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WO2019141561A1 - Getriebe für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeugantriebsstrang und verfahren zu dessen betreiben - Google Patents

Getriebe für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeugantriebsstrang und verfahren zu dessen betreiben Download PDF

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Publication number
WO2019141561A1
WO2019141561A1 PCT/EP2019/050431 EP2019050431W WO2019141561A1 WO 2019141561 A1 WO2019141561 A1 WO 2019141561A1 EP 2019050431 W EP2019050431 W EP 2019050431W WO 2019141561 A1 WO2019141561 A1 WO 2019141561A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
planetary gear
gear set
transmission
switching element
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/050431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Niko Zwerger
Philipp Notheis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising a first drive shaft, a second drive shaft, an output shaft and a planetary gear set, which is composed of a first element, a second element and a third element in the form of a sun gear, a planetary ridge and a ring gear wherein a first switching element and a second switching element are provided by the selective actuation different power flow guides of at least one of the drive shafts to the output shaft are represented, and wherein the first element of the first planetary gear set via the first switching element can be fixed, whereas the second element of the planetary gear rotatably connected to the output shaft is in communication and the third element of the planetary gear set rotatably connected to the first drive shaft. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle drive train with an aforementioned transmission and a method for operating the motor vehicle drive train.
  • gearboxes which have in addition to an output shaft a plurality of drive shafts, via a set of wheels of the respective transmission then a combination of introduced via the drive shafts drive movements is possible.
  • at least one electric machine is provided, wherein the internal combustion engine is connected or connectable to one of the drive shafts of the transmission, while another drive shaft of the transmission is in communication with the at least one electric machine.
  • EP 2 062 770 A1 discloses a motor vehicle drive train of a hybrid vehicle in which an operation of an internal combustion engine can be superimposed with an operation of two electric machines via a transmission.
  • the transmission comprises a planetary gear set which consists of the elements nenrad, planetary gear and ring gear composed, the ring gear can be fixed in a variant of a first switching element and rotatably connected by a second switching element with a spur gear of a spur gear of the transmission.
  • the spur gear is then meshed with a further spur gear of this spur gear, which is rotatably provided on a first drive shaft of the transmission.
  • the first drive shaft while the internal combustion engine and also a first, working as a generator electric machine is connected, the latter being in operative connection with a second, working as an electric motor electric machine.
  • the second electric machine is rotatably connected to a second drive shaft of the transmission, said second drive shaft also carries the sun gear of the planetary gear set.
  • the planetary bridge of the planetary gear set is non-rotatably connected to the output shaft of the transmission.
  • a transmission comprises a first drive shaft, a second drive shaft, an output shaft and a planetary gear set, which is composed of a first element, a second element and a third element in the form of a sun gear, a planet web and a ring gear.
  • a first switching element and a second switching element are provided, can be represented by the selective actuation different power flow guides of at least one of the drive shafts to the output shaft.
  • the first element of the first planetary gear set via the first switching element be set, whereas the second element of the planetary gear set rotatably connected to the output shaft in connection and the third element of the planetary gear is rotatably connected to the first drive shaft.
  • a “shaft” is to be understood as a rotatable component of the transmission via which components connected thereto are connected to one another in a rotationally fixed manner or via which such a connection is produced upon actuation of a corresponding switching element.
  • the respective shaft can connect the components axially or radially or else both axially and radially.
  • the respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.
  • axial in the context of the invention, an orientation in the direction of a longitudinal central axis is meant, to which the planetary gear is arranged coaxially.
  • radial is then an orientation in the diameter direction of a shaft to understand, which lies on this longitudinal central axis.
  • an output of the transmission is provided at an axial end of the transmission opposite to a connection point of the second drive shaft.
  • a connection point of the output shaft is then designed coaxially to an attachment point of the second drive shaft at an axial end of the output shaft, so that a drive via the second drive shaft and an output of the transmission are placed at opposite axial ends of the transmission.
  • a gear designed in this way is suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned in the direction of travel of the motor vehicle.
  • the output shaft of the transmission but also have a toothing, via which the output shaft is then operatively connected in the motor vehicle drive train with an axially parallel to the output shaft arranged differential gear.
  • the toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, wherein this connection point of the output shaft preferably lies axially in the region of one end of the transmission, on which also one of the connections ELLg is provided to an upstream drive machine producing connection point of the second drive shaft.
  • This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a transversely oriented to the direction of travel of the motor vehicle drive train.
  • the first drive shaft also has in particular a connection point, wherein this connection point of the first drive shaft preferably lies at the same axial end as the connection point of the second drive shaft.
  • the invention now includes the technical teaching that the first element of the planetary gear set is rotatably connected to the second drive shaft. Further, two of the elements of the planetary gear set can be rotatably connected to each other by means of the second switching element.
  • the first switching element is thus designed in the present case as a brake, which fixes the components connecting thereto upon actuation and prevents in the sequence of a rotational movement.
  • the second switching element is present as a clutch which, when actuated, optionally initially adjusts the components of the gearbox which are directly connected thereto in their rotational movements and subsequently connects them to one another in a torque-proof manner.
  • both switching elements are provided axially on one of the connection point of the second drive shaft facing side of the planetary, wherein in this case the second switching element is further preferably arranged axially between the planetary gear and the first switching element.
  • a respective rotationally fixed connection of the rotatable components of the transmission is realized according to the invention preferably via one or more intermediate waves, which may also be present as a short intermediate pieces in spatially dense position of the components.
  • the components which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can each be present either as individual components which are connected to one another in a torque-proof manner or also in one piece.
  • the respective components and the possibly existing shaft are then formed by a common component, wherein this is especially realized just when the respective components are spatially close to each other in the transmission.
  • connection is likewise preferably realized via one or more intermediate shafts.
  • a setting is carried out in particular by non-rotatable connection with a non-rotatable component of the transmission, which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a rotatably connected thereto component.
  • a non-rotatable component of the transmission which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a rotatably connected thereto component.
  • a transmission according to the invention is characterized by a compact design, good gear efficiency and low losses. Furthermore, a simple assembly of the transmission is possible, since the planetary gear set can be used as a unit in a corresponding housing of the transmission.
  • the transmission according to the invention is in particular part of a motor vehicle drive train, wherein in this case preferably at the first drive shaft of the transmission Drive machine connected in the form of an electric machine and connected to the second drive shaft of the transmission, a prime mover in the form of an internal combustion engine or is connectable.
  • the two prime movers can be combined with each other under different operating modes and thus different driving functions of a motor vehicle can be realized.
  • the electric machine connected to the first drive shaft can be operated on the one hand as a generator and on the other hand as an electric motor.
  • At least five operating modes of the motor vehicle drive train can be realized, resulting in a first operating mode when driven by the electric machine and by closing the first switching element and thereby an electrical reverse drive can be realized by initiating a corresponding rotational movement via the electric machine.
  • the first switching element When the first switching element is closed, the first element of the planetary gear set and thus also the second drive shaft are fixed, so that even an internal combustion engine connected to the second drive shaft is stationary.
  • a second operating mode can then also be realized in the case of drive via the electric machine, wherein in this case a rotational movement opposite the rearward movement is introduced via the electric machine and an electric starting function can be represented as a result.
  • electric driving can be realized when driven by the electric machine and by closing the second switching element.
  • the planetary gear runs as a block, so that a rigid through drive from the first drive shaft and thus the working as an electric motor electric machine takes place on the output shaft.
  • This can be realized in block running the planetary gear set a good efficiency.
  • the electric machine however, operated as a generator, it can be realized in the context of braking recuperation of electrical energy.
  • combined driving can then be realized by driving both via the internal combustion engine and the electric machine, and the planetary gear set thereby merges the two drive powers to the output.
  • the planetary gear acts as a summation stage, via which the drive power applied via the internal combustion engine and the drive power applied via the electric motor operating as an electric motor are combined to form the output shaft.
  • the electric motor it would also be conceivable, at least temporarily, to operate the electric motor as a generator, so that part of the drive power represented by the internal combustion engine is branched off to the electric machine and used to generate electrical energy.
  • the invention can also be implemented as a further operating mode and an internal combustion engine starting function when driving on the internal combustion engine, for which purpose the second switching element is slipping to operate.
  • the second switching element then acts as a starting element.
  • an electric machine is provided whose rotor is non-rotatably connected to the first drive shaft.
  • a rotor of the electric machine is connected to the first drive shaft via at least one transmission stage, so that the rotor and the first drive shaft are coupled to one another via an intermediate ratio in the form of at least one transmission stage.
  • an electric machine is integrated with the transmission, which is in communication with the first drive shaft and via which the operating modes described above can be mitgestaltet.
  • the electric machine can in principle be either coaxial with the planetary gear set or off-axis arranged to this lying.
  • the rotor of the electric machine either directly rotatably connected to the first drive shaft or coupled via one or more intermediate gear ratios with this, the latter allows a cheaper design of the electric machine with higher speeds and lower torque.
  • the at least one translation stage can be designed as a spur gear and / or as a planetary stage. In a coaxial arrangement of the electric machine, this can also be arranged within the transmission that this is axially placed at the level of the first, designed as a brake switching element and radially inwardly to this or provided axially at the level of the second switching element and radially surrounding this. In both cases, the axial length of the transmission can be reduced.
  • the electric machine is provided offset in axial direction with respect to the planetary gear set, a coupling takes place via one or more intermediate gear ratios and / or a traction drive.
  • the one or more translation stages can also be realized in detail either as a spur gear or as a planetary stage.
  • a traction drive may be either a belt drive or a chain drive.
  • the second switching element connects on actuation of the first element and the third element of the planetary gear set. Alternatively, by closing the second shift member, the first member and the second member of the planetary gear set or, more alternatively, the second member and the third member of the planetary gear set rotate with each other. In all three aforementioned cases in each case a blocking of the planetary gear set is brought about.
  • the first element of the planetary gear set is the sun gear
  • the second element is a minus planetary gear set around the planetary land
  • the planetary gear set is a positive planetary gear set geared around the ring gear.
  • the first element of the planetary gear set in execution of the planetary gear set as a minus planetary gear set the ring gear and when the planetary gear set as a plus planetary gear set of the planet web.
  • the second element is in execution of the planetary gear set as minus planetary gear set as Planetensteg and in execution of the planetary gear set as positive planetary gear set as ring gear, while it is the sun gear at the third element of the planetary gear.
  • the planetary gear set can therefore be present in the context of the invention as a minus planetary gear set, which is composed in a manner known in principle to the person skilled in the art from the elements sun gear, planet web and ring gear.
  • the planetary web leads at least one, but preferably a plurality of planet gears, which mesh in detail with each of the sun gear, as well as the surrounding ring gear.
  • the planetary gear set but also be present in principle as a plus-planetary gear set, which also includes the elements sun gear, ring gear and planetary gear wherein the latter leads at least one Planetenradstand, in which the one planetary gear with the inner sun gear and the other planet gear meshing with the surrounding ring gear, and the planet gears mesh with each other.
  • a minus planetary gear set can be converted into a plus-planetary gear set, in which case compared to the design as a minus planetary gear set the Hohlrad- and the Planetensteganitati to swap with each other, and a Getrie istübera is to increase by one.
  • a plus planetary gear set could be replaced by a minus planetary gear set, if the connection of the elements of the transmission makes this possible.
  • the ring gear and the planet web connection would then also have to be exchanged with each other, as well as a transmission gear ratio reduced by one.
  • the first switching element and / or the second switching element is designed as a non-positive switching element.
  • the respective switching element is present in particular as a lamellae switching element, wherein the design as non-positive switching element has the advantage that a closing of the respective switching element can also be realized under load. In this respect, a change between the operating modes described above can also take place under load.
  • Execute switching elements as form-locking switching elements such as locking synchronizers or claw switching elements.
  • An embodiment as a form-locking switching elements has the advantage that in the open state of the respective switching element lower drag losses occur and thus the efficiency can be improved. But particularly preferably, both switching elements are available as non-positive switching elements.
  • a pump is connected to the first drive shaft.
  • the sun gear and the ring gear are axially supported against each other.
  • axial forces which occur in a planetary gear set with helical gears on ring gear and sun gear can be reliably absorbed.
  • the ring gear and the sun gear are supported on one another via at least one thrust bearing.
  • the drive shaft and / or the second drive shaft are each preceded on the drive side by at least one transmission stage.
  • the first drive shaft or the second drive shaft or both the first drive shaft and the second drive shaft can therefore be connected on the drive side with one or more upstream transmission stages, which realize a constant ratio to the respective drive shaft.
  • the output shaft may be connected on the output side with one or more gear ratios, via which a constant ratio of the output shaft is made in subsequent components in the motor vehicle drive train.
  • Fig. 1 is a schematic view of a motor vehicle drive train
  • Fig. 2 is a schematic representation of a transmission as may be used in the motor vehicle drive train in Fig. 1;
  • Fig. 3 is another view of the transmission of Fig. 2;
  • Fig. 4 is a schematic view of a transmission, as it is also in the
  • Fig. 5 is a schematic representation of a transmission, as it is also in the
  • FIG. 6 is a tabular representation of different operating modes of the motor vehicle drive train of FIG. 1 with a transmission according to FIG. 2 or FIG. 4 or FIG. 5;
  • FIG. 6 is a tabular representation of different operating modes of the motor vehicle drive train of FIG. 1 with a transmission according to FIG. 2 or FIG. 4 or FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a diagram with speed ratios in the individual operating modes from FIG. 6 in the case of the transmission from FIG. 2;
  • FIG. 8 shows a diagram with speed ratios in the individual operating modes in the transmission according to FIG. 4 or 5.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a motor vehicle drive train of a hybrid vehicle, wherein in the motor vehicle drive train an internal combustion engine VKM is connected to a transmission G via an intermediate torsional vibration damper TS.
  • the transmission G is the output side, a differential gear AG downstream, via which a drive power is distributed to drive wheels DW a drive axle of the motor vehicle.
  • the gear G and the torsional vibration damper TS are in a common housing of the Gear G arranged, in which then the differential gear AG can be integrated.
  • the internal combustion engine VKM, the torsional vibration damper TS, the gear G and also the differential gear AG are aligned in the direction of travel of the motor vehicle.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the transmission G according to a first embodiment of the invention.
  • the transmission G comprises a planetary gear P1 and an electric machine EM, which are arranged together in the housing of the transmission G.
  • the electric machine EM can be operated on the one hand as an electric motor and the other as a generator.
  • the planetary gear P1 is made up of a first element E1 1, a second element E21 and a third element E31 together, wherein it is the first element E1 1 of the planetary gear set P1 is a sun gear SO, while the second element E21 as the planetary gear PT and the third element E31 is provided as a ring gear HO.
  • At least one planet gear PR is rotatably mounted in the planetary gear PT, which meshes with both the radially inner sun gear SO and the radially surrounding ring gear HO.
  • the planetary gear PT but several planetary gears.
  • the planetary gear set P1 is thus designed as a minus planetary gear set, which in principle would also be feasible as a plus planetary gear set within the scope of the invention.
  • the planetary gear then leads at least one pair of planetary, of the planetary gears a planetary gear with the radially inner sun gear and a planet gear with the radially surrounding ring gear meshing, and the planet gears mesh with each other.
  • the third element E31 of the planetary gear P1 is non-rotatably connected to a first drive shaft GW1 of the transmission G, on which also a rotor of the electric machine (not shown in FIG. 2) EM is rotatably connected.
  • a pump P which in the present case is shown only schematically, is also operated, which for this purpose is likewise connected in a rotationally fixed manner to the first drive shaft GW1.
  • the first element E1 1 is non-rotatably connected to a second drive shaft GW2, at the end-side connection point GW2-A in the motor vehicle drive train of FIG. 1, a connection to the internal combustion engine VKM is made via the intermediate torsional vibration damper TS.
  • the second element E21 is rotatably connected to an output shaft GWA of the transmission G in connection, at the junction GWA-A, the connection to the following on the transmission G axle drive AG is made in the motor vehicle drive train.
  • the transmission G of FIG. 2 also has two switching elements A and B, which are each present as non-positive switching elements and are designed concretely as a lamellar switching elements.
  • the first switching element A is present as a brake, which sets the second drive shaft GW2 and thus also the first element E1 1 of the planetary gear set P1 on a non-rotatable component GG when actuated.
  • the non-rotatable component GG is in particular the gear housing or a part of the gear housing of the transmission G.
  • the second switching element B is present as a coupling which, in the closed state, rotatably connects the first element E1 1 and the third element E31 of the planetary gear set P1 and thereby causes a blocking of the planetary gear P1.
  • the blocking could also be achieved by the second switching element B, when actuated, connecting the first element E1 1 and the second element E21 or the second element E21 and the third element E31 in a torque-proof manner.
  • the first drive shaft GW1, the second drive shaft GW2, and also the output shaft GWA are arranged coaxially with each other, and the planetary gear set P1 is also placed coaxially with the drive shafts GW1 and GW2 and also with the output shaft GWA.
  • the electric machine EM is arranged coaxially with the planetary gear P1 and the waves GW1, GW2 and GWA.
  • FIG. 3 shows a further view of the transmission G from FIG.
  • the planetary gear set P1 is provided axially adjacent to the connection point GWA-A of the output shaft GWA and then axially first the second switching element B, then the Electric machine EM and finally the first switching element A in the direction of the junction GW2-A of the second drive shaft GW2 follow.
  • a rotor R of the electric machine EM is non-rotatably connected to the first drive shaft GW1, while a stator S of the electric machine EM is fixed to the non-rotatable component GG.
  • Fig. 3 is also shown that the sun gear SO and the ring gear HO of the planetary gear P1 via a - not shown in detail here - thrust bearing AL are supported against each other. Axial forces of the planetary gear P1 are thereby recorded via this thrust bearing AL, which occur due to the helical gears of the gears of the planetary gear set P1.
  • FIG. 4 shows a schematic view of a transmission G according to a second embodiment of the invention, as it can also be found in the motor vehicle powertrain in Fig. 1 application.
  • this embodiment corresponds largely to the variant of FIGS. 2 and 3, in contrast to now in the planetary P1, the first element E1 1 is formed by a ring gear HO of the planetary gear P1, while the third element E31 now sun gear SO of the planetary gear set P1 is present.
  • the second element E21 of the planetary gear set P1 is then still a planetary gear PT of the planetary P1, which at least one planetary gear rotatably mounted PR, which is in mesh with both the sun gear SO, and the ring gear HO.
  • the planetary gear set P1 is thus designed as a minus planetary gear set, with an embodiment as a plus planetary gear set also conceivable here. In this case, however, then would be the first element E1 1 of the planetary P1 as a planetary land and the second element E21 as To execute ring gear and a stand ratio of the planetary gear P1 to increase by one.
  • the electric machine EM is arranged axially essentially at the height of the first switching element A and radially inward to it.
  • a nested structure realized and thus the axial length of the transmission G can be reduced.
  • the embodiment possibility according to FIG. 4 otherwise corresponds to the variant according to FIGS. 2 and 3, so that reference is made to the description described here.
  • Fig. 5 shows a schematic view of a transmission G according to a third embodiment of the invention.
  • this embodiment can also be used in the motor vehicle drive train in Fig. 1, wherein the embodiment substantially corresponds to the previous variant of FIG. 4.
  • the electric machine EM is now provided axially between the connection point GWA-A of the output shaft GWA and the planetary gear P1, wherein the electric machine EM is arranged radially inwardly to the planetary gear PT.
  • the sun gear SO and the ring gear HO via an axial bearing AL are axially supported against each other, wherein the thrust bearing AL is not shown here.
  • the embodiment according to FIG. 5 corresponds to the variant according to FIG. 4, so that reference is made to the description described here.
  • FIG. 6 shows a tabular representation of different operating modes 1 to 6 of the motor vehicle drive train from FIG. 1, in which one of the gear G according to FIGS. 2 to 5 is provided.
  • the columns of the table in Fig. 6 is in each case marked with an X whether powered by the electric machine EM or the internal combustion engine VKM and whether the first switching element A and the second switching element B is in a closed state.
  • the first switching element A is closed so that, as a consequence, the second drive shaft GW2 and thus also the internal combustion engine VKM are fixed. At the same time it is driven via the electric machine EM, wherein the electric machine initiates a rotational movement, which has a reverse drive of the motor vehicle result. In this respect, in the first operating mode 1, an electric reverse drive is realized.
  • the first switching element A is closed, while a drive via the electric machine EM takes place.
  • a rotational movement is generated by the electric machine EM, which has a startup of the motor vehicle in the forward direction result. Accordingly, in the case of the second operating mode 2, an electrical starting function is shown.
  • From the second operating mode 2 is transferred to the third operating mode 3, by the first switching element A is opened and the second switching element B is closed, which entails a blocking of the planetary gear set P1.
  • the output rotational speed to the output shaft GWA can be increased above the planetary gear set P1 compared to the second operating mode 2, as can also be seen from the diagrams in FIGS. 7 and 8.
  • a recuperation of electrical energy also takes place during braking operations and during operation of the electric machine as a generator.
  • a fourth operating mode 4 is then simultaneously driven via the electric machine EM and the internal combustion engine VKM, in which case neither the first switching element A nor the second switching element B are closed.
  • the planetary gear set P1 then works as a summation stage, via which the input to the drive shafts GW1 and GW2 drive power to the output shaft GWA are added up.
  • the electric machine EM operates as a generator, in which case Case is a fed to the second drive shaft GW2 drive movement to the output shaft GWA and the first drive shaft GW1 is divided.
  • a purely internal combustion engine driving on the internal combustion engine VKM is driven by the internal combustion engine VKM and the planetary gear set P1 is blocked by closing the second switching element B. Also in this case, a generator operation of the electric machine EM would be conceivable to generate electrical energy.
  • a sixth operating mode 6 is conceivable, in which a start-up via the internal combustion engine VKM is realized.
  • the second switching element B is then slipping closed, i. the second switching element B works in this case as a starting element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Antriebswelle (GW1), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA) und einen Planetenradsatz (P1), welcher sich aus einem ersten Element (E11), einem zweiten Element (E21) und einem dritten Element (E31) in Form eines Sonnenrades (SO; SO'), eines Planetensteges (PT; PT') und eines Hohlrades (HO; HO') zusammensetzt. Dabei sind ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen von mindestens einer der Antriebswellen (GW1, GW2) zu der Abtriebswelle (GWA) dargestellt werden können. Zudem kann das erste Element (E11) des Planetenradsatzes (P1) über das erste Schaltelement (A) festgesetzt werden, wohingegen das zweite Element (E21) des Planetenradsatzes (P1) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) in Verbindung steht und das dritte Element (E31) des Planetenradsatzes (P1) drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1) verbunden ist. Erfindungsgemäss ist das erste Element (E11) des Planetenradsatzes (P1) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbunden, wobei zudem zwei der Elemente (E11, E21, E31) des Planetenradsatzes (P1) mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest miteinander in Verbindung gebracht werden können.

Description

GETRIEBE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG, KRAFTFAHRZEUGANTRIEBSSTRANG UND
VERFAHREN ZU DESSEN BETREIBEN
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle und einen Planeten radsatz, welcher sich aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetensteges und eines Hohlrades zusammensetzt, wobei ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen von mindestens einer der Antriebswellen zu der Abtriebswelle darstellbar sind, und wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement festsetzbar ist, wohingegen das zweite Element des Planetenradsatzes drehfest mit der Abtriebswelle in Verbindung steht und das dritte Element des Planeten radsatzes drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vorgenannten Getriebe sowie ein Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugantriebsstranges.
Bei Hybridfahrzeugen sind Getriebe bekannt, welche neben einer Abtriebswelle mehrere Antriebswellen aufweisen, wobei über einen Radsatz des jeweiligen Getriebes dann eine Zusammenführung von über die Antriebswellen eingebrachten Antriebsbewegungen möglich ist. Zumeist ist in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Hybridfahrzeuges dabei neben einer Verbrennungskraftmaschine auch zumindest eine Elektromaschine vorgesehen, wobei an einer der Antriebswellen des Getriebes dann die Verbrennungskraftmaschine angebunden bzw. anbindbar ist, während eine andere Antriebswelle des Getriebes mit der zumindest einen Elektromaschine in Verbindung steht. Über Schaltelemente des Getriebes, die hierbei als Kupplungen oder auch als Bremsen gestaltet sein können, kann eine Kraftflussführung von einer oder auch mehreren der Antriebswellen zu der Abtriebswelle unter Darstellung unterschiedlicher Fahrfunktionen realisiert werden.
Aus der EP 2 062 770 A1 geht ein Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Hybridfahrzeuges hervor, bei welchem über ein Getriebe ein Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Betrieb zweier Elektromaschinen überlagert werden kann. Das Getriebe umfasst dabei einen Planetenradsatz, welcher sich aus den Elementen Son- nenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammensetzt, wobei das Hohlrad bei einer Variante über ein erstes Schaltelement festgesetzt und mittels eines zweiten Schaltelements drehfest mit einem Stirnrad einer Stirnradstufe des Getriebes verbunden werden kann. Das Stirnrad steht dann mit einem weiteren Stirnrad dieser Stirnradstufe im Zahneingriff, welches drehfest auf einer ersten Antriebswelle des Getriebes vorgesehen ist. An der ersten Antriebswelle ist dabei die Verbrennungskraftmaschine und auch eine erste, als Generator arbeitende Elektromaschine angebunden, wobei letztere mit einer zweiten, als Elektromotor arbeitenden Elektromaschine in Wirkverbindung steht. Die zweite Elektromaschine ist drehfest mit einer zweiten Antriebswelle des Getriebes verbunden, wobei diese zweite Antriebswelle auch das Sonnenrad des Planetenradsatzes trägt. Schließlich ist noch der Planetensteg des Planetenradsatzes drehfest mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welchem bei kompaktem Aufbau unterschiedliche Betriebsmodi auf geeignete Art und Weise dargestellt werden können.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang ist zudem Gegenstand der Ansprüche 10 bis 12. Des Weiteren hat der Anspruch 13 ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugantriebsstranges zum Gegenstand.
Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine erste Antriebswelle, eine zweite Antriebswelle, eine Abtriebswelle und einen Planetenradsatz, welcher sich aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetensteges und eines Hohlrades zusammensetzt. Des Weiteren sind ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen von mindestens einer der Antriebswellen zu der Abtriebswelle dargestellt werden können. Dabei kann das erste Element des ersten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement festgesetzt werden, wohingegen das zweite Element des Planeten radsatzes drehfest mit der Abtriebswelle in Verbindung steht und das dritte Element des Planetenradsatzes drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist.
Unter einer„Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches hieran angebundene Komponenten drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.
Mit„axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, zu welcher der Planetenradsatz koaxial angeordnet ist. Unter„radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.
Bevorzugt ist ein Abtrieb des Getriebes an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle der zweiten Antriebswelle liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei ist eine Anschlussstelle der Abtriebswelle dann an einem axialen Ende der Abtriebswelle koaxial zu einer Anschlussstelle der zweiten Antriebswelle ausgestaltet, so dass ein Antrieb über die zweite Antriebswelle und ein Abtrieb des Getriebes an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert sind. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
Alternativ dazu kann die Abtriebswelle des Getriebes aber auch eine Verzahnung aufweisen, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle bevorzugt axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, an welchem auch eine die Verbin- düng zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der zweiten Antriebswelle vorgesehen ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.
Auch die erste Antriebswelle verfügt insbesondere über eine Anschlussstelle, wobei diese Anschlussstelle der ersten Antriebswelle bevorzugt an demselben axialen Ende liegt, wie die Anschlussstelle der zweiten Antriebswelle.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das erste Element des Planetenradsatzes drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist. Ferner können zwei der Elemente des Planetenradsatzes mittels des zweiten Schaltelements drehfest miteinander in Verbindung gebracht werden.
Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die Abtriebswelle ständig drehfest mit dem zweiten Element des Planetenradsatzes verbunden, während das dritte Element des Planetenradsatzes permanent drehfest mit der ersten Antriebswelle und das erste Element des Planeten radsatzes ständig drehfest mit der zweiten Antriebswelle in Verbindung steht.
Durch Schließen des ersten Schaltelements wird das erste Element des Planetenradsatzes und damit auch die zweite Antriebswelle festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert, wohingegen ein Betätigen des zweiten Schaltelements ein drehfestes Verbinden von zwei der drei Elemente des Planetenradsatzes nach sich zieht. Letzteres hat ein Verblocken des Planetenradsatzes zur Folge.
Das erste Schaltelement ist also vorliegend als Bremse gestaltet, welche bei Betätigung die hieran anknüpfenden Komponenten festsetzt und in der Folge an einer Drehbewegung hindert. Hingegen liegt das zweite Schaltelement als Kupplung vor, die bei Betätigung die hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls zunächst in ihren Drehbewegungen angleicht und anschließend drehfest miteinander verbindet. Bevorzugt sind dabei beide Schaltelemente axial auf einer der Anschlussstelle der zweiten Antriebswelle zugewandt liegenden Seite des Planetenradsatzes vorgesehen, wobei hierbei das zweite Schaltelement weiter bevorzugt axial zwischen dem Planetenradsatz und dem ersten Schaltelement angeordnet ist.
Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.
Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.
Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.
Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Verluste aus. Ferner ist eine einfache Montage des Getriebes möglich, da der Planetenradsatz als Einheit in ein entsprechendes Gehäuse des Getriebes eingesetzt werden kann.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, wobei hierbei bevorzugt an der ersten Antriebswelle des Getriebes eine Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine angebunden und mit der zweiten Antriebswelle des Getriebes eine Antriebsmaschine in Form einer Verbrennungskraftmaschine verbunden oder verbindbar ist. Über das Getriebe können die beiden Antriebsmaschinen dabei im Rahmen unterschiedliche Betriebsmodi miteinander kombiniert und damit unterschiedliche Fahrfunktionen eines Kraftfahrzeuges verwirklicht werden. Insbesondere kann dabei die an der ersten Antriebswelle angebundene Elektromaschine zum einen als Generator und zum anderen als Elektromotor betrieben werden.
So können entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zumindest fünf Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges realisiert werden, wobei sich dabei ein erster Betriebsmodus bei Antrieb über die Elektromaschine und durch Schließen des ersten Schaltelements ergibt und dabei eine elektrische Rückwärtsfahrt durch Einleitung einer entsprechenden Drehbewegung über die Elektromaschine verwirklicht werden kann. Bei geschlossenem, ersten Schaltelement ist dabei das erste Element des Planetenradsatzes und damit auch die zweite Antriebswelle festgesetzt, so dass auch eine an der zweiten Antriebswelle angebundene Verbrennungskraftmaschine stillsteht. Bei geschlossenem, ersten Schaltelement kann dann auch ein zweiter Betriebsmodus bei Antrieb über die Elektromaschine realisiert werden, wobei hierbei eine im Hinblick auf die Rückwärtsfahrt entgegengesetzte Drehbewegung über die Elektromaschine eingeleitet wird und hierdurch eine elektrische Anfahrfunktion darstellbar ist.
Als dritter Betriebsmodus kann bei Antrieb über die Elektromaschine und durch Schließen des zweiten Schaltelements ein elektrisches Fahren verwirklicht werden. Denn bei geschlossenem, zweiten Schaltelement läuft der Planetenradsatz als Block um, so dass ein starrer Durchtrieb von der ersten Antriebswelle und damit der als Elektromotor arbeitenden Elektromaschine auf die Abtriebswelle stattfindet. Hierbei lässt sich bei Blocklauf des Planetenradsatzes ein guter Wirkungsgrad verwirklichen. Wird die Elektromaschine hingegen generatorisch betrieben, so kann im Rahmen von Bremsvorgängen eine Rekuperation elektrischer Energie realisiert werden. Im Rahmen eines vierten Betriebsmodus kann dann ein kombiniertes Fahren verwirklicht werden, indem sowohl über die Verbrennungskraftmaschine, als auch die Elekt- romaschine angetrieben wird und der Planetenradsatz dabei die beiden Antriebsleistungen zum Abtrieb zusammenführt. Dabei fungiert der Planeten radsatz als Summierstufe, über welche die über die Verbrennungskraftmaschine aufgebrachte Antriebsleistung und die über die als Elektromotor arbeitende Elektromaschine aufgebrachte Antriebsleistung zur Abtriebswelle zusammengeführt werden. In diesem Betriebsmodus wäre es allerdings auch zumindest zeitweise denkbar, den Elektromotor generatorisch zu betreiben, so dass ein Teil der über die Verbrennungskraftmaschine dargestellten Antriebsleistung zur Elektromaschine abgezweigt und zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt wird.
Als fünfter Betriebsmodus kann dann noch bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine und durch Betätigen des zweiten Schaltelements ein verbrennungsmotorisches Fahren dargestellt werden, indem in diesem Fall dann die Verbrennungskraftmaschine über den verblockten Planeten radsatz bei geschlossenem, zweiten Schaltelement mit der Abtriebswelle verbunden ist. Auch hierbei kann der Elektromotor als Generator betrieben werden, um im Zuge von Bremsvorgängen elektrische Energie zurückzugewinnen.
In Weiterbildung der Erfindung kann zudem als weiterer Betriebsmodus auch eine verbrennungsmotorische Anfahrfunktion bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine verwirklicht werden, wobei hierzu das zweite Schaltelement schlupfend zu betätigen ist. In diesem Fall fungiert dann das zweite Schaltelement als Anfahrelement.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, zwischen der zweiten Antriebswelle und der Verbrennungskraftmaschine ein weiteres Schaltelement vorzusehen, über welches die Verbrennungskraftmaschine gezielt abgekoppelt werden kann. So kann im Zuge des rein elektrischen Fahrens bei verblocktem Planetenradsatz ein Schleppen der Verbrennungskraftmaschine unterbunden werden. Zudem kann auch dieses weitere Schaltelement als Anfahrelement zur Gestaltung eines verbrennungsmotorischen Anfahrens herangezogen werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit des Getriebes ist eine Elekt- romaschine vorgesehen, deren Rotor drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist. Alternativ dazu steht ein Rotor der Elektromaschine über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der ersten Antriebswelle in Verbindung, so dass der Rotor und die erste Antriebswelle über eine Zwischenübersetzung in Form mindestens einer Übersetzungsstufe miteinander gekoppelt sind. In vorteilhafter weise ist in beiden Fällen eine Elektromaschine mit in das Getriebe integriert, die mit der ersten Antriebswelle in Verbindung steht und über welche die vorstehend beschriebenen Betriebsmodi mitgestaltet werden können.
Die Elektromaschine kann dabei prinzipiell entweder koaxial zu dem Planeten radsatz oder achsversetzt zu diesem liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit dieser gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Auslegung der Elektromaschine mit höheren Drehzahlen und geringeren Drehmoment ermöglicht. Die mindestens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planetenstufe ausgeführt sein. Bei einer koaxialen Anordnung der Elektromaschine kann diese zudem so innerhalb des Getriebes angeordnet sein, dass diese axial auf Höhe des ersten, als Bremse ausgeführten Schaltelements sowie radial innenliegend zu diesem platziert oder axial auf Höhe des zweiten Schaltelements sowie radial umliegend zu diesem vorgesehen ist. In beiden Fällen kann die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden.
Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu dem Planetenradsatz vorgesehen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen und/oder einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Übersetzungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei einem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um einen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln. In Weiterbildung der Erfindung verbindet das zweite Schaltelement bei Betätigung das erste Element und das dritte Element des Planetenradsatzes. Alternativ dazu werden durch Schließen des zweiten Schaltelements das erste Element und das zweite Element des Planetenradsatzes oder weiter alternativ dazu das zweite Element und das dritte Element des Planetenradsatzes drehtest miteinander in Verbindung gebracht. In allen drei vorgenannten Fällen wird dabei jeweils ein Verblocken des Planetenradsatzes herbeigeführt.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element des Planetenradsatzes das Sonnenrad, während es sich bei dem zweiten Element bei Ausführung des Planetenradsatzes als Minus-Planetensatz um den Planetensteg und bei Ausführung des Planetenradsatzes als Plus-Planetensatz um das Hohlrad handelt. Des Weiteren ist das dritte Element des Planetenradsatzes bei Ausführung des Planetenradsatzes als Minus-Planetensatz das Hohlrad und bei Ausführung des Planetenradsatzes als Plus-Planetensatz der Planetensteg.
Alternativ zu der vorgenannten Ausführungsform ist das erste Element des Planetenradsatzes bei Ausführung des Planeten radsatzes als Minus-Planetensatz das Hohlrad und bei Ausführung des Planetenradsatzes als Plus-Planetensatz der Planetensteg. Ferner liegt das zweite Element bei Ausführung des Planetenradsatzes als Minus-Planetensatz als Planetensteg und bei Ausführung des Planeten radsatzes als Plus-Planetensatz als Hohlrad vor, während es sich bei dem dritten Element des Planetenradsatzes um das Sonnenrad handelt.
Der Planetenradsatz kann also im Rahmen der Erfindung als Minus-Planetensatz vorliegen, welcher sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammensetzt. Dabei führt der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.
Alternativ dazu kann der Planetenradsatz aber auch prinzipiell als Plus-Planetensatz vorliegen, welcher ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg aufweist, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.
Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das erste Schaltelement und/oder das zweite Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist. Hierbei liegt das jeweilige Schaltelement insbesondere als Lamellenschaltelement vor, wobei die Ausführung als kraftschlüssiges Schaltelement den Vorteil hat, dass ein Schließen des jeweiligen Schaltelements auch unter Last realisiert werden kann. Insofern kann dann auch ein Wechsel zwischen den vorstehend beschriebenen Betriebsmodi ebenfalls unter Last stattfinden.
Es ist aber im Rahmen der Erfindung ebenso denkbar, eines oder auch beide
Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszuführen, wie beispielsweise als Sperrsynchronisationen oder Klauenschaltelemente. Eine Ausführung als formschlüssige Schaltelemente hat den Vorteil, dass im geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements geringere Schleppverluste auftreten und sich damit der Wirkungsgrad verbessern lässt. Besonders bevorzugt liegen aber beide Schaltelemente als kraftschlüssige Schaltelemente vor.
In Weiterbildung der Erfindung ist an der ersten Antriebswelle eine Pumpe angebunden. Dies hat den Vorteil, dass somit eine Druckbeaufschlagung der Schaltelemente über eine Pumpe realisiert werden kann, welche über die erste Antriebswelle mit betrieben wird, die nicht über eines der Schaltelemente in einem der Betriebsmodi festgesetzt ist. Alternativ dazu kann aber auch eine externe Pumpe die Druckbeaufschlagung vornehmen. Weiter alternativ können die Schaltelemente auch als elektrisch betätigte Schaltelemente vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind bei dem Planetenradsatz das Sonnenrad und das Hohlrad axial aneinander abgestützt. Hierdurch können Axialkräfte, welche bei einem Planetenradsatz mit schrägverzahnten Zahnrädern an Hohlrad und Sonnenrad auftreten, zuverlässig aufgenommen werden. Besonders bevorzugt sind dabei das Hohlrad und das Sonnenrad über zumindest ein Axiallager aneinander abgestützt.
In Weiterbildung der Erfindung ist der ersten Antriebswelle und/oder der zweiten Antriebswelle antriebseitig jeweils zumindest eine Übersetzungsstufe vorgeschaltet. Die erste Antriebswelle oder die zweite Antriebswelle oder auch sowohl die erste Antriebswelle als auch die zweite Antriebswelle können also antriebsseitig mit einer o- der mehreren vorgeschalteten Übersetzungsstufen verbunden sein, die eine Konstantübersetzung auf die jeweilige Antriebswelle verwirklichen. Ebenso kann auch alternativ oder ergänzend zu dem vorgenannten die Abtriebswelle abtriebsseitig mit einer oder auch mehreren Übersetzungsstufen verbunden sein, über welche eine konstante Übersetzung von der Abtriebswelle auf im Kraftfahrzeugantriebsstrang nachfolgende Komponenten vorgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. Vorteilhafte Ausführungsformen, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Getriebes, wie es bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;
Fig. 3 eine weitere Ansicht des Getriebes aus Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem
Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 Anwendung finden kann;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Getriebes, wie es ebenfalls bei dem
Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;
Fig. 6 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus Fig. 1 mit einem Getriebe nach Fig. 2 oder Fig. 4 oder Fig. 5;
Fig. 7 ein Diagramm mit Drehzahlverhältnissen in den einzelnen Betriebsmodi aus Fig. 6 bei dem Getriebe aus Fig. 2; und
Fig. 8 ein Diagramm mit Drehzahlverhältnissen in den einzelnen Betriebsmodi bei dem Getriebe nach Fig. 4 oder 5.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines Hybridfahrzeuges, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Getriebe G verbunden ist. Dem Getriebe G ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS sind dabei in einem gemeinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches dann auch das Differentialgetriebe AG integriert sein kann. Wie zudem in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Getriebe G und auch das Differentialgetriebe AG in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet.
Aus Fig. 2 geht eine schematische Darstellung des Getriebes G gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor. Wie zu erkennen ist, umfasst das Getriebe G einen Planetenradsatz P1 und eine Elektromaschine EM, die gemeinsam in dem Gehäuse des Getriebes G angeordnet sind. Die Elektromaschine EM kann dabei zum einen als Elektromotor und zum anderen als Generator betrieben werden. Der Planetenradsatz P1 setzt sich dabei aus einem ersten Element E1 1 , einem zweiten Element E21 und einem dritten Element E31 zusammen, wobei es sich bei dem ersten Element E1 1 des Planetenradsatzes P1 um ein Sonnenrad SO handelt, während das zweite Element E21 als Planetensteg PT und das dritte Element E31 als Hohlrad HO vorliegen. Im Planetensteg PT ist dabei mindestens ein Planetenrad PR drehbar gelagert, welches sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad SO, als auch dem radial umliegenden Hohlrad HO im Zahneingriff steht. Besonders bevorzugt führt der Planetensteg PT aber mehrere Planetenräder.
Im vorliegenden Fall ist der Planeten radsatz P1 also als Minus-Planetensatz gestaltet, wobei im Rahmen der Erfindung prinzipiell auch eine Ausführung als Plus- Planetensatz denkbar wäre. Dabei ist im Vergleich zu der Ausführung als Minus- Planetensatz dann das zweite Element E21 durch das Hohlrad und das dritte Element E31 durch den Planetensteg zu bilden und zudem eine Getriebestandübersetzung des Planetenradsatzes P1 um eins zu erhöhen. Bei einem Plus- Planetenradsatz führt der Planetensteg dann mindestens ein Planetenradpaar, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.
Wie zudem in Fig. 2 zu erkennen ist, ist das dritte Element E31 des Planeten radsat- zes P1 drehfest mit einer ersten Antriebswelle GW1 des Getriebes G verbunden, an welcher auch ein - in Fig. 2 nicht weiter dargestellter - Rotor der Elektromaschine EM drehfest angebunden ist. Zudem wird über die erste Antriebswelle GW1 auch eine - vorliegend nur schematisch dargestellte - Pumpe P betrieben, welche zu diesem Zweck ebenfalls drehfest an der ersten Antriebswelle GW1 angebunden ist.
Hingegen ist das erste Element E1 1 drehfest mit einer zweiten Antriebswelle GW2 verbunden, an deren endseitiger Anschlussstelle GW2-A im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus Fig. 1 eine Verbindung zu der Verbrennungskraftmaschine VKM über den zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS hergestellt ist. Das zweite Element E21 steht drehfest mit einer Abtriebswelle GWA des Getriebes G in Verbindung, an deren Anschlussstelle GWA-A die Verbindung zu dem auf das Getriebe G folgenden Achsgetriebe AG im Kraftfahrzeugantriebsstrang hergestellt ist.
Das Getriebe G aus Fig. 2 verfügt zudem über zwei Schaltelemente A und B, die jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente vorliegen und konkret als Lamellenschaltelemente ausgeführt sind. Dabei liegt das erste Schaltelement A als Bremse vor, die bei Betätigung die zweite Antriebswelle GW2 und damit auch das erste Element E1 1 des Planetenradsatzes P1 an einem drehfesten Bauelement GG festsetzt. Bei dem drehfesten Bauelement GG handelt es sich dabei insbesondere um das Getriebegehäuse oder einen Teil des Getriebegehäuses des Getriebes G.
Hingegen liegt das zweite Schaltelement B als Kupplung vor, die im geschlossenen Zustand das erste Element E1 1 und das dritte Element E31 des Planetenradsatzes P1 drehfest miteinander verbindet und hierdurch ein Verblocken des Planeten radsat- zes P1 hervorruft. Alternativ dazu könnte das Verblocken aber auch erreicht werden, indem das zweite Schaltelement B bei Betätigung das erste Element E1 1 und das zweite Element E21 oder das zweite Element E21 und das dritte Element E31 drehfest miteinander verbindet.
Die erste Antriebswelle GW1 , die zweite Antriebswelle GW2 und auch die Abtriebswelle GWA sind koaxial zueinander liegend angeordnet, wobei auch der Planetenradsatz P1 koaxial zu den Antriebswellen GW1 und GW2 und auch der Abtriebswelle GWA platziert ist. Ebenso ist auch die Elektromaschine EM koaxial zu dem Planetenradsatz P1 und den Wellen GW1 , GW2 und GWA angeordnet. Fig. 3 zeigt eine weitere Ansicht des Getriebes G aus Fig. 2, wobei hierbei zu erkennen ist, dass der Planetenradsatz P1 axial benachbart zu der Anschlussstelle GWA- A der Abtriebswelle GWA vorgesehen ist und hierauf dann axial zunächst das zweite Schaltelement B, dann die Elektromaschine EM und schließlich das erste Schaltelement A in Richtung der Anschlussstelle GW2-A der zweiten Antriebswelle GW2 folgen. In Fig. 3 ist dann auch zu erkennen, dass ein Rotor R der Elektromaschine EM drehfest mit der ersten Antriebswelle GW1 verbunden ist, während ein Stator S der Elektromaschine EM am drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist.
In Fig. 3 ist außerdem dargestellt, dass das Sonnenrad SO und das Hohlrad HO des Planetenradsatzes P1 über ein - vorliegend nicht weiter im Detail dargestelltes - Axiallager AL aneinander abgestützt sind. Über dieses Axiallager AL werden dabei Axialkräfte des Planetenradsatzes P1 aufgenommen, die aufgrund der Schrägverzahnungen der Zahnräder des Planeten radsatzes P1 auftreten.
Aus Fig. 4 geht eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wie sie ebenfalls bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 Anwendung finden kann. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit weitestgehend der Variante nach den Fig. 2 und 3, wobei im Unterschied dazu nun bei dem Planetenradsatz P1 das erste Element E1 1 durch ein Hohlrad HO des Planetenradsatzes P1 gebildet ist, während das dritte Element E31 nun als Sonnenrad SO des Planetenradsatzes P1 vorliegt. Bei dem zweiten Element E21 des Planetenradsatzes P1 handelt es sich dann nach wie vor um einen Planetensteg PT des Planetenradsatzes P1 , welcher zumindest ein Planetenrad PR drehbar gelagert führt, das sowohl mit dem Sonnenrad SO , als auch dem Hohlrad HO im Zahneingriff steht.
Auch bei der Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 4 ist der Planetenradsatz P1 also als Minus-Planetensatz ausgeführt, wobei auch hier eine Ausführung als Plus- Planetensatz denkbar wäre. In diesem Fall wäre dann allerdings das erste Element E1 1 des Planetenradsatzes P1 als Planetensteg und das zweite Element E21 als Hohlrad auszuführen sowie eine Standübersetzung des Planetenradsatzes P1 um eins zu erhöhen.
Als weiterer Unterschied ist bei der Variante nach Fig. 4 die Elektromaschine EM axial im Wesentlichen auf Höhe des ersten Schaltelements A sowie radial innen liegend zu diesem angeordnet. Hierdurch kann ein geschachtelter Aufbau verwirklicht und damit die axiale Baulänge des Getriebes G reduziert werden. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 4 sonst der Variante nach Fig. 2 und 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
Des Weiteren zeigt Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Getriebes G entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Dabei kann auch diese Ausführungsform bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 zur Anwendung kommen, wobei die Ausführungsform im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach Fig. 4 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass die Elektromaschine EM nun axial zwischen der Anschlussstelle GWA-A der Abtriebswelle GWA und dem Planetenradsatz P1 vorgesehen ist, wobei die Elektromaschine EM dabei radial innen liegend zum Planetensteg PT angeordnet ist. Zudem sind das Sonnenrad SO und das Hohlrad HO über ein Axiallager AL axial aneinander abgestützt, wobei das Axiallager AL hierbei nicht weiter dargestellt ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach Fig. 5 der Variante nach Fig. 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
Aus Fig. 6 geht eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi 1 bis 6 des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus Fig. 1 hervor, in welchem eines der Getriebe G nach den Fig. 2 bis 5 vorgesehen ist. In den Spalten der Tabelle in Fig. 6 ist dabei jeweils mit einem X gekennzeichnet, ob über die Elektromaschine EM bzw. die Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben wird und ob sich das erste Schaltelement A bzw. das zweite Schaltelement B in einem geschlossenen Zustand befindet.
Zudem sind in den Fig. 7 und 8 Drehzahlverhältnisse zwischen den Antriebswellen GW1 und GW2 und der Abtriebswelle GWA in den Betriebsmodi 1 bis 5 dargestellt, wobei das Diagramm in Fig. 7 die Drehzahlverhältnisse für das Getriebe G aus den Fig. 2 und 3 zeigt, während im Diagramm nach Fig. 8 die Drehzahlverhältnisse für die Getriebe G aus den Fig. 4 und 5 wiedergegeben sind.
Entsprechend der Tabelle in Fig. 6 ist in einem ersten Betriebsmodus 1 das erste Schaltelement A geschlossen, so dass in der Folge die zweite Antriebswelle GW2 und damit auch die Verbrennungskraftmaschine VKM festgesetzt ist. Gleichzeitig wird dabei über die Elektromaschine EM angetrieben, wobei die Elektromaschine dabei eine Drehbewegung einleitet, die eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges zur Folge hat. Insofern wird in dem ersten Betriebsmodus 1 eine elektrische Rückwärtsfahrt realisiert.
Auch beim zweiten Betriebsmodus 2 ist das erste Schaltelement A geschlossen, während ein Antrieb über die Elektromaschine EM erfolgt. Allerdings wird in diesem Fall durch die Elektromaschine EM eine Drehbewegung erzeugt, welche ein Anfahren des Kraftfahrzeuges in Vorwärtsrichtung zur Folge hat. Dementsprechend wird im Falle des zweiten Betriebsmodus 2 eine elektrische Anfahrfunktion dargestellt.
Vom zweiten Betriebsmodus 2 wird in den dritten Betriebsmodus 3 übergegangen, indem das erste Schaltelement A geöffnet und das zweite Schaltelement B geschlossen wird, was ein Verblocken des Planetenradsatzes P1 nach sich zieht. Hierdurch kann über dem Planetenradsatz P1 im Vergleich zum zweiten Betriebsmodus 2 die Abtriebsdrehzahl zur Abtriebswelle GWA gesteigert werden, wie auch aus den Diagrammen in Fig. 7 und 8 jeweils ersichtlich ist. Zudem kann im Zuge des dritten Betriebsmodus 3 auch bei Bremsvorgängen und bei Betrieb der Elektromaschine als Generator ein Rekuperieren elektrische Energie stattfinden.
In einem vierten Betriebsmodus 4 wird dann gleichzeitig über die Elektromaschine EM und die Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben, wobei hierbei weder das erste Schaltelement A noch das zweite Schaltelement B geschlossen sind. In diesem Fall arbeitet der Planeten radsatz P1 dann als Summierstufe, über welchen die an den Antriebswellen GW1 und GW2 eingespeisten Antriebsleistungen zu der Abtriebswelle GWA aufsummiert werden. In diesem Betriebsmodus wäre es aber auch denkbar, dass die Elektromaschine EM als Generator arbeitet, wobei dann in diesem Fall eine an der zweiten Antriebswelle GW2 eingespeiste Antriebsbewegung auf die Abtriebswelle GWA und die erste Antriebswelle GW1 aufgeteilt wird.
Im Rahmen eines fünften Betriebsmodus 5 findet dann ein rein verbrennungsmotorisches Fahren über die Verbrennungskraftmaschine VKM statt, indem über die Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben wird und der Planeten radsatz P1 durch Schließen des zweiten Schaltelements B verblockt ist. Auch in diesem Fall wäre ein generatorischer Betrieb der Elektromaschine EM denkbar, um elektrische Energie zu erzeugen.
Es ist zudem ein sechster Betriebsmodus 6 denkbar, in welchem ein Anfahren über die Verbrennungskraftmaschine VKM realisiert wird. In diesem Fall ist dann das zweite Schaltelement B schlupfend zu schließen, d.h. das zweite Schaltelement B arbeitet in diesem Fall als Anfahrelement.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausführungsformen eines Getriebes G können bei Anwendung bei einem Hybridfahrzeug unterschiedliche Betriebsmodi auf kompakte Art und Weise verwirklicht werden.
Bezuqszeichen
G Getriebe
GG Drehfestes Bauelement
P1 Planetenradsatz
E11 Erstes Element des Planetenradsatzes
E21 Zweites Element des Planetenradsatzes
E31 Drittes Element des Planeten radsatzes
SO Sonnenrad
PT Planetensteg
PR Planetenrad
HO Hohlrad
SO Sonnenrad
PT Planetensteg
HO Hohlrad
A Erstes Schaltelement
B Zweites Schaltelement
GW1 Erste Antriebswelle
GW2 Zweite Antriebswelle
GW2-A Anschlussstelle
GWA Abtriebswelle
GWA-A Anschlussstelle
EM Elektromaschine
S Stator
R Rotor
VKM Verbrennungskraftmaschine
TS Torsionsschwingungsdämpfer
AG Differentialgetriebe
DW Antriebsräder
AL Axiallager
P Pumpe
1 Erster Betriebsmodus
2 Zweiter Betriebsmodus Dritter Betriebsmodus Vierter Betriebsmodus Fünfter Betriebsmodus sechster Betriebsmodus

Claims

Patentansprüche
1. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Antriebswelle (GW1 ), eine zweite Antriebswelle (GW2), eine Abtriebswelle (GWA) und einen Planetenradsatz (P1 ), welcher sich aus einem ersten Element (E11 ), einem zweiten Element (E21 ) und einem dritten Element (E31 ) in Form eines Sonnenrades (SO; SO ), eines Planetensteges (PT; PT‘) und eines Hohlrades (HO; HO ) zusammensetzt, wobei ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen von mindestens einer der Antriebswellen (GW1 , GW2) zu der Abtriebswelle (GWA) darstellbar sind, und wobei das erste Element (E11 ) des Planetenradsatzes (P1 ) über das erste Schaltelement (A) festsetzbar ist, wohingegen das zweite Element (E21 ) des Planetenradsatzes (P1 ) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) in Verbindung steht und das dritte Element (E31 ) des Planetenradsatzes (P1 ) drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E1 1 ) des Planetenradsatzes (P1 ) drehfest mit der zweiten Antriebswelle (GW2) verbunden ist, und dass zwei der Elemente (E1 1 , E21 , E31 ) des Planetenradsatzes (P1 ) mittels des zweiten Schaltelements (B) drehfest miteinander in Verbindung bringbar sind.
2. Getriebe (G) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektroma- schine (EM) vorgesehen ist, deren Rotor (R) drehfest mit der ersten Antriebswelle (GW1 ) verbunden ist oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der ersten Antriebswelle (GW1 ) in Verbindung steht.
3. Getriebe (G) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (B) bei Betätigung das erste Element (E11 ) und das dritte Element (E31 ) des Planetenradsatzes (P1 ) oder das erste Element und das zweite Element des Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet.
4. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E1 1 ) des Planetenradsatzes (P1 ) das Sonnenrad (SO) ist, während es sich bei dem zweiten Element (E21 ) bei Ausführung des Planetenradsatzes (P1 ) als Minus-Planetensatz um den Planetensteg (PT) und bei Ausführung des Pla- netenradsatzes als Plus-Planetensatz um das Hohlrad sowie bei dem dritten Element (E31 ) bei Ausführung des Planetenradsatzes (P1 ) als Minus-Planetensatz um das Hohlrad (HO) und bei Ausführung des Planeten radsatzes als Plus-Planetensatz um den Planetensteg handelt.
5. Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (E1 1 ) des Planetenradsatzes (P1 ) bei Ausführung des Planetenradsatzes (P1 ) als Minus-Planetensatz das Hohlrad (HO ) und bei Ausführung des Planetenradsatzes als Plus-Planetensatz der Planetensteg ist, während es sich bei dem zweiten Element (E21 ) bei Ausführung des Planetenradsatzes (P1 ) als Minus- Planetensatz um den Planetensteg (PT) und bei Ausführung des Planetenradsatzes als Plus-Planetensatz um das Hohlrad sowie bei dem dritten Element (E31 ) um das Sonnenrad (SO ) handelt.
6. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) und/oder das zweite Schaltelement (B) als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist.
7. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Antriebswelle (GW1 ) eine Pumpe (P) angebunden ist.
8. Getriebe (G) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Planetenradsatz (P1 ) das Sonnenrad (SO; SO ) und das Hohlrad (HO; HO ) axial aneinander abgestützt sind.
9. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Antriebswelle und/oder der zweiten Antriebswelle antriebsseitig jeweils zumindest eine Übersetzungsstufe vorgeschaltet und/oder der Abtriebswelle abtriebsseitig zumindest eine Übersetzungsstufe nachgeschaltet ist.
10. Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend ein Getriebe (G) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9.
1 1. Kraftfahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektromaschine (EM) mit der ersten Antriebswelle (GW1 ) des Getriebes (G) verbunden und die zweite Antriebswelle (GW2) des Getriebes (G) für eine Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine (VKM) vorgesehen ist, und dass
- als erster Betriebsmodus (1 ) bei Antrieb über die Elektromaschine (EM) und durch Schließen des ersten Schaltelements (A) eine elektrische Rückwärtsfahrt,
- als zweiter Betriebsmodus (2) bei Antrieb über die Elektromaschine (EM) und durch Betätigen des ersten Schaltelements (A) eine elektrische Anfahrfunktion,
- als dritter Betriebsmodus (3) bei Betrieb der Elektromaschine (EM) und durch Schließen des zweiten Schaltelements (B) ein elektrisches Fahren oder ein Rekuperieren,
- als vierter Betriebsmodus (4) bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine (VKM) und die Elektromaschine (EM) ein kombiniertes Fahren,
- sowie als fünfter Betriebsmodus (5) bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine (VKM) und durch Betätigen des zweiten Schaltelements (B) ein verbrennungsmotorisches Fahren darstellbar ist.
12. Kraftfahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Betriebsmodus (6) bei Antrieb über die Verbrennungskraftmaschine (VKM) durch schlupfendes Betätigen des zweiten Schaltelements (B) eine verbrennungsmotorische Anfahrfunktion darstellbar ist.
13. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugantriebsstranges nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei zumindest einer der Betriebsmodi im Zuge des Betriebs dargestellt wird.
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