed according to a first embodiment of the invention. The transmission 4 includes a drive shaft 9, a first input shaft 10 and a second input shaft 11, which are arranged coaxially to one another. The drive shaft 9 is connected in a rotationally fixed manner to the torsional vibration damper 3 and is designed as a solid shaft which essentially extends over the entire axial length of the transmission 4 . The first input shaft 10 and the second input shaft 11 are in the form of hollow shafts, which each axially cover a section of the drive shaft 9 and are each arranged radially surrounding the latter.

Die Antriebswelle 9 kann mit jeder der Eingangswellen 10 und 11 über je eine zwischenliegende Schaltkupplung K1 bzw. K2 drehfest in Verbindung gebracht werden. Dabei verbindet die Schaltkupplung K1 im geschlossenen Zustand die Antriebswelle 9 und die erste Eingangswelle 10 drehfest miteinander, während ein geschlossener Zustand der Schaltkupplung K2 eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 9 und der zweiten Eingangswelle 11 zur Folge hat. Die Schaltkupplungen K1 und K2 sind dabei jeweils als formschlüssige Schaltkupplungen ausgeführt und liegen dabei insbesondere als unsynchronisierte Klauenkupplungen vor.The drive shaft 9 can be non-rotatably connected to each of the input shafts 10 and 11 via an intermediate clutch K1 or K2. In the closed state, the shifting clutch K1 connects the drive shaft 9 and the first input shaft 10 in a rotationally fixed manner, while a closed state of the shifting clutch K2 results in a rotationally fixed connection between the drive shaft 9 and the second input shaft 11 . The shifting clutches K1 and K2 are each designed as positive shifting clutches and are in particular present as unsynchronized claw clutches.

Neben der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 weist das Getriebe 4 aus 2 noch eine Vorgelegewelle 12 und eine Ausgangswelle 13 auf, die jeweils als Vollwellen ausgeführt sind und achsversetzt zu der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 und auch zueinander liegen. Dabei bildet die Ausgangswelle 13 eine Abtriebsseite 14 des Getriebes 4, an welcher innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 im Weiteren die Koppelung zu dem nachfolgenden Differentialgetriebe 5 hergestellt ist.In addition to the drive shaft 9 and the input shafts 10 and 11, the transmission 4 has 2 still a countershaft 12 and an output shaft 13, which are each designed as solid shafts and are axially offset to the drive shaft 9 and the input shafts 10 and 11 and also to each other. The output shaft 13 forms an output side 14 of the transmission 4, on which the coupling to the following differential gear 5 is also produced within the motor vehicle drive train 1.

Die Vorgelegewelle 12 und die Ausgangswelle 13 sind permanent über eine Stirnradstufe 15 gekoppelt, welche sich aus einem Stirnrad 16 und einem Stirnrad 17 zusammensetzt. Das Stirnrad 16 ist hierbei drehfest auf der Vorgelegewelle 12 angeordnet und kämmt mit dem Stirnrad 17, welches drehfest auf der Ausgangswelle 13 platziert ist.The countershaft 12 and the output shaft 13 are permanently coupled via a spur gear stage 15 which is composed of a spur gear 16 and a spur gear 17 . The spur gear 16 is here rotatably on the countershaft 12 attached arranges and meshes with the spur gear 17, which is placed on the output shaft 13 in a rotationally fixed manner.

Das Getriebe 4 umfasst zudem mehrere Stirnradstufen 18, 19 und 20, wobei die erste Eingangswelle 10 dabei über die Stirnradstufen 18 und 20 mit der achsparallelen Vorgelegewelle 12 jeweils gekoppelt werden kann, während bei der zweiten Eingangswelle 11 eine Koppelung mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 19 darstellbar ist. Insofern sind die Stirnradstufen 18 und 20 Teil eines Teilgetriebes des Getriebes 4, welchem die erste Eingangswelle 10 zugeordnet ist. Hingegen ist die Stirnradstufen 19 Teil eines anderen Teilgetriebes des Getriebes 4, dem die zweite Eingangswelle 11 zugeordnet ist.The transmission 4 also includes several spur gear stages 18, 19 and 20, with the first input shaft 10 being able to be coupled to the axially parallel countershaft 12 via the spur gear stages 18 and 20, while the second input shaft 11 is coupled to the countershaft 12 via the spur gear stage 19 can be displayed. In this respect, the spur gear stages 18 and 20 are part of a sub-transmission of the transmission 4, to which the first input shaft 10 is assigned. In contrast, the spur gear 19 is part of another sub-transmission of the transmission 4, to which the second input shaft 11 is assigned.

Die Stirnradstufe 18 setzt sich aus einem Festrad 21 und einem Losrad 22 zusammen, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen das Festrad 21 drehfest auf der ersten Eingangswelle 10 platziert ist. Das Losrad 22 ist drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert und kann über ein Schaltelement S1 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt werden, so dass die Stirnradstufe 18 in der Folge die erste Eingangswelle 10 und die Vorgelegewelle 12 miteinander koppelt.The spur gear stage 18 is composed of a fixed gear 21 and an idler gear 22 which mesh with one another and of which the fixed gear 21 is placed on the first input shaft 10 in a rotationally fixed manner. The idler wheel 22 is rotatably mounted on the countershaft 12 and can be fixed to the countershaft 12 via a shifting element S1, so that the spur gear stage 18 subsequently couples the first input shaft 10 and the countershaft 12 to one another.

Auch die Stirnradstufe 20 ist zwischen der ersten Eingangswelle 10 und der Vorgelegewelle 12 vorgesehen und wird durch ein Festrad 23 und einem Losrad 24 gebildet. Das Festrad 23 und das Losrad 24 kämmen dabei permanent miteinander, wobei das Festrad 23 drehfest auf der ersten Eingangswelle 10 platziert ist, während das Losrad 24 drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert ist und dabei über ein Schaltelement S2 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt werden kann. Dieses Festsetzen hat dann eine Koppelung der ersten Eingangswelle 10 mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 20 zur Folge.The spur gear stage 20 is also provided between the first input shaft 10 and the countershaft 12 and is formed by a fixed wheel 23 and a loose wheel 24 . The fixed wheel 23 and the idler wheel 24 mesh permanently with each other, with the fixed wheel 23 being placed on the first input shaft 10 in a rotationally fixed manner, while the idler wheel 24 is rotatably mounted on the countershaft 12 and can be fixed to the countershaft 12 via a shifting element S2. This setting then results in a coupling of the first input shaft 10 to the countershaft 12 via the spur gear stage 20 .

Außerdem kann das Losrad 24 der Stirnradstufe 20 noch über ein Schaltelement S3 drehfest mit einem axial benachbart liegenden Losrad 25 verbunden werden, welches Teil der Stirnradstufe 19 ist. Dabei ist das Losrad 25 der Stirnradstufe 19 ebenfalls drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert und kämmt permanent mit einem Festrad 26 der Stirnradstufe 19, welches drehfest auf der zweiten Eingangswelle 11 angeordnet ist. Ein Schließen des Schaltelements S3 hat aufgrund der damit einhergehenden drehfesten Verbindung der Losräder 24 und 25 eine Koppelung der beiden Eingangswellen 10 und 11 über die Stirnradstufen 19 und 20 zur Folge. Daneben kann über die Stirnradstufe 19 auch eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 mit der Vorgelegewelle 12 erreicht werden, indem das Losrad 25 über ein Schaltelement S4 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt wird.In addition, the idler gear 24 of the spur gear stage 20 can also be connected in a torque-proof manner to an axially adjacent idler gear 25 , which is part of the spur gear stage 19 , via a shifting element S3 . The idler gear 25 of the spur gear stage 19 is also rotatably mounted on the countershaft 12 and meshes permanently with a fixed gear 26 of the spur gear stage 19 which is arranged on the second input shaft 11 in a rotationally fixed manner. Closing the switching element S3 results in a coupling of the two input shafts 10 and 11 via the spur gear stages 19 and 20 due to the associated non-rotatable connection of the idler gears 24 and 25 . In addition, a coupling of the second input shaft 11 to the countershaft 12 can also be achieved via the spur gear stage 19 in that the loose wheel 25 is fixed to the countershaft 12 via a shifting element S4.

Die Schaltelemente S1 bis S4 sind im vorliegenden Fall jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei das einzelne Schaltelement S1 bzw. S2 bzw. S3 bzw. S4 dabei als unsynchronisierte Klauenkupplung vorliegt. Zudem sind das Schaltelement S1 und das Schaltelement S2 zu einer Schalteinrichtung 27 zusammengefasst, über deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus zum einen das Schaltelement S1 sowie zum anderen das Schaltelement S2 in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann. Ebenso sind auch das Schaltelement S3 und das Schaltelement S4 zu einer Schalteinrichtung 28 zusammengefasst, deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus einerseits das Schaltelement S3 sowie andererseits das Schaltelement S4 in einen jeweils betätigten Zustand überführen kann. Schließlich bilden auch die beiden Schaltkupplungen K1 und K2 gemeinsam eine Schalteinrichtung 29 mit einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung, über welche aus einer Neutralstellung heraus zum einen die erste Schaltkupplung K1 sowie zum anderen die zweite Schaltkupplung K2 in einen jeweils geschlossenen Zustand bewegt werden kann.In the present case, the shifting elements S1 to S4 are each designed as positive-locking shifting elements, with the individual shifting element S1 or S2 or S3 or S4 being present as an unsynchronized dog clutch. In addition, the shifting element S1 and the shifting element S2 are combined to form a shifting device 27, via whose actuating device both the shifting element S1 and the shifting element S2 can be transferred from a neutral position into an actuated state. Likewise, the shifting element S3 and the shifting element S4 are also combined to form a shifting device 28, the actuating device of which can transfer the shifting element S3 on the one hand and the shifting element S4 on the other hand into an actuated state from a neutral position. Finally, the two shifting clutches K1 and K2 together form a shifting device 29 with a common actuating device, via which the first shifting clutch K1 and the second shifting clutch K2 can be moved from a neutral position into a respective closed state.

Das Getriebe 4 weist zudem eine Elektromaschine 30 und eine Planetenstufe 31 auf. Dabei setzt sich die Elektromaschine 30 aus einem Rotor 32 und einem Stator 33 zusammen, von welchen Letzterer permanent an dem Getriebegehäuse 8 des Getriebes 4 festgesetzt ist. Die Elektromaschine 30 kann dabei einerseits als Generator sowie andererseits als Elektromotor betrieben werden. Die Planetenstufe 31 umfasst ein erstes Element 34, ein zweites Element 35 und ein drittes Element 36, wobei das erste Element 34 dabei als Sonnenrad 37, das zweite Element 35 als Planetensteg 38 und das dritte Element 36 als Hohlrad 39 vorliegt.The transmission 4 also has an electric machine 30 and a planetary stage 31 . The electric machine 30 is composed of a rotor 32 and a stator 33 , the latter of which is permanently attached to the transmission housing 8 of the transmission 4 . The electric machine 30 can be operated on the one hand as a generator and on the other hand as an electric motor. The planetary stage 31 comprises a first element 34 , a second element 35 and a third element 36 , the first element 34 being the sun gear 37 , the second element 35 being the planet carrier 38 and the third element 36 being the ring gear 39 .

Die Planetenstufe 31 ist vorliegend als Minus-Planetensatz realisiert, indem der Planetensteg 38 mehrere Planetenräder 40 drehbar gelagert führt, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad 37, als auch dem Hohlrad 39 im Zahneingriff stehen. Im Rahmen der Erfindung könnte die Planetenstufe 31 prinzipiell aber auch als Plus-Planetensatz verwirklicht sein, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert führt, von dessen Planetenrädern eines mit dem Sonnenrad und eines mit dem Hohlrad kämmt, wobei die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares zudem untereinander im Zahneingriff stehen. Im Vergleich zu der Ausführung als Plus-Planetensatz wäre dann die Anbindung des Hohlrades und die Anbindung des Planetenstegs miteinander zu tauschen sowie eine Standübersetzung der Planetenstufe um Eins zu erhöhen.The planetary stage 31 is presently realized as a minus planetary gearset, in that the planetary carrier 38 guides a plurality of planetary gears 40 in a rotatably mounted manner, which are each in toothed engagement with both the sun gear 37 and the ring gear 39 . Within the scope of the invention, the planetary stage 31 could in principle also be implemented as a positive planetary gearset, in which the planet carrier guides at least one pair of planetary gears in a rotatably mounted manner, one of whose planetary gears meshes with the sun gear and one with the ring gear, the planetary gears of the at least one pair of planetary gears also mesh with each other. In comparison to the design as a plus planetary set, the connection of the ring gear and the connection of the planetary carrier would then have to be swapped with one another and a stationary ratio of the planetary stage would have to be increased by one.

Von der Planetenstufe 31 ist das zweite Element 35 drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden, während das dritte Element 36 der Planetenstufe 31 ständig drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 in Verbindung steht. Zudem sind der Planetenstufe 31 zwei Schaltelemente K und B zugeordnet, wobei das Schaltelement K bei Betätigung für eine drehfeste Verbindung des ersten Elements 34 der Planetenstufe 31 mit dem Rotor 32 und damit auch dem dritten Element 36 der Planetenstufe 31 sorgt, was dementsprechend ein Verblocken der Planetenstufe 31 zur Folge hat. Hingegen bewirkt das Schaltelement B im geschlossenen Zustand ein Festsetzen des ersten Elements 34 der Planetenstufe 31 am Getriebegehäuse 8, so dass das erste Element 34 in der Folge an einer Drehbewegung gehindert wird.The second element 35 of the planetary stage 31 is rotationally fixed to the second input shaft 11 connected, while the third element 36 of the planetary stage 31 is constantly rotatably connected to the rotor 32 of the electric machine 30 in connection. In addition, two shifting elements K and B are assigned to planetary stage 31, with shifting element K ensuring a non-rotatable connection of first element 34 of planetary stage 31 with rotor 32 and thus also with third element 36 of planetary stage 31 when actuated, which accordingly prevents the Planet level 31 results. On the other hand, in the closed state, the switching element B causes the first element 34 of the planetary stage 31 to be fixed on the transmission housing 8, so that the first element 34 is subsequently prevented from rotating.

Die Schaltelemente B und K sind im vorliegenden Fall jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei die beiden Schaltelemente B und K dabei insbesondere als Lamellenschaltelemente vorliegen. Während das Schaltelement B dabei als Bremse ausgestaltet ist, handelt es sich bei dem Schaltelement K um eine Kupplung.In the present case, the shifting elements B and K are each designed as non-positive shifting elements, with the two shifting elements B and K being present in particular as multi-plate shifting elements. While the switching element B is designed as a brake, the switching element K is a clutch.

Die Elektromaschine 30 und die Planetenstufe 31 sind koaxial zueinander und auch zu der Antriebswelle 9 und den beiden Eingangswellen 10 und 11 platziert. Dabei ist die Planetenstufe 31 gemeinsam mit dem Schaltelement K axial auf Höhe der Elektromaschine 30 sowie radial innenliegend zu dieser angeordnet.The electric machine 30 and the planetary stage 31 are placed coaxially to one another and also to the drive shaft 9 and the two input shafts 10 and 11 . The planetary stage 31 is arranged together with the switching element K axially at the height of the electric machine 30 and radially inwardly of this.

Außerdem ist noch eine Bremseinrichtung 41 vorgesehen, die als Reibbremse ausgebildet und dabei permanent mit der Antriebswelle 9 gekoppelt ist. Die Koppelung ist hierbei über eine Übersetzungsstufe 42 realisiert, welche als Zugmitteltrieb in Form eines Kettentriebes vorliegt und ein Kettenrad 43 und ein Kettenrad 44 aufweist. Während das Kettenrad 43 drehfest mit der Bremseinrichtung 41 verbunden ist, ist das Kettenrad 44 drehfest auf der Antriebswelle 9 platziert.A braking device 41 is also provided, which is designed as a friction brake and is permanently coupled to the drive shaft 9 . In this case, the coupling is realized via a transmission stage 42 , which is present as a traction drive in the form of a chain drive and has a chain wheel 43 and a chain wheel 44 . While the chain wheel 43 is connected to the braking device 41 in a rotationally fixed manner, the chain wheel 44 is placed on the drive shaft 9 in a rotationally fixed manner.

Axial folgen auf eine Anbindung der Antriebswelle 9 an den Torsionsschwingungsdämpfer 3 zunächst die Stirnradstufe 15 und die Übersetzungsstufe 42 im Wesentlichen in einer Ebene, wobei im Anschluss daran dann axial zunächst die Stirnradstufe 18, dann die Stirnradstufe 20, dann die Stirnradstufe 19 und schließlich die Elektromaschine 30 und die Planetenstufe 31 vorgesehen sind. Die Schalteinrichtung 27 ist dabei axial zwischen den Stirnradstufen 18 und 20 angeordnet und koaxial zu der Vorgelegewelle 12 platziert. Ferner liegen die Schalteinrichtung 28 und die Schalteinrichtung 29 jeweils axial zwischen den Stirnradstufen 20 und 19, wobei die Schalteinrichtung 28 dabei koaxial zu der Vorgelegewelle 12 und die Schalteinrichtung 29 koaxial zu der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 platziert ist. Schließlich ist noch das Schaltelement B axial auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 abgewandt liegenden Seite der Elektromaschine 30 angeordnet.Axially, the connection of the drive shaft 9 to the torsional vibration damper 3 is first followed by the spur gear stage 15 and the transmission stage 42 essentially in one plane, with the spur gear stage 18, then the spur gear stage 20, then the spur gear stage 19 and finally the electric motor then axially following this 30 and the planetary stage 31 are provided. The switching device 27 is arranged axially between the spur gear stages 18 and 20 and placed coaxially with the countershaft 12 . Furthermore, the shifting device 28 and the shifting device 29 are each located axially between the spur gear stages 20 and 19, with the shifting device 28 being placed coaxially with the countershaft 12 and the shifting device 29 being placed coaxially with the drive shaft 9 and the input shafts 10 and 11. Finally, the switching element B is also arranged axially on a side of the electric machine 30 that faces away from the torsional vibration damper 3 .

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1, welcher in diesem Fall ein Getriebe 4' entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung aufweist. Dabei entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 3 im Wesentlichen der Variante nach 2, mit dem einzigen Unterschied, dass die Bremseinrichtung 41 nun nicht achsversetzt zu der Antriebswelle 9 angeordnet ist, sondern koaxial zu der Antriebswelle 9 liegt und unmittelbar drehfest mit dieser verbunden ist. Dabei ist die Bremseinrichtung 41 axial im Bereich der Elektromaschine 30 und der Planetenstufe 31 vorgesehen, wobei sie mit der Antriebswelle 9 an einem, zu der Verbindung mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 entgegengesetzt liegenden Ende der Antriebswelle 9 verbunden ist. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 sonst der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 3 FIG. 1 shows a schematic representation of a part of the motor vehicle drive train 1 1 , which in this case has a gear 4 'according to a second embodiment of the invention. The configuration option corresponds to 3 essentially according to the variant 2 , with the only difference that the braking device 41 is now not arranged off-axis to the drive shaft 9, but is coaxial with the drive shaft 9 and is directly connected to it in a rotationally fixed manner. The braking device 41 is provided axially in the area of the electric machine 30 and the planetary stage 31 , being connected to the drive shaft 9 at an end of the drive shaft 9 opposite to the connection with the torsional vibration damper 3 . For the rest, the embodiment corresponds to 3 otherwise according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

Aus 4 geht eine schematische Ansicht eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 mit einem Getriebe 4" hervor, welches gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Diese Ausführungsform entspricht weitestgehend der Variante nach 2, wobei im Unterschied dazu nun die Schaltelemente B und K axial auf einer der Anbindung der Antriebswelle 9 an den Torsionsschwingungsdämpfer 3 zugewandt liegenden Seite der Planetenstufe 31 angeordnet sind. Dadurch können diese beiden Schaltelemente B und K axial auch von dieser Seite her erreicht werden, während die Elektromaschine 30 an einem axialen Ende des Getriebes 4" sitzt. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Out of 4 1 is a schematic view of a portion of the automotive powertrain 1. FIG 1 with a gear 4" emerges, which is designed according to a third embodiment of the invention. This embodiment largely corresponds to the variant 2 In contrast to this, the switching elements B and K are now arranged axially on a side of the planetary stage 31 which faces the connection of the drive shaft 9 to the torsional vibration damper 3 . As a result, these two shifting elements B and K can also be reached axially from this side, while the electric machine 30 is seated at an axial end of the transmission 4". Otherwise, the embodiment corresponds to FIG 4 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

Ferner zeigt 5 eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1, welcher in diesem Fall ein Getriebe 4''' entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung aufweist. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit entspricht im Wesentlichen der Variante nach 2, mit dem Unterschied, dass das Schaltelement K bei Betätigung nun das zweite Element 35 der Planetenstufe 31 drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 und damit auch dem dritten Element 36 der Planetenstufe 31 verbindet. Dies hat dementsprechend ein Verblocken der Planetenstufe 31 zur Folge. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 5 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore shows 5 shows a schematic representation of a part of the motor vehicle drive train 1 1 , which in this case has a gear 4''' according to a fourth possible embodiment of the invention. This configuration option also essentially corresponds to the variant 2 , with the difference that the switching element K when actuated now connects the second element 35 of the planetary stage 31 in a rotationally fixed manner to the rotor 32 of the electric machine 30 and thus also to the third element 36 of the planetary stage 31 . Accordingly, this results in blocking of the planetary stage 31 . For the rest, the configuration option corresponds to 5 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

Zudem geht aus 6 eine schematische Ansicht eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 hervor, bei dem ein Getriebe 4IV gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Dabei entspricht diese Ausführungsform weitestgehend der Variante nach 2, wobei im Unterschied zu der Ausführungsform nach 2 das Schaltelement K im geschlossenen Zustand nun das erste Element 34 und das zweite Element 35 der Planetenstufe 31 drehfest miteinander verbindet. Dies hat dabei erneut ein Verblocken der Planetenstufe 31 zur Folge. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Also goes out 6 a schematic view of a part of the motor vehicle drive train 1 from 1 out, in which a transmission 4 IV is provided according to a fifth embodiment of the invention. This embodiment largely corresponds to the variant 2 , wherein, in contrast to the embodiment according to 2 the switching element K in the closed state now connects the first element 34 and the second element 35 of the planetary stage 31 in a torque-proof manner. This again results in the planetary stage 31 becoming blocked. Otherwise, the embodiment corresponds to 6 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 mit einem Getriebe 4V, welches entsprechend einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet ist. Das Getriebe 4V entspricht dabei im Wesentlichen dem Getriebe 4 aus 2, mit dem Unterschied, dass das Schaltelement B nun als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist. Dabei liegt das Schaltelement B bevorzugt als unsynchronisierte Klauenbremse vor, welche im betätigten Zustand das erste Element 34 der Planetenstufe 31 am Getriebegehäuse 8 festsetzt. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 7 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 7 FIG. 1 shows a schematic representation of a part of the motor vehicle drive train 1 1 with a gear 4 V , which is designed according to a sixth possible embodiment of the invention. The gear 4 V essentially corresponds to the gear 4 from 2 , with the difference that the switching element B is now designed as a form-fitting switching element. The switching element B is preferably present as an unsynchronized claw brake, which fixes the first element 34 of the planetary stage 31 on the transmission housing 8 in the actuated state. Otherwise, the design option corresponds to 7 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described here.

Des Weiteren geht aus 8 eine schematische Ansicht eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 hervor, welcher ein Getriebe 4VI entsprechend einer siebten Ausführungsform der Erfindung aufweist. Diese Ausführungsform entspricht hierbei weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 7, wobei im Unterschied dazu nun die Schaltelemente B und K axial auf einer der Anbindung der Antriebswelle 9 an den Torsionsschwingungsdämpfer 3 zugewandt liegenden Seite der Planetenstufe 31 angeordnet sind. Dadurch können die Schaltelemente B und K axial von dieser Seite her erreicht werden. Dagegen ist die Elektromaschine 30 nun an einem axialen Ende des Getriebes 4VI angeordnet. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 8 der Variante nach 7, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore goes out 8th a schematic view of a part of the motor vehicle drive train 1 from 1 out, which has a transmission 4 VI according to a seventh embodiment of the invention. This embodiment largely corresponds to the previous variant 7 In contrast to this, the switching elements B and K are now arranged axially on a side of the planetary stage 31 which faces the connection of the drive shaft 9 to the torsional vibration damper 3 . As a result, the switching elements B and K can be reached axially from this side. In contrast, the electric machine 30 is now arranged at an axial end of the transmission 4 VI . Otherwise, the embodiment corresponds to 8th according to the variant 7 , so that reference is made to what has been described here.

9 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1, in diesem Fall mit einem Getriebe 4VII gemäß einer achten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit entspricht im Wesentlichen der Variante nach 7, mit dem Unterschied, dass das Schaltelement K bei Betätigung nun das zweite Element 35 der Planetenstufe 31 drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 und damit auch dem dritten Element 36 der Planetenstufe 31 verbindet. Dies bewirkt ein Verblocken der Planetenstufe 31. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 9 der Variante nach 7, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 9 FIG. 1 shows a schematic representation of a part of the motor vehicle drive train 1 1 , In this case with a gear 4 VII according to an eighth possible embodiment of the invention. This configuration option also essentially corresponds to the variant 7 , with the difference that the switching element K when actuated now connects the second element 35 of the planetary stage 31 in a rotationally fixed manner to the rotor 32 of the electric machine 30 and thus also to the third element 36 of the planetary stage 31 . This causes the planetary stage 31 to become blocked. Otherwise, the configuration option corresponds to FIG 9 according to the variant 7 , so that reference is made to what has been described here.

Schließlich geht aus 10 eine schematische Ansicht eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 hervor, der ein Getriebe 4VIII entsprechend einer neunten Ausführungsform der Erfindung aufweist. Diese Ausführungsform entspricht weitestgehend ebenfalls der Variante nach 7, wobei im Unterschied dazu das Schaltelement K im geschlossenen Zustand nun das erste Element 34 und das zweite Element 35 der Planetenstufe 31 drehfest miteinander verbindet. Dies hat dabei wiederum ein Verblocken der Planetenstufe 31 zur Folge. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 10 der Variante nach 7, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Finally goes out 10 a schematic view of a part of the motor vehicle drive train 1 from 1 forth, having a transmission 4 VIII according to a ninth embodiment of the invention. This embodiment also largely corresponds to the variant 7 In contrast to this, the switching element K in the closed state now connects the first element 34 and the second element 35 of the planetary stage 31 in a torque-proof manner. This in turn results in blocking of the planetary stage 31 . Otherwise, the embodiment corresponds to 10 according to the variant 7 , so that reference is made to what has been described here.

In 11 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe 4 bis 4VIII aus den 2 bis 10 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei vier unterschiedliche Gänge G1 bis G4.2 geschaltet werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente S1 bis S4 jeweils geschlossen ist.In 11 is an exemplary shift pattern for transmissions 4 to 4 VIII from FIGS 2 until 10 tabulated. As can be seen, four different gears G1 to G4.2 can be shifted here, with an X in the columns of the shifting pattern indicating which of the shifting elements S1 to S4 is closed.

Wie in 11 zu erkennen ist, wird ein Gang G1 durch Schließen des Schaltelements S1 geschaltet, wobei dieser Gang G1 dabei zwischen der ersten Eingangswelle 10 und der Abtriebsseite 14 wirksam ist. Dabei erfolgt in dem Gang G1 eine Kraftflussführung ausgehend von der ersten Eingangswelle 10 über die Stirnradstufe 18 auf die Vorgelegewelle 12 und hiervon ausgehend über die Stirnradstufe zu der Abtriebsseite 14. Zudem kann ein Gang G2 zwischen der ersten Eingangswelle 10 und der Abtriebsseite 14 durch Schließen des Schaltelements S2 dargestellt werden, wodurch der Kraftfluss ausgehend von der ersten Eingangswelle 10 über die Stirnradstufe 20 auf die Vorgelegewelle 12 geführt wird. Ausgehend von der Vorgelegewelle 12 findet dann eine weitere Übertragung zu der Abtriebsseite 14 mittels der Stirnradstufe 15 statt.As in 11 As can be seen, a gear G1 is shifted by closing the shifting element S1, this gear G1 being effective between the first input shaft 10 and the output side 14. In gear G1, a power flow is guided starting from the first input shaft 10 via the spur gear stage 18 to the countershaft 12 and from there via the spur gear stage to the output side 14. In addition, a gear G2 between the first input shaft 10 and the output side 14 can be activated by closing the Switching element S2 are shown, whereby the power flow is performed starting from the first input shaft 10 via the spur gear 20 to the countershaft 12. Starting from the countershaft 12 there is then a further transmission to the output side 14 by means of the spur gear stage 15.

Zwischen der zweiten Eingangswelle 11 und der Abtriebsseite 14 kann ein Gang G3 dadurch geschaltet werden, dass die Schaltelemente S1 und S3 betätigt werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der zweiten Eingangswelle 11 über die Stirnradstufen 19 und 20 auf die erste Eingangswelle 10 geführt, ausgehend von welcher dann eine Koppelung mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 18 vorgenommen ist. Die Vorgelegewelle 12 ist dabei dann wiederum über die Stirnradstufe 15 mit der Abtriebsseite 14 gekoppelt. Der Gang G3 ist dementsprechend als Windungsgang realisiert, in welchem eine Kraftflussführung über die Koppelung beider Teilgetriebe durch Koppelung der beiden Eingangswellen 10 und 11 stattfindet.A gear G3 can be shifted between the second input shaft 11 and the output side 14 by actuating the shifting elements S1 and S3. As a result, the power flow is guided from the second input shaft 11 via the spur gear stages 19 and 20 to the first input shaft 10 , from which a coupling to the countershaft 12 via the spur gear stage 18 is then carried out. The countershaft 12 is then in turn coupled to the output side 14 via the spur gear stage 15 . The gear is G3 accordingly implemented as a winding gear, in which a power flow guidance takes place via the coupling of the two sub-transmissions by coupling the two input shafts 10 and 11 .

Zudem kann noch ein zwischen der zweiten Eingangswelle 11 und der Abtriebsseite 14 wirksamer Gang in einer ersten Variante G4.1 realisiert werden, indem das Schaltelement S4 betätigt wird, was eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 und der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 19 zur Folge hat. Analog zu den vorherigen Gängen erfolgt dann eine weitere Kraftflussführung zu der Abtriebsseite 14 über die Stirnradstufe 15. Alternativ dazu kann der Gang auch in einer zweiten Variante G4.2 durch Betätigen der Schaltelemente S2 und S3 verwirklicht werden, wodurch ebenfalls eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 mit der Abtriebsseite 14 über die Stirnradstufe 19 stattfindet. Allerdings ist das Losrad 25 der Stirnradstufe 19 diesem Fall dann mittelbar über das Losrad 24 der Stirnradstufe 20 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt.In addition, a gear effective between the second input shaft 11 and the output side 14 can be implemented in a first variant G4.1 by actuating the shifting element S4, which results in a coupling of the second input shaft 11 and the countershaft 12 via the spur gear stage 19 . Similar to the previous gears, there is then a further flow of power to the output side 14 via the spur gear stage 15. Alternatively, the gear can also be realized in a second variant G4.2 by actuating the shifting elements S2 and S3, which also causes a coupling of the second input shaft 11 takes place with the output side 14 via the spur gear 19. In this case, however, the idler gear 25 of the spur gear stage 19 is fixed indirectly to the countershaft 12 via the idler gear 24 of the spur gear stage 20 .

Die Getriebe 4 bis 4VIII aus den 2 bis 10 können bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 nun zur Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi I bis XV genutzt werden, welche in 12 tabellarisch dargestellt sind. So kann in einem Betriebsmodus I eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, indem die Schaltkupplung K2 geschlossen und das Schaltelement K betätigt wird. Denn im geschlossenen Zustand der Schaltkupplung K2 ist die zweite Eingangswelle 11 drehfest mit der Antriebswelle 9 verbunden und damit über den zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 auch mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt, wobei die zweite Eingangswelle 11 außerdem über die durch Betätigung des Schaltelements K verblockte Planetenstufe 31 drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 in Verbindung steht. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebsseite 14. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 kann dabei bei Antrieb der Elektromaschine 30 über die Verbrennungskraftmaschine 2 ein - vorliegend nicht weiter dargestellter - elektrischer Energiespeicher geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 30 ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 über die Elektromaschine 30 realisierbar ist.The transmission 4 to 4 VIII from the 2 until 10 can now be used in the motor vehicle drive train 1 to represent different operating modes I to XV, which in 12 are presented in tabular form. Thus, in an operating mode I, a charging or starting function can be implemented by the shifting clutch K2 being closed and the shifting element K being actuated. In the closed state of the clutch K2, the second input shaft 11 is non-rotatably connected to the drive shaft 9 and is therefore also coupled to the internal combustion engine 2 via the intermediate torsional vibration damper 3, with the second input shaft 11 also being non-rotatably connected to the planetary stage 31, which is blocked by actuation of the switching element K the rotor 32 of the electric machine 30 is connected. At the same time, however, there is no frictional connection to the output side 14. In the generator mode of the electric machine 32, when the electric machine 30 is driven via the internal combustion engine 2, an electrical energy storage device - not shown here - can be charged, while in the electric motor mode of the electric machine 30 the internal combustion engine can be started 2 can be implemented via the electric machine 30.

In dem Betriebsmodus II kann ebenfalls eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, wobei im Unterschied zu dem Betriebsmodus I hierbei neben der Schaltkupplung K2 noch das Schaltelement B zu betätigen ist. In der Folge wird die zweite Eingangswelle 11 nicht drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 verbunden, sondern durch die Betätigung des Schaltelements B erfolgt eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 und des Rotors 32 unter Übersetzung über die Planetenstufe 31. Bei geeigneter Wahl einer Standübersetzung der Planetenstufe 31 kann hierdurch in vorteilhafter Weise im Vergleich zu einer Drehzahl der zweiten Eingangswelle 11 und damit auch der Antriebswelle 9 eine höhere Drehzahl des Rotors 32 erreicht werden.A charging or starting function can also be implemented in operating mode II, in which case, in contrast to operating mode I, the shifting element B must also be actuated in addition to the shifting clutch K2. As a result, the second input shaft 11 is not connected in a rotationally fixed manner to the rotor 32 of the electric machine 30, but by actuating the switching element B, the second input shaft 11 and the rotor 32 are coupled with a transmission via the planetary stage 31. With a suitable choice of a stationary transmission of the Planetary stage 31 can hereby advantageously be achieved in comparison to a speed of the second input shaft 11 and thus also of the drive shaft 9, a higher speed of the rotor 32.

Ebenso kann auch in einem Betriebsmodus III eine Lade- oder Startfunktion verwirklicht werden, wobei in diesem Fall die Schaltkupplung K1 und die Schaltelemente S3 und K zu schließen sind. In der Folge wird die zweite Eingangswelle 11 aufgrund der Betätigung des Schaltelements S3 über die Stirnradstufen 20 und 19 mit der ersten Eingangswelle 10 gekoppelt, welche über die Schaltkupplung K1 drehfest mit der Antriebswelle 9 verbunden ist. Durch das gleichzeitige Schließen des Schaltelements K ist die zweite Eingangswelle 11 zudem über die verblockte Planetenstufe 31 drehfest mit dem Rotor 32 der Elektromaschine 30 verbunden. Dadurch ist dann auch die Elektromaschine 30 mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt, so dass analog zu den Betriebsmodi I und II ein Laden im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 30 sowie ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 realisiert werden kann.Likewise, a charging or starting function can also be implemented in an operating mode III, in which case the shifting clutch K1 and the shifting elements S3 and K are to be closed. As a result, the second input shaft 11 is coupled due to the actuation of the shifting element S3 via the spur gear stages 20 and 19 to the first input shaft 10, which is non-rotatably connected to the drive shaft 9 via the clutch K1. As a result of the switching element K being closed at the same time, the second input shaft 11 is also connected in a torque-proof manner to the rotor 32 of the electric machine 30 via the blocked planetary stage 31 . As a result, the electric machine 30 is then also coupled to the internal combustion engine 2 so that, analogously to the operating modes I and II, charging in the generator mode of the electric machine 30 and starting of the internal combustion engine 2 in the electric motor mode of the electric machine 32 can be implemented.

Betriebsmodus IV unterscheidet sich von dem Betriebsmodus III lediglich dadurch, dass anstelle des Schaltelements K das Schaltelement B betätigt ist. Hierdurch ist der Rotor 32 der Elektromaschine 30 nicht drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden, sondern wird über die Planetenstufe 31 aufgrund des dann festgesetzten, ersten Elements 34 mit der zweiten Eingangswelle 11 gekoppelt. Auch hier kann bei geeigneter Wahl einer Standübersetzung der Planetenstufe 31 eine höhere Drehzahl des Rotors 32 im Vergleich zu der zweiten Eingangswelle 11 und damit auch der Antriebswelle 9 erreicht werden.Operating mode IV differs from operating mode III only in that, instead of switching element K, switching element B is actuated. As a result, the rotor 32 of the electric machine 30 is not connected to the second input shaft 11 in a rotationally fixed manner, but is coupled to the second input shaft 11 via the planetary stage 31 due to the first element 34 then being fixed. Here, too, a higher rotational speed of the rotor 32 in comparison to the second input shaft 11 and thus also the drive shaft 9 can be achieved with a suitable selection of a fixed ratio of the planetary stage 31 .

In den Betriebsmodi V ist IX kann jeweils ein reines Fahren über die Verbrennungskraftmaschine 2 realisiert werden, indem jeweils einer der Gänge G1 bis G4.2, wie zu 10 beschrieben, geschaltet und zudem eine jeweilige drehfeste Verbindung der zugehörigen Eingangswelle 10 oder 11 mit der Antriebswelle 9 durch Schließen der zugehörigen Schaltkupplung K1 oder K2 vorgenommen wird. So wird in Betriebsmodus V der Gang G3, in Betriebsmodus VI der Gang G1, in Betriebsmodus VII der Gang G4.1, in Betriebsmodus VIII der Gang G4.2 sowie in Betriebsmodus IX der Gang G2 geschaltet.In the operating modes V is IX, a pure driving can be realized via the internal combustion engine 2 by one of the gears G1 to G4.2, as to 10 described, switched and also a respective non-rotatable connection of the associated input shaft 10 or 11 is made to the drive shaft 9 by closing the associated clutch K1 or K2. Thus, gear G3 is shifted in operating mode V, gear G1 in operating mode VI, gear G4.1 in operating mode VII, gear G4.2 in operating mode VIII and gear G2 in operating mode IX.

Bei einem Wechsel zwischen den Gängen könnte dabei jeweils entweder das Schaltelement B oder das Schaltelement K zusätzlich betätigt werden, um die Zugkraft im Zuge des jeweiligen Gangwechsels jeweils über die Elektromaschine 30 zu stützen. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente erfolgt dabei durch Drehzahlregelung an der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Bremseinrichtung 41 hierbei unterstützen kann. Letztere kann dabei waren Hochschaltung die Verbrennungskraftmaschine auf ein niedrigeres Drehzahlniveau abbremsen, während die Bremseinrichtung im Zuge einer Rückschaltung kurz vor Erreichen einer jeweiligen Synchrondrehzahl betätigt werden kann, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor das jeweilige Schaltelement betätigt wird. Die Verbrennungskraftmaschine 2 muss sich hierbei selbsttätig auf das höhere Drehzahlniveau beschleunigt werden.When changing between the gears, either the shifting element B or the shifting element K could be additionally actuated in each case in order to support the tractive force in the course of the respective gear change via the electric machine 30 in each case. A synchronization of the switching elements involved takes place by controlling the speed of the internal combustion engine, the braking device 41 being able to support this. The latter can brake the internal combustion engine to a lower speed level during an upshift, while the braking device can be actuated during a downshift shortly before a respective synchronous speed is reached in order to obtain a lower speed gradient before the respective shift element is actuated. In this case, the internal combustion engine 2 must be accelerated automatically to the higher speed level.

In den Betriebsmodi X bis XV erfolgt hingegen ein rein elektrisches Fahren über die Elektromaschine 30, wozu diese als Elektromotor betrieben und dabei jeweils einer der Gänge G3 oder G4.1 oder G4.2 geschaltet wird. Dabei kann die Anzahl an durch die Elektromaschine 30 nutzbaren Übersetzungsverhältnissen entsprechend verdoppelt werden, indem in dem einzelnen Gang G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 jeweils zum einen das Schaltelement K sowie zum anderen das Schaltelement B betätigt wird. Bei Ausführung der beiden Schaltelemente B und K als kraftschlüssige Schaltelemente kann ein Schalten zwischen den Gangübersetzungen des einzelnen Ganges G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 dabei jeweils unter Last erfolgen. Ist hingegen das Schaltelement B als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie dies bei den Varianten nach den 7 bis 10 der Fall ist, so sind nur Zughoch- und Zugrückschaltungen zwischen den Gangübersetzungen des einzelnen Ganges G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 als Lastschaltungen möglich.In the operating modes X to XV, on the other hand, purely electric driving takes place via the electric machine 30, for which purpose it is operated as an electric motor and one of the gears G3 or G4.1 or G4.2 is shifted in each case. The number of transmission ratios that can be used by the electric machine 30 can be doubled accordingly by actuating the shifting element K on the one hand and the shifting element B on the other in the individual gear G3 or G4.1 or G4.2. When the two shifting elements B and K are designed as non-positive shifting elements, shifting between the gear ratios of the individual gears G3 or G4.1 or G4.2 can take place under load. If, on the other hand, the switching element B is designed as a positive-locking switching element, as is the case with the variants according to FIG 7 until 10 If this is the case, only traction upshifts and traction downshifts between the gear ratios of the individual gears G3 or G4.1 or G4.2 are possible as load shifts.

Die Varianten nach den 2 bis 10 können prinzipiell jeweils dahingehend abgewandelt werden, dass sich die Antriebswelle 9 axial nur bis in den Bereich der Schaltkupplungen K1 und K2 erstreckt und die zweite Eingangswelle 11 als stirnseitig hierzu liegende Vollwelle ausgeführt ist. Dadurch könnte im Bereich der Planetenstufe 31 eine Hohlwellenebene eingespart werden, was den Herstellungsaufwand reduziert. Prinzipiell kann es jedoch vorteilhaft sein, die Antriebswelle 9, wie bei den Varianten nach den 2 bis 10 verwirklicht, axial über die komplette axiale Baulänge des Getriebes zu ziehen und dort zu lagern.The variants after the 2 until 10 can in principle be modified in such a way that the drive shaft 9 extends axially only up to the area of the clutches K1 and K2 and the second input shaft 11 is designed as a solid shaft lying on the end face thereof. As a result, a hollow shaft plane could be saved in the area of the planetary stage 31, which reduces the manufacturing effort. In principle, however, it can be advantageous for the drive shaft 9, as in the variants according to the 2 until 10 realized to pull axially over the complete axial length of the transmission and store there.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann jeweils ein kompakt bauendes Getriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand und bei geeigneter Einbindung eine Elektromaschine verwirklicht werden.By means of the configurations according to the invention, a compactly constructed transmission can be realized with low production costs and with a suitable integration of an electric machine.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kraftfahrzeugantriebsstrangautomotive powertrain
22
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
33
Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
44
Getriebetransmission
4`4`
Getriebetransmission
4"4"
Getriebetransmission
4'''4'''
Getriebetransmission
4IV4IV
Getriebetransmission
4V4V
Getriebetransmission
4VI4VI
Getriebetransmission
4VII4VII
Getriebetransmission
4VIII4VIII
Getriebetransmission
55
Differentialgetriebedifferential gear
66
Antriebsraddrive wheel
77
Antriebsraddrive wheel
88th
Getriebegehäusegear case
99
Antriebswelledrive shaft
9'9'
Antriebswelledrive shaft
1010
erste Eingangswellefirst input wave
1111
zweite Eingangswellesecond input shaft
1212
Vorgelegewellecountershaft
1313
Ausgangswelleoutput shaft
1414
Abtriebsseiteoutput side
1515
Stirnradstufespur gear stage
1616
Stirnradspur gear
1717
Stirnradspur gear
1818
Stirnradstufespur gear stage
1919
Stirnradstufespur gear stage
2020
Stirnradstufespur gear stage
2121
Festradfixed wheel
2222
Losradloose wheel
2323
Festradfixed wheel
2424
Losradloose wheel
2525
Losradloose wheel
2626
Festradfixed wheel
2727
Schalteinrichtungswitching device
2828
Schalteinrichtungswitching device
2929
Schalteinrichtungswitching device
3030
Elektromaschineelectric machine
3131
Planetenstufeplanetary level
3232
Rotorrotor
3333
Statorstator
3434
erstes Elementfirst item
3535
zweites Elementsecond element
3636
drittes Elementthird element
3737
Sonnenradsun gear
3838
Planetenstegplanetary web
3939
Hohlradring gear
4040
Planetenräderplanet gears
4141
Bremseinrichtungbraking device
4242
Übersetzungsstufetranslation stage
4343
KettenradSprocket
4444
Kettenrad Sprocket
S1S1
Schaltelementswitching element
S2S2
Schaltelementswitching element
S3S3
Schaltelementswitching element
S4S4
Schaltelementswitching element
BB
Schaltelementswitching element
KK
Schaltelementswitching element
K1K1
Schaltkupplungshifting clutch
K2K2
Schaltkupplung shifting clutch
G1 bis G4.2G1 to G4.2
Gängegears
I bis XVI to XV
Betriebsmodioperating modes

Claims (13)

Getriebe (4 bis 4VIII) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (30), eine erste Eingangswelle (10), eine zweite Eingangswelle (11) und eine Vorgelegewelle (12), wobei die Vorgelegewelle (12) permanent mit einer Abtriebsseite (14) in Verbindung steht, wobei eine erste Stirnradstufe (20) mit einem auf der ersten Eingangswelle (10) platzierten Festrad (23) und einem hiermit kämmenden Losrad (24) vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle (12) gelagert und über ein erstes Schaltelement (S2) an der Vorgelegewelle (12) festsetzbar ist, wobei ferner eine zweite Stirnradstufe (19) mit einem auf der zweiten Eingangswelle (11) platzierten Festrad (26) und einem hiermit kämmenden Losrad (25) vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle (12) gelagert und über ein zweites Schaltelement (S4) an der Vorgelegewelle (12) festsetzbar ist, und wobei das Losrad (24) der ersten Stirnradstufe (20) und das Losrad (25) der zweiten Stirnradstufe (19) über ein drittes Schaltelement (S3) drehfest miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planetenstufe (31) mit einem ersten Element (34), einem zweiten Element (35) und einem dritten Element (36) in Form eines Sonnenrades (37), eines Planetenstegs (38) und eines Hohlrades (39) vorgesehen ist, von welchen das zweite Element (35) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (11) verbunden und das dritte Element (36) mit einem Rotor (32) der Elektromaschine (30) gekoppelt ist, wobei das erste Element (34) der Planetenstufe (31) durch Betätigen eines vierten Schaltelements (B) festsetzbar ist und zwei der Elemente (34, 35, 36) der Planetenstufe (31) durch Schließen eines fünften Schaltelements (K) drehfest miteinander verbindbar sind.Transmission (4 to 4 VIII ) for a motor vehicle, comprising an electric machine (30), a first input shaft (10), a second input shaft (11) and a countershaft (12), wherein the countershaft (12) is permanently connected to an output side (14 ) is connected, wherein a first spur gear stage (20) is provided with a fixed wheel (23) placed on the first input shaft (10) and a loose wheel (24) meshing with it, which is rotatably mounted on the countershaft (12) and via a first Shifting element (S2) can be fixed on the countershaft (12), a second spur gear stage (19) with a fixed wheel (26) placed on the second input shaft (11) and a loose wheel (25) meshing therewith being rotatable on the countershaft (12) and can be fixed to the countershaft (12) via a second switching element (S4), and wherein the idler gear (24) of the first spur gear stage (20) and the idler gear (25) of the second spur gear stage (19) can be shifted via a third Scarf telement (S3) are rotatably connected to each other, characterized in that a planetary stage (31) with a first element (34), a second element (35) and a third element (36) in the form of a sun wheel (37), a planet carrier ( 38) and a ring gear (39) is provided, of which the second element (35) is non-rotatably connected to the second input shaft (11) and the third element (36) is coupled to a rotor (32) of the electric machine (30), wherein the first element (34) of the planetary stage (31) can be fixed by actuating a fourth switching element (B) and two of the elements (34, 35, 36) of the planetary stage (31) can be connected to one another in a torque-proof manner by closing a fifth switching element (K). Getriebe (4 bis 4VIII) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zudem eine dritte Stirnradstufe (18) mit einem Festrad (21) und einem Losrad (22) und ein sechstes Schaltelement (S1) vorgesehen sind, welches bei Betätigung das Losrad (22) der dritten Stirnradstufe (18) festsetzt und dabei die erste Eingangswelle (10) und die Vorgelegewelle (12) miteinander koppelt.Transmission (4 to 4 VIII ) after claim 1 , characterized in that a third spur gear stage (18) with a fixed gear (21) and an idler gear (22) and a sixth switching element (S1) are also provided, which when actuated fixes the idler gear (22) of the third spur gear stage (18) and thereby coupling the first input shaft (10) and the countershaft (12) to one another. Getriebe (4 bis 4VIII) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich - ein erster Gang (G1) zwischen der ersten Eingangswelle (10) und der Abtriebsseite (14) durch Schließen des sechsten Schaltelements (S1) unter Kraftflussführung über die dritte Stirnradstufe (18), - ein zweiter Gang (G2) zwischen der ersten Eingangswelle (10) und der Abtriebsseite (14) durch Betätigen des ersten Schaltelements (S2) unter Kraftflussführung über die erste Stirnradstufe (20), - ein dritter Gang (G3) zwischen der zweiten Eingangswelle (11) und der Abtriebsseite (14) durch Schließen des dritten (S3) und des sechsten Schaltelements (S1) unter Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe (19), die erste Stirnradstufe (20) und die dritte Stirnradstufe (18), sowie - ein vierter Gang zwischen der zweiten Eingangswelle (11) und der Abtriebsseite (14) in einer ersten Variante (G4.1) durch Betätigen des zweiten Schaltelements (S4) sowie in einer zweiten Variante (G4.2) durch Schließen des ersten (S2) und des dritten Schaltelements (S3) jeweils unter Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe (19) ergibt.Transmission (4 to 4 VIII ) after claim 2 , characterized in that - a first gear (G1) between the first input shaft (10) and the output side (14) by closing the sixth shifting element (S1) under power flow guidance via the third spur gear stage (18), - a second gear (G2 ) between the first input shaft (10) and the output side (14) by actuating the first shifting element (S2) under power flow guidance via the first spur gear stage (20), - a third gear (G3) between the second input shaft (11) and the output side ( 14) by closing the third (S3) and the sixth shifting element (S1) under power flow guidance via the second spur gear stage (19), the first spur gear stage (20) and the third spur gear stage (18), and - a fourth gear between the second input shaft ( 11) and the output side (14) in a first variant (G4.1) by actuating the second switching element (S4) and in a second variant (G4.2) by closing the first (S2) and the third switching element (S3) respectively ls results under power flow guidance via the second spur gear stage (19). Getriebe (4 bis 4VIII) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangswelle (10) und die zweite Eingangswelle (11) koaxial zu einer Antriebswelle (9) angeordnet sind, die dazu eingerichtet ist, das Getriebe (4 bis 4VIII) mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges zu verbinden, wobei die Antriebswelle (9) über eine erste Schaltkupplung (K1) drehfest mit der ersten Eingangswelle (10) verbindbar sowie über eine zweite Schaltkupplung (K2) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (11) in Verbindung bringbar ist.Transmission (4 to 4 VIII ) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the first input shaft (10) and the second input shaft (11) are arranged coaxially to a drive shaft (9) which is designed to connect the transmission (4 to 4 VIII ) to a drive engine of the motor vehicle, wherein the drive shaft (9) can be non-rotatably connected to the first input shaft (10) via a first clutch (K1) and non-rotatably connected to the second input shaft (11) via a second clutch (K2). Getriebe (4 bis 4VIII) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zudem eine Bremseinrichtung (41) vorgesehen ist, die mit der Antriebswelle (9) gekoppelt ist.Transmission (4 to 4 VIII ) after claim 4 , characterized in that also a Braking device (41) is provided, which is coupled to the drive shaft (9). Getriebe (4; 4" bis 4VIII) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (41) achsversetzt zu der Antriebswelle (9) angeordnet und über eine Übersetzungsstufe (42) mit dieser gekoppelt ist.Gear (4; 4" to 4 VIII ) after claim 5 , characterized in that the braking device (41) is arranged off-axis to the drive shaft (9) and is coupled to it via a transmission stage (42). Getriebe (4') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (41) koaxial zu der Antriebswelle (9) angeordnet und drehfest mit dieser verbunden ist.gear (4') after claim 4 , characterized in that the braking device (41) is arranged coaxially to the drive shaft (9) and is non-rotatably connected to it. Getriebe (4 bis 4VIII) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (30) koaxial zu der zweiten Eingangswelle (11) platziert ist, wobei der Rotor (32) drehfest mit dem dritten Element (36) der Planetenstufe (31) verbunden ist.Transmission (4 to 4 VIII ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (30) is placed coaxially to the second input shaft (11), the rotor (32) being non-rotatably connected to the third element (36) of the planetary stage ( 31) is connected. Getriebe (4 bis 4VIII) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Schaltelement (S1, S2, S3, S4; S1, S2, S3, S4, B) als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist.Transmission (4 to 4 VIII ) according to one of the preceding claims, characterized in that the individual shifting element (S1, S2, S3, S4; S1, S2, S3, S4, B) is designed as a positive-locking shifting element. Getriebe (4 bis 4VIII) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (12) mit der Abtriebsseite (14) über eine Stirnradstufe (15) gekoppelt ist.Transmission (4 to 4 VIII ) according to one of the preceding claims, characterized in that the countershaft (12) is coupled to the output side (14) via a spur gear stage (15). Kraftfahrzeugantriebsstrang (1) umfassend ein Getriebe (4 bis 4VIII) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10.Motor vehicle drive train (1) comprising a transmission (4 to 4 VIII ) according to one or more of Claims 1 until 10 . Verfahren zum Betreiben eines Getriebes (4 bis 4VIII) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung eines Ladebetriebes oder eines Startbetriebes die zweite Schaltkupplung (K2) geschlossen sowie das vierte (B) oder das fünfte Schaltelement (K) betätigt werden.Method for operating a transmission (4 to 4 VIII ) after claim 4 , characterized in that the second clutch (K2) is closed and the fourth (B) or the fifth switching element (K) is actuated to represent a charging operation or a starting operation. Verfahren zum Betreiben eines Getriebes (4 bis 4VIII) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung eines Ladebetriebes oder eines Startbetriebes die erste Schaltkupplung (K1) geschlossen sowie das dritte Schaltelement (S3) und das vierte Schaltelement (B) oder das dritte Schaltelement (S3) und das fünfte Schaltelement (K) betätigt werden.Method for operating a transmission (4 to 4 VIII ) after claim 4 , characterized in that the first shifting clutch (K1) is closed and the third shifting element (S3) and the fourth shifting element (B) or the third shifting element (S3) and the fifth shifting element (K) are actuated to represent a charging operation or a starting operation.
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