DE202008004052U1

DE202008004052U1 - Lastschaltbares Mehrstufengetriebe

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Publication number: DE202008004052U1
Application number: DE202008004052U
Authority: DE
Original assignee: EGS ENTWICKLUNGSGESELLSCHAFT F; EGS Entwicklungsgesellschaft fur Getriebesysteme mbH
Current assignee: EGS ENTWICKLUNGSGESELLSCHAFT F; EGS Entwicklungsgesellschaft fur Getriebesysteme mbH
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2018-03-20

Abstract

Lastschaltbares Mehrstufengetriebe (LMG) zwischen einer Antriebswelle (an) und einer Abtriebswelle (ab = 2), bestehend aus mehreren Getriebestufen (GS) und mehreren Schaltelementen (SE), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zwei parallele Wellenstränge (WS1 und WS2) und drei dreiwellige Planetenradstufen (PG) mit jeweils einem Sonnenrad (So), einem Hohlrad (Ho) und einem Planetenträger (PT) mit mehreren Planetenrädern aufweist und dass jeder Wellenstrang (WS) mindestens eine der Planetenradstufen (PG) beinhaltet und dass die beiden Wellenstränge über mindestens zwei Stirnradstufen (SG) miteinander verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, bestehend aus mehreren Getriebestufen und mehreren Schaltelementen, vorzugsweise für die Anwendung als Fahrgetriebe in Antriebssträngen von Fahrzeugen. Solche lastschaltbaren Mehrstufengetriebe haben in Ausführungen für Anwendungen in Pkw mittlerweile bis zu acht Vorwärtsgänge. Es gibt sie in Ausführungen für Frontquereinbau oder für Längseinbau. Es gibt sie, dann meist als Automatikgetriebe bezeichnet, mit Planetenradstufen, aber auch mit Stirnradstufen zur Erzeugung der Getriebeübersetzungen, und es gibt sie mit reibschlüssigen Schaltelementen für alle Gangschaltungen oder mit einer Doppelkupplung für Lastschaltungen und Zahnkupplungen für zusätzlich nötige vorbereitende Schaltungen. Viele Automatikgetriebe nutzen zum Anfahren auch noch ein zusätzliches Anfahrelement, meist einen hydrodynamischen Wandler.
Die DE 10 2005 002 337 A1 beschreibt so ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe. Alle Ausführungen der Getriebe nach dieser Schrift weisen als Getriebestufen vier auf nur einem Wellenstrang koaxial angeordnete dreiwellige Planetenradstufen auf. Einige Elemente dieser Planetenradstufen sind fest miteinander gekoppelt, einige sind mittels reibschlüssiger Kupplungen miteinander verbindbar und einige sind über reibschlüssige Bremsen mit dem Getriebegehäuse verbindbar. Mit diesen Schaltelementen werden die verschiedenen Leistungspfade durch das Mehrstufengetriebe geschaltet, auf die sich dann die Leistungsübertragung je nach den Drehmoment- und Drehzahlverhältnissen verzweigt. Mit nur fünf Schaltelementen erlauben diese Getriebe die Schaltungen von acht gut gestuften Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass zur Schaltung jedes Ganges immer drei Schaltelemente zu schließen sind. In jedem Gang schlupfen somit nur zwei der fünf Schaltelemente. Die Verluste infolge dieses Schlupfes sind somit geringer als in Getrieben mit in jedem Gang drei oder mehr schlupfenden Schaltelementen.
Nachteilig an dieser koaxialen Anordnung der Planetenradstufen auf nur einem Wellenstrang ist, dass an einigen Stellen bis zu fünf Wellen ineinander laufen und gelagert werden müssen. Außerdem sind zum Teil relativ lange Hohlwellen zur Verbindung weit auseinander liegender Bauteile nötig. Nachteilig ist weiterhin, dass in keiner der in dieser Schrift gezeigten Ausführungen alle Kupplungen nur über je eine Drehdurch führung vom Gehäuse aus mit Drucköl zur Schaltkrafterzeugung, Schmierung und Kühlung versorgt werden können. Die Druckversorgung mindestens einer Kupplung muss über zwei Öldurchführungen, also über eine weitere Welle erfolgen.
Die koaxiale Anordnung der vier Planetenradstufen führt zu einem langen und relativ dünnen Getriebe. Dies ist für Getriebe in Standardantrieben vorteilhaft. Für die stückzahlenmäßig im Markt dominierenden Frontqueranwendungen sind aber kurz bauende Getriebe nötig, bei denen Antrieb und Abtrieb so zueinander liegen, dass der Abtrieb auf kurzem Wege ein möglichst in Fahrzeugmitte liegendes Differenzial antreiben kann, damit die Antriebswellen zum rechten und linken Rad möglichst gleich lang sind.
In der o. a. Schrift wird auch eine bevorzugte Abstufung der acht Vorwärtsgänge mit einer Gesamtspreizung von φ_ges = 7,05 und einem direkten sechsten Gang erwähnt. Die Analyse dieses Getriebes zeigt, dass die dafür erforderlichen Standübersetzungen der Planetenradstufen konstruktiv gut darstellbar sind. Für andere Übersetzungsreihen und andere Gesamtspreizungen ergeben sich aber schnell Standübersetzungen, die konstruktiv schwierig umzusetzen sind.
Um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, werden in die Antriebsstränge von Fahrzeugen zunehmend Elektromotoren und elektrische Energiespeicher integriert. Das damit mögliche Energiemanagement erlaubt den Verbrennungsmotor effizienter zu nutzen und abzuschalten, wenn er nicht unbedingt gebraucht wird. Durch Boosten, rein elektrisches Fahren und Energierekuperation erschließen sich weitere große Einsparpotenziale. Die am besten geeignete Stelle, um einen Elektromotor an den Antriebsstrang anzubinden, liegt im Fahrzeuggetriebe, weil bei optimaler Anbindung die Übersetzungen des Getriebes den Elektromotor in den meisten Betriebspunkten entlasten. Dann reicht meist ein kleiner Elektromotor zur Erzielung hoher Vorteile aus.
Dazu wird in der DE 10 2005 002 337 A1 beansprucht, dass an jede Getriebewelle ein Elektromotor angeschlossen werden kann. Es sind aber nur solche Wellen für die Anbindung eines Elektromotors geeignet, die direkt vom Getriebegehäuse aus zugänglich sind. Das ist aber in den Getriebeausführungen nach diesem Stand der Technik genau bei den Wellen nicht der Fall, die sich am besten für so eine Anbindung eignen.
In der bereits 1983 veröffentlichten EP 0080082 A2 ist ebenfalls ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach dem Oberbegriff beschrieben. Dieses Automatikgetriebe benutzt zur Schaltung der verschiedenen Gänge drei Planetenradstufen, die hier auf zwei Wellenstränge verteilt sind. Ein erster Wellenstrang liegt koaxial zur Antriebswelle. Der zweite Wellenstrang liegt koaxial zur dazu parallelen Abtriebswelle. Der erste Wellenstrang trägt zwei der drei Planetenradstufen und mehrere Schaltelemente, der zweite Wellenstrang beinhaltet eine dritte Planetenradstufe und weitere Schaltelemente. Die beiden Wellenstränge sind nur über eine Stirnradstufe miteinander verbunden, so dass über diesen Leistungspfad immer die gesamte Antriebsleistung fließen muss. Im Grunde genommen werden hier ein Getriebe bestehend aus zwei Planetenradstufen und Schaltelementen und ein Getriebe bestehend aus einer weiteren Planetenradstufe und weiteren Schaltelementen nur hintereinander geschaltet. Eine optimale Kopplung der Planetenradstufen mit dem Ziel, mehr Gänge mit weniger Schaltelementen schalten zu können, wie dies in der DE 10 2005 002 337 A1 durch die variable Schaltung verschiedener paralleler Leistungspfade gelingt, ist mit so einer Anordnung nicht möglich. Ein Vorteil dieser zweisträngigen Lösung ist aber die kurze Gesamtlänge. Dadurch eignet sich so eine Getriebestruktur besonders für eine Anwendung in einem Frontquerantrieb.
In der DE 10 2004 001 278 A1 ist ein als Doppelkupplungsgetriebe bezeichnetes lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach dem Oberbegriff beschrieben. In diesem Getriebe werden als Getriebestufen nur Stirnradstufen zur Realisierung der Übersetzungen verwendet. Jeder Gang hat seine eigene Stirnradstufe, über die dann die gesamte Leistung fließt, wenn dieser Leistungspfad durch Schließen entsprechender Schaltelemente aktiviert wird. Das ermöglicht zwar die Auslegung so eines Getriebes für fast jede Übersetzungsreihe, erfordert aber eine hohe Zahl an Stirnradstufen bei z. B. acht Vorwärtsgängen.
Stirnradstufen haben aufgrund einer fehlenden Leistungsverzweigung eine deutlich geringere Drehmomentkapazität als Planetenradstufen, bei denen sich die Drehmomentübertragung auf mehrere Planetenräder verteilt. Bei hohen Antriebsdrehmomenten bauen deshalb solche Doppelkupplungsgetriebe größer als die oben beschriebenen lastschaltbaren Mehrstufengetriebe in Planetenradbauweise.
In so einem Doppelkupplungsgetriebe erfolgen die Lastschaltungen nur durch Umschaltungen zwischen den beiden reibschlüssigen Kupplungen der Doppelkupplung. Es schlupft also nur eines dieser Schaltelemente. Dies ist gut für den Wirkungsgrad. Jede der beiden Kupplungen treibt ein Teilgetriebe. Die einzelnen Gänge sind so auf die beiden Teilgetriebe verteilt, dass bei den „normalen Gangwechseln" von einem zum nächsten Gang die Doppelkupplung zwischen den beiden Teilgetrieben umschaltet. Innerhalb der Teilgetriebe werden die als nächstes zu aktivierenden Übersetzungen bzw. Leistungspfade durch vorbereitende Schaltungen geschaltet. Dies geschieht vorzugsweise mit Synchronisiereinrichtungen und Zahnkupplungen, weil das klein baut und im Betrieb geringe Schleppverluste bewirkt. Für jeden Gang benötigt so ein Getriebe demnach zusätzlich zur Doppelkupplung eine Zahnkupplung samt Synchronisiereinrichtung. Für ein Getriebe mit acht Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang ist der Aufwand an Schaltelementen vergleichbar oder größer als z. B. bei einem lastschaltbaren Mehrstufengetriebe in Planetenradbauweise, das für alle Schaltaufgaben zusammen nur fünf reibschlüssige Schaltelemente benötigt.
In einem Doppelkupplungsgetriebe sind auch nur solche Gangsprünge lastschaltbar, bei denen zwischen den beiden Teilgetrieben umgeschaltet wird. Gangsprünge innerhalb eines Teilgetriebes erfordern eine Zugkraftunterbrechung.
Um für einen Frontquereinbau eine kurze Baulänge zu erreichen, ist dieses Doppelkupplungsgetriebe auf vier Wellenstränge aufgeteilt.
Die WO 2005/050060 A1 beschreibt ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach dem Oberbegriff, das sowohl mehrere Stirnradstufen als auch mehrere Planetenradstufen zur Realisierung der Getriebeübersetzungen und Leistungspfade verwendet. Es weist nur drei parallele Wellenstränge auf, die über Stirnradstufen miteinander verbunden sind. Zwei Wellenstränge beinhalten je eine Anordnung von Planetenradstufen und Schaltelementen für mindestens drei Gänge. Im dritten Wellenstrang liegen die Antriebs- und die Abtriebswelle koaxial. Die Aufteilung des Gesamtgetriebes auf drei Wellenstränge führt zu einer kurzen Baulänge, die insbesondere für Frontqueranwendungen vorteilhaft ist.
In jedem Gang fließt die Leistung nur über den Wellenstrang mit der Antriebswelle und der Abtriebswelle und einen der beiden anderen Wellenstränge, in denen dann die Getriebeschaltungen für jeweils drei Gänge erfolgen. Um in so einem Wellenstrang drei Gänge zu realisieren, braucht man aber schon mindestens zwei gekoppelte Planetenradstufen und drei Schaltelemente. Mit insgesamt vier Planetenradstufen und sechs Schaltelementen sowie den Stirnradstufen zur Kopplung der Wellenstränge erreicht dieses Getriebe also nur sechs Gänge. Im Vergleich zu dem oben beschriebenen 8-Gang-Automatikgetriebe und dem Doppelkupplungsgetriebe ist der Aufwand damit relativ hoch.
Alle nach dem oben beschriebenen Stand der Technik bekannten Konzepte lastschaltbarer Mehrstufengetriebe weisen einige spezifische Vorteile auf, haben aber gleichzeitig einige Nachteile, so dass diese Getriebekonzepte nur für bestimmte Anwendungen besonders interessant sind. Die auf mehrere Wellenstränge verteilten Konzepte bauen kurz und eignen sich deshalb besonders für Frontqueranwendungen. Andere Konzepte ermöglichen vielfältige Schaltkombinationen zur Aktivierung verschiedener paralleler Leistungspfade zwischen den Getriebestufen für viele Gänge, benötigen dann aber eine vorwiegend koaxiale Anordnung der Bauteile.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabenstellung zugrunde, ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, bestehend aus mehreren Getriebestufen und mehreren Schaltelementen, mit folgenden Eigenschaften zu konzipieren. Für die Lastschaltungen einer möglichst großen Anzahl von Vorwärtsgängen und mindestens einem Rückwärtsgang sollen möglichst wenig Getriebestufen und Schaltelemente nötig sein, um insgesamt klein zu bauen und einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Durch die Aufteilung auf mehrere Wellenstränge soll das Getriebe für Frontqueranwendungen kurz bauen. Es soll sich aber auch für Längseinbauten und hier insbesondere für den Einsatz in mehrachsgetriebenen Fahrzeugen eignen. Darüber hinaus soll die zu findende Getriebestruktur für eine große Bandbreite an Übersetzungsstufungen und Gesamtspreizungen auslegbar sein. Außerdem soll insbesondere an die am besten dafür geeignete Welle ein Elektromotor anbindbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das lastschaltbare Mehrstufengetriebe (nur) zwei parallele Wellenstränge und drei dreiwellige Planetenradstufen mit jeweils einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger mit mehreren Planetenrädern aufweist und dass jeder Wellenstrang mindestens eine der Planetenradstufen beinhaltet und dass die beiden Wellenstränge über mindestens zwei Stirnradstufen miteinander verbindbar sind. Die Aufteilung der gekoppelten Planetenradstufen auf nur zwei Wellenstränge führt zu einer kurzen Baulänge, aber auch zu einer kompakten Gesamtanordnung. Außerdem ermöglicht mindestens eine Planetenradstufe auf jedem Wellenstrang eine Leistungsverzweigung auf mehrere Leistungspfade, weil die mindestens zwei Stirnradstufen variable Verbindungen zwischen den auf den beiden Wellensträngen verteilten Planetenradstufen ermöglichen. Letztendlich kann man damit das Ziel der Minimierung der Anzahl der Schaltelemente bei einer Maximierung der schaltbaren Gänge erreichen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Wellenstränge über drei Stirnradstufen miteinander verbindbar. Diese drei Kopplungsmöglichkeiten der Wellenstränge führen in Verbindung mit den drei Planetenradstufen zu noch mehr variabel kombinierbaren Leistungspfaden und damit zu mehreren Getriebestrukturen für acht und mehr Vorwärtsgänge und mindestens einen Rückwärtsgang. Durch die aus dem Anspruch 1 hervorgehende Möglichkeit der Leistungsverzweigung verteilt sich in den meisten Gängen die zu übertragende Leistung so auf die drei Stirnradstufen bzw. Leistungspfade, dass jede nur eine Teilleistung zu übertragen hat. Das führt dann wieder zu kleinen Bauteilen und einem insgesamt kompakten Getriebe.
Nach Anspruch 3 ist der erste Wellenstrang mit der Antriebswelle verbindbar ist und steht der zweite Wellenstrang mit der Abtriebswelle in Verbindung. Die parallele Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle ist insbesondere für frontquergetriebene Fahrzeuge vorteilhaft.
Nach den Ansprüchen 4 bis 6 weist das Getriebe drei Stirnradstufen auf, nämliche die Stufe SG36 mit den Getrieberädern G3 und G6 im Leistungspfad zwischen einer dritten und einer sechsten Welle, die Stufe SG47 mit den Getrieberädern G4 und G7 im Leistungspfad zwischen einer vierten Welle und einer siebten Welle und die Stufe SG58 mit den Getrieberädern G5 und G8 im Leistungspfad zwischen einer fünften Welle und einer achten Welle. Die dritte, vierte und fünfte Welle liegen auf dem antriebsseitigen ersten Wellenstrang. Die sechste, siebte und achte Welle liegen auf dem abtriebsseitigen zweiten Wellenstrang.
Die Ansprüche 7 bis 9 beziehen sich darauf, welche weiteren Wellen die erfindungsgemäßen Getriebestrukturen aufweisen und wie diese Wellen über die drei Planetenradstufen in Verbindung stehen.
Nach Anspruch 7 weist das Getriebe eine erstes dreiwellige Planetenradstufe auf, die die erste Welle bzw. die Antriebswelle, die dritte Welle und die vierte Welle über eine erste Standübersetzung (i01 = (n3 – n1)/(n4 – n1)) verbindet.
Nach Anspruch 8 weist das Getriebe eine zweite dreiwellige Planetenradstufe auf, die eine zwölfte Welle, eine neunte Welle und eine elfte Welle über eine zweite Standübersetzung (i02 = (n11 – n9)/(n12 – n9)) verbindet.
Nach Anspruch 9 weist das Getriebe eine dritte dreiwellige Planetenradstufe auf, die die achte Welle, eine zehnte Welle und die Abtriebswelle (ab = 2) über eine dritte Standübersetzung (i03 = (n8 – n2)/(n10 – n2)) verbindet.
Die Ansprüche 10 bis 12 gehen auf vorzugsweise Ausgestaltungen der Planetenradstufen ein.
Nach Anspruch 10 hat die erste Planetenradstufe ein erstes Sonnenrad, das vorzugsweise mit der dritten Welle in Verbindung steht, und ein erstes Hohlrad, das vorzugsweise mit der vierten Welle in Verbindung steht, und einen ersten Planetenträger, der mit der ersten Welle in Verbindung steht und mit der Antriebswelle verbindbar ist.
Wenn in diesem Zusammenhang davon die Rede ist, dass zwei Bauteile des Getriebes in Verbindung stehen, so bedeutet das hier, dass die Bauteile fest miteinander verbunden sind. Wenn zwei Bauteile miteinander verbindbar sind, so sind sie entweder fest miteinander verbunden oder können über Schaltelemente so miteinander verbunden werden, dass ein Leistungspfad über diese Bauteile führt.
Nach Anspruch 11 hat die zweite Planetenradstufe PG2 ein zweites Sonnenrad, das über die elfte Welle mit der siebten Welle verbindbar ist, und ein zweites Hohlrad, das über die zwölfte Welle mit der achten Welle verbindbar ist, und einen zweiten Planetenträger, der über die neunte Welle mit der Abtriebswelle verbindbar ist.
Nach Anspruch 12 hat die dritte Planetenradstufe ein drittes Sonnenrad, das vorzugsweise mit der achten Welle in Verbindung steht, und ein drittes Hohlrad, das vorzugsweise mit der zehnten Welle in Verbindung steht, und einen dritten Planetenträger, der vorzugsweise mit der Abtriebswelle in Verbindung steht.
Solche wegen der negativen Standübersetzung (i0 = (nSo – nPt)/(nHo – nPt)) als Minusgetriebe bezeichneten Planetenradstufen mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger mit mehreren Einfachplaneten bauen besonders kompakt. Nach dem Stand der Technik ist aber bekannt, dass sie gleichwertig durch z. B. Plusgetriebe ersetzt werden können.
Damit sind die erfindungsgemäßen Getriebestrukturen hinsichtlich der Getriebestufen und der über die Getriebestufen verbundenen bzw. verbindbaren Wellen beschrieben. Die möglichen Leistungspfade sind damit definiert. Die Ansprüche 13 bis 19 betreffen die variablen Kopplungsmöglichkeiten der Wellen mittels der Schaltelemente, also die vielfältigen Möglichkeiten, wie die zuvor definierten Leistungspfade für die Leistungsübertragung in den verschiedenen Gängen geschaltet werden.
Nach Anspruch 13 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine erste Bremse, mittels derer der Wellenzug, bestehend aus der dritten Welle und der damit über die erste Stirnradstufe koppelbaren sechsten Welle mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist. Bei Aktivierung dieser Bremse wird der gesamte Wellenzug festgehalten, egal an welchem Element des Wellenzuges diese erste Bremse angreift.
Nach Anspruch 14 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eventuell noch eine zweite (nicht dargestellte) Bremse, mittels derer die neunte Welle mit dem Getriebegehäuse verbindbar ist. Diese zweite Bremse ist im Wesentlichen dann nötig, wenn das lastschaltbare Mehrstufengetriebe in bestimmten Ausführungsformen einen zweiten Rückwärtsgang haben soll.
Nach Anspruch 15 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine erste Kupplung, mittels derer die erste Welle mit der fünften Welle verbindbar ist.
Nach Anspruch 16 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine zweite Kupplung, die einen der mit der zweiten Planetenradstufe verbundenen Leistungspfade trennt. In einer ersten Alternative für die zweite Kupplung ist über diese zweite Kupplung die siebte Welle mit der elften Welle verbindbar. Nach Anspruch 17 soll dann die neunte Welle fest mit der Abtriebswelle verbunden sein und gleichzeitig soll die zwölfte Welle mit der achten Welle verbunden sein.
Nach Anspruch 18 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine dritte Kupplung, mittels derer die vierte Welle mit der fünften Welle verbindbar ist.
Nach Anspruch 19 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine vierte Kupplung, die den Leistungspfad zwischen der dritten Welle und der zehnten Welle trennt. In einer ersten Alternative für die vierte Kupplung ist mittels dieser vierten Kupplung die sechste Welle mit der zehnten Welle verbindbar.
Mit diesen vier Kupplungen und der ersten Bremse lassen sich in der zuvor beschriebenen Getriebestruktur acht Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang schalten. Kupplungen verbinden oder trennen Leistungspfade in Getrieben. Dies kann gleich wirkend an verschiedenen Stellen eines Leistungspfades geschehen. Deshalb gibt es zu einigen Kupplungen und Wellenverbindungen die in den Ansprüchen 20 bis 25 beschriebenen Alternativen oder Ergänzungen
Nach Anspruch 20 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine alternative zweite Kupplung, die ebenfalls einen der mit der zweiten Planetenradstufe verbundenen Leistungspfade trennt. Über diese alternative zweite Kupplung ist die neunte Welle mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Wenn diese alternative zweite Kupplung in bestimmten Getriebeausführungen anstelle der zweiten Kupplung verwendet wird, soll vorzugsweise nach Anspruch 21 die zwölfte Welle fest mit der achten Welle verbunden sein und die siebte Welle fest mit der elften Welle verbunden sein.
Nach Anspruch 22 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine andere alternative zweite Kupplung, die wiederum einen der mit der zweiten Planetenradstufe verbundenen Leistungspfade trennt. Über diese andere alternative zweite Kupplung ist die zwölfte Welle mit der achten Welle verbindbar. Wenn diese andere alternative zweite Kupplung in bestimmten Getriebeausführungen anstelle der zweiten Kupplung verwendet wird, soll vorzugsweise nach Anspruch 23 die siebte Welle mit der elften Welle verbunden sein und gleichzeitig die neunte Welle mit der Abtriebswelle verbunden sein.
Nach Anspruch 24 hat das lastschaltbare Mehrstufengetriebe eine alternative dritte Kupplung, mittels derer die siebte Welle mit der achten Welle verbindbar ist. Diese alternative dritte Kupplung wird in bestimmten Getriebeausführungen anstelle der dritten Kupplung verwendet. Wenn die Stirnradstufen SG47 und SG58 unterschiedliche Übersetzungen haben, ergeben sich dann unterschiedliche Gangabstufungen in der Schaltlogik, je nach dem, ob die Getriebestruktur die dritte Kupplung oder die alternative dritte Kupplung verwendet.
Für die vierte Kupplung gibt es wieder eine Alternative mit gleicher Wirkung für die Schaltlogik. Nach Anspruch 25 soll die alternative vierte Kupplung die dritte Welle 3 mit einer dreizehnten Welle 13, einem Teilstück der ursprünglich dritten Welle, verbindbar machen und damit wie die in Anspruch 19 beschriebene vierte Kupplung den Leistungspfad zwischen der dritten Welle und der zehnten Welle auftrennen.
Nach Anspruch 26 ist an jede Welle des lastschaltbaren Mehrstufengetriebes, insbesondere aber an die fünfte Welle oder an die achte Welle oder vorzugsweise an die vierte Welle oder an die siebte Welle ein Elektromotor anbindbar. Diese vorzugsweise zu wählenden Wellen eignen sich besonders für die Anbindung eines Elektromotors zur Darstellung eines Hybridgetriebes, weil diese Wellen in den Anfahrgängen hohe Übersetzungen zur Antriebswelle haben. Ein kleiner Elektromotor reicht dann für einen schnellen Motorstart aus. Diese Wellen haben aber auch hohe Übersetzungen zu der Abtriebswelle, so dass ein hier angebundener kleiner Elektromotor den Fahrantrieb effektiv unterstützen kann.
Nach Anspruch 27 soll ein weiteres Schaltelement, vorzugsweise eine weitere Kupplung dazu dienen, das lastschaltbare Mehrstufengetriebe während rein elektrischer Betriebsphasen vom Verbrennungsmotor zu trennen. Dann kann dieser Verbrennungsmotor abgestellt werden, so dass er nicht mehr mitgeschleppt werden muss.
Nach Anspruch 28 geht die erste Welle durch den gesamten ersten Wellenstrang hindurch. Ihre beiden Endpunkte sind mit dem Getriebegehäuse verbindbar. An jeden dieser beiden Endpunkte lassen sich dann z. B. ein Verbrennungsmotor anschließen oder ein Elektromotor oder eine Hydraulikpumpe. Daraus ergeben sich sehr vielfältige Ausgestaltungsmöglichkeiten des Getriebes für viele Anwendungen.
Nach Anspruch 29 geht die Abtriebswelle durch den gesamten zweiten Wellenstrang hindurch. Ihre beiden Endpunkte sind ebenfalls mit dem Getriebegehäuse verbindbar. An jeden dieser beiden Endpunkte lassen sich dann z. B. Abtriebsflansche oder Elektromotoren anschließen. Daraus ergeben sich weitere sehr vielfältige Ausgestaltungsmöglichkeiten des Getriebes für viele Anwendungen.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zu den Ausgestaltungsbeispielen Offenbarten.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch auf nach dem Stand der Technik gleichwertige Lösungen. Das erfindungsgemäße Getriebe besteht aus dem antriebsseitigen ersten Wellenstrang und dem abtriebsseitigen zweiten Wellenstrang. Diese beiden Wellenstränge sind durch mehrere Leistungspfade verbunden, zu denen die drei Stirnradstufen gehören. Wenn solche Leistungspfade durch Kupplungen getrennt werden, so kann das nach dem Stand der Technik irgendwo innerhalb des Leistungspfades gleichwertig geschehen. Wenn solche Leistungspfade durch Bremsen mit dem Getriebegehäuse verbindbar sind, so kann diese Bremse gleichwertig auch an anderen Stellen des Leistungspfades angreifen. Nach dem Stand der Technik ist auch bekannt, dass identische Standübersetzungen durch unterschiedliche Planetengetriebestrukturen erzeugt werden können, die dann im Sinne dieser Erfindung als gleichwertig gelten sollen.
Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes sind in den 1 bis 12 dargestellt und bezüglich der Anordnung der Getriebeelemente, der Schaltlogik und der Funktionsweise sowie der Auslegungsvarianten erläutert. Dabei zeigen:
1 eine erste Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes,
2 eine zweite Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes,
3 eine dritte Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes,
4 eine Schaltlogik für diese drei Getriebestrukturen,
5 beispielhafte Übersetzungen und Spreizungen dieser lastschaltbaren Mehrstufengetriebe,
6 eine vierte Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes mit vorzugsweiser Anbindung eines Elektromotors,
7 eine fünfte Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes mit zwei Abtriebsflanschen.
8 eine sechste Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes mit Drehmomentwandler und 8 Vorwärtsgängen bei 5 Schaltelementen.
9 die Schaltlogik und eine vorzugsweise Auslegung der Übersetzungsreihe des lastschaltbaren Mehrstufengetriebes nach 8.
10 eine siebte Struktur des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes mit Drehmomentwandler und nur 5 Vorwärtsgängen bei nur 4 Schaltelementen.
11 die Schaltlogik und eine vorzugsweise Auslegung der Übersetzungsreihe des lastschaltbaren Mehrstufengetriebes nach 10.
12 eine Hybridvariante des Mehrstufengetriebes nach 10 mit einem Elektromotor anstelle des hydrodynamischen Wandlers und einer weiteren Kupplung.
1 zeigt die Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen lastschaltbare Mehrstufengetriebes LMG. Die Antriebswelle an ist über einen Drehschwingungsdämpfer fest mit der ersten Welle 1 eines ersten Wellenstranges WS1 verbunden. Ein parallel dazu angeordneter zweiter Wellenstrang WS2 beinhaltet unter anderem die als Welle 2 bezeichnete Abtriebswelle ab. Für eine hier dargestellte Frontqueranwendung treibt die Abtriebswelle über eine weitere Zahnradstufe das Differenzial D der Vorderachse.
Die beiden Wellenstränge WS1 und WS2 sind über drei Stirnradstufen (SG36, SG47 und SG58) miteinander verbunden. Die Stirnradstufe SG36 verbindet das Getrieberad G3 mit dem Getrieberad G6. Die Stirnradstufe SG47 verbindet das Getrieberad G4 mit dem Getrieberad G7. Die Stirnradstufe SG58 verbindet das Getrieberad G5 mit dem Getrieberad G8. In dieser Getriebeausführung ist das Getrieberad G3 fest mit der Welle 3 verbunden. Ebenso sind in dieser Getriebeausführung die Getrieberäder G4, G5, G6, G7 und G8 fest mit den Wellen 4, 5, 6, 7 und 8 verbunden.
Auf dem Wellenstrang WS1 befindet sich eine erste dreiwellige Planetenradstufe PG1. Sie verbindet die Wellen 1, 3 und 4 mit der Standübersetzung i01 = (n3 – n1)/(n4 – n1). In einer vorzugsweisen Ausführung hat diese Planetenradstufe ein erstes Sonnenrad So1, das mit der dritten Welle 3 in Verbindung steht, ein erstes Hohlrad Hol, das mit der vierten Welle 4 in Verbindung steht, und einen ersten Planetenträger Pt1, der mit der ersten Welle 1 und mit der Antriebswelle an in Verbindung steht.
Auf dem zweiten Wellenstrang WS2 befinden sich eine zweite dreiwellige Planetenradstufe PG2 und eine dritte dreiwellige Planetenradstufe PG3.
PG2 verbindet die Wellen 11, 12 und 9 mit der Standübersetzung i02 = (n11 – n9)/(n12 – n9). Die neunte Welle 9 ist in dieser Getriebeausführung fest mit der Abtriebswelle ab = 2 verbunden. Die zwölfte Welle 12 ist in dieser Getriebeausführung fest mit der achten Welle 8 verbunden. In einer vorzugsweisen Ausführung hat diese Planetenradstufe ein zweites Sonnenrad So2, das mit der elften Welle 11 in Verbindung steht, ein zweites Hohlrad Ho2, das mittels der zwölften Welle 12 mit der achten Welle 8 in Verbindung steht, und einen zweiten Planetenträger Pt2, der mit der neunten Welle 9 in Verbindung steht.
PG3 verbindet die Wellen 8, 10 und 2 mit der Standübersetzung i03 = (n8 – n2)/(n10 – n2). In einer vorzugsweisen Ausführung hat diese Planetenradstufe ein drittes Sonnenrad So3, das mit der achten Welle 8 in Verbindung steht, ein drittes Hohlrad Ho3, das mit der zehnten Welle 10 in Verbindung steht, und einen dritten Planetenträger Pt3, der mit der Abtriebswelle ab = 2 in Verbindung steht.
Das lastschaltbare Mehrstufengetriebe nach 1 umfasst somit zehn Wellen, die über drei Stirnradstufen und drei Planetenradstufen miteinander in Verbindung stehen. Die Wellen 1, 3, 4 und 5 gehören zum Wellenstrang WS1, die Wellen 6, 7, 8 = 12, 9 = 2, 10 und 11 gehören zum Wellenstrang WS2. Mit den bisher beschriebenen Kopplungen hat das Getriebe noch einen kinematischen Freiheitsgrad von vier. Zur Erzeugung einer eindeutigen Kinematik, d. h. von eindeutigen Drehzahlverhältnissen zwischen allen Wellen, braucht diese Getriebestruktur die Vorgabe einer Drehzahl, zum Beispiel die Vorgabe der Antriebsdrehzahl, und drei weitere Kopplungen zwischen einzelnen Wellen oder zwischen Wellen und dem Getriebegehäuse 0. In jedem Gang müssen also drei noch zu definierende Schaltelemente SE geschlossen sein. Für unterschiedliche Gänge braucht das Getriebe dann unterschiedliche Kombinationen von je drei zu schließenden Schaltelementen. Nach den Gesetzen der Kombinatorik braucht man dann für z. B. acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang mindestens fünf Schaltelemente für fünf variable Kopplungen.
Das lastschaltbare Mehrstufengetriebe nach 1 hat fünf solcher Schaltelemente. Eine erste Bremse B1 macht die dritte Welle mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar. Gleichwertig könnte diese Bremse auch an der sechsten Welle 6 angreifen. Mit einer ersten Kupplung K1 ist die Antriebswelle an = 1 mit der fünften Welle 5 verbindbar. Mit einer zweiten Kupplung K2 ist die siebte Welle 7 mit der elften Welle 11 verbindbar. Mit einer dritten Kupplung K3 ist die vierte Welle 4 mit der fünften Welle 5 verbindbar. Mit einer vierten Kupplung K4 ist die sechste Welle 6 mit der zehnten Welle 10 verbindbar.
Das lastschaltbare Mehrstufengetriebe nach 2 hat wie das Getriebe nach 1 zwei Wellenstränge, drei Planetenradstufen und drei Stirnradstufen. Das Getriebe hat ebenfalls fünf Schaltelemente. Die Bremse B1 und die Kupplungen K1, K3 und K4 verbinden die gleichen Bauteile wie in dem Getriebe nach 1. Anstelle der Kupplung K2 hat das Getriebe nach 2 eine alternative Kupplung K2°, mit der sich die neunte Welle 9 mit der Abtriebswelle ab = 2 verbinden lässt. Diese zweite Welle 2 und die neunte Welle 9 sind in dieser Ausführungsform also nicht mehr fest miteinander verbunden. Dafür sind hier vorzugsweise die siebte Welle 7 und die elfte Welle 11 sowie die zwölfte Welle 12 und die achte Welle 8 fest miteinander verbunden.
In der Ausführungsvariante nach 2 sind außerdem alle Schaltelemente so von außen zugänglich, dass sie auch über elektromechanische Aktoren betätigbar sind. So eine Variante würde den Bedarf an Hilfsenergie für die Schaltaktoren reduzieren und damit den Wirkungsgrad des Getriebes erhöhen.
Das lastschaltbare Mehrstufengetriebe nach 3 hat wiederum eine ganz ähnliche Struktur wie das lastschaltbare Mehrstufengetriebe nach 1. Anstelle der Kupplung K3 hat diese Struktur eine alternative Kupplung K3°, mit der sich die siebte Welle 7 und die achte Welle 8 verbinden lassen. Wenn die Übersetzungen der Stirnradstufen SG47 und SG58 unterschiedlich sind, resultiert daraus eine etwas andere Abstufung der Übersetzungsreihe, als sich dies bei Nutzung der Kupplung K3 ergeben würde.
4 zeigt mittels einer Schaltlogik, wie sich mit diesen Schaltelementen in den einzelnen Ausführungsformen ein Rückwärtsgang und acht Vorwärtsgänge schalten lassen. In jedem Fahrgang sind drei der jeweils fünf Schaltelemente geschlossen. Es treten also nur in zwei, eigentlich lastfreien Schaltelementen Relativbewegungen auf, die dann aufgrund von Schleppmomenten Verluste erzeugen. In drei Neutral-Schaltstellungen sind nur zwei Kupplungen geschlossen. Solange dort die Bremse B1 offen ist, ist die Kinematik nicht eindeutig definiert. Durch Schließen der Bremse 51 kann das Fahrzeug aus dem Schaltzustand Neutral-Rückwärts NR in den Rückwärtsgang anfahren. Ebenso kann es aus dem Schaltzustand Neutral_1 N1 in den ersten Vorwärtsgang anfahren oder aus dem Schaltzustand Neutral_2 N2 in den zweiten Vorwärtsgang. Während solcher Anfahrvorgänge haben die dafür eingesetzten Schaltelemente erhebliche Reibleistungen und damit Erwärmungen auszuhalten. Da Bremsen einfacher als Kupplungen über das Getriebegehäuse 0 Wärme abführen können und auch leichter mit Drucköl und Kühlöl versorgt werden können, haben Bremsen als Anfahrelemente Vorteile gegenüber Kupplungen.
Natürlich kann man dieses lastschaltbare Mehrstufengetriebe auch in Kombination mit einem zusätzlichen Anfahrelement, einer Anfahrkupplung KV oder einem hydrodynamischen Drehmomentwandler TC, verwenden. Dies wird in späteren Figuren näher erläutert.
Die Schaltlogik nach 4 verdeutlicht auch, dass in diesen lastschaltbaren Mehrstufengetrieben jeder Gangwechsel zum nächsten und zum übernächsten Gang mit einfachen Schaltungen möglich ist. Das heißt, dass zum Gangwechsel nur ein Schaltelement zu öffnen und ein anderes zu schließen ist. Mit einfachen Schaltungen sind auch weitere Gangsprünge, wie z. B. 5-1, 7-1, 6-3, 8-4 möglich. Solche Schaltungen können insbesondere bei schnellen Rückschaltungen vorkommen. Nur in Ausnahmefällen werden in diesen lastschaltbaren Mehrstufengetrieben also Schaltungen nötig sein, bei denen dann zwei Schaltelemente zu öffnen und zwei andere zu schließen sind. Einfache Schaltungen sind natürlich schneller und komfortabler zu regeln als andere Schaltungen.
Mittels zusätzlicher Schaltelemente sind mit den lastschaltbaren Mehrstufengetrieben nach den 1 bis 3 auch weitere Gänge schaltbar. So lässt sich zum Beispiel in einer Erweiterung der Ausführungsform nach 2 mit einer zweiten (nicht dargestellten) Bremse, die die neunte Welle 9 mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar macht, ein weiterer Rückwärtsgang realisieren. Weitere (nicht dargestellte) Bremsen für weitere Schaltmöglichkeiten sind an den Wellen 4 oder 7, 5 oder 8, 10, 11 oder 12 denkbar. Es sind aber auch weitere (nicht dargestellte) Kupplungen zwischen einzelnen Getriebeelementen denkbar, wie zum Beispiel zwischen zwei Anschlusswellen einer der dreiwelligen Planetenradstufen PG2 und PG3, um diese Getriebestufen als Block umlaufen zu lassen und um somit die Schaltlogik bei gleicher Anzahl an Zahnrädern auf neun und mehr Vorwärtsgänge zu erweitern.
Die Tabelle in 5 verdeutlicht, in welch weitem Bereich sich mit den bisher beschriebenen erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetrieben unterschiedliche Übersetzungsspreizungen erzielen lassen. Diese Tabelle nennt, insbesondere für die Ausführungsvariante nach 1, die Standübersetzungen der drei Planetenradstufen, die Übersetzungen der drei Stirnradstufen, die sich damit ergebenden Getriebeübersetzungen, deren Abstufungen und den Gesamtstellbereich für acht Vorwärtsgänge. Bei diesen Beispielen wurde die Übersetzung des sechsten Ganges zu ca. 1,0 gewählt. Die Standübersetzungen der zweiten und dritten Planetenradstufe wurden gleich gewählt. Die Übersetzung des Rückwärtsganges sollte betragsmäßig die Größe der Übersetzung des zweiten Vorwärtsganges haben.
Der Fachmann erkennt an dieser Tabelle, dass die Übersetzungen aller sechs Getriebestufen konstruktiv einfach darstellbar sind. Mittels der Übersetzungen der insgesamt sechs Getriebestufen dieser lastschaltbaren Mehrstufengetriebe ergeben sich noch viele weitere Auslegungsmöglichkeiten. Denn dem Fachmann ist sofort einleuchtend, dass sich um den Faktor x größere und kleinere Gesamtübersetzungen sofort durch um den gleichen Faktor x größere oder kleinere Übersetzungen der Stirnradstufen ergeben. Damit ist dem Fachmann klar, dass die Ausführungsvariante nach 1 nahezu alle derzeit im Pkw-Bereich gefragten Übersetzungsbereiche gut abdecken kann.
Mit Hilfe der Schaltlogik und der Übersetzungen der einzelnen Getriebestufen kann der Fachmann auch nach dem Stand der Technik die Drehmomentbelastungen aller Getriebeelemente und die Leistungsflüsse über alle Wellen in allen Gängen berechnen. So eine Analyse führt zu dem Ergebnis, dass bei einem Gesamtleistungsfluss vom Antrieb an zum Abtrieb ab = 2 in allen Gängen und bei allen Getriebevarianten nach dieser Erfindung über keine der drei Stirnradstufen Leistung vom zweiten Wellenstrang WS2 zum ersten Wellenstrang WS1 zurück fließt. Im Rückwärtsgang und in den ersten beiden Vorwärtsgängen fließt die Leistung nur über eine Stirnradstufe von WS1 nach WS2. In allen anderen Gängen fließt die Leistung über zwei oder alle drei Stirnradstufen. In den Gängen mit hohen Zeitanteilen sind die drei Stirnradstufen insgesamt niedrig belastet und bauen deshalb klein.
Die 6 zeigt noch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen lastschaltbaren Mehrstufengetriebes nach 1 in einer Hybridvariante. An die vierte Welle 4 ist über eine weitere Stirnradstufe ein kleiner Elektromotor EM angebunden, der in diesem Fall parallel zu den beiden Wellensträngen angeordnet ist. Es ist aber auch denkbar, den Elektromotor EM koaxial an vierte Welle 4 oder siebte Welle 7 anzubinden.
Die vierte Welle 4, aber auch die siebte Welle 7 sind besonders für die Anbindung eines Elektromotors EM zur Erzielung hilfreicher Hybridfunktionen geeignet. Im Rückwärtsgang und in den ersten beiden Vorwärtsgängen drehen die Wellen 4 und 7 deutlich schneller als die Antriebswelle und haben somit hohe Übersetzungen zur Abtriebswelle. Mit einem hier angebundenen Elektromotor lässt sich ein Fahrzeug rein elektrisch rangieren und beschleunigen. Über eine zusätzliche Kupplung KV ist der Verbrennungsmotor abgekoppelt. Infolge der hohen Übersetzungen zur Antriebswelle ist zum Hochbeschleunigen und Starten des Verbrennungsmotors über die Kupplung KV nur ein geringes Drehmoment an dem Elektromotor EM erforderlich.
Auch in den Overdrivegängen drehen die Wellen 4 und 7 schneller als die Antriebswelle. Selbst bei geringer Drehzahl des Verbrennungsmotors hat dann ein hier angebundener kleiner Elektromotor EM ein so hohes Leistungsvermögen, dass sich aus Rekuperation und Boosten ein hohes Potenzial zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches ergibt.
In allen bisher dargestellten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes geht die erste Welle 1 komplett durch den ersten Wellenstrang WS1 hindurch. An beiden Wellenenden 1a und 1b (siehe 7) könnte der Verbrennungsmotor angebunden sein, oder ein Elektromotor oder eine hydraulische Pumpe oder ein anderes Nebenaggregat. Ebenso geht in den Ausführungsvarianten nach den 1, 3, 6 und 7 die Abtriebswelle ab = 2 komplett durch den zweiten Wellenstrang WS2 hindurch. Auch an deren beiden Wellenenden 2a und 2b könnten weitere Nebenaggregate angebunden sein. Die Abtriebswelle kann aber auch zwei Abtriebsflansche aufweisen, wie dies in dem Ausführungsbeispiel nach 7 zu sehen ist. Das wäre zum Beispiel für ein zweiachsgetriebenes Fahrzeug sinnvoll. In diesem Getriebebeispiel sitzt auch der Torsionsschwingungsdämpfer zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen am anderen Ende der Antriebswelle. Die zweisträngige Anordnung und eine durchgehende Antriebswelle sowie eine durchgehende Abtriebswelle ermöglichen somit die Adaption dieses Getriebekonzeptes an vielfältige Einsatzfälle.
Die 8 zeigt noch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes mit einem klassischen hydrodynamischen Drehmomentwandler TC als Anfahrelement zwischen der Antriebswelle an und der ersten Welle 1 des Getriebes. Die erste Welle 1 treibt wieder den Planetenträger Pt1 der ersten Planetenradstufe PG1. Zu dieser Planetenradstufe gehören das Sonnenrad So1 und das Hohlrad Hol. Das Sonnenrad So1 ist fest mit der dritten Welle 3 verbunden. Das Hohlrad Hol ist fest mit der vierten Welle 4 verbunden. Über die Kupplung K1 lässt sich die erste Welle 1 mit der fünften Welle 5 verbinden. Über die Kupplung K3 lässt sich die vierte Welle 4 mit der fünften Welle 5 verbinden. Die Wellen 4 und 5 tragen die Getrieberäder G4 und G5 der Stirnradstufen SG47 und SG58.
Das Getrieberad G7 ist fest mit der siebten Welle 7 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel auch fest mit der elften Welle 11 verbunden ist. Das Getrieberad G8 ist fest mit einer achten Welle 8 verbunden, aber erst über eine weitere alternative Kupplung K2°° mit der zwölften Welle 12 verbindbar.
Die zwölfte Welle 12 ist wieder mit dem Hohlrad Ho2 einer zweiten Planetenradstufe PG2 verbunden. Die elfte (bzw. siebte) Welle 7 = 11 ist mit dem Sonnenrad So2 der zweiten Planetenradstufe PG2 verbunden. Der Planetenträger Pt2 dieser Planetenradstufe PG2 ist wieder mit der neunten Welle 9 fest verbunden, die ihrerseits fest mit der Abtriebswelle ab = 2 in Verbindung steht.
In der Ausführungsform nach 1 sitzt die zweite Kupplung K2 in der Verbindung zwischen dem Sonnenrad So2 und dem Getrieberad G7. In der Ausführungsform nach 2 sitzt die alternative zweite Kupplung K2° in der Verbindung zwischen dem Planetenträger Pt2 und der Abtriebswelle ab = 2. In der Ausführungsform nach 8 sitzt die andere alternative zweite Kupplung K2°° in der Verbindung zwischen dem Hohlrad Ho2 und dem Getrieberad G8. Diese drei Lösungen sind nach dem Stand der Technik in dem Sinne gleichwertig, dass bei geöffneter Kupplung K2, K2° oder K2°° an einem der drei Elemente der dreiwelligen Planetenradstufe PG2 kein Drehmoment anliegen kann. Dann sind nach den bekannten Drehmomentbeziehungen in Planetenradstufen auch die anderen Elemente dieser Planetenradstufe lastfrei. Diese Planetenradstufe kann also keine Leistung übertragen, egal welches der drei Elemente (So2, Ho2 oder Pt2) über Kupplungen lastfrei geschaltet wird.
Diese drei Alternativen, um die Planetenradstufe PG2 in die Leistungsübertragung zu integrieren, unterscheiden sich nur in den Relativdrehzahlen in der zweiten Kupplung K2 oder K2° oder K2°°, wenn das Schaltelement geöffnet ist und im maximalen Kupplungsdrehmoment, wenn diese Planetenradstufe PG2 Drehmoment überträgt. Auf die Gesamtübersetzung und die Leistungsverzweigung auf die einzelnen Leistungspfade hat die Lage des Schaltelementes keinen Einfluss. Die Leistungsanteile in den Leistungspfaden und die Übersetzungen hängen nur von den Übersetzungen der einzelnen Getriebestufen und den geschalteten Leistungspfaden ab.
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe nach 8 hat auch noch eine dritte Planetenradstufe PG3. Des Sonnenrad So3 ist wieder fest mit dem Getrieberad G8 auf der achten Welle 8 verbunden. Der Planetenträger Pt3 sitzt wieder fest auf der Abtriebswelle ab = 2. Das Hohlrad Ho3 ist fest mit der zehnten Welle 10 verbunden.
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe weist einen schaltbaren Leistungspfad zwischen dem Sonnenrad So1 der ersten Planetenradstufe PG1 und dem Hohlrad Ho3 der dritten Planetenradstufe PG3 auf. Im Getriebe nach 1 geht dieser Leistungspfad vom Sonnenrad So1 über die dritte Welle 3, das Getrieberad G3, das Getrieberad G6, die sechste Welle 6 und die zehnte Welle 10 zum Hohlrad Ho3. Die vierte Kupplung K4 zum Schalten dieses Leistungspfades sitzt hier zwischen der sechste Welle 6 und der zehnten Welle 10. Im Getriebe nach 8 geht dieser Leistungspfad ebenfalls vom Sonnenrad So1 zum Hohlrad Ho3. Die alternative vierte Kupplung K4° sitzt hier zwischen der dritte Welle 3 und dem Getrieberad G3 auf dem Wellenstumpf einer dreizehnten Welle 13. Diese dreizehnte Welle 13 ist einabgekoppeltes Teilstück der ursprünglichen dritten Welle 3. Die zehnte Welle 10 ist hier fest mit der sechsten Welle 6 verbunden. Für die Schaltlogik des Getriebes und seine Gangabstufung ist es unerheblich, wo ein Leistungspfad geschaltet wird.
Von den Ausführungsvarianten nach den 1, 2 und 3 ist bereits bekannt, dass in einem Schaltzustand das Sonnenrad So1, das an den dritten Welle 3 sitzt, über eine erste Bremse B1 mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar ist. Dies wird auch in dem Getriebe nach 8 so gelöst.
In den Ausführungsvarianten nach den 1, 2 und 3 könnte mit gleicher Wirkung hinsichtlich der Getriebeabstufung eine (nicht dargestellte) Bremse auch an der sechsten Welle 6 angreifen, um das Sonnenrad So1 mit dem Getriebegehäuse 0 zu verbinden, weil die vierte Kupplung K4 erst zwischen der sechsten Welle 6 und der zehnten Welle 10 sitzt.
Die Tabelle in 9 nennt für eine beispielhafte Ausführungsvariante des Mehrstufengetriebes nach 8 die Übersetzungen der drei Planetenradstufen und der drei Stirnradstufen. Mit dieser Auslegung erreicht das Getriebe zwischen den 8 Vorwärtsgängen einen Stellbereich von etwas mehr als φ = 7. Die Standübersetzungen i01 und i02 für die Planetenradstufen PG1 und PG2 sind betragsmäßig so klein, dass deren Sonnenräder relativ groß werden können, um weitere Wellen durch die Sonnenräder hindurch zu führen. Die Planetenräder werden aber noch nicht zu klein, weil dann deren maximale Relativdrehzahlen zu den Planetenträgern zu sehr ansteigen würden. Die dritte Planetenradstufe PG3 hat eine relativ große Standübersetzung i03. Das führt dazu, dass erst in dieser letzten abtriebsseitigen Getriebestufe die hohen Abtriebsdrehmomente erzeugt werden, die z. B. beim starken Beschleunigen im 1. Gang nötig sind.
Die Übersetzungen i47 und i58 der Stirnradstufen SG47 und SG58 weichen betragsmäßig nur wenig von 1 ab. Das führt zu relativ großen und damit niedrig belasteten Zahnrädern, die sich Platz sparend lagern lassen. Auch das ist für eine kompakte Getriebekonstruktion hilfreich. Die Übersetzung i36 der Stirnradstufe SG36 muss betragsmäßig relativ groß sein. Im Rahmen der Möglichkeiten zur Abstimmung einer guten Getriebeabstufung wurde diese Übersetzung aber betragsmäßig so klein wie möglich gewählt, um ein möglichst großes Getrieberad G3 zu erhalten, unter das dann noch eine kompakte Lagerung passt.
An der Schaltlogik für das Mehrstufengetriebe nach 8 fällt sofort auf, dass im Rückwärtsgang und in den ersten fünf Vorwärtsgängen die alternative vierte Kupplung K4° immer geschlossen ist.
In einer Getriebevariante mit nur fünf Vorwärtsgängen kann demnach diese alternative vierte Kupplung K4° komplett entfallen. Sie wird, wie in 10 gezeigt, durch eine feste Verbindung zwischen der dritten Welle 3 und dem Getrieberad G3 auf dem Wellenstumpf der dreizehnten Welle 13 ersetzt. Der Leistungspfad zwischen dem ersten Sonnenrad So1 und dem dritten Hohlrad Ho3 ist somit immer aktiviert. Das Getriebe hat dann nur noch vier Schaltelemente für insgesamt sechs Schaltstellungen für einen Rückwärtsgang und fünf gut gestufte Vorwärtsgänge. In jedem Gang sind dann nur zwei Schaltelemente geschlossen und zwei sind offen.
Die Tabelle in 11 zeigt auch dafür ein mögliche Auslegung für einen Gesamtstellbereich von φ = 4 in den fünf Vorwärtsgängen. Für kleine, leichte und relativ schwach motorisierte Fahrzeuge reicht ein Getriebe mit einem Stellbereich von φ = 4 völlig aus. Mit nur vier Schaltelementen und einer reduzierten Aktorik für nur vier Schaltelemente wird ein lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach 10 so klein und einfach, dass es sich auch für Anwendungen in kleinen Fahrzeugen anbietet. Gerade in den jungen (asiatischen) Wachstumsmärkten mit dichtem Verkehr in den Ballungszentren wird es einen steigenden Bedarf an kleineren Fahrzeugen geben, für die sich diese Ausführungsvariante des komfortabel lastschaltbaren Mehrstufengetriebes besonders eignet.
Mit zunehmender Verkehrsdichte und knapper werdenden Rohstoffen gewinnt ein niedriger Kraftstoffverbrauch immer mehr an Bedeutung. Hybridantriebe ermöglichen ein besseres Management der im Fahrzeug benötigten Energie und helfen so Energie einzusparen. Sie erfordern aber die Integration eines Elektromotors in den Antriebsstrang.
Bei Automatikgetrieben mit hydrodynamischem Drehmomentwandler TC bietet es sich an, den hydrodynamischen Wandler durch einen Elektromotor EM zu ersetzen. So ein Wandler ist zwar ein sehr komfortables und einfach zu regelndes Anfahrelement. Seine Funktion kann aber auch von anderen reibschlüssigen Schaltelementen übernommen werden, und das erst recht bei Unterstützung durch einen Elektromotor EM.
Beispielhaft zeigt die 12 ein Getriebe nach der 10, bei dem der hydrodynamische Wandler TC durch einen Elektromotor EM ersetzt wurde. Der durch den Wegfall der alternativen vierten Kupplung K4° gewonnene Platz könnte für den Einbau zusätzlicher Komponenten für den Hybridantrieb, z. B. eine elektrisch angetrieben Ölpumpe genutzt werden.
Zum Abkoppeln des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang weist dieses Getriebe wieder eine zusätzliche Kupplung KV auf. Bei geöffneter Kupplung KV treibt nur der Elektromotor EM den Antriebsstrang. Zum Zuschalten des Verbrennungsmotors wird die Kupplung KV geschlossen. In dem Maße, wie Drehmoment zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors über die Kupplung KV fließt, muss der Elektromotor zusätzlich Drehmoment liefern, um das Drehmoment an der Abtriebswelle ab = 2 konstant zu halten. Dies ist heute regelungstechnisch darstellbar.
Soll nur der Verbrennungsmotor bei stehendem Fahrzeug gestartet werden, so darf im Mehrstufengetriebe nur die Kupplung K1 (K2°°) geschlossen sein, wenn das Fahrzeug danach im ersten Vorwärtsgang (Rückwärtsgang) losfahren soll. Zum Anfahren wird dann die erste Bremse B1 geregelt geschlossen. Auch dafür gibt es Beispiele nach dem Stand der Technik.
Natürlich kann man zur Entlastung des Elektromotors weitere Getriebestufen und Schaltelemente einsetzen. Die in 12 gezeigte sehr einfache Lösung kommt aber mit sehr wenigen Komponenten aus und wird deshalb klein und kompakt bauen.
Die in den 1, 2, 3, 6, 7, 8, 10 und 12 gezeigten Getriebestrukturen weisen alle nur eine Planetenradstufe PG1 auf dem antriebsseitigen Wellenstrang WS1 und zwei Planetenradstufen PG2 und PG3 auf dem abtriebsseitigen Wellenstrang WS2 auf. Insbesondere bei den Getriebestrukturen nach den 8, 10 und 12 ergeben sich daraus Vorteile bei der konstruktiven Anordnung des Getriebes zwischen einem Drehmomentwandler TC oder einem Elektromotor EM mit relativ großem Durchmesser und einem Differenzial D mit ebenfalls relativ großem Durchmesser an dessen Antriebsrad. Die Erfindung erstreckt sich aber auch ausdrücklich auf Varianten mit zwei Planetenradstufen auf dem antriebsseitigen Wellenstrang WS1 und nur einer Planetenradstufe auf dem abtriebsseitigen Wellenstrang WS2.

LMG: Lastschaltbares Mehrstufengetriebe
GS: Getriebestufe
SE: Schaltelement
WS1: Wellenstrang 1
WS2: Wellenstrang 2
PG: Planetenradstufe
SG: Stirnradstufe
0: Getriebegehäuse
an: Antriebswelle
ab: Abtriebswelle
1: erste Welle
2: zweite Welle
3: dritte Welle
4: vierte Welle
5: fünfte Welle
6: sechste Welle
7: siebte Welle
8: achte Welle
9: neunte Welle
10: zehnte Welle
11: elfte Welle
12: zwölfte Welle
13: dreizehnte Welle
G3: Getrieberad 3
G4: Getrieberad 4
G5: Getrieberad 5
G6: Getrieberad 6
G7: Getrieberad 7
G8: Getrieberad 8
PG1: erste dreiwellige Planetenradstufe mit der Standübersetzung i01
PG2: zweite dreiwellige Planetenradstufe mit der Standübersetzung i02
PG3: dritte dreiwellige Planetenradstufe mit der Standübersetzung i03
SG36: Stirnradstufe zwischen dritter und sechster Welle mit der Übersetzung i36
SG47: Stirnradstufe zwischen vierter und siebter Welle mit der Übersetzung i47
SG58: Stirnradstufe zwischen fünfter und achter Welle mit der Übersetzung i58
So1: Sonnenrad der ersten Planetenradstufe
Hol: Hohlrad der ersten Planetenradstufe
Pt1: Planetenträger der ersten Planetenradstufe
So2: Sonnenrad der zweiten Planetenradstufe
Ho2: Hohlrad der zweiten Planetenradstufe
Pt2: Planetenträger der zweiten Planetenradstufe
So3: Sonnenrad der dritten Planetenradstufe
Ho3: Hohlrad der dritten Planetenradstufe
Pt3: Planetenträger der dritten Planetenradstufe
B1: erste Bremse (verbindet Welle 3 mit Gehäuse 0)
K1: erste Kupplung (verbindet Welle 1 mit Welle 5)
K2: zweite Kupplung (verbindet Welle 7 mit Welle 11)
K2°: alternative zweite Kupplung (verbindet Welle 9 mit Welle 2)
K2°°: weitere alternative zweite Kupplung (verbindet Welle 12 mit Welle 8)
K3: dritte Kupplung (verbindet Welle 4 mit Welle 5)
K3°: alternative dritte Kupplung (verbindet Welle 7 mit Welle 8)
K4: vierte Kupplung (verbindet Welle 6 mit Welle 10)
K4°: alternative vierte Kupplung (verbindet Welle 3 mit Welle 13)
EM: E-Maschine = Elektromotor
KV: Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Automatikgetriebe
TC: Drehmomentwandler (Torque Converter)
D: Differenzial
1° (1b): vorderer (hinterer) Endpunkt der Antriebswelle
2° (2b): vorderer (hintere) Endpunkt der Abtriebswelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005002337 A1 [0002, 0007, 0008]
- EP 0080082 A2 [0008]
- DE 102004001278 A1 [0009]
- WO 2005/050060 A1 [0014]

Claims

Lastschaltbares Mehrstufengetriebe (LMG) zwischen einer Antriebswelle (an) und einer Abtriebswelle (ab = 2), bestehend aus mehreren Getriebestufen (GS) und mehreren Schaltelementen (SE), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zwei parallele Wellenstränge (WS1 und WS2) und drei dreiwellige Planetenradstufen (PG) mit jeweils einem Sonnenrad (So), einem Hohlrad (Ho) und einem Planetenträger (PT) mit mehreren Planetenrädern aufweist und dass jeder Wellenstrang (WS) mindestens eine der Planetenradstufen (PG) beinhaltet und dass die beiden Wellenstränge über mindestens zwei Stirnradstufen (SG) miteinander verbindbar sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden parallelen Wellenstränge (WS1 und WS2) über drei Stirnradstufen (SG36, SG47, SG58) miteinander verbindbar sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wellenstrang (WS1) mit der Antriebswelle (an) verbindbar ist und dass der zweite Wellenstrang (WS2) mit der Abtriebswelle (ab = 2) in Verbindung steht.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine erste Stirnradstufe (SG36) aufweist mit einer Getriebeübersetzung (i36) zwischen den Getrieberädern G3 und G6 im Leistungspfad zwischen einer dritten Welle (3) auf dem ersten Wellenstrang (WS1) und einer sechsten Welle (6) auf dem zweiten Wellenstrang (WS2).
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine zweite Stirnradstufe (SG47) aufweist mit einer Getriebeübersetzung (i47) zwischen den Getrieberädern G4 und G7 im Leistungspfad zwischen einer vierten Welle (4) auf dem ersten Wellenstrang (WS1) und einer siebten Welle (7) auf dem zweiten Wellenstrang (WS2).
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine dritte Stirnradstufe (SG58) aufweist mit einer Getriebeübersetzung (i58) zwischen den Getrieberädern G5 und G8 im Leistungspfad zwischen einer fünften Welle (5) auf dem ersten Wellenstrang (WS1) und einer achten Welle (8) auf dem zweiten Wellenstrang (WS2).
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine erste dreiwellige Planetenradstufe (PG1) aufweist, die die erste Welle (1), die dritte Welle (3) und die vierte Welle (4) über eine erste Standübersetzung (i01) verbindet.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine zweite dreiwellige Planetenradstufe (PG2) aufweist, die eine zwölfte Welle (12), eine neunte Welle (9) und eine elfte Welle (11) über eine zweite Standübersetzung (i02) verbindet.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine dritte dreiwellige Planetenradstufe (PG3) aufweist, die die achte Welle (8), eine zehnte Welle (10) und die Abtriebswelle (ab = 2) über eine dritte Standübersetzung (i03) verbindet.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planetenradstufe (PG1) ein erstes Sonnenrad (So1) aufweist, das vorzugsweise mit der dritten Welle (3) in Verbindung steht, und ein erstes Hohlrad (Hol) aufweist, das vorzugsweise mit der vierten Welle (4) in Verbindung steht, und einen ersten Planetenträger (Pt1) aufweist, der mit der ersten Welle (1) in Verbindung steht und mit der Antriebswelle (an) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Planetenradstufe (PG2) ein zweites Sonnenrad (So2) aufweist, das mit der elften Welle (11) in Verbindung steht und mit der siebten Welle (7) verbindbar ist, und ein zweites Hohlrad (Ho2) aufweist, das mit der zwölften Welle (12) in Verbindung steht und mit der achten Welle (8) verbindbar ist, und einen zweiten Planetenträger (Pt2) aufweist, der mit der neunten Welle (9) verbunden ist und mit der Abtriebswelle (ab = 2) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Planetenradstufe (PG3) ein drittes Sonnenrad (So3) aufweist, das vorzugsweise mit der achten Welle (8) in Verbindung steht, und ein drittes Hohlrad (Ho3) aufweist, das vorzugsweise mit der zehnten Welle (10) in Verbindung steht, und einen dritten Planetenträger (Pt3) aufweist, der vorzugsweise mit der Abtriebswelle (ab = 2) in Verbindung steht.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine erste Bremse (B1) aufweist, mittels derer der Wellenzug, bestehend aus der dritten Welle (3) und der damit über die erste Stirnradstufe (SG36) koppelbaren sechsten Welle (6) mit dem Getriebegehäuse (0) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine zweite Bremse aufweist, mittels derer die neunte Welle (9) mit dem Getriebegehäuse (0) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine erste Kupplung (K1) aufweist, mittels derer die erste Welle (1) mit der fünften Welle (5) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine zweite Kupplung (K2) aufweist, mittels derer die siebte Welle (7) mit der elften Welle (11) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Mehrstufengetriebe diese zweite Kupplung (K2) aufweist, die neunte Welle (9) fest mit der Abtriebswelle (ab = 2) verbunden ist und gleichzeitig die zwölfte Welle (12) mit der achten Welle (8) verbunden ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine dritte Kupplung (K3) aufweist, mittels derer die vierte Welle (4) mit der fünften Welle (5) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine vierte Kupplung (K4) aufweist, mittels derer die sechste Welle (6) mit der zehnten Welle (10) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine alternative zweite Kupplung (K2°) aufweist, mittels derer die neunte Welle (9) mit der zweiten Welle (2) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Mehrstufengetriebe diese alternative zweite Kupplung (K2°) aufweist, die zwölfte Welle (12) mit der achten Welle (8) verbunden ist und gleichzeitig die siebte Welle (7) mit der elften Well (11) verbunden ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine andere alternative zweite Kupplung (K2°°) aufweist, mittels derer die zwölfte Welle (12) mit der achten Welle (8) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Mehrstufengetriebe diese andere alternative zweite Kupplung (K2°°) aufweist, die siebte Welle (7) mit der elften Welle (11) verbunden ist und gleichzeitig die neunte (9) Welle mit der Abtriebswelle (ab = 2) verbunden ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine alternative dritte Kupplung (K3°) aufweist, mittels derer die siebte Welle (7) mit der achten Welle (8) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine alternative vierte Kupplung (K4°) aufweist, mittels derer die dritte Welle (3) mit der dreizehnten Welle (13) verbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass an jede Welle, insbesondere aber an die fünfte Welle (5) oder an die achte Welle (8) oder vorzugsweise an die vierte Welle (4) oder an die siebte Welle (7) eine E-Maschine anbindbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das lastschaltbare Mehrstufengetriebe (LMG) über ein weiteres Schaltelement, vorzugsweise eine weitere Kupplung (KV) vom Verbrennungsmotor trennbar ist.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (1) durch den gesamten ersten Wellenstrang (WS1) hindurchgeht und ihre beiden Endpunkte (1a und 1b) mit dem Getriebegehäuse verbindbar sind.
Lastschaltbares Mehrstufengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (ab = 2) durch den gesamten zweiten Wellenstrang (WS2) hindurchgeht und ihre beiden Endpunkte (2a und 2b) mit dem Getriebegehäuse verbindbar sind.