DE102014226708B4 - Transmission for a drive train of a motor vehicle, drive train for a motor vehicle, method for operating a drive train - Google Patents

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Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einem ersten Planetenradsatz (P1), einem zweiten Planetenradsatz (P2), und zumindest einem ersten Schaltelement (14), einem zweiten Schaltelement (15) und einem dritten Schaltelement (04), wobei der erste und der zweite Planetenradsatz (P1, P2) als Minus-Radsätze ausgebildet sind, wobei ein Sonnenrad (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Sonnenrad (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer ersten Koppelwelle (V1) ist, wobei ein Steg (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Hohlrad (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer zweiten Koppelwelle (V2) ist, wobei die Eingangswelle (GW1) über das zweite Schaltelement (15) mit einem Hohlrad (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) an die zweite Koppelwelle (V2) unmittelbar angebunden ist, wobei der Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) durch Schließen des dritten Schaltelements (04) drehfest festsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (GW1) über das erste Schaltelement (14) mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist, wobei das Getriebe (G) eine erste elektrische Maschine (EM1) mit einem drehfesten Stator (S1) und einem drehbaren Rotor (R1) aufweist, wobei der Rotor (R1) mit der ersten Koppelwelle (V1) entweder ständig oder schaltbar verbunden ist, wobei das erste und dritte Schaltelement (14, 04) als lastschaltbare Schaltelemente ausgebildet sind, welche im geschlossenen Zustand eine kraftschlüssige Verbindung herstellen, und wobei das zweite Schaltelement (15) als ein formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.Transmission (G) for a motor vehicle, with an input shaft (GW1), an output shaft (GW2), a first planetary gear set (P1), a second planetary gear set (P2), and at least one first shifting element (14), a second shifting element (15) and a third shifting element (04), wherein the first and the second planetary gear set (P1, P2) are designed as minus gear sets, wherein a sun gear (E11) of the first planetary gear set (P1) is permanently connected to a sun gear (E12) of the second planetary gear set (P2) and is thus part of a first coupling shaft (V1), wherein a web (E21) of the first planetary gear set (P1) is permanently connected to a ring gear (E32) of the second planetary gear set (P2) and is thus part of a second coupling shaft (V2), wherein the input shaft (GW1) is connected via the second shifting element (15) to a ring gear (E31) of the first planetary gear set (P1), the output shaft (GW2) being directly connected to the second coupling shaft (V2), the web (E22) of the second planetary gear set (P2) being able to be fixed in a rotationally fixed manner by closing the third switching element (04), characterized in that the input shaft (GW1) is able to be connected to the web (E22) of the second planetary gear set (P2) via the first switching element (14), the transmission (G) having a first electric machine (EM1) with a rotationally fixed stator (S1) and a rotatable rotor (R1), the rotor (R1) being connected to the first coupling shaft (V1) either permanently or switchably, the first and third switching elements (14, 04) being designed as load-switchable switching elements which produce a non-positive connection in the closed state, and the second switching element (15) being designed as a positive switching element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Eingangswelle, einer Abtriebswelle, zwei Planetenradsätzen und zumindest drei Schaltelemente. Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Antriebsstranges.The invention relates to a transmission for a motor vehicle with an input shaft, an output shaft, two planetary gear sets and at least three shift elements. The invention further relates to a drive train for a motor vehicle and a method for controlling such a drive train.

Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.A gearbox here refers in particular to a multi-speed gearbox in which a large number of gears, i.e. gear ratios between the input shaft and the output shaft, can be switched, preferably automatically, by switching elements. The switching elements here are, for example, clutches or brakes. Such gearboxes are used primarily in motor vehicles in order to adapt the speed and torque output characteristics of the drive unit to the driving resistance of the vehicle in a suitable manner.

Aus 4 der Veröffentlichung von Numazawa, A., Kubo, S., Shindo, Y., und Moroto, S., „Toyota Four-Speed Automatic Transmission with Overdrive,“ SAE Technical Paper 780097, 1978 geht ein Automatikgetriebe hervor, welches eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle und einen ersten und zweiten Planetenradsatz aufweist. Erster und zweite Planetenradsatz bilden zusammen einen sogenannten Simpson-Radsatz. Dazu sind die Sonnenräder der beiden Planetenradsätze ständig verbunden, und bilden derart eine erste Koppelwelle. Der Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, wodurch eine zweite Koppelwelle gebildet wird. Die Eingangswelle ist über ein Schaltelement mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar. Die Abtriebswelle ist mit der zweiten Koppelwelle ständig verbunden. Der Steg des zweiten Planetenradsatzes ist über ein weiteres Schaltelement drehfest festsetzbar. Zusammen mit einem Vorschaltradsatz wird derart ein Automatikgetriebe mit vier Vorwärtsgängen gebildet.Out of 4 The publication by Numazawa, A., Kubo, S., Shindo, Y., and Moroto, S., “Toyota Four-Speed Automatic Transmission with Overdrive,” SAE Technical Paper 780097, 1978, describes an automatic transmission which has an input shaft, an output shaft, and a first and second planetary gear set. The first and second planetary gear sets together form a so-called Simpson gear set. For this purpose, the sun gears of the two planetary gear sets are permanently connected, thus forming a first coupling shaft. The carrier of the first planetary gear set is permanently connected to the ring gear of the second planetary gear set, thereby forming a second coupling shaft. The input shaft can be connected to a ring gear of the first planetary gear set via a switching element. The output shaft is permanently connected to the second coupling shaft. The carrier of the second planetary gear set can be fixed in place against rotation via a further switching element. Together with a transfer gear set, an automatic transmission with four forward gears is thus formed.

Die nachveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2013 225 208 A1 der Anmelderin beschreibt in 6 ein Getriebe mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz, welche als Simpson-Radsatz ausgebildet sind. Dazu sind die Sonnenräder der beiden Planetenradsätze ständig verbunden, und bilden derart eine erste Koppelwelle. Der Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, wodurch eine zweite Koppelwelle gebildet wird. Eine Eingangswelle ist über ein erstes Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes und über ein zweites Schaltelement mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar. Eine Abtriebswelle ist mit der zweiten Koppelwelle ständig verbunden. Der Steg des zweiten Planetenradsatzes ist über ein drittes Schaltelement drehfest festsetzbar. Das Getriebe weist ferner eine elektrische Maschine mit einem drehbaren Rotor und einem drehfesten Stator auf, wobei der Rotor mit einem Sonnenrad eines zusätzlichen Planetenradsatzes verbunden ist, und Steg und Hohlrad des zusätzlichen Planetenradsatzes mit zwei Wellen des Simpson-Radsatzes verbunden sind. Das Getriebe weist insgesamt vier Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle auf.The subsequently published patent application EN 10 2013 225 208 A1 the applicant describes in 6 a transmission with a first planetary gear set and a second planetary gear set, which are designed as a Simpson gear set. For this purpose, the sun gears of the two planetary gear sets are permanently connected and thus form a first coupling shaft. The carrier of the first planetary gear set is permanently connected to the ring gear of the second planetary gear set, thereby forming a second coupling shaft. An input shaft can be connected to the carrier of the second planetary gear set via a first switching element and to the ring gear of the first planetary gear set via a second switching element. An output shaft is permanently connected to the second coupling shaft. The carrier of the second planetary gear set can be fixed in rotation via a third switching element. The transmission also has an electric machine with a rotatable rotor and a rotationally fixed stator, the rotor being connected to a sun gear of an additional planetary gear set and the carrier and ring gear of the additional planetary gear set being connected to two shafts of the Simpson gear set. The transmission has a total of four forward gears between the input shaft and the output shaft.

Beide oben genannten Getriebe weisen insgesamt drei Planetenradsätze auf, und erfordern somit einen hohen Bauaufwand und einen geeignet großen Bauraum. Zudem verschlechtert der zusätzliche Planetenradsatz den Wirkungsgrad des Getriebes. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit zumindest vier Vorwärtsgängen bereitzustellen, welches sich durch einen einfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet, sowie durch geschickte Anbindung einer elektrischen Maschine eine hohe Funktionalität aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, geeignete Verfahren zum Betrieb eines solchen Getriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzugeben.Both of the above-mentioned transmissions have a total of three planetary gear sets, and thus require a high level of construction effort and a suitably large installation space. In addition, the additional planetary gear set reduces the efficiency of the transmission. The object of the invention is therefore to provide a transmission for a motor vehicle with at least four forward gears, which is characterized by a simple structure and high efficiency, and has a high level of functionality through clever connection to an electric machine. A further object of the invention is to specify suitable methods for operating such a transmission in a drive train of a motor vehicle.

In US 6 592 484 B1 beschreibt ein Parallelhybridgetriebe, das Drehmoment aus 2 Kraftquellen auf die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt.In US 6 592 484 B1 describes a parallel hybrid transmission that transfers torque from two power sources to the vehicle’s drive wheels.

DE 11 2006 002 537 B4 stellt ein elektrisch verstellbares Getriebe (EVT) mit einem selektiven Betrieb vor, das sowohl in Leistungsverzweigungsbereichen mit variablem Drehzahlverhältnis als auch in festen Drehzahlverhältnissen betrieben werden kann. EN 11 2006 002 537 B4 introduces an electrically variable transmission (EVT) with selective operation that can operate in both variable speed ratio and fixed speed ratio power split ranges.

In DE 10 2011 117 863 A1 ist ein Hybridgetriebe mit einem Eingangselement, einem Ausgangselement und einem einzigen Motor/Generator dargestellt, das sich durch mehrere Betriebsmodi mit festem Verhältnis und zumindest einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus auszeichnet.In EN 10 2011 117 863 A1 is a hybrid transmission having an input member, an output member, and a single motor/generator, characterized by multiple fixed ratio operating modes and at least one electrically variable operating mode.

DE 10 2014 204 009 A1 bezieht sich auf ein schalbar in unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen betreibbaren Planetengetriebesystem, das als solches eine Komponente des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges bildet. EN 10 2014 204 009 A1 refers to a planetary gear system that can be operated in different gear ratios and as such forms a component of the drive train of a motor vehicle.

Die erste Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Die weitere Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 22. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.The first problem is solved by the features of patent claim 1. The further problem is solved by the features of patent claim 22. Advantageous embodiments emerge from the subclaims, the description and the figures.

Das Getriebe weist eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten und zweiten Planetenradsatz und zumindest drei Schaltelemente auf. Vorzugsweise ist sowohl der erste als auch der zweite Planetenradsatz als Minus-Radsatz ausgebildet. Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen. Ein Minus-Radsatz bezeichnet einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert. Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren.The transmission has an input shaft, an output shaft, a first and a second planetary gear set and at least three shifting elements. Preferably, both the first and the second planetary gear set are designed as minus gear sets. A planetary gear set comprises a sun gear, a carrier and a ring gear. Planetary gears which mesh with the teeth of the sun gear and/or with the teeth of the ring gear are rotatably mounted on the carrier. A minus gear set refers to a planetary gear set with a carrier on which the planetary gears are rotatably mounted, with a sun gear and with a ring gear, wherein the teeth of at least one of the planetary gears mesh with both the teeth of the sun gear and the teeth of the ring gear, whereby the ring gear and the sun gear rotate in opposite directions when the sun gear rotates with the carrier stationary. A plus gear set differs from the minus planetary gear set just described in that the plus gear set has inner and outer planetary gears that are rotatably mounted on the carrier. The teeth of the inner planetary gears mesh with the teeth of the sun gear on the one hand and with the teeth of the outer planetary gears on the other. The teeth of the outer planetary gears also mesh with the teeth of the ring gear. This means that when the carrier is stationary, the ring gear and the sun gear rotate in the same direction.

Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist damit Bestandteil einer ersten Koppelwelle. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist damit Bestand einer zweiten Koppelwelle. Erster und zweiter Planetenradsatz bilden folglich einen sogenannten Simpson-Radsatz. Die Eingangswelle ist über das zweite Schaltelement mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar. Die Abtriebswelle ist an die zweite Koppelwelle unmittelbar angebunden, wobei darunter entweder eine ständige drehfeste Verbindung oder eine unmittelbar Anbindung über einen Stirnradsatz zu verstehen ist. Ein Steg des zweiten Planetenradsatzes ist durch Schließen des dritten Schaltelements drehfest festsetzbar, indem der Steg über das dritte Schaltelement mit einem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden wird. Das dritte Schaltelement wirkt somit als Bremse.A sun gear of the first planetary gear set is permanently connected to a sun gear of the second planetary gear set, and is thus part of a first coupling shaft. A carrier of the first planetary gear set is permanently connected to a ring gear of the second planetary gear set, and is thus part of a second coupling shaft. The first and second planetary gear sets therefore form what is known as a Simpson gear set. The input shaft can be connected to a ring gear of the first planetary gear set via the second switching element. The output shaft is directly connected to the second coupling shaft, whereby this is understood to mean either a permanent rotationally fixed connection or a direct connection via a spur gear set. A carrier of the second planetary gear set can be rotationally fixed by closing the third switching element by connecting the carrier to a housing or to another rotationally fixed component of the transmission via the third switching element. The third switching element therefore acts as a brake.

Erfindungsgemäß ist die Eingangswelle über das erste Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbindbar. Zudem weist das Getriebe eine erste elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor mit der ersten Koppelwelle entweder ständig oder schaltbar verbunden ist. Das erste und dritte Schaltelement sind lastschaltbar, und stellen im geschlossenen Zustand eine kraftschlüssige Verbindung her. Insbesondere sind das erste und dritte Schaltelement als schlupfregelbare Lamellen-Schaltelemente ausgebildet. Das zweite Schaltelement ist als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement.According to the invention, the input shaft can be connected to the carrier of the second planetary gear set via the first shifting element. In addition, the transmission has a first electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, wherein the rotor is connected to the first coupling shaft either permanently or switchably. The first and third shifting elements can be switched under power and, when closed, create a force-locking connection. In particular, the first and third shifting elements are designed as slip-controllable multi-disk shifting elements. The second shifting element is designed as a form-locking shifting element, in particular as a claw shifting element.

Durch das erste Schaltelement wird auf einfache Weise ein zusätzlicher Vorwärtsgang ermöglicht, sodass das Getriebe insgesamt vier Vorwärtsgänge aufweist. Durch die Ausbildung des zweiten Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement wird der Wirkungsgrad des Getriebes verbessert. Denn formschlüssige Schaltelemente zeichnen sich im geöffneten Zustand durch geringere Schleppverluste als kraftschlüssige Schaltelemente aus, wodurch die Reibungsverluste des Getriebes deutlich reduzierbar sind. Die Anbindung der ersten elektrischen Maschine an die erste Koppelwelle ermöglicht zusätzliche Funktionen, beispielweise die Unterstützung von Schaltvorgängen oder einen leistungsverzweigten Betrieb mit Drehmomentverteilung zwischen Eingangswelle und erster Koppelwelle. Dies alles resultiert, zusammen mit der Wahl des Simpson-Radsatzes in einem Getriebe mit einfachem Aufbau, gutem Gesamtwirkungsgrad und hoher Funktionalität.The first shifting element makes it easy to provide an additional forward gear, so that the transmission has a total of four forward gears. The efficiency of the transmission is improved by designing the second shifting element as a positive shifting element. When open, positive shifting elements are characterized by lower drag losses than non-positive shifting elements, which means that the transmission's friction losses can be significantly reduced. The connection of the first electric machine to the first coupling shaft enables additional functions, for example the support of gear shifting processes or power-split operation with torque distribution between the input shaft and the first coupling shaft. All of this, together with the choice of the Simpson gear set, results in a transmission with a simple structure, good overall efficiency and high functionality.

Vorzugsweise weist das Getriebe ein viertes Schaltelement auf, welches als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Durch Schließen des vierten Schaltelements wird die erste Koppelwelle drehfest festgesetzt, indem die erste Koppelwelle mit dem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden wird. Dadurch kann der Energiebedarf des Getriebes in all denen Betriebspunkten des Getriebes verringert werden, bei dem die erste Koppelwelle durch die elektrische Maschine abgestützt werden müsste. Da der Rotor der ersten elektrischen Maschine ständig mit der ersten Koppelwelle verbunden ist, kann durch entsprechende Steuerung der ersten elektrischen Maschine das vierte Schaltelement auf einfache Weise lastfrei gestellt werden. Dadurch wird das Öffnen und Schließen des vierten Schaltelements vereinfacht, wodurch das vierte Schaltelement als formschlüssiges Klauen-Schaltelement ausgebildet werden kann.The transmission preferably has a fourth switching element which is designed as a positive-locking switching element. By closing the fourth switching element, the first coupling shaft is fixed in a rotationally fixed manner by connecting the first coupling shaft to the housing or to another rotationally fixed component of the transmission. This can reduce the energy requirement of the transmission in all those operating points of the transmission at which the first coupling shaft would have to be supported by the electric machine. Since the rotor of the first electric machine is constantly connected to the first coupling shaft, the fourth switching element can be easily made load-free by appropriate control of the first electric machine. This simplifies the opening and closing of the fourth switching element, whereby the fourth switching element can be designed as a positive-locking claw switching element.

Durch selektives Betätigen des ersten, zweiten, dritten und gegebenenfalls vierten Schaltelements sind vier Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle vorzugsweise automatisiert schaltbar. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und des dritten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle mittels der ersten elektrischen Maschine gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und des ersten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle mittels der ersten elektrischen Maschine gebildet. Dadurch wird, bei geeigneter Wahl der Standgetriebeübersetzungen der zwei Planetenradsätze, eine für die Anwendung im Kraftfahrzeug gut geeignete Übersetzungsreihe erzielt. Zudem weisen zwei benachbarte Vorwärtsgänge stets ein Schaltelement auf, das in beiden diesen Gängen geschlossen ist. Dies vereinfacht den Schaltvorgang und verkürzt die Schaltdauer zwischen benachbarten Vorwärtsgängen.By selectively operating the first, second, third and optionally fourth switching element, four forward gears can be switched between the input shaft and the output shaft, preferably automatically. The first forward gear is formed by closing the second switching element and the third switching element. The second forward gear is formed by closing the second switching element and optionally by closing the fourth shifting element or by supporting the first coupling shaft by means of the first electrical machine. The third forward gear is formed by closing the second shifting element and the first shifting element. The fourth forward gear is formed by closing the first shifting element and optionally by closing the fourth shifting element or by supporting the first coupling shaft by means of the first electrical machine. This results in a gear ratio series that is well suited for use in motor vehicles if the stationary gear ratios of the two planetary gear sets are selected appropriately. In addition, two adjacent forward gears always have a shifting element that is closed in both of these gears. This simplifies the shifting process and shortens the shifting time between adjacent forward gears.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe ein fünftes Schaltelement auf, welches dazu eingerichtet ist eine schaltbare Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes herzustellen. Das fünfte Schaltelement ist dazu als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Durch Schließen des fünften Schaltelements und des dritten Schaltelements ergibt sich ein Rückwärtsgang zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle. Dieses fünfte Schaltelement ist für das Getriebe jedoch als optional anzusehen, da ein Rückwärtsgang auch durch Betrieb der ersten elektrischen Maschine möglich ist. Durch eine Fehlfunktion oder mangelnder Verfügbarkeit der elektrischen Maschine, einer Leistungselektronik oder eines Energiespeicher kann jedoch der Fall eintreten, dass ein derartiger elektrischer Rückwärtsgang nicht zur Verfügung steht. Durch das fünfte Schaltelement wird in diesen Fällen ein mechanischer Rückwärtsgang des Getriebes ermöglicht. Die Ausbildung des fünften Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement verbessert den Wirkungsgrad des Getriebes. Dies ist insbesondere bei der Verwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wesentlich, da das fünfte Schaltelement dabei überwiegend geöffnet ist.According to one embodiment of the invention, the transmission has a fifth shifting element which is designed to establish a switchable connection between the input shaft and the sun gear of the first planetary gear set. The fifth shifting element is designed as a positive shifting element, in particular as a claw shifting element. Closing the fifth shifting element and the third shifting element results in a reverse gear between the input shaft and the output shaft. However, this fifth shifting element is to be regarded as optional for the transmission, since a reverse gear is also possible by operating the first electric machine. However, due to a malfunction or lack of availability of the electric machine, power electronics or an energy storage device, it may happen that such an electric reverse gear is not available. In these cases, the fifth shifting element enables a mechanical reverse gear of the transmission. The design of the fifth shifting element as a positive shifting element improves the efficiency of the transmission. This is particularly important when the transmission is used in the drive train of a motor vehicle, since the fifth shifting element is predominantly open.

Vorzugsweise weist der erste Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad mit einem ersten Sonnenrad-Segment und einem zweiten Sonnenrad-Segment auf. Das erste Sonnenrad-Segment ist über das fünfte Schaltelement mit der Eingangswelle verbindbar, und das zweite Sonnenrad-Segment ist mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden. Funktional betrachtet entsteht durch eine derartige Teilung ein dritter Planetenradsatz. Sind die Wirkdurchmesser der beiden Sonnenrad-Segmente ident, so weisen die Sonnenräder des ersten und dritten Planetenradsatzes die gleichen kinematischen Verhältnisse auf. Daher kann wird in diesem Fall auf die Bezeichnung „dritter Planetenradsatz” verzichtet. Durch die Auftrennung des Sonnenrads in zwei Segmente kann eine Verbindung zwischen dem Steg des ersten Planetenradsatzes und der Abtriebswelle hergestellt werden, welche zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten verläuft. Dies ermöglicht eine koaxiale Anordnung der Eingangswelle und der Abtriebswelle.The first planetary gear set preferably has a split sun gear with a first sun gear segment and a second sun gear segment. The first sun gear segment can be connected to the input shaft via the fifth switching element, and the second sun gear segment is permanently connected to the sun gear of the second planetary gear set. From a functional point of view, such a division creates a third planetary gear set. If the effective diameters of the two sun gear segments are identical, the sun gears of the first and third planetary gear sets have the same kinematic relationships. Therefore, the term “third planetary gear set” can be dispensed with in this case. By splitting the sun gear into two segments, a connection can be created between the web of the first planetary gear set and the output shaft, which runs between the two sun gear segments. This enables a coaxial arrangement of the input shaft and the output shaft.

Vorzugsweise ist der erste Planetenradsatz als Stufen-Planetenradsatz ausgebildet, dessen Planetenräder zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen. Der Wirkdurchmesser des ersten Sonnenrad-Segments des Stufen- Planetenradsatzes ist dabei kleiner als der der Wirkdurchmesser des zweiten Sonnenrad-Segments des Stufen-Planetenradsatzes. Das erste Sonnenrad-Segment kämmt demnach mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder, und das zweite Sonnenrad-Segment kämmt mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes kämmt vorzugsweise mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Funktional betrachtet wird der erste Planetenradsatz daher durch das zweite Sonnenrad-Segment, dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder, dem Steg und durch das Hohlrad gebildet, während das erste Sonnenrad-Segment, der größere Wirkdurchmesser der Planetenräder, der Steg und das Hohlrad einen zusätzlichen Planetenradsatz mit anderer Standgetriebeübersetzung bilden. Eine derartige Ausbildung des ersten Planetenradsatzes als Stufen-Planetenradsatz führt zu einer Verkürzung der Rückwärtsgang-Übersetzung. Dadurch wird bei Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs das Rückwärts-Anfahren insbesondere gegen eine Steigung erleichtert.The first planetary gear set is preferably designed as a stepped planetary gear set, the planet gears of which have two different effective diameters. The effective diameter of the first sun gear segment of the stepped planetary gear set is smaller than the effective diameter of the second sun gear segment of the stepped planetary gear set. The first sun gear segment therefore meshes with the larger effective diameter of the planet gears, and the second sun gear segment meshes with the smaller effective diameter of the planet gears. The ring gear of the first planetary gear set preferably meshes with the smaller effective diameter of the planet gears. From a functional perspective, the first planetary gear set is therefore formed by the second sun gear segment, the smaller effective diameter of the planet gears, the carrier and the ring gear, while the first sun gear segment, the larger effective diameter of the planet gears, the carrier and the ring gear form an additional planetary gear set with a different stationary gear ratio. Such a design of the first planetary gear set as a stepped planetary gear set leads to a shortening of the reverse gear ratio. This makes reversing easier, especially when using the transmission in the drive train of a motor vehicle.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Stufen-Planetenradsatz ein zusätzliches Hohlrad auf, welches mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufen-Planetenradsatzes kämmt. Dementsprechend kämmt das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufenplanetenradsatzes. Das zusätzliche Hohlrad ist über ein sechstes Schaltelement mit der Eingangswelle verbindbar. Dadurch kann auf einfache Weise zumindest ein zusätzlicher Vorwärtsgang gebildet werden.According to one embodiment of the invention, the stepped planetary gear set has an additional ring gear which meshes with the larger effective diameter of the planet gears of the stepped planetary gear set. Accordingly, the ring gear of the first planetary gear set meshes with the smaller effective diameter of the planet gears of the stepped planetary gear set. The additional ring gear can be connected to the input shaft via a sixth shift element. This makes it easy to form at least one additional forward gear.

Vorzugsweise ist das sechste Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Getriebes in all jenen Betriebszuständen verbessert, in denen das sechste Schaltelement geöffnet ist.Preferably, the sixth shifting element is designed as a positive-locking shifting element, in particular as a claw shifting element. This improves the efficiency of the transmission in all operating states in which the sixth shifting element is open.

Vorzugsweise ist das sechste Schaltelement im ersten bis vierten Vorwärtsgang geöffnet. In einem fünften Vorwärtsgang sind das sechste Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen. In diesem fünften Vorwärtsgang weist das Getriebe eine besonders kurze Übersetzung zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle auf, welche kürzer ist als die Übersetzung im ersten Vorwärtsgang. Dadurch erhält das Getriebe auf einfache Weise einen Kriechgang.Preferably, the sixth shift element is open in the first to fourth forward gear. In a fifth forward gear, the sixth shift element element and the third shift element is closed. In this fifth forward gear, the transmission has a particularly short gear ratio between the input shaft and the output shaft, which is shorter than the gear ratio in the first forward gear. This gives the transmission a crawler gear in a simple way.

Vorzugsweise sind das erste, zweite und dritte Schaltelement räumlich zwischen einer Anschluss-Schnittstelle der Eingangswelle und dem ersten Planetenradsatz angeordnet, wobei die Schaltelemente ausgehend von der Anschluss-Schnittstelle der Eingangswelle in folgender axialer Reihenfolge angeordnet sind: drittes Schaltelement, erstes Schaltelement, zweites Schaltelement. Durch diese Anordnung sind das erste bis dritte Schaltelement von einer einzigen Gehäusewandung aus betätigbar.Preferably, the first, second and third switching elements are arranged spatially between a connection interface of the input shaft and the first planetary gear set, wherein the switching elements are arranged in the following axial order starting from the connection interface of the input shaft: third switching element, first switching element, second switching element. This arrangement allows the first to third switching elements to be actuated from a single housing wall.

Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes sind die Eingangswelle und die Abtriebswelle koaxial zueinander angeordnet. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass der erste Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad aufweist, bzw. der erste Planetenradsatz Bestandteil des Stufenplanetenradsatzes ist. Denn dadurch wird die Verbindung zwischen der zweiten Koppelwelle und der Abtriebswelle, welche koaxial zur Eingangswelle sein soll, erst ermöglicht.According to a first embodiment of the transmission according to the invention, the input shaft and the output shaft are arranged coaxially to one another. This is made possible in particular by the fact that the first planetary gear set has a split sun gear, or the first planetary gear set is part of the stepped planetary gear set. This is because the connection between the second coupling shaft and the output shaft, which should be coaxial to the input shaft, is only made possible by this.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes weist der zweite Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad mit einem ersten Sonnenrad-Segment und einem zweiten Sonnenrad-Segment auf, welche den gleichen Wirkdurchmesser aufweisen. Durch den gleichen Wirkdurchmesser weisen die beiden Sonnenrad-Segmente des zweiten Planetenradsatzes die gleichen kinematischen Verhältnisse auf. Daher sind beide Sonnenrad-Segmente des zweiten Planetenradsatzes als Bestandteil der ersten Koppelwelle anzusehen. Das erste Sonnenrad-Segment des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das zweite Sonnenrad-Segment des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden, bzw. verbindbar. Zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten des zweiten Planetenradsatzes führt eine Verbindung zwischen dem ersten Schaltelement und dem Steg des zweiten Planetenradsatzes. Dadurch wird eine Anordnung ermöglicht, in der die Abtriebswelle achsparallel zur Eingangswelle ist. Dazu ist ein erstes Stirnrad mit der zweiten Koppelwelle ständig verbunden, wobei das erste Stirnrad mit einem zweiten Stirnrad kämmt, welches koaxial zur Abtriebswelle ist und mit der Abtriebswelle ständig verbunden ist.According to a second embodiment of the transmission according to the invention, the second planetary gear set has a split sun gear with a first sun gear segment and a second sun gear segment, which have the same effective diameter. Due to the same effective diameter, the two sun gear segments of the second planetary gear set have the same kinematic relationships. Therefore, both sun gear segments of the second planetary gear set are to be regarded as components of the first coupling shaft. The first sun gear segment of the second planetary gear set is permanently connected to the sun gear of the first planetary gear set. The second sun gear segment of the second planetary gear set is connected or can be connected to the rotor of the first electric machine. Between the two sun gear segments of the second planetary gear set there is a connection between the first switching element and the web of the second planetary gear set. This enables an arrangement in which the output shaft is axially parallel to the input shaft. For this purpose, a first spur gear is permanently connected to the second coupling shaft, whereby the first spur gear meshes with a second spur gear which is coaxial to the output shaft and permanently connected to the output shaft.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe eine zweite elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor mit der Eingangswelle ständig verbunden ist. Bei der Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann eine mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine während der Fahrt durch die zweite elektrische Maschine gestartet werden, ohne auf den Abtrieb rückzuwirken. Dies verbessert den Komfort des Kraftfahrzeugs. Alternativ dazu kann das Getriebe ein siebentes Schaltelement aufweisen, durch welches eine schaltbare Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle bereitgestellt wird. Dadurch kann eine mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine während der Fahrt durch den Abtrieb angeschleppt werden. Vorzugsweise ist das siebente Schaltelement ein lastschaltfähiges Schaltelement, insbesondere eine Lamellenkupplung, welche eine gute Schlupfregelfähigkeit aufweist.According to one possible embodiment of the invention, the transmission has a second electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, the rotor being permanently connected to the input shaft. When the transmission is used in the drive train of a motor vehicle, an internal combustion engine connected to the input shaft can be started by the second electric machine while driving, without affecting the output. This improves the comfort of the motor vehicle. Alternatively, the transmission can have a seventh switching element, which provides a switchable connection between the input shaft and the output shaft. As a result, an internal combustion engine connected to the input shaft can be towed by the output while driving. The seventh switching element is preferably a power-shiftable switching element, in particular a multi-plate clutch, which has good slip control capability.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung weist das Getriebe eine dritte elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf. Der Rotor der dritten elektrischen Maschine ist dabei mit dem Steg des zweiten Planetenradsatz entweder ständig oder schaltbar verbunden. Die dritte elektrische Maschine stellt einen zusätzlichen Freiheitsgrad beim Betrieb des Getriebes zur Verfügung.According to another possible embodiment, the transmission has a third electric machine with a rotationally fixed stator and a rotating rotor. The rotor of the third electric machine is connected to the carrier of the second planetary gear set either permanently or switchably. The third electric machine provides an additional degree of freedom when operating the transmission.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist der Rotor der ersten elektrischen Maschine wechselweise entweder mit der ersten Koppelwelle oder mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbindbar.According to a further possible embodiment, the rotor of the first electric machine can be alternately connected either to the first coupling shaft or to the web of the second planetary gear set.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen ersten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das zweite Schaltelement geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch ist die Eingangswelle über das geschlossene zweite Schaltelement mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden, das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine ständig verbunden, und der Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit der Abtriebswelle ständig verbunden. Durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, kann somit das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden. Dies erweitert die Funktionalität des Getriebes.The transmission preferably has a first electrodynamic operating mode in which only the second switching element is closed and all other switching elements are open. As a result, the input shaft is connected to the ring gear of the first planetary gear set via the closed second switching element, the sun gear of the first planetary gear set is constantly connected to the rotor of the first electric machine, and the carrier of the first planetary gear set is constantly connected to the output shaft. By varying the torques acting on the rotor of the first electric machine and on the input shaft, the torque applied to the output shaft can be continuously changed. This expands the functionality of the transmission.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das erste Schaltelement geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch ist die Eingangswelle über das geschlossene erste Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden, der Rotor der ersten elektrischen Maschine ist mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden, und die Abtriebswelle ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Somit kann auch im zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden.The transmission preferably has a second electrodynamic operating mode in which only the first switching element is closed and all other switching elements are open. As a result, the input shaft is connected to the carrier of the second planetary gear set via the closed first switching element, the rotor of the first electric machine is connected to the sun gear of the second planetary gear set, and the output shaft is connected to the ring gear of the second planetary gear set. Thus, in the second electrodynamic operating mode, the torque applied to the output shaft can also be continuously changed by varying the torques acting on the rotor of the first electric machine and on the input shaft.

Durch die unterschiedliche Anbindung eignet sich der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für lange Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, während der erste elektrodynamische Betriebsmodus besonders für kurze Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle geeignet ist. Bei Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist der erste elektrodynamische Betriebsmodus somit beispielsweise für geringe Geschwindigkeiten und für das Anfahren des Kraftfahrzeugs geeignet, während der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für höhere Geschwindigkeiten geeignet ist.Due to the different connection, the second electrodynamic operating mode is suitable for long gear ratios between the input shaft and the output shaft, while the first electrodynamic operating mode is particularly suitable for short gear ratios between the input shaft and the output shaft. When the transmission is used in the drive train of a motor vehicle, the first electrodynamic operating mode is therefore suitable for low speeds and for starting the motor vehicle, for example, while the second electrodynamic operating mode is suitable for higher speeds.

Das Getriebe weist vorzugsweise einen elektrischen Betriebsmodus auf, in dem das dritte Schaltelement geschlossen und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. In diesem elektrischen Betriebsmodus weist das Getriebe einen besonders hohen Wirkungsgrad auf, da sich lediglich der zweite Planetenradsatz im Leistungsfluss befindet. Zudem sind die Eingangswelle und alle damit verbundenen Elemente von der Abtriebswelle entkoppelt, wodurch allfällige Schleppverluste verringert werden.The transmission preferably has an electric operating mode in which the third switching element is closed and all other switching elements are open. In this electric operating mode, the transmission has a particularly high level of efficiency because only the second planetary gear set is in the power flow. In addition, the input shaft and all elements connected to it are decoupled from the output shaft, which reduces any drag losses.

Vorzugsweise sind sämtliche Schaltelemente mittels eines geschlossenen Hydrauliksystems betätigbar. Das geschlossene Hydrauliksystem weist dazu einen Druckspeicher auf, der als primäre Druckversorgung dient. Unterschreit der Druck im Druckspeicher einen Grenzwert, so wird der Druck im Druckspeicher durch eine vorzugsweise elektrisch angetriebene Pumpe angehoben. Dies reduziert den Leistungsbedarf des Hydrauliksystems, und verbessert so den Wirkungsgrad des Getriebes. Alternativ dazu kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines herkömmlichen offenen Hydrauliksystems erfolgen, bei dem die Pumpe ständig Hydraulikfluid fördert. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines elektromechanischen Betätigungssystems erfolgen. Dies verbessert den Wirkungsgrad des Getriebes sowie dessen Bauaufwand nochmals erheblich.Preferably, all switching elements can be actuated by means of a closed hydraulic system. The closed hydraulic system has a pressure accumulator that serves as the primary pressure supply. If the pressure in the pressure accumulator falls below a limit value, the pressure in the pressure accumulator is increased by a preferably electrically driven pump. This reduces the power requirement of the hydraulic system and thus improves the efficiency of the transmission. Alternatively, the switching elements can also be actuated by means of a conventional open hydraulic system in which the pump constantly delivers hydraulic fluid. According to a further alternative, the switching elements can also be actuated by means of an electromechanical actuation system. This significantly improves the efficiency of the transmission and its construction costs.

Vorzugsweise sind das zweite Schaltelement und das fünfte Schaltelement durch einen einzigen Aktuator betätigbar. Denn im Betrieb des Getriebes sind das zweite und fünfte Schaltelement zu keinem Zeitpunkt gemeinsam geschlossen. Besonders durch die Ausbildung als formschlüssige Klauen-Schaltelemente eignen sich das zweite und fünfte Schaltelement für eine derartige gemeinsame Betätigung, indem ein Aktuator durch Bewegen eines Schaltelementglieds in eine erste Richtung das zweite Schaltelement einlegt, und durch Bewegen des Schaltelementglieds in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, das fünfte Schaltelement einlegt. In einer Zwischenstellung des Schaltelementglieds befinden sich das zweite und fünfte Schaltelement im geöffneten Zustand. Eine geeignete Rastvorrichtung hält das Schaltelementglied in dieser Zwischenstellung, wodurch der Energiebedarf des Getriebes sinkt. Durch die gemeinsame Betätigungseinrichtung des zweiten und fünften Schaltelements wird der Bauaufwand des Getriebes reduziert.Preferably, the second switching element and the fifth switching element can be actuated by a single actuator. This is because the second and fifth switching elements are never closed together during operation of the transmission. In particular, the design as positive-locking claw switching elements makes the second and fifth switching elements suitable for such joint actuation, in that an actuator engages the second switching element by moving a switching element member in a first direction, and engages the fifth switching element by moving the switching element member in a second direction opposite to the first direction. In an intermediate position of the switching element member, the second and fifth switching elements are in the open state. A suitable locking device holds the switching element member in this intermediate position, which reduces the energy requirement of the transmission. The joint actuation device of the second and fifth switching elements reduces the construction effort of the transmission.

Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Hybridantriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Eingangswelle des Getriebes drehelastisch verbunden ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem Achsgetriebe antriebswirkverbunden, welches das Drehmoment auf Räder des Kraftfahrzeugs verteilt. Der Antriebsstrang ermöglicht mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. Im elektrischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug allein von der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug allein von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Im ersten und zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug durch Zusammenwirken der Verbrennungskraftmaschine und der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben.The transmission can be part of a drive train of a motor vehicle. In addition to the transmission, the hybrid drive train also has an internal combustion engine, which is torsionally connected to the input shaft of the transmission via a torsional vibration damper. The output shaft of the transmission is connected to an axle transmission, which distributes the torque to the wheels of the motor vehicle. The drive train enables several drive modes of the motor vehicle. In electric operating mode, the motor vehicle is driven solely by the first electric machine of the transmission. In purely combustion engine operation, the motor vehicle is driven solely by the internal combustion engine. In the first and second electrodynamic operating modes, the motor vehicle is driven by the interaction of the internal combustion engine and the first electric machine of the transmission.

Während des elektrischen Fahrbetriebs, in dem das Kraftfahrzeug mittels der ersten elektrischen Maschine allein angetrieben wird, ist die Verbrennungskraftmaschine üblicherweise stillgesetzt. Soll aus diesem elektrischen Betriebsmodus heraus in den vierten Vorwärtsgang gewechselt werden, so werden die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Verbrennungskraftmaschine mittels der zweiten elektrischen Maschine auf eine Startdrehzahl gebracht, und anschließend gestartet. Weist das Getriebe statt der zweiten elektrischen Maschine das siebente Schaltelement auf, so wird die Verbrennungskraftmaschine durch teilweises Schließen des siebenten Schaltelements auf die Startdrehzahl gebracht. Ist die Startdrehzahl erreicht, so wird das siebente Schaltelement geöffnet, sodass der Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine nicht auf den Abtrieb wirkt. In einem zweiten Verfahrensschritt werden das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement in einer Schlupfregelung derart betrieben, dass die Drehzahl der Abtriebswelle im Wesentlichen konstant bleibt, wobei eine Toleranz von plus/minus 50 Umdrehungen pro Minute berücksichtigt wird. Vorzugsweise wird dabei das dritte Schaltelement schlupfend geöffnet und gleichzeitig das erste Schaltelement in den Schlupfbetrieb überführt und darin gehalten. Parallel dazu wird durch Regelung der elektrischen Maschine die Drehzahl der ersten Koppelwelle im Wesentlichen auf Null reduziert, wobei ebenso eine Toleranz von plus/minus 50 Umdrehungen pro Minute berücksichtigt wird. Durch die parallel ablaufende Schlupfregelung und Drehzahlregelung der ersten elektrischen Maschine wird das Einlegen des vierten Vorwärtsganges vorbereitet, ohne auf den Abtrieb rückzuwirken. In einem dritten Verfahrensschritt wird das erste Schaltelement vollständig geschlossen. Somit ist der vierte Vorwärtsgang eingelegt. Weist das Getriebe das vierte Schaltelement auf, so wird auch das vierte Schaltelement geschlossen.During electric driving, in which the motor vehicle is driven solely by the first electric machine, the internal combustion engine is usually stopped. If a change to the fourth forward gear is to be made from this electric operating mode, the method steps described below are carried out. In a first method step, the internal combustion engine is brought to a starting speed by means of the second electric machine and then started. If the transmission has the seventh switching element instead of the second electric machine, the internal combustion engine is brought to the starting speed by partially closing the seventh switching element. Once the starting speed has been reached, the seventh switching element is opened so that the starting process of the internal combustion engine can begin. does not affect the output. In a second method step, the first switching element and the third switching element are operated in a slip control such that the speed of the output shaft remains essentially constant, whereby a tolerance of plus/minus 50 revolutions per minute is taken into account. Preferably, the third switching element is opened with slipping and at the same time the first switching element is transferred to slip operation and held there. In parallel, the speed of the first coupling shaft is reduced to essentially zero by controlling the electric machine, whereby a tolerance of plus/minus 50 revolutions per minute is also taken into account. The parallel slip control and speed control of the first electric machine prepares the engagement of the fourth forward gear without having a negative effect on the output. In a third method step, the first switching element is fully closed. The fourth forward gear is thus engaged. If the transmission has the fourth switching element, the fourth switching element is also closed.

Durch Schaltelemente wird, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zugelassen oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen den zwei Bauteilen hergestellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil stillsteht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert.Depending on the operating state, switching elements allow a relative movement between two components or establish a connection for transmitting a torque between the two components. A relative movement is understood to mean, for example, a rotation of two components, whereby the speed of the first component and the speed of the second component differ from one another. In addition, the rotation of only one of the two components is also conceivable, while the other component remains stationary or rotates in the opposite direction.

Zwei Elemente werden als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine durch ein Schaltelement lösbare drehfeste Verbindung besteht. Wenn die Verbindung besteht, so drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl.Two elements are said to be connectable if there is a rotationally fixed connection between them that can be released by a switching element. If the connection exists, such elements rotate at the same speed.

Die Standgetriebeübersetzung definiert das Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad und Hohlrad eines Planetenradsatzes bei drehfestem Steg. Da sich bei einem Minus-Radsatz die Drehrichtung zwischen Sonnenrad und Hohlrad bei drehfestem Steg umkehrt, nimmt die Standgetriebeübersetzung bei einem Minus-Radsatz stets einen negativen Wert an.The stationary gear ratio defines the speed ratio between the sun gear and the ring gear of a planetary gear set when the carrier is fixed against rotation. Since the direction of rotation between the sun gear and the ring gear is reversed when the carrier is fixed against rotation in a minus gear set, the stationary gear ratio always takes on a negative value in a minus gear set.

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

  • 1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 3 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 4 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 5 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 6a zeigt ein Schaltschema des Getriebes, welches das vierte Schaltelement nicht umfasst.
  • 6b zeigt ein Schaltschema des Getriebes, welches das vierte Schaltelement umfasst.
  • 6c zeigt ein Schaltschema des Getriebes, welches das fünfte Schaltelement umfasst.
  • 7 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 8 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • 9 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 10 zeigt ein Schaltschema des Getriebes gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • 11 zeigt eine Schnittdarstellung des Getriebes entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • 12 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 13 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 14 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 15 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 16 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend eines zehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 17 zeigt einen Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug.
  • 18 zeigt einen Verfahrensablauf zum Wechsel ausgehend von einem elektrischen Betriebsmodus in einen Vorwärtsgang während der Fahrt des Kraftfahrzeugs.
  • 19 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Getriebe.
  • 20 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Getriebe.
Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows schematically a transmission according to a first embodiment of the invention.
  • 2 shows a sectional view of the transmission according to the first embodiment.
  • 3 shows schematically a transmission according to a second embodiment of the invention.
  • 4 shows schematically a transmission according to a third embodiment of the invention.
  • 5 shows a sectional view of the transmission according to the third embodiment.
  • 6a shows a shift diagram of the transmission, which does not include the fourth shift element.
  • 6b shows a shift diagram of the transmission, which includes the fourth shift element.
  • 6c shows a shift diagram of the transmission, which includes the fifth shift element.
  • 7 shows schematically a transmission according to a fourth embodiment of the invention.
  • 8th shows a sectional view of the transmission according to the fourth embodiment.
  • 9 shows schematically a transmission according to a fifth embodiment of the invention.
  • 10 shows a circuit diagram of the transmission according to the fifth embodiment.
  • 11 shows a sectional view of the transmission according to the fifth embodiment.
  • 12 shows schematically a transmission according to a sixth embodiment of the invention.
  • 13 shows schematically a transmission according to a seventh embodiment of the invention.
  • 14 shows schematically a transmission according to an eighth embodiment of the invention.
  • 15 shows schematically a transmission according to a ninth embodiment of the invention.
  • 16 shows schematically a transmission according to a tenth embodiment of the invention.
  • 17 shows a drive train for a motor vehicle.
  • 18 shows a procedure for changing from an electrical operating mode into a forward gear while the vehicle is moving.
  • 19 shows a transmission not according to the invention.
  • 20 shows a transmission not according to the invention.

1 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Getriebe G weist eine Eingangswelle GW1, eine Abtriebswelle GW2, einen ersten Planetenradsatz P1 und einen zweiten Planetenradsatz P2 auf. Erster und zweiter Planetenradsatz P1, P2 sind als Minus-Radsätze ausgebildet, und weisen je ein Sonnenrad E11, E12, einen Steg E21, E22 und ein Hohlrad E31, E32 auf. Das Sonnenrad E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Sonnenrad E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden, wodurch eine erste Koppelung V1 zwischen den beiden Planetenradsätzen P1, P2 gebildet wird. Der Steg E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Hohlrad E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden, wodurch eine zweite Koppelung V2 gebildet wird. Erster und zweite Planetenradsatz P1, P2 bilden somit einen sogenannten Simpson-Radsatz. Die Eingangswelle GW1 ist über ein erstes Schaltelement 14 mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2, und über ein zweites Schaltelement 15 mit dem Hohlrad E31 des ersten Planetenradsatzes P1 verbindbar. Die Abtriebswelle GW2 ist ständig mit der zweiten Koppelwelle V2 verbunden. Der Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist über ein drittes Schaltelement 04 drehfest festsetzbar, indem der Steg E22 über das dritte Schaltelement 04 mit einem Gehäuse GG oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes G verbindbar ist. Die Eingangswelle GW1 ist koaxial zur Abtriebswelle GW2 angeordnet. 1 shows schematically a transmission G according to a first embodiment of the invention. The transmission G has an input shaft GW1, an output shaft GW2, a first planetary gear set P1 and a second planetary gear set P2. The first and second planetary gear sets P1, P2 are designed as minus gear sets and each have a sun gear E11, E12, a carrier E21, E22 and a ring gear E31, E32. The sun gear E11 of the first planetary gear set P1 is permanently connected to the sun gear E12 of the second planetary gear set P2, whereby a first coupling V1 is formed between the two planetary gear sets P1, P2. The carrier E21 of the first planetary gear set P1 is permanently connected to the ring gear E32 of the second planetary gear set P2, whereby a second coupling V2 is formed. The first and second planetary gear sets P1, P2 thus form a so-called Simpson gear set. The input shaft GW1 can be connected via a first switching element 14 to the web E22 of the second planetary gear set P2, and via a second switching element 15 to the ring gear E31 of the first planetary gear set P1. The output shaft GW2 is permanently connected to the second coupling shaft V2. The web E22 of the second planetary gear set P2 can be fixed in a rotationally fixed manner via a third switching element 04 in that the web E22 can be connected via the third switching element 04 to a housing GG or to another rotationally fixed component of the transmission G. The input shaft GW1 is arranged coaxially to the output shaft GW2.

Die gewählte Darstellung der Schaltelemente 14, 15, 04 ist lediglich schematisch anzusehen, und soll keinen Rückschluss auf die Bauart der Schaltelemente geben. Das zweite Schaltelement 15 ist als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Das erste und dritte Schaltelement 14, 04 ist je als ein kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, beispielsweise als Lamellen-Schaltelement.The selected representation of the switching elements 14, 15, 04 is to be viewed merely schematically and is not intended to provide any conclusions about the design of the switching elements. The second switching element 15 is designed as a positive-locking switching element, in particular as a claw switching element. The first and third switching elements 14, 04 are each designed as a non-positive switching element, for example as a lamella switching element.

Das Getriebe G weist ferner eine erste elektrische Maschine EM1 auf, welche einen drehfesten Stator S1 und einen drehbaren Rotor R1 umfasst. Die elektrische Maschine EM1 ist dazu eingerichtet sowohl motorisch als auch generatorisch zu wirken. Der Rotor R1 ist mit der ersten Koppelwelle V1 ständig drehfest verbunden.The transmission G also has a first electric machine EM1, which comprises a rotationally fixed stator S1 and a rotatable rotor R1. The electric machine EM1 is designed to act both as a motor and as a generator. The rotor R1 is permanently connected to the first coupling shaft V1 in a rotationally fixed manner.

2 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Getriebe G ist im Wesentlichen symmetrisch um die Achse der Eingangswelle GW1 aufgebaut. Daher ist nur eine Hälfte der Schnittansicht dargestellt. In 2 ist gut zu erkennen, dass das erste und das dritte Schaltelement 14, 04 als kraftschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind, welche durch Federeinrichtungen im geöffneten Zustand gehalten werden, und durch Verschiebung von Betätigungskolben hydraulisch in den geschlossenen Zustand überführbar sind. Das zweite Schaltelement 15 ist als Klauen-Schaltelement ausgebildet, und wird durch axiale Verschiebung eines Mitnehmers betätigt, welcher durch die als Hohlwelle ausgeführte Eingangswelle GW1 hindurchgreift. 2 shows a sectional view of the gearbox G according to the first embodiment. The gearbox G is essentially symmetrical about the axis of the input shaft GW1. Therefore, only one half of the sectional view is shown. In 2 It is clearly visible that the first and third switching elements 14, 04 are designed as force-locking switching elements which are held in the open state by spring devices and can be hydraulically transferred into the closed state by moving the actuating piston. The second switching element 15 is designed as a claw switching element and is actuated by axially moving a driver which passes through the input shaft GW1 designed as a hollow shaft.

3 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe G ein viertes Schaltelement 03 auf, welches dazu eingerichtet ist die erste Koppelwelle V1 schaltbar drehfest festzusetzen. Das vierte Schaltelement 03 ist als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. 3 shows schematically a transmission G according to a second embodiment of the invention. In contrast to the 1 In the first embodiment shown, the transmission G has a fourth switching element 03, which is designed to fix the first coupling shaft V1 in a switchable, rotationally fixed manner. The fourth switching element 03 is designed as a positive-locking switching element, in particular as a claw switching element.

4 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Im Unterschied zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist der erste Planetenradsatz P1 zwei voneinander getrennte Sonnenrad-Segmente E111, E112 auf, welche den gleichen Wirkdurchmesser aufweisen. Durch die gleichen Wirkdurchmesser sind die kinematischen Verhältnisse der beiden Sonnenrad-Segmente E111, E112 ident. Daher können beide Sonnenrad-Segmente E111, E112 funktional als das Sonnenrad E11 des ersten Planetenradsatzes P1 betrachtet werden. Das erste Sonnenrad-Segment E111 ist über ein fünftes Schaltelement 16 mit der Eingangswelle GW1 verbindbar. Die Verbindung zwischen der Abtriebswelle GW2 und der zweiten Koppelwelle V2 verläuft dabei zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten E111, E112 des ersten Planetenradsatzes P1 hindurch. 4 shows schematically a transmission G according to a third embodiment of the invention. In contrast to the 1 In the first embodiment shown, the first planetary gear set P1 has two separate sun gear segments E111, E112, which have the same effective diameter. Due to the same effective diameter, the kinematic relationships of the two sun gear segments E111, E112 are identical. Therefore, both sun gear segments E111, E112 can be functionally regarded as the sun gear E11 of the first planetary gear set P1. The first sun gear segment E111 can be connected to the input shaft GW1 via a fifth switching element 16. The connection between the output shaft GW2 and the second coupling shaft V2 runs between the two sun gear segments E111, E112 of the first planetary gear set P1.

5 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel. Darin ist das geteilte Sonnenrad E11 mit den Sonnenrad-Segmenten E111, E112 gut zu erkennen. Die Anbindung des Stegs E21 des ersten Planetenradsatzes P1 an die Abtriebswelle GW2 ist in der dargestellten Schnittebene nicht dargestellt. Das fünfte Schaltelement 16 ist als Klauen-Schaltelement ausgebildet. Das fünfte Schaltelement 16 und das zweite Schaltelement 15 sind vom gleichen Mitnehmer betätigbar, welcher abschnittsweise durch die als Hohlwelle ausgebildete Eingangswelle GW1 hindurchführt. 5 shows a sectional view of the transmission G according to the third embodiment. The split sun gear E11 with the sun gear segments E111, E112 can be clearly seen. The connection of the web E21 of the first planetary gear set P1 to the output shaft GW2 is not shown in the sectional plane shown. The fifth switching element 16 is designed as a claw switching element. The fifth switching element 16 and the second switching element 15 can be actuated by the same driver, which passes in sections through the input shaft GW1 designed as a hollow shaft.

6a zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den Zeilen des Schaltschemas sind vier Vorwärtsgänge G1 bis G4, zwei elektrodynamische Betriebsmodi EDA1, EDA2 und ein elektrischer Betriebsmodus E1 angeführt. In den Spalten des Schaltschemas ist durch ein X dargestellt, welche der Schaltelemente 04, 14, 15 in welchem Vorwärtsgang G1 bis G4, bzw. Betriebsmodus EDA1, EDA2 und E1 geschlossen sind. Zusätzlich ist eine Spalte vorgesehen, in der die Funktion der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt ist. Dabei ist durch ein ,+' dargestellt, wenn die erste elektrische Maschine EM1 in einem motorischen Betriebspunkt betrieben wird. Durch ein ,-' wird ein Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 in einem generatorischen Betriebspunkt dargestellt. Durch ein ,×' wird ein Abstützbetrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, bei dem der Rotor R1 keine oder nur eine geringe Drehzahl annehmen soll. Durch ein ,+/-' ist ein Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, bei dem je nach Anforderung ein generatorischer oder ein motorischer Betriebspunkt gewählt wird. Dies ist beispielsweise im elektrischen Betriebsmodus E1 der Fall. Durch ein ,◯' ist ein optionaler Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 dargestellt, wobei sowohl motorische als auch generatorische Betriebspunkte möglich sind. 6a shows a shift diagram for the transmission G according to the first embodiment of the invention. The rows of the shift diagram show four forward gears G1 to G4, two electrodynamic operating modes EDA1, EDA2 and one electrical operating mode E1. In the columns of the shift diagram, an X shows which of the shift elements 04, 14, 15 are closed in which forward gear G1 to G4 or operating mode EDA1, EDA2 and E1. In addition, a column is provided in which the function of the first electrical machine EM1 is shown. A '+' shows when the first electrical machine EM1 is operated in a motor operating point. A '-' shows operation of the first electrical machine EM1 in a generator operating point. A '×' shows support operation of the first electrical machine EM1, in which the rotor R1 should not assume any or only a low speed. A '+/-' indicates operation of the first electrical machine EM1, in which a generator or a motor operating point is selected depending on the requirement. This is the case, for example, in the electrical operating mode E1. A '◯' indicates optional operation of the first electrical machine EM1, whereby both motor and generator operating points are possible.

6b zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel das vierte Schaltelement 03 umfasst. Durch Schließen des vierten Schaltelements 03 wird die erste Koppelwelle V1 drehfest festgesetzt. Die erste elektrische Maschine EM1 ist daher im zweiten und vierten Vorwärtsgang G2, G4 des Getriebes G gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiels inaktiv. 6b shows a switching diagram for the transmission G according to the second embodiment of the invention, which, in contrast to the first embodiment, comprises the fourth switching element 03. By closing the fourth switching element 03, the first coupling shaft V1 is fixed in rotation. The first electric machine EM1 is therefore inactive in the second and fourth forward gears G2, G4 of the transmission G according to the second embodiment.

6c zeigt ein Schaltschema für das Getriebe G gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel das fünfte Schaltelement 16 umfasst. Dadurch erhält das Getriebe einen Rückwärtsgang GR, bei dem die Drehrichtung zwischen der Eingangswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 umgekehrt wird. 6c shows a shift diagram for the transmission G according to the third embodiment of the invention, which, in contrast to the first embodiment, comprises the fifth shift element 16. This gives the transmission a reverse gear GR, in which the direction of rotation between the input shaft GW1 and the output shaft GW2 is reversed.

Durch eine beispielhaft gewählte Standgetriebeübersetzung des ersten Planetenradsatzes P1 in der Höhe von -1,70 und des zweiten Planetenradsatzes P2 in der Höhe von -2,00 wird eine gute Gangabstufung sowie eine für die Anwendung im Kraftfahrzeug ausreichende Spreizung erzielt. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die angeführten Standgetriebeübersetzungen lediglich beispielhaft sind, und den Erfindungsgegenstand in keiner Weise auf diese Werte einschränken.By choosing an exemplary stationary gear ratio of -1.70 for the first planetary gear set P1 and -2.00 for the second planetary gear set P2, a good gear ratio and a spread sufficient for use in a motor vehicle are achieved. It should be noted that the stationary gear ratios given are merely examples and do not restrict the subject matter of the invention to these values in any way.

Der erste Vorwärtsgang G1 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements 15 und des dritten Schaltelements 04. Der zweite Vorwärtsgang G2 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements 15 und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements 03 oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle V1 mittels der ersten elektrischen Maschine EM1. Der dritte Vorwärtsgang G3 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements 14 und des zweiten Schaltelements 15. Der vierte Vorwärtsgang G4 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements 14 und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements 03 oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle V1 mittels der ersten elektrischen Maschine EM1.The first forward gear G1 results from closing the second switching element 15 and the third switching element 04. The second forward gear G2 results from closing the second switching element 15 and optionally from closing the fourth switching element 03 or from supporting the first coupling shaft V1 by means of the first electrical machine EM1. The third forward gear G3 results from closing the first switching element 14 and the second switching element 15. The fourth forward gear G4 results from closing the first switching element 14 and optionally from closing the fourth switching element 03 or from supporting the first coupling shaft V1 by means of the first electrical machine EM1.

In einem ersten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA1 ist das zweite Schaltelement 15 geschlossen und alle weiteren Schaltelemente sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle GW1 anliegenden Drehmoments und des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. In einem zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA2 ist das erste Schaltelement 14 geschlossen, und alle weiteren Schaltelemente sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle GW1 anliegenden Drehmoments und des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar. Im ersten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA1 wird die erste elektrische Maschine EM1 generatorisch betrieben. Im zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA2 wird die erste elektrische Maschine EM1 motorisch betrieben.In a first electrodynamic operating mode EDA1, the second switching element 15 is closed and all other switching elements are open. As a result, the torque applied to the output shaft GW2 can be continuously varied by varying the torque applied to the input shaft GW1 and the torque applied to the rotor R1 of the first electrical machine EM1. In a second electrodynamic operating mode EDA2, the first switching element 14 is closed and all other switching elements are open. As a result, the torque applied to the output shaft GW2 can be continuously varied by varying the torque applied to the input shaft GW1 and the torque applied to the rotor R1 of the first electrical machine EM1. In the first electrodynamic operating mode EDA1, the first electrical machine EM1 is operated as a generator. In the second electrodynamic operating mode EDA2, the first electrical machine EM1 is operated as a motor.

Im elektrischen Betriebsmodus E1 ist das dritte Schaltelement 04 geschlossen, und alle weiteren Schaltelemente 14, 15; 03; 16; 17; 12 sind geöffnet. Dadurch ist das an der Abtriebswelle GW2 anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar.In the electrical operating mode E1, the third switching element 04 is closed and all other switching elements 14, 15; 03; 16; 17; 12 are open. As a result, the torque applied to the output shaft GW2 can be continuously varied by varying the torque applied to the rotor R1 of the first electrical machine EM1.

7 zeigt ein Getriebe G gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Getriebe G einen Stufen-Planetenradsatz PS aufweist. Bei rein funktionaler Betrachtung besteht ein Stufen-Planetenradsatz aus zwei Einzelplanetenradsätzen welche einen gemeinsamen Steg und gemeinsame Planetenräder aufweisen, wobei die Planetenräder zwei unterschiedlich große Wirkdurchmesser, also Verzahnungsdurchmesser aufweisen. Im gegebenen Fall weist der Stufen-Planetenradsatz PS ein erstes Sonnenrad-Segment E111' und ein zweites Sonnenrad-Segment E112' auf. Das erste Sonnenrad-Segment E111' kämmt mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Das zweite Sonnenrad-Segment E112' kämmt mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Das einzige Hohlrad E31 kämmt mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. In einer funktionalen Betrachtungsweise ist der erste Planetenradsatz P1 Bestandteil des Stufen-Planetenradsatzes PS, und wird durch das Hohlrad E31, den Steg E21 und das zweite Sonnenrad-Segment E112' gebildet. Durch den Stufen-Planetenradsatz PS wird die Übersetzung des Rückwärtsgangs GR verkürzt, indem die Standgetriebeübersetzung zwischen Hohlrad 31, Steg E21 und erstem Sonnenrad-Segment E111' auf beispielsweise -2,60 erhöht wird. 7 shows a transmission G according to a fourth embodiment of the invention, wherein the transmission G has a stepped planetary gear set PS. From a purely functional perspective, a stepped planetary gear set consists of two individual planetary gear sets which have a common carrier and common planet gears, wherein the planet gears have two different effective diameters, i.e. tooth diameters. In the given case, the stepped planetary gear set PS has a first sun gear segment E111' and a second sun gear segment E112'. The first sun gear segment E111' meshes with the largest larger effective diameter of the planetary gears. The second sun gear segment E112' meshes with the smaller effective diameter of the planetary gears. The only ring gear E31 meshes with the smaller effective diameter of the planetary gears. From a functional perspective, the first planetary gear set P1 is part of the stepped planetary gear set PS and is formed by the ring gear E31, the carrier E21 and the second sun gear segment E112'. The stepped planetary gear set PS shortens the ratio of the reverse gear GR by increasing the stationary gear ratio between the ring gear 31, carrier E21 and the first sun gear segment E111' to, for example, -2.60.

8 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel. Darin ist die Ausbildung des ersten Planetenradsatzes P1 als Bestandteil des Stufen-Planetenradsatzes PS gut zu erkennen. 8th shows a sectional view of the transmission G according to the fourth embodiment. The design of the first planetary gear set P1 as a component of the stepped planetary gear set PS can be clearly seen.

9 zeigt ein Getriebe G gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Stufenplanetenradsatz PS ein zusätzliches Hohlrad E312 aufweist, welches mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufenplanetenradsatzes PS kämmt. Das zusätzliche Hohlrad E312 ist über ein sechstes Schaltelement 17 mit der Eingangswelle GW1 verbindbar. Dadurch wird die Anzahl der Vorwärtsgänge des Getriebes G vergrößert, indem durch Schließen des dritten Schaltelements 04 und des sechsten Schaltelements 17 ein fünfter Vorwärtsgang G5 mit besonders kurzer Übersetzung realisiert wird. In allen übrigen Vorwärtsgängen G1-G4, bzw. Betriebsmodi EDA1, EDA2, E1 ist das sechste Schaltelement 17 geöffnet. 10 zeigt ein Schaltschema des Getriebes G gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. 9 shows a transmission G according to a fifth embodiment of the invention, wherein the stepped planetary gear set PS has an additional ring gear E312, which meshes with the larger effective diameter of the planet gears of the stepped planetary gear set PS. The additional ring gear E312 can be connected to the input shaft GW1 via a sixth shifting element 17. This increases the number of forward gears of the transmission G by closing the third shifting element 04 and the sixth shifting element 17 to create a fifth forward gear G5 with a particularly short gear ratio. In all other forward gears G1-G4, or operating modes EDA1, EDA2, E1, the sixth shifting element 17 is open. 10 shows a circuit diagram of the transmission G according to the fifth embodiment.

11 zeigt eine Schnittansicht des Getriebes G gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Das sechste Schaltelement 16 ist als Klauen-Schaltelement ausgebildet, und wird durch den gleichen Mitnehmer betätigt wie das zweite und das fünfte Schaltelement 15, 16. 11 shows a sectional view of the transmission G according to the fifth embodiment. The sixth switching element 16 is designed as a claw switching element and is actuated by the same driver as the second and fifth switching elements 15, 16.

12 zeigt ein Getriebe G gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Getriebe G eine zweite elektrische Maschine EM2 aufweist. Die zweite elektrische Maschine EM2 umfasst einen drehfesten Stator S2 und einen drehbaren Rotor R2. Der Rotor R2 ist ständig mit der Eingangswelle GW1 verbunden. Ist das Getriebe G Bestandteil des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, so kann durch die zweite elektrische Maschine EM2 eine mit der Eingangswelle GW1 drehfest oder drehelastisch verbundene Verbrennungskraftmaschine VKM auf eine Startdrehzahl gebracht werden. 12 shows a transmission G according to a sixth embodiment of the invention, wherein the transmission G has a second electric machine EM2. The second electric machine EM2 comprises a rotationally fixed stator S2 and a rotatable rotor R2. The rotor R2 is permanently connected to the input shaft GW1. If the transmission G is part of the drive train of a motor vehicle, the second electric machine EM2 can bring an internal combustion engine VKM, which is rotationally fixed or torsionally flexible connected to the input shaft GW1, to a starting speed.

13 zeigt ein Getriebe G gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches alternativ zum sechsten Ausführungsbeispiel anzusehen ist. Das Getriebe G gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel weist anstatt der zweiten elektrischen Maschine EM2 ein siebentes Schaltelement 12 auf, welches dazu eingerichtet ist die Eingangswelle GW1 mit der Abtriebswelle GW2 schaltbar zu verbinden. Das siebente Schaltelement 12 ist dabei als ein lastschaltbares, kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, beispielsweise als Lamellenkupplung. Ist das Getriebe G Bestandteil des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, so kann durch zumindest teilweises Schließen des siebenten Schaltelements 12 eine mit der Eingangswelle GW1 drehfest oder drehelastisch verbundene Verbrennungskraftmaschine VKM auf eine Startdrehzahl gebracht werden, indem die Eingangswelle GW1 mit an der Abtriebswelle GW2 anliegender Leistung angetrieben wird. 13 shows a transmission G according to a seventh embodiment of the invention, which is to be considered an alternative to the sixth embodiment. The transmission G according to the sixth embodiment has, instead of the second electric machine EM2, a seventh switching element 12, which is designed to switchably connect the input shaft GW1 to the output shaft GW2. The seventh switching element 12 is designed as a power-shiftable, non-positive switching element, for example as a multi-plate clutch. If the transmission G is part of the drive train of a motor vehicle, an internal combustion engine VKM, which is connected to the input shaft GW1 in a rotationally fixed or torsionally flexible manner, can be brought to a starting speed by at least partially closing the seventh switching element 12, by driving the input shaft GW1 with power applied to the output shaft GW2.

14 zeigt ein Getriebe G gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Abtriebswelle GW2 nicht koaxial, sondern achsparallel zur Eingangswelle GW1 angeordnet ist. Dazu weist der zweite Planetenradsatz P2 ein geteiltes Sonnenrad E12 mit einem ersten Sonnenrad-Segment E121 und einem zweiten Sonnenrad-Segment E122 auf, welche den gleichen Wirkdurchmesser, also Verzahnungsdurchmesser aufweisen. Somit können beide Sonnenrad-Segmente E121, E122 funktional als Bestandteil der Koppelwelle V1 angesehen werden. Das erste Sonnenrad-Segment E121 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit dem Sonnenrad E11 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig verbunden. Das zweite Sonnenrad-Segment E122 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit dem Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 ständig verbunden. Zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten E121, E122 des zweiten Planetenradsatzes P2 führt die Verbindung zwischen dem ersten Schaltelement 14 und dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 hindurch. Die zweite Koppelwelle V2 ist über einen Stirnradsatz mit der Abtriebswelle GW2 wirkverbunden. 14 shows a transmission G according to an eighth embodiment of the invention, wherein the output shaft GW2 is not arranged coaxially, but axially parallel to the input shaft GW1. For this purpose, the second planetary gear set P2 has a split sun gear E12 with a first sun gear segment E121 and a second sun gear segment E122, which have the same effective diameter, i.e. tooth diameter. Thus, both sun gear segments E121, E122 can be viewed functionally as part of the coupling shaft V1. The first sun gear segment E121 of the second planetary gear set P2 is permanently connected to the sun gear E11 of the first planetary gear set P1. The second sun gear segment E122 of the second planetary gear set P2 is permanently connected to the rotor R1 of the first electric machine EM1. The connection between the first switching element 14 and the web E22 of the second planetary gear set P2 runs between the two sun gear segments E121, E122 of the second planetary gear set P2. The second coupling shaft V2 is operatively connected to the output shaft GW2 via a spur gear set.

Die in 14 dargestellte Ausführungsform ist beispielhaft zu betrachten. Selbstverständlich könnte die Anordnung mit achsparalleler Abtriebswelle GW2 auch in einem Getriebe G verwirklicht werden, welche statt dem Stufen-Planetenradsatz PS einen einfachen Planetenradsatz P1 mit einteiligem Sonnenrad E11 aufweist. Die in 14 dargestellte Ausbildung mit Stufen-Planetenradsatz PS dient lediglich zur Verkürzung der Übersetzung des Rückwärtsgangs GR. Auch die zweite elektrische Maschine EM2 ist lediglich optional anzusehen.In the 14 The embodiment shown is to be considered as an example. Of course, the arrangement with an axially parallel output shaft GW2 could also be implemented in a gearbox G, which has a simple planetary gear set P1 with a one-piece sun gear E11 instead of the stepped planetary gear set PS. 14 The design shown with stepped planetary gear set PS only serves to shorten the ratio of the reverse gear GR. The second electric machine EM2 is also only to be viewed as optional.

15 zeigt ein Getriebe G gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine dritte elektrische Maschine EM3 vorgesehen ist, welche einen drehfesten Stator S3 und einen drehbaren Rotor R3 aufweist. Der Rotor R3 der dritten elektrischen Maschine EM2 ist mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig verbunden. Durch die dritte elektrische Maschine EM3 wird die Funktionsvariabilität des Getriebes G verbessert, da sie einen zusätzlichen Freiheitsgrad zur Verfügung stellt. Das vierte Schaltelement 03 ist lediglich optional vorgesehen. 15 shows a transmission G according to a ninth embodiment of the invention, wherein a third electric machine EM3 is provided, which has a rotationally fixed stator S3 and a rotating rotor R3. The rotor R3 of the third electric machine EM2 is permanently connected to the web E22 of the second planetary gear set P2. The third electric machine EM3 improves the functional variability of the transmission G, as it provides an additional degree of freedom. The fourth switching element 03 is only provided optionally.

16 zeigt ein Getriebe G gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 wechselweise mit der ersten Koppelwelle V1 oder dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbindbar ist. Dazu sind zusätzliche Schaltelemente 05, 06 vorgesehen, welche eine schalbare Verbindung zwischen dem Rotor R1 und der ersten Koppelwelle V1, bzw. dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 herstellen. 16 shows a transmission G according to a tenth embodiment of the invention, wherein the rotor R1 of the first electric machine EM1 can be alternately connected to the first coupling shaft V1 or the web E22 of the second planetary gear set P2. For this purpose, additional switching elements 05, 06 are provided, which produce a switchable connection between the rotor R1 and the first coupling shaft V1, or the web E22 of the second planetary gear set P2.

17 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist eine Verbrennungskraftmaschine VKM auf, die über einen Torsionsschwingungsdämpfer TS mit der Eingangswelle GW1 des Getriebes G verbunden ist. Die Abtriebswelle GW2 ist mit einem Achsgetriebe AG antriebswirkverbunden. Vom Achsgetriebe AG ausgehend wird die Leistung, die an der Abtriebswelle GW2 anliegt, auf Räder DW des Kraftfahrzeugs verteilt. Im motorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 wird dem Stator S1 über einen nicht dargestellten Wechselrichter elektrische Leistung zugeführt. Im generatorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine EM1 führt der Stator S1 dem Wechselrichter elektrische Leistung zu. Der Wechselrichter wandelt dabei die Gleichspannung eines nicht dargestellten Energiespeichers in eine für die erste elektrische Maschine EM1 geeignete Wechselspannung, und umgekehrt. In 17 ist das Getriebe G entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Der Hybridantriebsstrang könnte mit jeder Ausführungsform des Getriebes G aufgebaut sein. 17 shows a schematic of a drive train of a motor vehicle. The drive train has an internal combustion engine VKM, which is connected to the input shaft GW1 of the transmission G via a torsional vibration damper TS. The output shaft GW2 is connected to an axle transmission AG. Starting from the axle transmission AG, the power that is present at the output shaft GW2 is distributed to wheels DW of the motor vehicle. When the first electric machine EM1 is in motor operation, electrical power is supplied to the stator S1 via an inverter (not shown). When the first electric machine EM1 is in generator operation, the stator S1 supplies electrical power to the inverter. The inverter converts the direct voltage of an energy storage device (not shown) into an alternating voltage suitable for the first electric machine EM1, and vice versa. In 17 the transmission G is shown according to the first embodiment. This is to be regarded as an example only. The hybrid drive train could be constructed with any embodiment of the transmission G.

18 zeigt einen Verfahrensablauf des Getriebes G zum Wechsel ausgehend vom elektrischen Betriebsmodus E1 in den vierten Vorwärtsgang G4 während der Fahrt des Kraftfahrzeugs. In einem ersten Verfahrensschritt ST1 wird die Verbrennungskraftmaschine VKM mittels der zweiten elektrischen Maschine EM2 oder durch zumindest teilweises Schließen des siebenten Schaltelements 12 auf eine Startdrehzahl gebracht und anschließend gestartet. In einem zweiten Verfahrensschritt ST2 wird das erste Schaltelement 14 und das dritte Schaltelement 04 in einer Schlupfregelung betrieben. Dabei bleibt die Drehzahl der Abtriebswelle GW2 im Wesentlichen konstant, sodass sich nur geringe Änderungen an der Drehzahl ergeben, beispielweise im Bereich von plus/minus 25 Umdrehungen pro Minute. Durch Regelung der ersten elektrischen Maschine EM1 wird die Drehzahl der ersten Koppelwelle V1 im Wesentlichen so weit reduziert, sodass sich nur eine geringe Drehzahl an der ersten Koppelwelle V1 ergibt, beispielsweise plus/minus 25 Umdrehungen pro Minute. In einem dritten Verfahrensschritt ST3 wird das erste Schaltelement 14 vollständig geschlossen. 18 shows a process sequence of the transmission G for changing from the electric operating mode E1 to the fourth forward gear G4 while the motor vehicle is driving. In a first process step ST1, the internal combustion engine VKM is brought to a starting speed by means of the second electric machine EM2 or by at least partially closing the seventh switching element 12 and then started. In a second process step ST2, the first switching element 14 and the third switching element 04 are operated in a slip control. The speed of the output shaft GW2 remains essentially constant, so that only small changes in the speed result, for example in the range of plus/minus 25 revolutions per minute. By controlling the first electric machine EM1, the speed of the first coupling shaft V1 is essentially reduced to such an extent that only a low speed results on the first coupling shaft V1, for example plus/minus 25 revolutions per minute. In a third process step ST3, the first switching element 14 is completely closed.

19 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Getriebe G'. Im Unterschied zu dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes G ist der Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 mit dem Steg E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden. Die erste Koppelwelle V1 ist über das vierte Schaltelement 03 drehfest festsetzbar. 19 shows a gear G' not according to the invention. In contrast to the gear G' shown in 4 In the third exemplary embodiment of the transmission G according to the invention shown, the rotor R1 of the first electric machine EM1 is connected to the web E22 of the second planetary gear set P2. The first coupling shaft V1 can be fixed in a rotationally fixed manner via the fourth switching element 03.

20 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Getriebe G''. Im Unterschied zu dem in 19 dargestellten Getriebe G' weist das Getriebe G'' das dritte Schaltelement 04 nicht auf. Im ersten Vorwärtsgang G1 erfolgt die Abstützung des Stegs E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 daher mittels der ersten elektrischen Maschine EM1, wobei der Rotor R1 keine oder nur eine geringe Drehzahl annimmt. 20 shows a non-inventive transmission G''. In contrast to the transmission shown in 19 Unlike the gearbox G' shown, the gearbox G'' does not have the third switching element 04. In the first forward gear G1, the support of the web E22 of the second planetary gear set P2 is therefore carried out by means of the first electric machine EM1, with the rotor R1 assuming no or only a low speed.

Die in 19 und 20 dargestellten Getriebe G', G'' ermöglichen ebenso einen elektrischen Antriebsmodus, in dem das vierte Schaltelement 03 geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geschlossen sind. Der zweite elektrodynamische Betriebsmodus EDA2 ist in diesen Getrieben G', G'' nicht möglich, da sich das erste Schaltelement 14 und der Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine EM1 auf der selben Welle befinden. Das vierte Schaltelement 03 ist in den Getrieben G', G'' vorzugsweise als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet.In the 19 and 20 The gearboxes G', G'' shown also enable an electric drive mode in which the fourth switching element 03 is closed and all other switching elements are closed. The second electrodynamic operating mode EDA2 is not possible in these gearboxes G', G'' because the first switching element 14 and the rotor R1 of the first electric machine EM1 are on the same shaft. The fourth switching element 03 in the gearboxes G', G'' is preferably designed as a force-locking switching element.

BezugszeichenReference symbol

G, G', G''G, G', G''
Getriebetransmission
GW1GW1
EingangswelleInput shaft
GW2GW2
AbtriebswelleOutput shaft
P1P1
Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
P2P2
Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
PSPS
StufenplanetenradsatzStepped planetary gear set
E11E11
Sonnenrad des ersten PlanetenradsatzesSun gear of the first planetary gear set
E111E111
Erstes Sonnenrad-SegmentFirst sun gear segment
E112E112
Zweites Sonnenrad-SegmentSecond sun gear segment
E21E21
Steg des ersten PlanetenradsatzesWeb of the first planetary gear set
E31E31
Hohlrad des ersten PlanetenradsatzesRing gear of the first planetary gear set
E312E312
Zusätzliches HohlradAdditional ring gear
E12E12
Sonnenrad des zweiten PlanetenradsatzesSun gear of the second planetary gear set
E121E121
Erstes Sonnenrad-SegmentFirst sun gear segment
E122E122
Zweites Sonnenrad-SegmentSecond sun gear segment
E22E22
Steg des zweiten PlanetenradsatzesWeb of the second planetary gear set
E32E32
Hohlrad des zweiten PlanetenradsatzesRing gear of the second planetary gear set
V1V1
Erste KoppelwelleFirst coupling shaft
V2V2
Zweite KoppelwelleSecond coupling shaft
1414
Erstes SchaltelementFirst switching element
1515
Zweites SchaltelementSecond switching element
0404
Drittes SchaltelementThird switching element
0303
Viertes SchaltelementFourth switching element
0505
Zusätzliches SchaltelementAdditional switching element
0606
Zusätzliches SchaltelementAdditional switching element
1616
Fünftes SchaltelementFifth switching element
1717
Sechstes SchaltelementSixth switching element
1212
Siebentes SchaltelementSeventh switching element
EM1EM1
Erste elektrische MaschineFirst electric machine
R1R1
Rotor der ersten elektrischen MaschineRotor of the first electric machine
S1S1
Stator der ersten elektrischen MaschineStator of the first electric machine
EM2EM2
Zweite elektrische MaschineSecond electric machine
R2R2
Rotor der zweiten elektrischen MaschineRotor of the second electric machine
S2S2
Stator der zweiten elektrischen MaschineStator of the second electrical machine
EM3EM3
Dritte elektrische MaschineThird electric machine
R3R3
Rotor der dritten elektrischen MaschineRotor of the third electric machine
S3S3
Stator der dritten elektrischen MaschineStator of the third electrical machine
G1-G5G1-G5
Erster bis fünfter VorwärtsgangFirst to fifth forward gear
GRGR
RückwärtsgangReverse gear
EDA1EDA1
Erster elektrodynamischer BetriebsmodusFirst electrodynamic operating mode
EDA2EDA2
Zweiter elektrodynamischer BetriebsmodusSecond electrodynamic operating mode
E1E1
Elektrischer BetriebsmodusElectrical operating mode
VKMVKM
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
DWDW
RäderWheels
AGAG
AchsgetriebeAxle gear
TSTS
TorsionsschwingungsdämpferTorsional vibration damper

Claims (22)

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einem ersten Planetenradsatz (P1), einem zweiten Planetenradsatz (P2), und zumindest einem ersten Schaltelement (14), einem zweiten Schaltelement (15) und einem dritten Schaltelement (04), wobei der erste und der zweite Planetenradsatz (P1, P2) als Minus-Radsätze ausgebildet sind, wobei ein Sonnenrad (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Sonnenrad (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer ersten Koppelwelle (V1) ist, wobei ein Steg (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Hohlrad (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer zweiten Koppelwelle (V2) ist, wobei die Eingangswelle (GW1) über das zweite Schaltelement (15) mit einem Hohlrad (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) an die zweite Koppelwelle (V2) unmittelbar angebunden ist, wobei der Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) durch Schließen des dritten Schaltelements (04) drehfest festsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (GW1) über das erste Schaltelement (14) mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist, wobei das Getriebe (G) eine erste elektrische Maschine (EM1) mit einem drehfesten Stator (S1) und einem drehbaren Rotor (R1) aufweist, wobei der Rotor (R1) mit der ersten Koppelwelle (V1) entweder ständig oder schaltbar verbunden ist, wobei das erste und dritte Schaltelement (14, 04) als lastschaltbare Schaltelemente ausgebildet sind, welche im geschlossenen Zustand eine kraftschlüssige Verbindung herstellen, und wobei das zweite Schaltelement (15) als ein formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.Transmission (G) for a motor vehicle, with an input shaft (GW1), an output shaft (GW2), a first planetary gear set (P1), a second planetary gear set (P2), and at least one first shifting element (14), a second shifting element (15) and a third shifting element (04), wherein the first and the second planetary gear set (P1, P2) are designed as minus gear sets, wherein a sun gear (E11) of the first planetary gear set (P1) is permanently connected to a sun gear (E12) of the second planetary gear set (P2) and is thus part of a first coupling shaft (V1), wherein a web (E21) of the first planetary gear set (P1) is permanently connected to a ring gear (E32) of the second planetary gear set (P2) and is thus part of a second coupling shaft (V2), wherein the input shaft (GW1) is connected via the second shifting element (15) to a ring gear (E31) of the first planetary gear set (P1), the output shaft (GW2) being directly connected to the second coupling shaft (V2), the web (E22) of the second planetary gear set (P2) being able to be fixed in a rotationally fixed manner by closing the third switching element (04), characterized in that the input shaft (GW1) is able to be connected to the web (E22) of the second planetary gear set (P2) via the first switching element (14), the transmission (G) having a first electric machine (EM1) with a rotationally fixed stator (S1) and a rotatable rotor (R1), the rotor (R1) being connected to the first coupling shaft (V1) either permanently or switchably, the first and third switching elements (14, 04) being designed as load-switchable switching elements which produce a non-positive connection when closed, and the second switching element (15) being designed as a positive switching element. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) ein viertes Schaltelement (03) aufweist, welches als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (03) die erste Koppelwelle (V1) drehfest festsetzbar ist.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 1 , characterized in that the transmission (G) has a fourth switching element (03) which is designed as a positive switching element, wherein the first coupling shaft (V1) can be fixed in a rotationally fixed manner by closing the fourth switching element (03). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch selektive Betätigung des ersten, zweiten, dritten und gegebenenfalls des vierten Schaltelements (14, 15, 04; 03) vier Vorwärtsgänge (G1, G2, G3, G4) zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) vorzugsweise automatisiert schaltbar sind, wobei sich - der erste Vorwärtsgang (G1) durch Schließen des zweiten Schaltelements (15) und des dritten Schaltelements (04), - der zweite Vorwärtsgang (G2) durch Schließen des zweiten Schaltelements (15) und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements (03) oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle (V1) mittels der ersten elektrischen Maschine (EM1), - der dritte Vorwärtsgang (G3) durch Schließen des ersten Schaltelements (14) und des zweiten Schaltelements (15), und - der vierte Vorwärtsgang (G4) sich durch Schließen des ersten Schaltelements (14) und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements (03) oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle (V1) mittels der ersten elektrischen Maschine (EM1) ergibt.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 1 or Claim 2 , characterized in that by selective actuation of the first ten, second, third and optionally the fourth shifting element (14, 15, 04; 03), four forward gears (G1, G2, G3, G4) between the input shaft (GW1) and the output shaft (GW2) can be switched, preferably automatically, whereby - the first forward gear (G1) is switched by closing the second shifting element (15) and the third shifting element (04), - the second forward gear (G2) is switched by closing the second shifting element (15) and optionally by closing the fourth shifting element (03) or by supporting the first coupling shaft (V1) by means of the first electric machine (EM1), - the third forward gear (G3) is switched by closing the first shifting element (14) and the second shifting element (15), and - the fourth forward gear (G4) is switched by closing the first shifting element (14) and optionally by closing the fourth shifting element (03) or by supporting the first coupling shaft (V1) by means of the first electrical machine (EM1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) ein fünftes Schaltelement (16) aufweist, wobei die Eingangswelle (GW1) über das fünfte Schaltelement (16) mit dem Sonnenrad (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbindbar ist, wobei das fünfte Schaltelement (16) als ein formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, wobei sich durch Schließen des fünften Schaltelements (16) und des dritten Schaltelements (04) ein Rückwärtsgang (GR) zwischen der Eingangswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) ergibt.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (G) has a fifth shifting element (16), wherein the input shaft (GW1) can be connected to the sun gear (E11) of the first planetary gear set (P1) via the fifth shifting element (16), wherein the fifth shifting element (16) is designed as a positive-locking shifting element, wherein closing the fifth shifting element (16) and the third shifting element (04) results in a reverse gear (GR) between the input shaft (GW1) and the output shaft (GW2). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) ein geteiltes Sonnenrad (E11) mit einem ersten Sonnenrad-Segment (E111) und einem zweiten Sonnenrad-Segment (E112) aufweist, wobei das erste Sonnenrad-Segment (E111) über das fünfte Schaltelement (16) mit der Eingangswelle (GW1) verbindbar ist, und wobei das zweite Sonnenrad-Segment (E112) mit dem Sonnenrad (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 4 , characterized in that the first planetary gear set (P1) has a split sun gear (E11) with a first sun gear segment (E111) and a second sun gear segment (E112), wherein the first sun gear segment (E111) is connectable to the input shaft (GW1) via the fifth switching element (16), and wherein the second sun gear segment (E112) is permanently connected to the sun gear (E12) of the second planetary gear set (P2). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) als Bestandteil eines Stufen-Planetenradsatzes (PS) ausgebildet ist, dessen Planetenräder zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen, wobei das zweite Sonnenrad-Segment (E112') Bestandteil des ersten Planetenradsatzes (P1) ist und mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder kämmt, und wobei das erste Sonnenrad-Segment (E111') mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder kämmt.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 5 , characterized in that the first planetary gear set (P1) is designed as a component of a stepped planetary gear set (PS), the planet gears of which have two different effective diameters, wherein the second sun gear segment (E112') is a component of the first planetary gear set (P1) and meshes with the smaller effective diameter of the planet gears, and wherein the first sun gear segment (E111') meshes with the larger effective diameter of the planet gears. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufen-Planetenradsatz (PS) ein zusätzliches Hohlrad (E312) aufweist, welches mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufen-Planetenradsatzes (PS) kämmt, wobei das zusätzliche Hohlrad (E312) über ein sechstes Schaltelement (17) mit der Eingangswelle (GW1) verbindbar ist.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 6 , characterized in that the stepped planetary gear set (PS) has an additional ring gear (E312) which meshes with the larger effective diameter of the planet gears of the stepped planetary gear set (PS), wherein the additional ring gear (E312) can be connected to the input shaft (GW1) via a sixth switching element (17). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das sechste Schaltelement (17) als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 7 , characterized in that the sixth switching element (17) is designed as a positive-locking switching element. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten bis vierten Vorwärtsgang (G1-G4) das sechste Schaltelement (17) geöffnet ist, wobei in einem fünften Vorwärtsgang (G5) das sechste Schaltelement (17) und das dritte Schaltelement (04) geschlossen sind.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 7 or Claim 8 , characterized in that in the first to fourth forward gears (G1-G4) the sixth switching element (17) is open, wherein in a fifth forward gear (G5) the sixth switching element (17) and the third switching element (04) are closed. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der zweiten Koppelwelle (V2) und der Abtriebswelle (GW2) zwischen dem ersten und dem zweiten Sonnenrad-Segment (E111, E112) hindurchführt, wobei die Eingangswelle (GW1) und die Abtriebswelle (GW2) koaxial zueinander angeordnet sind.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that a connection between the second coupling shaft (V2) and the output shaft (GW2) passes between the first and the second sun gear segment (E111, E112), wherein the input shaft (GW1) and the output shaft (GW2) are arranged coaxially to one another. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (P2) ein geteiltes Sonnenrad (E12) mit einem ersten Sonnenrad-Segment (E121) und einem zweiten Sonnenrad-Segment (E122) aufweist, wobei die beiden Sonnenrad-Segmente (E121, E122) des zweiten Planetenradsatzes (P2) den gleichen Wirkdurchmesser aufweisen, wodurch beide Sonnenrad-Segmente (E121, E122) des zweiten Planetenradsatzes (P2) als Bestandteil der ersten Koppelwelle (V1) anzusehen sind, wobei das erste Sonnenrad-Segment (E121) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mit dem Sonnenrad (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig verbunden ist, wobei das zweite Sonnenrad-Segment (E122) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mit dem Rotor (R1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) verbunden oder verbindbar ist, wobei eine Verbindung zwischen dem ersten Schaltelement (14) und dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) zwischen dem ersten und zweiten Sonnenrad-Segment (E121, E122) des zweiten Planetenradsatzes (P2) hindurchführt, und wobei die Abtriebswelle (GW2) achsparallel zur Eingangswelle (GW1) angeordnet ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that the second planetary gear set (P2) has a split sun gear (E12) with a first sun gear segment (E121) and a second sun gear segment (E122), wherein the two sun gear segments (E121, E122) of the second planetary gear set (P2) have the same effective diameter, whereby both sun gear segments (E121, E122) of the second planetary gear set (P2) are to be regarded as part of the first coupling shaft (V1), wherein the first sun gear segment (E121) of the second planetary gear set (P2) is permanently connected to the sun gear (E11) of the first planetary gear set (P1), wherein the second sun gear segment (E122) of the second planetary gear set (P2) is connected or connectable to the rotor (R1) of the first electric machine (EM1), wherein a connection between the first Switching element (14) and the web (E22) of the second planetary gear set (P2) between the first and second sun gear segments (E121, E122) of the second planetary gear set (P2), and wherein the output shaft (GW2) is arranged axially parallel to the input shaft (GW1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine zweite elektrische Maschine (EM2) mit einem drehfesten Stator (S2) und einem drehbaren Rotor (R2) aufweist, wobei der Rotor (R2) der zweiten elektrischen Maschine (EM2) ständig mit der Eingangswelle (GW1) verbunden ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the transmission (G) has a second electric machine (EM2) with a non-rotatable stator (S2) and a rotatable rotor (R2), wherein the rotor (R2) of the second electric machine (EM2) is permanently connected to the input shaft (GW1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) ein siebentes Schaltelement (12) aufweist, wobei durch Schließen des siebentes Schaltelements (12) die Eingangswelle (GW1) mit der Abtriebswelle (GW2) verbindbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the transmission (G) has a seventh switching element (12), wherein by closing the seventh switching element (12) the input shaft (GW1) can be connected to the output shaft (GW2). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine dritte elektrische Maschine (EM3) mit einem drehfesten Stator (S3) und einem drehbaren Rotor (R3) aufweist, wobei der Rotor (R3) der dritten elektrischen Maschine (EM3) mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) entweder ständig oder schaltbar verbunden ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (G) has a third electric machine (EM3) with a rotationally fixed stator (S3) and a rotatable rotor (R3), wherein the rotor (R3) of the third electric machine (EM3) is connected to the web (E22) of the second planetary gear set (P2) either permanently or switchably. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) wechselweise mit der ersten Koppelwelle (V1) oder mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the Claims 1 until 14 , characterized in that the rotor (R1) of the first electric machine (EM1) can be alternately connected to the first coupling shaft (V1) or to the web (E22) of the second planetary gear set (P2). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA1) das zweite Schaltelement (15) geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente (14, 04; 03; 16; 17; 12) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle (GW1) anliegenden Drehmoments und des am Rotor (R1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in a first electrodynamic operating mode (EDA1) the second switching element (15) is closed and all further switching elements (14, 04; 03; 16; 17; 12) are open, wherein the torque applied to the output shaft (GW2) is continuously variable by varying the torque applied to the input shaft (GW1) and the torque applied to the rotor (R1) of the first electric machine (EM1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA2) das erste Schaltelement (14) geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente (15, 04; 03; 16; 17; 12) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des an der Eingangswelle (GW1) anliegenden Drehmoments und des am Rotor (R1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in a second electrodynamic operating mode (EDA2) the first switching element (14) is closed and all further switching elements (15, 04; 03; 16; 17; 12) are open, wherein the torque applied to the output shaft (GW2) is continuously variable by varying the torque applied to the input shaft (GW1) and the torque applied to the rotor (R1) of the first electric machine (EM1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem elektrischen Betriebsmodus (E1) das dritte Schaltelement (04) geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente (14, 15; 03; 16; 17; 12) geöffnet sind, wobei das an der Abtriebswelle (GW2) anliegende Drehmoment durch Variation des am Rotor (R1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) anliegenden Drehmoments stufenlos veränderbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in an electrical operating mode (E1) the third switching element (04) is closed and all further switching elements (14, 15; 03; 16; 17; 12) are open, wherein the torque applied to the output shaft (GW2) is continuously variable by varying the torque applied to the rotor (R1) of the first electrical machine (EM1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Schaltelemente (14, 15, 04; 03; 16; 17; 12) mittels einem geschlossenen Hydrauliksystems, welches einen Druckspeicher umfasst, oder mittels einem elektromechanischen Betätigungssystem betätigbar sind.Transmission (G) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that all switching elements (14, 15, 04; 03; 16; 17; 12) can be actuated by means of a closed hydraulic system which comprises a pressure accumulator or by means of an electromechanical actuation system. Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (15) und das fünfte Schaltelement (16) durch einen einzigen Aktuator betätigbar sind.Gearbox (G) for a motor vehicle according to Claim 19 , characterized in that the second switching element (15) and the fifth switching element (16) can be actuated by a single actuator. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine (VKM), ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 sowie ein mit Rädern (DW) des Kraftfahrzeugs verbundenes Achsgetriebe (AG) aufweist, wobei die Eingangswelle (GW1) des Getriebes (G) über zumindest einen Torsionsschwingungsdämpfer (TS) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM) ständig drehelastisch verbunden ist und die Abtriebswelle (GW2) des Getriebes (G) mit dem Achsgetriebe (AG) antriebswirkverbunden ist, wobei das Kraftfahrzeug in den vier, bzw. fünf Vorwärtsgängen (G1-G4; G5) von der Verbrennungskraftmaschine (VKM) allein antreibbar ist, wobei das Kraftfahrzeug im ersten und zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus (EDA1, EDA2) durch Zusammenwirkung der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und der ersten elektrischen Maschine (EM1) antreibbar ist, und wobei das Kraftfahrzeug im elektrischen Betriebsmodus (E1) von der ersten elektrischen Maschine (EM1) allein antreibbar ist.Drive train for a motor vehicle, wherein the drive train comprises an internal combustion engine (ICE), a transmission (G) according to one of the Claims 1 until 20 and an axle transmission (AG) connected to wheels (DW) of the motor vehicle, wherein the input shaft (GW1) of the transmission (G) is constantly torsionally elastically connected to the internal combustion engine (VKM) via at least one torsional vibration damper (TS) and the output shaft (GW2) of the transmission (G) is drive-connected to the axle transmission (AG), wherein the motor vehicle can be driven in the four or five forward gears (G1-G4; G5) by the internal combustion engine (VKM) alone, wherein the motor vehicle can be driven in the first and second electrodynamic operating modes (EDA1, EDA2) by the interaction of the internal combustion engine (VKM) and the first electric machine (EM1), and wherein the motor vehicle can be driven in the electric operating mode (E1) by the first electric machine (EM1) alone. Verfahren zum Betrieb eines Antriebstranges nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wechsel ausgehend vom elektrischen Betriebsmodus (E1) in den vierten Vorwärtsgang (G4) während der Fahrt des Fahrzeugs - in einem ersten Verfahrensschritt (ST1) die Verbrennungskraftmaschine (VKM) mittels der zweiten elektrischen Maschine (EM2) oder durch zumindest teilweises Schließen und anschließendes Öffnen des siebenten Schaltelements (12) auf eine Startdrehzahl gebracht wird, um ein Starten der Verbrennungskraftmaschine (VKM) zu ermöglichen, - in einem zweiten Verfahrensschritt (ST2) das erste Schaltelement (14) und das dritte Schaltelement (04) durch eine Schlupfregelung derart betrieben werden, dass die Drehzahl der Abtriebswelle (GW2) im Wesentlichen konstant bleibt, wobei durch Regelung der ersten elektrischen Maschine (EM1) die Drehzahl der ersten Koppelwelle (V1) reduziert wird, und - in einem dritten Verfahrensschritt (ST3) das erste Schaltelement (14) vollständig geschlossen wird.Method for operating a drive train according to Claim 21 , characterized in that for changing from the electric operating mode (E1) to the fourth forward gear (G4) while the vehicle is driving - in a first method step (ST1) the internal combustion engine (VKM) is brought to a starting speed by means of the second electric machine (EM2) or by at least partially closing and then opening the seventh switching element (12) in order to enable the internal combustion engine (VKM) to be started, - in a second method step (ST2) the first switching element (14) and the third switching element (04) are operated by a slip control in such a way that the speed of the output shaft (GW2) remains essentially constant, wherein the speed of the first coupling shaft (V1) is reduced by controlling the first electrical machine (EM1), and - in a third method step (ST3) the first switching element (14) is completely closed.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800006894A1 (en) * 2018-07-03 2020-01-03 TRANSMISSION FOR INDUSTRIAL AND AGRICULTURAL VEHICLES
CN110816248B (en) * 2018-08-08 2020-12-08 广州汽车集团股份有限公司 Power transmission system of hybrid vehicle and hybrid vehicle
DE102018215226A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102018215232A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102018215237A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102022201819B4 (en) 2022-02-22 2024-03-21 Zf Friedrichshafen Ag Transmission, motor vehicle drive train, motor vehicle and method for operating a transmission

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6592484B1 (en) 1999-08-09 2003-07-15 Gregory A. Schultz Transmission gearbox for parallel hybrid electric vehicles
DE102011117863A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Electrically adjustable transmission
DE112006002537B4 (en) 2005-09-29 2012-08-02 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Electrically adjustable multi-mode transmissions comprising two planetary gear sets with two fixed connections and a coupled drive
DE102013225208A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Zf Friedrichshafen Ag transmission
DE102014204009A1 (en) 2014-03-05 2015-09-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multi-speed planetary gear system as a component of the drive train of a motor vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0905033D0 (en) * 2009-03-24 2009-05-06 Nexxtdrive Ltd Transmission systems
DE102012219733A1 (en) * 2012-10-29 2014-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Multi-speed planetary coupling gear for internal combustion engine, has mechanical output which is introduced in assigned planetary wheel sets from electric machine by shaft of planetary wheel seat

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6592484B1 (en) 1999-08-09 2003-07-15 Gregory A. Schultz Transmission gearbox for parallel hybrid electric vehicles
DE112006002537B4 (en) 2005-09-29 2012-08-02 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Electrically adjustable multi-mode transmissions comprising two planetary gear sets with two fixed connections and a coupled drive
DE102011117863A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Electrically adjustable transmission
DE102013225208A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Zf Friedrichshafen Ag transmission
DE102014204009A1 (en) 2014-03-05 2015-09-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multi-speed planetary gear system as a component of the drive train of a motor vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NUMAZAWA, Akio [et al.]: Toyota four-speed automatic transmission with overdrive.. In: SAE technical paper 780097, 1978, 1 - 13. [Society of Automotive engineers]

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