DE102021205932A1 - Transmission and drive train for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Antriebsvorrichtung und einer zweiten Antriebsvorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.The invention relates to a transmission for a motor vehicle with a first drive device and a second drive device. The invention also relates to a drive train with such a transmission and a motor vehicle with such a drive train.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Antriebsvorrichtung und einer zweiten Antriebsvorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.The invention relates to a transmission for a motor vehicle with a first drive device and a second drive device. The invention also relates to a drive train with such a transmission and a motor vehicle with such a drive train.

Gattungsgemäße Getriebe, die Antriebsleistung von zwei Antriebsvorrichtungen übertragen und wahlweise summieren, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Sogenannte Hybridantriebe, also Antriebe mit mehreren insbesondere unterschiedlichartigen Antriebsvorrichtungen, können zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen eines Kraftfahrzeugs beitragen. Es haben sich weitgehend Antriebsstränge mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer oder mehreren elektrischen Maschinen als Parallelhybrid oder als Mischhybrid durchgesetzt. Derartige Hybridantriebe weisen im Kraftfluss eine im Wesentlichen parallele Anordnung der Verbrennungskraftmaschine und der elektrischen Maschine auf. Hierbei wird eine Überlagerung der Antriebsmomente sowie eine Ansteuerung mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder rein elektromotorischem Antrieb ermöglicht. Dabei sind üblicherweise bei Getrieben für solche Antriebe Schaltstellungen mit unterschiedlichen Übersetzungen realisiert, in denen lediglich die Verbrennungskraftmaschine das Kraftfahrzeug antreibt, solche, in denen beiden Maschinen zusammen das Kraftfahrzeug antreiben und auch rein elektrische Schaltstellungen, in denen lediglich die elektrische Maschine das Kraftfahrzeug antreibt. Zwischen den Schaltstellungen wird etwa abhängig von einem Geschwindigkeitsbereich, einer Fahrsituation, den Anforderungen eines Fahrers oder dem Ladezustand einer Batterie gewählt.Transmissions of this type, which transmit drive power from two drive devices and optionally add them together, are already known from the prior art. So-called hybrid drives, ie drives with several drive devices, in particular of different types, can contribute to reducing the fuel consumption and the pollutant emissions of a motor vehicle. Drive trains with an internal combustion engine and one or more electric machines as a parallel hybrid or as a mixed hybrid have largely become established. Such hybrid drives have a substantially parallel arrangement of the internal combustion engine and the electric machine in the power flow. Here, a superimposition of the drive torques and control with a purely internal combustion engine drive or purely electric motor drive is made possible. Switching positions with different gear ratios are usually implemented in transmissions for such drives, in which only the internal combustion engine drives the motor vehicle, those in which both machines drive the motor vehicle together, and also purely electrical switching positions in which only the electric machine drives the motor vehicle. The switch positions are selected depending on a speed range, a driving situation, the requirements of a driver or the state of charge of a battery.

Nachteilig weisen derartige Getriebe einen vergleichsweise komplexen Aufbau auf, da beide Antriebsvorrichtungen vorzugsweise mit nur einem Getriebe Antriebsleistung auf einen Abtrieb übertragen. Eine Reduzierung der Komplexität im Aufbau eines Getriebes geht meistens mit einer Einbuße an Variabilität einher.Disadvantageously, such transmissions have a comparatively complex structure, since both drive devices preferably transmit drive power to an output with only one transmission. A reduction in the complexity of the structure of a transmission usually goes hand in hand with a loss of variability.

Aus der Druckschrift DE 10 2010 030 573 A1 ist etwa ein Hybridantrieb mit einem automatisierten Getriebe bekannt, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug. Das Getriebe umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, die mit wenigstens einer ersten Getriebeeingangswelle triebverbunden ist, und eine elektrische Maschine, die mit einer zweiten Getriebeeingangswelle triebverbunden ist. Um eine große Variabilität hinsichtlich eines Radsatzkonzeptes sowie der Verteilung und der Anzahl elektrischer und verbrennungsmotorischer Gänge zu ermöglichen, den Konstruktions- und Kostenaufwand gering zu halten und einen effizienten und komfortablen Betrieb zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander angeordnet sind, und dass eine Gangschaltvorrichtung in einer ihrer Schaltstellungen die beiden Getriebeeingangswellen antriebswirksam miteinander verbindet und in einer anderen Schaltstellung einen Gang schaltet.From the pamphlet DE 10 2010 030 573 A1 a hybrid drive with an automated transmission is known, for example for a motor vehicle. The transmission includes an internal combustion engine, which is drivingly connected to at least a first transmission input shaft, and an electric machine, which is drivingly connected to a second transmission input shaft. In order to enable great variability in terms of a wheel set concept and the distribution and the number of electric and combustion engine gears, to keep the design and costs low and to ensure efficient and comfortable operation, it is provided that the two transmission input shafts are arranged coaxially to each other, and that a gear shifting device in one of its shift positions drives the two transmission input shafts together and shifts a gear in another shift position.

Nachteilig ist hierbei, dass die der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Gangstufen sich nur eingeschränkt mit den der elektrischen Maschine zugeordneten Gangstufen kombinieren lassen. Wenn die elektrische Maschine beispielsweise die kürzere der beiden ihr zugeordneten Gangstufen nutzt, kann die Verbrennungskraftmaschine die längere dieser beiden Gangstufen nicht gleichzeitig nutzen.The disadvantage here is that the gears assigned to the internal combustion engine can only be combined to a limited extent with the gears assigned to the electric machine. For example, if the electric machine uses the shorter of the two gears assigned to it, the internal combustion engine cannot use the longer of these two gears at the same time.

Ferner ist aus der Druckschrift EP 2 450 597 A1 ein Getriebe für einen Anrieb mit zwei elektrischen Maschinen bekannt. Dabei wirkt jede elektrische Maschine jeweils auf ein Teilgetriebe, wovon mindestens eines in Vorgelegebauweise ausgeführt ist. Die Teilgetriebe sind über mehrere Gangschaltelemente mit Radsätzen verbindbar, die mit dem Abtrieb verbunden sind. Das Getriebe ist so eingerichtet, dass bei Schaltvorgängen des einen oder anderen Teilgetriebes Unterbrechungen der Drehmomentabgabe der Ausgangswelle vermieden werden.Furthermore, from the pamphlet EP 2 450 597 A1 a transmission for a drive with two electric machines is known. Each electrical machine acts on a sub-transmission, at least one of which is designed as a countershaft. The sub-transmissions can be connected to wheel sets via several gear shift elements, which are connected to the output. The transmission is set up in such a way that interruptions in the torque output of the output shaft are avoided when one or the other sub-transmission is shifted.

Nachteilig weist das aus EP 2 450 597 A1 bekannte Getriebe nicht ausreichend viele Gangstufen auf, um einen Verbrennungsmotor daran zu betreiben.This shows that it is a disadvantage EP 2 450 597 A1 known transmission does not have a sufficient number of gears to operate an internal combustion engine on it.

Vor diesem Hintergrund stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein kompaktes Getriebe bereitzustellen mit einer ausreichenden Anzahl an Gangstufen für verschiedene Antriebsvorrichtungen und einer verbesserten Kombinierbarkeit dieser Gangstufen.Against this background, the object of the present invention is to provide a compact transmission with a sufficient number of gears for different drive devices and an improved ability to combine these gears.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Erfindungsaspekts mit einem Getriebe nach Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin gemäß einem zweiten Erfindungsaspekts mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 12 sowie gemäß einem dritten Erfindungsaspekts mit einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to a first aspect of the invention, this object is achieved with a transmission according to claim 1 . The object is also achieved according to a second aspect of the invention with a drive train according to claim 12 and according to a third aspect of the invention with a motor vehicle according to claim 15. Advantageous configurations result from the dependent claims.

Ein Getriebe gemäß dem ersten Erfindungsaspekts umfasst:

  • eine erste Getriebeeingangswelle mit mindestens einem Radsatz zum Bilden einer Gangstufe;
  • eine zweite Getriebeeingangswelle;
  • eine erste Zwischenwelle sowie eine zweite Zwischenwelle jeweils mit mindestens einem Radsatz zum Bilden je einer Gangstufe;
  • mindestens eine Vorgelegewelle, die antriebswirksam mit einem Abtrieb verbunden ist;
  • mehrere Gangschaltelemente, wobei bei geschlossenem Gangschaltelement jeweils eine Getriebeeingangswelle über einen dem Gangschaltelement zugeordneten Radsatz mit einer Vorgelegewelle antriebswirksam verbunden ist, wobei
  • je Radsatz ein an der jeweiligen Getriebeeingangswelle oder Zwischenwelle gelagertes Zahnrad vorgesehen ist, das mit je einem an einer Vorgelegewelle gelagerten Zahnrad kämmt, und wobei
  • die erste Getriebeeingangswelle dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit der ersten Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden und die zweite Getriebeeingangswelle dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit der zweiten Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden, und wobei
  • die erste Getriebeeingangswelle mittels eines ersten Gangschaltelements antriebswirksam und lösbar mit der ersten Zwischenwelle und mittels eines zweiten Gangschaltelements antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Zwischenwelle verbindbar ist, und wobei

die zweite Getriebeeingangswelle mittels eines dritten Gangschaltelements antriebswirksam und lösbar mit der ersten Zwischenwelle und mittels eines vierten Gangschaltelements antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Zwischenwelle verbindbar ist.A transmission according to the first aspect of the invention comprises:
  • a first transmission input shaft with at least one wheel set for forming a gear stage;
  • a second transmission input shaft;
  • a first intermediate shaft and a second intermediate shaft, each with at least one wheel set to form a gear stage;
  • at least one countershaft drivingly connected to an output;
  • a plurality of gear shifting elements, with a gear shifting element being closed, in each case a transmission input shaft being drivingly connected to a countershaft via a wheel set assigned to the gear shifting element, wherein
  • for each wheel set, a gear wheel mounted on the respective transmission input shaft or intermediate shaft is provided, which meshes with a gear wheel mounted on a countershaft, and wherein
  • the first transmission input shaft is designed to be drivingly connected to the first drive device of the motor vehicle and the second transmission input shaft is designed to be drivingly connected to the second drive device of the motor vehicle, and wherein
  • the first transmission input shaft can be drivingly and detachably connected to the first intermediate shaft by means of a first gear shifting element and to the second intermediate shaft by means of a second gear shifting element in a drivingly effective and detachable manner, and wherein

the second transmission input shaft can be drivingly and releasably connected to the first intermediate shaft by means of a third gear shifting element and to the second intermediate shaft by means of a fourth gear shifting element.

Unter einer Welle ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zum Übertragen von Drehmomenten zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird.According to the invention, a shaft is a rotatable component of the transmission for transmitting torque, via which associated components of the transmission are connected to one another in a torque-proof manner or via which such a connection is established when a corresponding shifting element is actuated.

Als Radsatz wird eine Paarung aus zwei Zahnrädern, insbesondere einem Fest- und einem Losrad, verstanden, mittels der eine Welle, etwa eine Getriebeeingangswelle oder Zwischenwelle, mit einer weiteren Welle, etwa einer Vorgelegewelle, unter einer definierten Übersetzung antriebswirksam verbindbar ist und die dazu vorgesehen ist, die Antriebsleistung von der Antriebsvorrichtung hin zum Abtrieb mit dieser Übersetzung zu übertragen.A wheel set is understood to be a pairing of two gears, in particular a fixed wheel and a loose wheel, by means of which a shaft, for example a transmission input shaft or intermediate shaft, can be effectively connected to another shaft, for example a countershaft, with a defined transmission ratio and which is provided for this purpose is to transfer the drive power from the drive device to the output with this translation.

Als Gangstufe wird eine Summe aus Schaltstellungen aller Schaltelement und Kupplungen im Getriebe verstanden, die eine Gesamtübersetzung als Produkt aller Einzelübersetzungen ergibt. Dabei wird die Antriebsleistung in einer Gangstufe über eine bestimmte Folge von Teilen des Getriebes zwischen An- und Abtrieb übertragen.A gear is understood to be a sum of the shift positions of all the shifting elements and clutches in the transmission, which results in an overall transmission as the product of all the individual transmissions. The drive power in a gear is transmitted between the input and output via a specific sequence of parts of the transmission.

Eine Vorgelegewelle ist als Welle zu verstehen, die auf einer anderen, vorzugsweise parallelen Achse verläuft als die Getriebeeingangswellen, wobei zwischen Vorgelegewelle und Getriebeeingangswellen an zumindest einem Punkt, insbesondere über Radsätze Drehmomente übertragen werden können.A countershaft is to be understood as a shaft which runs on a different, preferably parallel axis than the transmission input shafts, with torque being able to be transmitted between the countershaft and the transmission input shafts at at least one point, in particular via wheel sets.

Als antriebswirksame Verbindung wird eine Verbindung zwischen zwei Drehmoment führenden Teilen verstanden, die es erlaub, zwischen den Teilen eine Leistung zu übertragen. Insbesondere sind dabei beide Teile entsprechend gelagert. Als antriebswirksame Verbindungen sind sowohl solche zu verstehen, die keine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen, als auch solche, die eine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen.A drive-effective connection is a connection between two torque-carrying parts that allows power to be transmitted between the parts. In particular, both parts are stored accordingly. Drive-effective connections are to be understood as meaning both those that have no transmission or intermediate components and those that have a transmission or intermediate components.

Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen oder miteinander kämmen, übertragen über ihre Verzahnungen, die ineinandergreifen, eine Drehzahl und ein Drehmoment. Gears that mesh or mesh with each other transmit speed and torque through their meshing teeth.

Als Schaltelement wird ein Verbindungsteil verstanden, mittels dem zwei Drehmoment übertragende Teile antriebswirksam miteinander verbunden werden können. Das Schaltelement weist zumindest eine geöffnete und einen geschlossene Stellung auf, wobei das Schaltelement in der geöffneten Stellung kein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Teilen übertragen kann, und wobei das Schaltelement in der geschlossenen Stellung ein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Teilen übertragen kann. Sofern eine antriebswirksame Verbindung zwischen zwei Getriebeelementen besteht, werden Drehmomente und Kräfte bzw. eine Drehzahl von einem Getriebeelement auf das andere Getriebeelement übertragen. Ein Schaltelement ist beispielsweise form- oder kraftschlüssig ausgebildet.A switching element is understood to be a connecting part, by means of which two torque-transmitting parts can be connected to one another in a drivingly effective manner. The switching element has at least one open and one closed position, with the switching element in the open position not being able to transmit torque between two parts interacting with the switching element, and with the switching element being able to transmit torque between two parts interacting with the switching element in the closed position . If there is a drive-effective connection between two transmission elements, torques and forces or a speed are transmitted from one transmission element to the other transmission element. A switching element is designed, for example, with a positive or non-positive fit.

Als lösbare Verbindung wird eine solche verstanden, die sich nach ihrem Herstellen zerstörungsfrei öffnen lässt, insbesondere derart, dass das Herstellen und Lösen der Verbindung widerholt werden kann. Bevorzugt lässt sich die Verbindung dabei zwischen einem definierten geschlossenen und einem definierten geöffneten Zustand beliebig wechseln.A detachable connection is understood to be one that can be opened non-destructively after it has been made, in particular in such a way that the connection can be made and released again. The connection can preferably be changed between a defined closed state and a defined open state.

Mit einem erfindungsgemäßen Getriebe ist es vorteilhaft möglich, die an den Zwischenwellen angeordneten Radsätze in Gangstufen für die erste Antriebvorrichtung und in Gangstufen für die zweite Antriebsvorrichtung unabhängig voneinander zu schalten. Die erste Antriebsvorrichtung kann dann in einer Gangstufe mit einem an der ersten Getriebeeingangswelle oder einer Zwischenwelle ausgebildeten Radsatz betrieben werden, die einen vorteilhaften Betrieb der ersten Antriebsvorrichtung in einem Geschwindigkeitsbereich ermöglicht. Gleichzeitig und unabhängig von der Gangstufe der ersten Antriebsvorrichtung ist die zweite Antriebsvorrichtung in einer Gangstufe mit einem Radsatz an einer der Zwischenwellen betreibbar, die einen vorteilhaften Betrieb der zweiten Antriebsvorrichtung in dem gleichen Geschwindigkeitsbereich ermöglicht. Dabei ist insbesondere auch ein betrieb der beiden Antriebsvorrichtungen in Gangstufen mit dem gleichen Radsatz möglich. Es ist somit ein kompaktes Getriebe mit einer hohen Variabilität für zwei Antriebsvorrichtungen geschaffen.With a transmission according to the invention, it is advantageously possible to switch the wheel sets arranged on the intermediate shafts into gears for the first drive device and into gears for the second drive device independently of one another. The first drive device can then be in a gear ratio with one of the first gears input shaft or an intermediate shaft trained wheelset are operated, which allows an advantageous operation of the first drive device in a speed range. Simultaneously and independently of the gear stage of the first drive device, the second drive device can be operated in a gear stage with a wheel set on one of the intermediate shafts, which enables advantageous operation of the second drive device in the same speed range. In this case, in particular, it is also possible to operate the two drive devices in gear steps with the same wheel set. A compact transmission with high variability for two drive devices is thus created.

Insbesondere kommt dieser Vorteil dann zum Tragen, wenn es sich bei der ersten Antriebsvorrichtung um eine Verbrennungskraftmaschine und bei der zweiten Antriebsvorrichtung um eine elektrische Maschine handelt. Die an den Zwischenwellen ausgebildeten Radsätze bieten dann bevorzugt Übersetzungen an, mit denen die zweite Antriebsvorrichtung über einen möglichst großen Geschwindigkeitsbereich betreibbar ist. Gleichzeitig bieten die an der ersten Getriebeeingangswelle ausgebildeten gemeinsam mit den an den Zwischenwellen ausgebildeten Radsätze Übersetzungen an, mit denen die erste Antriebsvorrichtung über einen möglichst großen Geschwindigkeitsbereich betreibbar ist.In particular, this advantage comes into play when the first drive device is an internal combustion engine and the second drive device is an electric machine. The wheel sets formed on the intermediate shafts then preferably offer translations with which the second drive device can be operated over the widest possible speed range. At the same time, the wheel sets formed on the first transmission input shaft together with the wheel sets formed on the intermediate shafts offer translations with which the first drive device can be operated over the largest possible speed range.

Mit der Erfindung ist so ein jederzeit maximal effizienter Hybridbetrieb möglich, bei dem die erste und die zweite Antriebsvorrichtung gemeinsam auf den Abtrieb wirken, jedoch für jede der Antriebsvorrichtungen individuell eine optimale Übersetzung gewählt werden kann. Die Antriebsleistungen summieren sich dann je nach Kombination von Schaltstellungen an einer der Zwischenwellen, an einer Vorgelegewelle oder am Abtrieb.With the invention, a hybrid operation that is as efficient as possible is possible at all times, in which the first and the second drive device act together on the output, but an optimal transmission ratio can be selected individually for each of the drive devices. The drive power then adds up depending on the combination of switching positions on one of the intermediate shafts, on a countershaft or on the output.

Weiterhin vorteilhaft ist es mit dem erfindungsgemäßen Getriebe möglich, dass die beiden Antriebsvorrichtungen jeweils eine Schaltoperation in der Gangstufe der anderen Antriebsvorrichtung stützen, so dass alle Schaltoperationen ohne Lastunterbrechung am Abtrieb durchführbar sind, ohne dass dazu die Gangschaltelemente aufwändig als Lastschaltelemente ausgeführt seien müssen.It is also advantageously possible with the transmission according to the invention that the two drive devices each support a shifting operation in the gear of the other drive device, so that all shifting operations can be carried out without interrupting the load on the output, without the gear shifting elements having to be designed as load shifting elements in a complex manner.

Die beiden Antriebsvorrichtungen sind mit dem erfindungsgemäßen Getriebe auch einzeln zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendbar, wobei der ersten Antriebsvorrichtung dafür alle Gangstufen des Getriebes und der zweiten Antriebsvorrichtungen die Gangstufen mit Radsätzen an den Zwischenwellen zur Verfügung stehen. Aus dem Einzelbetrieb einer der Antriebsvorrichtungen ist in jeder dieser Gangstufen die anderen Antriebsvorrichtung zuschaltbar.The two drive devices can also be used individually with the transmission according to the invention to drive the motor vehicle, with the first drive device being able to use all the gear stages of the transmission and the second drive device being able to use the gear stages with wheelsets on the intermediate shafts. From the individual operation of one of the drive devices, the other drive device can be switched on in each of these gear steps.

Die Gangschaltelemente des Getriebes sind bevorzugt als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei dann eine Synchronisation der Wellen vor Schaltprozessen durch die Antriebsvorrichtungen selbst oder durch Synchronisationsvorrichtungen wie etwa Synchronisationsringen an den Gangschaltelementen durchgeführt wird.The gearshift elements of the transmission are preferably designed as positive-locking shifting elements, with the shafts then being synchronized before shifting processes by the drive devices themselves or by synchronization devices such as synchronization rings on the gearshift elements.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist bzw. sind an der ersten Zwischenwelle ein erster Radsatz mit einer ersten Übersetzung, an der ersten Getriebeeingangswelle ein zweiter und vierter Radsatz mit einer zweiten und einer vierten Übersetzung und an der zweiten Zwischenwelle ein dritter Radsatz mit einer dritten Übersetzung angeordnet. Für die erste Antriebsvorrichtung stehen dann vier Gangstufen zur Verfügung, während für die zweite Antriebsvorrichtungen zwei Gangstufen mit dem ersten und dem dritten Radsatz zur Verfügung stehen. Üblicherweise ist eine Verbrennungskraftmaschine mit vier Gangstufen über einen weiten Geschwindigkeitsbereich effizient betreibbar, während eine elektrische Maschine mit zwei Gangstufen ebenfallseinen über einen weiten Geschwindigkeitsbereich effizient betreibbar ist. Das Getriebe ist insofern vorteilhaft effizient mit der ersten Antriebsvorrichtung als Verbrennungskraftmaschine und mit der zweiten Antriebsvorrichtung als elektrische Maschine betreibbar.In a preferred embodiment, a first gear set with a first gear ratio is or are on the first intermediate shaft, a second and fourth gear set with a second and fourth gear ratio is/are arranged on the first transmission input shaft, and a third gear set with a third gear ratio is/are arranged on the second intermediate shaft. Four gears are then available for the first drive device, while two gears with the first and the third wheel set are available for the second drive device. Typically, a four-speed internal combustion engine is operable efficiently over a wide range of speeds, while a two-speed electric machine is also operable efficiently over a wide range of speeds. In this respect, the transmission can advantageously be operated efficiently with the first drive device as an internal combustion engine and with the second drive device as an electric machine.

Besonders bevorzugt ist die erste Übersetzung größer als die zweite Übersetzung, die zweite Übersetzung ist größer als die dritte Übersetzung und die dritte Übersetzung ist größer als die vierte Übersetzung. Es ist dann eine Aufteilung der Übersetzungen auf die Radsätze geschaffen, mit der die erste Antriebsvorrichtung als Verbrennungskraftmaschine und die zweite Antriebsvorrichtung als elektrische Maschine besonders effizient betrieben werden können. Eine erste Gangstufe mit dem ersten Radsatz dient beiden Antriebsvorrichtungen zum alleinigen Anfahren und in einem unteren Geschwindigkeitsbereich. Für die erste Antriebsvorrichtung stehen dann die zweite, dritte und vierte Gangstufe mit den jeweiligen Radsätzen für höhere Geschwindigkeitsbereiche zur Verfügung, während für die zweite Antriebsvorrichtung die mittlere der weiteren drei Radsätze des Getriebes für eine zweite elektrische Gangstufe zur Verfügung steht. Da die zweite Antriebsvorrichtung als elektrische Maschine über einen größeren Geschwindigkeitsbereich an einer einzelnen Übersetzung betreibbar ist, also über einen größeren Drehzahlbereich betrieben werden kann, reichen Gangstufen mit dem ersten und dem dritten Radsatz für deren Betrieb aus. Es ist somit ein effizientes und dennoch kompaktes, sowie hochgradig variables Getriebe geschaffen.More preferably, the first gear is greater than the second gear, the second gear is greater than the third gear, and the third gear is greater than the fourth gear. The translations are then divided between the wheel sets, with which the first drive device can be operated particularly efficiently as an internal combustion engine and the second drive device as an electric machine. A first gear with the first set of wheels is used for both drive devices to start alone and in a lower speed range. The second, third and fourth gear with the respective wheel sets for higher speed ranges are then available for the first drive device, while the middle of the other three wheel sets of the transmission is available for the second drive device for a second electric gear. Since the second drive device can be operated as an electric machine over a larger speed range at a single transmission, ie can be operated over a larger speed range, gear ratios with the first and the third wheel set are sufficient for its operation. An efficient yet compact and highly variable transmission is thus created.

In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Getriebeeingangswelle mittels einer ersten Kupplung antriebswirksam und lösbar mit der ersten Antriebsvorrichtung verbindbar. Eine Kupplung ist ein Schaltelement, mit dem zwei Wellen miteinander verbindbar sind. Die erste Antriebsvorrichtung ist so gänzlich von dem Getriebe abkoppelbar. In einer Variante dieser Ausführungsform ist diese erste Kupplung formschlüssig ausgebildet. Eine formschlüssige Kupplung ist baulich einfacher, benötigt jedoch eine Synchronisation. In einer zweiten Variante ist die erst Kupplung kraftschlüssig ausgeführt. Mit einer kraftschlüssigen Kupplung ist ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mittels der ersten Antriebsvorrichtung und ohne Antrieb durch die zweite Antriebsvorrichtung möglich, etwa dann, wenn die zweite Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine ist und wegen einer entladenen Batterie keine Energie für diese zur Verfügung steht. Ein Anfahren über die zweite Antriebsvorrichtung als elektrische Maschine ist auf einfache Weise möglich, indem einer der ihr zugeordneten Gangstufen bei stillstehendem An- und Abtrieb geschlossen wird und die zweite Antriebsvorrichtung im Anschluss anfährt.In a further embodiment, the first transmission input shaft by means of a first Coupling can be connected in a drivingly effective and detachable manner to the first drive device. A clutch is a switching element with which two shafts can be connected to one another. The first drive device can thus be completely uncoupled from the transmission. In a variant of this embodiment, this first clutch is designed to be form-fitting. A positive clutch is structurally simpler, but requires synchronization. In a second variant, the first clutch is designed to be non-positive. With a non-positive clutch, the motor vehicle can be started by means of the first drive device and without being driven by the second drive device, for example when the second drive device is an electric machine and no energy is available for it due to a discharged battery. Starting via the second drive device as an electrical machine is possible in a simple manner by closing one of the gear steps assigned to it when the input and output are stationary and the second drive device then starts up.

Mit einer kraftschlüssigen, also lastschaltbaren ersten Kupplung ist es weiterhin möglich, die erste Antriebsvorrichtung über die zweite Antriebsvorrichtung per Schwungstart anzulassen, wenn gleichzeitig das erste und dritte oder das zweite und vierte Gangschaltelement geschlossen sind. Auch bietet eine solche kraftschlüssige Kupplung einen Abwürgschutz für die erste Antriebsvorrichtung beim Schalten der ersten Kupplung sowie einen Überlastungsschutz für die weiteren Getriebekomponenten.With a non-positive, ie power-shiftable first clutch, it is also possible to start the first drive device via the second drive device with a momentum start when the first and third or the second and fourth gear shifting element are engaged at the same time. Such a non-positive clutch also offers stall protection for the first drive device when the first clutch is shifted, and overload protection for the other transmission components.

Vorzugsweise ist zumindest ein Radsatz durch ein drehfest mit einer Getriebeeingangswelle, Zwischenwelle oder Vorgelegewelle verbundenes Festrad und ein an der Vorgelegewelle, der Getriebeeingangswelle oder der Zwischenwelle drehbar gelagertes Losrad gebildet, wobei das Losrad über ein zugeordnetes Gangschaltelement mit der Welle antriebswirksam und lösbar verbindbar ist, an dem es gelagert ist. Als Losräder werden Zahnräder, die drehbar an einer Welle gelagert sind und bevorzugt durch ein Schaltelement drehfest sowie lösbar mit dieser Welle verbunden werden können, verstanden, während Festräder solche Zahnräder sind, die dauerhaft drehfest mit einer Welle verbunden sind.Preferably, at least one wheel set is formed by a fixed wheel connected in a rotationally fixed manner to a transmission input shaft, intermediate shaft or countershaft and an idler wheel rotatably mounted on the countershaft, the transmission input shaft or the intermediate shaft, with the idler wheel being drive-effectively and detachably connectable to the shaft via an associated gear shift element where it is stored. Gears that are rotatably mounted on a shaft and can preferably be connected to this shaft in a rotationally fixed and detachable manner by a switching element are understood to be idler gears, while fixed wheels are gears that are permanently connected in a rotationally fixed manner to a shaft.

Weiterhin vorzugsweise ist der erste Radsatz durch ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle verbundenes erstes Festrad und ein drehfest mit einer Vorgelegewelle verbundenes zweites Festrad gebildet und der dritte Radsatz durch ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbundenes drittes Festrad und ein drehfest mit einer Vorgelegewelle verbundenes viertes Festrad gebildet. Hier kann auf ein Losrad mit Schaltelement verzichtet werden, da bei geschlossenem ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Gangschaltelement, die jeweils die erste bzw. die zweite Getriebeeingangswelle mit einer der Zwischenwellen verbinden, immer eine Antriebsleistung über den ersten bzw. dritten Radsatz übertragen werden soll. Ohne ein Losrad mit einem weiteren Schaltelement ist das Getriebe kompakter aufgebaut.Furthermore, preferably, the first wheel set is formed by a first fixed wheel non-rotatably connected to the first intermediate shaft and a second fixed wheel non-rotatably connected to a countershaft, and the third wheel set is formed by a third fixed wheel non-rotatably connected to the second intermediate shaft and a fourth fixed wheel non-rotatably connected to a countershaft . There is no need for an idler wheel with a shifting element, since when the first, second, third and/or fourth gear shifting element is closed, each of which connects the first or the second transmission input shaft to one of the intermediate shafts, drive power is always transmitted via the first or third wheel set shall be. Without a loose wheel with an additional shifting element, the transmission is more compact.

Der zweite Radsatz ist bevorzugt durch ein an der ersten Getriebeeingangswelle angeordnetes fünftes Festrad und ein an einer Vorgelegewelle angeordnetes erstes Losrad gebildet, während der vierte Radsatz bevorzugt durch ein an der ersten Getriebeeingangswelle angeordnetes sechstes Festrad und ein an einer Vorgelegewelle angeordnetes zweites Losrad gebildet ist. Das erste Losrad ist dann mittels einem fünften Gangschaltelement mit der Vorgelegewelle antriebswirksam und lösbar verbindbar, während das zweite Losrad mittels einem sechsten Gangschaltelement mit der Vorgelegewelle antriebswirksam und lösbar verbindbar ist.The second wheel set is preferably formed by a fifth fixed wheel arranged on the first transmission input shaft and a first idler wheel arranged on a countershaft, while the fourth wheel set is preferably formed by a sixth fixed wheel arranged on the first transmission input shaft and a second idler wheel arranged on a countershaft. The first loose wheel can then be drivingly and detachably connected to the countershaft by means of a fifth gear shifting element, while the second loose wheel can be drivingly and detachably connected to the countershaft by means of a sixth gear shifting element.

In einer weiteren Ausführungsform sind zwei Vorgelegewellen ausgebildet und ein an der ersten Getriebeeingangswelle gelagertes Festrad kämmt mit zwei an unterschiedlichen Vorgelegewellen gelagerten Losrädern zum Bilden von zwei Radsätzen. Das Festrad wird insofern doppelt genutzt und auf ein weiteres entsprechendes Festrad kann verzichtet werden. Das Getriebe ist dann besonders kompakt ausbildbar.In a further embodiment, two countershafts are formed and a fixed wheel mounted on the first transmission input shaft meshes with two idler wheels mounted on different countershafts to form two wheel sets. In this respect, the fixed wheel is used twice and another corresponding fixed wheel can be dispensed with. The transmission can then be designed to be particularly compact.

Weiterhin bevorzugt ist zumindest ein Paar Gangschaltelement in einem Doppelschaltelement zusammengefasst. Als Doppelschaltelemente werden solche verstanden, die ein erstes drehbares Getriebeelement, insbesondere eine Welle, einerseits mit einem ersten weiteren drehbaren Getriebeelement oder andererseits mit einem zweiten weiteren drehbaren Getriebeelement verbinden können. In einer Neutralstellung ist das erste drehbare Getriebeelement mit keinem der weiteren drehbaren Getriebeelemente verbunden. Es können demnach zwei Schaltoptionen statt mittels zwei einzelner Schaltelemente in einem Schaltelement mit nur einem Aktuator zusammengefasst werden, was zu einer deutlichen baulichen Vereinfachung führt. Doppelschaltelemente bauen zudem kleiner als zwei einzelne Schaltelemente. Bevorzugt sind das erste und zweite, das dritte und vierte und/oder das fünfte und sechste Gangschaltelement jeweils in einem Doppelschaltelement zusammengefasst.Furthermore, at least one pair of gear shifting elements is preferably combined in a double shifting element. Double switching elements are understood to be those which can connect a first rotatable gear element, in particular a shaft, on the one hand to a first further rotary gear element or on the other hand to a second further rotary gear element. In a neutral position, the first rotatable gear element is not connected to any of the other rotatable gear elements. Accordingly, two switching options can be combined in one switching element with only one actuator instead of using two individual switching elements, which leads to a significant structural simplification. Double switching elements are also smaller than two individual switching elements. The first and second, the third and fourth and/or the fifth and sixth gear shifting element are preferably each combined in a double shifting element.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste Getriebeeingangswelle dazu ausgebildet, antriebswirksam mit einer dritten Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Beispielsweise greift diese dritte Antriebsvorrichtung an dem sechsten Festrad des vierten Radsatzes an. Bevorzugt ist die dritte Antriebvorrichtung eine elektrische Maschine.In a particularly preferred embodiment, the first transmission input shaft is designed to be drivingly connected to a third drive device of the motor vehicle. For example, this third drive device engages the sixth fixed wheel of the fourth wheel set. The third drive device is preferably an electric machine.

Die dritte Antriebsvorrichtung ist zum Anfahren oder für einen Schwungstart der ersten Antriebsvorrichtung nutzbar. Auch kann die erste Getriebeeingangswelle mittels der dritten Antriebsvorrichtung für einen Schaltvorgang eines Gangschaltelements oder der ersten Kupplung synchronisiert werden. Dies ist insbesondere dann über die dritte Antriebsvorrichtung vorteilhaft, wenn diese eine elektrische Maschine ist und die erste Antriebsvorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine, da elektrische Maschinen besser zur Synchronisation geeignet sind als Verbrennungskraftmaschinen.The third drive device can be used to start the first drive device or to start it swinging. The first transmission input shaft can also be synchronized by means of the third drive device for a shifting process of a gear shifting element or the first clutch. This is particularly advantageous over the third drive device if this is an electric machine and the first drive device is an internal combustion engine, since electric machines are better suited for synchronization than internal combustion engines.

Weiterhin ist die dritte Antriebsvorrichtung mittels der ersten Antriebsvorrichtung antreibbar, wobei diese dann als Generator arbeitet und elektrische Energie erzeugt, um die zweite Antriebsvorrichtung anzutreiben. In einem solchen sogenannten seriellen Betrieb ist dann nur die zweite Antriebsvorrichtung über den ersten oder dritten Radsatz mit dem Abtrieb wirkverbunden. Die von der dritten Antriebsvorrichtung in diesem Betrieb erzeugte Energie ist alternativ ganz oder teilweise zum Aufladen eines Energiespeichers nutzbar.Furthermore, the third drive device can be driven by means of the first drive device, which then works as a generator and generates electrical energy in order to drive the second drive device. In such a so-called serial operation, only the second drive device is then operatively connected to the output via the first or third wheel set. The energy generated by the third drive device in this operation can alternatively be used in whole or in part to charge an energy store.

Eine dritte Antriebsvorrichtung ist zudem zum Antreiben des Kraftfahrzeugs nutzbar, wie die erste und zweite Antriebsvorrichtung auch. Die dritte Antriebsvorrichtung kann das Kraftfahrzeug alleinstehend oder im hybridischen Betrieb mit der ersten und/oder zweiten Antriebsvorrichtung zusammen antreiben. Die für die dritte Antriebsvorrichtung zur Verfügung stehenden Gangstufen sind dabei die gleichen, die auch für die erste Antriebsvorrichtung zur Verfügung stehen.A third drive device can also be used to drive the motor vehicle, like the first and second drive devices. The third drive device can drive the motor vehicle alone or together with the first and/or second drive device in hybrid operation. The gear steps available for the third drive device are the same as those available for the first drive device.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Gangschaltelement zum Verbinden der ersten Getriebeeingangswelle mit einer Zwischenwelle an der ersten Getriebeeingangswelle zwischen zwei Radsätzen angeordnet. Das Getriebe kann so in axialer Richtung kompakter ausgebildet werden. Es ist dann ein Durchgriff der dritten Getriebeeingangswelle durch ein Zahnrad des Radsatzes an der ersten Getriebeeingangswelle vorgesehen.In a further embodiment, a gear shifting element for connecting the first transmission input shaft to an intermediate shaft is arranged on the first transmission input shaft between two wheel sets. The transmission can thus be made more compact in the axial direction. A gear wheel of the wheel set on the first transmission input shaft then passes through the third transmission input shaft.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest ein Gangschaltelement an einer Vorgelegewelle angeordnet ist. Insbesondere bei einer Aufteilung der Gangschaltelemente auf Getriebeeingangswellen und Vorgelegewellen ist eine Anordnung schaffbar, in der das Getriebe in axialer Richtung besonders kompakt gestaltbar ist.Provision is preferably made for at least one gear shifting element to be arranged on a countershaft. In particular, if the gear shifting elements are divided between transmission input shafts and countershafts, an arrangement can be created in which the transmission can be made particularly compact in the axial direction.

Der zweite Erfindungsaspekt betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem vorbeschriebenen Getriebe, sowie mit einer ersten Antriebsvorrichtung zum Antreiben der ersten Getriebeeingangswelle und einer zweiten Antriebsvorrichtung zum Antreiben der zweiten Getriebeeingangswelle. Ein solcher Antriebsstrang ist mit dem erfindungsgemäßen Getriebe kompakt ausgebildet und bietet eine hohe Variabilität der Schaltstellungen für mehrere, insbesondere verschiedenartige Antriebsvorrichtungen. Alle für die jeweiligen Antriebsvorrichtungen zur Verfügung stehenden Gangstufen sind dabei frei miteinander kombinierbar und einander zuschaltbar.The second aspect of the invention relates to a drive train for a motor vehicle with a transmission as described above, and with a first drive device for driving the first transmission input shaft and a second drive device for driving the second transmission input shaft. Such a drive train is compact with the transmission according to the invention and offers a high degree of variability of the shift positions for several, in particular different types of drive devices. All of the gears available for the respective drive devices can be freely combined and switched on with one another.

Bevorzugt weist der Antriebsstrang eine dritte Antriebsvorrichtung zum Antreiben der ersten Getriebeeingangswelle auf. Besonders bevorzugt ist die erste Antriebsvorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine und die zweite und/oder die dritten Antriebsvorrichtung sind elektrische Maschinen. Die vorbeschriebenen Vorteile sind mit solchen Antriebsvorrichtungen besonders gut nutzbar.The drive train preferably has a third drive device for driving the first transmission input shaft. The first drive device is particularly preferably an internal combustion engine and the second and/or the third drive device are electrical machines. The advantages described above can be used particularly well with such drive devices.

Der dritte Erfindungsaspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem vorbeschriebenen Antriebsstrang.The third aspect of the invention relates to a motor vehicle with a drive train as described above.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigt:

  • 1 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemä-ßen Getriebe in einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß 1 ;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix betreffend Schaltstellungen zum Antrieb mittels der ersten Antriebsvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß 1;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix betreffend Schaltstellungen zum Antrieb mittels der zweiten Antriebsvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß 1;
  • 5 eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix betreffend Schaltstellungen zum Antrieb mittels der dritten Antriebsvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß 1;
  • 6 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemä-ßen Getriebe in einer zweiten Ausführungsform;
  • 7 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemä-ßen Getriebe in einer dritten Ausführungsform; und
  • 8 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
The invention is described below with reference to figures which show different embodiments of the invention, identical or similar elements being provided with the same reference symbols. In detail shows:
  • 1 a drive train according to the invention with a transmission according to the invention in a first embodiment;
  • 2 according to a schematic representation of the drive train according to the invention 1 ;
  • 3 a schematic representation of a switching matrix relating to switching positions for driving by means of the first drive device in a transmission according to the invention 1 ;
  • 4 a schematic representation of a switching matrix relating to switching positions for driving by means of the second drive device in a transmission according to the invention 1 ;
  • 5 a schematic representation of a switching matrix relating to switching positions for driving by means of the third drive device in a transmission according to the invention 1 ;
  • 6 a drive train according to the invention with a transmission according to the invention in a second embodiment;
  • 7 a drive train according to the invention with a transmission according to the invention in a third embodiment; and
  • 8th a motor vehicle according to the invention.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe 100 in einer ersten Ausführungsform. Das Getriebe 100 ist mit einer ersten Getriebeeingangswelle 4.1, einer zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 sowie mit einer ersten Zwischenwelle 6.1 und einer zweiten Zwischenwelle 6.2 ausgebildet. Die erste Getriebeeingangswelle 4.1 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, während alle anderen Wellen als Hohlwellen ausgebildet sind und koaxial um die erste Getriebeeingangswelle 4.1 angeordnet sind. Eine erste Antriebsvorrichtung 19 ist mittels einer ersten Kupplung K1 mit der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 verbindbar und eine zweite Antriebsvorrichtung 20 greift an der zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 an. Weiterhin greift eine dritte Antriebvorrichtung 21 ebenfalls an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 an. Die erste Antriebvorrichtung 19 ist als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, während die zweite Antriebsvorrichtung 20 und die dritte Antriebsvorrichtung 21 jeweils elektrische Maschinen sind. 1 shows a drive train according to the invention with a transmission 100 in a first embodiment. The transmission 100 is formed with a first transmission input shaft 4.1, a second transmission input shaft 4.2 and with a first intermediate shaft 6.1 and a second intermediate shaft 6.2. The first transmission input shaft 4.1 is designed as a solid shaft, while all other shafts are designed as hollow shafts and are arranged coaxially around the first transmission input shaft 4.1. A first drive device 19 can be connected to the first transmission input shaft 4.1 by means of a first clutch K1, and a second drive device 20 acts on the second transmission input shaft 4.2. Furthermore, a third drive device 21 also acts on the first transmission input shaft 4.1. The first drive device 19 is designed as an internal combustion engine, while the second drive device 20 and the third drive device 21 are each electrical machines.

An der ersten Zwischenwelle 6.1 ist ein erstes Festrad 10.1 angeordnet, das mit einem zweiten Festrad 10.2 an einer Vorgelegewelle 11 zum Bilden eines ersten Radsatzes 5.1 kämmt. An der zweiten Zwischenwelle 6.2 ist ein drittes Festrad 10.3 angeordnet, das mit einem vierten Festrad 10.4 an der Vorgelegewelle 11 zum Bilden eines dritten Radsatzes 5.3 kämmt.A first fixed wheel 10.1 is arranged on the first intermediate shaft 6.1, which meshes with a second fixed wheel 10.2 on a countershaft 11 to form a first wheel set 5.1. A third fixed wheel 10.3 is arranged on the second intermediate shaft 6.2, which meshes with a fourth fixed wheel 10.4 on the countershaft 11 to form a third wheel set 5.3.

Die erste Getriebeeingangswelle 4.1 ist über ein formschlüssiges erstes Gangschaltelement A mit der ersten Zwischenwelle 6.1 sowie über ein formschlüssiges zweites Gangschaltelement B mit der zweiten Zwischenwelle 6.2 antriebswirksam und lösbar verbindbar. Ist das erste oder zweite Gangschaltelement A, B geschlossen, wirkt eine an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 anliegende Antriebsleistung über die jeweilige Zwischenwelle 6.1, 6.2 und den daran angeordneten Radsatz 5.1, 5.3 auf den Abtrieb.The first transmission input shaft 4.1 can be connected to the first intermediate shaft 6.1 via a form-fitting first gear shifting element A and to the second intermediate shaft 6.2 via a form-fitting second gear shifting element B in a drivingly effective and detachable manner. If the first or second gear shift element A, B is engaged, a drive power applied to the first transmission input shaft 4.1 acts on the output via the respective intermediate shaft 6.1, 6.2 and the wheel set 5.1, 5.3 arranged thereon.

Die zweite Getriebeeingangswelle 4.2 ist über ein formschlüssiges drittes Gangschaltelement C mit der ersten Zwischenwelle 6.1 sowie über ein formschlüssiges viertes Gangschaltelement D mit der zweiten Zwischenwelle 6.2 antriebswirksam und lösbar verbindbar. Ist das dritte oder vierte Gangschaltelement C, D geschlossen, wirkt eine an der zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 anliegende Antriebsleistung über die jeweilige Zwischenwelle 6.1, 6.2 und den daran angeordneten Radsatz 5.1, 5.3 auf den Abtrieb.The second transmission input shaft 4.2 can be connected to the first intermediate shaft 6.1 via a form-fitting third gear shifting element C and to the second intermediate shaft 6.2 via a form-fitting fourth gear shifting element D in a drivingly effective and detachable manner. If the third or fourth gear shift element C, D is engaged, a drive power applied to the second transmission input shaft 4.2 acts on the output via the respective intermediate shaft 6.1, 6.2 and the wheel set 5.1, 5.3 arranged thereon.

An der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 sind ein fünftes Festrad 10.5 und ein sechstes Festrad 10.6 drehfest angeordnet. Das fünfte Festrad 10.5 kämmt mit einem ersten Losrad 12.1 an der Vorgelegewelle 11 zum Ausbilden eines zweiten Radsatzes 5.2. Das erste Losrad 12.1 ist über ein fünftes Gangschaltelement E mit der Vorgelegewelle 11 antriebswirksam und lösbar verbindbar. Das sechste Festrad 10.6 kämmt mit einem zweiten Losrad 12.2 an der Vorgelegewelle 11 zum Ausbilden eines vierten Radsatzes 5.4. Das zweite Losrad 12.2 ist über ein sechstes Gangschaltelement F mit der Vorgelegewelle 11 antriebswirksam und lösbar verbindbar. Das sechste Festrad 10.6 dient neben seiner Beteiligung an dem vierten Radsatz 5.4 als Eingangselement für die dritte Antriebsvorrichtung 21. Die dritte Antriebsvorrichtung 21 treibt dafür ein Zahnrad 18 an, das mit dem sechsten Festrad 10.6 kämmt.A fifth fixed wheel 10.5 and a sixth fixed wheel 10.6 are arranged in a rotationally fixed manner on the first transmission input shaft 4.1. The fifth fixed wheel 10.5 meshes with a first loose wheel 12.1 on the countershaft 11 to form a second wheel set 5.2. The first loose wheel 12.1 can be connected to the countershaft 11 in a drivingly effective and detachable manner via a fifth gear shifting element E. The sixth fixed wheel 10.6 meshes with a second loose wheel 12.2 on the countershaft 11 to form a fourth wheel set 5.4. The second loose wheel 12.2 can be connected to the countershaft 11 via a sixth gear shifting element F in a drivingly effective and detachable manner. The sixth fixed wheel 10.6 serves as an input element for the third drive device 21 in addition to its participation in the fourth wheel set 5.4. The third drive device 21 drives a gear wheel 18 which meshes with the sixth fixed wheel 10.6.

An der zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 ist ein siebtes Festrad 10.7 ausgebildet, dass mit einem von der zweiten Antriebsvorrichtung 20 angetriebenen Zahnrad 17 kämmt, so dass die Antriebsleistung der zweiten Antriebsvorrichtung 20 über die so gebildete Zahnradstufe auf die zweite Getriebeeingangswelle 4.2 übertragen wird.A seventh fixed wheel 10.7 is formed on the second transmission input shaft 4.2, which meshes with a gear wheel 17 driven by the second drive device 20, so that the drive power of the second drive device 20 is transmitted to the second transmission input shaft 4.2 via the gear wheel stage thus formed.

Die Vorgelegewelle 11 ist über ein achtes Festrad 10.8, dass mit einem Abtriebsrad 14 kämmt, antriebswirksam mit dem Abtrieb verbunden. Das Abtriebsrad 14 wirkt auf ein Differenzial 15, das seinerseits auf Abtriebswellen 16 wirkt, die etwa mit Rädern eines Kraftfahrzeugs verbunden sein können. Die Vorgelegewelle 11 weist zudem ein Feststellelement P in Form eines mit der Vorgelegewelle 11 drehfest verbundenen Zahnrads auf. In das Feststellelement P kann beispielsweise ein nicht dargestelltes gehäusefestes Element zum Feststellen der Vorgelegewelle 11 eingreifen, so dass das Kraftfahrzeug an einer Bewegung gehindert ist.The countershaft 11 is drivingly connected to the output via an eighth fixed gear 10.8 that meshes with a driven gear 14 . The output wheel 14 acts on a differential 15, which in turn acts on output shafts 16, which can be connected to the wheels of a motor vehicle, for example. The countershaft 11 also has a locking element P in the form of a gear wheel which is non-rotatably connected to the countershaft 11 . For example, an element fixed to the housing (not shown) can engage in the locking element P for locking the countershaft 11, so that the motor vehicle is prevented from moving.

Das fünfte Gangschaltelement E und das sechste Gangschaltelement F sind vorliegend als Doppelschaltelement mit nur einem Aktuator ausgebildet. Mittels des Doppelschaltelements kann entweder das erste Losrad 12.1, das zweite Losrad 12.2 oder keines von beiden mit der Vorgelegewelle 11 antriebswirksam und lösbar verbunden werden. Weiterhin, jedoch nicht dargestellt, können andere oder weitere Paarrungen von Gangschaltelementen A, B, C, D, E, F gebildet werden und als Doppelschaltelemente ausgebildet werden. Bevorzugt sind in einem Doppelschaltelement das erste Gangschaltelement A und das zweite Gangschaltelement B zusammengefasst. Weiterhin bevorzugt sind in einem weiteren Doppelschaltelement das dritte Gangschaltelement C und das vierte Gangschaltelement D zusammengefasst. Wie sich aus dem Folgenden ergibt, ist in den bevorzugten Schaltstellungen immer nur ein an den vorgeschlagenen Doppelschaltelementen beteiligtes Gangschaltelement A, B, C, D, E, F gleichzeitig geschlossen, so dass alle Schaltstellungen in Ausführungen mit Doppelschaltelementen geschaltet werden können.The fifth gear shifting element E and the sixth gear shifting element F are designed here as a double shifting element with only one actuator. By means of the double switching element, either the first idler wheel 12.1, the second idler wheel 12.2 or neither of the two can be connected to the countershaft 11 in a drive-effective and detachable manner. Furthermore, but not shown, other or further pairs of gear shifting elements A, B, C, D, E, F can be formed and designed as double shifting elements. The first gear shifting element A and the second gear shifting element B are preferably combined in a double shifting element. Furthermore, the third gear shifting element C and the fourth gear shifting element D are preferably combined in a further double shifting element. As can be seen from the following, in the preferred shift positions only one gear shift element A, B, C, D, E, F involved in the proposed double shift elements is closed at the same time, see above that all switching positions can be switched in versions with double switching elements.

Die dritte Antriebvorrichtung 21 dient an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 einerseits zum Antrieb, insbesondere zum hybridischen Antrieb des Kraftfahrzeugs. Die dritte Antriebsvorrichtung 21 dient jedoch weiterhin für einen seriellen Betrieb, in dem sie als Generator betrieben wird und von der ersten Antriebsvorrichtung 19 bei geschlossener erste Kupplung K1 angetrieben wird. Mit der erzeugten Energie wird dann die zweite Antriebsvorrichtung 20 betrieben und/oder ein Energiespeicher aufgeladen. Es ist in diesem seriellen betrieb dann nur die zweite Antriebsvorrichtung 20 mit dem Abtrieb verbunden. Weiterhin kann die dritte Antriebsvorrichtung 21 zu Starten der ersten Antriebsvorrichtung 19 dienen, insbesondere mittels eines Schwungstarts.The third drive device 21 is used on the first transmission input shaft 4.1 on the one hand for driving, in particular for the hybrid drive of the motor vehicle. However, the third drive device 21 is still used for serial operation, in which it is operated as a generator and is driven by the first drive device 19 when the first clutch K1 is closed. The second drive device 20 is then operated and/or an energy store is charged with the generated energy. In this serial operation, only the second drive device 20 is then connected to the output. Furthermore, the third drive device 21 can be used to start the first drive device 19, in particular by means of a momentum start.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Getriebes 100 mit den vorbeschriebenen Elementen. Von den Radsätzen 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 sowie von einem aus dem achten Festrad 10.8 und dem Abtriebsrad 14 gebildeten Radsatz sind jeweils die Übersetzungen i1, i2, i3, i4, i5 dargestellt. Die Übersetzungen i1, i2, i3, i4, i5 ergeben sich aus den Verhältnissen der Durchmesser bzw. Zähnezahlen der an den Radsätzen 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 10.8, 14 beteiligten Zahnräder zueinander. Bevorzugt ist eine erste Übersetzung i1 des ersten Radsatzes 5.1 größer als die zweite Übersetzung i2 des zweiten Radsatzes 5.2, eine zweite Übersetzung i2 des zweiten Radsatzes 5.2 größer als eine dritte Übersetzung i3 des dritten Radsatzes 5.3 und die dritte Übersetzung i3 des dritten Radsatzes 5.3 ist größer als eine vierte Übersetzung i4 des vierten Radsatzes 5.4. Wie sich auf 1 ergibt, sind die Verhältnisse der Zahnraddurchmesser bei den Radsätzen 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 entsprechend gewählt. 2 shows a schematic representation of the transmission 100 with the elements described above. Of the wheel sets 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 and of a wheel set formed from the eighth fixed wheel 10.8 and the output wheel 14, the translations i1, i2, i3, i4, i5 are shown. The translations i1, i2, i3, i4, i5 result from the ratios of the diameters or number of teeth of the gears involved in the wheel sets 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 10.8, 14 to one another. A first gear ratio i1 of the first gear set 5.1 is preferably greater than the second gear ratio i2 of the second gear set 5.2, a second gear ratio i2 of the second gear set 5.2 is greater than a third gear ratio i3 of the third gear set 5.3 and the third gear ratio i3 of the third gear set 5.3 is greater as a fourth translation i4 of the fourth wheel set 5.4. How up 1 results, the ratios of the gear diameters in the wheel sets 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 are selected accordingly.

3 zeigt eine schematische Übersicht über Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1, V2, V3, V4, die sich mit dem in 1 und 2 gezeigten Getriebe 100 für den Antrieb mittels der ersten Antriebsvorrichtung 19 alleine oder im hybridischen Betrieb zusammen mit der zweiten und/oder der dritten Antriebsvorrichtung 20, 21 schalten lassen. Dabei ist ein jeweiliges Schaltelement bzw. eine jeweilige Kupplung bei eingetragenem „x“ geschlossen und bei keiner Eintragung geöffnet oder für die Gangstufe prinzipiell nicht von Belang. 3 shows a schematic overview of combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4, which deals with the in 1 and 2 Transmission 100 shown for driving by means of the first drive device 19 can be switched alone or in hybrid operation together with the second and/or the third drive device 20, 21. In this case, a respective shifting element or a respective clutch is closed when an “x” is entered and is open when there is no entry, or is in principle irrelevant for the gear stage.

In einer ersten Verbrenner-Vorwärtsgangstufe V1 ist die erste Kupplung K1 geschlossen und das erste Gangschaltelement A geschlossen. Die Antriebsleistung der ersten Antriebsvorrichtung 19 wird dann über die erste Kupplung K1, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, das erste Gangschaltelement A, die erste Zwischenwelle 6.1, den ersten Radsatz 5.1, und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a first forward gear stage V1 for the combustion engine, the first clutch K1 is closed and the first gearshift element A is closed. The drive power of the first drive device 19 is then transmitted via the first clutch K1, the first transmission input shaft 4.1, the first gear shift element A, the first intermediate shaft 6.1, the first wheel set 5.1, and the countershaft 11 to the output.

In einer zweiten Verbrenner-Vorwärtsgangstufe V2 ist die erste Kupplung K1 geschlossen und das fünfte Gangschaltelement E geschlossen. Die Antriebsleistung der ersten Antriebsvorrichtung 19 wird dann über die erste Kupplung K1, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, den zweiten Radsatz 5.2, das fünfte Gangschaltelement E und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a second combustion engine forward gear V2, the first clutch K1 is closed and the fifth gear shifting element E is closed. The drive power of the first drive device 19 is then transmitted via the first clutch K1, the first transmission input shaft 4.1, the second wheel set 5.2, the fifth gear shift element E and the countershaft 11 to the output.

In einer dritten Verbrenner-Vorwärtsgangstufe V3 ist die erste Kupplung K1 geschlossen und das zweite Gangschaltelement B geschlossen. Die Antriebsleistung der ersten Antriebsvorrichtung 19 wird dann über die erste Kupplung K1, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, das zweiten Gangschaltelement B, die zweite Zwischenwelle 6.2, den dritten Radsatz 5.3, und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a third combustion engine forward gear V3, the first clutch K1 is closed and the second gear shift element B is closed. The drive power of the first drive device 19 is then transmitted via the first clutch K1, the first transmission input shaft 4.1, the second gear shift element B, the second intermediate shaft 6.2, the third wheel set 5.3, and the countershaft 11 to the output.

In einer vierten Verbrenner-Vorwärtsgangstufe V4 ist die erste Kupplung K1 geschlossen und das sechste Gangschaltelement F geschlossen. Die Antriebsleistung der ersten Antriebsvorrichtung 19 wird dann über die erste Kupplung K1, die erste Getriebeeingangswelle 4.1, den vierten Radsatz 5.4, das sechste Gangschaltelement F und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a fourth combustion engine forward gear V4, the first clutch K1 is closed and the sixth gear shifting element F is closed. The drive power of the first drive device 19 is then transmitted via the first clutch K1, the first transmission input shaft 4.1, the fourth wheel set 5.4, the sixth gear shifting element F and the countershaft 11 to the output.

In allen Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1 V2, V3, V4 kann die dritte Antriebsvorrichtung 21 zusätzlich zu der ersten Antriebsvorrichtung 19 eine Antriebsleistung an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 in das Getriebe 100 einbringen, so dass sich die Antriebsleistungen der ersten und dritten Antriebsvorrichtungen 19, 21 in einem hybridischen Betrieb summieren.In all combustion engine forward gears V1 V2, V3, V4, the third drive device 21 can, in addition to the first drive device 19, introduce drive power to the first transmission input shaft 4.1 in the transmission 100, so that the drive powers of the first and third drive devices 19, 21 are combined in one sum up hybrid operation.

Auch kann die zweite Antriebsvorrichtung 20 in allen Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1 V2, V3, V4 eine zusätzliche Antriebsleistung an der zweiten Getriebeeingangswelle 4.2 in das Getriebe 100 einbringen. Dazu ist in allen Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1, V2, V3, V4 für einen hybridischen Betrieb der ersten und zweiten Antriebsvorrichtungen 19, 20 zusätzlich das dritte Gangschaltelement C oder das vierte Gangschaltelement D geschlossen, so dass die Antriebsleistung der zweiten Antriebsvorrichtung 20 über den ersten oder dritten Radsatz 5.1, 5.3 übertragen wird. Je nach eingelegter Verbrenner-Vorwärtsgangstufe V1, V2, V3, V4, summieren sich die Antriebsleistungen der ersten und zweiten Antriebsvorrichtung 19, 20 an einer Zwischenwelle 6.1, 6.2 oder an der Vorgelegewelle 11. Für einen hybridischen Betrieb ergibt sich mit der Erfindung insofern eine frei Wahl der Gangstufen für die jeweilige Antriebsvorrichtung 19, 20, so dass jede Antriebsvorrichtung 19, 20 jederzeit in einer für sie optimalen Gangstufe betrieben werden kann, unabhängig davon, in welcher Gangstufe die jeweils andere Antriebsvorrichtung 19, 20 betrieben wird.Second drive device 20 can also introduce additional drive power into transmission 100 at second transmission input shaft 4.2 in all combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4. For this purpose, in all combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4 for hybrid operation of the first and second drive devices 19, 20, the third gear shifting element C or the fourth gear shifting element D is also closed, so that the drive power of the second drive device 20 can be transmitted via the first or third wheel set 5.1, 5.3 is transmitted. Depending on the engaged combustion engine forward gear V1, V2, V3, V4, the drive powers of the first and second drive device 19, 20 add up to an intermediate shaft 6.1, 6.2 or to the countershaft 11. For hybrid operation, the invention results in a free way Choice of gears for the respective drive device 19, 20, so that each drive device 19, 20 at any time in one for them optimal gear can be operated, regardless of the gear in which the other drive device 19, 20 is operated.

Um bei Schaltvorgängen zwischen den Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1, V2, V3, V4 einen Lastabfall an dem Abtrieb zu vermeiden, ist die Last durch die zweite Antriebsvorrichtung 20 und über den ersten oder dritten Radsatz 5.1, 5.3 stützbar.In order to avoid a load drop at the output when shifting between the combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4, the load can be supported by the second drive device 20 and by the first or third wheel set 5.1, 5.3.

4 zeigt eine schematische Übersicht über elektrische Vorwärtsgangstufen E1.1, E1.2, die sich mit dem in 1 und 2 gezeigten Getriebe 100 für den Antrieb mittels der zweiten Antriebsvorrichtung 20 schalten lassen. 4 shows a schematic overview of electric forward gears E1.1, E1.2, which deals with the in 1 and 2 Transmission 100 shown can be switched for the drive by means of the second drive device 20 .

In einer ersten elektrischen Vorwärtsgangstufe E1.1 ist die erste Kupplung K1 offen, und das dritte Gangschaltelement C geschlossen. Die Antriebsleistung der zweiten Antriebsvorrichtung 20 wird dann über die zweite Getriebeeingangswelle 4.2, das dritte Gangschaltelement C, die erste Zwischenwelle 6.1, den ersten Radsatz 5.1 und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a first electric forward gear stage E1.1, the first clutch K1 is open and the third gearshift element C is closed. The drive power of the second drive device 20 is then transmitted via the second transmission input shaft 4.2, the third gear shift element C, the first intermediate shaft 6.1, the first wheel set 5.1 and the countershaft 11 to the output.

In einer zweiten elektrischen Vorwärtsgangstufe E1.2 ist die erste Kupplung K1 offen, und das vierte Gangschaltelement D geschlossen. Die Antriebsleistung der zweiten Antriebsvorrichtung 20 wird dann über die zweite Getriebeeingangswelle 4.2, das vierte Gangschaltelement D, die zweite Zwischenwelle 6.2, den dritten Radsatz 5.3 und die Vorgelegewelle 11 zum Abtrieb übertragen.In a second electric forward gear stage E1.2, the first clutch K1 is open and the fourth gear shift element D is closed. The drive power of the second drive device 20 is then transmitted via the second transmission input shaft 4.2, the fourth gear shift element D, the second intermediate shaft 6.2, the third wheel set 5.3 and the countershaft 11 to the output.

In beiden elektrischen Vorwärtsgangstufe E1.1, E1.2 können die erste Antriebsvorrichtung 19 und/oder die dritte Antriebsvorrichtung 21 bei geschlossener erster Kupplung K1 in einer beliebigen Gangstufe betrieben werden. Je nach Gangstufe summieren sich die Antriebsleistungen der zweiten Antriebsvorrichtung 20 und der ersten bzw. dritten Antriebsvorrichtung 19, 21 an einer der Zwischenwelle 6.1, 6.2 oder der Vorgelegewelle 11.In both electric forward gears E1.1, E1.2, the first drive device 19 and/or the third drive device 21 can be operated in any gear when the first clutch K1 is engaged. Depending on the gear, the drive powers of the second drive device 20 and the first or third drive device 19, 21 add up to one of the intermediate shafts 6.1, 6.2 or the countershaft 11.

Um bei Schaltvorgängen zwischen den elektrischen Vorwärtsgangstufen E1.1, E1.2 einen Lastabfall an dem Abtrieb zu vermeiden, ist die Last durch die erste und/oder die dritte Antriebsvorrichtung 19, 21 stützbar.In order to avoid a load drop at the output when shifting between the electric forward gears E1.1, E1.2, the load can be supported by the first and/or the third drive device 19, 21.

5 zeigt eine schematische Übersicht über weitere elektrische Vorwärtsgangstufen E2.1, E2.2, E2.3, E2.4, die sich mit dem in 1 und 2 gezeigten Getriebe 100 für den Antrieb mittels der dritten Antriebsvorrichtung 21 schalten lassen. Da die dritte Antriebsvorrichtung 21 ebenso wie die erste Antriebsvorrichtung 19 an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 angreift, entsprechen die elektrische Vorwärtsgangstufen E2.1, E2.2, E2.3, E2.4 den Verbrenner-Vorwärtsgangstufen V1, V2, V3, V4. Auf eine erneute Beschreibung wird daher verzichtet. 5 shows a schematic overview of further electric forward gears E2.1, E2.2, E2.3, E2.4, which are related to the in 1 and 2 Transmission 100 shown can be switched for the drive by means of the third drive device 21 . Since the third drive device 21, like the first drive device 19, acts on the first transmission input shaft 4.1, the electric forward gears E2.1, E2.2, E2.3, E2.4 correspond to the combustion engine forward gears V1, V2, V3, V4. A renewed description is therefore dispensed with.

Um bei Schaltvorgängen zwischen den elektrische Vorwärtsgangstufen E2.1, E2.2, E2.3, E2.4 einen Lastabfall an dem Abtrieb zu vermeiden, ist die Last durch die zweite Antriebsvorrichtung 20 stützbar.In order to avoid a load drop at the output when shifting between the electric forward gears E2.1, E2.2, E2.3, E2.4, the load can be supported by the second drive device 20.

Aus den 1 bis 5 ergibt sich, dass mit dem erfindungsgemäßen Getriebe für die erste Antriebsvorrichtung 19 und die zweite Antriebsvorrichtung 20 unabhängig voneinander eine für die jeweilige Antriebsvorrichtung vorgesehene Gangstufe gewählt werden kann. Dazu sind die Zwischenwellen 6.1, 6.2, an denen der erste und der dritte Radsatz 5.1, 5.3, mit dem insbesondere die Gangstufen der zweiten Antriebsvorrichtung 20 gebildet werden, von jeder der Getriebeeingangswellen 4.1, 4.2 einzeln über ein jeweiliges Gangschaltelement A, B, C, D ansprechbar. Die erste und zweite Antriebsvorrichtung 19, 20 sind demnach einander beliebig zuschaltbar.From the 1 until 5 it follows that with the transmission according to the invention for the first drive device 19 and the second drive device 20 a gear stage provided for the respective drive device can be selected independently of one another. For this purpose, the intermediate shafts 6.1, 6.2, on which the first and the third wheel set 5.1, 5.3, with which in particular the gear stages of the second drive device 20 are formed, are shifted individually by each of the transmission input shafts 4.1, 4.2 via a respective gear shifting element A, B, C, D responsive. The first and second drive device 19, 20 can therefore be connected to one another as desired.

Eine Synchronisation aller Schaltvorgänge ist in einer Ausführung jeweils durch Synchronisationsvorrichtungen an den Gangschaltelementen A, B, C, D, E, F realisiert. In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform dienen die Antriebsvorrichtungen 19, 20, 21, insbesondere die zweite und dritte Antriebsvorrichtungen 20, 21, die elektrische Maschinen sind, zur Synchronisation der an den Schaltvorgängen beteiligten Wellen.In one embodiment, all shifting operations are synchronized by synchronizing devices on the gear shifting elements A, B, C, D, E, F. In another preferred embodiment, the drive devices 19, 20, 21, in particular the second and third drive devices 20, 21, which are electrical machines, serve to synchronize the shafts involved in the switching processes.

Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes beschrieben. Dabei wird auf eine erneute Beschreibung bereits beschriebener Merkmale verzichtet und hauptsächlich auf die Unterscheide zu der vorherigen Ausführungsform eingegangen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert.Further embodiments of the transmission according to the invention are described below. A renewed description of features already described will be dispensed with and mainly the differences to the previous embodiment will be discussed. The same reference symbols refer to the same features and will not be explained again.

6 zeigt einen erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe 200 in einer zweiten Ausführungsform. Bei dem Getriebe 200 in der zweiten Ausführungsform ist entgegen dem Getriebe 100 in der ersten Ausführungsform das erste Gangschaltelement A zwischen dem fünften Festrad 10.5 und dem sechsten Festrad 10.6 an der ersten Getriebeeingangswelle 4.1 angeordnet. Es ergibt sich so eine in axialer Richtung kompakteres Getriebe 200. Dazu ist ein Durchgriff der ersten Zwischenwelle 6.1 durch das fünfte Festrad 10.5 nötig. 6 shows a drive train according to the invention with a transmission 200 in a second embodiment. In the case of the transmission 200 in the second embodiment, the first gear shifting element A is arranged between the fifth fixed wheel 10.5 and the sixth fixed wheel 10.6 on the first transmission input shaft 4.1, in contrast to the transmission 100 in the first embodiment. This results in a gear 200 that is more compact in the axial direction. This requires the first intermediate shaft 6.1 to reach through the fifth fixed wheel 10.5.

7 zeigt einen erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Getriebe 300 in einer dritten Ausführungsform. Bei dem Getriebe 300 in der zweiten Ausführungsform ist entgegen dem Getriebe 100 in der ersten Ausführungsform die erste Kupplung K1 als reibschlüssige Kupplung ausgeführt. Die erste Kupplung K1 ist in dieser Ausführungsform unter Last schaltbar und kann somit als Anfahrkupplung für Gangstufen, die lediglich mit der ersten Antriebsvorrichtung 19 betrieben werden, genutzt werden, ohne dass die zweite Antriebsvorrichtung 20 und/oder die dritte Antriebsvorrichtung 21 genutzt werden müssen. Es ist mit der ersten Kupplung K1 als Reibkupplung zudem auch möglich, die erste Antriebsvorrichtung 19 mittels der zweiten Antriebsvorrichtung 20 oder der dritten Antriebsvorrichtung 21 über einen Schwungstart anzulassen. Weiterhin ist mit der Reibkupplung ein Schutz vor einem Abwürgen der ersten Antriebsvorrichtung 19 beim Schalten der ersten Kupplung K1 sowie ein Überlastschutz aller Komponenten des Antriebsstrangs gegeben. 7 shows a drive train according to the invention with a transmission 300 in a third embodiment. In the transmission 300 in the second embodiment, unlike the transmission 100 in the first embodiment, the first clutch is Development K1 designed as a friction clutch. In this embodiment, the first clutch K1 can be shifted under load and can therefore be used as a starting clutch for gears that are only operated with the first drive device 19, without the second drive device 20 and/or the third drive device 21 having to be used. With the first clutch K1 as a friction clutch, it is also possible to start the first drive device 19 by means of the second drive device 20 or the third drive device 21 via a momentum start. Furthermore, the friction clutch provides protection against stalling of the first drive device 19 when shifting the first clutch K1 and overload protection for all components of the drive train.

8 zeigt ein Kraftfahrzeug 400 mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe 100, 200, 300 sowie eine erste Antriebsvorrichtung 19, eine zweite Antriebsvorrichtung 20 und eine dritte Antriebsvorrichtung 21, die jeweils auf das Getriebe 100, 200, 300 wirken. Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 400 einen Energiespeicher 30, mittels dem die zweite Antriebsvorrichtung 20 und/oder die dritte Antriebsvorrichtung 21 mit Energie versorgt werden, oder der durch die zweite Antriebsvorrichtung 20 und/oder die dritte Antriebsvorrichtung 21 bei deren Betrieb als Generator aufgeladen wird. Der Energiespeicher 30 ist vorzugsweise eine wiederaufladbare Batterie. 8th shows a motor vehicle 400 with a drive train according to the invention. The drive train includes a transmission 100, 200, 300 and a first drive device 19, a second drive device 20 and a third drive device 21, which each act on the transmission 100, 200, 300. Furthermore, the motor vehicle 400 includes an energy store 30, by means of which the second drive device 20 and/or the third drive device 21 are supplied with energy, or which is charged by the second drive device 20 and/or the third drive device 21 when they are operated as a generator. The energy store 30 is preferably a rechargeable battery.

Bezugszeichenlistereference list

4.14.1
erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
4.24.2
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
5.15.1
erster Radsatzfirst wheelset
5.25.2
zweiter Radsatzsecond wheelset
5.35.3
dritter Radsatzthird set of wheels
5.45.4
vierter Radsatzfourth wheelset
6.16.1
erste Zwischenwellefirst intermediate wave
6.26.2
zweite Zwischenwellesecond intermediate shaft
10.110.1
erstes Festradfirst fixed wheel
10.210.2
zweites Festradsecond fixed wheel
10.310.3
drittes Festradthird fixed wheel
10.410.4
viertes Festradfourth fixed wheel
10.510.5
fünftes Festradfifth fixed wheel
10.610.6
sechstes Festradsixth fixed wheel
10.710.7
siebtes Festradseventh fixed wheel
10.810.8
achtes Festradeighth fixed wheel
1111
Vorgelegewellecountershaft
12.112.1
erstes Losradfirst loose wheel
12.212.2
zweites Losradsecond loose wheel
1414
Abtriebsradoutput gear
1515
Differenzialdifferential
1616
Abtriebswelleoutput shaft
1717
Zahnradgear
1818
Zahnradgear
1919
erste Antriebsvorrichtungfirst drive device
2020
zweite Antriebsvorrichtungsecond drive device
2121
dritte Antriebsvorrichtungthird drive device
3030
Energiespeicherenergy storage
100100
Getriebetransmission
200200
Getriebetransmission
300300
Getriebetransmission
400400
Kraftfahrzeugmotor vehicle
AA
erstes Gangschaltelementfirst gear shift element
BB
zweites Gangschaltelementsecond gear shift element
CC
drittes Gangschaltelementthird gear shift element
DD
viertes Gangschaltelementfourth gear shift element
EE
fünftes Gangschaltelementfifth gear shift element
Ff
sechstes Gangschaltelementsixth gear shift element
i1i1
erste Übersetzungfirst translation
i2i2
zweite Übersetzungsecond translation
i3i3
dritte Übersetzungthird translation
i4i4
vierte Übersetzungfourth translation
i5i5
fünfte Übersetzungfifth translation
K1K1
erste Kupplungfirst clutch
PP
Feststellelementlocking element
V1V1
erste Verbrenner-Vorwärtsgangstufefirst combustion engine forward gear
V2v2
zweite Verbrenner-Vorwärtsgangstufesecond combustion engine forward gear
V3V3
dritte Verbrenner-Vorwärtsgangstufethird combustion engine forward gear
V4V4
vierte Verbrenner-Vorwärtsgangstufefourth combustion engine forward gear
E1.1E1.1
erste elektrische Vorwärtsgangstufefirst electric forward gear
E1.2E1.2
zweite elektrische Vorwärtsgangstufesecond electric forward gear
E2.1E2.1
erste elektrische Vorwärtsgangstufefirst electric forward gear
E2.2E2.2
zweite elektrische Vorwärtsgangstufesecond electric forward gear
E2.3E2.3
dritte elektrische Vorwärtsgangstufethird electric forward gear
E2.4E2.4
vierte elektrische Vorwärtsgangstufefourth electric forward gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102010030573 A1 [0004]DE 102010030573 A1 [0004]
  • EP 2450597 A1 [0006, 0007]EP 2450597 A1 [0006, 0007]

Claims (15)

Getriebe (100, 200, 300) für ein Kraftfahrzeug (400), umfassend: eine erste Getriebeeingangswelle (4.1) mit mindestens einem Radsatz (5.2, 5.4) zum Bilden einer Gangstufe; eine zweite Getriebeeingangswelle (4.2); eine erste Zwischenwelle (6.1) sowie eine zweite Zwischenwelle (6.2) jeweils mit mindestens einem Radsatz (5.1, 5.3) zum Bilden je einer Gangstufe; mindestens eine Vorgelegewelle (11), die antriebswirksam mit einem Abtrieb verbunden ist; mehrere Gangschaltelemente (A, B, C, D, E, F), wobei bei geschlossenem Gangschaltelement (A, B, C, D, E, F) jeweils eine Getriebeeingangswelle (4.1, 4.2) über einen dem Gangschaltelement (A, B, C, D, E, F) zugeordneten Radsatz (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) mit einer Vorgelegewelle (11) antriebswirksam verbunden ist, wobei je Radsatz (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) ein an der jeweiligen Getriebeeingangswelle (4.1, 4.2) oder Zwischenwelle (6.1, 6.2) gelagertes Zahnrad vorgesehen ist, das mit je einem an einer Vorgelegewelle (11) gelagerten Zahnrad kämmt, und wobei die erste Getriebeeingangswelle (4.1) dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit einer ersten Antriebsvorrichtung (19) des Kraftfahrzeugs (400) verbunden zu werden und die zweite Getriebeeingangswelle (4.2) dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit einer zweiten Antriebsvorrichtung (20) des Kraftfahrzeugs (400) verbunden zu werden, und wobei die erste Getriebeeingangswelle (4.1) mittels eines ersten Gangschaltelements (A) antriebswirksam und lösbar mit der ersten Zwischenwelle (6.1) und mittels eines zweiten Gangschaltelements (B) antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Zwischenwelle (6.2) verbindbar ist, und wobei die zweite Getriebeeingangswelle (4.2) mittels eines dritten Gangschaltelements (C) antriebswirksam und lösbar mit der ersten Zwischenwelle (6.1) und mittels eines vierten Gangschaltelements (D) antriebswirksam und lösbar mit der zweiten Zwischenwelle (6.2) verbindbar ist.Transmission (100, 200, 300) for a motor vehicle (400), comprising: a first transmission input shaft (4.1) with at least one wheel set (5.2, 5.4) for forming a gear stage; a second transmission input shaft (4.2); a first intermediate shaft (6.1) and a second intermediate shaft (6.2), each with at least one wheel set (5.1, 5.3) for forming a gear stage; at least one countershaft (11) drivingly connected to an output; several gear shifting elements (A, B, C, D, E, F), with the gear shifting element (A, B, C, D, E, F) being closed, a respective transmission input shaft (4.1, 4.2) connected to the gear shifting element (A, B, C, D, E, F) associated wheelset (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) with a countershaft (11) is drivingly connected, wherein for each wheel set (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) there is a gear wheel mounted on the respective transmission input shaft (4.1, 4.2) or intermediate shaft (6.1, 6.2) which meshes with a gear wheel mounted on a countershaft (11), and wherein the first transmission input shaft (4.1) is designed to be drivingly connected to a first drive device (19) of the motor vehicle (400) and the second transmission input shaft (4.2) is designed to be drivingly connected to a second drive device (20) of the motor vehicle (400) to be connected, and where the first transmission input shaft (4.1) can be drivingly and detachably connected to the first intermediate shaft (6.1) by means of a first gear shift element (A) and can be drivingly and detachably connected to the second intermediate shaft (6.2) by means of a second gear shift element (B), and wherein the second transmission input shaft (4.2) can be drivingly and detachably connected to the first intermediate shaft (6.1) by means of a third gear shift element (C) and can be drivingly and detachably connected to the second intermediate shaft (6.2) by means of a fourth gear shift element (D). Getriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 1, wobei an der ersten Zwischenwelle (6.1) ein erster Radsatz (5.1) mit einer ersten Übersetzung (i1), an der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) ein zweiter und vierter Radsatz (5.2, 5.4) mit einer zweiten und einer vierten Übersetzung (i2, i4) und an der zweiten Zwischenwelle (6.2) ein dritter Radsatz (5.3) mit einer dritten Übersetzung (i3) angeordnet ist bzw. sind.Gears (100, 200, 300) to claim 1 , wherein on the first intermediate shaft (6.1) a first gear set (5.1) with a first gear ratio (i1), on the first transmission input shaft (4.1) a second and fourth gear set (5.2, 5.4) with a second and a fourth gear ratio (i2, i4) and a third wheel set (5.3) with a third gear ratio (i3) is or are arranged on the second intermediate shaft (6.2). Getriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 2, wobei die erste Übersetzung (i1) größer ist als die zweite Übersetzung (i2), die zweite Übersetzung (i2) größer ist als die dritte Übersetzung (i3) und die dritte Übersetzung (i3) größer ist als die vierte Übersetzung (i4).Gears (100, 200, 300) to claim 2 , wherein the first gear ratio (i1) is greater than the second gear ratio (i2), the second gear ratio (i2) is greater than the third gear ratio (i3) and the third gear ratio (i3) is greater than the fourth gear ratio (i4). Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeeingangswelle (4.1) mittels einer ersten Kupplung (K1) antriebswirksam und lösbar mit der ersten Antriebsvorrichtung (19) des Kraftfahrzeugs (400) verbindbar ist.Transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (4.1) can be drivingly and detachably connected to the first drive device (19) of the motor vehicle (400) by means of a first clutch (K1). Getriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 4, wobei die erste Kupplung (K1) kraft- oder formschlüssig ausgebildet ist.Gears (100, 200, 300) to claim 4 , wherein the first clutch (K1) is designed to be non-positive or positive. Getriebe (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der erste Radsatz (5.1) durch ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle (6.1) verbundenes erstes Festrad (10.1) und ein drehfest mit einer Vorgelegewelle (11) verbundenes zweites Festrad (10.5) gebildet ist und der dritte Radsatz (5.3) durch ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle (6.2) verbundenes drittes Festrad (10.3) und ein drehfest mit einer Vorgelegewelle (11) verbundenes viertes Festrad (10.6) gebildet ist.Transmission (100, 200, 300) according to one of claims 2 until 5 , wherein the first wheel set (5.1) is formed by a first fixed wheel (10.1) connected in a torque-proof manner to the first intermediate shaft (6.1) and a second fixed wheel (10.5) connected in a torque-proof manner to a countershaft (11) and the third wheel set (5.3) by a a third fixed wheel (10.3) connected in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft (6.2) and a fourth fixed wheel (10.6) connected in a rotationally fixed manner to a countershaft (11). Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Vorgelegewellen (11) ausgebildet sind und ein an der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) gelagertes Festrad (10.5, 10.6) mit zwei an unterschiedlichen Vorgelegewellen (11) gelagerten Losrädern (12.1, 12.2) zum Bilden von zwei Radsätzen (5.2, 5.4) kämmt.Transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein two countershafts (11) are formed and a fixed wheel (10.5, 10.6) mounted on the first transmission input shaft (4.1) with two loose wheels (12.1 , 12.2) to form two wheel sets (5.2, 5.4). Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Paar Gangschaltelement (A, B, C, D, E, F) in einem Doppelschaltelement zusammengefasst ist.Transmission (100, 200, 300) according to any one of the preceding claims, wherein at least one pair of gear shifting elements (A, B, C, D, E, F) is combined in a double shifting element. Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeeingangswelle (4.1) dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit einer dritten Antriebsvorrichtung (21) des Kraftfahrzeugs (400) verbunden zu werden.Transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (4.1) is designed to be drivingly connected to a third drive device (21) of the motor vehicle (400). Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Gangschaltelement (A, B) zum Verbinden der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) mit einer Zwischenwelle (6.1, 6.2) an der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) zwischen zwei Radsätzen (5.2, 5.4) angeordnet ist.Transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein a gear shift element (A, B) for connecting the first transmission input shaft (4.1) to an intermediate shaft (6.1, 6.2) on the first transmission input shaft (4.1) between two wheel sets (5.2 , 5.4) is arranged. Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Gangschaltelement (A, B, C, D, E, F) an einer Vorgelegewelle (11) angeordnet ist.Transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, wherein at least one gear shifting element (A, B, C, D, E, F) is arranged on a countershaft (11). Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug (400) mit einem Getriebe (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie mit einer ersten Antriebsvorrichtung (19) zum Antreiben der ersten Getriebeeingangswelle (4.1) und einer zweiten Antriebsvorrichtung (20) zum Antreiben der zweiten Getriebeeingangswelle (4.2).Drive train for a motor vehicle (400) with a transmission (100, 200, 300) according to one of the preceding claims, and with a first drive device (19) for driving the first Transmission input shaft (4.1) and a second drive device (20) for driving the second transmission input shaft (4.2). Antriebsstrang nach Anspruch 12 mit einer dritten Antriebsvorrichtung (21) zum Antreiben der ersten Getriebeeingangswelle (4.1).drive train after claim 12 with a third drive device (21) for driving the first transmission input shaft (4.1). Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die erste Antriebsvorrichtung (19) eine Verbrennungskraftmaschine ist und die zweite und/oder die dritten Antriebsvorrichtung (20, 21) elektrische Maschinen sind.Powertrain according to one of Claims 12 or 13 , wherein the first drive device (19) is an internal combustion engine and the second and/or the third drive device (20, 21) are electrical machines. Kraftfahrzeug (400) mit einem Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 12 bis 14.Motor vehicle (400) with a drive train according to one of Claims 12 until 14 .
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