Nutzfahrzeug, sowie Kraftfahrzeuqantriebsstrang

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein landwirtschaftli- ches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle, eine Ab- triebswelle, einen ersten Variator, einen zweiten Variator, sowie einen ersten Plane- tenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, wobei sich die Planetenradsätze jeweils aus mehreren Elementen zusammensetzen, wobei ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement, ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahr- zeug, welcher ein vorgenanntes Kraftfahrzeuggetriebe umfasst.

Bei landwirtschaftlichen und auch kommunalen Nutzfahrzeugen sind aufgrund des breiten Aufgabenfeldes unterschiedliche Fahrbereiche darzustellen, was bei einem Getriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges eine große Spreizung zwischen einer lang- samsten und einer schnellsten Übersetzung notwendig macht. Neben in Gruppen- bauweise ausgeführten Getrieben kommen häufig auch stufen lose Getriebe zur An- wendung, bei welchen im Rahmen einer Leistungsverzweigung zumeist eine mecha- nische Leistungsübertragung und eine hydrostatische Leistungsübertragung mitei- nander kombiniert werden. Dabei wird innerhalb des Getriebes der Betrieb eines me- chanischen Getriebeteils mit dem eines hydrostatischen Getriebeteils überlagert, so dass sich ein Betrieb des Nutzfahrzeuges vom Stillstand bis zur Endgeschwindigkeit stufenlos und zugkraftunterbrechungsfrei realisieren lässt.

Aus der DE 10 2008 001 612 A1 geht ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein landwirt- schaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug hervor, wobei sich dieses Kraftfahrzeug- getriebe dabei aus einem mechanischen Getriebeteil und einem hydrostatischen Ge- triebeteil zusammensetzt. Hierbei sind zwischen einer Antriebswelle und einer Ab- triebswelle drei Planetenradsätze angeordnet, die dabei gemeinsam mit einer nach- geschalteten Wendeeinheit den mechanischen Getriebeteil des Getriebes bilden, wo- bei dieser über die selektive Betätigung von Schaltelementen auf unterschiedliche Art und Weisen mit dem hydrostatischen Getriebeteil kombiniert werden kann, wel- cher sich aus zwei als Hydrostaten ausgeführten Variatoren zusammensetzt.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Auf- gabe der vorliegenden Erfindung, ein stufen loses Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, welches sich durch eine kompakte Bauweise und einen niedrigen Herstellungsauf- wand auszeichnet.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen An- sprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraft- fahrzeugantriebsstrang, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 16.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeuggetriebe eine Antriebswelle, eine Ab- triebswelle, einen ersten Variator, einen zweiten Variator sowie einen ersten Plane- tenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz. Dabei setzen sich die Planetenradsätze jeweils aus mehreren Elementen zusammen, wobei jeder Planetenradsatz hierbei bevorzugt jeweils ein erstes Element, ein zweites Ele- ment und ein drittes Element aufweist. Zudem sind ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement, ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden können.

Erfindungsgemäß sind also neben drei Planetenradsätzen, die gemeinsam einem mechanischen Getriebeteil des Getriebes zugeordnet sind, zudem zwei Variatoren vorgesehen, um das erfindungsgemäße Getriebe als leistungsverzweigtes Getriebe auszugestalten, bei welchem eine Leistungsübertragung des mechanischen Getrie- beteils mit einer Leistungsübertragung über die Variatoren auf dem Fachmann prinzi- piell bekannte Art und Weise überlagert werden kann. Hierdurch wird ein stufenloses Getriebekonzept verwirklicht.

Unter einer„Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest mit- einander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung ei- nes entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über wel- ches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.

Mit„axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmit- telsachse des Getriebes gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze des Getrie- bes insbesondere koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter„radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf der Längsmittelachse liegenden Welle zu verstehen.

Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind im Sinne der Erfindung bevorzugt koa- xial zueinander liegend angeordnet, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle dabei einander stirnseitig gegenüberliegend vorgesehen sein können. Alternativ dazu kann aber auch die An- oder die Abtriebswelle zumindest teilweise als Hohlwelle ge- staltet sein, welche dann ganz oder teilweise axial mit der Ab- oder der Antriebswelle überdeckt, indem die Ab- oder die Antriebswelle axial in diese Hohlwelle hineinge- führt oder sogar hindurchgeführt ist.

Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer achsparallel zur Ab- triebswelle angeordneten, im Kraftfahrzeugantriebsstrang nachfolgenden Kompo- nente in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer An- schlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Ab- triebswelle bevorzugt axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, welches ent- gegengesetzt zu einem axialen Ende des Getriebes vorgesehen ist, an dem eine die Verbindung zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der Antriebswelle platziert ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur An- wendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges aus- gerichteten Antriebsstrang.

Im Rahmen der Erfindung können zwischen einem Getriebeeingang, an welchem das Kraftfahrzeuggetriebe mit der vorgeschalteten Antriebsmaschine verbunden bzw. verbindbar ist, und der Antriebswelle eine oder auch mehrere weitere Getriebegrup- pen vorgesehen sein, die sich hierbei jeweils aus mehreren Übersetzungsstufen zu- sammensetzen können und bei denen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse schaltbar sein können. Ebenso können auch zwischen der Abtriebswelle und einem Getriebeausgang, an dem das Kraftfahrzeuggetriebe mit nachfolgenden Komponen- ten im Antriebsstrang in Verbindung steht, eine oder mehrere derartige Getriebegrup- pen platziert sein. So kann das Kraftfahrzeuggetriebe zusätzlich eine Kriechgang- gruppe, eine Wendegruppe oder ähnliches aufweisen.

Die Planetenradsätze umfassen jeweils mehrere Elemente, wobei diese Elemente bevorzugt jeweils in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetenstegs und je eines Hohlrades vorliegen. Die drei Planetenradsätze bilden dabei dann bevorzugt den me- chanischen Getriebeteil des Kraftfahrzeuggetriebes.

Unter einem„Variator“ ist im Sinne der Erfindung eine Komponente des Kraftfahr- zeuggetriebes zu verstehen, welche durch entsprechende Regelung als in den me- chanischen Getriebeteil Leistung abgebende Komponente und/oder als aus dem me- chanischen Getriebeteil Leistung entnehmende Komponente betrieben werden kann. Dabei kann eine Leistungsabgabe bzw. Leistungsaufnahme bei einem der Variatoren bevorzugt aber bei beiden Variatoren stufen los verstellt werden. Besonders bevor- zugt können die beiden Variatoren jeweils in beiden Betriebsarten betrieben werden, nämlich einerseits in der ersten Betriebsart, in welcher durch den jeweiligen Variator eine Leistung abgegeben wird, sowie andererseits in der zweiten Betriebsart, in der durch den jeweiligen Variator Leistung aufgenommen wird. Die beiden Variatoren sind insbesondere zudem unmittelbar oder mittelbar miteinander gekoppelt, um die über den einen Variator aus dem mechanischen Getriebeteil entnommene Leistung seitens des anderen Variators ganz oder teilweise wieder in den mechanischen Ge- triebeteil einspeisen zu können. Je nach konkreter Ausführung der Variatoren, kön- nen diese auch als Wandler vorliegen, bei welchen in Abhängigkeit der Betriebsart mechanische Energie in eine anderweitige Energie (z.B. hydraulisch, elektrisch) oder umgekehrt umgesetzt wird.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Antriebswelle drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, während die Abtriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planeten- radsatzes sind drehfest miteinander verbunden, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes zudem ge- meinsam mit dem ersten Variator gekoppelt sind. Des Weiteren kann das dritte Ele- ment des dritten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement festgesetzt wer- den, wohingegen das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Variator gekoppelt ist. Ferner kann das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem ersten Element des dritten Pla- netenradsatzes verbunden sowie über das dritte Schaltelement drehfest mit der Ab- triebswelle in Verbindung gebracht werden. Außerdem ist noch das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindbar.

Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die Antriebswelle ständig drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, wohingegen die Ab- triebswelle permanent drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsat- zes in Verbindung steht. Außerdem ist der erste Variator ständig mit dem ersten Ele- ment des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planeten- radsatzes gekoppelt, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes hierbei permanent drehfest mitei- nander verbunden sind. Im Fall des zweiten Variators besteht dagegen eine perma- nente Koppelung mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes. Durch Betätigen des ersten Schaltelements wird das dritte Element des dritten Plane- tenradsatzes festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert, wohin- gegen ein Schließen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung des ers- ten Elements des dritten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Pla- netenradsatzes und damit auch eine Koppelung mit dem zweiten Variator nach sich zieht. Das dritte Schaltelement verbindet im geschlossenen Zustand die Ab- triebswelle drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und kop- pelt damit auch die Abtriebswelle und den zweiten Variator miteinander, während eine Betätigung des vierten Schaltelements eine drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zur Folge hat.

Das erste Schaltelement ist vorliegend also als Bremse gestaltet, die bei Betätigung die hieran angebundene Komponente des Getriebes festsetzt und in der Folge an ei- ner Drehbewegung hindert. Dagegen liegen das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebe- nenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinan- der verbinden.

Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwi- schenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinan- der verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenann- ten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann reali- siert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen. Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schalt- elements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.

Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfes- ten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine perma- nent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauele- ment.

Entsprechend einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes können zwei der Elemente des dritten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest miteinander in Verbindung gebracht werden. Das fünfte Schaltelement ver- bindet also bei Betätigung zwei der Elemente des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander, was ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes zur Folge hat. Konk- ret kann das fünfte Schaltelement bei Betätigung das erste Element und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes oder das erste Element und das dritte Ele- ment des dritten Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbinden. Das fünfte Schaltele- ment ist hierbei als Kupplung ausgeführt.

Gemäß einer zu der vorgenannten Ausführungsform alternativen Variante kann das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle verbunden werden. In diesem Fall stellt also das fünfte Schalt- element bei Betätigung eine drehfeste Verbindung zwischen der Abtriebswelle und dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes her, wobei das fünfte Schaltele- ment hierbei erneut als Kupplung ausgeführt ist.

Es ist eine weitere, alternative Variante der Erfindung, dass das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden werden kann. Bei dieser Variante verbindet das fünfte Schaltelement also bei Betätigung das dritte Element des zwei- ten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander. Erneut ist das fünfte Schaltelement dabei als Kupplung ausgestaltet.

Die vorgenannten Varianten eines Kraftfahrzeuggetriebes haben den Vorteil, dass sich jeweils mit nur drei Planetenradsätzen, fünf Schaltelementen und zwei Variato- ren ein stufenloses Getriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand verwirklichen lässt, welches sich zudem durch einen kompakten Aufbau auszeichnet. Aufgrund der Ein- bindung der Variatoren und der Verknüpfung der mechanischen Komponenten des Getriebes untereinander kann hierbei jeweils eine Leistungsverzweigung auf geeig- nete Art und Weise und bei geringer Belastung der Variatoren dargestellt werden.

Bei den vorgenannten Varianten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes können vier unterschiedliche Fahrbereiche realisiert werden, wobei in allen Fahrbe- reichen eine Leistungsverzweigung über den mechanischen Getriebebereich und die beiden Variatoren realisiert wird. So ergibt sich ein erster Fahrbereich durch Betäti gen des ersten und des zweiten Schaltelements, während ein zweiter Fahrbereich durch Schließen des ersten und des vierten Schaltelements dargestellt wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Fahrbereich durch Betätigen des dritten und des vier- ten Schaltelements sowie ein vierter Fahrbereich durch Schließen des vierten und des fünften Schaltelements. Besonders bevorzugt kann in allen vier Fahrbereichen eine Fahrt durch Leistungsverzweigung realisiert werden. Im ersten und im dritten Fahrbereich sind die Variatoren dabei abtriebsseitig des mechanischen Getriebebe- reichs gekoppelt (output coupled), während in dem zweiten und in dem vierten Fahr- bereich eine Koppelung der Variatoren zwischen Komponenten des mechanischen Getriebebereichs stattfindet (compound coupled).

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Variatoren als Elektromaschinen ausgeführt, wobei die Variatoren dabei jeweils zum einen als Ge- nerator sowie zum anderen als Elektromotor betrieben werden können. In diesem Fall sind dem Kraftfahrzeuggetriebe also zwei Elektromaschinen zugeordnet, die im Einzelnen durch entsprechende Regelung einerseits als Generator sowie anderer- seits als Elektromotor arbeiten können. Hierdurch kann eine Leistungsverzweigung verwirklicht werden, indem über den einen, als Generator arbeitenden Variator Leis- tung abgegriffen und über den anderen, als Elektromotor fungierenden Variator Leis- tung eingespeist wird. Bevorzugt sind die beiden Variatoren dabei elektrisch mitei- nander verbunden, indem sie bevorzugt in ein gemeinsames Netz integriert sind, zu welchem dann auch ein oder mehrere elektrische Energiespeicher und weitere Kom- ponenten gehören können.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ergibt sich zwischen dem zwei- ten Variator und der Abtriebswelle ein erster Gang durch Betätigen des ersten und des zweiten Schaltelements. Des Weiteren kann zwischen dem zweiten Variator und der Abtriebswelle ein zweiter Gang durch Schließen des zweiten und des fünften Schaltelements oder durch Betätigen des dritten Schaltelements und eines weiteren Schaltelements realisiert werden. Hierdurch kann ein elektrisches Fahren über den zweiten Variator bei dessen Betrieb als Elektromotor dargestellt werden, wobei über den ersten Variator durch Drehzahlausgleich jeweils ein Stillstand der Antriebswelle sichergestellt werden muss.

Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind die beiden Variatoren als Hydrostaten ausgeführt, wobei die Variatoren dabei hydrau- lisch miteinander verbunden sind und jeweils zum einen als Hydraulikpumpe sowie zum anderen als Hydraulikmotor betreibbar sind. In diesem Fall bilden die beiden Va- riatoren also einen hydrostatischen Getriebeteil des Kraftfahrzeuggetriebes, in wel- chem die beiden Variatoren hydraulisch miteinander verbunden sind. Die Hydrosta- ten sind dabei jeweils insbesondere als stufen los verstellbare Schrägscheiben- oder Schrägachsenmaschinen ausgeführt, bei welchen das jeweilige Förder- oder

Schluckvolumen durch entsprechende Verstellung stufenlos verändert werden kann. Dabei kann der einzelne Hyd rostat einerseits als Hydraulikpumpe sowie andererseits als Hydraulikmotor betrieben werden. Eine hydraulische Verbindung der Hydrostaten ist dabei bevorzugt in einem Hydraulikkreis vollzogen, in welchem dann zusätzlich auch Hydraulikventile und/oder ein oder mehrere Druckspeicher vorgesehen sein können. Prinzipiell könnte aber auch nur bei einem der Hydrostaten das Förder- oder Schluckvolumen variierbar sein. Alternativ zu den vorgenannten Varianten könnten die Variatoren gemeinsam aber auch einen mechanischen, stufenlosen Getriebeteil bilden, wie beispielsweise ein

Umschlingungsgetriebe. Der einzelne Variator wäre dann beispielweise als Kegel- scheibenpaar gestaltet, zwischen welchen ein die Variatoren verbindender Riemen oder Kette läuft.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebswelle oder die Abtriebswelle mit einer Wendeeinheit verbunden. Erfindungsgemäß ist in diesem Fall also entweder an- triebsseitig der Antriebswelle oder abtriebsseitig der Abtriebswelle eine zusätzliche Wendeeinheit vorgesehen, über welche in den Fahrbereichen des Kraftfahrzeugge- triebes gezielt eine Vor- oder eine Rückwärtsfahrt des zugehörigen Kraftfahrzeuges dargestellt werden kann.

Diese Wendeeinheit kann dabei prinzipiell einen dem Fachmann bekannten Aufbau aufweisen. So kann eine Wendeeinheit durch eine Planetenstufe und zwei Schaltele- mente gebildet sein, wobei das eine Schaltelement zur Darstellung einer Vorwärts- fahrt die Planetenstufe verblockt und damit einen starren Durchtrieb ermöglicht, wäh- rend durch Betätigung des jeweils anderen Schaltelements eine entgegengesetzte Drehbewegung realisiert wird. Eine Wendeeinheit könnte allerdings auch durch zwei Stirnradstufen mit je einem zugeordneten Schaltelement verwirklicht sein, wobei bei einer der beiden Stirnradstufen im Zuge der Einbindung in den Kraftfluss über das zugeordnete Schaltelement eine entgegengesetzte Drehbewegung über ein Zwi- schenrad realisiert wird.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der erste Variator drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. In der ersten Variante laufen der erste Variator und das erste Element des ersten Planetenradsatzes sowie das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit gleicher Drehzahl, während im Fall der zweiten Vari- ante Drehzahlen des ersten Variators und des ersten Elements des ersten Planeten- radsatzes sowie des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes in fester Ab- hängigkeit zueinander stehen. Im letztgenannten Fall ist die Koppelung über mindes- tens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe hergestellt, bei welcher es sich um eine Stirnrad- oder Planetenstufe handeln kann. Dies ist vorteilhaft, wenn aus Platz- gründen einer unmittelbare Anordnung des ersten Variators im Bereich des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes und des ersten Elements des zweiten Plane- tenradsatzes unmöglich ist oder aber die Zwischenübersetzung eine günstigere Aus- legung des ersten Variators ermöglicht.

Entsprechend einer hierzu alternativen oder auch ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Variator drehfest mit dem zweiten Element des ersten Plane- tenradsatzes verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes gekoppelt. Es kann also auch im Be- reich des zweiten Variators, analog zu dem vorstehend zum ersten Variator Be- schriebenen, eine starre Verbindung mit dem zweiten Element des ersten Planeten- radsatzes oder eine Zwischenübersetzung über mindestens eine Übersetzungsstufe realisiert sein, wobei die mindestens eine Übersetzungsstufe dabei ebenfalls als Stirnrad- oder Planetenstufe ausgeführt sein kann. Auch hier kann dies aus konstruk- tiven Gründen vorteilhaft sein, wenn der zweite Variator aus Platzgründen nicht un- mittelbar drehfest an dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes angebun- den werden kann. Ferner kann hierdurch gegebenenfalls eine günstigere Auslegung des zweiten Variators erzielt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist an der Antriebswelle ein Nebenabtrieb angebun- den. In diesem Fall wird also über die Antriebswelle auch ein Nebenabtrieb (PTO) betrieben, wobei die Antriebswelle hierzu besonders bevorzugt axial durch die als Hohlwelle ausgeführte Abtriebswelle hindurchgeführt ist. Der Nebenabtrieb kann hier- bei unmittelbar drehfest an der Antriebswelle angebunden oder aber mit der Antriebs- welle gekoppelt sein.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein oder sind meh- rere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt als Lamellenschaltelement oder als Band- bremse ausgeführt. Kraftschlüssige Schaltelemente haben gegenüber formschlüssi- gen Schaltelementen den Vorteil, dass sie auch unter Last in einen geschlossenen Zustand überführt werden können. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, ein oder auch mehrere Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszuführen. Denn formschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie in ei- nem geöffneten Zustand ein niedrigeres Schleppmoment aufweisen, als kraftschlüs- sige Schaltelemente. Hierbei kann ein formschlüssiges Schaltelement konkret als Klauenschaltelement oder auch als Sperrsynchronisation realisiert sein. Auch die Schaltelemente bei einer eventuell zusätzlich vorgesehenen Wendeeinheit können konkret jeweils entweder als kraftschlüssige oder als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein.

Die Planetenradsätze können, sofern es eine Anbindung der Elemente ermöglicht, im Rahmen der Erfindung jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich also auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.

Alternativ dazu könnten aber einer oder auch mehrere Planetenradsätze, sofern es die Anbindung der jeweiligen Elemente zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wo- bei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohl- rad und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Plane- tensteg handelt. Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnen- rad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planeten- radpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, so- wie die Planetenräder untereinander kämmen.

Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Plane- tensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Bevorzugt liegen aber alle drei Planetenradsätze als Minus- Planetensätze vor.

Im Rahmen der Erfindung kann dem Kraftfahrzeuggetriebe ein Anfahrelement vorge- schaltet sein, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwi- schen der insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Besonders bevorzugt entfällt aber ein separates Anfahrelement. Stattdessen wird ein Anfahren insbesondere im ersten Fahrbereich des Kraftfahrzeuggetriebes realisiert. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebs- stranges für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, bei welchem es sich bevorzugt um einen Ackerschlepper, ein Systemfahrzeug beispielsweise in Form eines Geräteträgers, eine selbstfahrende Erntemaschine oder auch eine Bauma- schine handeln kann. Das Kraftfahrzeuggetriebe ist dann insbesondere zwischen ei- ner als Verbrennungskraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeu- ges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgen- den Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes bevorzugt permanent mit der Antriebsmaschine gekoppelt, wobei zwi- schen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zudem ein Torsions- schwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe ei- ner Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Differentialge- triebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsa- men Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein ggf. vorhandener Torsions- schwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.

Dass zwei Bauelemente des Getriebes„verbunden“ bzw.„gekoppelt“ sind bzw.„mit- einander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Kop- pelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Ele- mente der Planetenradsätze und/oder Komponenten von Stirnradstufen und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern zwischen den entsprechenden Bauelementen herrscht permanent eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit.

Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Da- bei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest mitei- nander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Dreh- zahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte o- der auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptan- spruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich dar- über hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung o- der unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugs- zeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt;

Fig. 2 bis 6 jeweils eine schematische Ansicht je eines Kraftfahrzeuggetrie- bes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den Fig. 2 bis

6; und

Fig. 8 bis 13 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungs- möglichkeit der Getriebe aus den Fig. 2 bis 6.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, bei welchem es sich um ei- nen Ackerschlepper, ein Systemfahrzeug beispielsweise in Form eines Geräteträ- gers, eine selbstfahrende Erntemaschine oder auch eine Baumaschine handeln kann. Dabei ist in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer TS mit einem Kraftfahrzeuggetriebe G verbunden. Dem Kraftfahrzeuggetriebe G ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe AG nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf

Antriebsräder DW einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird.

Das Getriebe G und der Torsionsschwingungsdämpfer TS sind dabei in einem ge- meinsamen Gehäuse des Getriebes G angeordnet, in welches dann auch das Diffe- rentialgetriebe AG integriert sein kann. Wie zudem in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine VKM, der Torsionsschwingungsdämpfer TS, das Kraft- fahrzeuggetriebe G und auch das Differentialgetriebe AG in Fahrtrichtung des Nutz- fahrzeuges ausgerichtet.

In Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des Kraftfahrzeuggetriebes G entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wie zu erkennen ist, weist das Kraftfahrzeuggetriebe G eine Antriebswelle GW1 und eine Abtriebswelle GW2 auf, die koaxial zueinander liegen. Konkret ist die Abtriebswelle GW2 dabei als Hohl- welle ausgeführt, durch welche die Antriebswelle GW1 axial hindurchgeführt ist. Zu dem bildet die Antriebswelle GW1 an einem axialen Ende eine Anschlussstelle GW1 - A aus, an welcher die Antriebswelle GW1 über den zwischenliegenden Torsions- schwingungsdämpfer TS in Fig. 1 mit der Verbrennungskraftmaschine VKM verbun- den ist. Die Abtriebswelle GW2 weist ebenfalls eine Anschlussstelle GW2-A auf, wo- bei diese Anschlussstelle GW2-A durch eine Verzahnung gebildet ist, an welcher die Verbindung zu dem nachfolgenden Achsgetriebe AG im Kraftfahrzeugantriebsstrang in Fig. 1 hergestellt ist.

An einem entgegengesetzt zur Anschlussstelle GW1 -A liegenden, axialen Ende ist zudem ein Nebenabtrieb PTO an der Antriebswelle GW1 angebunden, wobei über den Nebenabtrieb PTO bei einem als Ackerschlepper ausgestalteten Nutzfahrzeug dann insbesondere eine Verbindung zu einer Zapfwelle des Ackerschleppers her- stellbar ist. Weiter bevorzugt ist dabei dann noch ein Zapfwellengetriebe zwischenge- schaltet.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, umfasst das Kraftfahrzeuggetriebe G drei Planeten- radsätze P1 , P2 und P3 sowie zwei Variatoren V1 und V2. Die Planetenradsätze P1 , P2 und P3 weisen jeweils je ein erstes Element E11 bzw. E12 bzw. E13, je ein zwei- tes Element E21 bzw. E22 bzw. E23 sowie je ein drittes Element E31 bzw. E32 bzw. E33 auf. Dabei ist das jeweilige erste Element E11 bzw. E12 bzw. E13 des jeweiligen

Planetenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 durch ein jeweiliges Sonnenrad gebildet, während das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 des jeweiligen Plane- tenradsatzes P1 bzw. P2 bzw. P3 als Planetensteg gestaltet ist. Das jeweils noch verbleibende, dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 des jeweiligen Planetenradsat- zes P1 bzw. P2 bzw. P3 liegt dann als ein jeweiliges Hohlrad vor.

Bei den Planetenradsätzen P1 , P2 und P3 führt der jeweilige Planetensteg jeweils mehrere Planetenräder, die im Einzelnen sowohl mit dem jeweiligen Sonnenrad als auch dem jeweiligen Hohlrad im Zahneingriff stehen. Insofern sind die Planetenrads- ätze P1 , P2 und P3 jeweils als Minus-Planetensätze ausgeführt, wobei es im Rah- men der Erfindung prinzipiell aber auch denkbar ist, einen oder mehrere der Plane- tenradsätze P1 , P2 und P3 als Plus-Planetensätze zu gestalten, sofern eine Anbin- dung der Elemente dies ermöglicht. Allerdings müsste dabei im Vergleich zu der Aus- führung als Minus-Planetensatz die jeweilige Hohlrad- und die jeweilige Planetenste- ganbindung miteinander getauscht, sowie die jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden.

Die beiden Variatoren V1 und V2 sind als Elektromaschinen EM1 und EM2 gestaltet, die jeweils zum einen als Generator und zum anderen als Elektromotor betrieben werden können. Dabei setzt sich die einzelne Elektromaschine EM1 bzw. EM2 aus je einem Rotor R1 bzw. R2 und je einem Stator S1 bzw. S2 zusammen, wobei der je- weilige Stator S1 bzw. S2 dabei permanent an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist, bei welchem es sich bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes G oder einen Teil eines derartigen Gehäuses handelt. Bei beiden Variatoren V1 und V2 kann dabei die Leistungsaufnahme bzw. -abgabe stufenlos verändert werden, wobei die beiden Variatoren V1 und V2 in ein gemeinsames Netz eingebunden sind, so dass eine Strommenge, die über den einen als Generator arbeitenden Variator V1 oder V2 erzeugt wird, auf Seiten des anderen, als Elektromotor arbeitenden Variators V2 oder V1 zur Erzeugung einer Antriebsbewegung genutzt werden kann. Vorliegend ist die Antriebswelle GW1 des Getriebes G ständig drehfest mit dem drit- ten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem zweiten Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, während die Abtriebswelle GW2 per- manent drehfest mit dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 in Verbindung steht. Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 kann durch Schließen eines ersten Schaltelements A am drehfesten Bauelement GG fest- gesetzt werden. Ferner stehen das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ständig drehfest miteinander in Verbindung und sind zudem gemeinsam permanent drehfest mit dem Rotor R1 der Elektromaschine EM1 verbunden. Der Rotor R2 der Elektromaschine EM2 steht ständig drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsat- zes P1 in Verbindung, wobei das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und der Rotor R1 der Elektromaschine EM1 gemeinsam durch Schließen eines zweiten Schaltelements B drehfest mit dem ersten Element E13 des dritten Planeten- radsatzes P3 verbunden sowie über ein drittes Schaltelement C drehfest mit der Ab- triebswelle GW2 in Verbindung gebracht werden können.

Wie zudem in Fig. 2 zu erkennen ist, kann das dritte Element E32 des zweiten Plane- tenradsatzes P2 durch Schließen eines vierten Schaltelements D drehfest mit dem ersten Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden werden. Letzteres kann außerdem noch über ein fünftes Schaltelement E drehfest mit der Abtriebswelle GW2 in Verbindung gebracht werden, wobei dies aufgrund der damit einhergehen- den, drehfesten Verbindung zwischen dem ersten Element E13 des dritten Planeten- radsatzes P3 und dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes P3 zur Folge hat.

Die Planetenradsätze P1 , P2 und P3 und die Variatoren V1 und V2 liegen vorliegend koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 und auch zueinander. Axial sind die Planetenradsätze P1 , P2 und P3 sowie die Variatoren V1 und V2 auf die Anschlussstelle GW1-A der Antriebswelle GW1 folgend in der Reihenfolge erster Variator V1 , zweiter Variator V2, erster Planetenradsatz P1 , zweiter Planetenradsatz P2 und schließlich dritter Planetenradsatz P3 angeordnet. Die Schaltelemente A, B, C, D und E sind im vorliegenden Fall als kraftschlüssige

Schaltelemente ausgeführt, wobei sie konkret als Lamellenschaltelemente vorliegen. Während es sich bei dem zweiten Schaltelement B, dem dritten Schaltelement C, dem vierten Schaltelement D und auch dem fünften Schaltelement E hierbei jeweils um eine Kupplung handelt, ist das erste Schaltelement A als Bremse ausgeführt.

Hierbei liegt das erste Schaltelement A in einer Ebene mit dem dritten Planetenrad- satz P3, indem es axial im Wesentlichen auf Höhe des dritten Planetenradsatzes P3 sowie radial umliegend zu diesem angeordnet ist. Das zweite Schaltelement B, das dritte Schaltelement C, das vierte Schaltelement D und das fünfte Schaltelement E sind axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenrad- satz P3 platziert, wobei das zweite Schaltelement B und das vierte Schaltelement D in einer Ebene benachbart zum zweiten Planetenradsatz P2 platziert sind, indem das zweite Schaltelement B und das vierte Schaltelement D axial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet sowie das vierte Schaltelement E radial innenliegend zum zweiten Schaltelement B platziert ist. Ebenso sind auch das dritte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement E im Wesentlichen auf derselben axialen Höhe an- geordnet, wobei in diesem Fall das fünfte Schaltelement E radial innenliegend zum dritten Schaltelement C angeordnet ist.

Des Weiteren zeigt Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetrie- bes G gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die dabei wei- testgehend der Variante aus Fig. 2 entspricht. Unterschiedlich ist dabei aber, dass ein fünftes Schaltelement E in diesem Fall im betätigten Zustand das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 und das dritte Element E33 des dritten Plane- tenradsatzes P3 drehfest miteinander verbindet, was erneut ein Verblocken des drit ten Planetenradsatzes P3 zur Folge hat. Das fünfte Schaltelement E ist dabei axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorgesehen. Außerdem liegt eine Anschlussstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 in diesem Fall axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmög- lichkeit nach Fig. 3 sonst der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschrie- bene Bezug genommen wird. Aus Fig. 4 geht eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes G entspre- chend einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor, die ebenfalls im Wesentli- chen der Variante aus Fig. 2 entspricht. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 2 verbindet ein fünftes Schaltelement E im betätigten Zustand das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 und das dritte Element E33 des drit ten Planetenradsatzes P3 drehfest miteinander, was wiederum ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes P3 zur Folge hat. Erneut ist dabei das fünfte Schaltelement E zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 sowie axial im Wesentlichen auf Höhe des dritten Schaltelements C angeordnet, wo bei in diesem Fall allerdings das dritte Schaltelement C radial innenliegend zum fünf- ten Schaltelement E vorgesehen ist. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 4 der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genom- men wird.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes G gemäß ei- ner vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Auch diese Variante entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2, mit dem Unterschied, dass ein fünftes Schaltelement E bei Betätigung nun das dritte Element E32 des zweiten Pla- netenradsatzes P2 und die Abtriebswelle GW2 drehfest miteinander verbindet, wo- hingegen ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes P3 nun nicht herbeigeführt werden kann. Das fünfte Schaltelement E ist dabei axial auf einer dem zweiten Pla- netenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes P3 vorge- sehen. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 5 der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Aus Fig. 6 geht eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes G entspre- chend einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor, die ebenfalls weitestge- hend der Variante nach Fig. 2 entspricht. Unterschiedlich ist dabei aber, dass ein fünftes Schaltelement E nun bei Betätigung das dritte Element E32 des zweiten Pla- netenradsatzes P2 drehfest mit dem dritten Element E33 des dritten Planetenradsat- zes P3 verbindet. Insofern wird bei Betätigung des fünften Schaltelements kein Verb- locken des dritten Planetenradsatzes P3 hervorgerufen. Das fünfte Schaltelement E ist vorliegend dabei gemeinsam mit dem vierten Schaltelement D axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz P2 abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsat- zes P3 angeordnet, wobei das vierte Schaltelement D dabei axial zwischen dem drit ten Planetenradsatz P3 und dem fünften Schaltelement E sowie radial innenliegend zum fünften Schaltelement E platziert ist. Das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C sind nach wie vor axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 vorgesehen, wobei das dritte Schaltelement C und das zweite Schaltelement B dabei axial im Wesentlichen auf derselben Höhe lie- gen und das zweite Schaltelement B radial innenliegend zum dritten Schaltelement C angeordnet ist. Außerdem ist noch die Anschlussstelle GW2-A der Abtriebswelle GW2 ebenfalls axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Pla- netenradsatz P3 vorgesehen, wobei diese axial zwischen dem dritten Schaltelement C und dem zweiten Schaltelement B einerseits sowie dem dritten Planetenradsatz P3 andererseits ausgebildet ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach Fig. 6 der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 7 zeigt nun ein beispielhaftes Schaltschema der Kraftfahrzeuggetriebe G aus den Fig. 2 bis 6. Wie zu erkennen ist, können bei jedem der Kraftfahrzeuggetriebe G dabei jeweils vier Fahrbereiche FB1 bis FB4 realisiert werden, wobei sich ein erster Fahrbereich FB1 dabei durch Schließen des ersten Schaltelements A und des zwei- ten Schaltelements B ergibt, während ein zweiter Fahrbereich FB2 durch Schließen des ersten Schaltelements A und des vierten Schaltelements D dargestellt wird. Des Weiteren wird ein dritter Fahrbereich FB3 durch Betätigen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D realisiert, wohingegen sich ein vierter Fahrbe- reich FB4 durch Schließen des vierten Schaltelements D und des fünften Schaltele- ments E ergibt. In den Fahrbereichen FB1 bis FB4 kann dabei jeweils eine Fahrt des Kraftfahrzeuges durch Leistungsverzweigung stufenlos realisiert werden.

Im ersten Fahrbereich FB1 und dem dritten Fahrbereich FB3 sind die beiden Variato- ren V1 und V2 abtriebsseitig des durch die Planetenradsätze P1 , P2 und P3 gebilde- ten, mechanischen Getriebebereichs gekoppelt (Output coupled), wohingegen in dem zweiten Fahrbereich FB2 und auch im vierten Fahrbereich FB4 eine Koppelung der Variatoren V1 und V2 zwischen Komponenten des mechanischen Getriebebe- reichs stattfindet (Compound coupled).

Des Weiteren können bei den Getrieben G aus den Fig. 2 bis 4 zwei Gänge E1 und E2 für ein rein elektrisches Fahren im elektromotorischen Betrieb der den zweiten Variator V2 bildenden Elektromaschine EM2 dargestellt werden: so sind für das rein elektrische Fahren im ersten Gang E1 das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B zu schließen, wohingegen der zweite Gang E2 durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E realisiert wird. Alternativ dazu - vorliegend allerdings nicht weiter dargestellte - kann der zweite Gang E2 aber auch durch Schließen des dritten Schaltelements C und eines weiteren der Schaltelemente A, B, D und E geschaltet werden. Die den ersten Variator V1 bil- dende Elektromaschine EM1 muss hierbei allerdings jeweils einen Stillstand der An- triebswelle GW1 sicherstellen.

Des Weiteren gehen aus den Fig. 8 bis 13 Abwandlungsmöglichkeiten hervor, wie sie bei den Kraftfahrzeuggetrieben G der Fig. 2 bis 6 jeweils zur Anwendung kommen können. Dabei sind die Abwandlungsmöglichkeiten vorliegend jeweils anhand der Variante des Getriebes G aus Fig. 2 dargestellt, wobei sie in analoger Weise auch bei den Getrieben aus den Fig. 3 bis 6 verwirklicht werden können.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Abwandlungsmöglichkeit sind im Unterschied zu den vorhergehenden Varianten die beiden Variatoren V1 und V2 jeweils als Hydrostaten H 1 und H2 ausgeführt. Dabei liegen diese Flyd rostaten H 1 und H2 dann insbeson- dere als stufen los verstellbare Schrägscheiben- oder Schrägachsenmaschine vor, die jeweils zum einen als Hydraulikpumpe und zum anderen als Hydraulikmotor be- trieben werden können. Dabei kann bei dem jeweiligen Hydrostaten H1 bzw. H2 ein Schluck- oder Fördervolumen stufen los variiert werden. Zudem sind die Hydrostaten H1 und H2 hydraulisch untereinander verbunden, so dass eine Hydraulikmenge, wel- che über den einen, als Hydraulikpumpe arbeitenden Hydrostaten H1 oder H2 ent- sprechend dem eingestellten Fördervolumen gefördert wird, seitens des anderen, als Hydraulikmotor arbeitenden Hydrostaten H2 oder H1 entsprechend dem dort einge- stellten Schluckvolumen in eine Antriebsbewegung umgesetzt wird. Aus Fig. 9 geht eine weitere Abwandlungsmöglichkeit hervor, bei welcher das jewei- lige Getriebe G zusätzlich mit einer nachgeschalteten Wendeeinheit WE ausgestattet ist. Dabei kann die Abtriebswelle GW2 an ihrer Anschlussstelle GW2-A über eine von zwei Stirnradstufen SRS1 und SRS2 mit einer achsparallelen Ausgangswelle AW verbunden werden, welche innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann im weiteren Verlauf mit dem Achsgetriebe in Verbindung steht. Die erste Stirnradstufe SRS1 setzt sich dabei aus einem ersten Stirnrad SR1 und einem hiermit im Zahnein- griff stehenden zweiten Stirnrad SR2 zusammen, wobei das zweite Stirnrad SR2 da- bei drehfest auf der Ausgangswelle AW angeordnet ist. Das erste Stirnrad SR1 der ersten Stirnradstufe SRS1 kann durch Schließen eines sechsten Schaltelements F drehfest mit der Abtriebswelle GW2 verbunden werden, so dass in der Folge eine Drehbewegung der Abtriebswelle GW2 über die erste Stirnradstufe SRS1 auf die Ausgangswelle AW übertragen wird.

Dagegen setzt sich die zweite Stirnrad stufe SRS2 aus einem ersten Stirnrad SR3, ei- nem zweiten Stirnrad SR4 und einem Zwischenrad ZR zusammen, wobei Letzteres sowohl mit dem ersten Stirnrad SR3, als auch dem zweiten Stirnrad SR4 im Zahnein- griff steht. Das zweite Stirnrad SR4 der zweiten Stirnrad stufe SRS2 ist hierbei wiede- rum drehfest auf der Ausgangswelle AW vorgesehen, während das erste Stirnrad SR3 durch Betätigen eines siebten Schaltelements H drehfest mit der Abtriebswelle GW2 verbunden wird. Dabei wird im Vergleich zu einer Koppelung über die erste Stirnrad stufe SRS 1 eine entgegengesetzte Drehbewegung der Ausgangswelle AW hervorgerufen, so dass eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges realisiert werden kann.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach Fig. 10 ist bei dem jeweiligen Getriebe G zusätzlich eine Wendeeinheit WE vorgesehen, wobei diese im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach Fig. 9 nun allerdings antriebsseitig vorgeschaltet ist. Dabei ist diese Wendeeinheit WE durch eine Planetenstufe P4 gebildet, die sich aus einem Sonnenrad S04, einem Planetensteg PT4 und einem Hohlrad H04 zusam- mensetzt und axial vor den Variatoren V1 und V2 sowie den Planetenradsätzen P1 , P2 und P3 liegt. Der Planetensteg PT4 führt dabei zumindest ein Planetenrad PR4, welches sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad S04, als auch dem umlie- genden Hohlrad H04 im Zahneingriff steht. Insofern ist die Planetenstufe P4 als Mi- nus-Planetensatz gestaltet.

Das Sonnenrad S04 ist drehfest auf einer Eingangswelle EW angeordnet, während das Hohlrad H04 drehfest mit der Antriebswelle GW1 in Verbindung steht. Zudem sind der Wendeeinheit WE zwei Schaltelemente F und H zugeordnet, von welchen ein sechstes Schaltelement F bei Betätigung das Sonnenrad S04 und das Hohlrad H04 drehfest miteinander verbindet und hierdurch ein Verblocken der Planetenstufe P4 hervorruft, so dass ein starrer Durchtrieb von der Eingangswelle EW auf die An- triebswelle GW1 stattfindet. Hierdurch kann eine Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges realisiert werden. Wird hingegen ein siebtes Schaltelement H betätigt, so wird der Planetensteg PT4 am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, wodurch eine Drehbe- wegung der Eingangswelle EW über die Planetenstufe P4 auf die Antriebswelle GW1 übertragen wird. Im Vergleich zu einem starren Durchtrieb bei verblockten Planeten- satz P4 wird hierdurch eine entgegengesetzte Drehbewegung der Antriebswelle GW1 hervorgerufen, wodurch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges dargestellt werden kann. Während das sechste Schaltelement F axial zwischen der Planeten- stufe P4 und dem ersten Variator V1 vorgesehen ist, liegt das siebte Schaltelement H axial auf einer dem Variator V1 abgewandt liegenden Seite der Planetenstufe P4. Außerdem ist noch der Nebenabtrieb PTO in diesem Fall drehfest mit der Eingangs- welle EW verbunden.

Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus Fig. 11 ist eine antriebsseitige Wendeein- heit WE vorgesehen, wobei dieser allerdings im Unterschied zu der vorhergehenden Variante nach Fig. 10 nun eine als Plus-Planetenradsatz ausgestaltete Planetenstufe P5 aufweist. So führt einen Planetensteg PT5 dieser Planetenstufe P5 mindestens ein Planetenradpaar mit einem ersten Planetenrad PR51 und einem zweiten Plane- tenrad PR52, von welchen das erste Planetenrad PR51 mit einem Sonnenrad S05 und das zweite Planetenrad PR52 mit einem Hohlrad H05 der Planetenstufe P5 kämmt sowie die Planetenräder PR51 und PR52 untereinander im Zahneingriff ste- hen. Der Planetensteg PT5 ist dabei drehfest mit der Antriebswelle GW1 verbunden, während das Sonnenrad S05 drehfest mit einer Eingangswelle EW in Verbindung steht. Über ein sechstes Schaltelement F kann ein Verblocken der Planetenstufe P5 durch drehfestes Verbinden des Planetenstegs PT5 und des Sonnenrades S05 her- beigeführt werden, was einen starren Durchtrieb von der Eingangswelle EW auf die Antriebswelle GW1 zur Folge hat. Außerdem kann durch Schließen eines siebten Schaltelements H ein Festsetzen des Hohlrades H05 der Planetenstufe P5 realisiert werden, so dass dann über die Planetenstufe P5 eine Übertragung einer Drehbewe- gung der Eingangswelle EW auf die Antriebswelle GW1 stattfindet, wobei die An- triebswelle GW1 hierbei im Vergleich zu einem verblockten Zustand der Planeten- stufe P5 eine entgegengesetzte Drehbewegung ausführt.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Abwandlungsmöglichkeit ist das jeweilige Getriebe G dahingehend verändert, dass die Variatoren V1 und V2 nun nicht unmittelbar dreh- fest angebunden sind, sondern über je eine zwischenliegende Planetenstufe P6 bzw. P7 angekoppelt sind. Dabei setzt sich die Planetenstufe P6 aus einem Sonnenrad

506, einem Planetensteg PT6 und einem Hohlrad H06 zusammen, wobei der Plane- tensteg PT6 mindestens ein Planetenrad PR6 drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem innenliegenden Sonnenrad S06, als auch dem Hohlrad H06 kämmt. Inso- fern ist die Planetenstufe P6 als Minus-Planetensatz ausgeführt. Während das Hohl- rad H06 permanent drehfest mit dem Rotor R1 des als Elektromaschine EM1 ausge- stalteten, ersten Variators V1 verbunden ist, steht der Planetenträger PT6 drehfest mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem ersten Ele- ment E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 in Verbindung. Zudem ist das Sonnen- rad S06 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt.

Auch die Planetenstufe P7 setzt sich aus einem Sonnenrad S07, einem Plane- tensteg PT7 und einem Hohlrad H07 zusammen, wobei mindestens ein über den Planetensteg PT7 drehbar geführtes Planetenrad PR7 sowohl mit dem Sonnenrad

507, als auch dem Hohlrad H07 im Zahneingriff steht. Dementsprechend ist auch die Planetenstufe P7 als Minus-Planetensatz ausgeführt. Im Fall der Planetenstufe P7 ist das Sonnenrad S07 permanent mit dem Rotor R2 des als Elektromaschine EM2 ausgestalteten, zweiten Variators V2 verbunden, wohingegen der Planetensteg PT7 drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 in Ver- bindung steht. Schließlich ist das Hohlrad H07 der Planetenstufe P7 ständig am drehfesten Bauelement GG festgesetzt. Über die beiden Planetenstufen P6 und P7 werden entsprechende Konstantüberset- zungen zwischen den Variatoren V1 und V2 und dem restlichen Teil des Getriebes G gebildet. Wie schon bei der Variante nach Fig. 7 ist zudem zusätzlich eine Wendeein- heit WE vorgesehen, die hierbei analog zu dem zu Fig. 7 Beschriebenen gestaltet ist.

Schließlich zeigt Fig. 13 eine weitere Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe G aus den Fig. 2 bis 6, wobei in diesem Fall die beiden Variatoren V1 und V2, wie schon bei der vorhergehenden Variante nach Fig. 12, über zwischenliegende Überset- zungsstufen angebunden sind. Allerdings sind die Übersetzungsstufen in diesem Fall über Stirnradstufen SRS3, SRS4 und SRS5 gebildet, die sich jeweils aus miteinander im Zahneingriff stehenden Stirnrädern SR5 und SR6 bzw. SR7 und SR8 bzw. SR9 und SR10 zusammensetzen.

Wie in Fig. 13 zu erkennen ist, ist das Stirnrad SR5 der Stirnradstufe SRS3 drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden, während das hiermit kämmende Stirnrad SR6 drehfest auf einer Zwischenwelle ZW angeord- net ist, auf welcher auch das Stirnrad SR7 der Stirnradstufe SRS4 drehfest platziert ist. Das hiermit wiederum im Zahneingriff stehende Stirnrad SR8 ist drehfest auf ei- ner Rotorwelle RW2 der Elektromaschine EM2 vorgesehen, die den zweiten Variator V2 bildet. Dementsprechend ist der zweite Variator V2 über die beiden Stirnradstufen SRS3 und SRS4 mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 ge- koppelt.

Hinsichtlich des ersten Variators V1 ist eine Anbindung über die Stirnradstufe SRS5 vorgenommen, wobei das Stirnrad SR9 der Stirnrad stufe SRS5 dabei drehfest mit dem ersten Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden ist, während das hiermit käm- mende Stirnrad SR10 drehfest mit einer Rotorwelle RW1 der Elektromaschine EM1 in Verbindung steht. Das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 einerseits sowie die den ersten Variator V1 bildende Elektromaschine EM1 andererseits sind also über die Stirnrad stufe SRS5 miteinander gekoppelt. Wie schon bei der vorhergehenden Variante nach Fig. 12, ist erneut eine Wendeein- heit WE vorgesehen, welche analog zu der Variante nach Fig. 9 gestaltet ist.

Die in den Fig. 8 bis 11 gezeigten Abwandlungsmöglichkeiten können dabei im Rah- men der Erfindung mit einer der Abwandlungsmöglichkeiten aus Fig. 12 oder 13 kombiniert werden. Darüber hinaus wäre es auch denkbar, einen der beiden Variato- ren V1 bzw. V2 auf die in Fig. 12 gezeigte Variante anzubinden, während der jeweils andere Variator V2 bzw. V1 entsprechend der Abwandlungsmöglichkeit nach Fig. 13 angekoppelt ist.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein stufenloses Kraftfahrzeug- getriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand und kompaktem Aufbau realisiert wer- den.

Bezuqszeichen

G Kraftfahrzeuggetriebe

GG Drehfestes Bauelement

P1 Erster Planetenradsatz

E11 Erstes Element des ersten Planetenradsatzes

E21 Zweites Element des ersten Planetenradsatzes

E31 Drittes Element des ersten Planetenradsatzes

P2 Zweiter Planetenradsatz

E12 Erstes Element des zweiten Planetenradsatzes

E22 Zweites Element des zweiten Planetenradsatzes

E32 Drittes Element des zweiten Planetenradsatzes

P3 Dritter Planetenradsatz

E13 Erstes Element des dritten Planetenradsatzes

E23 Zweites Element des dritten Planetenradsatzes

E33 Drittes Element des dritten Planetenradsatzes

A Erstes Schaltelement

B Zweites Schaltelement

C Drittes Schaltelement

D Viertes Schaltelement

E Fünftes Schaltelement

F Sechstes Schaltelement

H Siebtes Schaltelement

FB1 erster Fahrbereich

FB2 zweiter Fahrbereich

FB3 dritter Fahrbereich

FB4 vierter Fahrbereich

E1 erster Gang

E2 zweiter Gang

GW1 Antriebswelle

GW2 Abtriebswelle

GW1-A Anschlussstelle

GW2-A Anschlussstelle AW Ausgangswelle

EW Eingangswelle

ZW Zwischenwelle

V1 erster Variator

V2 Zweiter Variator

EM1 Elektromaschine

R1 Rotor

51 Stator

RW1 Rotorwelle EM2 Elektromaschine R2 Rotor

52 Stator

RW2 Rotorwelle H1 Hyd rostat H2 Hyd rostat PTO Nebenabtrieb SRS1 Stirnradstufe SRS2 Stirnradstufe SRS3 Stirnradstufe SRS4 Stirnradstufe SRS5 Stirnradstufe SR1 Stirnrad

SR2 Stirnrad

SR3 Stirnrad

ZR Zwischenrad SR4 Stirnrad

SR5 Stirnrad

SR6 Stirnrad

SR7 Stirnrad

SR8 Stirnrad

SR9 Stirnrad

SR10 Stirnrad

P4 Planetenstufe 504 Sonnenrad

PT4 Planetensteg

H04 Hohlrad

PR4 Planetenrad

P5 Planetenstufe

505 Sonnenrad

PT5 Planetensteg

H05 Hohlrad

PR51 Planetenrad

PR52 Planetenrad

P6 Planetenstufe

506 Sonnenrad

PT6 Planetensteg

H06 Hohlrad

PR6 Planetenrad

P7 Planetenstufe

507 Sonnenrad

PT7 Planetensteg

H07 Hohlrad

PR7 Planetenrad

VKM Verbrennungskraftmaschine

TS Torsionsschwingungsdämpfer

AG Differentialgetriebe

WE Wendeeinheit