Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes, 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.

Die Veröffentlichungsschrift DE 1 1 2012 003 406 T5 beschreibt eine Hybridantriebsvorrichtung, bei der ein Elektromotor auf einer zweiten, zu einer ersten Achse parallelen Achse angeordnet ist. Auf der ersten Achse ist ein Getriebe mit einer Eingangswelle und einem Vorgelegerad angeordnet. Das Vorgelegerad ist über eine Differentialvorrichtung mit Antriebsrädern eines Kraftfahrzeugs verbunden. Der Elektromotor ist über einen als Stirntrieb ausgebildeten Verbindungsmechanismus mit der Eingangswelle verbunden. Der gangbildende Abschnitt des Getriebes ist nur schematisch dargestellt.

Die Patentanmeldung DE 10 2009 018 958 A1 beschreibt ein Mehrstufengetriebe mit einem Gehäuse, drei Planetenradsätze und einer ersten, zweiten und dritten Welle, wobei die dritte Welle achsversetzt zur ersten und zweiten Welle angeordnet ist. Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Mehrstufengetriebe eine elektrische Maschine auf, welche koaxial zur dritten Welle angeordnet ist. Die elektrische Maschine steht mit der zweiten Welle über eine Ketten- oder Riemenverbindung in ständiger Wirkverbindung.

Beide im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang vorgesehen, welcher quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Derartige Vorrichtungen sind üblicherweise auf eine möglichst kurze axiale Baulänge zu optimieren, da der axiale Verbund aus Antriebsma- schine und Getriebe zwischen den Längsträgern des Kraftfahrzeug-Vorderbaus anzuordnen ist.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches sich durch eine besonders kurze axiale Baulänge auszeichnet.

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

Das Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine Mehrzahl von Planetenradsätzen, eine Mehrzahl von Schaltelementen, sowie eine zur Antriebswelle achsparallel angeordnete elektrische Maschine auf. Durch selektives Schließen der Schaltelemente sind mittels der Planetenradsätze verschiedene Gangstufen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle schaltbar. Die elektrische Maschine steht mittels eines Stirnradgetriebes oder mittels eines Zugmittelgetriebes mit der Antriebswelle in ständiger Wirkverbindung, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der elektrischen Maschine konstant ist.

Das Stirnradgetriebe kann ein oder mehrere Zwischenräder aufweisen, deren Drehachsen achsparallel zur Drehachse des Elektromaschinenrotors und achsparallel zur Drehachse der Antriebswelle sind. Beispiele für Zugmittelgetriebe sind Ketten, Keilriemen oder auch Zahnriemen.

Erfindungsgemäß ist ein Betätigungselement eines der Schaltelemente zumindest abschnittsweise radial innerhalb eines koaxial zur Antriebswelle angeordneten Elements des Stirnradgetriebes, bzw. des Zugmittelgetriebes angeordnet. Das Betätigungselement ist zusammen mit dem Stirnradgetriebe, bzw. dem Zugmittelgetriebe in einer rechtwinklig zur Drehachse der Antriebswelle angeordneten Ebene angeordnet.

In anderen Worten ist das Betätigungselement eines Schaltelements zumindest abschnittsweise radial innerhalb jenes Elements des Stirnradgetriebes, bzw. des Zug- mittelgetriebes geschachtelt, welches koaxial zur Antriebswelle ist. Elemente des Stirnradgetriebes, bzw. des Zugmittelgetriebes und das Betätigungselement sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche rechtwinklig zur Antriebswelle ausgerichtet ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden, da das Stirnradgetriebe, bzw. das Zugmittelgetriebe und das Betätigungselement nicht mehr axial hintereinander angeordnet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Betätigungselement ein hydraulisch beaufschlagbarer Kolben. Ein derartiger Kolben ist typischerweise rotationsymmetrisch ausgebildet, und kann daher auf einfache Weise zumindest abschnittsweise radial innerhalb des Stirnrad-, bzw. des Zugmittelgetriebeelements angeordnet werden.

Vorzugsweise erfolgt die Zuführung von Hydraulikfluid zur Druckbeaufschlagung des Kolbens sowie eine Zuführung von Hydraulikfluid zur Schmierung des Stirnrad-, bzw. des Zugmittelgetriebes über voneinander getrennte Kanäle, welche abschnittsweise innerhalb der Antriebswelle angeordnet sind. Durch den Kanal zur Schmierung des Stirnrad-, bzw. des Zugmittelgetriebes kann auch eine Wälzlagerung der Antriebswelle mit Schmieröl versorgt werden. Eine derartige zentrale Hydraulikfluid Versorgung ausgehend von der Antriebswelle trägt ebenso zur kompakten Bauweise des Getriebes bei.

Vorzugsweise weist das Getriebe eine Schnittstelle zu einer getriebe-externen Antriebseinheit auf, beispielsweise zu einer Verbrennungskraftmaschine. Die Schnittstelle ist zur Übertragung einer Drehbewegung von der getriebe-externen Antriebseinheit an die Antriebswelle des Getriebes ausgebildet, und kann beispielsweise als Flansch oder als Steckverzahnung ausgebildet sein. Die Schnittstelle kann auf der Antriebswelle ausgebildet sein, oder auf einer mit der Antriebswelle verbindbaren Anschlusswelle. Die Schnittstelle kann beispielsweise auch an einem mit der Antriebswelle verbundenen hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildet sein, welcher als Anfahrelement dient. Das Stirnradgetriebe, bzw. das Zugmittelgetriebe ist dabei an jenem axialen Ende des Getriebes angeordnet, welches der Schnittstelle zur getriebe-externen Antriebseinheit gegenüberliegt.

Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über einen getriebe-internen oder getriebe-externen Torsionsschwingungs- dämpfer mit der Antriebswelle des Getriebes drehelastisch verbunden, bzw. über eine Trennkupplung verbindbar ist. Die Abtriebswelle steht mit einem getriebeinternen oder getriebe-externen Differentialgetriebe in Wirkverbindung, wobei Ausgangswellen des Differentialgetriebes mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Das Getriebe mitsamt der elektrischen Maschine ermöglicht mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug sowohl von der Verbrennungskraftmaschine als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Bereichs des erfindungsgemäßen Getriebes; und

Fig. 3 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Getriebes G, welches eine Antriebswelle GW1 , eine Abtriebswelle GW2, einen ersten Planetenradsatz P1 , einen zweiten Planetenradsatz P2, einen dritten Planetenradsatz P3, fünf Schaltelemente A, B, C, D, E, eine elektrische Maschine EM, einen Torsionsschwingungsdämpfer TS, eine Anschlusswelle AN sowie eine Trennkupplung K0 aufweist.

Die drei Planetenradsätze P1 , P2, P3 sind koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Die Abtriebswelle GW2 ist mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes P1 und mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes P3 ständig verbunden. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes P3 ständig verbunden. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden. Durch Schließen des Schaltelements A ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 gegenüber einem Gehäuse GG des Getriebes G drehfest festsetzbar. Durch Schließen des Schaltelements B ist die Antriebswelle GW1 mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes P3 verbindbar. Durch Schließen des Schaltelements C ist das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest festsetzbar. Durch Schließen des Schaltelements D ist der Steg des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest festsetzbar. Durch Schließen des Schaltelements E ist die Antriebswelle GW1 mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes P3 verbindbar.

Die Schaltelemente A, B, C und E sind beispielhaft als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet, während das Schaltelement D beispielhaft als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.

Das Getriebe G weist eine Schnittstelle GA zu einer getriebe-externen Antriebseinheit auf, welche beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein kann. Die Schnittstelle GA ist dazu eingerichtet, eine Drehzahl der getriebe-externen Antriebseinheit auf die Antriebswelle GW1 zu übertragen. Zwischen der Schnittstelle GA und der Antriebswelle GW1 sind ein Torsionsschwingungsdämpfer TS und eine Trennkupplung K0 angeordnet. Durch Schließen der Trennkupplung K0 ist die Antriebswelle GW1 mit einer Anschlusswelle AN verbindbar, auf welcher die Schnittstelle GA angeordnet ist.

Die Abtriebswelle GW2 weist an einem Abschnitt eine Stirnradverzahnung auf, welche zur Leistungsübertragung zwischen der Abtriebswelle GW2 und einem achsparallel zur Abtriebswelle GW2 angeordneten, nicht dargestellten Differentialgetriebe AG dient. Das Differentialgetriebe AG kann Bestandteil des Getriebes G sein. Die elektrische Maschine EM weist einen gegenüber dem Gehäuse GG drehfesten Stator und einen drehbaren Rotor auf, und ist achsparallel zur Antriebswelle GW1 angeordnet. Der Rotor steht über ein Stirnradgetriebe STG in ständiger Wirkverbindung zur Antriebswelle GW1 . Das Stirnradgetriebe STG weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zwischenrad auf, welches am Gehäuse GG drehbar gelagert ist Dieses Zwischenrad kämmt mit einem koaxial zur Antriebswelle GW1 angeordneten Element STG1 des Stirnradgetriebes STG. Ein Betätigungselement BK zur Betätigung des Schaltelements B ist dabei radial innerhalb des Elements STG1 angeordnet. Bestandteile des Stirnradgetriebes STG sowie das Betätigungselement BK sind in einer Ebene E1 angeordnet, welche normal zur Antriebswellenachse ausgerichtet ist. Alternativ zum Stirnradgetriebe STG kann auch ein Zugmittelgetriebe eingesetzt werden, beispielsweise ein Kettentrieb.

Fig. 2 zeigt eine partielle Schnittansicht eines Getriebes G gemäß dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Eine Verbrennungskraftmaschine VKM ist über den Torsionsschwingungsdämpfer TS mit der Anschlusswelle AN des Getriebes G verbunden. Die Verbrennungskraftmaschine VKM könnte über den Torsionsschwingungsdämpfer TS auch alternativ dazu auch direkt mit der Antriebswelle GW1 der Getriebes G verbunden sein. Der Antriebsstrang könnte auch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthalten, welcher im Kraftfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Antriebswelle GW1 des Getriebes G anzuordnen ist. Ein solcher Drehmomentwandler kann auch eine Überbrückungskupplung umfassen. Der Fachmann wird Anordnung und räumliche Lage der einzelnen Komponenten des Antriebsstranges je nach den äußeren Randbedingungen frei konfigurieren. Die Abtriebswelle GW2 ist mit einem Differentialgetriebe AG wirkverbunden, über welches die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt wird. Bezuqszeichen

G Getriebe

GG Gehäuse

GW1 Antriebswelle

GW2 Abtriebswelle

EM Elektrische Maschine

P1 Erster Planetenradsatz

P2 Zweiter Planetenradsatz

P3 Dritter Planetenradsatz

A Schaltelement

B Schaltelement

C Schaltelement

D Schaltelement

E Schaltelement

BK Betätigungselement

STG Stirnradgetriebe

STG1 Element des Stirnradgetriebes

E1 Ebene

GA Schnittstelle

KO Trennkupplung

TS Torsionsschwingungsdämpfer

AN Anschlusswelle

VKM Verbrennungskraftmaschine

AG Differentialgetriebe

DW Antriebsrad