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Title:
GEARING FOR A MOTOR VEHICLE, AND A DRIVE TRAIN WITH SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/096313
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gearing (G) for a motor vehicle, comprising an input shaft (GW1), an output shaft (GW2), a first planetary gear set (P1) which is designed as a stepped planetary gear set and the planet gears (PL1) of which have two different effective diameters, and a second planetary gear set (P2), said first and second planetary gear sets (P1, P2) being designed as minus gear sets, a first sun gear (E111) of the first planetary gear set (P1) engaging with the larger effective diameter of the planet gears (PL1), a second sun gear (E112) of the first planetary gear set (P1) engaging with the smaller effective diameter of the planet gears (PL1), the second sun gear (E112) of the first planetary gear set (P1) being permanently connected to a sun gear (E12) of the second planetary gear set (P2), a planet carrier (E21) of the first planetary gear set (P1) being permanently connected to a ring gear (E32) of the second planetary gear set (P2), the input shaft (GW1) being able to be connected, by means of a first switching element (18), to the planet carrier (E22) of the second planetary gear set (P2) and, by means of a second switching element (14), to the second sun gear (E112) of the first planetary gear set (P1), the output shaft (GW2) being attached to the ring gear (E32) of the second planetary gear set (P2), and said gearing (G) comprising a first electric machine (EM1) with a non-rotatable stator (S1) and a rotatable rotor (R1), the input shaft (GW1) being connectible, by means of a third switching element (13), to the rotor (R1) of said first electric machine (EM1), the first sun gear (E111) of the first planetary gear set (P1) being connected to the rotor (R1) of the first electric machine (EM1) either switchably by means of an additional switching element (K), or permanently, and a ring gear (E31) of the first planetary gear set (P1) being securable, in a rotationally-fixed manner, by means of a fourth switching element (06).

Inventors:
BREHMER MARTIN (DE)
HORN MATTHIAS (DE)
ZIEMER PETER (DE)
BECK STEFAN (DE)
KALTENBACH JOHANNES (DE)
KING JULIAN (AT)
MORAW JENS (DE)
MÜNCH ECKEHARD (DE)
PAWLAKOWITSCH JURI (DE)
SCHARR STEPHAN (DE)
WARTH VIKTOR (DE)
WECHS MICHAEL (DE)
GRIESMEIER UWE (DE)
KUBERCZYK RAFFAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/077033
Publication Date:
June 23, 2016
Filing Date:
November 19, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B60K6/48; B60K6/365; B60K6/547; F16H3/72
Domestic Patent References:
WO2014091586A12014-06-19
WO2006015845A12006-02-16
WO2006015845A12006-02-16
Foreign References:
US20070219036A12007-09-20
DE102007044107A12009-03-19
DE102011117863A12012-05-16
DE102013225208A12015-06-11
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Claims:
Patentansprüche

1 . Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (GW1 ), einer Abtriebswelle (GW2), einem als Stufenplanetenradsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatz (P1 ), dessen Planetenräder (PL1 ) zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen, und einem zweiten Planetenradsatz (P2), wobei der erste und der zweite Planetenradsatz (P1 , P2) als Minus-Radsätze ausgebildet sind, wobei ein erstes Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder (PL1 ) in Eingriff steht, wobei ein zweites Sonnenrad

(E1 12) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder (PL1 ) in Eingriff steht, wobei das zweite Sonnenrad (E1 12) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit einem Sonnenrad (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei ein Steg (E21 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit einem Hohlrad (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei die Eingangswelle (GW1 ) über ein erstes Schaltelement (18) mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und über ein zweites Schaltelement (14) mit dem zweiten Sonnenrad (E1 12) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) an das Hohlrad (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine erste elektrische Maschine (EM1 ) mit einem drehfesten Stator (S1 ) und einem drehbaren Rotor (R1 ) aufweist, wobei die Eingangswelle (GW1 ) über ein drittes Schaltelement (13) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) verbindbar ist, wobei das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) entweder ständig oder über ein Zusatzschaltelement (K) schaltbar verbunden ist, und wobei ein Hohlrad (E31 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) über ein viertes Schaltelement (06) drehfest festsetzbar ist.

2. Getriebe (G) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) über ein fünftes Schaltelement (03) drehfest festsetzbar ist.

3. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) ständig verbunden ist, wobei

durch selektive Betätigung des ersten, zweiten, dritten und vierten Schaltelements (18, 14, 13, 06) und gegebenenfalls des fünften Schaltelements (03) wenigstens fünf Vorwärtsgänge (G1 , G2, G3, G4, G5) zwischen der Eingangswelle (GW1 ) und der Abtriebswelle (GW2) vorzugsweise automatisiert schaltbar sind, wobei sich

- der erste Vorwärtsgang (G1 ) durch Schließen des vierten Schaltelements (06) und des dritten Schaltelements (13),

- der zweite Vorwärtsgang (G2) durch Schließen des vierten Schaltelements (06) und des zweiten Schaltelements (14),

- der dritte Vorwärtsgang (G3) durch Schließen des vierten Schaltelements (06) und des ersten Schaltelements (18),

- der vierte Vorwärtsgang (G4) durch Schließen des ersten Schaltelements (18) und wahlweise des dritten Schaltelements (13) oder des zweiten Schaltelements (14), und

- der fünfte Vorwärtsgang (G5) sich durch Schließen des ersten Schaltelements (18) und wahlweise durch Schließen des fünften Schaltelements (03) oder durch Abstützung des ersten Sonnenrads (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mittels der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) ergibt.

4. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) über das Zusatzschaltelement (K) schaltbar verbunden ist, wobei durch selektive Betätigung des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelements (18, 14, 13, 06, 03) und des Zusatzschaltelements (K) wenigstens fünf Vorwärtsgänge (G1 , G2, G3, G4, G5) zwischen der Eingangswelle (GW1 ) und der Abtriebswelle (GW2) vorzugsweise automatisiert schaltbar sind, wobei sich

- der erste Vorwärtsgang (G1 ) durch Schließen des vierten Schaltelements (06), des dritten Schaltelements (13) und des Zusatzschaltelements (K),

- der zweite Vorwärtsgang (G2) durch Schließen des vierten Schaltelements (06), des zweiten Schaltelements (14) und des Zusatzschaltelements (K), - der dritte Vorwärtsgang (G3) durch Schließen des vierten Schaltelements (06), des ersten Schaltelements (18) und des Zusatzschaltelements (K),

- der vierte Vorwärtsgang (G4) durch Schließen des ersten Schaltelements (18), des Zusatzschaltelements (K), und wahlweise des dritten Schaltelements (13) oder des zweiten Schaltelements (14), und

- der fünfte Vorwärtsgang (G5) sich durch Schließen des ersten Schaltelements (18) und des fünften Schaltelements (03) ergibt.

5. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) über das Zusatzschaltelement (K) schaltbar verbunden ist, wobei durch selektive Betätigung des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltelements (18, 14, 13, 06, 03) und des Zusatzschaltelements (K) wenigstens fünf Vorwärtsgänge (G1 , G2', G3', G4, G5) zwischen der Eingangswelle (GW1 ) und der Abtriebswelle (GW2) vorzugsweise automatisiert schaltbar sind, wobei sich

- der erste Vorwärtsgang (G1 ) durch Schließen des vierten Schaltelements (06), des dritten Schaltelements (13) und des Zusatzschaltelements (K),

- der zweite Vorwärtsgang (G2') durch Schließen des vierten Schaltelements (06) und des zweiten Schaltelements (14),

- der dritte Vorwärtsgang (G3') durch Schließen des vierten Schaltelements (06) und des ersten Schaltelements (18),

- der vierte Vorwärtsgang (G4) durch Schließen des ersten Schaltelements (18), des Zusatzschaltelements (K), und wahlweise des dritten Schaltelements (13) oder des zweiten Schaltelements (14), und

- der fünfte Vorwärtsgang (G5) sich durch Schließen des ersten Schaltelements (18), des fünften Schaltelements (03) ergibt.

6. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und vierte Schaltelement (18, 14, 06) als formschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Klauen-Schaltelemente, ausgebildet sind, wobei das dritte Schaltelement (13) als kraftschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Lamellenkupplung ausgebildet ist.

7. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bildung des vierten Vorwärtsganges (G4) das erste Schaltelement (18) und das dritte Schaltelement (13) beteiligt sind, wobei das erste Schaltelement (18) und das zweite Schaltelement (14) durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus betätigbar sind.

8. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und dritte Schaltelement (18, 14, 13) als kraftschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Lamellenkupplungen ausgebildet sind, wobei das vierte Schaltelement (06) als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauen-Schaltelement ausgebildet ist.

9. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) ständig verbunden ist, wobei das Getriebe (G) einen sechsten Vorwärtsgang (G6) aufweist, welcher sich durch Schließen des zweiten Schaltelements (14), und wahlweise durch Schließen des fünften Schaltelements (03) oder durch Abstützung des ersten Sonnenrads (E1 1 1 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mittels der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) ergibt.

10. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) das Zusatzschaltelement (K) und das fünfte Schaltelement (03) aufweist, wobei sich der sechste Vorwärtsgang (G6) durch Schließen des fünften Schaltelements (03) und des zweiten Schaltelements (14) ergibt.

1 1 . Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) über ein sechstes Schaltelement (08) drehfest festsetzbar ist, wobei sich durch Schließen des sechsten Schaltelements (08), des dritten Schaltelements (13) und gegebenenfalls des Zusatzschaltelements (K) ein erster Rückwärtsgang (GR) ergibt.

12. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich ergänzend oder alternativ zum ersten Rückwärtsgang (GR) ein zweiter Rückwärtsgang (GR2) durch Schließen des sechsten Schaltelements (08) und des zweiten Schaltelements (14) ergibt.

13. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 1 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (P2) ein zweites Hohlrad (E322) aufweist, welches mit der Abtriebswelle (GW2) verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und dem sechsten Schaltelement (08) zwischen den beiden Hohlrädern (E32, E322) des zweiten Planetenradsatzes (P2) hindurchführt.

14. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Schaltelement (06) und das sechste Schaltelement (08) durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus betätigbar sind.

15. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (E31 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ), welches über das vierte Schaltelement (06) drehfest festsetzbar ist, mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder (PL1 ) in Eingriff steht, wobei ein zweites Hohlrad (E312) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder (PL1 ) in Eingriff steht, wobei das zweite Hohlrad (E312) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) über ein siebentes Schaltelement (07) drehfest festsetzbar ist.

16. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten bis fünften Vorwärtsgang (G1 -G5) und gegebenenfalls im sechsten Vorwärtsgang (G6) das siebente Schaltelement (07) geöffnet ist, wobei in einem siebenten Vorwärtsgang (G7) das siebente Schaltelement (07), das dritte Schaltelement (13) und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement (K) geschlossen sind.

17. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine zweite elektrische Maschine (EM2) mit einem drehfesten Stator (S2) und einem drehbaren Rotor (R2) aufweist, wobei der Rotor (R2) der zweiten elektrischen Maschine (EM2) ständig mit der Eingangswelle (GW1 ) verbunden ist.

18. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA1 ) das zweite Schaltelement (14) und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement (K) geschlossen sind und alle weiteren Schaltelemente (18, 13, 06; 03; 08; 07) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle (GW1 ) anliegenden Drehmoments und des am Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.

19. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA2) das erste Schaltelement (18) und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement (K) geschlossen sind und alle weiteren Schaltelemente (14, 13, 06; 03; 08; 07) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle (GW1 ) anliegenden Drehmoments und des am Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.

20. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten elektrischen Betriebsmodus (E1 ) das vierte Schaltelement (06) und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement (K) geschlossen sind und alle weiteren Schaltelemente (18, 14, 13; 03; 08; 07) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.

21 . Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten elektrischen Betriebsmodus (E2) das sechste Schaltelement (08) und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement (K) geschlossen sind und alle weiteren Schaltelemente (18, 14, 13, 06; 03; 07) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor (R1 ) der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.

22. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem Ansprüche 1 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung einer Parksperre (P) das sechste Schaltelement (08) und das vierte Schaltelement (06) blockierbar ist.

23. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Schaltelemente (18, 14, 13, 06; 03; 08; 07) mittels einem geschlossenen Hydrauliksystem, welches einen Druckspeicher um- fasst, oder mittels einem elektromechanischen Betätigungssystem betätigbar sind.

24. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine (VKM), ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 sowie ein mit Rädern (DW) des Kraftfahrzeugs verbundenes Achsgetriebe (AG) aufweist, wobei die Eingangswelle (GW1 ) des Getriebes (G) über zumindest einen Tor- sionsschwingungsdämpfer (TS) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM) ständig drehelastisch verbunden ist und die Abtriebswelle (GW2) des Getriebes (G) mit dem Achsgetriebe (AG) antriebswirkverbunden ist, wobei das Kraftfahrzeug in den Vorwärtsgängen (G1 -G5; G6; G7) von der Verbrennungskraftmaschine (VKM) allein antreibbar ist, wobei das Kraftfahrzeug im ersten und zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA1 , EDA2) durch Zusammenwirkung der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) antreibbar ist, und wobei das Kraftfahrzeug im ersten elektrischen Betriebsmodus (E1 ) von der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) allein antreibbar ist.

Description:
GETRIEBE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG UND ANTRIEBSSTRANG DAMIT

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Eingangswelle, einer Abtriebswelle, zwei Planetenradsätzen und zumindest vier Schaltelemente. Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.

Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter weise anzupassen.

Aus Fig. 20 der Patentanmeldung WO 2006/015845 A1 ist ein Mehrstufen- Automatgetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, einem Vorschaltrad- satz, einem Hauptradsatz und mindestens sechs Schaltelementen bekannt, welches zumindest acht gruppenschaltungsfrei schaltbare Vorwärtsgänge ermöglicht. Der Hauptradsatz ist durch einen sogenannten Simpson-Radsatz ausgebildet, welcher aus zwei Einzelplanetenradsätzen besteht. Dazu sind die Sonnenräder der beiden Planetenradsätze ständig verbunden, und bilden derart eine erste Koppelwelle. Der Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, wodurch eine zweite Koppelwelle gebildet wird. Einer der beiden Einzelplanetenradsätze ist dabei als ein Stufenplanetenradsatz ausgebildet, dessen Planetenräder zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen. Die Abtriebswelle ist an die zweite Koppelwelle unmittelbar angebunden.

Die noch unveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2013 225 208.0 der Anmelderin beschreibt in Fig. 6 ein Getriebe mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz, welche als Simpson-Radsatz ausgebildet sind. Eine Abtriebswelle ist mit der zweiten Koppelwelle ständig verbunden. Das Getriebe weist ferner eine elektrische Maschine mit einem drehbaren Rotor und einem drehfesten Stator auf, wobei der Rotor mit einem Sonnenrad eines zusätzlichen Planetenradsat- zes verbunden ist, und Steg und Hohlrad des zusätzlichen Planetenradsatzes mit zwei Wellen des Simpson-Radsatzes verbunden sind. Das Getriebe weist insgesamt vier Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle auf.

Beide oben genannten Getriebe weisen insgesamt drei Planetenradsätze auf, und erfordern somit einen hohen Bauaufwand und einen geeignet großen Bauraum. Zudem verschlechtert der zusätzliche Planetenradsatz den Wirkungsgrad des Getriebes. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit zumindest fünf Vorwärtsgängen bereitzustellen, welches sich durch einen einfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet, sowie durch geschickte Anbin- dung einer elektrischen Maschine eine hohe Funktionalität aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.

Das Getriebe weist eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, einem als Stufenplane- tenradsatz ausgebildeten ersten Planetenradsatz, dessen Planetenräder zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen, und einem zweiten Planetenradsatz auf. Der erste und der zweite Planetenradsatz sind als Minus-Radsätze ausgebildet. Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren.

Ein erstes Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes steht mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder in Eingriff. Ein zweites Sonnenrad steht mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder in Eingriff. Der Wirkdurchmesser des ersten und zweiten Sonnenrads ist entsprechend unterschiedlich groß.

Das zweite Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist derart ein Bestandteil einer ersten Koppelwelle. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist derart Bestandteil einer zweiten Koppelwelle. Erster und zweiter Planetenradsatz bilden somit einen sogenannten Simpson-Radsatz.

Die Eingangswelle ist über ein erstes Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes und über ein zweites Schaltelement mit dem zweiten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar.

Die Abtriebswelle ist an das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes angebunden. Eine derartige Anbindung kann entweder durch eine ständig drehfeste Verbindung zwischen der Abtriebswelle und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes gebildet sein, beispielsweise in Form einer Welle, oder auch über eine oder mehrere Verzahnungen zwischen der Abtriebswelle und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes.

Erfindungsgemäß weist das Getriebe eine erste elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei die Eingangswelle über ein drittes Schaltelement mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbindbar ist. Das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine entweder ständig oder über ein Zusatzschaltelement schaltbar verbunden. Ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ist über ein viertes Schaltele- ment drehfest festsetzbar ist, indem das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über das vierte Schaltelement mit einem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes schaltbar verbunden ist.

Das durch die Merkmale des Anspruchs 1 ausgebildete Getriebe weist einen kompakten Aufbau auf, da es aus konstruktiver Sicht lediglich zwei Planetenradsätze beinhaltet. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau weist das Getriebe einen hervorragenden Wirkungsgrad auf, insbesondere da sich in den einzelnen Gängen nur wenige Verzahnungen im Leistungspfad des Getriebes befinden. Die Anbindung der ersten elektrischen Maschine ermöglicht zahlreiche Zusatzfunktionen, da der Rotor der ersten elektrischen Maschine nicht, wie sonst bei Getriebe für Parallel-Hybrid- Antriebsstränge üblich, mit der Eingangswelle verbunden ist. Dadurch kann im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beispielsweise eine Kupplung zwischen der Eingangswelle des Getriebes und einer Verbrennungskraftmaschine des Antriebsstrangs entfallen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann die Abtriebswelle zur Eingangswelle koaxial, an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes G angeordnet werden. Alternativ dazu ist auch ein zur Eingangswelle achsparalleler Abtrieb möglich. Das Getriebe kann daher sowohl für einen Front-Längs-Antriebsstrang als auch für einen Front-Quer-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verwendet werden.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über ein fünftes Schaltelement drehfest festsetzbar, indem das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement mit dem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes schaltbar verbunden ist. Der Einsatz des fünften Schaltelements ist jedoch optional, da das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes auch durch die erste elektrische Maschine abgestützt werden kann. Dabei wird die erste elektrische Maschine vorzugsweise derart geregelt, dass der Rotor eine geringe Drehzahl aufweist. Dies erleichtert die Regelung der ersten elektrischen Maschine. Durch selektives Betätigen des ersten, zweiten, dritten, vierten und gegebenenfalls fünften Schaltelements, bzw. des Zusatzschaltelements sind wenigstens fünf Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle vorzugsweise automatisiert schaltbar. Abhängig davon, ob das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig oder schaltbar mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden ist, ergeben sich zwei verschiedene Varianten zur Bildung der Vorwärtsgänge.

Nachfolgend wird die Bildung der Vorwärtsgänge für ein Getriebe mit ständiger Verbindung zwischen dem Rotor der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes beschrieben. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements und des dritten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements und des zweiten Schaltelements gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements und des ersten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und wahlweise des dritten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten und wahlweise durch Schließen des fünften Schaltelements oder durch Abstützung des ersten Sonnenrads des ersten Planetenradsatzes mittels der ersten elektrischen Maschine gebildet. Dadurch wird, bei geeigneter Wahl der Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze, eine für die Anwendung im Kraftfahrzeug gut geeignete Übersetzungsreihe erzielt. Zudem weisen zwei benachbarte Vorwärtsgänge stets ein Schaltelement auf, das in beiden diesen Gängen geschlossen ist. Dies vereinfacht den Schaltvorgang und verkürzt die Schaltdauer zwischen benachbarten Vorwärtsgängen. Da im ersten bis dritten Vorwärtsgang das vierte Schaltelement geschlossen ist, kann auch eine Direktschaltung zwischen dem ersten und dritten Vorwärtsgang vorgenommen werden. Da im dritten bis fünften Vorwärtsgang das erste Schaltelement geschlossen ist, kann auch eine Direktschaltung zwischen dem dritten und dem fünften Vorwärtsgang vorgenommen werden. Das Getriebe ermöglicht damit eine besonders vorteilhafte Vielfalt an möglichen Direktschaltvorgängen, auch ohne Einlegen von Zwischengängen. Im vierten Vorwärtsgang werden die beiden Planetenradsätze verblockt, sodass sämtliche Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes mit der gleichen Drehzahl umlaufen. Dies kann durch Schließen von zwei der folgenden Schaltelemente erreicht werden: erstes Schaltelement, zweites Schaltelement, drittes Schaltelement. Dies gilt für sämtliche Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele. Vorzugsweise ist zumindest das erste Schaltelement an der Bildung des vierten Vorwärtsganges zu beteiligen, da das erste Schaltelement auch an der Bildung des dritten und fünften Vorwärtsgangs beteiligt ist. Dies erleichtert den Schaltvorgang vom dritten in den vierten, bzw. vom vierten in den fünften Vorwärtsgang, und umgekehrt.

Eine drehfeste Festsetzung des ersten Sonnenrads des ersten Planetenradsatzes oder eine weitgehend drehfeste Abstützung dieses Sonnenrads durch die erste elektrische Maschine ist nur im fünften Vorwärtsgang erforderlich. Das dabei abzustützende Moment ist daher gering. Daher ist ein Entfall des fünften Schaltelements nicht nachteilig, da die elektrische Maschine nur einen geringen Energiebedarf zum Abstützen benötigt.

Nachfolgend wird die Bildung der Vorwärtsgänge für ein Getriebe mit über das Zusatzschaltelement schaltbarer Verbindung zwischen dem Rotor der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes sowie mit fünftem Schaltelement beschrieben. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des Zusatzschaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements, des zweiten Schaltelements und des Zusatzschaltelements gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements, des ersten Schaltelements und des Zusatzschaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des Zusatzschaltelements und wahlweise des dritten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet, wobei optional auch das dritte Schaltelement geschlossen sein kann. Im Unterschied zur Ausführung mit ständiger Verbindung zwischen dem Rotor der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes kann die erste elektrische Maschine hierbei auch im mechanisch fest definierten fünften Vorwärtsgang Leistung abgeben und aufnehmen, sofern das dritte Schaltelement geschlossen ist. Dies ist insbesondere bei Verwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs von Bedeutung. Ist das dritte Schaltelement im fünften Vorwärtsgang geöffnet, so ist die erste elektrische Maschine vom Antriebsstrang abgekoppelt. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Kraftfahrzeug- Antriebsstrangs verbessert, da die elektrische Maschine keine Schleppverluste erzeugt. Dies ist besonders im fünften Gang vorteilhaft, da dieser Gang im Kraftfahrzeug beispielweise bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit genutzt wird. Bei derartigen Konstantfahrten ist eine Nutzung der ersten elektrischen Maschine häufig ohnehin nicht erforderlich.

Nachfolgend wird eine alternative Bildung der Vorwärtsgänge für ein Getriebe mit über das Zusatzschaltelement schaltbarer Verbindung zwischen dem Rotor der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes sowie mit fünftem Schaltelement beschrieben. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements, des dritten Schaltelements und des Zusatzschaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements und des zweiten Schaltelements gebildet, wobei optional auch das dritte Schaltelement geschlossen sein kann. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des vierten Schaltelements und des ersten Schaltelements gebildet, wobei optional auch das dritte Schaltelement geschlossen sein kann. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements, des Zusatzschaltelements und wahlweise des dritten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Durch diese alternative Bildung der Vorwärtsgänge ist es möglich, das gattungsgemäße Getriebe als herkömmliches Automatikgetriebe zu betreiben, ohne Einfluss der ersten elektrischen Maschine. Durch optionales Schließen des dritten Schaltelements im zweiten, dritten und fünften Vorwärtsgang wird die erste elektrische Maschine mit der Eingangswelle verbunden, wodurch die erste elektrische Maschine auch in dieser alternativen Bildung der Vorwärtsgänge in den Kraftfluss eingebunden werden kann. Diese alternative Bildung der Vorwärtsgänge setzt eine voneinander unabhängige Betätigung des Zusatzschaltelements und des fünften Schaltelements voraus. Nachfolgend wird eine alternative Bildung des vierten Vorwärtsganges für ein Getriebe mit über das Zusatzschaltelement schaltbarer Verbindung zwischen dem Rotor der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes sowie mit fünftem Schaltelement beschrieben. Wird der vierte Vorwärtsgang durch Schließen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements gebildet, so kann dabei das Zusatzschaltelement geöffnet sein, und dafür das dritte Schaltelement optional geschlossen sein. Das dritte Schaltelement ist dabei insbesondere dann zu schließen, wenn die erste elektrische Maschine Leistung abgeben oder aufnehmen soll.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste, zweite und vierte Schaltelement als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Formschlüssige Schaltelemente, beispielsweise Klauen-Schaltelemente, zeichnen sich im geöffneten Zustand durch geringere Schleppverluste als kraftschlüssige Schaltelemente aus, wodurch die Reibungsverluste des Getriebes deutlich reduzierbar sind. Die Anbin- dung der ersten elektrischen Maschine an das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ermöglicht dabei die Unterstützung von Schaltvorgängen, wodurch die Lastfreistellung und Synchronisierung der formschlüssigen Schaltelemente ermöglicht wird ohne das Abtriebsmoment deutlich zurückzunehmen. Das dritte Schaltelement ist in dieser Ausführungsform bevorzugt als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung. Im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann das dritte Schaltelement daher als Anfahrelement dienen, da kraftschlüssige Schaltelemente eine variable Drehmomentübertragungsfähigkeit aufweisen, und da das dritte Schaltelement an der Bildung des ersten Vorwärtsganges beteiligt ist. Soll eine mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine mittels der ersten elektrischen Maschine und/oder durch Kopplung mit der Abtriebswelle gestartet werden, so ist durch die Ausbildung des dritten Schaltelements als kraftschlüssiges Schaltelement zudem eine Schlupfentkopplung möglich. Bei der Schlupfentkopplung wird das dritte Schaltelement im Schlupf, also unter Differenzdrehzahl der Kupplungshälften betrieben. Dadurch kann ein Ruck im Antriebsstrang, welcher durch das Anlassen der Verbrennungskraftmaschine hervorgerufen wird, reduziert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus betätigbar. In dieser Ausführungsform sind das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement an der Bildung des vierten Vorwärtsgangs beteilgt. Somit sind das erste und das zweite Schaltelement in keinem Gang zur gleichen Zeit geschlossen. Dadurch ist es möglich, dass das erste und zweite Schaltelement durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus zu betätigen, der in einer ersten Stellung ein Schließen des ersten Schaltelements bewirkt. In einer zweiten Stellung wird das Schließen des zweiten Schaltelements bewirkt. In einer Mittelstellung bewirkt der Betätigungsmechanismus, dass weder das erste noch das zweite Schaltelement geschlossen ist. Durch diese doppeltwirkende Aktuatorik kann die Komplexität des Getriebes weiter reduziert werden.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind das erste, zweite und dritte Schaltelement als kraftschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Lamellenkupplungen ausgebildet. Das vierte Schaltelement ist auch in dieser alternativen Ausführungsform als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, beispielsweise in Form einer Klauen-Kupplung. Diese Ausbildung ermöglicht auch dann zugkraftunterbrechungs- freie Schaltungen, wenn die erste elektrische Maschine keine Leistung abgeben oder aufnehmen kann. Ein solcher Zustand kann beispielsweise bei tiefen Umgebungstemperaturen auftreten, die eine Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe eines elektrochemischen Energiespeichers beeinträchtigen, sodass die erste elektrische Maschine funktional nicht zur Verfügung stehen kann. Denn durch die Ausbildung der ersten, zweiten und dritten Schaltelemente als Lamellen-Kupplungen sind Überschneidungsschaltungen möglich, so wie sie in konventionellen Kraftfahrzeug- Automatikgetrieben üblich sind.

Gemäß einer möglichen Ausbildung der alternativen Ausführungsform weist das Getriebe einen sechsten Vorwärtsgang auf, welcher sich durch Schließen des zweiten Schaltelements und wahlweise durch Schließen des fünften Schaltelements oder durch Abstützung des ersten Sonnenrads des ersten Planetenradsatzes mittels der ersten elektrischen Maschine ergibt, sofern das erste Sonnenrad des ersten Plane- tenradsatzes mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine ständig verbunden ist. Ein derart ausgebildeter sechster Vorwärtsgang weist eine besonders lange Übersetzung auf. Dies ist besonders bei der Verwendung im Antriebsstrang mit zugkraftstarker Verbrennungskraftmaschine von Bedeutung, da durch einen derart lang übersetzten Gang die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise bei hohem Tempo reduziert werden kann. Dadurch werden der Fahrkomfort sowie der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs verbessert.

Bei einem Getriebe mit Zusatzschaltelement und fünftem Schaltelement wird der sechste Vorwärtsgang durch Schließen des fünften und des zweiten Schaltelements gebildet. Wird dazu noch das dritte Schaltelement geschlossen, so befindet sich die erste elektrische Maschine im sechsten Vorwärtsgang ebenfalls im Leistungspfad. Derart kann die erste elektrische Maschine auch im sechsten Vorwärtsgang Leistung abgeben oder aufnehmen.

Vorzugweise weist das Getriebe ein sechstes Schaltelement auf, mittels dem der Steg des zweiten Planetenradsatzes drehfest festsetzbar ist, indem der Steg des zweiten Planetenradsatzes über das sechste Schaltelement mit dem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes schaltbar verbunden ist. Durch Schließen des sechsten Schaltelements, des dritten Schaltelements und gegebenenfalls des Zusatzschaltelements ergibt sich ein erster Rückwärtsgang zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle. Das sechste Schaltelement ist als optional anzusehen. Weist das Getriebe kein sechstes Schaltelement auf, so kann ein Rückwärtsgang auch durch Schließen des vierten Schaltelements und gegebenenfalls des Zusatzschaltelements und durch Betrieb der ersten elektrischen Maschine erfolgen. Das Getriebe erlaubt jedoch auf einfache Weise auch die Ausbildung mechanischer Rückwärtsgänge.

Ein zweiter Rückwärtsgang ergibt sich durch Schließen des sechsten Schaltelements und des zweiten Schaltelements. Der zweite Rückwärtsgang kann sowohl zusätzlich oder anstatt dem ersten Rückwärtsgang vorgesehen sein. Soll die erste elektrische Maschine den Betrieb im zweiten Rückwärtsgang unterstützen, so ist gegebenenfalls das Zusatzschaltelement zu schließen. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung weist der zweite Planetenradsatz ein zweites Hohlrad auf, welches mit der Abtriebswelle verbunden ist. Auch in dieser Ausgestaltung ist das„erste" Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes an die Abtriebswelle angebunden, da das„erste" Hohlrad mit dem zweiten Hohlrad über die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Steg des zweiten Planetenradsatzes und dem sechsten Schaltelement führt dabei zwischen den beiden Hohlrädern des zweiten Planetenradsatzes hindurch. Vorzugsweise weisen die beiden Hohlräder denselben Wirkdurchmesser auf. Somit sind die Drehzahlen der beiden Hohlräder ident, so als ob sie miteinander verbunden wären. Diese Ausgestaltung erlaubt eine koaxiale Anordnung von Eingangswelle und Abtriebswelle trotz eines mechanischen Rückwärtsgangs. Eine derartige Anordnung ist insbesondere bei Fahrzeugen mit einem sogenannten Front-Längs-Antriebsstrang vorteilhaft.

Weist das Getriebe das sechste Schaltelement auf, so sind das sechste Schaltelement und das vierte Schaltelement vorzugsweise durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus betätigbar. Da das sechste und das vierte Schaltelement in keinem Gang zur gleichen Zeit geschlossen sind, ist eine solche Betätigung ohne Einschränkung der Funktionalität des Getriebes möglich. In einer ersten Stellung des Betätigungsmechanismus ist das sechste Schaltelement geschlossen, und das vierte Schaltelement ist geöffnet. In einer zweiten Stellung des Betätigungsmechanismus ist das vierte Schaltelement geschlossen, und das sechste Schaltelement ist geöffnet. In einer Mittelstellung sind sowohl das vierte als auch das sechste Schaltelement geöffnet. Durch diese doppeltwirkende Aktuatorik kann die Komplexität des Getriebes weiter reduziert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Getriebes steht das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes, welches über das vierte Schaltelement drehfest festsetzbar ist, mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder im Eingriff. Ein zweites Hohlrad des ersten Planetenradsatzes steht mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder im Eingriff, wobei das zweite Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über ein siebentes Schaltelement drehfest festsetzbar ist, indem das zweite Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über das siebente Schaltelement mit dem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes schaltbar verbunden ist. Durch diese zusätzliche schaltbare Welle erhält das Getriebe einen zusätzlichen Vorwärtsgang, welcher sich durch eine besonders kurze Übersetzung auszeichnet. Dadurch kann auf einfache Weise ein Kriechgang dargestellt werden.

Im ersten bis fünften Vorwärtsgang, und gegebenenfalls auch im sechsten Vorwärtsgang ist das siebente Schaltelement geöffnet. In einem siebenten Vorwärtsgang sind das siebente Schaltelement, das dritte Schaltelement und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen. Der siebente Vorwärtsgang bildet dabei den oben erwähnten Kriechgang aus.

Vorzugsweise weist das Getriebe eine zweite elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor der zweiten elektrischen Maschine ständig mit der Eingangswelle verbunden ist. Durch die zweite elektrische Maschine wird die Funktionalität des Getriebes weiter verbessert. Beispielsweise kann das Getriebe mittels der ersten elektrischen Maschine ein Fahrzeug antreiben, während die zweite elektrische Maschine die mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine startet ohne auf den Abtrieb rückzuwirken. Dies verbessert den Komfort des Kraftfahrzeugs.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen ersten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das zweite Schaltelement und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen sind, und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, kann somit das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden. Dies erweitert die Funktionalität des Getriebes.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das erste Schaltelement und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen sind, und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, kann somit das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden. Dies erweitert die Funktionalität des Getriebes.

Durch die unterschiedliche Anbindung eignet sich der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für lange Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, während der erste elektrodynamische Betriebsmodus besonders für kurze Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle geeignet ist. Bei Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist der erste elektrodynamische Betriebsmodus somit beispielsweise für geringe Fahrzeuggeschwindigkeiten und für das Anfahren des Kraftfahrzeugs geeignet, während der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten geeignet ist.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen ersten elektrischen Betriebsmodus auf, in dem das vierte Schaltelement und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. In diesem ersten elektrischen Betriebsmodus weist das Getriebe einen besonders hohen Wirkungsgrad auf, da sich lediglich der erste Planetenradsatz im Leistungsfluss befindet. Zudem sind die Eingangswelle und alle damit verbundenen Elemente von der Abtriebswelle entkoppelt, wodurch allfällige Schleppverluste verringert werden.

Das Getriebe kann auch einen zweiten elektrischen Betriebsmodus aufweisen, in dem das sechste Schaltelement und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen sind, und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch wird die Funktionalität des Getriebes weiter verbessert.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung kann das Getriebe durch gleichzeitiges Schließen des sechsten und vierten Schaltelements blockiert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das sechste und das vierte Schaltelement als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine separate Parksperre entfallen. Sind das sechste und vierte Schaltelement durch einen gemeinsamen Betätigungsmechanismus betätigt, so muss dieser Betätigungsmechanismus derart ausgebildet sein, dass dieser Schaltzustand ermöglicht wird. Vorzugsweise sind sämtliche Schaltelemente mittels eines geschlossenen Hydrauliksystems betätigbar. Das geschlossene Hydrauliksystem weist dazu einen Druckspeicher auf, der als primäre Druckversorgung dient. Unterschreit der Druck im Druckspeicher einen Grenzwert, so wird der Druck im Druckspeicher durch eine vorzugsweise elektrisch angetriebene Pumpe angehoben. Dies reduziert den Leistungsbedarf des Hydrauliksystems, und verbessert so den Wirkungsgrad des Getriebes. Alternativ dazu kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines herkömmlichen offenen Hydrauliksystems erfolgen, bei dem die Pumpe ständig Hydraulikfluid fördert. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines elektromechanischen Betätigungssystems erfolgen. Dies verbessert den Wirkungsgrad des Getriebes sowie dessen Bauaufwand nochmals erheblich.

Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Hybridantriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Eingangswelle des Getriebes drehelastisch verbunden ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem Achsgetriebe antriebswirkverbunden, welches das Drehmoment auf Räder des Kraftfahrzeugs verteilt. Der Antriebsstrang ermöglicht mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. Im elektrischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug allein von der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug allein von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Im ersten und zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug durch Zusammenwirken der Verbrennungskraftmaschine und der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.

Die Verbrennungskraftmaschine kann sowohl durch die erste als auch durch die zweite elektrische Maschine angelassen werden. Zum Anlassen mittels der ersten elektrischen Maschine während der Fahrt des Kraftfahrzeugs im ersten elektrischen Betriebsmodus ist es vorteilhaft, wenn das erste Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsrate ausgebildet ist. Durch Schlupf betrieb des ersten Schaltelements wird dabei Drehmoment vom Abtrieb und von der ersten elektrischen Maschine auf die mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine übertragen, um diese auf eine Startdrehzahl zu bringen und anzulassen. Dabei muss das Zusatzschaltelement, sofern vorhanden, geschlossen sein. Um zu vermeiden, dass die beim Anlassvorgang ungleichförmige Drehmomentabgabe der Verbrennungskraftmaschine auf den Abtrieb wirkt, wird das erste Schaltelement vorzugsweise vollständig geöffnet, nachdem die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine die Startdrehzahl erreicht hat. Hat die Verbrennungskraftmaschine einen stabilen Betrieb erreicht, so kann das erste Schaltelement nach Einstellen einer Synchrondrehzahl zwischen Eingangswelle und Kurbelwelle geschlossen werden. Somit ist ein Anlassvorgang ausgehend vom ersten elektrischen Betriebsmodus möglich, der direkt in den dritten Vorwärtsgang führt. Alternativ dazu kann die Kopplung zwischen erster elektrischer Maschine und Eingangswelle zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine durch das dritte Schaltelement oder das zweite Schaltelement anstatt dem ersten Schaltelement erfolgen. Das zur Koppelung vorgesehene Schaltelement muss dabei jedenfalls als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsrate ausgeführt sein. Somit ist auch ein Anlassvorgang ausgehend vom ersten elektrischen Betriebsmodus möglich, der direkt in den ersten oder zweiten Vorwärtsgang führt. Alternativ dazu kann die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine auch durch die zweite elektrische Maschine auf Startdrehzahl gebracht, und anschließend angelassen werden. Nach Einstellen der Synchrondrehzahl zwischen Eingangswelle und Kurbelwelle kann das erste, zweite oder dritte Schaltelement geschlossen werden. Dazu kann das erste, zweite oder dritte Schaltelement auch als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein, da keine Schlupfentkopplung zum Abtrieb hin erforderlich ist.

Der Antriebsstrang mit dem erfindungsgemäßen Getriebe erlaubt auch ein Laden eines Energiespeichers im Fahrzeugstillstand. Dazu sind sämtliche Schaltelemente bis auf das dritte Schaltelement geöffnet. Somit kann die mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine die erste elektrische Maschine antreiben, welche in einem generatorischen Betriebspunkt betrieben wird und somit einen Ladestrom erzeugt, der zum Laden des Energiespeichers benutzt werden kann. Soll das Kraftfahrzeug unmittelbar aus dem oben beschriebenen Ladebetrieb anfahren, so wird das dritte Schaltelement geöffnet und die Rotordrehzahl der ersten elektrischen Maschine auf Null reduziert. Dadurch stehen sämtliche Elemente der beiden Planetenradsätze still. Anschließend wird das vierte Schaltelement, welches vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen. Ist das dritte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, kann durch Schlupfbetrieb des dritten Schaltelements dessen Drehmomentübertragungsrate stufenlos erhöht werden, bis es schließlich vollständig geschlossen ist. Somit ist auch ein Anfahrvorgang ausgehend vom Standladebetrieb möglich, der direkt in den ersten Vorwärtsgang führt.

Alternativ dazu kann ausgehend vom Standladebetrieb auch direkt in den ersten elektrodynamischen Betriebsmodus gewechselt werden. Dazu wird das dritte Schaltelement geöffnet und gegebenenfalls das Zusatzschaltelement geschlossen. Anschließend wird die Rotordrehzahl der ersten elektrischen Maschine erhöht, bis Synchrondrehzahl zwischen der Eingangswelle und dem zweiten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes besteht. Nach Erreichen dieser Synchrondrehzahl wird das zweite Schaltelement geschlossen, wodurch sich das Getriebe im ersten elektrodynamischen Betriebsmodus befindet. Durch geeignete Variation der Drehmomente der mit der Eingangswelle verbundenen Verbrennungskraftmaschine und der ersten elektrischen Maschine kann das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos variiert werden, wodurch das Fahrzeug anfahren kann. Dazu muss die erste elektrische Maschine in einem generatorischen Betriebspunkt betrieben werden, wodurch ein solcher Anfahrvorgang auch bei leerem Energiespeicher durchgeführt werden kann. Soll ausgehend vom ersten elektrodynamischen Betriebsmodus in den zweiten Vorwärtsgang gewechselt werden, so wird die Rotordrehzahl der ersten elektrischen Maschine derart eingestellt, dass das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes stillsteht. Anschließend kann das vierte Schaltelement geschlossen werden, wodurch sich das Getriebe im zweiten Vorwärtsgang befindet.

Durch Schaltelemente wird, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zugelassen oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen den zwei Bauteilen hergestellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil stillsteht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert.

Zwei Elemente werden als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine durch ein Schaltelement lösbare drehfeste Verbindung besteht. Wenn die Verbindung besteht, so drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl.

Die Standgetriebeübersetzung definiert das Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad und Hohlrad eines Planetenradsatzes bei drehfestem Steg. Da sich bei einem Minus- Radsatz die Drehrichtung zwischen Sonnenrad und Hohlrad bei drehfestem Steg umkehrt, nimmt die Standgetriebeübersetzung bei einem Minus-Radsatz stets einen negativen Wert an.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem ersten

Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem zweiten

Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem dritten

Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem vierten

Ausführungsbeispiel.

Fig. 9 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften

Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 1 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften

Ausführungsbeispiel mit geänderter Schaltelementanordnung.

Fig. 12 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften

Ausführungsbeispiel mit geänderter Schaltelementanordnung.

Fig. 13 zeigt Detailansichten der Schaltelementanordnung.

Fig. 14 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften

Ausführungsbeispiel mit fünftem Schaltelement als Klauenschaltelement.

Fig. 15 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften

Ausführungsbeispiel mit fünftem Schaltelement als Lamellenbremse.

Fig. 16 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 17 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel.

Fig. 18 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 19a zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des ersten Ausführungsbeispiels, welches das fünfte Schaltelement nicht umfasst.

Fig. 19b zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des ersten Ausführungsbeispiels, welches das fünfte Schaltelement umfasst.

Fig. 19c zeigt ein Schaltschema für die Getriebe der zweiten bis dritten Ausführungsbeispiele, welches das sechste Schaltelement umfasst.

Fig. 19d zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe des siebenten Ausführungsbeispiels, welches das siebente Schaltelement umfasst.

Fig. 20a zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des vierten Ausführungsbeispiels, welches das fünfte Schaltelement nicht umfasst

Fig. 20b zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des vierten Ausführungsbeispiels, welches das fünfte Schaltelement umfasst.

Fig. 20c zeigt ein Schaltschema für die Getriebe der fünften bis sechsten Ausführungsbeispiele, welches das sechste Schaltelement umfasst.

Fig. 20d zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe des siebenten Ausführungsbeispiels, welches das siebente Schaltelement umfasst.

Fig. 21 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 22 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem achten Ausführungsbeispiel.

Fig. 23 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 24 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem neunten

Ausführungsbeispiel mit formschlüssigem fünftem Schaltelement.

Fig. 25 zeigt Detailansichten der Anordnung des Zusatzschaltelements und des fünften Schaltelements des neunten Ausführungsbeispiels.

Fig. 26a zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des achten Ausführungsbeispiels.

Fig. 26b zeigt ein Schaltschema für die Getriebe des neunten Ausführungsbeispiels.

Fig. 27a zeigt ein alternatives Schaltschema für die Getriebe des achten Ausführungsbeispiels.

Fig. 27b zeigt ein alternatives Schaltschema für die Getriebe des neunten Ausführungsbeispiels.

Fig. 28 zeigt einen Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Getriebe G weist eine Eingangswelle GW1 , eine Abtriebswelle GW2, einen ersten Planetenradsatz P1 und einen zweiten Planetenradsatz P2 auf. Erster und zweiter Planetenradsatz P1 , P2 sind als Minus-Radsätze ausgebildet. Der erste Planetenradsatz P1 ist als Stufenplanetenradsatz aufgebaut, dessen Planetenräder PL1 zwei unterschiedlich große Wirkdurchmesser aufweisen. Ein erstes Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 steht mit dem größe- ren Wirkdurchmesser der Planetenräder PL1 in Eingriff. Ein zweites Sonnenrad E1 12 des ersten Planetenradsatzes P1 steht mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder PL1 in Eingriff. Das zweite Sonnenrad E1 12 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit einem Sonnenrad E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Ein Steg E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit einem Hohlrad E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Erster und zweiter Planetenradsatz P1 , P2 bilden somit einen sogenannten Simpson-Radsatz aus.

In der Ausgestaltung des Getriebes G gemäß Fig. 1 bestehen zwei Möglichkeiten zur Anordnung der Abtriebswelle GW2. Eine erste Möglichkeit zur Bildung der Abtriebswelle GW2 wird durch eine nicht dargestellte Verzahnung gebildet, welche an einem Abschnitt jener Koppelwelle ausgebildet ist welche den Steg E21 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Hohlrad E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindet. Eine zweite Möglichkeit, welche in Fig .1 als Abtriebswelle GW2' bezeichnet ist, besteht durch eine koaxiale Anordnung der Abtriebswelle GW2' zur Eingangswelle GW1 an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes G.

Über ein erstes Schaltelement 18 ist die Eingangswelle GW1 mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindbar. Über ein zweites Schaltelement 14 ist die Eingangswelle GW1 mit dem zweiten Sonnenrad E1 12 des ersten Planetenradsatzes P1 verbindbar. Über ein drittes Schaltelement 13 ist die Eingangswelle GW1 mit dem ersten Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 verbindbar. Über ein viertes Schaltelement 06 ist ein Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest festsetzbar, indem es über das vierte Schaltelement 06 mit einem Gehäuse GG des Getriebes G schaltbar verbunden ist. Optional ist ein fünftes Schaltelement 03 vorgesehen, durch welches das erste Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest festsetzbar ist, indem es über das fünfte Schaltelement 03 mit dem Gehäuse GG schaltbar verbunden ist.

Erstes, zweites und viertes Schaltelement 18, 14, 06 sind als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelemente. Das dritte Schaltelement 13 ist als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Lamellen-Kupplung. Das fünfte Schaltelement 03 ist, sofern vorhanden, ebenso als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Lamellenbremse oder Bandbremse. Alternativ dazu kann das fünfte Schaltelement 03 auch als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein.

Das Getriebe G umfasst ferner eine erste elektrische Maschine EM1 , welche einen drehbar gelagerten Rotor R1 und einen drehfest festgesetzten Stator S1 aufweist. Der Rotor R1 ist mit dem ersten Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig drehfest verbunden.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03, wobei die Variante mit koaxialer Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2' an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes G dargestellt ist. Das Getriebe G ist daher für den Einsatz in einem Front-Längs-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs geeignet. Es ist nur eine Hälfte der Schnittansicht dargestellt. In Fig. 2 ist gut zu erkennen, dass das dritte Schaltelement 13 als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, welches durch Federeinrichtungen im geöffneten Zustand gehalten wird, und durch Verschiebung eines Betätigungskolbens hydraulisch in den geschlossenen Zustand überführbar ist. Erstes und zweites Schaltelement 18, 14 sind als Klauen-Schaltelement ausgebildet, und werden durch axiale Verschiebung eines Mitnehmers betätigt, welcher durch die als Hohlwelle ausgeführte Eingangswelle GW1 hindurchgreift. Erstes und zweites Schaltelement 18, 14 sind dabei platzsparend radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes P2 angeordnet. Das vierte Schaltelement 06 ist ebenso als Klauen- Schaltelement ausgebildet, und ist radial zwischen dem zweiten Planetenradsatzes P2 und dem Gehäuse GG angeordnet.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe G gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein sechstes Schaltelement 08 auf, welches dazu eingerichtet ist den Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest festzusetzen, indem es den Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 mit dem Gehäuse GG schaltbar verbindet. Das sechste Schaltelement 08 ist als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Das sechste Schaltelement 08 ermöglicht die Ausbildung eines Rückwärtsgangs GR zwischen der Eingangswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Abtriebswelle GW2 ist in Form einer Verzahnung angeordnet, die mit dem Hohlrad E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 über eine Verbindungswelle ständig drehfest verbunden ist. Das Getriebe G ist daher für den Einsatz in einem Front-Quer-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs geeignet. Das sechste Schaltelement 08 ist zusammen mit dem vierten Schaltelement 06 radial nahe der Eingangswelle GW1 angeordnet, die sich axial durch das gesamte Getriebe G erstreckt. Daher weisen sämtliche Klauen-Schaltelemente 18, 14, 06, 08 einen geringen Wirkdurchmesser auf. Dies reduzierte die Herstellungskosten und verbessert die Funktionalität der Schaltelemente, da sie durch den geringen Wirkdurchmesser weitgehend unempfindlich auf axiale Fehlstellungen sind. Die hydraulische Betätigungseinrichtung für die Schaltelemente 18, 14, 06, 08 ist an dem der Eingangsseite des Getriebes G gegenüberliegendem axialen Ende des Getriebes G angeordnet. Erstes und zweites Schaltelement 18, 14 werden durch axiale Verschiebung eines Mitnehmers betätigt, welcher durch die als Hohlwelle ausgeführte Eingangswelle GW1 hindurchgreift.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zu dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe G gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ein zweites Hohlrad E322 auf, welches dem zweiten Planetenradsatz P2 zugeordnet ist. Das zweite Hohlrad E322 ist unmittelbar mit der Abtriebswelle GW2 verbunden. Dadurch ist auch bei Ausbildung des Getriebes G mit sechstem Schaltelement 08 eine koaxiale Anordnung von Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 an gegenüberliegenden axialen Enden des Getriebes G möglich. Das Hohlrad E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist dabei über die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes P2 weiterhin an die Abtriebswelle GW2 angebunden. Die Anbindung des Stegs E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 an das sechste Schaltelement 08 verläuft zwischen den Hohlrädern E32, E322 des zweiten Planetenradsatzes P2 hindurch. Das in Fig. 5 Getriebe dargestellte dritte Ausführungsbeispiel weist ferner eine zweite elektrische Maschine EM2 mit einem drehbaren Rotor R2 und einem drehfesten Stator S2 auf. Der Rotor R2 ist dabei ständig mit der Eingangswelle GW1 des Getriebes G verbunden. Durch die zweite elektrische Maschine EM2 wird die Funktions- Variabilität des Getriebe G weiter vergrößert. Die zweite elektrische Maschine EM2 ist dabei nur optionaler Bestandteil des Getriebes G, und kann in gleicher Weise für sämtliche Ausführungsformen oder Ausführungsbeispiele vorgesehen sein.

Sowohl beim zweiten als auch beim dritten Ausführungsbeispiel kann optional das fünfte Schaltelement 03 vorgesehen sein, und zwar in gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel, jedoch ohne die zweite elektrische Maschine EM2. Aufgrund der Verbindung zwischen dem zweiten Hohlrad E322 des zweiten Planetenradsatzes P2 und der Abtriebswelle GW2 sind das vierte und sechste Schaltelement 06, 08 im dritten Ausführungsbeispiel radial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem Gehäuse GG angeordnet.

Fig. 7 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind im Getriebe G gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel das erste und zweite Schaltelement 18, 14 als kraftschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Lamellenkupplungen ausgebildet. Das fünfte Schaltelement 03 ist optional.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03, mit einer koaxialen Anordnung der Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2' an axial gegenüberliegenden Enden des Getriebes G. Die Ausbildung des ersten und zweiten Schaltelements 18, 14 als kraftschlüssige Schaltelemente ist deutlich zu erkennen. Das vierte Schaltelement 06 ist radial zwischen dem Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Gehäuse GG angeordnet. Fig. 9 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches analog zu dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, mit dem Unterschied dass im fünften Ausführungsbeispiel das erste und zweite Schaltelement 14, 18 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Das fünfte Schaltelement 03 ist optional vorgesehen.

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03. Erstes und zweites Schaltelement 18, 14 sind an dem axialen Ende des Getriebes G angeordnet, welches der Eingangsseite des Getriebes G gegenüberliegt. Das erste Schaltelement 18 ist radial außerhalb des zweiten Schaltelements 14 angeordnet, um die axiale Baulänge des Getriebes G zu reduzieren. Das vierte und sechste Schaltelement 06, 08 ist radial zwischen dem ersten Schaltelement 18 und dem Gehäuse GG angeordnet.

Fig. 1 1 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Ausgestaltung des vierten und sechsten Schaltelements 06, 08. Viertes und sechstes Schaltelement 06, 08 sind nun radial zwischen dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder PL1 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Gehäuse GG angeordnet. Diese alternative Anordnung der formschlüssigen Schaltelemente ist insbesondere für die Anwendung im Front-Quer- Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorteilhaft, da bei dieser Antriebsstrang- Architektur der axiale Bauraum zwischen den Längsträgern des Vorderwagens sehr begrenzt ist. Insbesondere bei dem der Eingangsseite des Getriebes G abgewandten axialen Ende ist auf eine schlanke Bauweise zu achten. Durch die Verlegung der formschlüssigen Schaltelemente 06, 08 hin zum ersten Planetenradsatz P1 kann der Bauraumbedarf an dieser Stelle des Getriebes G reduziert werden. Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung des vierten und sechsten Schaltelements 06, 08.

Fig. 13 zeigt beispielhafte Detailansichten des vierten und sechsten Schaltelements 06, 08 in der Ausgestaltung gemäß Fig. 10. Zwei Elemente SM1 , SM2 sind fest mit- einander verbunden, wobei das erste Element SM1 als hydraulischer Kolben dient. Eine Druckbeaufschlagung des Kolbens führt zu einer axialen Verschiebung der Elemente SM1 , SM2. Das zweite Element SM2 weist einen U-förmigen Querschnitt mit zwei sich axial erstreckenden Schenkeln auf, wobei an den Außenseiten der Schenkel sowie an der Innenseite des radial innenliegenden Schenkels Klauenverzahnungen ausgebildet oder fixiert sind. Eine mit dem Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 verbundene und axial fixierte Verbindungswelle W6 weist an einem Innendurchmesser zwei axial voneinander getrennte Klauenverzahnungen auf. Eine mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbundene und axial fixierte Verbindungswelle W8 weist an einem Außendurchmesser eine Klauenverzahnung auf. Am Gehäuse GG ist ein Einsatz festgesetzt, welcher an einem Innendurchmesser eine Klauenverzahnung sowie eine axial federbelastete Kugel aufweist, welche zur Rastierung des zweiten Elements SM2 dient. Alternativ zur hydraulischen Betätigung könnte das erste Element SM1 auch als Fortsatz oder Bestandteil einer elekt- romechanischen Betätigung ausgebildet sein.

Fig. 13a zeigt eine axiale Stellung der Elemente SM1 , SM2, in der die am Gehäuseeinsatz ausgebildete Klauenverzahnung mit der an der Außenseite des radial außenliegenden Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildeten oder fixierten

Klauenverzahnung in Eingriff steht. Die Elemente SM1 , SM2 sind somit drehfest festgesetzt. Zugleich steht eine der Klauenverzahnungen, die an der mit dem Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 verbundenen Verbindungswelle W6 ausgebildet ist, mit jener Klauenverzahnung in Eingriff, die an der Innenseite des Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildet oder fixiert ist. In der in Fig. 13a dargestellten axialen Stellung der Elemente SM1 , SM2 ist somit das vierte Schaltelement 06 geschlossen, wodurch das Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest festgesetzt ist.

Fig. 13b zeigt eine axiale Stellung der Elemente SM1 , SM2, in der weiterhin die am Gehäuseeinsatz ausgebildete Klauenverzahnung mit der an der Außenseite des radial außenliegenden Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildeten oder fixierten Klauenverzahnung in Eingriff steht. Die Elemente SM1 , SM2 sind somit drehfest festgesetzt. Die auf der Innenseite des Schenkels des zweiten Elements SM2 aus- gebildete oder fixierte Klauenverzahnung steht nun nicht mehr im Eingriff mit den an der Verbindungswelle W6 ausgebildeten Klauenverzahnungen. Stattdessen steht die an der Außenseite des radial innenliegenden Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildete oder fixierte Klauenverzahnung mit der Klauenverzahnung in Eingriff, die an der mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbundenen Verbindungswelle W8 ausgebildet ist. In der in Fig. 13b dargestellten axialen Stellung der Elemente SM1 , SM2 ist somit das sechste Schaltelement 08 geschlossen, wodurch der Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest festgesetzt ist.

Fig. 13c zeigt eine axiale Stellung der Elemente SM1 , SM2, in der weiterhin die am Gehäuseeinsatz ausgebildete Klauenverzahnung mit der an der Außenseite des radial außenliegenden Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildeten oder fixierten Klauenverzahnung in Eingriff steht. Die Elemente SM1 , SM2 sind somit drehfest festgesetzt. Allerdings sind alle weiteren Klauenverzahnungen außer Eingriff. In der in Fig. 13c dargestellten axialen Stellung der Elemente SM1 , SM2 ist somit keines der Schaltelemente 06, 08 geschlossen.

Fig. 13d zeigt eine axiale Stellung der Elemente SM1 , SM2, in der weiterhin die am Gehäuseeinsatz ausgebildete Klauenverzahnung mit der an der Außenseite des radial außenliegenden Schenkels des zweiten Elements SM2 ausgebildeten oder fixierten Klauenverzahnung in Eingriff steht. In der dargestellten axialen Stellung der Elemente SM1 , SM2 sind über die Klauenverzahnungen sowohl die Verbindungswelle W6 als auch die Verbindungswelle W8 drehfest festgesetzt. Dadurch sind sowohl das Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 als auch der Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest festgesetzt. Durch die doppelte Koppelung der beiden Planetenradsätze P1 , P2 führt dies zu einem Blockieren des Radsatzes. In dieser Stellung ist das zweite Element SM2 derart weit ausgerückt, dass die federbelastete Kugel ein selbstständiges Zurückfahren des zweiten Elements SM2 verhindert. Dadurch kann auf einfache Weise unter Nutzung bestehender Komponenten eine Parksperre P des Getriebes realisiert werden.

Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel, wobei das dargestellte Getriebe G das fünfte Schaltelement 03 auf- weist, ausgebildet als formschlüssiges Klauenschaltelement. Das fünfte Schaltele- ment 03 ist dabei radial innerhalb der Wälzlagerung der Abtriebswellenverzahnung angeordnet.

Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel, wobei das dargestellte Getriebe G das fünfte Schaltelement 03 aufweist, ausgebildet als hydraulisch betätigte Lamellenbremse. Das fünfte Schaltelement 03 ist dabei radial innerhalb des Rotors R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 angeordnet, nahe der Abtriebswellenverzahnung. Durch die Ausbildung des fünften Schaltelements 03 als kraftschlüssiges Schaltelement sind auch dann zug- kraftunterbrechungsfreie Schaltvorgänge in jene Vorwärtsgänge möglich, in denen das fünfte Schaltelement 03 zu schließen ist, wenn die erste elektrische Maschine EM1 beispielsweise aufgrund eines Umrichterdefekts nicht zur Verfügung steht.

Fig. 16 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welches analog zu dem in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, mit dem Unterschied dass im sechsten Ausführungsbeispiel das erste und zweite Schaltelement 14, 18 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Das fünfte Schaltelement 03 ist optional vorgesehen.

Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03. Die als formschlüssige Schaltelemente ausgebildeten vierten und sechsten Schaltelemente 06, 08 sind radial zwischen den beiden Planetenradsätzen P1 , P2 und dem Gehäuse GG angeordnet. In der in Fig. 17 dargestellten Ausgestaltung ist besonders gut zu erkennen, dass das Getriebe G in Front-Längs-Bauweise einen besonders schlanken Aufbau aufweist. Durch den geringen Bauraumbedarf des Getriebes G kann der Mitteltunnel des Fahrzeugs klein gehalten werden, wodurch das Platzangebot im Inneren des Kraftfahrzeugs verbessert wird.

Fig. 18 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In diesem siebenten Ausführungsbeispiel weist der erste Planetenradsatz P1 ein zweites Hohlrad E312 auf, welches mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder PL1 im Eingriff steht. Das zweite Hohlrad E312 ist über ein siebentes Schaltelement 07 drehfest festsetzbar, indem es über das siebente Schaltelement 07 mit dem Gehäuse GG schaltbar verbunden ist. Dieses zusätzliche Hohlrad E312 und das siebente Schaltelement 07 kann zu jedem gegenständlichen Getriebe G optional hinzugefügt werden. Das siebente Schaltelement 07 kann als kraftschlüssiges Schaltelement oder als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein.

In Fig. 19a-19d und Fig. 20a-20d sind Schaltschemata für die Getriebe G der ersten bis siebenten Ausführungsbeispiele dargestellt. Darin ist eine Spalte vorgesehen, in der die Funktion der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt ist. Dabei ist durch ein ,+' dargestellt, wenn die erste elektrische Maschine EM1 in einem motorischen Betriebspunkt betrieben wird. Durch ein ,-' wird ein Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 in einem generatorischen Betriebspunkt dargestellt. Durch ein ,χ' wird ein Abstützbetrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, bei dem der Rotor R1 keine oder nur eine geringe Drehzahl annehmen soll. Durch ein ,+/-' ist ein Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, bei dem je nach Anforderung ein generatorischer oder ein motorischer Betriebspunkt gewählt wird. Durch ein ,ο' ist ein optionaler Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, wobei sowohl motorische als auch generatorische Betriebspunkte möglich sind. Enthält die Spalte zur Funktion der ersten elektrischen Maschine EM1 keinen Eintrag, so ist die erste elektrische Maschine EM1 inaktiv.

Fig. 19a zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe G gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03. In den Zeilen des Schaltschemas sind fünf Vorwärtsgänge G1 bis G5, zwei elektrodynamische Betriebsmodi EDA1 , EDA2 und ein erster elektrischer Betriebsmodus E1 angeführt. In den Spalten des Schaltschemas ist durch ein ,χ' dargestellt, welche der Schaltelemente 06, 13, 14, 18 in welchem Vorwärtsgang G1 bis G5, bzw. Betriebsmodus EDA1 , EDA2, E1 geschlossen sind. Im ersten bis vierten Vorwärtsgang G1 -G4 ist dabei ein optionaler Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 möglich. Bei Verwendung des Getriebes G im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges kann die erste elektrische Maschine EM1 somit im ersten bis vierten Vorwärtsgang G1 -G4 sowohl Leistung abgeben als auch auf- nehmen, also auch rekuperieren. Die erste elektrische Maschine EM1 ist auch in der Lage sämtliche Schaltvorgänge zwischen erstem und fünftem Vorwärtsgang G1 -G5 zu unterstützen, indem sie das zu öffnende formschlüssige Schaltelement vor dem Öffnen lastfrei stellt. Anschließend kann die erste elektrische Maschine EM1 unter Aufrechterhaltung der Last die Zieldrehzahl einstellen, die zum Schließen des zu schließenden formschlüssigen Schaltelements erforderlich ist.

Der erste Vorwärtsgang G1 ergibt sich durch Schließen des vierten Schaltelements 06 und des dritten Schaltelements 13. Der zweite Vorwärtsgang G2 ergibt sich durch Schließen des vierten Schaltelements 06 und durch Schließen des zweiten Schaltelements 14. Der dritte Vorwärtsgang G3 ergibt sich durch Schließen des vierten Schaltelements 06 und des ersten Schaltelements 18. Der vierte Vorwärtsgang G4 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements 18 und wahlweise durch Schließen des dritten Schaltelements 13 oder durch Schließen des zweiten Schaltelements 14. Der fünfte Vorwärtsgang G5 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements 18 und durch Abstützung des ersten Sonnenrads E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 durch die erste elektrische Maschine EM1 . Die dafür erforderliche Stützlast ist verhältnismäßig gering, sodass der dafür erforderliche Energiebedarf ebenso gering ist. Vorzugsweise wird die elektrische Maschine EM1 dabei so geregelt, dass der Rotor R1 eine geringe Drehzahl aufweist. Dies verändert die Übersetzung zwischen Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 nur geringfügig, erleichtert aber die Regelung der ersten elektrischen Maschine EM1 .

In einem ersten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA1 ist das zweite Schaltelement 14 geschlossen und alle weiteren Schaltelemente sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle GW1 anliegenden Drehmoments und des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. In einem zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA2 ist das erste Schaltelement 18 geschlossen, und alle weiteren Schaltelemente sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle GW1 anliegenden Drehmoments und des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. Im ersten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA1 wird die erste elektrische Maschine EM1 generatorisch betrieben. Im zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA2 wird die erste elektrische Maschine EM1 motorisch betrieben. Im ersten elektrischen Betriebsmodus E1 ist das vierte Schaltelement 06 geschlossen, und alle weiteren Schaltelemente sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. Die Eingangswelle GW1 und alle damit verbundenen Elemente sind im ersten elektrischen Betriebsmodus E1 vom Abtrieb abgekoppelt.

Fig. 19b zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe G gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, welches das fünfte Schaltelement 03 umfasst. Der fünfte Vorwärtsgang G5 wird dabei durch Schließen des fünften Schaltelements 03 und des ersten Schaltelements 18 gebildet. Die erste elektrische Maschine EM1 ist dabei drehfest festgesetzt, und somit inaktiv.

Fig. 19c zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe G gemäß dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel, welches das sechste Schaltelement 08 umfasst. Das fünfte Schaltelement 03 ist im dargestellten Schaltschema nicht enthalten, könnte aber auf die gleiche Weise integriert werden wie in Fig. 19b dargestellt. Im Unterscheid zu den Schaltschemata des ersten Ausführungsbeispiels weist das Getriebe G nun zumindest einen mechanischen ersten Rückwärtsgang GR auf, welcher durch Schließen des dritten Schaltelements 13 und des sechsten Schaltelements 08 gebildet wird. Ein zweiter Rückwärtsgang GR2 wird durch Schließen des sechsten Schaltelements 08 und des zweiten Schaltelements 14 gebildet. In beiden Rückwärtsgängen GR, GR2 kann die erste elektrische Maschine EM1 sowohl Leistung abgeben als auch aufnehmen. In allen Vorwärtsgängen G1 -G5 sowie in den elektrodynamischen Betriebsmodi EDA1 , EDA2 sowie im ersten elektrischen Betriebsmodus E1 ist das sechste Schaltelement 08 geöffnet. Durch Einführung des sechsten Schaltelements 08 ist ein zweiter elektrischer Betriebsmodus E2 möglich, in dem lediglich das sechste Schaltelement 08 geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. Sind sowohl das vierte Schaltelement 06 als auch das sechste Schaltelement 08 geschlossen, so ist der Radsatz des Getriebes G blockiert, wodurch eine Parksperre P gebildet wird.

Fig. 19d zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe G gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel, welches das siebente Schaltelement 07 umfasst. Dabei sind das erste, zweite, vierte, sechste und siebente Schaltelement 18, 14, 06, 08, 07 als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Das fünfte Schaltelement 03 ist im dargestellten Schaltschema nicht enthalten, könnte aber auf die gleiche Weise integriert werden wie in Fig. 19b dargestellt. Durch Schließen des siebenten Schaltelements 07 und des dritten Schaltelements 13 wird ein siebenter Vorwärtsgang G7 gebildet, welcher eine besonders kurze Übersetzung aufweist. Der siebente Vorwärtsgang G7 ist in der Übersetzungsreihe des Getriebes G somit noch vor dem ersten Vorwärtsgang G1 einzuordnen. Der siebente Vorwärtsgang G7 bildet somit einen Kriechgang, und dient beispielsweise zur Erhöhung der Steigungsfähigkeit des Kraftfahrzeugs, welches mit dem Getriebe G gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist.

Fig. 20a zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, welches das fünfte Schaltelement 03 nicht umfasst. Durch die Ausbildung des ersten und zweiten Schaltelements 18, 14 als kraftschlüssige Schaltelemente ist ein zusätzlicher Vorwärtsgang, konkret ein sechster Vorwärtsgang G6 schaltbar. Der sechste Vorwärtsgang G6 wird durch Schließen des zweiten Schaltelements 14 und durch Abstützung des ersten Sonnenrads E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 durch die erste elektrische Maschine EM1 gebildet. Die dafür erforderliche Stützlast ist verhältnismäßig gering, sodass der dafür erforderliche Energiebedarf ebenso gering ist. Vorzugsweise wird die elektrische Maschine EM1 dabei so geregelt, dass der Rotor R1 eine geringe Drehzahl aufweist. Dies verändert die Übersetzung zwischen Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 nur geringfügig, erleichtert aber die Regelung der ersten elektrischen Maschine EM1 .

Fig. 20b zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, welches das fünfte Schaltelement 03 umfasst. Der sechste Vorwärts- gang G6 wird dabei durch Schließen des fünften Schaltelements 03 und des zweiten Schaltelements 14 gebildet. Die erste elektrische Maschine EM1 ist dabei drehfest festgesetzt, und somit inaktiv.

Fig. 20c zeigt ein Schaltschema für die Getriebe G gemäß dem fünften und sechsten Ausführungsbeispiel, ohne das fünfte Schaltelement 03. Das dargestellte Schaltschema ist bis auf den sechsten Vorwärtsgang G6 ident zu dem in Fig. 19c dargestellten Schaltschema.

Fig. 20d zeigt ein Schaltschema für ein Getriebe G gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel, welches das siebente Schaltelement 07 umfasst. Dabei sind das erste und zweite Schaltelement 18, 14 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Das dargestellte Schaltschema ist bis auf den sechsten Vorwärtsgang G6 ident zu dem in Fig. 19d dargestellten Schaltschema.

Fig. 21 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zu dem in Fig. 7 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ein Zusatzschaltelement K auf, welches im Kraftfluss zwischen dem dritten Schaltelement 13 und dem ersten Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet ist. Demnach wird durch Schließen des dritten Schaltelements 13 eine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangswelle GW1 und dem Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 hergestellt. Durch Schließen des Zusatzschaltelements K wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor R1 und dem ersten Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 hergestellt. Das Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel weist zwingend das fünfte Schaltelement 03 auf. Das Zusatzschaltelement K ist als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet. Das fünfte Schaltelement 03 ist entweder als formschlüssiges Schaltelement oder als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Dies gilt auch für das erste und zweite Schaltelement 18, 14. Fig. 22 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes G entsprechend dem achten Ausführungsbeispiel, mit einer koaxialen Anordnung der Eingangswelle GW1 und Abtriebswelle GW2' an axial gegenüberliegenden Enden des Getriebes G,

wobei das erste und zweite Schaltelement 18, 14 als kraftschlüssige Lamellenkupplungen ausgebildet sind, und das fünfte Schaltelement 03 als formschlüssige Klauenkupplung ausgebildet ist. Das Zusatzschaltelement K und das fünfte Schaltelement 03 sind dabei durch das gleiche Betätigungselement betätigbar. Je nach Stellung dieses Betätigungselements ist entweder das Zusatzschaltelement K oder das fünfte Schaltelement 03 geschlossen. Das Zusatzschaltelement K und das fünfte Schaltelement 03 sind dabei axial zwischen dem dritten Schaltelement 13 und dem ersten Planetenradsatz P1 angeordnet, radial nahe der Eingangswelle GW1 .

Fig. 23 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Gegensatz zu dem in Fig. 21 dargestellten achten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe G gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel das sechste Schaltelement 08 auf, wodurch die Bildung der mechanischen Rückwärtsgänge GR, GR2 möglich ist. Erstes und zweites Schaltelement 18, 14 sind als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Alternativ dazu können das erste und zweite Schaltelement 18, 14 auch als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sein.

Fig. 24 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes G entsprechend dem neunten Ausführungsbeispiel. Der grundsätzliche Aufbau des Getriebes G entspricht dabei dem in Fig. 12 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel, ergänzt um das Zusatzschaltelement K und das fünfte Schaltelement 03. Das Zusatzschaltelement K und das fünfte Schaltelement 03 sind dabei als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, und sind radial innerhalb der Abtriebswellenlagerung angeordnet. Auch im neunten Ausführungsbeispiel weisen das Zusatzschaltelement K und das fünfte Schaltelement 03 eine gemeinsame Betätigung auf, welche entweder das Zusatzschaltelement K oder das fünfte Schaltelement 03 im geschlossenen Zustand hält.

Fig. 25 zeigt Detailansichten des neunten Ausführungsbeispiels zur Anordnung des Zusatzschaltelements Z und des fünften Schaltelements 03. Ein erstes Element SM3 ist in einer Aussparung des Gehäuses GG radial geführt und durch Beaufschlagung mit hydraulischem Druck in axialer Richtung verschiebbar. Das erste Element SM3 dient demnach als hydraulischer Kolben. Über einen Mitnahmefortsatz ist das erste Element SM3 mit einem zweiten Element SM4 verbunden, so dass das zweite Element SM4 gleichsinnig mit dem ersten Element SM3 axial verschoben wird. Zwischen dem ersten und zweiten Element SM3, SM4 ist am Mitnahmefortsatz eine Lagerung vorgesehen, die eine Differenzdrehzahl zwischen erstem und zweiten Element SM3, SM4 ermöglicht. Das zweite Element SM4 weist an seinem Außendurchmesser eine Klauenverzahnung auf, welches abhängig von der axialen Position der Elemente SM3, SM4 mit einer am Gehäuse GG ausgebildeten Klauenverzahnung in Eingriff stehen kann. Am Innendurchmesser des zweiten Elements SM4 ist ebenso eine Klauenverzahnung ausgebildet. An einer mit dem Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 verbundenen Verbindungswelle WR1 ist am Außendurchmesser eine Klauenverzahnung ausgebildet. An einer mit dem ersten Sonnenrad E1 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 verbundenen Verbindungswelle W3 ist am Außendurchmesser eine weitere Klauenverzahnung ausgebildet.

In Fig. 25a ist eine erste axiale Stellung der Elemente SM3, SM4 dargestellt. In dieser Position befindet sich die am Außenumfang des zweiten Elements SM4 ausgebildete Klauenverzahnung mit der am Gehäuse GG ausgebildeten Klauenverzahnung nicht im Eingriff. Dafür ist die am Innendurchmesser des zweiten Elements SM4 ausgebildete Klauenverzahnung mit den Klauenverzahnungen der Verbindungswellen WR1 , W3 im Eingriff. In der dargestellten Position ist das Zusatzschaltelement K geschlossen, und das fünfte Schaltelement 03 ist geöffnet.

In Fig. 25b ist eine zweite axiale Stellung der Elemente SM3, SM4 dargestellt. In dieser Position befindet sich die am Außenumfang des zweiten Elements SM4 ausgebildete Klauenverzahnung mit der am Gehäuse GG ausgebildeten Klauenverzahnung im Eingriff. Das zweite Element SM4 ist somit drehfest festgesetzt. Die am Innendurchmesser des zweiten Elements SM4 ausgebildete Klauenverzahnung befindet sich mit der an der Verbindungswelle W3 ausgebildeten Klauenverzahnung im Eingriff. Die an der Verbindungswelle WR1 ausgebildete Klauenverzahnung befindet sich nicht im Eingriff. In der dargestellten Position ist somit das fünfte Schaltelement 03 geschlossen, und das Zusatzschaltelement K ist geöffnet. In Fig. 25c ist eine alternative Ausgestaltung der Betätigung des fünften Schaltele- ments 03 dargestellt. Das zweite Element SM4 ist dabei zweiteilig ausgeführt, wobei die zuvor am Außendurchmesser des zweiten Elements SM4 ausgebildete Klauenverzahnung nun auf einem separaten Bauelement SM5 ausgebildet ist. Zwischen dem separaten Bauelement SM5 und dem zweiten Element SM4 ist eine weitere Klauenverzahnung ausgebildet. Das separate Bauelement SM5 ist durch eine Feder in axialer Richtung vorgespannt, welche die Klauenverzahnung zwischen dem separaten Bauelement SM5 und dem zweiten Element SM4 in Schließrichtung belastet. Durch diese Ausgestaltung wird das fünfte Schaltelement 03 als ein zweistufiges formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, welches das Schließen unter Last verbessert.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in Fig. 25 dargestellte gemeinsame Betätigung von fünftem Schaltelement 03 und Zusatzschaltelement K nicht zwingend ist. Das fünfte Schaltelement 03 und das Zusatzschaltelement K können in alternativen Ausgestaltungen auch unabhängig voneinander betätigt werden.

Fig. 26a zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel. Dabei sind das erste und zweite Schaltelement 14, 18 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Das Zusatzschaltelement K ist in allen Vorwärtsgängen und Betriebsmodi bis auf den fünften und sechsten Vorwärtsgang G5, G6 geschlossen. Der fünfte Vorwärtsgang G5 wird durch Schließen des fünften Schaltelements 03 und des ersten Schaltelements 18 gebildet, wobei optional auch das dritte Schaltelement 13 geschlossen sein kann. Ist das dritte Schaltelement 13 geschlossen, so kann die erste elektrische Maschine EM1 auch im fünften Vorwärtsgang G5 Leistung abgeben oder aufnehmen. Der sechste Vorwärtsgang G6 wir durch Schließen des fünften Schaltelements 03 und des zweiten Schaltelements 14 gebildet, wobei optional auch das dritte Schaltelement 13 geschlossen sein kann. Ist das dritte Schaltelement 13 geschlossen, so kann die erste elektrische Maschine EM1 auch im sechsten Vorwärtsgang G6 Leistung abgeben oder aufnehmen. Sind im Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel das erste und zweite Schaltelement 18, 14 als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, so gilt ebenso das Schaltschema gemäß Fig. 26a, ohne den sechsten Vorwärtsgang G6.

Fig. 26b zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, welches das sechste Schaltelement 08 enthält, wobei das erste und zweite Schaltelement 14, 18 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Im fünften und sechsten Vorwärtsgang G5, G6 ist das dritte Schaltelement 13 optional und insbesondere dann geschlossen, wenn die erste elektrische Maschine EM1 dem Getriebe G Leistung zuführen oder vom Getriebe G Leistung abnehmen soll. Im ersten Rückwärtsgang GR ist neben dem dritten Schaltelement 13 und dem sechsten Schaltelement 08 auch das Zusatzschaltelement K geschlossen. Im zweiten Rückwärtsgang GR2 ist das Zusatzschaltelement K optional geschlossen. Das Zusatzschaltelement K ist im zweiten Rückwärtsgang GR2 insbesondere dann zu schließen, wenn die erste elektrische Maschine EM1 den Betrieb im zweiten Rückwärtsgang GR2 unterstützen soll. Im zweiten elektrischen Betriebsmodus E2 ist neben dem sechsten Schaltelement 08 auch das Zusatzschaltelement K geschlossen. In der Parksperre P kann neben dem vierten Schaltelement 06 und dem sechsten Schaltelement 08 optional auch das fünfte Schaltelement 03 und/oder das Zusatzschaltelement K geschlossen sein. Ist die Betätigung des Zusatzschaltelement K und des fünften Schaltelements 03 derart ausgebildet, dass eines dieser beiden Schaltelemente K, 03 stets geschlossen ist, so ist vorzugsweise das Zusatzschaltelement K geschlossen.

Fig. 27a zeigt ein alternatives Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem achten Ausführungsbeispiel, welche sich insbesondere durch die Bildung des zweiten und dritten Vorwärtsganges G2', G3' unterscheidet. Der zweite Vorwärtsgang G2' wird durch Schließen des vierten Schaltelements 06 und des zweiten Schaltelements 14 gebildet. Das fünfte Schaltelement 03 und das Zusatzschaltelement K sind geöffnet. Der dritte Vorwärtsgang G3' wird durch Schließend es vierten Schaltelements 06 und des ersten Schaltelements 18 gebildet. Das fünfte Schaltelement 03 und das Zusatzschaltelement K sind geöffnet. Soll die erste elektrische Maschine EM1 im zweiten oder dritten Vorwärtsgang G2', G3' dem Getriebe G Leistung zuführen oder von diesem aufnehmen, so ist optional das dritte Schaltelement 13 geschlossen.

Fig. 27b zeigt ein alternatives Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel. Die Bildung des zweiten und dritten Vorwärtsganges G2', G3' entspricht der in Fig. 26a dargestellten Ausführung.

Weist das Getriebe G das Zusatzschaltelement K auf, so ergibt sich folgende alternative Bildung des vierten Vorwärtsganges G4. Prinzipiell kann der vierte Vorwärtsgang G4 durch Schließen von zwei der folgenden Schaltelemente gebildet werden: erstes Schaltelement 18, zweites Schaltelement 14, drittes Schaltelement 13. Dabei ist vorzugsweise das erste Schaltelement 18 stets an der Bildung des vierten Vorwärtsganges G4 beteiligt, da das erste Schaltelement 18 auch im dritten und fünften Vorwärtsgang G3, G3', G5 beteiligt ist. Wird der vierte Vorwärtsgang G4 durch Schließen des ersten und zweiten Schaltelements 18, 14 gebildet, so kann das Zusatzschaltelement K auch geöffnet sein. Soll die erste elektrische Maschine EM1 dabei Leistung abgeben oder aufnehmen, so ist das dritte Schaltelement 13 zu schließen.

Weist das Getriebe G das Zusatzschaltelement K auf, so ergibt sich folgende alternative Bildung des zweiten Rückwärtsganges GR2. Der zweite Rückwärtsgang GR2 kann demnach auch durch Schließen des sechsten Schaltelements 08, des zweiten Schaltelements 14 gebildet werden, wobei das Zusatzschaltelement K geöffnet ist. Soll die erste elektrische Maschine EM1 dabei Leistung abgeben oder aufnehmen, so ist das dritte Schaltelement 13 zu schließen.

Sind im Getriebe G gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel das erste und zweite Schaltelement 18, 14 als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, so gilt ebenso das Schaltschema gemäß Fig. 26a, ohne den sechsten Vorwärtsgang G6.

Die Getriebe G gemäß dem achten und neunten Ausführungsbeispielen könnten optional auch das siebente Schaltelement 07 aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber ist dies nicht in den Figuren dargestellt. Im derart gebildeten siebenten Vorwärtsgang G7 ist neben dem siebenten Schaltelement 07 und dem dritten Schaltelement 13 auch das Zusatzschaltelement K zu schließen.

Sämtliche dargestellten Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen der Erfindung können die zweite elektrische Maschine EM2 aufweisen, so wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.

Die in den Ausführungsbeispielen dargestellte hydraulische Betätigung der Schaltelemente inklusive des Zusatzschaltelements K ist lediglich beispielhaft anzusehen. In alternativen Ausgestaltungen kann die Betätigung ausgewählter oder auch sämtlicher Schaltelemente inklusive des Zusatzschaltelements K auch durch eine oder mehrere elektromechanische Betätigungsvorrichtungen erfolgen.

Fig. 28 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist eine Verbrennungskraftmaschine VKM auf, die über einen Torsions- schwingungsdämpfer TS mit der Eingangswelle GW1 des Getriebes G verbunden ist. Die Abtriebswelle GW2 ist mit einem Achsgetriebe AG antriebswirkverbunden. Vom Achsgetriebe AG ausgehend wird die Leistung, die an der Abtriebswelle GW2 anliegt, auf Räder DW des Kraftfahrzeugs verteilt. Im motorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 wird dem Stator S1 über einen nicht dargestellten Wechselrichter elektrische Leistung zugeführt. Im generatorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 führt der Stator S1 dem Wechselrichter elektrische Leistung zu. Der Wechselrichter wandelt dabei die Gleichspannung eines nicht dargestellten Energiespeichers in eine für die erste elektrische Maschine EM1 geeignete Wechselspannung, und umgekehrt. In Fig. 27 ist das Getriebe G entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Der Hybridantriebsstrang könnte mit jeder Ausführungsform des Getriebes G aufgebaut sein. Bezuqszeichen

G Getriebe

GW1 Eingangswelle

GW2 Abtriebswelle

GW2' Abtriebswelle

P1 Erster Planetenradsatz

P2 Zweiter Planetenradsatz

E1 1 1 Erstes Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes

E1 12 Zweites Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes

E21 Steg des ersten Planetenradsatzes

E31 Hohlrad des ersten Planetenradsatzes

E312 Zweites Hohlrad des ersten Planetenradsatzes

E12 Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes

E22 Steg des zweiten Planetenradsatzes

E32 Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes

E322 Zweites Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes

18 Erstes Schaltelement

14 Zweites Schaltelement

13 Drittes Schaltelement

06 Viertes Schaltelement

03 Fünftes Schaltelement

08 Sechstes Schaltelement

07 Siebentes Schaltelement

K Zusatzschaltelement

W8 Verbindungswelle

W6 Verbindungswelle

W3 Verbindungwelle

WR1 Verbindungswelle

SM1 Erstes Element

SM2 Zweites Element

SM3 Erstes Element

SM4 Zweites Element SM5 Bauelement

EM1 Erste elektrische Maschine

R1 Rotor der ersten elektrischen Maschine

S1 Stator der ersten elektrischen Maschine

EM2 Zweite elektrische Maschine

R2 Rotor der zweiten elektrischen Maschine

S2 Stator der zweiten elektrischen Maschine

G1 -G7 Erster bis siebter Vorwärtsgang

GR Rückwärtsgang

GR2 Rückwärtsgang

EDA1 Erster elektrodynamischer Betriebsmodus

EDA2 Zweiter elektrodynamischer Betriebsmodus

E1 Erster Elektrischer Betriebsmodus

E2 Zweiter Elektrischer Betriebsmodus

P Parksperre

VKM Verbrennungskraftmaschine

DW Räder

AG Achsgetriebe

TS Torsionsschwingungsdämpfer