Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 6,551 ,208 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit zumindest vier Schalteinheiten, bekannt.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Mehrstufengetriebe zur Ausbildung eines Hybridantriebsmoduls mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest drei, einem ersten, einem zweiten und einem dritten, entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, mit einer ersten Zwischenwelle zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit einer zweiten Zwischenwelle zur Anbindung eines zweiten Elektromotors und mit zumindest fünf Schalteinheiten, die zumindest zur Schaltung von fünf verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen, drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen und drei EVT-Fahrbereichen vorgesehen sind. Es wird vorgeschlagen, dass eine der Schalteinheiten ein Kopplungselement aufweist, das drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. Dadurch kann ein Mehrstufengetriebe mit einer sehr hohen Flexibilität bereitgestellt werden, da zum einen eine hohe Lastschaltbarkeit erreicht und zum anderen ein hoher Wirkungsgrad, insbesondere auch in Verbindung mit den Elektromotoren, erreicht werden kann. Unter einer„Schalteinheit" soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer„Kupplungseinheit" soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden und in einem geöffneten Zustand voneinander zu trennen. Unter einer„Bremseinheit" soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement mit einem feststehenden Kopplungselement, insbesondere mit einem Getriebegehäuse, in einem geschlossen Zustand drehfest zu verbinden oder/und in einem geöffneten Zustand von dem feststehenden Kopplungselement zu trennen. Unter„konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen" soll insbesondere verstanden werden, dass mittels der Schalteinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise sind bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Schalteineinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr als drei EVT- Fahrbereichen vorgesehen, es ist aber denkbar, für das Mehrstufengetriebe eine Betriebsstrategie vorzusehen, die lediglich zwei oder sogar nur einen der EVT-Fahrbereiche benutzt. Ebenso ist eine Betriebsstrategie denkbar, die vier oder mehr EVT-Fahrbereiche nutzt. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei zumindest eine der Schalteinheiten als eine formschlüssig schließende Schalteinheit ausgebildet. Dadurch kann ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden. Unter einer „formschlüssig schließenden Schalteinheit" soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Kopplung formschlüssig ineinander greifen, wie insbesondere eine über eine Schiebemuffe schaltbare Klauenschalteinheit.

Unter„einem ersten, einem zweiten und einem dritten Planetenradgetriebe, die entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet sind," soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Reihenfolge von drei Planetenradgetrieben verstanden werden, die entlang der Hauptrotationsachse in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise das erste Planetenradgetriebe der Getriebeeingangswelle zugewandt ist. Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem„ersten bis dritten Planetenradträger", einem „ersten bis dritten Sonnenrad" und einem„ersten bis dritten Hohlrad" ein dem ersten bis dritten Planetenradgetriebe zugeordneter Planetenradträger bzw. ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d.h. beispielsweise, dass unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger des ersten Planetenradgetriebes verstanden werden soll.

Weitere Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes,

Fig. 2 ein Schaltschema für das Mehrstufengetriebe und

Fig. 3 eine Lastschaltbarkeit innerhalb des Schaltschemas.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Mehrstufengetriebe, das als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet ist. Das Mehrstufengetriebe weist genau drei Planetenradgetriebe P1 , P2, P3 auf. Das erste Planetenradgetriebe P1 , das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 sind entlang einer Hauptrotationsachse 10 hintereinander angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe P1 , P2, P3 des Mehrstufengetriebes weisen in dieser Ausgestaltung einen Einfachplanetenradsatz auf.

Das Mehrstufengetriebe ist zur Anbindung von zwei Elektromotoren EM1 , EM2 vorgesehen. In Verbindung mit den zwei Elektromotoren EM1 , EM2 und einem Verbrennungsmotor bildet das Mehrstufengetriebe ein Hybridantriebsmodul mit unterschiedlichen Fahrmodi aus. Zur Schaltung von unterschiedlichen Getriebegängen und Fahrmodi, in denen Leistungsflüsse aus dem Verbrennungsmotor und/oder den Elektromotoren EM1 , EM2 unterschiedlich kombiniert oder geleitet werden, weist das Mehrstufengetriebe genau fünf Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 auf. Diese sind dazu vorgesehen, zumindest fünf verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V3, V4, V5 zu schalten. Zudem ist mittels der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 ein zusätzlicher zweiter Vorwärtsgetrie- begang V2' schaltbar. Maximal lassen sich mittels der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 zehn Vorwartsgetriebegänge darstellen, die jedoch teilweise gleich übersetzt sind. Zudem werden in der beispielhaft beschriebenen Betriebsstrategie mittels der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 drei elektromotorische Vorwartsgetriebegänge E1 , E2, E3 und drei leistungsverzweigte EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 geschaltet. Ein Rückwärtsgetrie- begang ist mittels eines der EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 oder mittels eines der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1 , E2, E3 darstellbar.

Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V2', V3, V4, V5, die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1 , E2, E3 und die EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 sind untereinander zumindest sequentiell lastschaltbar, d.h. von einem der verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V2', V3, V4, V5, der elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1 , E2, E3 oder der EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 kann lastunterbrechungsfrei zumindest in den benachbarten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V1 , V2, V2', V3, V4, V5, den benachbarten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E1 , E2, E3 oder den benachbarten EVT-Fahrbereich EVT1 , EVT2, EVT3 geschaltet werden. Insbesondere die EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 sind dabei ohne Drehzahlsprünge der Elektromotoren EM1 , EM2 lastschaltbar.

Das Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, den nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor und die Elektromotoren EM1 , EM2 mit nicht näher dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels der Mehrstufengetriebe kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor, den Elektromotoren EM1 , EM2 und den Antriebsrädern eingestellt werden.

Das Mehrstufengetriebe weist eine Getriebeeingangswelle 11 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe einzuleiten. Der Getriebeeingangswelle 11 kann grundsätzlich ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler oder eine nasse Anfahrkupplung denkbar. In der dargestellten Ausgestaltung wird jedoch auf ein vorgeschaltetes Modul verzichtet.

Zur Anbindung des Verbrennungsmotors umfasst das Mehrstufengetriebe ein Kurbelwel- lenanbindungselement 19, das zur permanent drehfesten Verbindung mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Die Getriebeeingangswelle 11 ist permanent drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Zur Anbindung der Elektromotoren EM1 , EM2 umfasst das Mehrstufengetriebe zwei Rotorelemente 17, 18, die jeweils permanent drehfest mit einem Rotor des entsprechenden Elektromotors EM1 , EM2 verbunden sind oder zumindest teilweise einstückig mit dem Rotor ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass an das Mehrstufengetriebe lediglich ein einzelner Elektromotor angebunden ist.

Weiter weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeausgangswelle 12 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe auszuleiten. Die Getriebeausgangswelle 12 ist dazu vorgesehen, mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Getriebeausgangswelle 12 kann ein nicht näher dargestelltes Modul nachgeschaltet sein, mittels dessen das aus dem Mehrstufengetriebe ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Planetenradgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder ein Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Getriebeeingangswelle 11 und die Getriebeausgangswelle 12 können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Mehrstufengetriebes vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite des Mehrstufengetriebes ist denkbar. Zudem kann durch eine Umordnung das Mehrstufengetriebe für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen werden, bei dem ein Abtrieb zwischen den einzelnen Planetenradgetrieben P1 , P2, P3 liegt.

Das erste Planetenradgetriebe P1 ist eingangsseitig angeordnet. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11 , ein erstes Hohlrad P13 und einen ersten Planetenradträger P12. Der Planetenradträger P12 führt Planetenräder P14 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14 kämmen mit dem Sonnenrad P11 und mit dem Hohlrad P13. Die Planetenräder P14 sind drehbar auf dem Planetenradträger P12 gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist zwischen dem Sonnenrad P11 und dem Hohlrad P13 bei fixiertem Planetenradträger P12 ein Standübersetzungsverhältnis von -1 ,800 auf.

Das zweite Planetenradgetriebe P2 ist mittig angeordnet. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21 , ein zweites Hohlrad P23 und einen zweiten Planetenradträger P22. Der Planetenradträger P22 führt Planetenräder P24 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24 kämmen mit dem Sonnenrad P21 und mit dem Hohlrad P23. Die Planetenräder P24 sind drehbar auf dem Planetenradträger P22 gelagert. Das zweite Planetenradge- triebe P2 weist zwischen dem Sonnenrad P21 und dem Hohlrad P23 bei fixiertem Plane- tenradträger P22 ein Standübersetzungsverhältnis von -1 ,850 auf.

Das dritte Planetenradgetriebe P3 ist ausgangsseitig angeordnet. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31 , ein drittes Hohlrad P33 und einen dritten Planetenradträger P32. Der Planetenradträger P32 führt Planetenräder P34 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34 kämmen mit dem Sonnenrad P31 und mit dem Hohlrad P33. Die Planetenräder P34 sind drehbar auf dem Planetenradträger P32 gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist zwischen dem Sonnenrad P31 und dem Hohlrad P33 bei fixiertem Planetenradträger P32 ein Standübersetzungsverhältnis von -1 ,600 auf.

Die drei Schalteinheiten S1 , S3, S4 sind als Kupplungen ausgebildet. Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S1 1 , S31 , S41 und ein zweites drehbares Kopplungselement S12, S32, S42 auf. Die vier Schalteinheiten S1 , S3, S4 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11 , S12, S31 , S32, S41 , S42 drehfest miteinander zu verbinden.

Die zwei Schalteinheiten S2, S5 sind als Bremsen ausgebildet. Sie weisen jeweils nur ein drehbares Kopplungselement S21 , S51 auf. Ein zweites Kopplungselement S22, S52 der Schalteinheiten S2, S5 ist permanent drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 verbunden. Die Schalteinheiten S2, S5 sind dazu vorgesehen, ihr drehbares Kopplungselement S21 , S51 zu fixieren.

Die Schalteinheiten S2, S3, S4 sind reibschlüssig ausgeführt. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Schalteinheiten S1 , S5 sind rein formschlüssig ausgeführt. Sie umfassen eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe zur Herstellung einer drehfesten, formschlüssigen Verbindung. Insbesondere die Schalteinheit S5 ist dabei unsynchronisiert ausgeführt. Grundsätzlich können aber auch die Schalteinheiten S1 , S5 reibschlüssig oder synchronisiert ausgeführt werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinheit S1 in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Die Schalteinheit S2 ist in Höhe des zweiten Planetenradgetriebes P2 angeordnet. Die Schalteinheiten S3, S4 sind zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 angeordnet. Die Schalteinheit S5 ist in Höhe des dritten Planetenradgetriebes P3 angeordnet. Die Schalteinheiten S1 , S2, S3, S5 sind außenliegend ausgeführt. Die Schalteinheit S4 ist innenliegend ausgeführt.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist drehfest mit dem ersten Hohlrad P13 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 12 ist drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S42 der vierten Schalteinheit S4 und dem dritten Planetenradtrager P32 verbunden. Zudem umfasst das Mehrstufengetriebe drei Zwischenwellen 14, 15, 16, mittels derer die Planetenradge- triebe P1 , P2, P3 und die Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 wirkungsmäßig miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist lediglich mit dem ersten Hohlrad P13 verbunden. Die erste Zwischenwelle 14 verbindet das erste Sonnenrad P11 , das Rotorelement 17 für den ersten Elektromotor EM1 und das erste Kopplungselement S11 der Schalteinheit S1 permanent drehfest miteinander. Die zweite Zwischenwelle 15 verbindet das zweite Sonnenrad P21 , das Rotorelement 18 für den zweiten Elektromotor EM2, das erste Kopplungselement S31 der Schalteinheit S3 und das erste Kopplungselement S41 der Schalteinheit S4 permanent drehfest miteinander. Die dritte Zwischenwelle 16 verbindet den ersten Planetenradtrager P12, den zweiten Planetenradtrager P22 und das dritte Sonnenrad P31 permanent drehfest miteinander. Die Abtriebswelle verbindet das zweite Kopplungselement S42 der Schalteinheit S4 und den dritten Planetenradträger P32 permanent drehfest miteinander. Das zweite Kopplungselement S12 der Schalteinheit S1 und das erste Kopplungselement S21 der Schalteinheit S2 sind direkt permanent drehfest an das zweite Hohlrad P23 angebunden. Das zweite Kopplungselement S32 der Schalteinheit S3 und das erste Kopplungselement S51 der Schalteinheit S5 sind direkt permanent drehfest an das dritte Hohlrad P33 angebunden.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist eingangsseitig an das erste Hohlrad P13 angebunden. Die erste Zwischenwelle 14 ist, insbesondere zur Anbindung des Rotorelements 17 für den ersten Elektromotor EM1 , axial zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 radial nach außengeführt. Die zweite Zwischenwelle 15 ist, insbesondere zur Anbindung des Rotorelements 18 für den zweiten Elektromotor EM2, axial zwischen dem zweiten Planetenradgetriebe P2 und dem dritten Planetenradgetriebe P3 radial nach außen geführt. Die dritte Zwischenwelle 16 ist eingangsseitig des ersten Planetenradgetriebes P1 an den ersten Planetenradträger P12 angebunden. Sie ist eingangsseitig des zweiten Planetenradgetriebes P2 an den zweiten Planetenradträger P22 angebunden. Zur Anbindung des dritten Sonnenrads P31 durchsetzt sie das erste Planetenradgetriebe P1 und das zweite Planetenradgetriebe P2. Die Getriebeausgangs- welle 12 ist ausgangsseitig des dritten Planetenradgetriebes P3 an den dritten Planeten- radträger P32 angebunden.

Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V2\ V3, V4, V5, die elektromotorischen Vorwärtsgetriebegänge E1 , E2, E3 und die EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 werden mittels der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 geschaltet (vgl. Figur 2). Die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V2', V3, V4, V5 sind durch das Schließen von drei der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 bildbar, während die restlichen der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 geöffnet sind. Die Schalteinheit S1 ist in sämtlichen verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegänge V1 , V2, V2', V3, V4, V5 geschlossen. Die elektrischen Vorwärtsgetriebegänge E1 , E2, E3 sind durch Schließen von jeweils höchstens zwei der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 bildbar, wobei in dem dritten elektrischen Vorwärtsgetriebegang E3 zusätzlich zur Schalteinheit S4 auch eine oder mehrere weitere Schalteinheiten S1 , S2, S3, S5 geschlossen werden können. Die EVT- Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 sind durch Schließen von höchsten zwei der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 bildbar. Bei einem Schaltvorgang unter Last wird jeweils genau eine der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Schalteinheiten S1 , S2, S3, S4, S5 geschlossen wird.

In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1 , V2, V2', V3, V4, V5 sind die Elektromotoren EM1 , E 2 für eine Boostfunktion und eine Rekuperation vorgesehen. Weiter ist eine rein verbrennungsmotorische Fahrt möglich.

Der erste verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis von 4,044 auf. Der erste verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V1 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S2, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträger P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Plane- tenradgetriebes P3 definiert. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist damit durch die Standübersetzungsverhältnisse der beiden Planetenradgetriebe P1 , P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den ersten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V1 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.

Der zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i ₂ von 2,120 auf. Der zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S4, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradtrager P32. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.

Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Der dritte Planetenradträger P32 und das zweite Sonnenrad P21 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Der zweite Planetenradträger P22 und das dritte Hohlrad P33 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Eine Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 ist somit durch das Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Planetenradträger P32 sowie das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenradträger P22. Das erste Sonnenrad P11 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das zweite Hohlrad P23. Eine Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die einzelnen Drehzahlverhältnisse in den Planetenradgetrieben P1 , P2 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den zweiten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V2 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 auf- gesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt und teilweise auf das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Über das dritte Planetenradgetriebe P3 wird der Leistungsfluss ausgeleitet. Der dritte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i ₃ von 1 ,000 auf. Er ist als ein Direktgang ausgebildet. Der dritte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V3 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S3, S4 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32. Über die Schalteinheiten S3, S4 sind das dritte Hohlrad P33 und der dritte Planetenradträger P32 drehfest miteinander verbunden.

Das dritte Planetenradgetriebe P3 ist verblockt. Das dritte Sonnenrad P31 , der dritte Planetenradträger P32 und das dritte Hohlrad P33 weisen somit eine gleiche Drehzahl auf. Der zweite Planetenradträger P22 weist die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31. Das zweite Sonnenrad P21 weist die gleiche Drehzahl auf wie der dritte Planetenradträger P32. Das zweite Planetenradgetriebe P2 ist somit ebenfalls verblockt, wodurch auch das erste Planetenradgetriebe P1 verblockt ist. Die Getriebeeingangswelle 11 und die Getriebeausgangswelle 12 weisen somit die gleiche Drehzahl auf. Ein Leistungs- fluss für den dritten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V3 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird teilweise auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt und teilweise auf das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Über das dritte Planetenradgetriebe P3 wird der Leistungsfluss ausgeleitet.

Der vierte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i ₄ von 0,727 auf. Der vierte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V4 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S2, S3 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das erste Sonnenrad P11 ist fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungs- Verhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Der zweite Planetenradträger P22 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12. Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das dritte Hohlrad P33 weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 definiert. Ein Leistungsfluss für den vierten verbrennungsmotorischen Vorwärtsge- triebegang V4 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 aufgesplittet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird an das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet, wo die Kraftflüsse aus dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 wieder kombiniert und ausgeleitet werden.

Der fünfte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 1 1 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i ₅ von 0,546 auf. Der fünfte verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S2, S4 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 über die Schalteinheit S2 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S4 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32.

Das erste Hohlrad P13 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Getriebeeingangswelle 11. Das zweite Hohlrad P23 und damit auch das erste Sonnenrad P11 sind fixiert. Eine Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 ist somit durch die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 11 und das Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Der zweite Planetenradträger P22 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der erste Planetenradträger P12. Eine Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der dritte Planetenradträger P32, der drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 verbunden ist, weist die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Sonnenrad P21. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des Standübersetzungsverhältnisses der ersten beiden Planetenradgetriebe P1 , P2 definiert. Ein Leistungsfluss für den fünften verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V5 wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 weitergeleitet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird über den Planetenradträger P32 des dritten Planeten- radgetriebes P3 ausgeleitet.

Der zusätzlich zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2' weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 2 ein Übersetzungsverhältnis ₂ · von 1 ,819 auf. Der zusätzliche zweite verbrennungsmotorische Vorwärtsgetriebegang V2' wird gebildet, indem die drei Schalteinheiten S1 , S3, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P31 über die Schalteinheit S5 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.

Das zweite Sonnenrad P21 ist fixiert. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Hohlrad P23 ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Der erste Planetenradträger P12 weist eine gleiche Drehzahl auf wie der zweite Planetenradträger P22. Das erste Sonnenrad P11 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Der erste Planetenradträger P12 und das erste Sonnenrad P11 weisen somit das gleiche Drehzahlverhältnis auf wie der zweite Planetenradträger P22 und das zweite Hohlrad P23. Die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und die Drehzahl des ersten Sonnenrads P11 ist somit durch das Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Hohlrad P23 und dem Standübersetzungsverhältnis des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 weist die gleiche Drehzahl auf wie der erste Planetenradträger P12. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritte Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des ersten Planetenradträgers P12 und das Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den zusätzlichen zweiten verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegang V2' wird über das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und auf das zweite Planetenradgetriebe P2 und das dritte Planetenradgetriebe P3 weitergeleitet. Der in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitete Leistungsfluss wird auf das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt. Der in das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitete Leistungsfluss wird ausgeleitet.

In den elektrischen Vorwärtsgetriebegängen E1 , E2, E3 ist der zweite Elektromotor EM2 als Antriebsmotor vorgesehen. Um in den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1 , E2, E3 den ersten Elektromotor EM1 für eine Boost-Funktion zu nutzen, ist es notwendig, den Verbrennungsmotor von dem Mehrstufengetriebe zu entkoppeln. In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung ist daher eine Trennkupplung zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und dem Kurbelwellenanbindungselement 19 vorgesehen. Zudem ist in dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1 , E2, E3 ein Start des Verbrennungsmotors möglich, insbesondere auch in der Ausgestaltung ohne Trennkupplung. Der Start des Verbrennungsmotors kann in den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1 , E2, E3 rückwirkungsfrei erfolgen, indem lediglich ein Teil der von dem oder den Elektromotoren EM1 , EM2 abgegebenen Leistung an den Verbrennungsmotor geleitet wird. Eine Startbarkeit des Verbrennungsmotors in dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebe- gang E3 hängt dabei davon ab, welche der Schalteinheiten S1 , S2, S3, S5 zusätzlich zur Schalteinheit S4 geschaltet ist. Im Fahrzeugstillstand ist der Verbrennungsmotor mittels des Elektromotors EM1 startbar, indem die Schalteinheit S5 geschlossen und die Getriebeausgangswelle 12 fixiert wird, beispielsweise durch Betätigen einer Fahrzeugbremse. Alternativ ist der Verbrennungsmotor mittels des Elektromotors EM2 startbar, indem die Schalteinheiten S1 , S2 geschlossen werden.

Der erste elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i _E i von 7,410 auf. Der erste elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E1 wird gebildet, indem die zwei Schalteinheiten S2, S5 geschlossen werden. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S5 verbindet das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.

Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das Rotorelement 18. Eine Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 ist durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Das dritte Sonnenrad P31 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie der zweite Planetenrad- träger P22. Das dritte Hohlrad P33 ist fixiert. Eine Drehzahl des dritten Planetenradträgers P32 und damit die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch die Drehzahl des zweiten Planetenradträgers P22 und das dritte Standübersetzungsverhältnis des dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Ein Leistungsfluss für den ersten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E1 wird über das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.

Der zweite elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E2 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Überset- zungsverhältnis i _E 2 von 1 ,333 auf. Der zweite elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E2 wird gebildet, indem die zwei Schalteinheiten S2, S3 geschlossen werden. Die Schalteinheit S2 verbindet das zweite Hohlrad P23 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13. Die Schalteinheit S3 verbindet das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33.

Das zweite Sonnenrad P21 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad P33. Der zweite Planetenradträger P22 weist eine gleiche Drehzahl auf wie das dritte Sonnenrad P31. Ein Drehzahlverhältnis zwischen dem zweiten Planetenradträger P22 und dem zweiten Sonnenrad P21 und ein Drehzahlverhältnis zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Hohlrad P33 sind daher gleich. Das zweite Hohlrad P23 ist fixiert. Das Drehzahlverhältnis ist somit durch das Standübersetzungsverhältnis des zweiten Plane- tenradgetriebes P2 definiert. Eine Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 ist somit durch das Drehzahlverhältnis und eine Drehzahl des dritten Sonnenrads P31 definiert. Ein Leis- tungsfluss für den zweiten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E2 wird ausgehend von dem Rotorelement 18 auf die beiden Planetenradgetriebe P2, P3 aufgesplittet und über das dritte Planetenradgetriebe P3 rekombiniert und wieder ausgeleitet.

Der dritte elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotorelement 18 und der Getriebeausgangswelle 12 ein Übersetzungsverhältnis i _E3 von 1 ,000 auf. Der dritte elektromotorische Vorwärtsgetriebegang E3 wird gebildet, indem die Schalteinheit S4 geschlossen wird. Die Schalteinheit S4 verbindet das Rotorelement 18 direkt drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 und damit mit der Getriebeausgangswelle 12. Das Rotorelement 18 des Elektromotors EM2 ist somit direkt drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 verbindbar.

Die Getriebeausgangswelle 12 weist somit eine gleiche Drehzahl auf wie das Rotorelement 18. Ein Leistungsfluss für den dritten elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E3 wird direkt über den Planetenradträger P32 des dritten Planetenradgetriebe P3 ausgeleitet.

In den EVT-Fahrbereichen ist ein Drehzahlverhältnis zwischen der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 12 mittels den Elektromotoren EM1 , EM2, insbesondere mittels des Elektromotors EM 1 , zumindest in Teilbereichen stufenlos verstellbar. Die EVT-Fahrbereiche ermöglichen dabei ein Anfahren aus einem Fahrzeugstillstand, d.h. bei geeigneter Drehzahl des Rotorelements weist die Getriebeeingangswelle 11 eine Drehzahl ungleich Null auf, während gleichzeitig die Getriebeausgangswelle 12 eine Drehzahl von Null aufweist. Durch eine Veränderung der Drehzahl des Rotorelements 17 kann dann die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 verändert werden. Zudem sind die EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 für eine leistungsneutrale Fahrt vorgesehen, d.h. der Elektromotoren EM1 läuft in einem Generatorbetrieb und stellt dem anderen Elektromotor EM2 die zuvor aufgenommene elektrische Leistung bereit.

Der erste EVT-Fahrbereich EVT1 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S5 geschaltet werden. Der zweite EVT-Fahrbereich EVT2 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S1 , S5 geschaltet werden. Der dritte EVT-Fahrbereich EVT3 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S1 , S3 geschaltet werden. Diese drei EVT-Fahrbereiche EVT1 , EVT2, EVT3 sind untereinander sequentiell lastschaltbar. Zudem sind vier weitere EVT- Fahrbereiche EVT4, EVT5, EVT6, EVT7 schaltbar, die je nach Betriebsstrategie geschaltet werden können. Der vierte EVT-Fahrbereich EVT4 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S4, S5 geschaltet werden. Der fünfte EVT-Fahrbereich EVT5 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S4 geschaltet werden. Der sechste EVT-Fahrbereich EVT6 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S2, S3 geschaltet werden. Der siebte EVT- Fahrbereich EVT7 wird geschaltet, indem die Schalteinheiten S3, S4 geschaltet werden.

Eine Gesamtspreizung des Mehrstufengetriebes zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5 beträgt ca. 7,4. Durch Änderung der Standübersetzungsverhältnisse der Planetenradgetriebe P1 , P2, P3 kann grundsätzlich auch eine andere Gesamtspreizung eingestellt werden. Eine Lastschaltbarkeit der Vor- wärtsgetriebegänge V1-V5 ist in Figur 3 gezeigt.