DE102022203836A1 - Transmission for a drive train of a vehicle - Google Patents

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DE102022203836A1
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transmission
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German (de)
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Stefan Beck
Michael Wechs
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Martin Brehmer
Fabian Kutter
Mladjan Radic
Max Bachmann
Ingo Pfannkuchen
Christian Michel
Peter Ziemer
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ZF Friedrichshafen AG
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Getriebe (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs (100), aufweisend• eine auf einer ersten Rotationsachse (A1) angeordnete erste Getriebeeingangswelle (W1) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors (VM),• eine auf einer zweiten Rotationsachse (A2) angeordnete zweite Getriebeeingangswelle (W2) zur Anbindung einer ersten elektrischen Maschine (EM1),• eine auf einer dritten Rotationsachse (A3) angeordnete Vorgelegewelle (W3) mit einem ersten Zahnrad (31), einem zweiten Zahnrad (32) und einem dritten Zahnrad (33), wobei das erste Zahnrad (31) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem ersten Zahnrad (11) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine erste Stirnradstufe (ST1) bildet, wobei das zweite Zahnrad (32) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem zweiten Zahnrad (12) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine zweite Stirnradstufe (ST2) bildet, wobei das dritte Zahnrad (33) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem dritten Zahnrad (13) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine dritte Stirnradstufe (ST3) bildet,• einen auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordneten ersten Planetenradsatz (P1),• eine auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordnete Hauptabtriebswelle (W4),• ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B), ein drittes Schaltelement (C), ein viertes Schaltelement (D) und ein fünftes Schaltelement (E).Transmission (1) for a drive train of a vehicle (100), comprising • a first transmission input shaft (W1) arranged on a first axis of rotation (A1) for connecting an internal combustion engine (VM), • a second transmission input shaft (W1) arranged on a second axis of rotation (A2) W2) for connecting a first electrical machine (EM1), • a countershaft (W3) arranged on a third axis of rotation (A3) with a first gear (31), a second gear (32) and a third gear (33), whereby the The first gear (31) on the third axis of rotation (A3) meshes with a first gear (11) on the first axis of rotation (A1) and forms a first spur gear stage (ST1), the second gear (32) on the third axis of rotation ( A3) is in mesh with a second gear (12) on the first axis of rotation (A1) and forms a second spur gear stage (ST2), the third gear (33) being on the third axis of rotation (A3) with a third gear (13). the first axis of rotation (A1) is in mesh and forms a third spur gear stage (ST3), • a first planetary gear set (P1) arranged on the first axis of rotation (A1), • a main output shaft (W4) arranged on the first axis of rotation (A1), • a first switching element (A), a second switching element (B), a third switching element (C), a fourth switching element (D) and a fifth switching element (E).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs und einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor, zumindest einer elektrischen Maschinen und einem solchen Getriebe. Mithin ist das Getriebe als Hybridgetriebe ausgebildet.The invention relates to a transmission for a drive train of a vehicle and a drive train with an internal combustion engine, at least one electric machine and such a transmission. The transmission is therefore designed as a hybrid transmission.

Beispielsweise geht aus der DE 10 2011 995 562 A1 ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug hervor, das zwei Eingangswellen und eine gemeinsame Ausgangswelle aufweist. Die erste Eingangswelle ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle ist über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung bringbar und über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Beide Eingangswellen sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar. Das Schaltgetriebe ist aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist.For example, from the DE 10 2011 995 562 A1 a manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, which has two input shafts and a common output shaft. The first input shaft can be connected to the drive shaft of an internal combustion engine via a controllable separating clutch and can be brought into drive connection with the output shaft via a first group of selectively switchable gear sets. The second input shaft can be brought into drive connection with the rotor of an electric machine and with the first input shaft via a superposition gear designed as a planetary gear and can be brought into drive connection with the output shaft via a second group of selectively switchable gear sets. Both input shafts can be brought into drive connection with one another via a switchable coupling device. The manual transmission is derived from a dual clutch transmission with two coaxial input shafts, the first input shaft of which is arranged centrally, the second input shaft of which is designed as a hollow shaft and is arranged coaxially above the first input shaft, and the coupling device of which comprises a gear stage and/or a switchable clutch, which instead of the gear set and its associated gear clutch are provided, which is assigned to the first input shaft in the underlying dual clutch transmission and is arranged axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Getriebe für ein Fahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll das Getriebe kompaktbauend und effizient ausgebildet sein sowie mehrere Fahrmodi aufweisen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren.The object of the present invention is to provide an alternative transmission for a vehicle. In particular, the transmission should be designed to be compact and efficient and have several driving modes. The task is solved by a transmission with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Getriebe für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs umfasst

  • • eine auf einer ersten Rotationsachse angeordnete erste Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors,
  • • eine auf einer zweiten Rotationsachse angeordnete zweite Getriebeeingangswelle zur Anbindung einer ersten elektrischen Maschine,
  • • eine auf einer dritten Rotationsachse angeordnete Vorgelegewelle mit einem ersten Zahnrad, einem zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad auf der dritten Rotationsachse mit einem ersten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse im Zahneingriff steht und eine erste Stirnradstufe bildet, wobei das zweite Zahnrad auf der dritten Rotationsachse mit einem zweiten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse im Zahneingriff steht und eine zweite Stirnradstufe bildet, wobei das dritte Zahnrad auf der dritten Rotationsachse mit einem dritten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse im Zahneingriff steht und eine dritte Stirnradstufe bildet,
  • • zumindest einen auf der ersten Rotationsachse angeordneten und als Überlagerungsgetriebe ausgebildeten ersten Planetenradsatz mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element,
  • • eine Hauptabtriebswelle, die auf der ersten Rotationsachse angeordnet und mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist,
  • • ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement, ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement,

wobei das erste Schaltelement im geschlossenen Zustand zwei der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes drehfest verbindet, um den Planetenradsatz zu verblocken, wobei das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste und zweite Zahnrad auf der dritten Rotationsachse drehfest verbindet, um die erste und dritte Stirnradstufe antriebswirksam miteinander zu verbinden, wobei das dritte Schaltelement im geschlossenen Zustand das erste oder dritte Zahnrad auf der dritten Rotationsachse mit der Vorgelegewelle drehfest verbindet, um die erste Stirnradstufe und die Vorgelegewelle oder die dritte Stirnradstufe und die Vorgelegewelle antriebswirksam miteinander zu verbinden, wobei das vierte Schaltelement im geschlossenen Zustand das zweite Element des ersten Planetenradsatzes, die zweite Getriebeeingangswelle und die Vorgelegewelle antriebswirksam miteinander verbindet, wobei das fünfte Schaltelement im geschlossenen Zustand das zweite Zahnrad auf der dritten Rotationsachse mit der Vorgelegewelle drehfest verbindet, um die zweite Stirnradstufe und die Vorgelegewelle antriebswirksam miteinander zu verbinden, wobei die erste, zweite und dritte Rotationsachse achsparallel zueinander angeordnet sind.A transmission according to the invention for a drive train of a vehicle comprises
  • • a first transmission input shaft arranged on a first axis of rotation for connecting an internal combustion engine,
  • • a second transmission input shaft arranged on a second axis of rotation for connecting a first electrical machine,
  • • a countershaft arranged on a third axis of rotation with a first gear, a second gear and a third gear, the first gear on the third axis of rotation meshing with a first gear on the first axis of rotation and forming a first spur gear stage, the second gear on the third axis of rotation is in meshing engagement with a second gear on the first axis of rotation and forms a second spur gear stage, the third gear on the third axis of rotation being in meshing engagement with a third gear on the first axis of rotation and forming a third spur gear stage,
  • • at least one first planetary gear set arranged on the first axis of rotation and designed as a superposition gear with a first element, a second element and a third element,
  • • a main output shaft, which is arranged on the first axis of rotation and is connected in a rotationally fixed manner to the third element of the first planetary gear set,
  • • a first switching element, a second switching element, a third switching element, a fourth switching element and a fifth switching element,

wherein the first switching element in the closed state connects two of the three elements of the first planetary gear set in a rotationally fixed manner in order to lock the planetary gear set, wherein the second switching element in the closed state connects the first and second gears on the third axis of rotation in a rotationally fixed manner in order to drive the first and third spur gear stages together to connect, wherein the third switching element in the closed state connects the first or third gear on the third axis of rotation to the countershaft in a rotationally fixed manner in order to connect the first spur gear stage and the countershaft or the third spur gear stage and the countershaft to one another in a drive-effective manner, the fourth switching element in the closed state State connects the second element of the first planetary gear set, the second transmission input shaft and the countershaft to one another in a driving manner, the fifth switching element in the closed state connecting the second gear on the third axis of rotation to the countershaft in a rotationally fixed manner in order to connect the second spur gear stage and the countershaft to one another in a driving manner, wherein the first, second and third axes of rotation are arranged axially parallel to one another.

Unter einer „antriebswirksamen Verbindung“ oder einer „Anbindung“ einer Welle oder einer Vorrichtung an einer anderen Welle oder an einer anderen Vorrichtung ist zu verstehen, dass diese Wellen oder Vorrichtungen entweder unmittelbar miteinander verbunden sind oder mittelbar über mindestens ein weiteres Bauteil, insbesondere über weitere Wellen und Zahnräder miteinander verbunden sein können.A “drive-effective connection” or a “connection” of a shaft or a device to another shaft or to another device is to be understood as meaning that these shafts or devices are either directly connected to one another which are connected or can be connected to one another indirectly via at least one further component, in particular via further shafts and gears.

Beispielsweise ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors direkt oder über mindestens eine weitere Welle mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Beispielsweise ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über mindestens eine weitere Welle, Zahnräder und/oder ein Zugmittel mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Beispielsweise ist die Rotorwelle der ersten Elektromaschine direkt oder über mindestens eine weitere Welle mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Beispielsweise ist die Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine über mindestens eine weitere Welle, Zahnräder und/oder ein Zugmittel mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Die beiden Getriebeeingangswellen sind achsparallel zueinander ausgebildet. Unter einer Getriebeeingangswelle ist ein Getriebeelement zu verstehen, das zur Anbindung an eine jeweilige Antriebsmaschine eingerichtet ist.For example, the crankshaft of the internal combustion engine is connected in a drive-effective manner to the first transmission input shaft directly or via at least one further shaft. For example, the crankshaft of the internal combustion engine is connected in a driving manner to the first transmission input shaft via at least one further shaft, gears and/or a traction means. For example, the rotor shaft of the first electric machine is connected in a drive-effective manner to the second transmission input shaft directly or via at least one further shaft. For example, the rotor shaft of the first electric machine is connected in a driving manner to the second transmission input shaft via at least one further shaft, gears and/or a traction means. The two transmission input shafts are designed to be axially parallel to one another. A transmission input shaft is to be understood as a transmission element that is designed to be connected to a respective drive machine.

Unter einer „Welle“ ist nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Getriebeelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden. Zwei drehfest miteinander verbundene Wellen können einteilig ausgebildet sein.A “shaft” does not only mean, for example, a cylindrical, rotatably mounted gear element for transmitting torque, but rather it also refers to general connecting elements that connect individual components or elements to one another, in particular connecting elements that connect several elements to one another in a rotationally fixed manner. Two shafts that are connected to one another in a rotationally fixed manner can be designed in one piece.

Die vom Verbrennungsmotor und der ersten elektrischen Maschine erzeugte Antriebsleistung wird im Überlagerungsgetriebe zusammengeführt bzw. überlagert und über die Hauptabtriebswelle zumindest mittelbar an Räder einer Antriebsachse weitergeleitet. Vorzugsweise ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes als Sonnenrad ausgebildet, wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes als Hohlrad ausgebildet ist, wobei das dritte Element des ersten Planetenradsatzes als Planetenträger ausgebildet ist. Der erste Planetenradsatz umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an dem Planetenträger gelagert sind und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen bzw. im Zahneingriff sind. Das Überlagerungsgetriebe dient insbesondere als Summiergetriebe.The drive power generated by the internal combustion engine and the first electric machine is combined or superimposed in the superimposition gearbox and at least indirectly passed on to wheels of a drive axle via the main output shaft. Preferably, the first element of the first planetary gear set is designed as a sun gear, with the second element of the first planetary gear set being designed as a ring gear, with the third element of the first planetary gear set being designed as a planet carrier. The first planetary gear set includes a plurality of planet gears which are rotatably mounted on the planet carrier and mesh with the sun gear and the ring gear or are in meshing engagement. The superposition gear serves in particular as a summing gear.

Das erste Schaltelement verblockt in geschlossenem Zustand den ersten Planetenradsatz durch Verbinden von zwei seiner drei Elemente. Wenn zwei Wellen des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind, ist der erste Planetenradsatz verblockt und befindet sich somit in einem Blockumlauf. Durch das Verblocken des ersten Planetenradsatzes ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl der miteinander im Zahneingriff stehenden Elemente i=1. Vorzugsweise werden das Sonnenrad und das Hohlrad drehfest miteinander verbunden. Alternativ wird mittels des ersten Schaltelements der Planetenträger und das Sonnenrad oder der Planetenträger und das Hohlrad drehfest miteinander verbunden.When closed, the first switching element blocks the first planetary gear set by connecting two of its three elements. If two shafts of the first planetary gear set are connected to one another in a rotationally fixed manner, the first planetary gear set is blocked and is therefore in a block rotation. By blocking the first planetary gear set, the translation is independent of the number of teeth of the meshing elements i=1. Preferably, the sun gear and the ring gear are connected to one another in a rotationally fixed manner. Alternatively, the planet carrier and the sun gear or the planet carrier and the ring gear are connected to one another in a rotationally fixed manner by means of the first switching element.

Unter einem „Schaltelement“ ist eine schaltbare Vorrichtung zu verstehen, die in einem geschlossenen Zustand zwei Wellen drehfest miteinander verbindet und in einem geöffneten Zustand die beiden Wellen voneinander entkoppelt, wodurch diese relativ zueinander rotieren können.A “switching element” is a switchable device that connects two shafts together in a rotationally fixed manner in a closed state and decouples the two shafts from each other in an open state, allowing them to rotate relative to one another.

Bei einer Kombination der Antriebsleistung vom Verbrennungsmotor und erster elektrischer Maschine befindet sich das Fahrzeug in einem hybridischen Betrieb bzw. Fahrmodus, wobei hierfür jeweils zwei der fünf Schaltelemente geschlossen sind. Mittels des Getriebes lassen sich mehrere hybride Fahrmodi, insbesondere vier Gänge realisieren. Ferner kann mit Hilfe der elektrischen Maschine, während Schaltvorgängen eine Zugkraftunterstützung im Hybridbetrieb realisiert werden. Die Schaltvorgänge können dabei abtriebsgestützt oder elektrodynamisch erfolgen. Auch das Anfahren kann elektrodynamisch erfolgen. Über den ersten Planetenradsatz werden zwei elektrodynamische Fahrmodi realisiert, wobei dazu nur das vierte Schaltelement oder nur das fünfte Schaltelement geschlossen ist. Des Weiteren kann die erste elektrische Maschine mit dem Verbrennungsmotor unabhängig vom Abtrieb verbunden werden, sofern nur das dritte Schaltelement geschlossen ist. Die erste elektrische Maschine und der Verbrennungsmotor drehen dann in einem festen Verhältnis zueinander. So ist einerseits ein Start des Verbrennungsmotors mit der ersten elektrischen Maschine möglich, anderseits kann die erste elektrische Maschine als Generator arbeiten, wodurch der Fahrmodus Laden in Neutral realisiert ist. Während des Fahrmodus Laden in Neutral kann die erste elektrische Maschine einen elektrischen Energiespeicher laden oder elektrische Verbraucher des Fahrzeugs versorgen. Ein Verbraucher kann auch eine weitere elektrische Maschine sein, die beispielsweise an einer weiteren Fahrzeugachse angeordnet ist, insbesondere Teil einer elektrischen Hinterachse ist.With a combination of the drive power from the internal combustion engine and the first electric machine, the vehicle is in hybrid operation or driving mode, with two of the five switching elements being closed for this purpose. The transmission can be used to implement several hybrid driving modes, in particular four gears. Furthermore, with the help of the electric machine, traction support can be achieved in hybrid operation during switching processes. The switching processes can be driven-assisted or electrodynamic. Starting can also be done electrodynamically. Two electrodynamic driving modes are implemented via the first planetary gear set, with only the fourth switching element or only the fifth switching element being closed. Furthermore, the first electric machine can be connected to the internal combustion engine independently of the output, provided only the third switching element is closed. The first electric machine and the internal combustion engine then rotate in a fixed ratio to one another. On the one hand, it is possible to start the internal combustion engine with the first electric machine, and on the other hand, the first electric machine can work as a generator, whereby the charging driving mode in neutral is implemented. During the charging in neutral driving mode, the first electrical machine can charge an electrical energy storage device or supply electrical consumers of the vehicle. A consumer can also be another electrical machine, which is arranged, for example, on another vehicle axle, in particular is part of an electric rear axle.

Bevorzugt weist das Getriebe genau fünf formschlüssige Schaltelemente auf. Unter einem „formschlüssigen Schaltelement“ ist ein Schaltelement zu verstehen, das zur Verbindung zweier Wellen eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung der drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei die Übertragung einer Leistung von einem Kupplungsteil des Schaltelements auf den anderen Kupplungsteil des Schaltelements in einem vollständig geschlossenen Zustand hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Beispielsweise sind alle fünf Schaltelemente als Klauenkupplungen ausgebildet. Durch formschlüssige Schaltelemente wird die Kompaktheit und die Effizienz des Getriebes erhöht.The transmission preferably has exactly five positive switching elements. A “positive switching element” is to be understood as meaning a switching element that has teeth and/or claws for connecting two shafts, which interlock in a form-fitting manner to produce the non-rotatable connection, with the transmission of power from a coupling part of the switching elements on the other coupling part of the switching element in a completely closed state mainly through a positive connection. For example, all five switching elements are designed as claw clutches. Positive switching elements increase the compactness and efficiency of the transmission.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Zahnrad auf der ersten Rotationsachse mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Zahnrad auf der ersten Rotationsachse mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden. Beispielsweise ist das erste Zahnrad auf der ersten Rotationsachse mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden, wobei das zweite Zahnrad auf der ersten Rotationsachse mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist.According to a preferred embodiment, the first gear on the first axis of rotation is connected in a rotationally fixed manner to the first element of the first planetary gear set. According to a preferred embodiment, the second gear on the first axis of rotation is connected in a rotationally fixed manner to the second element of the first planetary gear set. For example, the first gear is connected in a rotationally fixed manner on the first axis of rotation to the sun gear of the first planetary gear set, wherein the second gear is connected in a rotationally fixed manner on the first axis of rotation with the ring gear of the first planetary gear set.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das dritte Zahnrad auf der ersten Rotationsachse als Losrad ausgebildet und mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes drehfest verbindbar. Mithin befindet sich dann das vierte Schaltelement auf der ersten Rotationsachse. Alternativ ist das dritte Zahnrad auf der ersten Rotationsachse mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes drehfest verbunden, wobei das dritte Zahnrad auf der dritten Rotationsachse als Losrad ausgebildet und im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements mit der Vorgelegewelle drehfest verbunden ist. Mithin befindet sich dann das vierte Schaltelement auf der dritten Rotationsachse.According to a preferred embodiment, the third gear on the first axis of rotation is designed as an idler gear and can be connected in a rotationally fixed manner to the second element of the first planetary gear set by means of the fourth switching element. The fourth switching element is then located on the first axis of rotation. Alternatively, the third gear on the first axis of rotation is connected in a rotationally fixed manner to the second element of the first planetary gear set, wherein the third gear on the third axis of rotation is designed as an idler gear and is connected in a rotationally fixed manner with the countershaft in the closed state of the fourth switching element. The fourth switching element is then located on the third axis of rotation.

Bevorzugt sind das erste und vierte Schaltelement auf der ersten Rotationsachse angeordnet, wobei das zweite, dritte und fünfte Schaltelement auf der dritten Rotationsachse angeordnet sind. Alternativ ist das erste Schaltelement auf der ersten Rotationsachse angeordnet, wobei das zweite, dritte, vierte und fünfte Schaltelement auf der dritten Rotationsachse angeordnet sind.Preferably, the first and fourth switching elements are arranged on the first axis of rotation, with the second, third and fifth switching elements being arranged on the third axis of rotation. Alternatively, the first switching element is arranged on the first axis of rotation, with the second, third, fourth and fifth switching elements being arranged on the third axis of rotation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe ein auf der ersten Rotationsachse angeordnetes Differential mit einer Differentialeingangswelle und zwei Differentialausgangswellen auf, wobei die Differentialeingangswelle zumindest mittelbar mit der Hauptabtriebswelle verbunden ist. Über die Hauptabtriebswelle wird eine Antriebsleistung auf das Differential übertragen, wobei die Antriebsleistung im Differential auf die beiden Seitenwellen aufgeteilt und an ein mit der jeweiligen Seitenwelle wirkverbundenes Antriebsrad des Kraftfahrzeugs übertragen wird. Vorzugsweise sind die erste Getriebeeingangswelle und die Hauptabtriebswelle als Hohlwellen ausgebildet, wobei sich die zweite Differentialausgangswelle axial durch das Getriebe, insbesondere durch die erste Getriebeeingangswelle und die Hauptabtriebswelle erstreckt. Dadurch kann das Getriebe in radialer Richtung kompakter ausgebildet werden. Das Differential kann beispielsweise als Kugeldifferential, Kegelraddifferential, Stirnraddifferential oder Planetenraddifferential ausgebildet sein. Die Seitenwellen des Differentials sind gemeinsam auf einer Abtriebsachse des Fahrzeugs angeordnet. Bevorzugt ist diese Abtriebsachse die Frontantriebsachse eines als PKW ausgebildeten Fahrzeugs. Mithin ist das Getriebe bevorzugt als Front-Quer-Anordnung im Fahrzeug verbaut.According to a preferred embodiment, the transmission has a differential arranged on the first axis of rotation with a differential input shaft and two differential output shafts, the differential input shaft being at least indirectly connected to the main output shaft. Drive power is transmitted to the differential via the main output shaft, with the drive power in the differential being divided between the two side shafts and transmitted to a drive wheel of the motor vehicle that is operatively connected to the respective side shaft. Preferably, the first transmission input shaft and the main output shaft are designed as hollow shafts, with the second differential output shaft extending axially through the transmission, in particular through the first transmission input shaft and the main output shaft. This allows the transmission to be made more compact in the radial direction. The differential can be designed, for example, as a ball differential, bevel gear differential, spur gear differential or planetary gear differential. The side shafts of the differential are arranged together on an output axle of the vehicle. This output axle is preferably the front-wheel drive axle of a vehicle designed as a car. The transmission is therefore preferably installed in the vehicle as a front-transverse arrangement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe einen auf der ersten Rotationsachse angeordneten zweiten Planetenradsatz, der im Leistungsfluss zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem Differential angeordnet ist, wobei der zweite Planetenradsatz ein erstes Element, das mit der Hauptabtriebswelle drehfest verbunden ist, ein zweites Element, das stationär an einem drehfesten Bauteil festgelegt ist, und ein drittes Element, das mit der Differentialeingangswelle drehfest verbunden ist, auf. Bevorzugt ist das erste Element des zweiten Planetenradsatzes als Sonnenrad ausgebildet, wobei das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes als Hohlrad ausgebildet ist, wobei das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes als Planetenträger ausgebildet ist. Der zweite Planetenradsatz ist als feste Übersetzungsstufe ausgebildet. Das drehfeste Bauteil kann ein Gehäuse, ein Teil eines Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauteil sein.According to a preferred embodiment, the transmission has a second planetary gear set arranged on the first axis of rotation, which is arranged in the power flow between the first planetary gear set and the differential, the second planetary gear set having a first element which is connected in a rotationally fixed manner to the main output shaft, a second element which is fixed in a stationary manner on a non-rotatable component, and a third element which is non-rotatably connected to the differential input shaft. The first element of the second planetary gear set is preferably designed as a sun gear, the second element of the second planetary gear set being designed as a ring gear, the third element of the second planetary gear set being designed as a planet carrier. The second planetary gear set is designed as a fixed gear ratio. The rotationally fixed component can be a housing, a part of a housing or a component connected to it in a rotationally fixed manner.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Getriebeeingangswelle ein Festrad auf, das mit einem Zwischenrad im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad ferner mit einem der beiden Zahnräder, die die dritte Stirnradstufe bilden, im Zahneingriff steht. Mit anderen Worten steht das Zwischenrad entweder mit dem Festrad auf der zweiten Rotationsachse und dem dritten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse oder mit dem Festrad auf der zweiten Rotationsachse und dem dritten Zahnrad auf der dritten Rotationsachse im Zahneingriff, wodurch die erste elektrische Maschine direkt an die dritte Stirnradstufe angebunden wird. Dadurch kann mindestens ein Zahnrad eingespart werden. Hierzu wird auf die erste und zweite Ausführungsform gemäß 2 und 4 verwiesen.According to a preferred embodiment, the second transmission input shaft has a fixed gear which is in meshing engagement with an intermediate gear, wherein the intermediate gear is also in meshing engagement with one of the two gears that form the third spur gear stage. In other words, the intermediate gear meshes either with the fixed gear on the second axis of rotation and the third gear on the first axis of rotation or with the fixed gear on the second axis of rotation and the third gear on the third axis of rotation, whereby the first electrical machine is connected directly to the third Spur gear stage is connected. This can save at least one gear. For this purpose, reference is made to the first and second embodiments 2 and 4 referred.

Alternativ weist die zweite Getriebeeingangswelle ein Festrad auf, das mit einem Zwischenrad im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad ferner mit einem vierten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse, das mit dem dritten Zahnrad auf der ersten Rotationsachse drehfest verbunden ist, im Zahneingriff steht. Hierzu wird auf die dritte Ausführungsform gemäß 5 verwiesen.Alternatively, the second transmission input shaft has a fixed gear which is in meshing engagement with an idler gear, wherein the idler gear is further in meshing engagement with a fourth gear on the first axis of rotation, which is non-rotatably connected to the third gear on the first axis of rotation. For this purpose, refer to the third embodiment 5 referred.

Ferner alternativ weist die zweite Getriebeeingangswelle ein Festrad auf, das mit einem Zwischenrad im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad ferner mit einem vierten Zahnrad auf der dritten Rotationsachse, das mit der Vorgelegewelle drehfest verbunden ist, im Zahneingriff steht. Hierzu wird auf die vierte Ausführungsform gemäß 6 verwiesen.Furthermore, alternatively, the second transmission input shaft has a fixed gear which is in meshing engagement with an idler gear, the idler gear also being in meshing engagement with a fourth gear on the third axis of rotation, which is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft. For this purpose, refer to the fourth embodiment 6 referred.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das zweite und dritte Schaltelement zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das vierte und fünfte Schaltelement zu einem weiteren Doppelschaltelement zusammengefasst ausgebildet. Alternativ sind das dritte und fünfte Schaltelement zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst ausgebildet. Das jeweilige Doppelschaltelement ist mittels eines einzigen Aktuators schaltbar.According to a preferred embodiment, the second and third switching elements are combined to form a double switching element. According to a preferred embodiment, the fourth and fifth switching elements are combined to form a further double switching element. Alternatively, the third and fifth switching elements are combined to form a double switching element. The respective double switching element can be switched using a single actuator.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dämpfungseinrichtung im Leistungsfluss vor der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Beispielsweise ist die Dämpfungseinrichtung achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Alternativ ist die Dämpfungseinrichtung koaxial zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Die Dämpfungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an das Getriebe, insbesondere an die erste Getriebeeingangswelle anzubinden. Die Dämpfungseinrichtung kann einen Torsionsdämpfer und/oder einen Tilger und/oder eine Rutschkupplung aufweisen. Der Torsionsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Der Tilger kann als drehzahladaptiver Tilger ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, a damping device is arranged in the power flow in front of the first transmission input shaft. For example, the damping device is arranged axially parallel to the first transmission input shaft. Alternatively, the damping device is arranged coaxially to the first transmission input shaft. The damping device is designed to connect the crankshaft of the internal combustion engine to the transmission, in particular to the first transmission input shaft. The damping device can have a torsional damper and/or an absorber and/or a slip clutch. The torsion damper can be designed as a dual-mass flywheel. The absorber can be designed as a speed-adaptive absorber.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe ein als Trennkupplung ausgebildetes Schaltelement auf, das dazu eingerichtet ist, die erste Getriebeeingangswelle vom Verbrennungsmotor abzukoppeln. Mittels Trennkupplung werden zwei elektromotorische Fahrmodi realisiert, wobei sich dadurch der Verbrennungsmotor zum rein elektrischen Fahren mittels der ersten elektrischen Maschine abkoppeln lässt. Insbesondere ist die Trennkupplung koaxial zum Verbrennungsmotor angeordnet. Beispielsweise ist die Trennkupplung achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Alternativ ist die Trennkupplung koaxial zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Die Trennkupplung ist in dem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Weiterhin kann die Trennkupplung im Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor nach der Dämpfungseinrichtung angeordnet sein. Die Trennkupplung kann entweder als formschlüssiges oder als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Eine als formschlüssiges Schaltelement ausgebildete Trennkupplung ist kompakter und weist weniger Energieverluste als ein kraftschlüssiges Schaltelement auf. Ein Vorteil einer als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildeten Trennkupplung ergibt sich aus der Möglichkeit dieses auch unter Last öffnen zu können, beispielsweise bei einer Vollbremsung oder einer Fehlfunktion des Verbrennungsmotors. Insbesondere kann eine reibschlüssige Trennkupplung auch bei Differenzdrehzahl der beiden Kupplungsteile geschlossen werden, sodass beispielsweise ein sogenannter „Schwungstart“ des Verbrennungsmotors mittels der ersten elektrischen Maschine möglich ist, wobei dazu insbesondere die Trägheitsmasse der elektrischen Maschine zum Starten des Verbrennungsmotors ausgenutzt wird.According to a preferred embodiment, the transmission has a switching element designed as a separating clutch, which is designed to decouple the first transmission input shaft from the internal combustion engine. Two electric motor driving modes are implemented using a separating clutch, whereby the internal combustion engine can be decoupled for purely electric driving using the first electric machine. In particular, the separating clutch is arranged coaxially to the internal combustion engine. For example, the separating clutch is arranged axially parallel to the first transmission input shaft. Alternatively, the separating clutch is arranged coaxially to the first transmission input shaft. The separating clutch is arranged in the drive train between the internal combustion engine and the first transmission input shaft. Furthermore, the separating clutch can be arranged in the power flow from the internal combustion engine after the damping device. The separating clutch can be designed either as a positive or non-positive switching element. A separating clutch designed as a positive switching element is more compact and has fewer energy losses than a non-positive switching element. An advantage of a separating clutch designed as a frictional switching element results from the possibility of being able to open it even under load, for example in the event of emergency braking or a malfunction of the internal combustion engine. In particular, a frictional separating clutch can be closed even at a differential speed of the two clutch parts, so that, for example, a so-called “swing start” of the internal combustion engine is possible using the first electric machine, in particular using the inertial mass of the electric machine to start the internal combustion engine.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor, eine erste elektrische Maschine und ein erfindungsgemäßes Getriebe, wobei der Verbrennungsmotor und die erste elektrische Maschine achsparallel zueinander angeordnet sind. Bevorzugt weist der Antriebsstrang eine zweite elektrische Maschine zum Antrieb einer weiteren Antriebsachse des Fahrzeugs auf. Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes gelten sinngemäß ebenfalls für den erfindungsgemäßen Antriebsstrang.A drive train according to the invention comprises an internal combustion engine, a first electrical machine and a transmission according to the invention, wherein the internal combustion engine and the first electrical machine are arranged axially parallel to one another. The drive train preferably has a second electric machine for driving a further drive axle of the vehicle. The above definitions and statements on technical effects, advantages and advantageous embodiments of the transmission according to the invention also apply mutatis mutandis to the drive train according to the invention.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei gleich Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

  • 1 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang, der ein erfindungsgemäßes Getriebe umfasst;
  • 2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 3 eine Schaltmatrix für den Antriebsstrang gemäß 2
  • 4 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer vierten Ausführungsform;
  • 7 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer fünften Ausführungsform;
  • 8 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes gemäß einer sechsten Ausführungsform; und
  • 9 eine stark abstrahierte schematische Ansicht eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß einer siebten Ausführungsform.
Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings, with the same elements being provided with the same reference numerals. Show it:
  • 1 a highly abstracted schematic view of a vehicle with a drive train that includes a transmission according to the invention;
  • 2 a highly abstracted schematic view of a drive train with a transmission according to the invention according to a first embodiment;
  • 3 a switching matrix for the drive train according to 2
  • 4 a highly abstracted schematic view of a transmission according to the invention according to a second embodiment;
  • 5 a highly abstracted schematic view of a transmission according to the invention according to a third embodiment;
  • 6 a highly abstracted schematic view of a transmission according to the invention according to a fourth embodiment;
  • 7 a highly abstracted schematic view of a transmission according to the invention according to a fifth embodiment;
  • 8th a highly abstracted schematic view of a transmission according to the invention according to a sixth embodiment; and
  • 9 a highly abstracted schematic view of a drive train with a transmission according to the invention according to a seventh embodiment.

1 zeigt das Fahrzeug 100 mit einer ersten Antriebsachse 101 mit zwei Rädern R1, R2 und einer zweiten Antriebsachse 102 mit zwei Rädern R3, R4. Vorliegend ist die erste Antriebsachse 101 als Frontachse des Fahrzeugs 100 ausgebildet und mit einem als Hybridgetriebe ausgebildeten Getriebe 1 ausgestattet, das einen Verbrennungsmotor VM und eine erste elektrische Maschine EM1 mit den Rädern R1, R2 der ersten Antriebsachse 101 antriebswirksam verbindet. Dazu ist in dem Getriebe 1 ein Differential 2 integriert. Das Getriebe 1 ist quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Der Verbrennungsmotor VM und die erste elektrische Maschine EM2 sind achsparallel zueinander und zum Getriebe 1, insbesondere zum Differential 2, ausgebildet. An der zweiten Antriebsachse 102, also der Heckachse des Fahrzeugs 100, ist eine zweite elektrische Maschine EM2 zum elektromotorischen Antrieb der Heckachse angeordnet. Durch die zweite elektrische Maschine EM2 an der zweiten Antriebsachse 102 wird ein Allrad-Antriebssystem realisiert. Insbesondere ist die zweite elektrische Maschine EM2 über ein - nicht näher dargestelltes - Differential an der zweiten Antriebsachse 102 mit den Rädern R3, R4 der zweiten Antriebsachse 102 antriebswirksam verbunden. Alternativ kann der Antrieb an der zweiten Antriebsachse 102 des Fahrzeugs 100 entfallen, wodurch Kosten, Gewicht und Bauraum eingespart werden. 1 shows the vehicle 100 with a first drive axle 101 with two wheels R1, R2 and a second drive axle 102 with two wheels R3, R4. In the present case, the first drive axle 101 is designed as a front axle of the vehicle 100 and is equipped with a transmission 1 designed as a hybrid transmission, which effectively connects an internal combustion engine VM and a first electric machine EM1 to the wheels R1, R2 of the first drive axle 101. For this purpose, a differential 2 is integrated in the transmission 1. The transmission 1 is arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle. The internal combustion engine VM and the first electric machine EM2 are designed to be axially parallel to one another and to the transmission 1, in particular to the differential 2. On the second drive axle 102, i.e. the rear axle of the vehicle 100, a second electric machine EM2 is arranged for the electric motor drive of the rear axle. An all-wheel drive system is implemented by the second electric machine EM2 on the second drive axle 102. In particular, the second electric machine EM2 is connected to the wheels R3, R4 of the second drive axle 102 in a driving manner via a differential (not shown) on the second drive axle 102. Alternatively, the drive on the second drive axle 102 of the vehicle 100 can be omitted, thereby saving costs, weight and installation space.

2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Getriebe 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Getriebe 1 umfasst eine erste Getriebeeingangswelle W1 zur Anbindung eines Verbrennungsmotors VM, wobei die erste Getriebeeingangswelle W1 und der Verbrennungsmotor VM auf einer ersten Rotationsachse A1 angeordnet sind. Ferner sind auf der ersten Rotationsachse A1 ein erstes Schaltelement A, ein viertes Schaltelement D und ein als Trennkupplung K0 ausgebildetes Schaltelement angeordnet, wobei die Trennkupplung K0 optional ist, somit auch entfallen kann. Die Trennkupplung K0 ist dazu eingerichtet, in einem geöffneten Zustand die erste Getriebeeingangswelle W1 von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM abzukoppeln und in einem geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle W1 mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM antriebswirksam, insbesondere über eine nicht näher dargestellte Dämpfungseinrichtung zu verbinden. Vorliegend ist die Trennkupplung K0 als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, kann aber alternativ als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. 2 shows schematically a transmission 1 according to the invention according to a first embodiment. The transmission 1 includes a first transmission input shaft W1 for connecting an internal combustion engine VM, the first transmission input shaft W1 and the internal combustion engine VM being arranged on a first axis of rotation A1. Furthermore, a first switching element A, a fourth switching element D and a switching element designed as a separating clutch K0 are arranged on the first axis of rotation A1, whereby the separating clutch K0 is optional and can therefore also be omitted. The separating clutch K0 is designed to decouple the first transmission input shaft W1 from a crankshaft of the internal combustion engine VM in an open state and to connect the first transmission input shaft W1 to the crankshaft of the internal combustion engine VM in a closed state, in particular via a damping device (not shown in detail). In the present case, the separating clutch K0 is designed as a positive switching element, but can alternatively be designed as a frictional switching element.

Ferner ist auf der ersten Rotationsachse A1 ein als Überlagerungsgetriebe ausgebildeter erster Planetenradsatz P1 mit einem ersten Element P11, einem zweiten Element P12 und einem dritten Element P13 angeordnet. Das erste Element P11 des ersten Planetenradsatzes P1 ist als Sonnenrad ausgebildet, wobei das zweite Element P12 des ersten Planetenradsatzes P1 als Hohlrad ausgebildet ist, wobei das dritte Element P13 des ersten Planetenradsatzes P1 als Planetenträger mit mehreren Planetenrädern ausgebildet ist. Die erste Getriebeeingangswelle W1 ist mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden. Eine Hauptabtriebswelle W4 ist auf der ersten Rotationsachse A1 angeordnet und mit dem dritten Element E13 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden.Furthermore, a first planetary gear set P1 designed as a superposition gear with a first element P11, a second element P12 and a third element P13 is arranged on the first axis of rotation A1. The first element P11 of the first planetary gear set P1 is designed as a sun gear, the second element P12 of the first planetary gear set P1 being designed as a ring gear, the third element P13 of the first planetary gear set P1 being designed as a planet carrier with several planet gears. The first transmission input shaft W1 is connected in a rotationally fixed manner to the first element E11 of the first planetary gear set P1. A main output shaft W4 is arranged on the first axis of rotation A1 and is connected in a rotationally fixed manner to the third element E13 of the first planetary gear set P1.

Das Getriebe 1 umfasst ferner eine zweite Getriebeeingangswelle W2 zur Anbindung einer ersten elektrischen Maschine EM1, wobei die zweite Getriebeeingangswelle W2 und die erste elektrische Maschine EM1 auf einer zweiten Rotationsachse A2 angeordnet sind. Die zweite Getriebeeingangswelle W2 ist mit einer Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine EM1 drehfest verbunden und weist ein Festrad F auf.The transmission 1 further comprises a second transmission input shaft W2 for connecting a first electrical machine EM1, the second transmission input shaft W2 and the first electrical machine EM1 being arranged on a second axis of rotation A2. The second transmission input shaft W2 is connected in a rotationally fixed manner to a rotor shaft of the first electrical machine EM1 and has a fixed gear F.

Das Getriebe 1 umfasst ferner ein zweites, drittes und fünftes Schaltelement B, C, E und eine Vorgelegewelle W3, die auf einer dritten Rotationsachse A3 angeordnet sind. Vorliegend sind alle Schaltelemente A, B, C, D, E als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, können aber alternativ als reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet sein. Die erste, zweite und dritte Rotationsachse A1, A2, A3 sind achsparallel zueinander angeordnet.The transmission 1 further comprises a second, third and fifth switching element B, C, E and a countershaft W3, which are arranged on a third axis of rotation A3. In the present case, all switching elements A, B, C, D, E are designed as positive switching elements, but can alternatively be designed as frictional switching elements. The first, second and third rotation axes A1, A2, A3 are arranged axially parallel to one another.

Ferner sind auf der dritten Rotationsachse A3 ein erstes Zahnrad 31, ein zweites Zahnrad 32 und ein drittes Zahnrad 33 angeordnet. Das erste Zahnrad 31 auf der dritten Rotationsachse A3 ist als Losrad an der Vorgelegewelle W3 ausgebildet und steht mit einem ersten Zahnrad 11 auf der ersten Rotationsachse A1 im Zahneingriff, wodurch eine erste Stirnradstufe ST1 ausgebildet ist. Das erste Zahnrad 11 auf der ersten Rotationsachse A1 ist mit der ersten Getriebeeingangswelle W1 und dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden.Furthermore, a first gear 31, a second gear 32 and a third gear 33 are arranged on the third axis of rotation A3. The first gear 31 on the third axis of rotation A3 is designed as an idler gear on the countershaft W3 and is in mesh with a first gear 11 on the first axis of rotation A1, whereby a first spur gear stage ST1 is formed. The first gear 11 on the first axis of rotation A1 is connected in a rotationally fixed manner to the first transmission input shaft W1 and the first element E11 of the first planetary gear set P1.

Das zweite Zahnrad 32 auf der dritten Rotationsachse A3 ist als Losrad an der Vorgelegewelle W3 ausgebildet und steht mit einem zweiten Zahnrad 12 auf der ersten Rotationsachse A1 im Zahneingriff, wodurch eine zweite Stirnradstufe ST2 ausgebildet ist. Das zweite Zahnrad 12 auf der ersten Rotationsachse A1 ist mit dem zweiten Element E12 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden.The second gear 32 on the third axis of rotation A3 is designed as an idler gear on the countershaft W3 and is in mesh with a second gear 12 on the first axis of rotation A1, whereby a second spur gear stage ST2 is formed. The second gear 12 on the first rotation Axis A1 is connected in a rotationally fixed manner to the second element E12 of the first planetary gear set P1.

Das dritte Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 ist als Festrad an der Vorgelegewelle W3 ausgebildet, somit mit der Vorgelegewelle W3 drehfest verbunden, und steht mit einem dritten Zahnrad 13 auf der ersten Rotationsachse A1 im Zahneingriff, wodurch eine dritte Stirnradstufe ST3 ausgebildet ist. Das dritte Zahnrad 13 auf der ersten Rotationsachse A1 ist als Losrad ausgebildet und steht mit einem Zwischenrad Z im Zahneingriff. Ferner steht das Zwischenrad Z mit dem Festrad F an der zweiten Getriebeeingangswelle W2 im Zahneingriff. Mit anderen Worten ist die erste elektrische Maschine EM1 über das Zwischenrad Z an die dritte Stirnradstufe ST3 angebunden.The third gear 33 on the third axis of rotation A3 is designed as a fixed gear on the countershaft W3, thus connected in a rotationally fixed manner to the countershaft W3, and is in mesh with a third gear 13 on the first axis of rotation A1, whereby a third spur gear stage ST3 is formed. The third gear 13 on the first axis of rotation A1 is designed as an idler gear and is in mesh with an intermediate gear Z. Furthermore, the intermediate gear Z is in mesh with the fixed gear F on the second transmission input shaft W2. In other words, the first electric machine EM1 is connected to the third spur gear stage ST3 via the intermediate gear Z.

Das erste Schaltelement A verbindet im geschlossenen Zustand zwei der drei Elemente P11, P12, P13 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest miteinander, um den Planetenradsatz P1 zu verblocken. Vorliegend verbindet das erste Schaltelement A im geschlossenen Zustand das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1, wodurch der erste Planetenradsatz P1 im Block umläuft und eine Übersetzung von i=1 aufweist. Das zweite Schaltelement B verbindet im geschlossenen Zustand das erste und zweite Zahnrad 31, 32 auf der dritten Rotationsachse A3 drehfest miteinander, sodass die erste und dritte Stirnradstufe ST1, ST2 antriebswirksam miteinander verbunden sind. Das dritte Schaltelement C verbindet im geschlossenen Zustand das erste Zahnrad 31 auf der dritten Rotationsachse A3 drehfest mit der Vorgelegewelle W3, sodass die erste Stirnradstufe ST1 und die Vorgelegewelle W3 antriebswirksam miteinander verbunden sind. Das vierte Schaltelement D verbindet im geschlossenen Zustand das dritte Zahnrad 13 auf der ersten Rotationsachse A1 drehfest mit dem zweiten Element P12 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem zweiten Zahnrad 12 auf der ersten Rotationsachse A1. Das fünfte Schaltelement E verbindet im geschlossenen Zustand das zweite Zahnrad 32 auf der dritten Rotationsachse A3 drehfest mit der Vorgelegewelle W3, um eine Antriebsleistung über die zweite Stirnradstufe ST2 und die Vorgelegewelle W3 zu leiten.In the closed state, the first switching element A connects two of the three elements P11, P12, P13 of the first planetary gear set P1 to one another in a rotationally fixed manner in order to lock the planetary gear set P1. In the present case, the first switching element A in the closed state connects the ring gear of the first planetary gear set P1 with the sun gear of the first planetary gear set P1, whereby the first planetary gear set P1 rotates in the block and has a gear ratio of i=1. In the closed state, the second switching element B connects the first and second gears 31, 32 to one another on the third axis of rotation A3 in a rotationally fixed manner, so that the first and third spur gear stages ST1, ST2 are connected to one another in a driving manner. In the closed state, the third switching element C connects the first gear 31 on the third axis of rotation A3 to the countershaft W3 in a rotationally fixed manner, so that the first spur gear stage ST1 and the countershaft W3 are connected to one another in a drive-effective manner. In the closed state, the fourth switching element D connects the third gear 13 on the first axis of rotation A1 in a rotationally fixed manner with the second element P12 of the first planetary gear set P1 and the second gear 12 on the first axis of rotation A1. In the closed state, the fifth switching element E connects the second gear 32 on the third axis of rotation A3 in a rotationally fixed manner with the countershaft W3 in order to direct drive power via the second spur gear stage ST2 and the countershaft W3.

Das zweite und dritte Schaltelement B, C sind zu einem Doppelschaltelement DS zusammengefasst ausgebildet und mittels eines - nicht näher dargestellten - ersten gemeinsamen Aktuators schaltbar. Das vierte und fünfte Schaltelement D, E sind mittels eines - nicht näher dargestellten - zweiten gemeinsamen Aktuators schaltbar. The second and third switching elements B, C are combined to form a double switching element DS and can be switched by means of a first common actuator (not shown in detail). The fourth and fifth switching elements D, E can be switched by means of a second common actuator (not shown).

Ferner sind das erste Schaltelement A und die Trennkupplung K0 mittels eines jeweiligen - nicht näher dargestellten - Aktuators schaltbar.Furthermore, the first switching element A and the separating clutch K0 can be switched by means of a respective actuator (not shown in detail).

Vorteilhaft an dem vorliegenden Getriebe 1 ist, insbesondere die einfache und kompakte Bauweise, wobei nicht nur geringe Bauteilbelastungen und geringe Getriebeverluste aufgrund der formschlüssigen Schaltelemente A, B, C, D, E, K0, sondern auch ein guter Verzahnungswirkungsgrad im verbrennungsmotorischen und elektrischen Betrieb des Fahrzeugs realisiert sind.The advantage of the present transmission 1 is, in particular, the simple and compact design, whereby not only low component loads and low transmission losses due to the positive switching elements A, B, C, D, E, K0, but also good gearing efficiency in the internal combustion engine and electrical operation of the Vehicle are realized.

Ein Antriebsstrang gemäß 2 weist mehrere Fahrmodi auf, die in der Schaltmatrix gemäß 3 dargestellt sind, wobei in den Spalten der Schaltmatrix die jeweiligen Schaltelemente A, B, C, D, E, K0 aufgeführt sind, und wobei in den Zeilen der Schaltmatrix die jeweiligen Fahrmodi H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH, EDA1, EDA2, LiN, E1, E2 des Fahrzeugs aufgeführt sind. Durch den Eintrag eines Kreuzes in einem jeweiligen Kästchen der Schaltmatrix wird ein geschlossener Zustand des jeweiligen Schaltelements A, B, C, D, E, K0 dargestellt, wobei kein Eintrag einen geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements A, B, C, D, E, K0 anzeigt. Mittels der sechs Schaltelemente A, B, C, D, E, K0 werden neun verbrennungsmotorische Gänge bzw. hybridische Fahrmodi H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH, zwei rein elektromotorische Gänge bzw. elektromotorische Fahrmodi E1, E2, zwei elektrodynamische Anfahrmodi EDA1, EDA2 und ein Fahrmodus Laden in Neutral LiN realisiert.A drive train according to 2 has several driving modes, which are shown in the switching matrix 3 are shown, the respective switching elements A, B, C, D, E, K0 being listed in the columns of the switching matrix, and the respective driving modes H1.1, H1.2, H1.3, H1 being listed in the rows of the switching matrix. 4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH, EDA1, EDA2, LiN, E1, E2 of the vehicle are listed. By entering a cross in a respective box of the switching matrix, a closed state of the respective switching element A, B, C, D, E, K0 is represented, with no entry indicating an open state of the respective switching element A, B, C, D, E, K0 displays. Using the six switching elements A, B, C, D, E, K0, nine internal combustion engine gears or hybrid driving modes H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3 .3, ZH, two purely electric gears or electric driving modes E1, E2, two electrodynamic starting modes EDA1, EDA2 and a charging driving mode in neutral LiN.

In einem ersten hybridischen Fahrmodus H1.1 sind die Trennkupplung K0, das zweite und vierte Schaltelement B, D geschlossen, wobei das erste, dritte und fünfte Schaltelement A, C, E geöffnet sind. In einem weiteren ersten hybridischen Fahrmodus H1.2 sind die Trennkupplung K0, das zweite und fünfte Schaltelement B, E geschlossen, wobei das erste, dritte und vierte Schaltelement A, C, D geöffnet sind. In einem weiteren ersten hybridischen Fahrmodus H1.3 sind die Trennkupplung K0, das zweite und dritte Schaltelement B, C geschlossen, wobei das erste, vierte und fünfte Schaltelement A, D, E geöffnet sind. In einem weiteren ersten hybridischen Fahrmodus H1.4 sind die Trennkupplung K0, das dritte und fünfte Schaltelement C, E geschlossen, wobei das erste, zweite und vierte Schaltelement A, B, D geöffnet sind. In einem zweiten hybridischen Fahrmodus H2 sind die Trennkupplung K0, das dritte und vierte Schaltelement C, D geschlossen, wobei das erste, zweite und fünfte Schaltelement A, B, E geöffnet sind. In einem dritten hybridischen Fahrmodus H3.1 sind die Trennkupplung K0, das erste und vierte Schaltelement A, D geschlossen, wobei das zweite, dritte und fünfte Schaltelement B, C, E geöffnet sind. In einem weiteren dritten hybridischen Fahrmodus H3.2 sind die Trennkupplung K0, das erste und fünfte Schaltelement A, E geschlossen, wobei das zweite, dritte und vierte Schaltelement B, C, D geöffnet sind. In einem weiteren dritten hybridischen Fahrmodus H3.3 sind die Trennkupplung K0, das erste und dritte Schaltelement A, C geschlossen, wobei das zweite, vierte und fünfte Schaltelement B, D, E geöffnet sind. In einem hybridischen Zusatzfahrmodus ZH sind die Trennkupplung K0, das vierte und fünfte Schaltelement D, E geschlossen, wobei das erste, zweite, und dritte Schaltelement A, B, C geöffnet sind. In diesen neun hybridischen Fahrmodi H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH ist der Verbrennungsmotor VM stets am Antrieb des Fahrzeugs beteiligt, wobei die erste elektrische Maschine EM1 den Antrieb unterstützen kann. Bei allen neun hybridischen Fahrmodi H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH ist die Trennkupplung K0 geschlossen. Die hybridischen Fahrmodi H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH bilden drei mechanische Hauptfahrgänge und den zusätzlichen Gang, Fahrmodus ZH, der kürzer ausgelegt ist als der erste Gang, für den Verbrennungsmotor VM.In a first hybrid driving mode H1.1, the separating clutch K0, the second and fourth switching elements B, D are closed, with the first, third and fifth switching elements A, C, E being opened. In a further first hybrid driving mode H1.2, the separating clutch K0, the second and fifth switching elements B, E are closed, with the first, third and fourth switching elements A, C, D being opened. In a further first hybrid driving mode H1.3, the separating clutch K0, the second and third switching elements B, C are closed, with the first, fourth and fifth switching elements A, D, E being opened. In a further first hybrid driving mode H1.4, the separating clutch K0, the third and fifth switching elements C, E are closed, with the first, second and fourth switching elements A, B, D being opened. In a second hybrid driving mode H2, the separating clutch K0, the third and fourth switching elements C, D are closed, with the first, second and fifth switching elements A, B, E being opened. In a third hybrid driving mode H3.1, the separating clutch K0, the first and fourth switching elements A, D are closed, with the second, third and fifth switching elements B, C, E being opened. In another third hybrid driving In mode H3.2, the separating clutch K0, the first and fifth switching elements A, E are closed, with the second, third and fourth switching elements B, C, D being open. In a further third hybrid driving mode H3.3, the separating clutch K0, the first and third switching elements A, C are closed, with the second, fourth and fifth switching elements B, D, E being opened. In a hybrid additional driving mode ZH, the separating clutch K0, the fourth and fifth switching elements D, E are closed, with the first, second and third switching elements A, B, C being opened. In these nine hybrid driving modes H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH, the combustion engine VM is always involved in driving the vehicle, with the first electric machine EM1 can support the drive. The separating clutch K0 is closed in all nine hybrid driving modes H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH. The hybrid driving modes H1.1, H1.2, H1.3, H1.4, H2, H3.1, H3.2, H3.3, ZH form three mechanical main driving gears and the additional gear, driving mode ZH, which is designed to be shorter as first gear, for the internal combustion engine VM.

Das Anfahren des Fahrzeugs erfolgt mittels des ersten elektrodynamischen Fahrmodus EDA1. In dem ersten elektrodynamischen Fahrmodus EDA1 sind die Trennkupplung K0 und das vierte Schaltelement D geschlossen, wobei das erste, zweite, dritte und fünfte Schaltelement A, B, C, E geöffnet sind. Der Verbrennungsmotor VM ist dann mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden, wobei die erste elektrische Maschine EM1 am Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM abstützt, wobei der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes P1 auf die Hauptabtriebswelle W4 abtreibt. Aus diesem elektrodynamischen Fahrmodus EDA1 kann der Verbrennungsmotor VM in die hybridischen Fahrmodi H1.1, H2 und H3.1 gelangen, weil das vierte Schaltelement D in diesen Fahrmodi H1.1, H2 und H3.1 jeweils geschlossen ist. In dem zweiten elektrodynamischen Fahrmodus EDA2 sind die Trennkupplung K0 und das fünfte Schaltelement E geschlossen, wobei das erste, zweite, dritte und vierte Schaltelement A, B, C, D geöffnet sind. Aus diesem elektrodynamischen Fahrmodus EDA2 kann der Verbrennungsmotor VM in die hybridischen Fahrmodi H1.2, H1.4 und H3.2 gelangen, weil das fünfte Schaltelement E in diesen Fahrmodi H1.2, H1.4 und H3.2 jeweils geschlossen ist. Die elektrodynamischen Fahrmodi EDA1 und EDA2 werden sowohl zum elektrodynamischen Anfahren als auch für Lastschaltungen verwendet. Lastschaltungen erfolgen abtriebsgestützt durch die erste elektrische Maschine EM1. Beispielsweise wird eine Schaltung aus dem ersten Gang, insbesondere aus Fahrmodus H1.1, in den zweiten Gang, insbesondere in den Fahrmodus H2, durch die erste elektrische Maschine EM1 elektrodynamisch unterstützt, wobei das vierte Schaltelement D geschlossen bleibt. Beispielsweise wird eine Schaltung aus dem zweiten Gang, insbesondere aus Fahrmodus H2, in den dritten Gang, insbesondere in den Fahrmodus H3.1, durch die erste elektrische Maschine EM1 elektrodynamisch unterstützt, wobei das vierte Schaltelement D geschlossen bleibt. Der erste elektrodynamische Fahrmodus EDA1 wird somit zum Anfahren und für die Lastschaltung von Fahrmodus H1.1 nach Fahrmodus H2 und von Fahrmodus H2 nach Fahrmodus H3.1 genutzt.The vehicle is started using the first electrodynamic driving mode EDA1. In the first electrodynamic driving mode EDA1, the separating clutch K0 and the fourth switching element D are closed, with the first, second, third and fifth switching elements A, B, C, E being opened. The internal combustion engine VM is then connected to the sun gear of the first planetary gear set P1, with the first electric machine EM1 supporting the torque of the internal combustion engine VM on the ring gear of the first planetary gear set P1, with the planet carrier of the first planetary gear set P1 driving on the main output shaft W4. From this electrodynamic driving mode EDA1, the internal combustion engine VM can enter the hybrid driving modes H1.1, H2 and H3.1 because the fourth switching element D is closed in these driving modes H1.1, H2 and H3.1. In the second electrodynamic driving mode EDA2, the separating clutch K0 and the fifth switching element E are closed, with the first, second, third and fourth switching elements A, B, C, D being opened. From this electrodynamic driving mode EDA2, the internal combustion engine VM can enter the hybrid driving modes H1.2, H1.4 and H3.2 because the fifth switching element E is closed in these driving modes H1.2, H1.4 and H3.2. The electrodynamic driving modes EDA1 and EDA2 are used both for electrodynamic starting and for power shifting. Power shifts are driven by the first electric machine EM1. For example, a shift from first gear, in particular from driving mode H1.1, to second gear, in particular into driving mode H2, is electrodynamically supported by the first electric machine EM1, with the fourth switching element D remaining closed. For example, a shift from second gear, in particular from driving mode H2, to third gear, in particular into driving mode H3.1, is electrodynamically supported by the first electric machine EM1, with the fourth switching element D remaining closed. The first electrodynamic driving mode EDA1 is therefore used for starting and for power shifting from driving mode H1.1 to driving mode H2 and from driving mode H2 to driving mode H3.1.

Beispielhaft wird das Prinzip der Lastschaltung anhand der Lastschaltung von Fahrmodus H1.1 in den Fahrmodus H2 erläutert. Im Ausgangszustand des Fahrmodus H1.1 sind die Trennkupplung K0 sowie das zweite und vierte Schaltelement B, D geschlossen. Die Drehmomente von dem Verbrennungsmotor VM und von der ersten elektrischen Maschine EM1 werden derart eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits das auszulegende formschlüssige zweite Schaltelement B lastfrei wird. Sobald das zweite Schaltelement B lastfrei ist, wird das zweite Schaltelement B geöffnet. Danach werden die Drehmomente von dem Verbrennungsmotor VM und von der ersten elektrischen Maschine EM1 derart eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM absinkt, um das einzulegende formschlüssige dritte Schaltelement C zu synchronisieren. Sobald das dritte Schaltelement C synchron ist, wird es geschlossen, wobei dann der hybridische Fahrmodus H2 vorliegt. Rückschaltungen erfolgen analog zu Hochschaltungen, nur in umgekehrter Ablauf-Folge. Ferner sind auch Schubschaltungen möglich, da die erste elektrische Maschine EM1 auch ein Drehmoment am Planetensatz bremsend abstützen kann.The principle of power shifting is explained as an example using the power shifting from driving mode H1.1 to driving mode H2. In the initial state of driving mode H1.1, the separating clutch K0 and the second and fourth switching elements B, D are closed. The torques of the internal combustion engine VM and of the first electric machine EM1 are adjusted in such a way that, on the one hand, the desired output torque is provided and, on the other hand, the positive second switching element B to be designed becomes load-free. As soon as the second switching element B is no-load, the second switching element B is opened. The torques of the internal combustion engine VM and of the first electric machine EM1 are then adjusted in such a way that, on the one hand, the desired output torque is provided and, on the other hand, the speed of the internal combustion engine VM decreases in order to synchronize the positive third switching element C to be inserted. As soon as the third switching element C is synchronous, it is closed, in which case the hybrid driving mode H2 is present. Downshifts are carried out in the same way as upshifts, only in the reverse sequence. Furthermore, overrun shifts are also possible, since the first electric machine EM1 can also support a torque on the planetary gear set in a braking manner.

In einem ersten elektromotorischen Fahrmodus E1 sind das erste und fünfte Schaltelement A, E geschlossen, wobei die Trennkupplung K0, das zweite, dritte und vierte Schaltelement B, C, D geöffnet sind. In einem zweiten elektromotorischen Fahrmodus E2 sind das erste und vierte Schaltelement A, D geschlossen, wobei die Trennkupplung K0, das zweite, dritte und fünfte Schaltelement B, C, E geöffnet sind. In den elektromotorischen Fahrmodi E1, E2 erfolgt der Antrieb des Fahrzeugs ausschließlich über die erste elektrische Maschine EM1, wobei der Verbrennungsmotor VM von der Hauptabtriebswelle W4 entkoppelt ist.In a first electric motor driving mode E1, the first and fifth switching elements A, E are closed, with the separating clutch K0, the second, third and fourth switching elements B, C, D being opened. In a second electric motor driving mode E2, the first and fourth switching elements A, D are closed, with the separating clutch K0, the second, third and fifth switching elements B, C, E being opened. In the electric motor driving modes E1, E2, the vehicle is driven exclusively via the first electric machine EM1, with the internal combustion engine VM being decoupled from the main output shaft W4.

Im Fahrmodus Laden in Neutral LiN sind die Trennkupplung K0 und das dritte Schaltelement C geschlossen, wobei das erste, zweite, vierte und fünfte Schaltelement A, B, D, E geöffnet sind. Der Verbrennungsmotor VM und die erste elektrische Maschine EM1 drehen dann in einem festen Verhältnis zueinander. In diesem Zustand kann der Verbrennungsmotor VM mit der ersten elektrischen Maschine EM1 gestartet werden und es kann eine Bordnetzversorgung durch die erste elektrische Maschine EM1 bzw. ein Laden des elektrischen Energiespeichers erfolgen. Ein Verbraucher kann auch eine zweite elektrische Maschine EM2 an einer zweiten Antriebsachse 102 sein, wie in 1 dargestellt. Ein Übergang von dem Fahrmodus LiN ist in die Fahrmodi H1.3, H1.4, H2 und H3.3 möglich, weil das dritte Schaltelement C in diesen Fahrmodi H1.3, H1.4, H2 und H3.3 jeweils geschlossen ist.In the charging driving mode in neutral LiN, the separating clutch K0 and the third switching element C are closed, with the first, second, fourth and fifth switching elements A, B, D, E being opened. The internal combustion engine VM and the first electric Machine EM1 then rotate in a fixed ratio to each other. In this state, the internal combustion engine VM can be started with the first electrical machine EM1 and the vehicle electrical system can be supplied by the first electrical machine EM1 or the electrical energy storage can be charged. A consumer can also be a second electric machine EM2 on a second drive axle 102, as in 1 shown. A transition from the LiN driving mode to the driving modes H1.3, H1.4, H2 and H3.3 is possible because the third switching element C is closed in these driving modes H1.3, H1.4, H2 and H3.3.

Ferner kann mittels der zweiten elektrischen Maschine EM2 eine Zugkraftstützung erfolgen, wenn im Getriebe Umschaltungen notwendig sind, bei denen der Abtrieb des Getriebes lastfrei wird. Solche Übergänge sind beispielsweise, wenn zunächst rein elektrisch zumindest mit der ersten elektrischen Maschine EM1 gefahren wird, und ein Start des Verbrennungsmotors VM mit der ersten elektrische Maschine EM1 erfolgen muss, weil diese dann nicht mehr am Abtrieb teilnehmen kann. Bei geschlossenem dritten Schaltelement C erfolgt ein beliebiger Wechsel zwischen den Fahrmodi H1.3, H1.4, H2 und H3.3. Vorteil dabei ist, dass die erste elektrische Maschine EM1 unterbrechungsfrei generatorisch arbeiten kann und dadurch sowohl das Bordnetz als auch die zweite elektrische Maschine EM2 mit elektrischer Leistung versorgen kann.Furthermore, traction force support can be provided by means of the second electric machine EM2 if switchovers are necessary in the transmission, during which the output of the transmission becomes free of load. Such transitions are, for example, when initially driving is purely electrical, at least with the first electric machine EM1, and the internal combustion engine VM has to be started with the first electric machine EM1 because it can then no longer participate in the output. When the third switching element C is closed, you can switch between the driving modes H1.3, H1.4, H2 and H3.3. The advantage here is that the first electrical machine EM1 can work as a generator without interruption and can therefore supply both the on-board electrical system and the second electrical machine EM2 with electrical power.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 4 ist zur Vereinfachung nur mit der ersten elektrischen Maschine EM1 und ohne Verbrennungsmotor sowie optionaler Trennkupplung dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 2, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anbindung der ersten elektrischen Maschine EM1 besteht. Vorliegend steht das Zwischenrad Z mit dem dritten Zahnrad 33, das mit der Vorgelegewelle W3 drehfest verbunden ist, auf der dritten Rotationsachse A3 im Zahneingriff. Dadurch ist die erste elektrische Maschine EM1 über die zweite Getriebeeingangswelle W2 mit dem Festrad F und das Zwischenrad Z an die dritte Stirnradstufe ST3 angebunden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 3 dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, auf das Bezug genommen wird. 4 shows a second embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 4 For the sake of simplicity, it is shown only with the first electric machine EM1 and without an internal combustion engine and an optional separating clutch and essentially corresponds to the transmission 1 according to 2 , whereby the difference between these two embodiments lies in the connection of the first electrical machine EM1. In the present case, the intermediate gear Z is in mesh with the third gear 33, which is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft W3, on the third axis of rotation A3. As a result, the first electric machine EM1 is connected to the third spur gear stage ST3 via the second transmission input shaft W2 with the fixed gear F and the intermediate gear Z. Otherwise, the exemplary embodiment corresponds to 3 according to the exemplary embodiment 2 , which is referred to.

5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 5 ist zur Vereinfachung nur mit der ersten elektrischen Maschine EM1 und ohne Verbrennungsmotor sowie optionaler Trennkupplung dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 2, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anbindung der ersten elektrischen Maschine EM1 besteht. Vorliegend steht das Zwischenrad Z mit einem vierten Zahnrad 14 auf der ersten Rotationsachse A1 im Zahneingriff. Das vierte Zahnrad 14 auf der ersten Rotationsachse A1 ist mit dem dritten Zahnrad 13 auf der ersten Rotationsachse A1 drehfest verbunden. Dadurch ist die erste elektrische Maschine EM1 über die zweite Getriebeeingangswelle W2 mit dem Festrad F und das Zwischenrad Z an das vierte und dritte Zahnrad 14, 13 auf der ersten Rotationsachse A1 angebunden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 5 dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, auf das Bezug genommen wird. 5 shows a third embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 5 For the sake of simplicity, it is shown only with the first electric machine EM1 and without an internal combustion engine and an optional separating clutch and essentially corresponds to the transmission 1 according to 2 , whereby the difference between these two embodiments lies in the connection of the first electrical machine EM1. In the present case, the intermediate gear Z is in mesh with a fourth gear 14 on the first axis of rotation A1. The fourth gear 14 on the first axis of rotation A1 is connected in a rotationally fixed manner to the third gear 13 on the first axis of rotation A1. As a result, the first electric machine EM1 is connected to the fourth and third gear 14, 13 on the first axis of rotation A1 via the second transmission input shaft W2 with the fixed gear F and the intermediate gear Z. Otherwise, the exemplary embodiment corresponds to 5 according to the exemplary embodiment 2 , which is referred to.

6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 6 ist zur Vereinfachung nur mit der ersten elektrischen Maschine EM1 und ohne Verbrennungsmotor sowie optionaler Trennkupplung dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 2, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anbindung der ersten elektrischen Maschine EM1 besteht. Vorliegend steht das Zwischenrad Z mit einem vierten Zahnrad 34 auf der dritten Rotationsachse A3 im Zahneingriff. Das vierte Zahnrad 34 auf der dritten Rotationsachse A3 ist mit der Vorgelegewelle W3 und somit auch mit dem dritten Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 drehfest verbunden. Dadurch ist die erste elektrische Maschine EM1 über die zweite Getriebeeingangswelle W2 mit dem Festrad F und das Zwischenrad Z an das vierte und dritte Zahnrad 34, 33 auf der dritten Rotationsachse A1, die mit der Vorgelegewelle W3 drehfest verbunden sind, angebunden. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 6 dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, auf das Bezug genommen wird. 6 shows a fourth embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 6 For the sake of simplicity, it is shown only with the first electric machine EM1 and without an internal combustion engine and an optional separating clutch and essentially corresponds to the transmission 1 according to 2 , whereby the difference between these two embodiments lies in the connection of the first electrical machine EM1. In the present case, the intermediate gear Z is in mesh with a fourth gear 34 on the third axis of rotation A3. The fourth gear 34 on the third axis of rotation A3 is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft W3 and thus also to the third gear 33 on the third axis of rotation A3. As a result, the first electric machine EM1 is connected via the second transmission input shaft W2 with the fixed gear F and the intermediate gear Z to the fourth and third gears 34, 33 on the third axis of rotation A1, which are connected in a rotationally fixed manner to the countershaft W3. Otherwise, the exemplary embodiment corresponds to 6 according to the exemplary embodiment 2 , which is referred to.

7 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 7 ist zur Vereinfachung nur mit der ersten elektrischen Maschine EM1 und ohne Verbrennungsmotor sowie optionaler Trennkupplung dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 6, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anbindung der dritten Stirnradstufe ST3 und der Anordnung des vierten Schaltelements D besteht. Vorliegend ist das dritte Zahnrad 13 auf der ersten Rotationsachse A1 mit dem zweiten Element P12 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem zweiten Zahnrad 12 auf der ersten Rotationsachse A1 drehfest verbunden, wobei das dritte Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 als Losrad ausgebildet und drehbar an der Vorgelegewelle W3 gelagert ist. Das vierte Schaltelement D ist auf der dritten Rotationsachse A3 angeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand das dritte Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 drehfest mit der Vorgelegewelle W3. Ferner sind das vierte und fünfte Schaltelement D, E zu einem Doppelschaltelement DS zusammengefasst ausgebildet sind. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 7 dem Ausführungsbeispiel gemäß 6, auf das Bezug genommen wird. 7 shows a fifth embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 7 For the sake of simplicity, it is shown only with the first electric machine EM1 and without an internal combustion engine and an optional separating clutch and essentially corresponds to the transmission 1 according to 6 , whereby the difference between these two embodiments lies in the connection of the third spur gear stage ST3 and the arrangement of the fourth switching element D. In the present case, the third gear 13 on the first axis of rotation A1 is connected in a rotationally fixed manner to the second element P12 of the first planetary gear set P1 and the second gear 12 on the first axis of rotation A1, the third gear 33 being designed as an idler gear on the third axis of rotation A3 and rotatable on the Countershaft W3 is mounted. The fourth switching element D is arranged on the third axis of rotation A3 and, in the closed state, connects the third gear 33 on the third axis of rotation A3 rotationally fixed with the countershaft W3. Furthermore, the fourth and fifth switching elements D, E are combined to form a double switching element DS. Otherwise, the exemplary embodiment corresponds to 7 according to the exemplary embodiment 6 , which is referred to.

8 zeigt eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 8 ist zur Vereinfachung nur mit der ersten elektrischen Maschine EM1 und ohne Verbrennungsmotor sowie optionaler Trennkupplung dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 2, wobei der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen in der Anbindung der ersten und dritten Stirnradstufe ST1, ST3 sowie der Anordnung des dritten Schaltelements C besteht. Vorliegend ist das erste Zahnrad 31 auf der dritten Rotationsachse A3 mit der Vorgelegewelle W3 drehfest verbunden, wobei das dritte Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 als Losrad an der Vorgelegewelle W3 ausgebildet ist. Das dritte Schaltelement C verbindet in einem geschlossenen Zustand das dritte Zahnrad 33 auf der dritten Rotationsachse A3 mit der Vorgelegewelle W3 und somit auch mit dem ersten Zahnrad 31 auf der dritten Rotationsachse A3. Ferner sind das dritte und fünfte Schaltelement C, E zu einem Doppelschaltelement DS zusammengefasst ausgebildet. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 8 dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, auf das Bezug genommen wird. 8th shows a sixth embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 8th For the sake of simplicity, it is shown only with the first electric machine EM1 and without an internal combustion engine and an optional separating clutch and essentially corresponds to the transmission 1 according to 2 , whereby the difference between these two embodiments lies in the connection of the first and third spur gear stages ST1, ST3 and the arrangement of the third switching element C. In the present case, the first gear 31 on the third axis of rotation A3 is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft W3, the third gear 33 on the third axis of rotation A3 being designed as an idler gear on the countershaft W3. In a closed state, the third switching element C connects the third gear 33 on the third axis of rotation A3 with the countershaft W3 and thus also with the first gear 31 on the third axis of rotation A3. Furthermore, the third and fifth switching elements C, E are combined to form a double switching element DS. Otherwise, the exemplary embodiment corresponds to 8th according to the exemplary embodiment 2 , which is referred to.

9 zeigt einen Antriebsstrang mit einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes 1. Das Getriebe 1 gemäß 9 entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 1 gemäß 2, wobei die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen nachfolgend erläutert werden. Vorliegend weist das Getriebe 1 ein auf der ersten Rotationsachse A1 angeordnetes Differential 2 und einen zweiten Planetenradsatz P2, der im Leistungsfluss zwischen dem ersten Planetenradsatz P1 und dem Differential 2 angeordnet ist, auf. Das Differential 2 umfasst eine Differentialeingangswelle 3 und zwei Differentialausgangswellen 4, 5. Die erste Getriebeeingangswelle W1 ist als Hohlwelle ausgebildet, wobei sich die zweite Differentialausgangswelle 5 axial durch die Getriebeeingangswelle W1 und das Getriebe 1 erstreckt. 9 shows a drive train with a seventh embodiment of a transmission 1 according to the invention. The transmission 1 according to 9 essentially corresponds to the transmission 1 according to 2 , with the differences between these two embodiments being explained below. In the present case, the transmission 1 has a differential 2 arranged on the first axis of rotation A1 and a second planetary gear set P2, which is arranged in the power flow between the first planetary gear set P1 and the differential 2. The differential 2 comprises a differential input shaft 3 and two differential output shafts 4, 5. The first transmission input shaft W1 is designed as a hollow shaft, with the second differential output shaft 5 extending axially through the transmission input shaft W1 and the transmission 1.

Der zweite Planetenradsatz P2 ist als konstante Übersetzungsstufe ausgebildet und umfasst ein erstes Element P21, das mit der Hauptabtriebswelle W4 und somit mit dem Planetenträger des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden ist, ein zweites Element P22, das stationär an einem Gehäuse G festgelegt ist, und ein drittes Element P23, das mit der Differentialeingangswelle 3 drehfest verbunden ist. Das erste Element P21 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist als Sonnenrad ausgebildet, wobei das zweite Element P22 des zweiten Planetenradsatzes P2 als Hohlrad ausgebildet ist, wobei das dritte Element P23 des zweiten Planetenradsatzes P2 als Planetenträger mit mehreren Planetenrädern ausgebildet ist.The second planetary gear set P2 is designed as a constant gear ratio and comprises a first element P21, which is connected in a rotationally fixed manner to the main output shaft W4 and thus to the planet carrier of the first planetary gear set P1, a second element P22, which is fixed in a stationary manner on a housing G, and a third element P23, which is connected in a rotationally fixed manner to the differential input shaft 3. The first element P21 of the second planetary gear set P2 is designed as a sun gear, the second element P22 of the second planetary gear set P2 being designed as a ring gear, the third element P23 of the second planetary gear set P2 being designed as a planet carrier with a plurality of planet gears.

Der Verbrennungsmotor VM ist nicht wie in 2 dargestellt auf der ersten Rotationsachse A1, sondern auf einer vierten Rotationsachse A4 angeordnet und über einen Zugmitteltrieb 7 mit der ersten Getriebeeingangswelle W1, die auf der ersten Rotationsachse A1 angeordnet ist, antriebswirksam verbunden. Der Zugmitteltrieb 7 umfasst ein drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle W1 verbundenes Zahnrad 8, ein Zahnrad 9 auf der vierten Rotationsachse, das über die Trennkupplung K0 und die Dämpfungseinrichtung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM antriebswirksam verbindbar ist, und ein Zugmittel 10, welches die beiden Zahnräder 8, 9 des Zugmitteltriebs 7 umschlingt. Alternativ kann der Verbrennungsmotor VM über eine Räderkette mit mehreren Zahnrädern mit der Getriebeeingangswelle W1 antriebswirksam verbunden sein. Die vierte Rotationsachse A4 ist achsparallel zu der ersten, zweiten und dritten Rotationsachse A1, A2, A3 angeordnet. Die Trennkupplung K0 ist zusammen mit einer Dämpfungseinrichtung 6 auf der vierten Rotationsachse A4 angeordnet.The internal combustion engine VM is not as in 2 shown on the first axis of rotation A1, but arranged on a fourth axis of rotation A4 and connected in a driving manner via a traction drive 7 to the first transmission input shaft W1, which is arranged on the first axis of rotation A1. The traction drive 7 comprises a gear 8 which is connected in a rotationally fixed manner to the first transmission input shaft W1, a gear 9 on the fourth axis of rotation, which can be connected to the crankshaft of the internal combustion engine VM via the separating clutch K0 and the damping device, and a traction mechanism 10 which connects the two gears 8, 9 of the traction drive 7 wraps around. Alternatively, the internal combustion engine VM can be connected to the transmission input shaft W1 in a driving manner via a gear chain with several gears. The fourth axis of rotation A4 is arranged axially parallel to the first, second and third axis of rotation A1, A2, A3. The separating clutch K0 is arranged together with a damping device 6 on the fourth axis of rotation A4.

Ferner kann auf der vierten Rotationsachse A4 ein Zahnrad angeordnet sein, das zur Anbindung einer weiteren elektrischen Maschine, insbesondere eines Hochvolt-Starter-Generators, vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Hochvolt-Starter-Generator achsparallel zum Verbrennungsmotor VM angeordnet und über einen Zugmitteltrieb mit dem Zahnrad auf der vierten Rotationsachse A4 antriebswirksam verbunden. Bevorzugt erfolgt über den Hochvolt-Starter-Generator ein Start des Verbrennungsmotors VM. Ferner ist der Hochvolt-Starter-Generator für die Stromversorgung des Bordnetzes des Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Hochvolt-Starter-Generator auch vorteilhaft zur Unterstützung einer Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors VM beim Ankoppeln und bei Gangschaltungen dienen kann. Alternativ kann der Hochvolt-Starter-Generator entfallen, wodurch das Getriebe 1 kompakter und günstiger wird. Ferner alternativ kann der Hochvolt-Starter-Generator koaxial zum Verbrennungsmotor VM angeordnet sein.Furthermore, a gear wheel can be arranged on the fourth axis of rotation A4, which is provided for connecting another electrical machine, in particular a high-voltage starter generator. For example, the high-voltage starter generator is arranged axially parallel to the internal combustion engine VM and is connected to the gear on the fourth rotation axis A4 via a traction drive. The internal combustion engine VM is preferably started via the high-voltage starter generator. Furthermore, the high-voltage starter generator is provided for supplying power to the vehicle's on-board electrical system, whereby the high-voltage starter generator can also advantageously be used to support speed control of the internal combustion engine VM when coupling and gear shifting. Alternatively, the high-voltage starter generator can be omitted, making the transmission 1 more compact and cheaper. Furthermore, as an alternative, the high-voltage starter generator can be arranged coaxially with the internal combustion engine VM.

BezugszeichenReference symbols

11
AntriebsstrangDrivetrain
22
Differentialdifferential
33
DifferentialeingangswelleDifferential input shaft
44
DifferentialausgangswelleDifferential output shaft
55
DifferentialausgangswelleDifferential output shaft
66
DämpfungseinrichtungDamping device
77
ZugmitteltriebTraction drive
88th
Zahnrad des ZugmitteltriebsGear of the traction drive
99
Zahnrad des ZugmitteltriebsGear of the traction drive
1010
Zugmittel des ZugmitteltriebsTraction means of the traction drive
GG
GehäuseHousing
W1W1
erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
W2W2
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
W3W3
Vorgelegewellecountershaft
W4W4
HauptabtriebswelleMain output shaft
100100
Fahrzeugvehicle
101101
erste Antriebsachsefirst drive axle
102102
zweite Antriebsachsesecond drive axle
R1R1
Radwheel
R2R2
Radwheel
R3R3
Radwheel
R4R4
Radwheel
VMVM
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
EM1EM1
erste elektrische Maschinefirst electric machine
EM2EM2
zweite elektrische Maschinesecond electric machine
ST1ST1
erste Stirnradstufefirst spur gear stage
1111
erstes Zahnrad auf der ersten Rotationsachsefirst gear on the first axis of rotation
3131
erstes Zahnrad auf der dritten Rotationsachsefirst gear on the third axis of rotation
ST2ST2
zweite Stirnradstufesecond spur gear stage
1212
zweites Zahnrad auf der ersten Rotationsachsesecond gear on the first axis of rotation
3232
zweites Zahnrad auf der dritten Rotationsachsesecond gear on the third axis of rotation
ST3ST3
dritte Stirnradstufethird spur gear stage
1313
drittes Zahnrad auf der ersten Rotationsachsethird gear on the first axis of rotation
3333
drittes Zahnrad auf der dritten Rotationsachsethird gear on the third axis of rotation
FF
FestradFixed gear
ZZ
Zwischenradintermediate wheel
1414
viertes Zahnrad auf der ersten Rotationsachsefourth gear on the first axis of rotation
3434
viertes Zahnrad auf der dritten Rotationsachsefourth gear on the third axis of rotation
AA
erstes Schaltelementfirst switching element
Bb
zweites Schaltelementsecond switching element
CC
drittes Schaltelementthird switching element
DD
viertes Schaltelementfourth switching element
EE
fünftes Schaltelementfifth switching element
K0K0
TrennkupplungSeparating clutch
DSD.S
DoppelschaltelementDouble switching element
A1A1
erste Rotationsachsefirst axis of rotation
A2A2
zweite Rotationsachsesecond axis of rotation
A3A3
dritte Rotationsachsethird axis of rotation
A4A4
vierte Rotationsachsefourth axis of rotation
P1P1
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
P11P11
erstes Element des ersten Planetenradsatzesfirst element of the first planetary gear set
P12P12
zweites Element des ersten Planetenradsatzessecond element of the first planetary gear set
P13P13
drittes Element des ersten Planetenradsatzesthird element of the first planetary gear set
P2P2
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
P21P21
erstes Element des zweiten Planetenradsatzesfirst element of the second planetary gear set
P22P22
zweites Element des zweiten Planetenradsatzessecond element of the second planetary gear set
P23P23
drittes Element des zweiten Planetenradsatzesthird element of the second planetary gear set

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011995562 A1 [0002]DE 102011995562 A1 [0002]

Claims (15)

Getriebe (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs (100), aufweisend • eine auf einer ersten Rotationsachse (A1) angeordnete erste Getriebeeingangswelle (W1) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors (VM), • eine auf einer zweiten Rotationsachse (A2) angeordnete zweite Getriebeeingangswelle (W2) zur Anbindung einer ersten elektrischen Maschine (EM1), • eine auf einer dritten Rotationsachse (A3) angeordnete Vorgelegewelle (W3) mit einem ersten Zahnrad (31), einem zweiten Zahnrad (32) und einem dritten Zahnrad (33), wobei das erste Zahnrad (31) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem ersten Zahnrad (11) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine erste Stirnradstufe (ST1) bildet, wobei das zweite Zahnrad (32) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem zweiten Zahnrad (12) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine zweite Stirnradstufe (ST2) bildet, wobei das dritte Zahnrad (33) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit einem dritten Zahnrad (13) auf der ersten Rotationsachse (A1) im Zahneingriff steht und eine dritte Stirnradstufe (ST3) bildet, • zumindest einen auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordneten und als Überlagerungsgetriebe ausgebildeten ersten Planetenradsatz (P1) mit einem ersten Element (P11), einem zweiten Element (P12) und einem dritten Element (P13), • eine Hauptabtriebswelle (W4), die auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordnet und mit dem dritten Element (E13) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbunden ist, • ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B), ein drittes Schaltelement (C), ein viertes Schaltelement (D) und ein fünftes Schaltelement (E), wobei das erste Schaltelement (A) im geschlossenen Zustand zwei der drei Elemente (P11, P12, P13) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbindet, wobei das zweite Schaltelement (B) im geschlossenen Zustand das erste und zweite Zahnrad (31, 32) auf der dritten Rotationsachse (A3) drehfest verbindet, wobei das dritte Schaltelement (C) im geschlossenen Zustand das erste oder dritte Zahnrad (31, 33) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit der Vorgelegewelle (W3) drehfest verbindet, wobei das vierte Schaltelement (D) im geschlossenen Zustand das zweite Element (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1), die zweite Getriebeeingangswelle (W2) und die Vorgelegewelle (W3) antriebswirksam miteinander verbindet, wobei das fünfte Schaltelement (E) im geschlossenen Zustand das zweite Zahnrad (32) auf der dritten Rotationsachse (A3) mit der Vorgelegewelle (W3) drehfest verbindet, wobei die erste, zweite und dritte Rotationsachse (A1, A2, A3) achsparallel zueinander angeordnet sind.Transmission (1) for a drive train of a vehicle (100), comprising • a first transmission input shaft (W1) arranged on a first rotation axis (A1) for connecting an internal combustion engine (VM), • a second transmission input shaft (W2) arranged on a second axis of rotation (A2) for connecting a first electrical machine (EM1), • a countershaft (W3) arranged on a third axis of rotation (A3) with a first gear (31), a second gear (32) and a third gear (33), the first gear (31) being on the third axis of rotation (A3) is in mesh with a first gear (11) on the first axis of rotation (A1) and forms a first spur gear stage (ST1), the second gear (32) on the third axis of rotation (A3) with a second gear (12) on the first Rotation axis (A1) is in mesh and forms a second spur gear stage (ST2), the third gear (33) on the third rotation axis (A3) being in mesh with a third gear (13) on the first rotation axis (A1) and a third Spur gear stage (ST3) forms, • at least one first planetary gear set (P1) arranged on the first axis of rotation (A1) and designed as a superposition gear with a first element (P11), a second element (P12) and a third element (P13), • a main output shaft (W4), which is arranged on the first axis of rotation (A1) and is connected in a rotationally fixed manner to the third element (E13) of the first planetary gear set (P1), • a first switching element (A), a second switching element (B), a third switching element (C), a fourth switching element (D) and a fifth switching element (E), wherein the first switching element (A) in the closed state connects two of the three elements (P11, P12, P13) of the first planetary gear set (P1) in a rotationally fixed manner, wherein the second switching element (B) in the closed state connects the first and second gears (31, 32) on the third axis of rotation (A3) in a rotationally fixed manner, wherein the third switching element (C) in the closed state connects the first or third gear (31, 33) on the third axis of rotation (A3) to the countershaft (W3) in a rotationally fixed manner, wherein the fourth switching element (D) in the closed state connects the second element (P12) of the first planetary gear set (P1), the second transmission input shaft (W2) and the countershaft (W3) to one another in a drive-effective manner, wherein the fifth switching element (E) in the closed state connects the second gear (32) on the third axis of rotation (A3) to the countershaft (W3) in a rotationally fixed manner, wherein the first, second and third axes of rotation (A1, A2, A3) are arranged axially parallel to one another. Getriebe (1) nach Anspruch 1, wobei das erste Zahnrad (11) auf der ersten Rotationsachse (A1) mit dem ersten Element (P11) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbunden ist.Gearbox (1) after Claim 1 , wherein the first gear (11) on the first axis of rotation (A1) is connected in a rotationally fixed manner to the first element (P11) of the first planetary gear set (P1). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Zahnrad (12) auf der ersten Rotationsachse (A1) mit dem zweiten Element (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbunden ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the second gear (12) is connected in a rotationally fixed manner on the first axis of rotation (A1) to the second element (P12) of the first planetary gear set (P1). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dritte Zahnrad (13) auf der ersten Rotationsachse (A1) als Losrad ausgebildet und mittels des vierten Schaltelements (D) drehfest mit dem zweiten Element (E12) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbindbar ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the third gear (13) on the first axis of rotation (A1) is designed as an idler gear and is rotationally fixed to the second element (E12) of the first planetary gear set (P1) by means of the fourth switching element (D). is connectable. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das dritte Zahnrad (13) auf der ersten Rotationsachse (A1) mit dem zweiten Element (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbunden ist, wobei das dritte Zahnrad (33) auf der dritten Rotationsachse (A3) als Losrad ausgebildet und im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements (D) mit der Vorgelegewelle (W3) drehfest verbunden ist.Gearbox (1) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the third gear (13) on the first axis of rotation (A1) is connected in a rotationally fixed manner to the second element (P12) of the first planetary gear set (P1), wherein the third gear (33) on the third axis of rotation (A3) is designed as an idler gear and in the closed state of the fourth switching element (D) is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft (W3). Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste und vierte Schaltelement (A, D) auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordnet sind, wobei das zweite, dritte und fünfte Schaltelement (B, C, E) auf der dritten Rotationsachse (A3) angeordnet sind.Gearbox (1) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the first and fourth switching elements (A, D) are arranged on the first axis of rotation (A1), wherein the second, third and fifth switching elements (B, C, E) are arranged on the third axis of rotation (A3). Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, wobei das erste Schaltelement (A) auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordnet ist, wobei das zweite, dritte, vierte und fünfte Schaltelement (B, C, D, E) auf der dritten Rotationsachse (A3) angeordnet sind.Gearbox (1) according to one of the Claims 1 until 3 and 5 , wherein the first switching element (A) is arranged on the first axis of rotation (A1), wherein the second, third, fourth and fifth switching elements (B, C, D, E) are arranged on the third axis of rotation (A3). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordnetes Differential (2) mit einer Differentialeingangswelle (3) und zwei Differentialausgangswellen (4, 5), wobei die Differentialeingangswelle (3) zumindest mittelbar mit der Hauptabtriebswelle (W4) verbunden ist.Transmission (1) according to one of the preceding claims, further comprising a differential (2) arranged on the first axis of rotation (A1) with a differential input shaft (3) and two differential output shafts (4, 5), the differential input shaft (3) being at least indirectly connected to the Main output shaft (W4) is connected. Getriebe (1) nach Anspruch 8, ferner aufweisend einen auf der ersten Rotationsachse (A1) angeordneten zweiten Planetenradsatz (P2), der im Leistungsfluss zwischen dem ersten Planetenradsatz (P1) und dem Differential (2) angeordnet ist, wobei der zweite Planetenradsatz (P2) ein erstes Element (P21), das mit der Hauptabtriebswelle (W4) drehfest verbunden ist, ein zweites Element (P22), das stationär festgelegt ist, und ein drittes Element (P23), das mit der Differentialeingangswelle (3) drehfest verbunden ist, aufweist.Gearbox (1) after Claim 8 , further comprising a second planetary gear set (P2) arranged on the first axis of rotation (A1), which is arranged in the power flow between the first planetary gear set (P1) and the differential (2). is, wherein the second planetary gear set (P2) has a first element (P21) which is connected in a rotationally fixed manner to the main output shaft (W4), a second element (P22) which is fixed stationary, and a third element (P23) which is connected to the Differential input shaft (3) is connected in a rotationally fixed manner. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (W2) ein Festrad (F) aufweist, das mit einem Zwischenrad (Z) im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad (Z) ferner mit einem der beiden Zahnräder (13, 33), die die dritte Stirnradstufe (ST3) bilden, im Zahneingriff steht.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the second transmission input shaft (W2) has a fixed gear (F) which is in mesh with an intermediate gear (Z), the intermediate gear (Z) also being connected to one of the two gears (13, 33), which form the third spur gear stage (ST3), is in mesh. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (W2) ein Festrad (F) aufweist, das mit einem Zwischenrad (Z) im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad (Z) ferner mit einem vierten Zahnrad (14) auf der ersten Rotationsachse (A1), das mit dem dritten Zahnrad (13) auf der ersten Rotationsachse (A1) drehfest verbunden ist, im Zahneingriff steht.Gearbox (1) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the second transmission input shaft (W2) has a fixed gear (F) which is in mesh with an intermediate gear (Z), the intermediate gear (Z) also having a fourth gear (14) on the first axis of rotation (A1), which with the third gear (13) on the first axis of rotation (A1) is connected in a rotationally fixed manner and is in tooth mesh. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (W2) ein Festrad (F1) aufweist, das mit einem Zwischenrad (Z) im Zahneingriff steht, wobei das Zwischenrad (Z) ferner mit einem vierten Zahnrad (34) auf der dritten Rotationsachse (A3), das mit der Vorgelegewelle (W3) drehfest verbunden ist, im Zahneingriff steht.Gearbox (1) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the second transmission input shaft (W2) has a fixed gear (F1) which is in mesh with an intermediate gear (Z), the intermediate gear (Z) also being connected to a fourth gear (34) on the third axis of rotation (A3), which with the countershaft (W3) is connected in a rotationally fixed manner and is in tooth mesh. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite und dritte Schaltelement (B, C) zu einem Doppelschaltelement (DS) zusammengefasst ausgebildet sind.Transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the second and third switching elements (B, C) are combined to form a double switching element (DS). Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein als Trennkupplung (K0) ausgebildetes Schaltelement, das dazu eingerichtet ist, die erste Getriebeeingangswelle (W1) vom Verbrennungsmotor (VM) abzukoppeln.Transmission (1) according to one of the preceding claims, further comprising a switching element designed as a separating clutch (K0), which is designed to decouple the first transmission input shaft (W1) from the internal combustion engine (VM). Antriebsstrang umfassend einen Verbrennungsmotor (VM), zumindest eine erste elektrische Maschine (EM1) und ein Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Verbrennungsmotor (VM) und die erste elektrische Maschine (EM1) achsparallel zueinander angeordnet sind.Drive train comprising an internal combustion engine (VM), at least a first electric machine (EM1) and a transmission (1) according to one of Claims 1 until 14 , wherein the internal combustion engine (VM) and the first electrical machine (EM1) are arranged axially parallel to one another.
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