DE102022203377A1

DE102022203377A1 - Motor vehicle transmission for an at least partially electrically driven motor vehicle

Info

Publication number: DE102022203377A1
Application number: DE102022203377.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Martin; Ingo Pfannkuchen; Bernard Hunold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-04-05
Filing date: 2022-04-05
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CN219932868U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe (6), umfassend eine Antriebswelle (10), eine Abtriebswelle (13), eine Zwischenwelle (12), einen Planetenradsatz (16) sowie eine erste Stirnradstufe (14) und eine zweite Stirnradstufe (15), wobei der Planetenradsatz (16) ein erstes Element (18), ein zweites Element (19) und ein drittes Element (20) aufweist. Zumindest funktional sind ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C) vorgesehen. Die erste Stirnradstufe (14) koppelt die Antriebswelle mit mindestens einer Vorgelegewelle (11), welche zudem über die zweite Stirnradstufe (15) jeweils mit der Zwischenwelle (12) gekoppelt ist. Das zweite Element (19) des Planetenradsatzes (16) ist drehfest mit der Abtriebswelle (13) verbunden, während das dritte Element (20) des Planetenradsatzes (16) festgesetzt ist. Zudem ist das erste Schaltelement (A) dazu eingerichtet, im betätigten Zustand das erste Element (18) des Planetenradsatzes (16) und die Zwischenwelle (12) drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Schaltelement (B) ist dazu eingerichtet, im betätigten Zustand die Antriebswelle (10) und das erste Element (18) des Planetenradsatzes (16) drehfest miteinander in Verbindung zu bringen. Schließlich ist das dritte Schaltelement (C) dazu eingerichtet, im betätigten Zustand die Zwischenwelle (12) und das zweite Element (19) des Planetenradsatzes (16) drehfest miteinander zu verbinden.The invention relates to a motor vehicle transmission (6), comprising a drive shaft (10), an output shaft (13), an intermediate shaft (12), a planetary gear set (16) and a first spur gear stage (14) and a second spur gear stage (15), wherein the Planetary gear set (16) has a first element (18), a second element (19) and a third element (20). At least functionally, a first switching element (A), a second switching element (B) and a third switching element (C) are provided. The first spur gear stage (14) couples the drive shaft to at least one countershaft (11), which is also coupled to the intermediate shaft (12) via the second spur gear stage (15). The second element (19) of the planetary gear set (16) is connected to the output shaft (13) in a rotationally fixed manner, while the third element (20) of the planetary gear set (16) is fixed. In addition, the first switching element (A) is designed to connect the first element (18) of the planetary gear set (16) and the intermediate shaft (12) to one another in a rotationally fixed manner when actuated. The second switching element (B) is designed to connect the drive shaft (10) and the first element (18) of the planetary gear set (16) to one another in a rotationally fixed manner when actuated. Finally, the third switching element (C) is designed to connect the intermediate shaft (12) and the second element (19) of the planetary gear set (16) to one another in a rotationally fixed manner when actuated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle, welche für eine antriebswirksame Verbindung mit einer Antriebsmaschine, bevorzugt einer Elektromaschine, ausgebildet ist, eine Abtriebswelle, eine Zwischenwelle, einen Planetenradsatz sowie eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe, wobei der Planetenradsatz ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetenträgers und eines Hohlrades aufweist, und wobei zumindest funktional ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement vorgesehen sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit mit einem vorgenannten Kraftfahrzeuggetriebe, einen Antriebsstrang sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuggetriebes.The invention relates to a motor vehicle transmission for an at least partially electrically driven motor vehicle, comprising a drive shaft which is designed for a drive-effective connection to a drive machine, preferably an electric machine, an output shaft, an intermediate shaft, a planetary gear set and a first spur gear stage and a second spur gear stage, wherein the planetary gear set has a first element, a second element and a third element in the form of a sun gear, a planet carrier and a ring gear, and at least functionally a first switching element, a second switching element and a third switching element are provided. The invention further relates to a drive unit with an aforementioned motor vehicle transmission, a drive train and a method for operating a motor vehicle transmission.

Bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird zum Teil in einem jeweiligen Antriebsstrang zwischen einer jeweiligen Elektromaschine und Antriebsrädern des jeweiligen Kraftfahrzeuges ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen, um eine Übersetzung einer Antriebsbewegung der Elektromaschine insbesondere ins Langsame zu den Antriebsrädern vorzunehmen. Neben eingängig ausgebildeten Getrieben kommen insbesondere bei Hybrid- und Elektro-Nutzfahrzeugen hierbei auch Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung, bei denen zwei oder mehr Gänge geschaltet werden können.In the case of hybrid and electric vehicles, a motor vehicle transmission is partly provided in a respective drive train between a respective electric machine and drive wheels of the respective motor vehicle in order to translate a drive movement of the electric machine, in particular into a slow one, to the drive wheels. In addition to single-speed transmissions, motor vehicle transmissions in which two or more gears can be shifted are also used, particularly in hybrid and electric commercial vehicles.

Aus der US 10,994,598 B2 geht eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug hervor, wobei sich diese Antriebseinheit aus einem Kraftfahrzeuggetriebe und einer Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine zusammensetzt. Die Elektromaschine ist drehfest mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden, wobei die Antriebswelle zum einen durch Betätigen eines ersten Schaltelements über eine erste Stirnradstufe sowie einer erste Zwischenwelle mit einem Planetenträger eines Planetenradsatzes gekoppelt sowie zum anderen durch Schließen eines zweiten Schaltelements über eine zweite Stirnradstufe sowie einer zweiten Zwischenwelle mit einem Sonnenrad des Planetenradsatzes gekoppelt werden kann. Ein Hohlrad des Planetenradsatzes ist drehfest mit einer Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden, welche über eine weitere Stirnradstufe mit einem Differentialradsatz des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt ist. Ferner ist noch ein drittes Schaltelement vorgesehen, durch dessen Betätigung das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden werden und hierdurch ein Verblocken des Planetenradsatzes erreicht wird. Durch selektive Betätigung der Schaltelemente können dabei drei unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden.From the US 10,994,598 B2 discloses a drive unit for an electric vehicle, this drive unit being composed of a motor vehicle transmission and a drive machine in the form of an electric machine. The electric machine is connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft of the motor vehicle transmission, the drive shaft being coupled to a planet carrier of a planetary gear set on the one hand by actuating a first switching element via a first spur gear stage and a first intermediate shaft and on the other hand by closing a second switching element via a second spur gear stage and a second one Intermediate shaft can be coupled to a sun gear of the planetary gear set. A ring gear of the planetary gear set is connected in a rotationally fixed manner to an output shaft of the motor vehicle transmission, which is coupled via a further spur gear stage to a differential gear set of the motor vehicle transmission. Furthermore, a third switching element is provided, through the actuation of which the sun gear and the ring gear of the planetary gear set are connected to one another in a rotationally fixed manner and thereby locking of the planetary gear set is achieved. By selectively actuating the switching elements, three different gears can be represented between the drive shaft and the output shaft.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei welchem zumindest drei unterschiedliche Gänge bei kompaktem Aufbau und gutem Wirkungsgrad des Getriebes schaltbar sind.Based on the prior art described above, the object of the present invention is to create a motor vehicle transmission in which at least three different gears can be switched with a compact structure and good efficiency of the transmission.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine Antriebseinheit, welche ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe aufweist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 12. Des Weiteren betrifft Anspruch 13 einen Antriebsstrang eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe oder eine dieses aufweisende Antriebseinheit vorgesehen ist. Schließlich hat noch Anspruch 14 ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes zum Gegenstand.This task is solved based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims each reflect advantageous developments of the invention. A drive unit which has a motor vehicle transmission according to the invention is further the subject of claim 12. Furthermore, claim 13 relates to a drive train of an at least partially electrically driven motor vehicle, in which a motor vehicle transmission according to the invention or a drive unit having this is provided. Finally, claim 14 also relates to a method for operating a motor vehicle transmission according to the invention.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeuggetriebe eine Antriebswelle, welche für eine antriebswirksame Verbindung mit einer Antriebsmaschine, bevorzugt einer Elektromaschine, ausgebildet ist, eine Abtriebswelle, eine Zwischenwelle, einen Planetenradsatz sowie eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe. Der Planetenradsatz weist ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetenträgers und eines Hohlrades auf. Ferner sind zumindest funktional ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement vorgesehen.According to the invention, a motor vehicle transmission comprises a drive shaft, which is designed for a driving connection with a drive machine, preferably an electric machine, an output shaft, an intermediate shaft, a planetary gear set and a first spur gear stage and a second spur gear stage. The planetary gear set has a first element, a second element and a third element in the form of a sun gear, a planet carrier and a ring gear. Furthermore, at least functionally, a first switching element, a second switching element and a third switching element are provided.

Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten vorgenommen werden kann, wobei hierzu ggf. ein zugehöriges, zumindest funktional vorgesehenes Schaltelement zu betätigen ist. Die jeweilige Welle kann Komponenten dabei durch einen entsprechenden Verlauf axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als kurzes Zwischenstück vorliegen, über welches lediglich eine radiale oder kurze axiale Verbindung verwirklicht ist.For the purposes of the invention, a “shaft” is to be understood as meaning a rotatable component of the transmission, via which power flow can be guided between components, whereby an associated, at least functionally provided switching element may have to be actuated for this purpose. The respective shaft can connect components to one another axially or radially or both axially and radially through a corresponding course. The respective shaft can also be present as a short intermediate piece, via which only a radial or short axial connection is achieved.

Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse des Getriebes gemeint, parallel zu welcher Rotationsachsen von rotierbaren Komponenten des Getriebes, insbesondere der Wellen des Getriebes, von Stirnrädern der Stirnradstufen und der Elemente des Planetenradsatzes, angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann jeweils eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer jeweiligen Komponente des Getriebes zu verstehen.For the purposes of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis of the transmission, parallel to which axes of rotation of rotatable components of the transmission, in particular the shafts of the transmission, spur gears of the spur gear stages and the elements of the planetary gear set, are arranged. Under “radial” is then to understand an orientation in the diameter direction of a respective component of the transmission.

Die Antriebswelle ist bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe dafür vorgesehen, eine antriebswirksame Verbindung mit einer Antriebsmaschine herzustellen. Dazu ist die Antriebswelle insbesondere mit einer Anschlussstelle ausgestattet, an welcher eine Koppelung der Antriebswelle mit der Antriebsmaschine ausgebildet werden kann. Dabei liegt diese Koppelung zwischen der Antriebsmaschine und der Antriebswelle in der Form vor, dass im verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes zwischen einer Drehzahl der Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes und einer Drehzahl der Antriebsmaschine stets ein festes Drehzahlverhältnis vorherrscht. So kann im Rahmen der Erfindung zwischen der Antriebswelle und der Antriebsmaschine ggf. noch mindestens eine weitere Übersetzungsstufe, wie beispielsweise eine Stirnradstufe und/oder eine Planetenstufe, vorgesehen sein, über welche eine Vorübersetzung einer Drehbewegung der Antriebsmaschine auf die Antriebswelle darstellbar ist. Besonders bevorzugt erfolgt aber an der Antriebswelle des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes eine drehfeste Anbindung der Antriebsmaschine, so dass die Antriebsmaschine und die Antriebswelle im Betrieb unter derselben Drehzahl laufen.In the motor vehicle transmission according to the invention, the drive shaft is intended to establish a driving connection with a drive machine. For this purpose, the drive shaft is in particular equipped with a connection point at which a coupling of the drive shaft to the drive machine can be formed. This coupling between the drive machine and the drive shaft is such that, in the installed state of the motor vehicle transmission, a fixed speed ratio always prevails between a speed of the drive shaft of the motor vehicle transmission and a speed of the drive machine. In the context of the invention, at least one further transmission stage, such as a spur gear stage and/or a planetary stage, can be provided between the drive shaft and the drive machine, via which a pre-translation of a rotary movement of the drive machine onto the drive shaft can be represented. Particularly preferably, however, there is a rotationally fixed connection of the drive machine to the drive shaft of the motor vehicle transmission according to the invention, so that the drive machine and the drive shaft run at the same speed during operation.

Die Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes ist insbesondere dafür ausgebildet, in einem verbauten Zustand des Kraftfahrzeuggetriebes in einem Antriebsstrang eine Verbindung zu Komponenten herzustellen, die im Antriebsstrang in Kraftflussrichtung bei Antrieb über die Antriebsmaschine abtriebsseitig auf das Kraftfahrzeuggetriebe folgen. Dabei kann über die Abtriebswelle eine Koppelung mit einem achsparallel hierzu angeordneten Differentialradsatz hergestellt sein. Insbesondere ist die Abtriebswelle dabei über mindestens eine Stirnradstufe mit dem Differentialradsatz gekoppelt. Die Anordnung nach einer der vorgenannten Varianten eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang. Bei Ausführung als Querdifferential wird über den Differentialradsatz dann insbesondere eine Koppelung der Abtriebswelle mit achsparallel zu der Abtriebswelle liegenden Wellen hergestellt.The output shaft of the motor vehicle transmission is designed in particular to establish a connection to components in a drive train when the motor vehicle transmission is installed, which follow the motor vehicle transmission on the output side in the drive train in the direction of power flow when driven via the drive machine. A coupling can be established via the output shaft with a differential gear set arranged axially parallel to it. In particular, the output shaft is coupled to the differential gear set via at least one spur gear stage. The arrangement according to one of the aforementioned variants is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned transversely to the direction of travel of the motor vehicle. When designed as a transverse differential, the differential gear set then produces a coupling of the output shaft with shafts that are axially parallel to the output shaft.

Besonders bevorzugt ist die Abtriebswelle aber für einen Abtrieb an einem axialen Ende des Kraftfahrzeuggetriebes ausgebildet, welches entgegengesetzt zu einem axialen Ende liegt, an dem eine Einleitung einer Antriebsbewegung einer dem Getriebe vorgeschalteten Antriebsmaschine in die Antriebswelle stattfinden kann. Dadurch sind ein Antrieb über die Antriebswelle und ein Abtrieb über die Abtriebswelle an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang. Eine Eingangsseite eines nachfolgenden Differentialradsatzes ist hierbei dann bevorzugt koaxial zu der Abtriebswelle platziert, wobei über den Differentialradsatz dann bei Ausführung als Querdifferential eine Koppelung der Abtriebswelle insbesondere zu quer zur Abtriebswelle verlaufenden Wellen hergestellt wird. Prinzipiell kann eine Einbaulage des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes koaxial oder achsparallel zu einer Antriebsmaschine sowie längs oder quer im Fahrzeug je nach Ausführung des Differenzialabtriebs erfolgen.However, the output shaft is particularly preferably designed for an output at an axial end of the motor vehicle transmission, which is opposite to an axial end at which a drive movement of a drive machine upstream of the transmission can be initiated into the drive shaft. As a result, a drive via the input shaft and an output via the output shaft are placed at opposite axial ends of the transmission. A transmission designed in this way is suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned in the direction of travel of the motor vehicle. An input side of a subsequent differential gear set is then preferably placed coaxially to the output shaft, with the differential gear set then, when designed as a transverse differential, producing a coupling of the output shaft, in particular to shafts running transversely to the output shaft. In principle, the motor vehicle transmission according to the invention can be installed coaxially or parallel to the axis of a drive machine and longitudinally or transversely in the vehicle, depending on the design of the differential output.

Der Planetenradsatz setzt sich aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element zusammen, wobei die Elemente des Planetenradsatzes dabei durch ein Sonnenrad, einen Planetensteg und ein Hohlrad gebildet sind. Besonders bevorzugt liegt der Planetenradsatz dabei als Minus-Planetensatz vor, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert führt, wobei das mindestens eine Planetenrad dabei sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem Hohlrad im Zahneingriff steht. Bei einer Ausführung des Planetenradsatzes als Minus-Planetensatz handelt es sich dann insbesondere bei dem ersten Element des Planetenradsatzes um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element des Planetenradsatzes um den Planetensteg und bei dem dritten Element des Planetenradsatzes um das Hohlrad.The planetary gear set is composed of a first element, a second element and a third element, the elements of the planetary gear set being formed by a sun gear, a planetary web and a ring gear. The planetary gear set is particularly preferably in the form of a negative planetary gear set, in which the planetary web guides at least one planetary gear in a rotatable manner, with the at least one planetary gear meshing with both the sun gear and the ring gear. If the planetary gear set is designed as a minus planetary gear set, the first element of the planetary gear set is then in particular the sun gear, the second element of the planetary gear set is the planetary web and the third element of the planetary gear set is the ring gear.

Alternativ dazu könnte der Planetenradsatz prinzipiell aber auch als Plus-Planetensatz ausgebildet sein. In diesem Fall ist in dem Planetensteg des Planetenradsatzes dann mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem Hohlrad im Zahneingriff steht. Zudem kämmen die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares untereinander. Im Unterschied zu einer Ausführung als Minus-Planetensatz handelt es sich dann bevorzugt bei dem ersten Element des Planetenradsatzes um das Sonnenrad, bei dem zweiten Element des Planetenradsatzes um das Hohlrad und bei dem dritten Element des Planetenradsatzes um den Planetensteg. Im Vergleich zu einer Ausführung als Minus-Planetensatz ist zudem eine Standübersetzung des Planetenradsatzes um Eins zu erhöhen. Wie vorstehend bereits beschrieben, ist der Planetenradsatz des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes im Sinne der Erfindung aber bevorzugt als Minus-Planetensatz auszuführen. Weiter bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe genau ein Planetenradsatz vorgesehen.Alternatively, the planetary gear set could in principle also be designed as a plus planetary gear set. In this case, at least one pair of planet gears is then rotatably mounted in the planetary web of the planetary gear set, of which one planet gear is in mesh with the sun gear and one planet gear is in mesh with the ring gear. In addition, the planetary gears of the at least one pair of planetary gears mesh with one another. In contrast to an embodiment as a negative planetary gear set, the first element of the planetary gear set is then preferably the sun gear, the second element of the planetary gear set is the ring gear and the third element of the planetary gear set is the planetary web. In comparison to a version with a negative planetary gear set, the stationary gear ratio of the planetary gear set must also be increased by one. As already described above, the planetary gear set of the motor vehicle transmission according to the invention is preferably designed as a minus planetary set within the meaning of the invention. More preferably, exactly one planetary gear set is provided in the motor vehicle transmission according to the invention.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe verfügt zumindest funktional über ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement, durch deren selektive Betätigung insbesondere unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes dargestellt werden können. Besonders bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe von der Funktion her genau drei Schaltelemente vorgesehen, wobei über diese Schaltelemente zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle weiter bevorzugt dann genau drei unterschiedliche Gänge schaltbar sind. Prinzipiell könnten aber im Rahmen der Erfindung neben dem ersten Schaltelement, dem zweiten Schaltelement und dem dritten Schaltelement zumindest funktional noch ein oder mehrere, weitere Schaltelemente vorgesehen sein.The motor vehicle transmission according to the invention has, at least functionally, a first switching element, a second switching element and a third switching element, through the selective actuation of which, in particular, different gears can be represented between the drive shaft and the output shaft of the motor vehicle transmission. Particularly preferably, in terms of function, exactly three switching elements are provided in the motor vehicle transmission according to the invention, with exactly three different gears being able to be switched between the drive shaft and the output shaft via these switching elements. In principle, within the scope of the invention, in addition to the first switching element, the second switching element and the third switching element, one or more further switching elements could be provided, at least functionally.

Dass ein jeweiliges Schaltelement „zumindest funktional“ vorgesehen ist, bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe zumindest die jeweilige Funktion des jeweiligen Schaltelements abgebildet ist. Dabei können die Schaltelemente im Einzelnen tatsächlich physisch als Einzelschaltelement vorliegen oder ihre Funktion wird durch eine andere Komponente abgebildet, wie beispielsweise eine Schalteinrichtung. Eine die Funktion abbildende Komponente kann hierbei dann die Funktion von zwei oder mehr Schaltelementen in einer Einrichtung vereinigen.The fact that a respective switching element is provided “at least functionally” means in the sense of the invention that at least the respective function of the respective switching element is represented in the motor vehicle transmission according to the invention. The switching elements can actually be physically present as individual switching elements or their function is represented by another component, such as a switching device. A component that represents the function can then combine the function of two or more switching elements in one device.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die erste Stirnradstufe die Antriebswelle mit mindestens einer Vorgelegewelle koppelt, welche zudem über die zweite Stirnradstufe jeweils mit der Zwischenwelle gekoppelt ist. Ferner ist das zweite Element des Planetenradsatzes drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, während das dritte Element des Planetenradsatzes festgesetzt ist. Das erste Schaltelement ist dazu eingerichtet, im betätigten Zustand das erste Element des Planetenradsatzes und die Zwischenwelle drehfest miteinander zu verbinden, wohingegen das zweite Schaltelement dazu eingerichtet ist, im betätigten Zustand die Antriebswelle und das erste Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung zu bringen. Zudem ist das dritte Schaltelement dazu eingerichtet ist, im betätigten Zustand die Zwischenwelle und das zweite Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander zu verbinden.The invention now includes the technical teaching that the first spur gear stage couples the drive shaft with at least one countershaft, which is also coupled to the intermediate shaft via the second spur gear stage. Furthermore, the second element of the planetary gear set is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner, while the third element of the planetary gear set is fixed. The first switching element is set up to connect the first element of the planetary gear set and the intermediate shaft to one another in a rotationally fixed manner in the actuated state, whereas the second switching element is set up to connect the drive shaft and the first element of the planetary gear set to one another in a rotationally fixed manner in the actuated state. In addition, the third switching element is designed to connect the intermediate shaft and the second element of the planetary gear set to one another in a rotationally fixed manner in the actuated state.

Mit anderen Worten ist also die Antriebswelle über die erste Stirnradstufe permanent mit einer oder mehreren Vorgelegewellen gekoppelt, die über die zweite Stirnradstufe ständig mit der Zwischenwelle gekoppelt ist bzw. die im Einzelnen jeweils über die zweite Stirnradstufe permanent mit der Zwischenwelle gekoppelt sind. Insofern besteht zwischen der Antriebswelle und der oder den Vorgelegewellen ein festes, über die erste Stirnradstufe definiertes Drehzahlverhältnis. Ebenso rotieren auch die Zwischenwelle und die eine oder die mehreren Vorgelegewellen gemeinsam mit einem festen Drehzahlverhältnis, welches durch ein Übersetzungsverhältnis der zweiten Stirnradstufe definiert ist. Ferner stehen das zweite Element des Planetenradsatzes und die Abtriebswelle permanent drehfest miteinander in Verbindung und rotieren dementsprechend stets mit derselben Drehzahl. Das dritte Element des Planetenradsatzes ist permanent festgesetzt und damit ständig an einer Drehbewegung gehindert.In other words, the drive shaft is permanently coupled via the first spur gear stage to one or more countershafts, which are constantly coupled to the intermediate shaft via the second spur gear stage or which, in particular, are permanently coupled to the intermediate shaft via the second spur gear stage. In this respect, there is a fixed speed ratio between the drive shaft and the countershaft(s), defined via the first spur gear stage. Likewise, the intermediate shaft and the one or more countershafts also rotate together at a fixed speed ratio, which is defined by a gear ratio of the second spur gear stage. Furthermore, the second element of the planetary gear set and the output shaft are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner and therefore always rotate at the same speed. The third element of the planetary gear set is permanently fixed and is therefore constantly prevented from rotating.

Ein betätigter Zustand des zumindest funktional vorgesehenen, ersten Schaltelements hat eine drehfeste Verbindung des ersten Elements des Planetenradsatzes und der Zwischenwelle zur Folge, so dass das erste Element des Planetenradsatzes und die Zwischenwelle in der Folge gemeinsam rotieren. Wird dagegen das zumindest funktional vorgesehene, zweite Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt, so wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem ersten Element des Planetenradsatzes hergestellt, wodurch die Antriebswelle und das erste Element des Planetenradsatzes gemeinsam rotieren. Schließlich hat ein betätigter Zustand des zumindest funktional vorgesehenen, dritten Schaltelements die drehfeste Verbindung zwischen der Zwischenwelle und dem zweiten Element des Planetenradsatzes zur Folge, so dass die Zwischenwelle und das zweite Element des Planetenradsatzes gemeinsam rotieren.An actuated state of the at least functionally provided first switching element results in a rotationally fixed connection of the first element of the planetary gear set and the intermediate shaft, so that the first element of the planetary gear set and the intermediate shaft subsequently rotate together. If, on the other hand, the at least functionally provided second switching element is transferred to a closed state, a rotationally fixed connection is established between the drive shaft and the first element of the planetary gear set, whereby the drive shaft and the first element of the planetary gear set rotate together. Finally, an actuated state of the at least functionally provided third switching element results in the rotationally fixed connection between the intermediate shaft and the second element of the planetary gear set, so that the intermediate shaft and the second element of the planetary gear set rotate together.

Der permanent festgesetzte Zustand des dritten Elements des Planetenradsatzes ist insbesondere dadurch realisiert, dass das dritte Element drehfest mit einem permanent festgesetzten, drehfesten Bauelement verbunden ist. Dabei handelt es sich bei dem drehfesten Bauelement bevorzugt um ein Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes, einen Teil des Getriebegehäuses oder eine hiermit drehfest verbundene Komponente. Das dritte Element des Planetenradsatzes könnte hierbei auch einstückig mit dem drehfesten Bauelement ausgeführt sein.The permanently fixed state of the third element of the planetary gear set is realized in particular in that the third element is connected in a rotationally fixed manner to a permanently fixed, rotationally fixed component. The rotationally fixed component is preferably a gear housing of the motor vehicle transmission, a part of the gear housing or a component connected to it in a rotationally fixed manner. The third element of the planetary gear set could also be designed in one piece with the non-rotatable component.

Die erfindungsgemäße Ausführung eines Kraftfahrzeuggetriebes hat den Vorteil, dass durch die Kombination des Planetenradsatzes mit den beiden Stirnradstufen ein kompakt bauendes Getriebe verwirklicht werden kann, bei welchem über die zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden können. Von den Stirnradstufen und dem Planetenradsatz ist der Planetenradsatz hierbei abtriebsseitig vorgesehen, was den Vorteil hat, dass bei dem Planetenradsatz durch Kraftverteilung auf insbesondere mehrere Planeten bei gleicher Zahnbreite höhere Lasten aufgenommen werden können und der Planetenradsatz dementsprechend höher belastbar ist. Zudem zeichnet sich das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe durch einen guten Verzahnungswirkungsgrad aus. Insgesamt lässt sich hierdurch also ein kompakt bauendes Kraftfahrzeuggetriebe mit gutem Wirkungsgrad verwirklichen, bei welchem mindestens drei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge schaltbar sind.The inventive design of a motor vehicle transmission has the advantage that by combining the planetary gear set with the two spur gear stages, a compact transmission can be realized, in which several different gear ratios can be represented as gears between the drive shaft and the output shaft via the at least functionally provided switching elements. Of the spur gear stages and the planetary gear set, the planetary gear set is provided on the output side, which has the advantage that the planetary gear set can accommodate higher loads by distributing force to, in particular, several planets with the same tooth width men can be made and the planetary gear set can therefore withstand higher loads. In addition, the motor vehicle transmission according to the invention is characterized by good gearing efficiency. Overall, this makes it possible to create a compact motor vehicle transmission with good efficiency, in which at least three different transmission ratios can be switched as gears.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe ist ferner für die Anwendung in einem Antriebsstrang eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuges geeignet. So können über die zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente mehrere unterschiedliche Gänge geschaltet werden können, welche für einen Antrieb des Kraftfahrzeuges über eine als Elektromaschine ausgestalteten Antriebsmaschine geeignet sind. Insbesondere durch Zusammenfassen des Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine kann hierdurch eine für die Anwendung bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug geeignet Antriebseinheit geschaffen werden. Dies ist dabei aufgrund des Aufbaus des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes mit einem kompakten Aufbau möglich, so dass auch eine direkte Anordnung in dem Bereich des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs vorgenommen werden kann, in welchem die Antriebsbewegung zu erzeugen ist, beispielsweise an einer jeweiligen Antriebsachse.The motor vehicle transmission according to the invention is also suitable for use in a drive train of an at least partially electrically driven motor vehicle. In this way, several different gears can be switched via the at least functionally provided switching elements, which are suitable for driving the motor vehicle via a drive machine designed as an electric machine. In particular, by combining the motor vehicle transmission with a drive machine in the form of an electric machine, a drive unit suitable for use in a hybrid or electric vehicle can be created. This is possible due to the design of the motor vehicle transmission according to the invention with a compact structure, so that a direct arrangement can also be made in the area of the hybrid or electric vehicle in which the drive movement is to be generated, for example on a respective drive axle.

In vorteilhafter Weise lässt sich das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe derart betreiben, dass ein erster Gang durch Schließen des ersten Schaltelements geschaltet wird, während ein zweiter Gang des Kraftfahrzeuggetriebes durch Schließen des zweiten Schaltelements dargestellt wird. Zudem wird ein dritter Gang des Kraftfahrzeuggetriebes durch Schließen des dritten Schaltelements geschaltet. In dem ersten Gang findet dadurch eine Kraftflussführung von der Antriebswelle über die beiden Stirnradstufen auf das erste Element des Planetenradsatzes statt, wodurch mittels des Planetenradsatzes eine weitere Übersetzung auf die Abtriebswelle vollzogen wird. Hingegen wird der Kraftfluss in dem zweiten Gang direkt auf das erste Element des Planetenradsatzes und im Folgenden dann über den Planetenradsatz auf die Abtriebswelle geführt. In dem dritten Gang findet eine Kraftflussführung über die beiden Stirnradstufen auf das zweite Element des Planetenradsatzes und damit direkt auf die Abtriebswelle statt.Advantageously, the motor vehicle transmission according to the invention can be operated in such a way that a first gear is shifted by closing the first switching element, while a second gear of the motor vehicle transmission is represented by closing the second switching element. In addition, a third gear of the motor vehicle transmission is shifted by closing the third switching element. In the first gear, the power flow is guided from the drive shaft via the two spur gear stages to the first element of the planetary gear set, whereby a further translation onto the output shaft is carried out by means of the planetary gear set. In contrast, the power flow in second gear is directed directly to the first element of the planetary gear set and then via the planetary gear set to the output shaft. In third gear, power flows via the two spur gear stages to the second element of the planetary gear set and thus directly to the output shaft.

Hierdurch ist eine geeignete Darstellung von Gängen des Kraftfahrzeuggetriebes durch entsprechende Kraftflussführung verwirklicht. Dabei kann ein aufeinanderfolgendes Schalten zwischen den Gängen durch ein Umschalten zwischen zwei Schaltelementen realisiert werden. So ist für einen Wechsel von dem ersten Gang in den zweiten Gang ein Umschalten zwischen dem ersten Schaltelement und dem zweiten Schaltelement zu vollziehen, während ein Schalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang durch Umschalten zwischen dem zweiten Schaltelement dem dritten Schaltelement stattfindet.This enables a suitable representation of gears of the motor vehicle transmission to be achieved through appropriate power flow guidance. Successive switching between gears can be achieved by switching between two switching elements. For a change from the first gear to the second gear, a switch must be carried out between the first switching element and the second switching element, while a switch from the second gear to the third gear takes place by switching between the second switching element and the third switching element.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe wäre prinzipiell zudem die Verwirklichung einer Parksperrfunktion denkbar, wozu das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement gleichzeitig betätigt werden. Denn dies hat eine drehfeste Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements des Planetenradsatzes über die Zwischenwelle zur Folge, was ein Verblocken des Planetenradsatzes und damit aufgrund des permanent festgesetzten Zustandes des dritten Elements des Planetenradsatzes auch ein Festsetzen der Abtriebswelle nach sich zieht.In the motor vehicle transmission according to the invention, it would in principle also be conceivable to implement a parking lock function, for which purpose the first switching element and the third switching element are actuated at the same time. This results in a rotationally fixed connection of the first element and the second element of the planetary gear set via the intermediate shaft, which results in the planetary gear set becoming blocked and thus also in the output shaft becoming stuck due to the permanently fixed state of the third element of the planetary gear set.

Die beiden Stirnradstufen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes setzen sich bevorzugt jeweils aus mindestens zwei permanent miteinander im Zahneingriff stehenden Stirnrädern zusammen. So weist die erste Stirnradstufe insbesondere ein erstes Stirnrad auf, welches bevorzugt drehfest auf der Antriebswelle platziert ist und mit je einem, drehfest auf der mindestens einen Vorgelegewelle platzierten Stirnrad kämmt. Ist hierbei bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe genau eine Vorgelegewelle vorgesehen, so steht das erste Stirnrad der ersten Stirnradstufe auch nur mit einem weiteren Stirnrad der ersten Stirnradstufe im Zahneingriff, welches drehfest auf der Vorgelegewelle angeordnet ist. Sind hingegen mehrere Vorgelegewellen bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe vorhanden, so ist bevorzugt auf jeder der Vorgelegewellen je ein Stirnrad drehfest angeordnet, wobei jedes einzelne Stirnrad jeweils mit dem drehfest auf der Antriebswelle angeordneten, ersten Stirnrad im Zahneingriff steht. Im Falle mehrerer Vorgelegewellen findet also über die erste Stirnradstufe eine Aufzweigung des Kraftflusses auf die mehreren Vorgelegewellen statt. Denkbar wäre aber auch, bei mehreren Vorgelegewellen die einzelne Vorgelegewelle über je eine zugehörige Stirnradstufe mit der Antriebswelle zu koppeln, wobei dies aufgrund der dann mehreren, axial nebeneinanderliegenden Stirnradstufen allerdings die axiale Baulänge des Getriebes vergrößert.The two spur gear stages of the motor vehicle transmission according to the invention are preferably each composed of at least two spur gears that are permanently in mesh with one another. Thus, the first spur gear stage has in particular a first spur gear, which is preferably placed in a rotationally fixed manner on the drive shaft and meshes with a spur gear that is placed in a rotationally fixed manner on the at least one countershaft. If exactly one countershaft is provided in the motor vehicle transmission according to the invention, the first spur gear of the first spur gear stage is only in mesh with another spur gear of the first spur gear stage, which is arranged in a rotationally fixed manner on the countershaft. If, on the other hand, there are several countershafts in the motor vehicle transmission according to the invention, a spur gear is preferably arranged in a rotationally fixed manner on each of the countershafts, each individual spur gear being in mesh with the first spur gear arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft. In the case of several countershafts, the power flow is split over the first spur gear stage to the several countershafts. However, if there are several countershafts, it would also be conceivable to couple the individual countershaft to the drive shaft via an associated spur gear stage, although this would increase the axial length of the transmission due to the multiple spur gear stages lying axially next to one another.

Die zweite Stirnradstufe verfügt ebenfalls insbesondere über ein erstes Stirnrad, das drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist und mit je einem, drehfest auf der mindestens einen Vorgelegewelle platzierten Stirnrad im Zahneingriff steht. Verfügt das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe über genau eine Vorgelegewelle, so ist neben dem ersten Stirnrad bevorzugt auch nur ein weiteres Stirnrad Teil der zweiten Stirnradstufe, wobei das erste Stirnrad und das weitere Stirnrad ständig miteinander im Zahneingriff stehen und das weitere Stirnrad drehfest auf der Vorgelegewelle vorgesehen ist. Bei mehreren Vorgelegewellen kämmt das drehfest auf der Zwischenwelle vorgesehene Stirnrad insbesondere gleichzeitig mit mehreren Stirnrädern, die im Einzelnen jeweils auf je einer der Vorgelegewellen drehfest angeordnet sind. Dadurch wird der Kraftfluss, welcher im Vorfeld über die erste Stirnradstufe auf die mehreren Vorgelegewellen aufgezweigt worden ist, wieder auf die Zwischenwelle zusammengeführt. Auch hier ist es denkbar, bei mehreren Vorgelegewellen die einzelne Vorgelegewelle über je eine zugehörige Stirnradstufe mit der Zwischenwelle zu koppeln, wobei dies aber aufgrund der dann mehreren, axial nebeneinanderliegenden Stirnradstufen die axiale Baulänge des Getriebes vergrößert. Die beiden Stirnradstufen definieren gemeinsam bevorzugt einen Übersetzungsbereich größer als 1,7 und kleiner als 2,5.The second spur gear stage also has, in particular, a first spur gear, which is connected to the intermediate shaft in a rotationally fixed manner and which meshes with one spur gear, which is placed in a rotationally fixed manner on the at least one countershaft. If the motor vehicle transmission according to the invention has exactly one countershaft, then only one further spur gear is preferably part in addition to the first spur gear the second spur gear stage, whereby the first spur gear and the further spur gear are constantly in mesh with one another and the further spur gear is provided on the countershaft in a rotationally fixed manner. In the case of several countershafts, the spur gear provided on the intermediate shaft in a rotationally fixed manner meshes in particular simultaneously with a plurality of spur gears, which are each arranged in a rotationally fixed manner on one of the countershafts. As a result, the power flow, which was previously distributed to the several countershafts via the first spur gear stage, is brought back together to the intermediate shaft. Here too, it is conceivable, if there are several countershafts, to couple the individual countershaft to the intermediate shaft via an associated spur gear stage, but this increases the axial length of the transmission due to the multiple spur gear stages lying axially next to one another. The two spur gear stages together preferably define a translation range greater than 1.7 and less than 2.5.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe ist bei einer Variante genau eine Vorgelegewelle vorgesehen, über welche eine Kraftflussführung von der Antriebswelle zur Zwischenwelle dargestellt werden kann. Entsprechend einer hierzu alternativen Variante verfügt das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe dann über mehrere Vorgelegewellen, über welche gleichzeitig eine Kraftflussführung von der Antriebswelle zur Zwischenwelle dargestellt werden kann, wobei hierbei besonders bevorzugt genau zwei Vorgelegewellen vorgesehen sind.In one variant of the motor vehicle transmission according to the invention, exactly one countershaft is provided, via which power flow guidance from the drive shaft to the intermediate shaft can be represented. According to an alternative variant, the motor vehicle transmission according to the invention then has several countershafts, via which a power flow from the drive shaft to the intermediate shaft can be represented at the same time, with exactly two countershafts being particularly preferably provided.

Die Zwischenwelle, welche über die zweite Stirnradstufe permanent mit der mindestens einen Vorgelegewelle gekoppelt ist, kann im Rahmen der Erfindung als axial kurze bauendes und das abtriebswellenseitige Stirnrad der zweiten Stirnradstufe drehfest führendes Wellenstück ausgeführt sein, wenn die Verbindungen über das erste Schaltelement und über das dritte Schaltelement axial unmittelbar in der Nähe des abtriebswellenseitige Stirnrades der zweiten Stirnradstufe vorgenommen werden. Dabei können das abtriebswellenseitige Stirnrad der zweiten Stirnradstufe und die Zwischenwelle einstückig ausgeführt sein und dabei die Gestalt eines Losrades der zweiten Stirnradstufe oder eine losradähnliche Gestalt bilden.The intermediate shaft, which is permanently coupled to the at least one countershaft via the second spur gear stage, can be designed within the scope of the invention as an axially short shaft piece that non-rotatably guides the output shaft-side spur gear of the second spur gear stage if the connections are via the first switching element and via the third Switching element can be made axially directly in the vicinity of the output shaft-side spur gear of the second spur gear stage. The output shaft-side spur gear of the second spur gear stage and the intermediate shaft can be made in one piece and thereby form the shape of an idler gear of the second spur gear stage or a shape similar to an idler gear.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das zumindest funktional vorgesehene erste Schaltelement und/oder das zumindest funktional vorgesehene zweite Schaltelement und/oder das zumindest funktional vorgesehene dritte Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist. Dabei ist das einzelne, zumindest funktional vorgesehene Schaltelement bevorzugt als unsynchronisiertes Schaltelement ausgestaltet, wobei hierbei insbesondere eine Ausführung als Klauenschaltelement infrage kommt. Eine Ausführung des einzelnen Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement hat den Vorteil, dass in einem geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements keine oder nur geringe Schleppverluste an diesem Schaltelement auftreten. Dadurch lässt sich der Wirkungsgrad des Kraftfahrzeuggetriebes verbessern. Alternativ dazu können einzelne oder mehrere der Schaltelemente aber auch als formschlüssige Schaltelemente in Form von Sperrsynchronisationen ausgeführt sein. Weiter alternativ kommt ferner auch eine Ausführung einzelner oder auch mehrerer der Schaltelemente als kraftschlüssige Schaltelemente in Betracht, wobei sie hierbei besonders bevorzugt als Lamellenschaltelemente vorliegen können. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein Betätigen des jeweiligen Schaltelements unter Last vorgenommen werden. Besonders bevorzugt sind aber das zumindest funktional vorgesehene erste Schaltelement, das zumindest funktional vorgesehene zweite Schaltelement und das zumindest funktional vorgesehene dritte Schaltelement jeweils als formschlüssiges Schaltelement gestaltet.According to one embodiment of the invention, the at least functionally provided first switching element and/or the at least functionally provided second switching element and/or the at least functionally provided third switching element is designed as a positive switching element. The individual, at least functionally provided switching element is preferably designed as an unsynchronized switching element, with a design as a claw switching element being particularly suitable. A design of the individual switching element as a positive switching element has the advantage that in an open state of the respective switching element, no or only small drag losses occur on this switching element. This allows the efficiency of the motor vehicle transmission to be improved. Alternatively, one or more of the switching elements can also be designed as positive switching elements in the form of locking synchronizations. Another alternative is to design one or more of the switching elements as non-positive switching elements, in which case they can particularly preferably be in the form of multi-plate switching elements. In this way, the respective switching element can advantageously be actuated under load. However, the at least functionally provided first switching element, the at least functionally provided second switching element and the at least functionally provided third switching element are each designed as a positive switching element.

Bei Ausführung als formschlüssige Schaltelemente sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bevorzugt durch eine Schalteinrichtung gebildet, deren Koppelelement in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung positioniert werden kann. Dabei bildet das Koppelelement in der ersten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des ersten Schaltelements ab und verbindet das erste Element des Planetenradsatzes und die Zwischenwelle drehfest miteinander. In der zweiten Schaltstellung bildet das Koppelelement funktional einen betätigten Zustand des zweiten Schaltelements ab und bringt die Antriebswelle und das erste Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung. Das Abbilden der Funktionen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements durch eine Schalteinrichtung hat den Vorteil, dass somit die jeweiligen, drehfesten Koppelungen auf kompakte Art und Weise und mit einer niedrigen Anzahl an Bauelementen verwirklicht werden können. Besonders bevorzugt kann das Koppelelement zwischen den beiden Schaltstellungen auch in einer Neutralstellung positioniert werden, wobei in der Neutralstellung keinerlei Koppelung des ersten Elements des Planetenradsatzes vorgenommen ist. Insofern kann durch das Koppelelement zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung eine Neutralstellung als Stellung eingenommen werden. Das dritte Schaltelement liegt in diesem Fall dann als Einzelschaltelement vor. In der Folge können die drei Schaltelemente über zwei Stellaktuatoren betätigt werden.When designed as positive switching elements, the first switching element and the second switching element are preferably formed by a switching device, the coupling element of which can be positioned in a first switching position and in a second switching position. In the first switching position, the coupling element functionally represents an actuated state of the first switching element and connects the first element of the planetary gear set and the intermediate shaft to one another in a rotationally fixed manner. In the second switching position, the coupling element functionally represents an actuated state of the second switching element and brings the drive shaft and the first element of the planetary gear set into connection with one another in a rotationally fixed manner. Mapping the functions of the first switching element and the second switching element by a switching device has the advantage that the respective, rotation-proof couplings can be implemented in a compact manner and with a low number of components. Particularly preferably, the coupling element can also be positioned in a neutral position between the two switching positions, with no coupling of the first element of the planetary gear set taking place in the neutral position. In this respect, a neutral position can be assumed as a position by the coupling element between the first switching position and the second switching position. In this case, the third switching element is then present as an individual switching element. As a result, the three switching elements can be actuated via two actuators.

Alternativ zu der vorgenannten Variante sind das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement durch eine Schalteinrichtung gebildet, deren Koppelelement in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung positioniert werden kann, wobei das Koppelelement in der ersten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des ersten Schaltelements abbildet und das erste Element des Planetenradsatzes und die Zwischenwelle drehfest miteinander verbindet. Ferner bildet das Koppelelement in der zweiten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des dritten Schaltelements ab und verbindet die Zwischenwelle und das zweite Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander. Durch Vorsehen einer Schalteinrichtung zur Darstellung der Funktion des ersten Schaltelements und des dritten Schaltelements lässt sich ein kompakter Aufbau erreichen und zudem die Anzahl an Komponenten des Kraftfahrzeuggetriebes reduzieren, was den Herstellungsaufwand absenkt. Auch dieses Koppelelement kann insbesondere zwischen den beiden Schaltstellungen zusätzlich in einer Neutralstellung positioniert werden, wobei in der Neutralstellung die Zwischenwelle lediglich über die zweite Stirnradstufe mit der mindestens einen Vorgelegewelle gekoppelt ist. Insofern kann das Koppelelement dieser Schalteinrichtung in drei unterschiedlichen Stellungen positioniert werden, nämlich der ersten Schaltstellung, der Neutralstellung und der zweiten Schaltstellung. In diesem Fall liegt das zweite Schaltelement als Einzelschaltelement vor. Auch in diesem Fall können die drei Schaltelemente über zwei Stellaktuatoren betätigt werden.As an alternative to the aforementioned variant, the first switching element and the third switching element are formed by a switching device, the coupling element of which can be positioned in a first switching position and in a second switching position, the coupling element in the first switching position functionally representing an actuated state of the first switching element and that The first element of the planetary gear set and the intermediate shaft are connected to each other in a rotationally fixed manner. Furthermore, in the second switching position, the coupling element functionally represents an actuated state of the third switching element and connects the intermediate shaft and the second element of the planetary gear set to one another in a rotationally fixed manner. By providing a switching device to represent the function of the first switching element and the third switching element, a compact structure can be achieved and the number of components of the motor vehicle transmission can also be reduced, which reduces the manufacturing effort. This coupling element can also be positioned in a neutral position, in particular between the two switching positions, with the intermediate shaft being coupled to the at least one countershaft only via the second spur gear stage in the neutral position. In this respect, the coupling element of this switching device can be positioned in three different positions, namely the first switching position, the neutral position and the second switching position. In this case, the second switching element is present as an individual switching element. In this case too, the three switching elements can be operated via two actuators.

Weiter alternativ sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement durch eine Schalteinrichtung gebildet, deren Koppelelement in einer ersten Schaltstellung, in einer zweiten Schaltstellung und in einer dritten Schaltstellung jeweils positioniert werden kann. In der ersten Schaltstellung bildet das Koppelelement dieser Schalteinrichtung funktional einen betätigten Zustand des ersten Schaltelements ab und verbindet das erste Element des Planetenradsatzes und die Zwischenwelle drehfest miteinander. Dagegen stellt die zweite Schaltstellung des Koppelelements funktional einen betätigten Zustand des zweiten Schaltelements dar, in welcher das Koppelelement die Antriebswelle und das erste Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung bringt. In der dritten Schaltstellung bildet das Koppelelement funktional einen betätigten Zustand des dritten Schaltelements ab und verbindet die Zwischenwelle und das zweite Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander. Hierdurch können die drei Schaltelemente durch eine einzige Schalteinrichtung gebildet werden, wodurch sich ein besonders kompakter Aufbau erreichen und der Herstellungsaufwand durch die Reduzierung der Anzahl an Komponenten des Kraftfahrzeuggetriebes absenken lässt. Zudem reicht ein einziger Stellaktuator zur Betätigung aller drei Schaltelemente aus. Besonders bevorzugt kann das Koppelelement zudem jeweils zwischen den Schaltstellungen in je einer Neutralstellung positioniert werden.Further alternatively, the first switching element, the second switching element and the third switching element are formed by a switching device, the coupling element of which can be positioned in a first switching position, in a second switching position and in a third switching position. In the first switching position, the coupling element of this switching device functionally represents an actuated state of the first switching element and connects the first element of the planetary gear set and the intermediate shaft to one another in a rotationally fixed manner. In contrast, the second switching position of the coupling element functionally represents an actuated state of the second switching element, in which the coupling element connects the drive shaft and the first element of the planetary gear set to one another in a rotationally fixed manner. In the third switching position, the coupling element functionally represents an actuated state of the third switching element and connects the intermediate shaft and the second element of the planetary gear set to one another in a rotationally fixed manner. As a result, the three switching elements can be formed by a single switching device, which means that a particularly compact structure can be achieved and the manufacturing effort can be reduced by reducing the number of components of the motor vehicle transmission. In addition, a single actuator is sufficient to operate all three switching elements. Particularly preferably, the coupling element can also be positioned in a neutral position between the switching positions.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Antriebswelle, die Zwischenwelle, der Planetenradsatz, die Abtriebswelle, das zumindest funktional vorgesehene erste Schaltelement, das zumindest funktional vorgesehene zweite Schaltelement und das zumindest funktional vorgesehene dritte Schaltelement koaxial zueinander angeordnet. In a further development of the invention, the drive shaft, the intermediate shaft, the planetary gear set, the output shaft, the at least functionally provided first switching element, the at least functionally provided second switching element and the at least functionally provided third switching element are arranged coaxially with one another.

In vorteilhafter Weise ist hierdurch ein radial kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes möglich. Des Weiteren sind alle drei zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente auf einer durch die Antriebswelle und die Abtriebswelle definierten Hauptachse platziert und damit gut zugänglich.This advantageously enables a radially compact design of the motor vehicle transmission according to the invention. Furthermore, all three switching elements, which are provided at least functionally, are placed on a main axis defined by the drive shaft and the output shaft and are therefore easily accessible.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung folgen axial auf eine Anschlussstelle der Antriebswelle, an welcher die antriebswirksame Verbindung der Antriebswelle herstellbar ist, zunächst die erste Stirnradstufe, dann die zweite Stirnradstufe, dann der Planetenradsatz und schließlich eine Anschlussstelle der Abtriebswelle. Alternativ, bevorzugt aber ergänzend dazu ist das zumindest funktional vorgesehene zweite Schaltelement axial zwischen der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe platziert. Bei Kombination dieser beiden Varianten ist das erste Element des Planetenradsatzes drehfest mit einer Welle verbunden, welche axial ausgehend von dem ersten Element des Planetenradsatzes durch die als Hohlwelle ausgeführte Zwischenwelle hindurch verläuft und für die drehfeste Verbindung über das zumindest funktional vorgesehene zweite Schaltelement der Antriebswelle axial stirnseitig gegenüberliegt. Diese zusätzliche Welle ist dabei insbesondere zumindest überwiegend als Vollwelle gestaltet, die axial zwischen der Antriebswelle einerseits und dem Planetenradsatz andererseits liegt.According to one possible embodiment of the invention, a connection point of the drive shaft, at which the drive-effective connection of the drive shaft can be established, is followed axially by first the first spur gear stage, then the second spur gear stage, then the planetary gear set and finally a connection point of the output shaft. Alternatively, but preferably in addition, the at least functionally provided second switching element is placed axially between the first spur gear stage and the second spur gear stage. When these two variants are combined, the first element of the planetary gear set is connected in a rotationally fixed manner to a shaft, which extends axially from the first element of the planetary gear set through the intermediate shaft designed as a hollow shaft and for the rotationally fixed connection via the at least functionally provided second switching element of the drive shaft axially on the front side is opposite. This additional shaft is in particular at least predominantly designed as a solid shaft, which lies axially between the drive shaft on the one hand and the planetary gear set on the other.

In Weiterbildung der Erfindung ist das zumindest funktional vorgesehene erste Schaltelement axial zwischen der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe oder axial zwischen der zweiten Stirnradstufe und dem Planetenradsatz platziert. Insbesondere im Falle einer Ausführung des ersten Schaltelements als Einzelschaltelement kann dieses also axial entweder zwischen den Stirnradstufen oder zwischen der zweiten Stirnradstufe und dem Planetenradsatz vorgesehen sein.In a further development of the invention, the at least functionally provided first switching element is placed axially between the first spur gear stage and the second spur gear stage or axially between the second spur gear stage and the planetary gear set. In particular, if the first switching element is designed as an individual switching element, it can be provided axially either between the spur gear stages or between the second spur gear stage and the planetary gear set.

Das dritte Schaltelement ist im Rahmen der Erfindung axial entweder zwischen der zweiten Stirnradstufe und dem Planetenradsatz oder axial zwischen der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe vorgesehen. Besonders bei Ausführung des dritten Schaltelements als Einzelschaltelement kann eine der beiden vorgenannten Anordnungen gewählt sein.Within the scope of the invention, the third switching element is axially either between the second spur gear stage and the planetary gear set or axially between The first spur gear stage and the second spur gear stage are provided. Particularly when the third switching element is designed as an individual switching element, one of the two aforementioned arrangements can be selected.

Im Falle der Bildung des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements durch eine Schalteinrichtung ist diese hingegen axial zwischen den Stirnradstufen angeordnet. Werden das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement durch eine gemeinsame Schalteinrichtung gebildet, so kann diese axial entweder zwischen den Stirnradstufen oder axial zwischen der zweiten Stirnradstufe und dem Planetenradsatz platziert sein. Bei Zusammenfassung aller drei Schaltelemente zu einer Schalteinrichtung ist diese hingegen axial zwischen den Stirnradstufen vorgesehen.If the first switching element and the second switching element are formed by a switching device, however, this is arranged axially between the spur gear stages. If the first switching element and the third switching element are formed by a common switching device, this can be placed axially either between the spur gear stages or axially between the second spur gear stage and the planetary gear set. However, when all three switching elements are combined into one switching device, this is provided axially between the spur gear stages.

Gegenstand der Erfindung ist zudem eine Antriebseinheit, bei welcher es sich bevorzugt um eine elektrische Achsantriebs-Einheit handelt und die neben einer Elektromaschine ein Kraftfahrzeuggetriebe gemäß einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Varianten aufweist. Dabei ist ein Rotor der Elektromaschine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt, wobei diese Koppelung dabei insbesondere als drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor der Elektromaschine und einer Anschlussstelle der Antriebswelle vorliegt. Alternativ dazu könnte aber auch zwischen der Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes und dem Rotor der Elektromaschine eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen vorgesehen sein, die hierbei im Einzelnen als Stirnradstufe oder als Planetenstufe ausgeführt sein könnten. Die Elektromaschine kann dabei im Rahmen der Erfindung insbesondere zum einen als Generator sowie zum anderen als Elektromotor betrieben werden.The invention also relates to a drive unit, which is preferably an electric axle drive unit and which, in addition to an electric machine, has a motor vehicle transmission according to one or more of the variants described above. A rotor of the electric machine is coupled to the drive shaft of the motor vehicle transmission, this coupling being present in particular as a rotationally fixed connection between the rotor of the electric machine and a connection point of the drive shaft. Alternatively, one or more intermediate transmission stages could also be provided between the drive shaft of the motor vehicle transmission and the rotor of the electric machine, which could be designed specifically as a spur gear stage or as a planetary stage. Within the scope of the invention, the electric machine can be operated, in particular, on the one hand as a generator and on the other hand as an electric motor.

Ein entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe bzw. eine dieses aufweisende Antriebseinheit ist insbesondere Teil Antriebsstranges eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei welchem es sich insbesondere um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug handelt. Dabei kann eine vorgenannte Antriebseinheit bei einer Antriebsachse dieses Kraftfahrzeuges in einer Ebene mit Abtriebswellen angeordnet sein, die jeweils je mindestens einem Antriebsrad zugeordnet und mit der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sind. In vorteilhafter Weise kann hierdurch ein kompakter Aufbau einer Antriebsachse mit der Antriebseinheit erreicht werden, wobei die Koppelung zwischen der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes und den Abtriebswellen der Antriebsachse insbesondere über einen zwischenliegenden Differentialradsatz vollzogen ist.A motor vehicle transmission designed in accordance with one or more of the aforementioned variants or a drive unit having this is in particular part of the drive train of an at least partially electrically driven motor vehicle, which is in particular a hybrid or electric vehicle. An aforementioned drive unit can be arranged on a drive axle of this motor vehicle in a plane with output shafts, each of which is assigned to at least one drive wheel and is coupled to the output shaft of the motor vehicle transmission. In this way, a compact design of a drive axle with the drive unit can advantageously be achieved, the coupling between the output shaft of the motor vehicle transmission and the output shafts of the drive axle being carried out in particular via an intermediate differential gear set.

Mindestens eine derartige Antriebsachse kann bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen, bei welchem es sich beispielsweise um eine Elektro-Nutzfahrzeug handeln kann. Hierbei kann es sich bei dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug um einen zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Transporter oder einen zumindest teilweise elektrisch angetriebenen, leichten bis mittelschweren Bus oder Lkw handeln.At least one such drive axle can be provided in a hybrid or electric vehicle, which can be, for example, an electric commercial vehicle. The hybrid or electric vehicle can be an at least partially electrically powered transporter or an at least partially electrically powered, light to medium-duty bus or truck.

Dass zwei Bauelemente des Kraftfahrzeuggetriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind unter einem festen Drehzahlverhältnis miteinander gekoppelt.The fact that two components of the motor vehicle transmission are “connected” or “coupled” or “are connected to one another” means, in the sense of the invention, a permanent coupling of these components so that they cannot rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and/or shafts and/or a non-rotatable component of the transmission, but rather the corresponding components are coupled to one another at a fixed speed ratio.

Ist hingegen zumindest funktional ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine Koppelung wird erst durch Betätigen des zumindest funktional zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.If, on the other hand, a switching element is at least functionally provided between two components, these components are not permanently coupled to one another, but rather a coupling is only carried out by actuating the at least functionally intermediate switching element. In this case, actuation of the switching element in the sense of the invention means that the switching element in question is transferred to a closed state and as a result the components directly coupled to it are adjusted in their rotational movements. If the switching element in question is designed as a positive switching element, the components that are directly connected to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed, while in the case of a non-positive switching element, speed differences can exist between the components even after the same has been actuated. In the context of the invention, this desired or unwanted state is nevertheless referred to as a rotationally fixed connection of the respective components via the switching element.

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

1 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs;
2 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit mit einem Kraftfahrzeuggetriebe entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
3 bis 7 schematische Darstellungen jeweils eines Kraftfahrzeuggetriebes gemäß je einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
8 ein beispielhaftes Schaltschema der Kraftfahrzeuggetriebe aus den 2 bis 7.

Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:

1 a schematic representation of an electric vehicle;
2 a schematic view of a drive unit with a motor vehicle transmission according to an embodiment of the invention;
3 until 7 schematic representations of a motor vehicle transmission according to each a further embodiment of the invention; and
8th an exemplary switching diagram of the motor vehicle transmission from the 2 until 7 .

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Elektrofahrzeugs 1, bei welchem es sich insbesondere um ein Elektro-Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Transporter, handeln kann. Neben einer lenkbaren, nicht angetriebenen Fahrzeugachse 2, verfügt das Elektrofahrzeug 1 noch über eine Antriebsachse 3, bei welcher eine Antriebseinheit 4 als elektrische Achsantriebs-Einheit vorgesehen ist. Während es sich bei der Fahrzeugachse 2 dabei um eine Vorderachse des Elektrofahrzeugs 1 handelt, ist die Antriebsachse 3 eine Hinterachse des Elektrofahrzeuges 1. Allerdings könnte alternativ oder ergänzend zu der Antriebsachse 3 auch die Fahrzeugachse 2 als angetriebene Achse konzipiert sein. 1 shows a schematic view of an electric vehicle 1, which can in particular be an electric commercial vehicle, such as a van. In addition to a steerable, non-driven vehicle axle 2, the electric vehicle 1 also has a drive axle 3, in which a drive unit 4 is provided as an electric axle drive unit. While the vehicle axle 2 is a front axle of the electric vehicle 1, the drive axle 3 is a rear axle of the electric vehicle 1. However, as an alternative or in addition to the drive axle 3, the vehicle axle 2 could also be designed as a driven axle.

In 2 ist eine schematische Ansicht der Antriebseinheit 4 aus 1 gezeigt, wobei sich diese Antriebseinheit 4 dabei aus einer Elektromaschine 5 und einem Kraftfahrzeuggetriebe 6 zusammensetzt, welches entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist. Die Elektromaschine 5 umfasst einen Stator 7 und einen Rotor 8, von welchen der Stator 7 permanent an einem drehfesten Bauelement 9 festgesetzt ist. Dabei handelt es sich bei diesem drehfesten Bauelement 9 bevorzugt um ein Getriebegehäuse, in welchem die Elektromaschine 5 und das Kraftfahrzeuggetriebe 6 gemeinsam aufgenommen sind. Konkret kann das drehfesten Bauelement 9 dabei als Gehäuseteil des Getriebegehäuses oder eine hiermit drehfest verbundene Komponente vorliegen. Die Elektromaschine 5 kann insbesondere in zwei Betriebsmodi betrieben werden, nämlich zum einen als Generator sowie zum anderen als Elektromotor.In 2 is a schematic view of the drive unit 4 1 shown, this drive unit 4 being composed of an electric machine 5 and a motor vehicle transmission 6, which is designed according to a first embodiment of the invention. The electric machine 5 includes a stator 7 and a rotor 8, of which the stator 7 is permanently fixed to a rotationally fixed component 9. This rotationally fixed component 9 is preferably a transmission housing in which the electric machine 5 and the motor vehicle transmission 6 are accommodated together. Specifically, the non-rotatable component 9 can be present as a housing part of the transmission housing or a component connected to it in a non-rotatable manner. The electric machine 5 can be operated in particular in two operating modes, namely as a generator and as an electric motor.

Das Kraftfahrzeuggetriebe 6 umfasst eine Antriebswelle 10, eine Vorgelegewelle 11, eine Zwischenwelle 12, eine Abtriebswelle 13, eine Stirnradstufe 14, eine Stirnradstufe 15, einen Planetenradsatz 16 sowie eine Welle 17. Dabei sind die Antriebswelle 10, die Zwischenwelle 12, die Abtriebswelle 13, der Planetenradsatz 16 und die Welle 17 koaxial zueinander und auch zu der Elektromaschine 5 platziert, während die Vorgelegewelle 11 achsversetzt hierzu liegt.The motor vehicle transmission 6 comprises a drive shaft 10, a countershaft 11, an intermediate shaft 12, an output shaft 13, a spur gear stage 14, a spur gear stage 15, a planetary gear set 16 and a shaft 17. The drive shaft 10, the intermediate shaft 12, the output shaft 13, the planetary gear set 16 and the shaft 17 are placed coaxially with one another and also with the electric machine 5, while the countershaft 11 is axially offset from this.

Der Planetenradsatz 16 des Kraftfahrzeuggetriebes 6 setzt sich aus einem ersten Element 18, einem zweiten Element 19 und einem dritten Element 20 zusammen, von welchen es sich bei dem ersten Element 18 um ein Sonnenrad 21 handelt, während das zweite Element 19 als Planetenträger 22 und das dritte Element 20 als Hohlrad 23 vorliegt. In dem Planetenträger 22 sind dabei mehrere Planetenräder 24 drehbar gelagert, welche im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad 21, als auch dem Hohlrad 23 im Zahneingriff stehen. Insofern ist der Planetenradsatz 16 vorliegend als Minus-Planetensatz ausgeführt.The planetary gear set 16 of the motor vehicle transmission 6 is composed of a first element 18, a second element 19 and a third element 20, of which the first element 18 is a sun gear 21, while the second element 19 is a planet carrier 22 and that third element 20 is present as a ring gear 23. In the planet carrier 22, several planet gears 24 are rotatably mounted, each of which meshes with both the sun gear 21 and the ring gear 23. In this respect, the planetary gear set 16 is designed here as a minus planetary set.

Die Antriebswelle 10 des Kraftfahrzeuggetriebes 6 ist drehfest mit dem Rotor 8 der Elektromaschine 5 verbunden, so dass der Rotor 8 der Elektromaschine 5 und die Antriebswelle 10 stets mit derselben Drehzahl rotieren. Die Antriebswelle 10 ist zudem über die Stirnradstufe 14 permanent mit der Vorgelegewelle 11 gekoppelt, wodurch auch eine permanente Koppelung des Rotors 8 der Elektromaschine 5 mit der Vorgelegewelle 11 besteht. Dabei setzt sich die Stirnradstufe 14 aus einem Stirnrad 25 und einem Stirnrad 26 zusammen, die ständig miteinander im Zahneingriff stehen. Während das Stirnrad 25 hierbei drehfest auf der Antriebswelle 10 platziert ist, ist das Stirnrad 26 drehfest auf der Vorgelegewelle 11 angeordnet.The drive shaft 10 of the motor vehicle transmission 6 is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 8 of the electric machine 5, so that the rotor 8 of the electric machine 5 and the drive shaft 10 always rotate at the same speed. The drive shaft 10 is also permanently coupled to the countershaft 11 via the spur gear stage 14, which means that the rotor 8 of the electric machine 5 is also permanently coupled to the countershaft 11. The spur gear stage 14 is composed of a spur gear 25 and a spur gear 26, which are constantly in mesh with one another. While the spur gear 25 is placed on the drive shaft 10 in a rotationally fixed manner, the spur gear 26 is arranged in a rotationally fixed manner on the countershaft 11.

Wie in 2 zu erkennen ist, ist die Vorgelegewelle 11 neben der Antriebswelle 10 auch permanent mit der Zwischenwelle 12 gekoppelt, wobei diese Koppelung dabei über die Stirnradstufe 15 vollzogen ist. Die Stirnradstufe 15 setzt sich aus einem Stirnrad 27 und einem Stirnrad 28 zusammen, welche permanent miteinander kämmen. Hierbei ist das Stirnrad 27 drehfest auf der Vorgelegewelle 11 angeordnet, wohingegen das Stirnrad 28 drehfest auf der Zwischenwelle 12 platziert ist. Dementsprechend ist über die Stirnradstufen 14 und 15 mittels der Vorgelegewelle 11 eine permanente Koppelung der Antriebswelle 10 und damit auch des Rotors 8 der Elektromaschine 5 mit der Zwischenwelle 12 vorgenommen.As in 2 As can be seen, the countershaft 11 is permanently coupled to the intermediate shaft 12 in addition to the drive shaft 10, this coupling being carried out via the spur gear stage 15. The spur gear stage 15 is composed of a spur gear 27 and a spur gear 28, which permanently mesh with one another. Here, the spur gear 27 is arranged in a rotationally fixed manner on the countershaft 11, whereas the spur gear 28 is placed in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft 12. Accordingly, a permanent coupling of the drive shaft 10 and thus also the rotor 8 of the electric machine 5 to the intermediate shaft 12 is carried out via the spur gear stages 14 and 15 by means of the countershaft 11.

Die Abtriebswelle 13 ist ständig drehfest mit dem Planetenträger 22 des Planetenradsatzes 16 verbunden, wobei die Abtriebswelle 13 zudem mit einem - in 2 nur schematisch angedeuteten - Differentialradsatz 29 in Verbindung steht. Über diesen Differentialradsatz 29 wird dabei eine Verteilung einer Antriebsbewegung der Abtriebswelle 13 auf Abtriebswellen vorgenommen, welche jeweils je eine Verbindung zu je einem Antriebsrad der Antriebsachse 3 herstellen. Des Weiteren ist das Hohlrad 23 mit dem drehfesten Bauelement 9 verbunden und damit ständig an einer Drehbewegung gehindert, während das Sonnenrad 21 drehfest mit der Welle 17 in Verbindung steht.The output shaft 13 is constantly connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier 22 of the planetary gear set 16, the output shaft 13 also having a - in 2 only schematically indicated - differential gear set 29 is connected. This differential gear set 29 distributes a drive movement of the output shaft 13 to output shafts, each of which establishes a connection to a drive wheel of the drive axle 3. Furthermore, the ring gear 23 is connected to the rotationally fixed component 9 and is therefore constantly prevented from rotating, while the sun gear 21 is connected to the shaft 17 in a rotationally fixed manner.

Das Kraftfahrzeuggetriebe 6 verfügt ferner über drei Schaltelemente A, B und C, von welchen das Schaltelement C als Einzelschaltelement vorliegt, während die Schaltelemente A und B durch eine Schalteinrichtung 30 gebildet sind. Diese Schalteinrichtung 30 weist ein Koppelelement 31 in Form einer Schaltmuffe auf, die neben einer Neutralstellung zum einen in einer ersten Schaltstellung sowie zum anderen in einer zweiten Schaltstellung positioniert werden kann. Dabei wird in der ersten Schaltstellung ein betätigter Zustand des Schaltelements A sowie in der zweiten Schaltstellung ein betätigter Zustand des Schaltelements B dargestellt. Auch bei dem als Einzelschaltelement ausgestalteten Schaltelement C ist ein Koppelelement 32 in Form einer Schaltmuffe vorgesehen, welche neben einer Neutralstellung in eine Schaltstellung bewegt werden kann und dann eine Betätigung des Schaltelements C bewirkt. Die Schaltelemente A, B und C sind dementsprechend nach Art von formschlüssigen Schaltelementen ausgeführt, wobei sie hierbei insbesondere als unsynchronisierte Klauenschaltelemente konzipiert sind.The motor vehicle transmission 6 also has three switching elements A, B and C, of which the switching element C is present as an individual switching element, while the switching elements A and B are formed by a switching device 30. This switching device 30 has a coupling element 31 in the form of a switching sleeve, which, in addition to a neutral position, is in a first switching position and on the other hand can be positioned in a second switching position. An actuated state of the switching element A is shown in the first switching position and an actuated state of the switching element B is shown in the second switching position. Even with the switching element C designed as an individual switching element, a coupling element 32 is provided in the form of a switching sleeve, which can be moved into a switching position in addition to a neutral position and then causes the switching element C to be actuated. The switching elements A, B and C are accordingly designed in the manner of positive switching elements, whereby they are designed in particular as unsynchronized claw switching elements.

In einem betätigten Zustand des Schaltelements A sind die Welle 17 und die Zwischenwelle 12 drehfest miteinander verbunden, was dementsprechend auch eine Koppelung des Sonnenrades 21 des Planetenradsatzes 16 über die Stirnradstufen 14 und 15 mit der Antriebswelle 10 zur Folge hat. Wird hingegen ein betätigter Zustand des Schaltelements B dargestellt, so sind die Antriebswelle 10 und die Welle 17 drehfest miteinander verbunden, so dass auch das Sonnenrad 21 und die Antriebswelle 10 unmittelbar drehfest miteinander verbunden sind. Bei Betätigung des Schaltelements C wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Zwischenwelle 12 und dem Planetenträger 22 und damit auch der Abtriebswelle 13 hergestellt, wodurch die Abtriebswelle 13 über die beiden Stirnradstufen 14 und 15 mit der Antriebswelle 10 gekoppelt ist.In an actuated state of the switching element A, the shaft 17 and the intermediate shaft 12 are connected to one another in a rotationally fixed manner, which accordingly also results in a coupling of the sun gear 21 of the planetary gear set 16 via the spur gear stages 14 and 15 with the drive shaft 10. If, on the other hand, an actuated state of the switching element B is shown, the drive shaft 10 and the shaft 17 are connected to one another in a rotationally fixed manner, so that the sun gear 21 and the drive shaft 10 are also directly connected to one another in a rotationally fixed manner. When the switching element C is actuated, a rotationally fixed connection is established between the intermediate shaft 12 and the planet carrier 22 and thus also the output shaft 13, whereby the output shaft 13 is coupled to the drive shaft 10 via the two spur gear stages 14 and 15.

Wie in 2 zu erkennen ist, folgt axial auf eine Anschlussstelle 33, an welcher die Antriebswelle 10 drehfest mit dem Rotor 8 der Elektromaschine 5 verbunden ist, zunächst die Stirnradstufe 14, dann die Schalteinrichtung 30, dann die Stirnradstufe 15, dann das Schaltelement C, im Folgenden der Planetenradsatz 16 und schließlich eine Anschlussstelle 34 der Abtriebswelle 13, an welcher die Verbindung der Abtriebswelle 13 mit dem Differentialradsatz 29 hergestellt ist. Hierbei liegt die im Wesentlichen als Vollwelle gestaltete Welle 17 axial zwischen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 13, die jeweils ebenfalls im Wesentlichen als Vollwellen ausgeführt sind. Hingegen ist die Zwischenwelle 12 als Hohlwelle axial überdeckend mit der Welle 17 sowie radial umliegend zu dieser vorgesehen, wobei die Zwischenwelle 12 hierbei axial so kurz bauend ausgeführt sein kann, dass dem Stirnrad 28 und der Zwischenwelle 12 gemeinsam die Gestalt eines Losrades bzw. eine Losradähnliche Gestalt verliehen werden. Die achsparallel liegende Vorgelegewelle 11 ist wiederum im Wesentlichen als Vollwelle ausgeführt.As in 2 can be seen, follows axially a connection point 33, at which the drive shaft 10 is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 8 of the electric machine 5, first the spur gear stage 14, then the switching device 30, then the spur gear stage 15, then the switching element C, hereinafter the Planetary gear set 16 and finally a connection point 34 of the output shaft 13, at which the connection of the output shaft 13 to the differential gear set 29 is established. Here, the shaft 17, which is essentially designed as a solid shaft, lies axially between the drive shaft 10 and the output shaft 13, which are also each essentially designed as solid shafts. On the other hand, the intermediate shaft 12 is provided as a hollow shaft axially overlapping the shaft 17 and radially surrounding it, the intermediate shaft 12 being able to be designed to be so short axially that the spur gear 28 and the intermediate shaft 12 together have the shape of an idler gear or an idler gear-like one be given shape. The axially parallel countershaft 11 is in turn designed essentially as a solid shaft.

Aus 3 geht eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes 35 hervor, welches gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet ist und alternativ zu dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 in der Antriebseinheit 4 in 2 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht dieses Kraftfahrzeuggetriebe 35 im Wesentlichen dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 aus 2, mit dem Unterschied, dass das Schaltelement A und das Schaltelement C nun durch eine Schalteinrichtung 36 gebildet sind, die über ein Koppelelement 37 in Form einer Schaltmuffe verfügt. Dieses Koppelelement 37 kann dabei neben einer Neutralstellung zum einen in eine erste Schaltstellung sowie zum anderen in eine zweite Schaltstellung bewegt werden, wobei in der ersten Schaltstellung dabei der betätigte Zustand des Schaltelements A dargestellt wird, während die zweite Schaltstellung des Koppelelements 37 den betätigten Zustand des Schaltelements C bedeutet. Die Schalteinrichtung 36 ist dabei axial zwischen der Stirnradstufe 15 und dem Planetenradsatz 16 angeordnet. Ferner ist das Schaltelement B nun als Einzelschaltelement axial zwischen der Stirnradstufe 14 und der Stirnradstufe 15 vorgesehen, wobei dem Schaltelement B ein Koppelelement 38 zugeordnet ist, welches neben einer Neutralstellung in eine den betätigten Zustand des Schaltelements B darstellende Schaltstellung bewegt werden kann. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 3 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Out of 3 shows a schematic view of a motor vehicle transmission 35, which is designed according to a second embodiment of the invention and as an alternative to the motor vehicle transmission 6 in the drive unit 4 in 2 can be applied. This motor vehicle transmission 35 essentially corresponds to the motor vehicle transmission 6 2 , with the difference that the switching element A and the switching element C are now formed by a switching device 36, which has a coupling element 37 in the form of a switching sleeve. In addition to a neutral position, this coupling element 37 can be moved into a first switching position and into a second switching position, the actuated state of the switching element A being represented in the first switching position, while the second switching position of the coupling element 37 shows the actuated state of the Switching element C means. The switching device 36 is arranged axially between the spur gear stage 15 and the planetary gear set 16. Furthermore, the switching element B is now provided as an individual switching element axially between the spur gear stage 14 and the spur gear stage 15, with the switching element B being assigned a coupling element 38 which, in addition to a neutral position, can be moved into a switching position representing the actuated state of the switching element B. Otherwise the design options correspond 3 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes 39 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Auch diese Ausführungsform kann dabei alternativ zu dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 in der Antriebseinheit 4 in 2 zur Anwendung kommen, wobei sich das Kraftfahrzeuggetriebe 39 dabei von dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 nur dahingehend unterscheidet, dass das Schaltelement C nun ebenfalls axial zwischen der Stirnradstufe 14 und der Stirnradstufe 15 platziert ist. Konkret liegt das Schaltelement C dabei axial zwischen der die Schaltelemente A und B bildenden Schalteinrichtung 30 und der Stirnradstufe 15. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 4 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 4 shows a schematic representation of a motor vehicle transmission 39 according to a third embodiment of the invention. This embodiment can also be used as an alternative to the motor vehicle transmission 6 in the drive unit 4 2 are used, whereby the motor vehicle transmission 39 differs from the motor vehicle transmission 6 only in that the switching element C is now also placed axially between the spur gear stage 14 and the spur gear stage 15. Specifically, the switching element C lies axially between the switching device 30 forming the switching elements A and B and the spur gear stage 15. Otherwise, the embodiment corresponds to 4 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described.

Zudem geht aus 5 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes 40 hervor, welches gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet ist und das bei der Antriebseinheit 4 in 2 anstelle des Kraftfahrzeuggetriebes 6 Anwendung finden kann. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit im Wesentlichen der Variante aus 3, mit dem Unterschied, dass die Schalteinrichtung 36, welche die Schaltelemente A und C bildet, nun axial zwischen den Stirnradstufen 14 und 15 angeordnet ist. Dabei liegt die Schalteinrichtung 36 axial zwischen dem als Einzelschaltelement ausgeführten Schaltelement B und der Stirnradstufe 15. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 5 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Also goes out 5 shows a schematic view of a motor vehicle transmission 40, which is designed according to a fourth embodiment of the invention and which is in the drive unit 4 in 2 can be used instead of the motor vehicle transmission 6. This design option essentially corresponds to the variant 3 , with the difference that the switching device 36, which forms the switching elements A and C, is now arranged axially between the spur gear stages 14 and 15. The switching device 36 lies axially between the individual switching element designed switching element B and the spur gear stage 15. Otherwise, the design option corresponds to 5 according to the variant 3 , so that reference is made to what has been described.

Des Weiteren zeigt 6 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes 41, welches entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist. Auch dieses Kraftfahrzeuggetriebe 41 kann dabei anstelle des Kraftfahrzeuggetriebes 6 bei der Antriebseinheit 4 in 2 zur Anwendung kommen und entspricht im Wesentlichen dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 nach 2. Unterschiedlich ist dabei aber, dass die Schaltelemente A, B und C nun durch eine Schalteinrichtung 42 gebildet sind, welche über ein Koppelelement 43 in Form einer Schaltmuffe verfügt. Dieses Koppelelement 43 kann hierbei in drei unterschiedlichen Schaltstellungen positioniert werden, zwischen welchen das Koppelelement 43 jeweils je eine Neutralstellung einnehmen kann. In einer ersten Schaltstellung wird dabei der betätigte Zustand des Schaltelements B, in einer zweiten Schaltstellung der betätigte Zustand des Schaltelements A und in einer dritten Schaltstellung der betätigte Zustand des Schaltelements C dargestellt. Die Schalteinrichtung 42 ist hierbei axial zwischen der Stirnradstufe 14 und der Stirnradstufe 15 angeordnet. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 6 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Furthermore shows 6 a schematic representation of a motor vehicle transmission 41, which is designed according to a fifth embodiment of the invention. This motor vehicle transmission 41 can also be used instead of the motor vehicle transmission 6 in the drive unit 4 2 are used and essentially corresponds to the motor vehicle transmission 6 2 . What is different, however, is that the switching elements A, B and C are now formed by a switching device 42, which has a coupling element 43 in the form of a switching sleeve. This coupling element 43 can be positioned in three different switching positions, between which the coupling element 43 can each assume a neutral position. In a first switching position the actuated state of the switching element B is shown, in a second switching position the actuated state of the switching element A and in a third switching position the actuated state of the switching element C is shown. The switching device 42 is arranged axially between the spur gear stage 14 and the spur gear stage 15. Otherwise the embodiment corresponds to 6 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described.

Aus 7 geht noch eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes 44 gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Dabei kann diese Ausgestaltungsmöglichkeit anstelle des Kraftfahrzeuggetriebes 6 in 2 bei der Antriebseinheit 4 Anwendung finden und entspricht im Wesentlichen dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 aus 2. im Unterschied zu dem Kraftfahrzeuggetriebe 6 ist bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 44 nun aber neben der Vorgelegewelle 11 noch eine weitere Vorgelegewelle 45 vorgesehen, die achsparallel zu der Antriebswelle 10, der Abtriebswelle 13, der Zwischenwelle 12, der Welle 17, dem Planetenradsatz 16 und auch achsparallel zu der Vorgelegewelle 11 angeordnet ist. Auch diese Vorgelegewelle 45 ist dabei zum einen permanent mit der Antriebswelle 10, als auch mit der Zwischenwelle 12 gekoppelt, wobei dies hierbei über Stirnradstufen 46 und 47 jeweils vorgenommen ist. Dabei umfasst die Stirnradstufe 46 neben den Stirnrädern 25 und 26 noch ein Stirnrad 48, welches drehfest auf der Vorgelegewelle 45 angeordnet ist. Dieses Stirnrad 48 steht dabei permanent mit dem Stirnrad 25 im Zahneingriff, welches zudem mit dem drehfest auf der Vorgelegewelle platzierten Stirnrad 26 kämmt und drehfest auf der Antriebswelle 10 angeordnet ist.Out of 7 shows a schematic view of a motor vehicle transmission 44 according to a sixth possible embodiment of the invention. This design option can be used instead of the motor vehicle transmission 6 in 2 are used in the drive unit 4 and essentially corresponds to the motor vehicle transmission 6 2 . In contrast to the motor vehicle transmission 6, in the motor vehicle transmission 44, in addition to the countershaft 11, another countershaft 45 is provided, which is axially parallel to the drive shaft 10, the output shaft 13, the intermediate shaft 12, the shaft 17, the planetary gear set 16 and also axially parallel the countershaft 11 is arranged. This countershaft 45 is also permanently coupled to the drive shaft 10 and to the intermediate shaft 12, this being done via spur gear stages 46 and 47. In addition to the spur gears 25 and 26, the spur gear stage 46 also includes a spur gear 48, which is arranged on the countershaft 45 in a rotationally fixed manner. This spur gear 48 is permanently in mesh with the spur gear 25, which also meshes with the spur gear 26, which is placed on the countershaft in a rotationally fixed manner, and is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft 10.

Wie in 7 zu erkennen ist, verfügt die Stirnradstufe 47 neben den Stirnrädern 27 und 28 noch über ein Stirnrad 49, wobei dieses Stirnrad 49 drehfest auf der Vorgelegewelle 45 vorgesehen ist und mit dem Stirnrad 28 kämmt. Das Stirnrad 28 sitzt, wie schon bei der Variante nach 2, drehfest auf der Zwischenwelle 12 und steht permanent mit dem drehfest auf der Vorgelegewelle platzierten Stirnrad 27 im Zahneingriff. Bei Kraftflussführung von der Antriebswelle 10 über die beiden Vorgelegewellen 11 und 45 findet dementsprechend eine Aufteilung des Kraftflusses statt, bevor dieser wieder auf die Zwischenwelle 12 zusammengeführt wird. Ansonsten entspricht die Variante nach 7 der Variante nach 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.As in 7 As can be seen, the spur gear stage 47 has a spur gear 49 in addition to the spur gears 27 and 28, this spur gear 49 being non-rotatably provided on the countershaft 45 and meshing with the spur gear 28. The spur gear 28 sits, as in the variant 2 , non-rotatable on the intermediate shaft 12 and is permanently in mesh with the spur gear 27, which is non-rotatably placed on the countershaft. When the power flow is routed from the drive shaft 10 via the two countershafts 11 and 45, the power flow is divided accordingly before it is brought together again on the intermediate shaft 12. Otherwise the variant corresponds to 7 according to the variant 2 , so that reference is made to what has been described.

Des Weiteren zeigt 8 ein beispielhaftes Schaltschema der Kraftfahrzeuggetriebe 6, 35, 39, 40, 41 und 44 aus den 2 bis 7. Dabei ist zu erkennen, dass bei den Kraftfahrzeuggetrieben 6, 35, 39, 40, 41 und 44 jeweils ein erster Gang G1, ein zweiter Gang G2 und ein dritter Gang G3 geschaltet werden können, wobei in der Tabelle aus 8 dabei jeweils mit einem X gekennzeichnet ist, bei welchem der zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente A, B und C ein betätigter Zustand darzustellen ist.Furthermore shows 8th an exemplary switching diagram of the motor vehicle transmissions 6, 35, 39, 40, 41 and 44 from the 2 until 7 . It can be seen that in the motor vehicle transmissions 6, 35, 39, 40, 41 and 44 a first gear G1, a second gear G2 and a third gear G3 can be shifted, whereby in the table 8th is each marked with an X, in which an actuated state of the at least functional switching elements A, B and C is to be represented.

Der erste Gang G1 ergibt sich zwischen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 13 durch Darstellen des betätigten Zustands des Schaltelements A, wodurch eine Kraftflussführung von der Antriebswelle 10 über die beiden Stirnradstufen 14 und 15 bzw. 46 und 47 auf die Zwischenwelle 12 stattfindet, welche drehfest mit der Welle 17 verbunden ist. Dementsprechend wird der Kraftfluss im Weiteren zu dem Sonnenrad des Planetenradsatzes 16 geführt und mittels des Planetenradsatzes 16 auf die Abtriebswelle 13 übersetzt.The first gear G1 results between the drive shaft 10 and the output shaft 13 by representing the actuated state of the switching element A, whereby a power flow from the drive shaft 10 via the two spur gear stages 14 and 15 or 46 and 47 to the intermediate shaft 12 takes place, which is rotationally fixed connected to the shaft 17. Accordingly, the power flow is subsequently guided to the sun gear of the planetary gear set 16 and translated to the output shaft 13 by means of the planetary gear set 16.

Hingegen ist für die Schaltung des zweiten Ganges G2 der betätigte Zustand des Schaltelements B darzustellen, wodurch die Antriebswelle 10 direkt drehfest mit der Welle 17 und damit mit dem Sonnenrad 21 des Planetenradsatzes 16 verbunden ist. Dementsprechend wird eine Antriebsbewegung der Antriebswelle 10 direkt über dem Planetenradsatz 16 auf die Abtriebswelle 13 übersetzt.On the other hand, for switching the second gear G2, the actuated state of the switching element B must be shown, whereby the drive shaft 10 is directly connected in a rotationally fixed manner to the shaft 17 and thus to the sun gear 21 of the planetary gear set 16. Accordingly, a drive movement of the drive shaft 10 is translated onto the output shaft 13 directly above the planetary gear set 16.

Schließlich wird noch der dritte Gang G3 dadurch geschaltet, dass der betätigte Zustand des Schaltelements C dargestellt wird. Dadurch ist die Zwischenwelle 12 direkt drehfest mit dem Planetenträger 22 des Planetenradsatzes 16 und damit auch direkt drehfest mit der Abtriebswelle 13 verbunden. Hierdurch findet eine Kraftflussführung von der Antriebswelle 10 über die beiden Stirnradstufen 14 und 15 bzw. 46 und 47 auf die Zwischenwelle 12 und damit auf die Abtriebswelle 13 statt.Finally, the third gear G3 is switched by displaying the actuated state of the switching element C. As a result, the intermediate shaft 12 is directly connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier 22 of the planetary gear set 16 and thus also directly in a rotationally fixed manner with the output shaft 13. This results in a power flow from the drive shaft 10 via the two spur gear stages 14 and 15 or 46 and 47 to the intermediate shaft 12 and thus to the output shaft 13.

Bei den Kraftfahrzeuggetrieben 6, 35, 39, 40, 41 und 44 aus den 2 bis 7 kann ferner noch jeweils eine Parksperrfunktion PS verwirklicht werden, zu deren Darstellung ein gleichzeitig betätigter Zustand des Schaltelements A, als auch des Schaltelements C vorzunehmen ist. Dies hat aufgrund der damit einhergehenden, drehfesten Verbindung des Sonnenrades 18 mit dem Planetenträger 22 des Planetenradsatzes 16 ein Verblocken des Planetenradsatzes 16 zur Folge. Da das Hohlrad 23 permanent am drehfesten Bauelement 9 festgesetzt ist, werden dadurch auch die Antriebswelle 10 und die Abtriebswelle 13 festgesetzt.In the motor vehicle transmissions 6, 35, 39, 40, 41 and 44 from the 2 until 7 A parking lock function PS can also be implemented, to represent which a simultaneously actuated state of the switching element A and the switching element C must be carried out. Due to the associated rotationally fixed connection of the sun gear 18 to the planet carrier 22 of the planetary gear set 16, this results in the planetary gear set 16 becoming blocked. Since the ring gear 23 is permanently fixed to the non-rotatable component 9, the drive shaft 10 and the output shaft 13 are also fixed.

Die Varianten aus den 3 bis 6 können in analoger Weise zu der Ausgestaltung nach 7 dahingehend abgewandelt werden, dass jeweils noch eine weitere Vorgelegewelle vorgesehen wird. Dabei sind dann die Stirnradstufen entsprechend anzupassen. Prinzipiell wäre es im Rahmen der Erfindung zudem denkbar, hierbei auch mehr als zwei Vorgelegewellen vorzusehen.The variants from the 3 until 6 can be done in a similar way to the design 7 be modified in such a way that an additional countershaft is provided. The spur gear stages must then be adjusted accordingly. In principle, it would also be conceivable within the scope of the invention to provide more than two countershafts.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann jeweils ein kompakt bauendes Kraftfahrzeuggetriebe mit gutem Wirkungsgrad und einer hohen Anzahl an darstellbaren Gängen verwirklicht werden.By means of the embodiments according to the invention, a compact motor vehicle transmission with good efficiency and a high number of gears that can be represented can be achieved.

BezugszeichenReference symbols

11: ElektrofahrzeugElectric vehicle
22: FahrzeugachseVehicle axle
33: AntriebsachseDrive axle
44: AntriebseinheitDrive unit
55: ElektromaschineElectric machine
66: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
77: Statorstator
88th: Rotorrotor
99: drehfestes Bauelementrotationally fixed component
1010: Antriebswelledrive shaft
1111: Vorgelegewellecountershaft
1212: ZwischenwelleIntermediate shaft
1313: Abtriebswelleoutput shaft
1414: StirnradstufeSpur gear stage
1515: StirnradstufeSpur gear stage
1616: PlanetenradsatzPlanetary gear set
1717: WelleWave
1818: erstes Elementfirst element
1919: zweites Elementsecond element
2020: drittes Elementthird element
2121: Sonnenradsun gear
2222: PlanetenträgerPlanet carrier
2323: Hohlradring gear
2424: PlanetenräderPlanetary gears
2525: Stirnradspur gear
2626: Stirnradspur gear
2727: Stirnradspur gear
2828: Stirnradspur gear
2929: DifferentialradsatzDifferential gear set
3030: SchalteinrichtungSwitching device
3131: KoppelelementCoupling element
3232: KoppelelementCoupling element
3333: AnschlussstelleConnection point
3434: AnschlussstelleConnection point
3535: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
3636: SchalteinrichtungSwitching device
3737: KoppelelementCoupling element
3838: KoppelelementCoupling element
3939: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
4040: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
4141: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
4242: SchalteinrichtungSwitching device
4343: KoppelelementCoupling element
4444: KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
4545: Vorgelegewellecountershaft
4646: StirnradstufeSpur gear stage
4747: StirnradstufeSpur gear stage
4848: Stirnradspur gear
4949: Stirnradspur gear
AA: SchaltelementSwitching element
Bb: SchaltelementSwitching element
CC: SchaltelementSwitching element
G1G1: erster Gangfirst course
G2G2: zweiter Gangsecond gear
G3G3: dritter Gangthird gear
PSP.S: ParksperrfunktionParking lock function

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 10994598 B2 [0003]

Claims

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) for an at least partially electrically driven motor vehicle, comprising a drive shaft (10), which is designed for a drive-effective connection to a drive machine, preferably an electric machine (5), and an output shaft (13), an intermediate shaft (12), a planetary gear set (16) and a first spur gear stage (14; 46) and a second spur gear stage (15; 47), the planetary gear set (16) having a first element (18), a second element (19) and a third element (20) in the form of a sun gear (21), a planet carrier (22) and a ring gear (23), and wherein at least functionally a first switching element (A), a second switching element (B) and a third switching element (C) are provided, characterized in that - the first spur gear stage (14; 46) couples the drive shaft with at least one countershaft (11; 11, 45), which is also connected to the second spur gear stage (15; 47). Intermediate shaft (12) is coupled, - that the second element (19) of the planetary gear set (16) is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft (13), - that the third element (20) of the planetary gear set (16) is fixed, - that the first Switching element (A) is designed to connect the first element (18) of the planetary gear set (16) and the intermediate shaft (12) to one another in a rotationally fixed manner in the actuated state, - that the second switching element (B) is designed to connect the drive shaft in the actuated state (10) and the first element (18) of the planetary gear set (16) to be connected to one another in a rotationally fixed manner, - and that the third switching element (C) is designed to, in the actuated state, the intermediate shaft (12) and the second element (19) of the planetary gear set (16) to be connected to each other in a rotationally fixed manner.

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44). Claim 1 , characterized in that the at least functionally provided first switching element (A) and / or the at least functionally provided second switching element (B) and / or the at least functionally provided third switching element (C) is designed as a positive switching element.

Motor vehicle transmission (6; 39; 44). Claim 2 , characterized in that the first switching element (A) and the second switching element (B) are formed by a switching device (30), the coupling element (31) of which can be positioned in a first switching position and in a second switching position, the coupling element (31 ) in the first switching position functionally represents an actuated state of the first switching element (A) and connects the first element (18) of the planetary gear set (16) and the intermediate shaft (12) to one another in a rotationally fixed manner, the coupling element (31) functionally in the second switching position The actuated state of the second switching element (B) is depicted and the drive shaft (10) and the first element (18) of the planetary gear set (16) are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Motor vehicle transmission (35; 40). Claim 2 , characterized in that the first switching element (A) and the third switching element (C) are formed by a switching device (36), the coupling element (37) of which can be positioned in a first switching position and in a second switching position, the coupling element (37 ) in the first switching position functionally represents an actuated state of the first switching element (A) and connects the first element (18) of the planetary gear set (16) and the intermediate shaft (12) to one another in a rotationally fixed manner, the coupling element (37) functionally in the second switching position actuated state of the third switching element (C) and connects the intermediate shaft (12) and the second element (19) of the planetary gear set (16) together in a rotationally fixed manner.

Motor vehicle transmission (41). Claim 2 , characterized in that the first switching element (A), the second switching element (B) and the third switching element (C) are formed by a switching device (42), the coupling element (43) of which is in a first switching position, in a second switching position and in can be positioned in a third switching position, wherein the coupling element (43) in the first switching position functionally represents an actuated state of the first switching element (A) and connects the first element (18) of the planetary gear set (16) and the intermediate shaft (12) to one another in a rotationally fixed manner, wherein the coupling element (43) in the second switching position functionally represents an actuated state of the second switching element (B) and connects the drive shaft (10) and the first element (18) of the planetary gear set (16) to one another in a rotationally fixed manner, and wherein the coupling element ( 43) in the third switching position functionally represents an actuated state of the third switching element (C) and connects the intermediate shaft (12) and the second element (19) of the planetary gear set (16) to one another in a rotationally fixed manner.

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (10), the intermediate shaft (12), the planetary gear set (16), the output shaft (13), the at least functionally provided first switching element (A), the at least functionally provided second switching element (B) and the at least functionally provided third switching element (C) are arranged coaxially to one another.

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one of the preceding claims, characterized in that on a connection point (33) of the drive shaft (10), at which the drive connection of the drive shaft (10) can be established, axially First the first spur gear stage (14; 46), then the second spur gear stage (15; 47), then the planetary gear set (16) and finally a connection point (34) of the output shaft (13).

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least functionally provided second switching element (B) is axially between the first spur gear stage (14; 46) and the second spur gear stage (15; 47) is placed.

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to the Claims 7 and 8th , characterized in that the first element (18) of the planetary gear set (16) is connected in a rotationally fixed manner to a shaft (17), which extends axially from the first element (18) of the planetary gear set (16) through the intermediate shaft (12) designed as a hollow shaft. runs through it and lies axially opposite the front side of the drive shaft (10) for the rotationally fixed connection via the at least functionally provided second switching element (B).

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least functionally provided first switching element (A) is axially between the first spur gear stage (14; 46) and the second spur gear stage (15; 47) or is placed axially between the second spur gear stage (15; 47) and the planetary gear set (16).

Motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least functionally provided third switching element (C) is axially between the second spur gear stage (15; 47) and the planetary gear set (16) or is provided axially between the first spur gear stage (14; 46) and the second spur gear stage (15; 47).

Drive unit (4) for an at least partially electrically driven motor vehicle, comprising an electric machine (5) and a motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one or more of the Claims 1 until 11 , wherein a rotor (8) of the electric machine (5) is coupled to the drive shaft (10) of the motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44).

Drive train of an at least partially electrically driven motor vehicle, comprising a motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) according to one or more of Claims 1 until 11 , preferably a drive unit (4). Claim 12 .

Method for operating a motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44). Claim 1 , wherein a first gear (G1) of the motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) is achieved by closing the first switching element (A), a second gear (G2) of the motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41 ; 44) is shifted by closing the second switching element (B) and a third gear (G3) of the motor vehicle transmission (6; 35; 39; 40; 41; 44) by closing the third switching element (C).