Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Vorgelegewelle, wobei die Vorgelegewelle permanent mit einer Abtriebsseite in Verbindung steht, wobei eine erste Stirnradstufe mit einem auf der ersten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und über ein erstes Schaltelement an der Vorgelegewelle festsetzbar ist, wobei ferner eine zweite Stirnradstufe mit einem auf der zweiten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen ist, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und über ein zweites Schaltelement an der Vorgelegewelle festsetzbar ist, wobei das Losrad der ersten Stirnradstufe und das Losrad der zweiten Stirnradstufe über ein drittes Schaltelement drehfest miteinander verbindbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vorgenannten Getriebe.

Bei Kraftfahrzeugen sind mehrgängige Getriebe bekannt, bei welchen mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge durch Betätigung entsprechender Schaltelemente geschaltet werden können, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Das Getriebe wird dabei dazu genutzt, ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen. Bei Getrieben für Hybridfahrzeuge wird ein vorgenanntes Getriebe häufig auch mit einer oder mehreren Elektromaschinen kombiniert, wobei die zumindest eine Elektromaschine dabei im Getriebe zur Darstellung verschiedener Betriebsmodi, wie einem rein elektrischen Fahren, auf unterschiedliche Weisen eingebunden werden kann.

Aus der DE 10 2013 21 1 591 A1 geht ein Getriebe hervor, welches eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle aufweist, die koaxial zueinander liegen. Jede der Eingangswellen kann dabei durch Betätigung eines zugehörigen Schaltelements drehfest mit einer Welle verbunden werden, die koaxial zu den Eingangswellen angeordnet ist und drehfest mit einem Rotor einer Elektromaschine in Verbindung steht. Des Weiteren sind zwei Vorgelegewellen vorgesehen, die achsparallel zueinander und auch zu den Eingangswellen liegen. Das Getriebe umfasst mehrere Stirnradstufen, welche sich jeweils aus je einem Festrad und je einem, mit dem jeweiligen Festrad kämmenden Losrad zusammensetzen. Die Festräder der Stirnradstufen sind dabei jeweils drehfest auf einer der Eingangswellen angeordnet, während die zugehörigen Losräder jeweils drehbar auf einer der Vorgelegewellen gelagert sind und dort über ein zugehöriges Schaltelement festgesetzt werden können. Zudem können zwei Losräder, die axial nebeneinanderliegend auf einer der Vorgelegewellen drehbar gelagert sind, über ein Schaltelement drehfest miteinander verbunden werden.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe zu schaffen, bei welchem bei einem kompakten Aufbau und einem niedrigen Herstellungsaufwand eine hohe Anzahl an Gängen schaltbar ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, in welchem ein vorgenanntes Getriebe vorgesehen ist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 15.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Vorgelegewelle, welche permanent mit einer Abtriebsseite in Verbindung steht. Dabei ist eine erste Stirnradstufe mit einem auf der ersten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist und über ein erstes Schaltelement an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Zudem ist eine zweite Stirnradstufe mit einem auf der zweiten Eingangswelle platzierten Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad vorgesehen, welches drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist und über ein zweites Schaltelement an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Dabei können das Losrad der ersten Stirnradstufe und das Losrad der zweiten Stirnradstufe über ein drittes Schaltelement drehfest miteinander verbunden werden. Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten ggf. bei gleichzeitiger Betätigung eines entsprechenden Schaltelements vorgenommen werden kann. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.

Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittel- achse des Getriebes gemeint, parallel zu welcher auch Rotationsachsen von Wellen des Getriebes orientiert sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer jeweiligen Komponente des Getriebes, insbesondere einer jeweiligen Welle zu verstehen.

Das erfindungsgemäße Getriebe verfügt über eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle, wobei die beiden Eingangswellen dabei bevorzugt koaxial zueinander liegen. Insbesondere sind die Eingangswellen dabei jeweils je einem Teilgetriebe des Getriebes zugeordnet, über welches eine Kraftflussführung ausgehend von der jeweils zugehörigen Eingangswelle zu der Vorgelegewelle und damit auch zu der hiermit permanent gekoppelten Abtriebsseite vorgenommen werden kann. Die Vorgelegewelle ist hierbei achsparallel zu den beiden Eingangswellen angeordnet und kann mit der ersten Eingangswelle über die erste Stirnradstufe durch Betätigung des ersten Schaltelements sowie mit der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirnradstufe durch Betätigung des zweiten Schaltelements jeweils gekoppelt werden. Im Rahmen der Erfindung können dabei neben der Vorgelegewelle ggf. noch eine oder mehrere weitere, achsparallele Vorgelegewellen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt verfügt das erfindungsgemäße Getriebe aber über genau eine Vorgelegewelle.

Die erste Stirnradstufe setzt sich aus einem Festrad und einem hiermit kämmenden Losrad zusammen, wobei das Festrad hierbei drehfest auf der ersten Eingangswelle angeordnet ist, wohingegen das Losrad der ersten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und durch Schließen des ersten Schaltelements an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Dies hat dann zur Folge, dass die erste Eingangswelle und die Vorgelegewelle über die erste Stirnradstufe unmittelbar miteinander gekoppelt werden. Auch die zweite Stirnradstufe wird durch ein Festrad und ein hiermit kämmendes Losrad gebildet, von welchen das Festrad drehfest auf der zweiten Eingangswelle angeordnet ist, während das Losrad der zweiten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert und durch Betätigen des zweiten Schaltelements an der Vorgelegewelle festsetzbar ist. Somit hat ein Schließen des zweiten Schaltelements eine unmittelbare Koppelung der zweiten Eingangswelle und der Vorgelegewelle über die zweite Stirnradstufe zur Folge.

Die Losräder der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe können, neben einer jeweiligen Festsetzbarkeit an der Vorgelegewelle, zudem durch Betätigen des dritten Schaltelements auch drehfest miteinander verbunden werden, wodurch dann die Eingangswellen über die beiden Stirnradstufen miteinander gekoppelt sind. Dementsprechend kann von dem Teilgetriebe mit der einen Eingangswelle auf das Teilgetriebe mit der anderen Eingangswelle zugegriffen werden.

Die Vorgelegewelle ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe permanent mit einer Abtriebsseite gekoppelt. Bevorzugt ist über die Abtriebsseite des Getriebes dabei im Weiteren eine Koppelung mit einem achsparallel zu den Eingangswellen des Getriebes angeordneten Differentialgetriebe hergestellt. Dabei liegt die Abtriebsseite bevorzugt axial im Bereich von oder nahe an einer Anschlussstelle des Getriebes, an welcher im verbauten Zustand des Getriebes eine Anbindung an eine vorgeschaltete Antriebsmaschine hergestellt ist oder hergestellt werden kann. Prinzipiell kann die Abtriebsseite aber auch in einem sonstigen Bereich zwischen axialen Enden des Getriebes platziert sein. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.

Alternativ dazu könnte die Abtriebsseite des Getriebes prinzipiell aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle des Getriebes liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei sind ein Antrieb und ein Abtrieb des Getriebes insbesondere an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass zum unmittelbaren Koppeln der ersten Eingangswelle mit der Vorgelegewelle neben der ersten Stirnradstufe nur noch eine dritte Stirnradstufe vorgesehen ist, die ein Festrad und ein Losrad aufweist und welcher ein viertes Schaltelement zugeordnet ist, welches bei Betätigung das Losrad der dritten Stirnradstufe festsetzt und dabei die erste Eingangswelle und die Vorgelegewelle miteinander koppelt. Ferner können die zweite Eingangswelle und die Vorgelegewelle unmittelbar nur über die zweite Stirnradstufe gekoppelt werden. Mit anderen Worten weist das erfindungsgemäße Getriebe also noch eine dritte Stirnradstufe auf, welche neben der ersten Stirnradstufe die einzige weitere Stirnradstufen ist, über welche die erste Eingangswelle unmittelbar mit der Vorgelegewelle gekoppelt werden kann. Dies wird dabei dadurch realisiert, dass ein Losrad der dritten Stirnradstufe durch Betätigen eines zugehörigen, vierten Schaltelements festgesetzt wird. In der Folge sind dann die erste Eingangswelle und die Vorgelegewelle über die dritte Stirnradstufe miteinander gekoppelt. Hingegen kann die zweite Eingangswelle nur über die zweite Stirnradstufe unmittelbar mit der Vorgelegewelle gekoppelt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe sind also zwischen den Eingangswellen und der Vorgelegewelle genau drei Stirnradstufen vorgesehen, wobei die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe dabei einer unmittelbaren Koppelung der ersten Eingangswelle mit der Vorgelegewelle dienen, während die zweite Stirnradstufe für eine unmittelbare Koppelung der zweiten Eingangswelle mit der Vorgelegewelle vorgesehen ist. Dadurch kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und niedrigem Herstellungsaufwand verwirklicht werden, bei welchem aufgrund der Koppelbarkeit der Losräder der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe eine hohe Anzahl an Gängen darstellbar ist. Unter einer „unmittelbaren Koppelbarkeit“ der jeweiligen Eingangswelle mit der Vorgelegewelle über die jeweilige Stirnradstufe ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass die jeweilige Stirnradstufe bei Einbindung in den Kraftfluss direkt für die Übertragung einer Drehbewegung zwischen der jeweiligen Eingangswelle und der Vorgelegewelle sorgt, also die Stirnräder dieser Stirnradstufe alleine die Koppelung zwischen der jeweiligen Eingangswelle und der Vorgelegewelle herstellen. Dies wird dabei insbesondere dadurch erreicht, dass sowohl das auf der jeweiligen Eingangswelle vorgesehene Stirnrad der jeweiligen Stirnradstufe, als auch das auf der Vorgelegewelle angeordnete Stirnrad der jeweiligen Stirnradstufe an der jeweiligen Welle festgesetzt ist.

Hingegen sind bei der DE 10 2013 211 591 A1 eine größere Anzahl an Stirnradstu- fen vorgesehen, was zum einen den Platzbedarf des Getriebes erhöht und außerdem den Herstellungsaufwand vergrößert.

Bevorzugt ist bei der dritten Stirnradstufe das Festrad drehfest auf der ersten Eingangswelle vorgesehen, während das Losrad der dritten Stirnradstufe drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert ist und über das vierte Schaltelement an der Vorgelegewelle festgesetzt werden kann. Alternativ dazu ist das Festrad der dritten Stirnradstufe hingegen auf der Vorgelegewelle platziert, wohingegen das hiermit kämmende Losrad der dritten Stirnradstufe dann drehbar auf der ersten Eingangswelle vorgesehen ist und dort durch Schließen des vierten Schaltelements festgesetzt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ergibt sich ein erster Gang zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite durch Schließen des vierten Schaltelements unter Kraftflussführung über die dritte Stirnradstufe. Ein zweiter Gang zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite wird durch Betätigen des ersten Schaltelements geschaltet, wobei eine Kraftflussführung dabei über die erste Stirnradstufe stattfindet.

Zudem kann ein dritter Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite durch Schließen des dritten und des sechsten Schaltelements unter Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe, die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe dargestellt werden. Der dritte, zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite wirksame Gang ist dabei als Windungsgang konzipiert, in welchem der Kraftfluss von der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirnradstufe und die erste Stirnradstufe auf die erste Eingangswelle und von dort ausgehend über die dritte Stirnradstufe auf die Vorgelegewelle geführt wird. Außerdem ergibt sich ein vierter Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite in einer ersten Variante durch Betätigen des zweiten Schaltelements, wobei der vierte Gang zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseiten noch in einer zweiten Variante durch Schließen des ersten und des dritten Schaltelements geschaltet werden kann. In beiden Fällen findet dabei eine Kraftflussführung über die zweite Stirnradstufe statt, wobei bei der zweiten Variante hierbei das Losrad der zweiten Stirnradstufe mittelbar über das Losrad der ersten Stirnradstufe an der Vorgelegewelle festgesetzt wird.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung liegen die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle koaxial zu einer Antriebswelle, wobei die Antriebswelle über eine erste Schaltkupplung mit der ersten Eingangswelle sowie über eine zweite Schaltkupplung mit der zweiten Eingangswelle verbunden werden kann. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit ist die Antriebswelle dann dazu eingerichtet, das Getriebe mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges zu verbinden. Entsprechend einer alternativen Weiterbildung kann die Antriebswelle über eine Trennkupplung hingegen drehfest mit einer Anschlusswelle verbunden werden, die dazu eingerichtet ist, das Getriebe mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges zu verbinden. Bei beiden Varianten können also die beiden Eingangswellen und damit auch die beiden Teilgetriebe des Getriebes jeweils mit einer Antriebswelle verbunden werden, über welche im verbauten Zustand des Getriebes die Verbindung zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges - ggf. über die weitere Anschlusswelle -hergestellt ist oder hergestellt werden kann. Insofern können die jeweils zwischen der einzelnen Eingangswelle und der Abtriebsseite schaltbaren Gänge auch durch zusätzliches Schließen der jeweiligen Schaltkupplung und ggf. der zusätzlichen Trennkupplung auch für einen Antrieb über die vorgeschaltete Antriebsmaschine genutzt werden. Die jeweilige Schaltkupplung kann hierbei als kraftschlüssige Schaltkupplung ausgeführt sein, wobei es sich bei der einzelnen Schaltkupplung dann bevorzugt um eine nass- oder trocken laufende Reibkupplung handelt. Dabei können die beiden Schaltkupplungen auch zu einer Doppelkupplung zusammengefasst sein. Auch die Trennkupplung kann im Sinne der Erfindung insbesondere als kraftschlüssige Schaltkupplung und hierbei insbesondere als nass- oder trockenlaufende Reibkupplung ausgeführt sein. Alternativ dazu kommt jedoch auch eine Ausführung der einzelnen Kupplung als Lamellenschaltelement in Frage. Ferner kann die jeweilige Schaltkupplung und auch die Trennkupplung zudem auch als formschlüssige Schaltkupplung vorliegen, wobei sie hierbei insbesondere als Sperrsynchronisation oder als unsynchronisierte Klauenkupplung ausgeführt ist.

Besonders bevorzugt wird dabei bei einem Antrieb des Kraftfahrzeuges über die vorgeschaltete Antriebsmaschine alternierend zwischen den zwischen der ersten Eingangswelle und der Abtriebsseite und den zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite jeweils darstellbaren Gängen geschaltet, so dass also bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung die Antriebswelle abwechselnd mit der ersten Eingangswelle und mit der zweiten Eingangswelle durch Betätigen der jeweils zugehörigen Schaltkupplung und ggf. der Trennkupplung verbunden wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist zudem eine Bremseinrichtung vorgesehen, die mit der Antriebswelle gekoppelt ist. In vorteilhafter Weise kann hierdurch im Zuge von Schaltvorgängen eine Drehzahlsynchronisation unterstützt werden, insbesondere dann, wenn das oder die zu schließenden Schaltelemente als unsynchronisierte, formschlüssige Schaltelemente vorliegen. Denn die mit der Antriebswelle gekoppelte Bremseinrichtung kann die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei einer Drehzahlanpassung unterstützen. So kann im Zuge von Hochschaltungen ein Abbremsen der vorgeschalteten Antriebsmaschine auf ein niedrigeres Drehzahlniveau durchgeführt werden, während die Bremseinrichtung bei Rückschaltungen kurz vor Erreichen einer jeweils angestrebten Synchrondrehzahl betätigt wird, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor das jeweilige Schaltelement betätigt wird. Im Zuge der Rückschaltung muss die vorgeschaltete Antriebsmaschine zudem auf das jeweils höhere Drehzahlniveau beschleunigt werden. Besonders bevorzugt liegt die Bremseinrichtung hierbei als kraftschlüssige Bremse und hierbei insbesondere als Reibbremse vor, wobei im Rahmen der Erfindung aber auch eine Ausführung der Bremseinrichtung als Elektromaschine in Frage kommt. In diesem Fall kann über die Bremseinrichtung neben einem Abbremsen dann auch ein Beschleunigen der vorgeschalteten Antriebsmaschine unterstützt werden, indem die Elektromaschine als Elektromotor betrieben wird.

Die Bremseinrichtung ist bei einer Variante der Erfindung achsversetzt zu der Antriebswelle angeordnet und über eine Übersetzungsstufe mit dieser gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass somit ein modularer Aufbau des Getriebes realisiert werden kann, bei welchem unterschiedliche Ausführungen einer Bremseinrichtung angebunden werden können. Bei der Übersetzungsstufe kann es sich im Rahmen der Erfindung um eine Stirnradstufe oder auch einen Zugmitteltrieb handeln, wobei Letzterer dabei insbesondere als Kettentrieb vorliegen kann. Alternativ dazu ist die Bremseinrichtung koaxial zu der Antriebswelle angeordnet und drehfest mit dieser verbunden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zudem eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor permanent mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt ist. Aufgrund der permanenten Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle kann die Elektromaschine die, zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite wirksamen Gänge unmittelbar nutzen. Hierbei kann jeweils ein rein elektrisches Fahren verwirklicht werden, wobei hierbei je nach eingeleiteter Drehrichtung entweder eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges darstellbar ist. In einem generatorischen Betrieb der Elektromaschine kann diese zudem bei Einbindung über einen der Gänge zum Bremsen des Kraftfahrzeuges herangezogen werden (Rekuperation).

Bevorzugt ist die Elektromaschine dabei koaxial zu der zweiten Eingangswelle angeordnet, wobei der Rotor der Elektromaschine dann drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden sein kann. Alternativ dazu ist aber auch eine Koppelung zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der koaxial liegenden, zweiten Eingangswelle über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe denkbar, bei welcher es sich um je eine Planetenstufe und/oder je eine Stirnradstufe handeln kann. Weiter alternativ kann die Elektromaschine prinzipiell aber auch achsversetzt zu der zweiten Eingangswelle angeordnet sein, wobei eine Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle dann über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe vorgenommen ist, bei der es sich um je eine Planetenstufe und/oder je eine Stirnradstufe und/oder auch einen Zugmitteltrieb handeln kann.

Gemäß einer hierzu alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zudem eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor über eine Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle gekoppelt werden kann. Dabei weist die Planetenstufe ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element in Form eines Sonnenrades, eines Planetenstegs und eines Hohlrades auf, von welchen das zweite Element drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden und das dritte Element mit dem Rotor der Elektromaschine gekoppelt ist. Ferner können zwei der Elemente der Planetenstufe über ein fünftes Schaltelement drehfest miteinander verbunden werden. In diesem Fall kann also die Elektromaschine über die zwischenliegende Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle dadurch gekoppelt werden, dass zwei der Elemente der Planetenstufe drehfest miteinander verbunden werden, was ein Verblocken der Planetenstufe zur Folge hat und eine Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle nach sich zieht. In der Folge kann die Elektromaschine dann auch die Gänge nutzen, welche zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite des Getriebes geschaltet werden können. Zudem kann die Elektromaschine auch von der zweiten Eingangswelle entkoppelt werden, so dass diese bei Kraftflussführung über die zweite Eingangswelle nicht mitgeschleppt werden muss.

Besonders bevorzugt ist die Elektromaschine koaxial zu der zweiten Eingangswelle platziert, wobei der Rotor drehfest mit dem dritten Element der Planetenstufe verbunden ist. Durch eine koaxiale Anordnung der Elektromaschine zu der zweiten Eingangswelle und damit auch der Planetenstufe kann ein kompakter Aufbau realisiert werden. Besonders bevorzugt ist die Planetenstufe dabei axial auf Höhe der Elektromaschine sowie radial innenliegend zu dieser platziert. Dadurch sind die Elektromaschine und die Planetenstufe ineinander geschachtelt. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass der Rotor der Elektromaschine über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe mit dem dritten Element der Planetenstufe gekoppelt ist. Bei der mindestens einen Übersetzungsstufe kann es sich dabei um je eine Planetenstufe und/oder je eine Stirnradstufe handeln. Weiter alternativ könnte die Elektromaschine prinzipiell auch achsversetzt zu der zweiten Eingangswelle und auch der Planetenstufe angeordnet sein, wobei dann eine Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit dem dritten Element der Planetenstufe über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe vollzogen ist.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform kann das erste Element der Planetenstufe zudem über ein weiteres Schaltelement festgesetzt werden. Durch das Festsetzen des ersten Elements der Planetenstufe einerseits und durch das Verblocken der Planetenstufe andererseits können die zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebsseite schaltbaren Gänge für die Elektromaschine verdoppelt werden, so dass sich die Anzahl an Gangübersetzungen, die durch die Elektromaschine nutzbar sind, vergrößert.

Alternativ oder ergänzend dazu kann zudem ein zusätzliches Schaltelement vorgesehen sein, über das das erste Element der Planetenstufe drehfest mit der Antriebswelle verbunden werden kann. Durch die drehfeste Verbindung des ersten Elements der Planetenstufe mit der Antriebswelle kann an der Planetenstufe dadurch eine Antriebsbewegung der Antriebswelle mit einer Antriebsbewegung der Elektromaschine überlagert werden, so dass die Planetenstufe als Summierstufe zur Aufsummierung von Antriebsbewegungen der Elektromaschine und der an der Antriebswelle angebundenen Antriebsmaschine genutzt werden kann. Darüber ist es unter anderem auch möglich, die Elektromaschine zur Realisierung eines Anfahrvorganges des Kraftfahrzeuges zu nutzen, so dass ein separates Anfahrelement zwischen Antriebsmaschine und Antriebswelle ggf. entfallen kann.

Bei den vorgenannten Varianten kann aufgrund der permanenten Koppelung der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle bzw. der über die Planetenstufe vornehmbaren Koppelung der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle die Elektromaschine dazu genutzt werden, bei einem Fahren über die vorgeschaltete Antriebsmaschine und im Zuge einer aufeinanderfolgenden Schaltung von Gängen die Zugkraft in jeweils einem der Gänge stützen, welche zwischen der Abtriebsseite und der zweiten Eingangswelle darstellbar sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass vorgeschaltete Antriebsmaschine lastfrei zwischen den Gängen wechseln kann.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann außerdem in einem Lade- oder Startbetrieb betrieben werden, um im erstgenannten Fall in einem generatorischen Betrieb der Elektromaschine einen elektrischen Energiespeicher über die Elektromaschine zu laden sowie im zweitgenannten Fall ein Starten der vorgeschalteten und hierbei insbesondere als Verbrennungskraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine herbeizuführen. Bei der permanenten Koppelung der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle wird dazu - ggf. neben einem zeitgleichen Schließen der Trennkupplung - entweder lediglich die zweite Schaltkupplung betätigt oder aber eine Betätigung der ersten Schaltkupplung mit einem gleichzeitigen Schließen des dritten Schaltelements kombiniert. Ist die Elektromaschine über die zwischenliegende Planetenstufe mit der zweiten Eingangswelle koppelbar, so kann ein Lade- oder Startbetrieb durch Koppelung des Rotors der Elektromaschine mit der zweiten Eingangswelle und eine gleichzeitige Verbindung der zweiten Eingangswelle mit der Antriebswelle sowie ggf. deren Verbindung mit der Anschlusswelle verwirklicht werden.

In Weiterbildung der Erfindung liegt das einzelne Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenschaltelement vor. Alternativ dazu kann es sich bei einem formschlüssigen Schaltelement aber auch um eine Sperrsynchronisation handeln. Formschlüssige Schaltelemente haben prinzipiell den Vorteil, dass sie im geöffneten Zustand nur niedrige Schleppmomente aufweisen und sich dementsprechend durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnen. Das einzelne Schaltelement könnte alternativ dazu aber auch als kraftschlüssige Schaltelement ausgeführt sein, beispielsweise als Lamellenschaltelement, wobei ein kraftschlüssiges Schaltelement in vorteilhafter Weise auch unter Last in einen betätigten Zustand überführt werden kann. Besonders bevorzugt sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement jeweils als unsynchronisierte Klauenschaltelemente ausgeführt.

Insbesondere sind das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement im Falle der Ausführung als formschlüssige Schaltelemente zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst, die eine Betätigungseinrichtung aufweist. Über die Betätigungseinrichtung kann dabei aus einer Neutralstellung heraus zum einen das zweite Schaltelement sowie zum anderen das dritte Schaltelement in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden. Alternativ oder ergänzend zu dem Vorgenannten sind auch das erste Schaltelement und das vierte Schaltelement zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst, über deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus einerseits das erste Schaltelement sowie andererseits das vierte Schaltelement in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann.

Sind zudem das fünfte Schaltelement und/oder das weitere Schaltelement vorgesehen, so ist das fünfte Schaltelement oder das weitere Schaltelement oder sowohl das fünfte Schaltelement, als auch das weitere Schaltelement jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement ausgehführt, bei welchem es sich bevorzugt um eine Lamellenschaltelement handelt. Das weitere Schaltelement kann aber auch als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Ist zudem das zusätzliche Schaltelement vorgesehen, welches bevorzugt als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, so können das weitere Schaltelement und das zusätzliche Schaltelement bei einer Variante der Erfindung zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst sein, bei welcher über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus zum einen das weitere Schaltelement sowie zum anderen das zusätzliche Schaltelement in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Vorgelegewelle mit der Abtriebsseite über eine Stirnradstufe gekoppelt. Hierdurch kann eine weitere Übersetzung einer auf die Vorgelegewelle geleiteten Antriebsbewegung zu der Abtriebsseite des Getriebes vorgenommen werden. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass die Abtriebsseite an einem axialen Ende der Vorgelegewelle ausgebildet ist, so dass die Vorgelegewelle quasi eine Ausgangswelle des Getriebes bildet. Bei Koppelung der Vorgelegewelle mit der Abtriebsseite über die Stirnradstufe kann das abtriebsseitiges Stirnrad zudem auf einer Ausgangswelle liegen oder aber auch als Antriebstellerrad eines achsparallel liegenden Differentialgetriebes ausgestaltet sein. In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit kann bei der Stirnradstufe, über welche die Vorgelegewelle und die Abtriebsseite miteinander gekoppelt sind, ein Stirnrad gleichzeitig auch das Festrad einer der Stirnradstufen sein, über welche die Vorgelegewelle mit einer der Eingangswellen gekoppelt werden kann. Hierdurch kann eine Übersetzung einer auf die Vorgelegewelle geleiteten Antriebsbewegung über die zusätzliche Stirnradstufe erfolgen, wobei hierfür lediglich ein weiteres Stirnrad notwendig ist. Dementsprechend kann der Herstellungsaufwand niedrig gehalten werden.

Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet 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 zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es als Reibschaltelement vorliegt. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle bzw. die Anschlusswelle aber für eine direkte Verbindung mit der vorgeschalteten Antriebsmaschine, d.h. ohne zwischenliegendes Anfahrelement, ausgebildet. 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 Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein Kraftfahrzeug, bei welchem es sich um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug handeln kann. Dabei ist das erfindungsgemäße Getriebe dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle bzw. die Anschlusswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen Verbrennungskraftmaschine und Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Auch im Falle einer Ausführung der Antriebsmaschine als Elektromaschine kann eine direkte drehfeste Verbindung der Antriebswelle bzw. der Anschlusswelle mit einem Rotor dieser Elektromaschine vollzogen sein. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferen- tial vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebenen Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Differentialgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.

Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenstufe und/oder Stirnräder der Stirnradstufen und/oder Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind starr miteinander gekoppelt.

Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine drehfeste Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei 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 miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder 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 Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung o- der unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

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

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges;

Fig. 2 bis 7 jeweils eine schematische Darstellung je eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus Fig. 1 mit je einem Getriebe entsprechend jeweils einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den Fig. 2 bis

7;

Fig. 9 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Getriebe nach den Fig. 4 und 5;

Fig. 10 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Getriebe nach Fig. 6; und Fig. 11 eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi des Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Getriebe nach Fig.

7.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges, wobei in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 eine Verbrennungskraftmaschine 2 über einen zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 mit einem Getriebe 4 verbunden ist. Dem Getriebe 4 ist abtriebsseitig ein Differentialgetriebe 5 nachgeschaltet, über welches eine Antriebsleistung auf Antriebsräder 6 und 7 einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verteilt wird. Das Getriebe 4 und der Torsionsschwingungsdämpfer 3 sind dabei in einem gemeinsamen Getriebegehäuse 8 des Getriebes 4 zusammengefasst, in welches dann auch das Differentialgetriebe 5 integriert sein kann. Wie zudem in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Verbrennungskraftmaschine 2, der Torsionsschwingungsdämpfer 3, das Getriebe 4 und auch das Differentialgetriebe 5 quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet.

Aus Fig. 2 geht eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 im Bereich des Getriebes 4 hervor, wobei dieses entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Dabei umfasst das Getriebe 4 eine Antriebswelle 9, eine erste Eingangswelle 10 und eine zweite Eingangswelle 11 , die koaxial zueinander angeordnet sind. Die Antriebswelle 9 ist dabei als Vollwelle ausgeführt, welche sich im Wesentlichen über die komplette axiale Baulänge des Getriebes 4 erstreckt. Die erste Eingangswelle 10 und die zweite Eingangswelle 11 liegen als Hohlwellen vor, die jeweils axial mit einem Abschnitt der Antriebswelle 9 überdecken sowie jeweils radial umliegend zu dieser angeordnet sind.

Die Antriebswelle 9 kann mit jeder der Eingangswellen 10 und 11 über je eine zwischenliegende Schaltkupplung K1 bzw. K2 drehfest in Verbindung gebracht werden. Dabei verbindet die Schaltkupplung K1 im geschlossenen Zustand die Antriebswelle 9 und die erste Eingangswelle 10 drehfest miteinander, während ein geschlossener Zustand der Schaltkupplung K2 eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 9 und der zweiten Eingangswelle 11 zur Folge hat. Die Schaltkupplungen K1 und K2 sind dabei jeweils als formschlüssige Schaltkupplungen ausgeführt und liegen dabei insbesondere als Sperrsynchronisationen vor.

Neben der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 weist das Getriebe 4 aus Fig. 2 noch eine Vorgelegewelle 12 und eine Ausgangswelle 13 auf, die jeweils als Vollwellen ausgeführt sind und achsversetzt zu der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 und auch zueinander liegen. Dabei bildet die Ausgangswelle 13 eine Abtriebsseite 14 des Getriebes 4, an welcher innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 im Weiteren die Koppelung zu dem nachfolgenden Differentialgetriebe 5 hergestellt ist.

Die Vorgelegewelle 12 und die Ausgangswelle 13 sind permanent über eine Stirnradstufe 15 gekoppelt, welche sich aus einem Stirnrad 16 und einem Stirnrad 17 zusammensetzt. Das Stirnrad 16 ist hierbei drehfest auf der Vorgelegewelle 12 angeordnet und kämmt mit dem Stirnrad 17, welches drehfest auf der Ausgangswelle 13 platziert ist.

Das Getriebe 4 umfasst des Weiteren mehrere Stirnradstufen 18, 19 und 20, wobei die erste Eingangswelle 10 dabei über die Stirnradstufen 18 und 20 unmittelbar mit der achsparallelen Vorgelegewelle 12 gekoppelt werden kann, während bei der zweiten Eingangswelle 11 eine unmittelbare Koppelung mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 19 darstellbar ist. Insofern sind die Stirnradstufen 18 und 20 Teil eines Teilgetriebes des Getriebes 4, welchem die erste Eingangswelle 10 zugeordnet ist. Hingegen ist die Stirnradstufe 19 Teil eines anderen Teilgetriebes des Getriebes 4, dem die zweite Eingangswelle 11 zugeordnet ist.

Die Stirnradstufe 18 setzt sich aus einem Festrad 21 und einem Losrad 22 zusammen, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen das Festrad 21 drehfest auf der ersten Eingangswelle 10 platziert ist. Das Losrad 22 ist drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert und kann über ein Schaltelement S1 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt werden, so dass die Stirnradstufe 18 in der Folge die erste Eingangswelle 10 und die Vorgelegewelle 12 miteinander koppelt. Auch die Stirnradstufe 20 ist zwischen der ersten Eingangswelle 10 und der Vorgelegewelle 12 vorgesehen und wird durch ein Festrad 23 und einem Losrad 24 gebildet. Das Festrad 23 und das Losrad 24 kämmen dabei permanent miteinander, wobei das Festrad 23 drehtest auf der ersten Eingangswelle 10 platziert ist, während das Losrad 24 drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert ist und dabei über ein Schaltelement S2 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt werden kann. Dieses Festsetzen hat dann eine Koppelung der ersten Eingangswelle 10 mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 20 zur Folge.

Außerdem kann das Losrad 24 der Stirnradstufe 20 noch über ein Schaltelement S3 drehtest mit einem axial benachbart liegenden Losrad 25 verbunden werden, welches Teil der Stirnradstufe 19 ist. Dabei ist das Losrad 25 der Stirnradstufe 19 ebenfalls drehbar auf der Vorgelegewelle 12 gelagert und kämmt permanent mit einem Festrad 26 der Stirnradstufe 19, welches drehtest auf der zweiten Eingangswelle 11 angeordnet ist. Ein Schließen des Schaltelements S3 hat aufgrund der damit einhergehenden drehfesten Verbindung der Losräder 24 und 25 eine Koppelung der beiden Eingangswellen 10 und 11 über die Stirnradstufen 19 und 20 zur Folge. Daneben kann über die Stirnradstufe 19 auch eine unmittelbare Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 mit der Vorgelegewelle 12 erreicht werden, indem das Losrad 25 über ein Schaltelement S4 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt wird.

Die Schaltelemente S1 bis S4 sind im vorliegenden Fall jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei das einzelne Schaltelement S1 bzw. S2 bzw. S3 bzw. S4 dabei als Sperrsynchronisation vorliegt. Zudem sind das Schaltelement S1 und das Schaltelement S2 zu einer Schalteinrichtung 27 zusammengefasst, über deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus zum einen das Schaltelement S1 sowie zum anderen das Schaltelement S2 in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann. Ebenso sind auch das Schaltelement S3 und das Schaltelement S4 zu einer Schalteinrichtung 28 zusammengefasst, deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus einerseits das Schaltelement S3 sowie andererseits das Schaltelement S4 in einen jeweils betätigten Zustand überführen kann. Schließlich bilden auch die beiden Schaltkupplungen K1 und K2 gemeinsam eine Schalteinrichtung 29 mit einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung, über welche aus einer Neutralstellung heraus zum einen die erste Schaltkupplung K1 sowie zum anderen die zweite Schaltkupplung K2 in einen jeweils geschlossenen Zustand bewegt werden kann.

Neben einer drehfesten Verbindbarkeit der Antriebswelle 9 mit den Eingangswellen 10 und 11 kann die Antriebswelle 9 noch drehtest mit einer Anschlusswelle 30 des Getriebes 4 verbunden werden, welche als Vollwelle ausgestaltet ist und innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 drehtest mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 in Verbindung steht. Die Anschlusswelle 30 ist dabei koaxial zu der Antriebswelle 9 und auch den Eingangswellen 10 und 11 platziert, wobei die Anschlusswelle 30 dabei stirnseitig zu der Antriebswelle 9 und axial zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 und der Antriebswelle 9 vorgesehen ist. Eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 9 und der Anschlusswelle 30 kann dabei über eine Trennkupplung KO hergestellt werden, welche im vorliegenden Fall als kraftschlüssige Kupplung ausgeführt ist. Insbesondere handelt es sich bei der Trennkupplung KO dabei um eine nass- oder trockenlaufende Reibkupplung.

Axial folgt auf die Trennkupplung K0 zunächst die Stirnradstufe 15, wobei im Anschluss daran dann axial zunächst die Stirnradstufe 18, dann die Stirnradstufe 20 und schließlich die Stirnradstufe 19 vorgesehen sind. Die Schalteinrichtung 27 ist dabei axial zwischen den Stirnradstufen 18 und 20 angeordnet und koaxial zu der Vorgelegewelle 12 platziert. Ferner liegen die Schalteinrichtung 28 und die Schalteinrichtung 29 jeweils axial zwischen den Stirnradstufen 20 und 19, wobei die Schalteinrichtung 28 dabei koaxial zu der Vorgelegewelle 12 und die Schalteinrichtung 29 koaxial zu der Antriebswelle 9 und den Eingangswellen 10 und 11 platziert ist.

Des Weiteren zeigt Fig. 3 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 , wobei dieser in diesem Fall ein Getriebe 4‘ entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung aufweist. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit im Wesentlichen der Variante nach Fig. 2, mit dem Unterschied, dass eine Antriebswelle 9‘ nun unmittelbar drehfest mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 verbunden ist. Insofern sind in diesem Fall eine Anschlusswelle und eine zwischenliegende Trennkupplung entfallen. Des Weiteren ist eine zweite Eingangswelle 11 * nun als Vollwelle ausgebildet und stirnseitig zu der ebenfalls als Vollwelle ausgestalteten Antriebswelle 9‘ vorgesehen, wobei eine erste Eingangswelle 10‘ als Hohlwelle axial mit einem Teil der zweiten Eingangswelle 1 T überdeckt, sowie radial umliegend zu dieser angeordnet ist. Die beiden Schaltkupplungen K1 und K2 sind dabei axial zwischen der Antriebswelle 9‘ einerseits und den beiden Eingangswellen 10‘ und 1 T andererseits platziert und liegen als kraftschlüssige Kupplungen vor. Konkret handelt es sich dabei bei der einzelnen Schaltkupplung K1 bzw. K2 um eine nass- oder trockenlaufende Reibkupplung. Hierbei sind die beiden Schaltkupplungen K1 und K2 zu einer Doppelkupplung 31 zusammengefasst. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 3 sonst der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Ferner geht aus Fig. 4 eine schematische Ansicht des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 mit einem Getriebe 4“ hervor, welches entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Dabei entspricht diese Ausführungsform weitestgehend der Variante nach Fig. 2, wobei im Unterschied dazu nun eine Antriebswelle 9“ unmittelbar drehfest mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 in Verbindung steht. Dementsprechend ist in diesem Fall keine Anschlusswelle und auch keine zwischenliegende Trennkupplung vorhanden. Die Antriebswelle 9“ ist dabei als Vollwelle ausgebildet, welche sich im Wesentlichen über die komplette axiale Baulänge des Getriebes 4“ erstreckt und zu der die als Hohlwellen ausgebildeten Eingangswellen 10 und 11 koaxial liegen. Als weiterer Unterschied sind zudem die Schaltelemente S1 bis S4 und auch die beiden Schaltkupplungen K1 und K2 jeweils als unsynchronisierte Klauenschaltelemente bzw. Klauenkupplungen ausgeführt.

Das Getriebe 4“ weist zudem eine Elektromaschine 32 auf, welche koaxial zu der Antriebswelle 9“ und den Eingangswellen 10 und 11 angeordnet ist. Dabei setzt sich die Elektromaschine 32 aus einem Rotor 33 und einem Stator 34 zusammen, von welchen der Stator 34 permanent an dem Getriebegehäuse 8 des Getriebes 4“ festgesetzt ist. Hingegen ist der Rotor 33 drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden. Die Elektromaschine 32 kann dabei einerseits als Generator sowie andererseits als Elektromotor betrieben werden und ist axial auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer 3 abgewandt liegenden Seite der Stirnradstufe 19 platziert. Insofern liegt die Elektromaschine 32 axial an einem Ende des Getriebes 4“. Durch die Integration der Elektromaschine 32 in das Getriebe 4“ ist der Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 für die Anwendung bei einem Hybridfahrzeug konzipiert.

Außerdem ist noch eine Bremseinrichtung 35 vorgesehen, die als Reibbremse ausgebildet und dabei permanent mit der Antriebswelle 9“ gekoppelt ist. Die Koppelung ist hierbei über eine Übersetzungsstufe 36 realisiert, welche als Zugmitteltrieb in Form eines Kettentriebes vorliegt und ein Kettenrad 37 und ein Kettenrad 38 aufweist. Während das Kettenrad 37 drehfest mit der Bremseinrichtung 35 verbunden ist, ist das Kettenrad 38 drehfest auf der Antriebswelle 9“ platziert. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach Fig. 4 der Variante nach Fig. 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 , welcher in diesem Fall ein Getriebe 4‘“ gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung aufweist. Dabei entspricht diese Variante weitestgehend dem Getriebe 4“ nach Fig. 4, mit dem einzigen Unterschied, dass die Bremseinrichtung 35 nun koaxial zu der Antriebswelle 9“ angeordnet und unmittelbar drehfest mit dieser verbunden ist. Axial ist die Bremseinrichtung 35 dabei auf Höhe der Elektromaschine 32 sowie radial innenliegend zu dieser platziert. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 5 der Variante nach Fig. 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Zudem geht aus Fig. 6 eine schematische Ansicht des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 mit einem Getriebe 4 ^IV hervor, welches entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Dabei entspricht diese Ausführungsform ebenfalls weitestgehend der Variante nach Fig. 4, wobei im Unterschied dazu der Rotor 33 der Elektromaschine 32 nicht permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden ist, sondern über eine Planetenstufe 39 mit der zweiten Eingangswelle 11 gekoppelt werden kann. Die Planetenstufe 39 umfasst ein erstes Element 40, ein zweites Element 41 und ein drittes Element 42, wobei das erste Element 40 dabei als Sonnenrad 43, das zweite Element 41 als Planetensteg 44 und das dritte Element 42 als Hohlrad 45 vorliegt. Die Planetenstufe 39 ist vorliegend als Minus-Planetensatz realisiert, indem der Planetensteg 44 mehrere Planetenräder 46 drehbar gelagert führt, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad 43, als auch dem Hohlrad 45 im Zahneingriff stehen. Im Rahmen der Erfindung könnte die Planetenstufe 39 prinzipiell aber auch als Plus-Planetensatz verwirklicht sein, bei welchem der Planetensteg mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert führt, von dessen Planetenrädern eines mit dem Sonnenrad und eines mit dem Hohlrad kämmt, wobei die Planetenräder des mindestens einen Planetenradpaares zudem untereinander im Zahneingriff stehen. Im Vergleich zu der Ausführung als Plus-Planetensatz wäre dann die Anbindung des Hohlrades und die Anbindung des Planetenstegs miteinander zu tauschen sowie eine Standübersetzung der Planetenstufe um Eins zu erhöhen.

Von der Planetenstufe 39 ist das zweite Element 41 drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden, während das dritte Element 42 der Planetenstufe 39 ständig drehfest mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 in Verbindung steht. Zudem sind der Planetenstufe 39 zwei Schaltelemente K und B zugeordnet, wobei das Schaltelement K bei Betätigung für eine drehfeste Verbindung des ersten Elements 40 der Planetenstufe 39 mit dem Rotor 33 und damit auch dem dritten Element 42 der Planetenstufe 39 sorgt, was dementsprechend ein Verblocken der Planetenstufe 39 zur Folge hat. Hingegen bewirkt das Schaltelement B im geschlossenen Zustand ein Festsetzen des ersten Elements 40 der Planetenstufe 39 am Getriebegehäuse 8, so dass das erste Element 40 in der Folge an einer Drehbewegung gehindert wird.

Die Schaltelemente B und K sind im vorliegenden Fall jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente ausgeführt, wobei die beiden Schaltelemente B und K dabei insbesondere als Lamellenschaltelemente vorliegen. Während das Schaltelement B dabei als Bremse ausgestaltet ist, handelt es sich bei dem Schaltelement K um eine Kupplung. Die Elektromaschine 32 und die Planetenstufe 39 sind koaxial zueinander und auch zu der Antriebswelle 9“ und den beiden Eingangswellen 10 und 1 1 platziert. Dabei ist die Planetenstufe 39 gemeinsam mit dem Schaltelement K axial auf Höhe der Elektromaschine 32 sowie radial innenliegend zu dieser angeordnet. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 6 der Variante nach Fig. 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Schließlich zeigt Fig. 7 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 , welcher in diesem Fall ein Getriebe 4 ^V gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung aufweist. Dabei entspricht diese Ausgestaltungsmöglichkeit im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach Fig. 6, mit dem Unterschied, dass der Planetenstufe 39 nun zusätzlich noch ein Schaltelement S5 zugeordnet ist, welches bei Betätigung das erste Element 40 der Planetenstufe 39 drehfest mit der Antriebswelle 9“ verbindet. Das Schaltelement S5 ist hierbei als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt und liegt insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschaltelement vor. Ebenso ist in diesem Fall auch das Schaltelement B als Klauenschaltelement verwirklicht, wobei die Schaltelemente B und S5 dabei zu einer Schalteinrichtung 47 zusammengefasst sind, über deren Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus zum einen das Schaltelement B sowie zum anderen das Schaltelement S5 in einen jeweils betätigten Zustand überführt werden kann. Schließlich ist noch eine Bremseinrichtung entfallen. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 7 der Variante nach Fig. 6, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

In Fig. 8 ist ein beispielhaftes Schaltschema für die Getriebe 4 bis 4 ^V aus den Fig. 2 bis 7 tabellarisch dargestellt. Wie zu erkennen ist, können hierbei vier unterschiedliche Gänge G1 bis G4.2 geschaltet werden, wobei in den Spalten des Schaltschemas mit einem X jeweils gekennzeichnet ist, welches der Schaltelemente S1 bis S4 jeweils geschlossen ist.

Wie in Fig. 8 zu erkennen ist, wird ein Gang G1 durch Schließen des Schaltelements S1 geschaltet, wobei dieser Gang G1 dabei zwischen der ersten Eingangswelle 10 bzw. 10‘ und der Abtriebsseite 14 wirksam ist. Dabei erfolgt in dem ersten Gang G1 eine Kraftflussführung ausgehend von der ersten Eingangswelle 10 bzw. 10‘ über die Stirnradstufe 18 auf die Vorgelegewelle 12 und hiervon ausgehend über die Stirnradstufe 15 zu der Abtriebsseite 14. Zudem kann ein Gang G2 zwischen der ersten Eingangswelle 10 bzw. 10‘ und der Abtriebsseite 14 durch Schließen des Schaltelements S2 dargestellt werden, wodurch der Kraftfluss ausgehend von der ersten Eingangswelle 10 bzw. 10‘ über die Stirnradstufe 20 auf die Vorgelegewelle 12 geführt wird. Ausgehend von der Vorgelegewelle 12 findet dann eine weitere Übertragung zu der Abtriebsseite 14 mittels der Stirnradstufe 15 statt.

Zwischen der zweiten Eingangswelle 11 bzw. 11 ‘ und der Abtriebsseite 14 kann ein Gang G3 dadurch geschaltet werden, dass die Schaltelemente S1 und S3 betätigt werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der zweiten Eingangswelle 11 bzw. 11* über die Stirnradstufen 19 und 20 auf die erste Eingangswelle 10 bzw. 10* geführt, ausgehend von welcher dann eine Koppelung mit der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 18 vorgenommen ist. Die Vorgelegewelle 12 ist dabei dann wiederum über die Stirnradstufe 15 mit der Abtriebsseite 14 gekoppelt. Der Gang G3 ist dementsprechend als Windungsgang realisiert, in welchem eine Kraftflussführung über die Koppelung beider Teilgetriebe durch Koppelung der beiden Eingangswellen

10 bzw. 10* und 11 bzw. 1 T stattfindet.

Zudem kann noch ein, zwischen der zweiten Eingangswelle 11 bzw. 1 T und der Abtriebsseite 14 wirksamer Gang in einer ersten Variante G4.1 realisiert werden, indem das Schaltelement S4 betätigt wird, was eine Koppelung der zweiten Eingangswelle

11 bzw. 1 T und der Vorgelegewelle 12 über die Stirnradstufe 19 zur Folge hat. Analog zu den vorherigen Gängen erfolgt dann eine weitere Kraftflussführung zu der Abtriebsseite 14 über die Stirnradstufe 15. Alternativ dazu kann der Gang auch in einer zweiten Variante G4.2 durch Betätigen der Schaltelemente S2 und S3 verwirklicht werden, wodurch ebenfalls eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 bzw. 11‘ mit der Abtriebsseite 14 über die Stirnradstufe 19 stattfindet. Allerdings ist das Losrad 25 der Stirnradstufe 19 diesem Fall dann mittelbar über das Losrad 24 der Stirnradstufe 20 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt.

Die Gänge G1 bis G4.2 können bei den Getrieben 4 bis 4 ^V jeweils durch die vorgeschaltete Verbrennungskraftmaschine 2 genutzt werden, wozu die jeweilige Antriebswelle 9 bzw. 9‘ bzw. 9“ durch Betätigen der jeweiligen Schaltkupplung K1 oder K2 mit der jeweiligen Eingangswelle 10 bzw. 10* oder 11 bzw. 11‘ drehfest verbunden wird. Bei dem Getriebe 4 aus Fig. 2 ist dabei dann jeweils noch zusätzlich die Trennkupplung KO zu schließen.

Bei den Getrieben 4“ bis 4 ^V können darüber hinaus weitere Betriebsmodi realisiert werden, da bei diesen zusätzlich auch noch die Elektromaschine 32 zur Verfügung steht. So sind in Fig. 9 unterschiedliche Betriebsmodi I bis X dargestellt, welche durch die Getriebe 4“ und 4‘“ nach den Fig. 4 und 5 verwirklicht werden können. So kann in einem Betriebsmodus I eine Lade- oder Startfunktion verwirklicht werden, indem die Schaltkupplung K2 betätigt wird, wodurch die Verbrennungskraftmaschine 2 über den zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 durch die drehfeste Verbindung der Antriebswelle 9“ mit der zweiten Eingangswelle 11 dann auch mit der Elektromaschine 32 gekoppelt ist. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebsseite 14. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 kann dabei bei Antrieb der Elektromaschine 32 über die Verbrennungskraftmaschine 2 ein - vorliegend nicht weiter dargestellter - elektrischer Energiespeicher geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 über die Elektromaschine 32 realisierbar ist.

Auch in einem Betriebsmodus II kann eine Lade- oder Startfunktion verwirklicht werden, wobei in diesem Fall die Schaltkupplung K1 und das Schaltelement S3 zu betätigen sind. In der Folge ist die Antriebswelle 9“ drehfest mit der ersten Eingangswelle 10 verbunden, die über die beiden Stirnradstufen 20 und 19 mit der zweiten Eingangswelle 11 gekoppelt ist. Somit wird hierdurch auch eine Koppelung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Elektromaschine 32 hergestellt, so dass analog zu Betriebsmodus I ein Laden im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 sowie ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 realisiert werden kann.

In den Betriebsmodi III bis VII findet dann jeweils ein reines Fahren über die vorgeschaltete Verbrennungskraftmaschine 2 statt, indem jeweils einer der Gänge G1 bis G4.2, wie zu Fig. 8 beschrieben, geschaltet und zudem eine jeweilige drehfeste Verbindung der zugehörigen Eingangswelle 10 oder 11 mit der Antriebswelle 9“ durch Schließen der zugehörigen Schaltkupplung K1 oder K2 vorgenommen wird. So wird in Betriebsmodus V der Gang G3, in Betriebsmodus VI der Gang G1 , in Betriebsmodus VII der Gang G4.1 , in Betriebsmodus VIII der Gang G4.2 sowie in Betriebsmodus IX der Gang G2 geschaltet. Bei einem Wechsel zwischen den Gängen kann dabei die Elektromaschine 32 jeweils die Zugkraft stützen, indem im Zuge des Gangwechsels eine Einbindung der Elektromaschine 32 durch Schaltung einer der zwischen der zweiten Eingangswelle 11 und der Abtriebsseite 14 wirksamen Gänge vorgenommen wird. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente erfolgt dabei durch Drehzahlregelung an der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Bremseinrichtung 35 hierbei unterstützen kann. Letztere kann dabei im Rahmen einer Hochschaltung die Verbrennungskraftmaschine auf ein niedrigeres Drehzahlniveau abbremsen, während die Bremseinrichtung im Zuge einer Rückschaltung kurz vor Erreichen einer jeweiligen Synchrondrehzahl betätigt werden kann, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor das jeweilige Schaltelement betätigt wird. Die Verbrennungskraftmaschine 2 muss hierbei auf das höhere Drehzahlniveau beschleunigt werden.

In den Betriebsmodi VIII bis X erfolgt hingegen ein rein elektrisches Fahren über die Elektromaschine 32, wozu diese als Elektromotor betrieben und dabei jeweils einer der Gänge G3 oder G4.1 oder G4.2 geschaltet wird.

Fig. 10 zeigt eine tabellarische Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi l‘ bis XV‘, welche durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 mit dem Getriebe 4 ^IV nach Fig. 6 realisiert werden können. So kann in einem Betriebsmodus l‘ eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, indem die Schaltkupplung K2 geschlossen und das Schaltelement K betätigt wird. Denn im geschlossenen Zustand der Schaltkupplung K2 ist die zweite Eingangswelle 1 1 drehfest mit der Antriebswelle 9“ verbunden und damit über den zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 auch mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt, wobei die zweite Eingangswelle 11 außerdem über die durch Betätigung des Schaltelements K verblockte Planetenstufe 39 drehfest mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 in Verbindung steht. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebsseite 14. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 kann dabei bei Antrieb der Elektromaschine 32 über die Verbrennungskraftmaschine 2 ein - vorliegend nicht weiter dargestellter - elektrischer Energiespeicher geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 über die Elektromaschine 30 realisierbar ist.

In dem Betriebsmodus H‘ kann ebenfalls eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, wobei im Unterschied zu dem Betriebsmodus l‘ hierbei neben der Schaltkupplung K2 noch das Schaltelement B zu betätigen ist. In der Folge wird die zweite Eingangswelle 11 nicht drehfest mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 verbunden, sondern durch die Betätigung des Schaltelements B erfolgt eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 und des Rotors 33 unter Übersetzung über die Planetenstufe 39. Bei geeigneter Wahl einer Stand Übersetzung der Planetenstufe 39 kann hierdurch in vorteilhafter Weise eine höhere Drehzahl des Rotors 33 im Vergleich zu einer Drehzahl der zweiten Eingangswelle 11 und damit auch der Antriebswelle 9“er- reicht werden.

Ebenso kann auch in einem Betriebsmodus III* eine Lade- oder Startfunktion verwirklicht werden, wobei in diesem Fall die Schaltkupplung K1 und die Schaltelemente S3 und K zu schließen sind. In der Folge wird die zweite Eingangswelle 11 aufgrund der Betätigung des Schaltelements S3 über die Stirnradstufen 20 und 19 mit der ersten Eingangswelle 10 gekoppelt, welche über die Schaltkupplung K1 drehfest mit der Antriebswelle 9“ verbunden ist. Durch das gleichzeitige Schließen des Schaltelements K ist die zweite Eingangswelle 11 zudem über die verblockte Planetenstufe 39 drehfest mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 verbunden. Dadurch ist dann auch die Elektromaschine 32 mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt, so dass analog zu den Betriebsmodi l‘ und H‘ ein Laden im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 sowie ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 realisiert werden kann.

Betriebsmodus IV‘ unterscheidet sich von dem Betriebsmodus III* lediglich dadurch, dass anstelle des Schaltelements K das Schaltelement B betätigt ist. Hierdurch ist der Rotor 33 der Elektromaschine 32 nicht drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden, sondern wird über die Planetenstufe 39 aufgrund des dann festgesetzten, ersten Elements 40 mit der zweiten Eingangswelle 11 gekoppelt. Auch hier kann bei geeigneter Wahl einer Standübersetzung der Planetenstufe 39 eine höhere Drehzahl des Rotors 33 im Vergleich zu der zweiten Eingangswelle 11 und damit auch der Antriebswelle 9“ erreicht werden.

In den Betriebsmodi V‘ ist IX‘ kann jeweils ein reines Fahren über die Verbrennungskraftmaschine 2 realisiert werden, indem jeweils einer der Gänge G1 bis G4.2, wie zu Fig. 8 beschrieben, geschaltet und zudem eine jeweilige drehfeste Verbindung der zugehörigen Eingangswelle 10 oder 11 mit der Antriebswelle 9“ durch Schließen der zugehörigen Schaltkupplung K1 oder K2 vorgenommen wird. So wird in Betriebsmodus V der Gang G3, in Betriebsmodus VI der Gang G1 , in Betriebsmodus VII der Gang G4.1 , in Betriebsmodus VIII der Gang G4.2 sowie in Betriebsmodus IX der Gang G2 geschaltet.

Bei einem Wechsel zwischen den Gängen könnte dabei jeweils entweder das Schaltelement B oder das Schaltelement K zusätzlich betätigt werden, um die Zugkraft im Zuge des jeweiligen Gangwechsels jeweils über die Elektromaschine 32 zu stützen. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente erfolgt dabei durch Drehzahlregelung an der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Bremseinrichtung 35 hierbei unterstützen kann. Letztere kann dabei im Rahmen einer Hochschaltung die Verbrennungskraftmaschine auf ein niedrigeres Drehzahlniveau abbremsen, während die Bremseinrichtung im Zuge einer Rückschaltung kurz vor Erreichen einer jeweiligen Synchrondrehzahl betätigt werden kann, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor das jeweilige Schaltelement betätigt wird. Die Verbrennungskraftmaschine 2 muss hierbei auf das höhere Drehzahlniveau beschleunigt werden.

In den Betriebsmodi X‘ bis XV‘ erfolgt hingegen ein rein elektrisches Fahren über die Elektromaschine 32, wozu diese als Elektromotor betrieben und dabei jeweils einer der Gänge G3 oder G4.1 oder G4.2 geschaltet wird. Dabei kann die Anzahl an durch die Elektromaschine 32 nutzbaren Übersetzungsverhältnissen entsprechend verdoppelt werden, indem in dem einzelnen Gang G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 jeweils zum einen das Schaltelement K sowie zum anderen das Schaltelement B betätigt wird. Bei Ausführung der beiden Schaltelemente B und K als kraftschlüssige Schaltelemente kann ein Schalten zwischen den Gangübersetzungen des einzelnen Ganges G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 dabei jeweils unter Last erfolgen. Wäre hingegen das Schaltelement B als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt, so wären nur Zughoch- und Zugrückschaltungen zwischen den Gangübersetzungen des einzelnen Ganges G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 als Lastschaltungen möglich.

Auch das Getriebe 4 ^V aus Fig. 7 kann bei dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 zur Darstellung unterschiedlicher Betriebsmodi I“ bis XIX“ genutzt werden, welche in Fig. 11 tabellarisch dargestellt sind. So kann in einem Betriebsmodus I“ eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, indem die Schaltkupplung K2 geschlossen und das Schaltelement B betätigt wird. Denn im geschlossenen Zustand der Schaltkupplung K2 ist die zweite Eingangswelle 11 drehfest mit der Antriebswelle 9“ verbunden und damit über den zwischenliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 3 auch mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt. Zudem erfolgt durch die Betätigung des Schaltelements B eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 1 1 und des Rotors 33 unter Übersetzung über die Planetenstufe 39. Bei geeigneter Wahl einer Standübersetzung der Planetenstufe 39 kann hierdurch in vorteilhafter Weise eine höhere Drehzahl des Rotors 33 gegenüber der Antriebswelle 9“ erreicht werden. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebsseite 14. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 32 kann dabei bei Antrieb der Elektromaschine 32 über die Verbrennungskraftmaschine 2 ein - vorliegend nicht weiter dargestellter - elektrischer Energiespeicher geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine 32 ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 über die Elektromaschine 32 realisierbar ist.

In dem Betriebsmodus II“ kann ebenfalls eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden, wobei im Unterschied zu dem Betriebsmodus I“ hierbei die zweite Eingangswelle 11 drehfest mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 verbunden ist, da die Planetenstufe 39 durch die Betätigung des Schaltelements K verblockt ist. Ebenso kann auch in einem Betriebsmodus III“ eine Lade- oder Startfunktion verwirklicht werden, wobei in diesem Fall die Schaltkupplung K2 und das Schaltelement S5 zu betätigen sind. Da hierdurch über die Schaltkupplung K2 die Antriebswelle 9“ drehfest mit dem zweiten Element 41 der Planetenstufe 39 verbunden ist und gleichzeitig auch über das Schaltelement S5 drehfest mit dem ersten Element 40 der Planetenstufe 39 in Verbindung steht, hat dies ebenfalls ein Verblocken der Planetenstufe 39 und damit auch eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle 9“ mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 zur Folge.

In dem Betriebsmodus IV“ werden die Antriebsmaschine 2 und die Elektromaschine 32 dadurch miteinander gekoppelt, dass die Schaltkupplung K1 und die Schaltelemente S3 und B betätigt werden. Dementsprechend wird die Antriebswelle 9“ über die erste Eingangswelle 10 und die beiden Stirnradstufen 19 und 20 mit der zweiten Eingangswelle 11 gekoppelt, welche dann im Weiteren in analoger Weise zu Betriebsmodus I“ über die Planetenstufe 39 mit dem Rotor 33 der Elektromaschine 32 gekoppelt ist. Somit kann auch hier bei geeigneter Wahl einer Standübersetzung der Planetenstufe 39 eine höhere Drehzahl des Rotors 33 im Vergleich zu der Antriebswelle 9“ erreicht werden.

Betriebsmodus V“ unterscheidet sich von dem Betriebsmodus IV“ lediglich dadurch, dass anstelle des Schaltelements B das Schaltelement K betätigt ist. Hierdurch ist der Rotor 33 der Elektromaschine 32, wie schon bei Betriebsmodus II“, drehfest mit der zweiten Eingangswelle 11 verbunden, wobei eine Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 unter Betätigung des Schaltelements S3 über die Stirnradstufen 19 und 20 mit der ersten Eingangswelle 10 gekoppelt ist, die über die Schaltkupplung K1 drehfest mit der Antriebswelle 9“ in Verbindung steht.

In den Betriebsmodi VI“ bis VIII“ kann jeweils je ein Anfahrmodus verwirklicht werden, in welchem durch Zusammenspiel der Verbrennungskraftmaschine 2 mit der Elektromaschine 32 angefahren werden kann. In Betriebsmodus VI“ sind dazu die Schaltelemente S1 , S3 und S5 zu schließen, so dass die Verbrennungskraftmaschine 2 aufgrund des geschlossenen Schaltelements S5 über das erste Element 40 der Planetenstufe 39 antreiben kann und diese Antriebsbewegung mit einer Antriebsbewegung der Elektromaschine 32 am dritten Element 42 der Planetenstufe 39 überlagert wird, während ein Abtrieb über das zweite Element 41 der Planetenstufe 39 auf die zweite Eingangswelle 11 erfolgt. Diese ist dann im Weiteren über die geschlossenen Schaltelemente S1 und S3 über die Stirnradstufen 19 und 20 mit der ersten Eingangswelle 10 sowie im Weiteren über die Stirnradstufe 18 mit der Vorgelegewelle 12 gekoppelt. Die Vorgelegewelle 12 steht dann über die Stirnradstufe 15 permanent mit der Ausgangswelle 13 in Verbindung. Im Zuge des Anfahrens arbeitet die Elektromaschine 32 dabei zumindest zu Beginn generatorisch, wodurch ein Anfahren auch bei einem leeren elektrischen Energiespeicher möglich ist. Durch entsprechendes Abstützen des Drehmoments über die Elektromaschine 32 kann dadurch ein Anfahren in Vorwärtsrichtung realisiert werden.

Dies ist in analoger Weise auch in den Betriebsmodi VII“ und VIII“ möglich, welche sich nur durch die abtriebsseitige Koppelung der zweiten Eingangswelle 11 vom Betriebsmodus VI“ unterscheiden. So ist in Betriebsmodus VII“ die zweite Ausgangswelle 11 über die Stirnradstufe 19 mit der Vorgelegewelle 12 gekoppelt, während im Betriebsmodus VIII“ eine Koppelung der zweiten Ausgangswelle 11 ebenfalls über die Stirnradstufe 19 hergestellt ist, in diesem Fall aber das Losrad 25 mittelbar über das Losrad 20 an der Vorgelegewelle 12 festgesetzt ist.

In den Betriebsmodi IX“ bis XIII“ kann jeweils ein reines Fahren über die Verbrennungskraftmaschine 2 realisiert werden, indem jeweils einer der Gänge G1 bis G4.2, wie zu Fig. 8 beschrieben, geschaltet und zudem eine jeweilige drehfeste Verbindung der zugehörigen Eingangswelle 10 oder 1 1 mit der Antriebswelle 9“ durch Schließen der zugehörigen Schaltkupplung K1 oder K2 vorgenommen wird. So wird in Betriebsmodus IX“ der Gang G3, in Betriebsmodus X“ der Gang G1 , in Betriebsmodus XI“ der Gang G4.1 , in Betriebsmodus XII“ der Gang G4.2 sowie in Betriebsmodus XIII“ der Gang G2 geschaltet.

Bei einem Wechsel zwischen den Betriebsmodi IX“ bis XIII“ und damit auch zwischen den Gängen könnte dabei jeweils entweder das Schaltelement K oder das Schaltelement B zusätzlich betätigt werden, um die Zugkraft im Zuge des jeweiligen Gangwechsels jeweils über die Elektromaschine 32 zu stützen. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente erfolgt dabei durch Drehzahlregelung an der Verbrennungskraftmaschine. Hierbei wäre es ggf. auch denkbar, eine weitere zusätzliche Elektromaschine vorzusehen, welche die Verbrennungskraftmaschine 2 bei der Synchronisation unterstützt. Für die Gangwechsel zwischen den Betriebsmodi IX“ bis XIII“ könnte außerdem jeweils durch zusätzliches Schließen des Schaltelements S5 je eine elektrodynamische Schaltung verwirklicht werden, indem an der Planetenstufe 39 eine Überlagerung von Antriebsbewegungen der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Elektromaschine 32 vorgenommen werden, wie dies für das Anfahren bereits zu den Betriebsmodi VI“ bis VIII“ beschrieben worden ist. Dadurch kann während einer Schaltung für die Verbrennungskraftmaschine 2 in einem der Betriebsmodi VI“ bis VIII“ die Zugkraft aufrechterhalten werden, wobei dabei nur die aktuell an der Kraftflussführung jeweils beteiligten Schaltelemente belastet sind, während alle anderen Schaltelemente lastfrei ausgelegt werden können. Hierbei kann die Elektromaschine 32 eine Synchronisation von Drehzahlen für den jeweiligen Zielgang aktiv unterstützen. So kann für einen Wechsel von dem Betriebsmodus IX“ in den Betriebsmodus X“ übergangsweise der Betriebsmodus VI“ gewählt, für einen Wechsel von dem Betriebsmodus X“ in den Betriebsmodus XI“ oder XII“ und damit von dem Gang G1 in den Gang G4.1 oder G4.2 übergangsweise der Betriebsmodus VII“ gewählt sowie für einen Wechsel von dem Betriebsmodus XI“ oder XII“ in den Betriebsmodus XIII“ und damit von dem Gang G4.1 oder G4.2 in den Gang G2 übergangsweise der Betriebsmodus VIII“ genutzt werden. Damit ist ein Schalten zwischen den Gängen bei einem Fahren über die Verbrennungskraftmaschine 2 letztendlich unter Last möglich.

In den Betriebsmodi XIV“ bis XIX“ erfolgt hingegen ein rein elektrisches Fahren über die Elektromaschine 32, wozu diese als Elektromotor betrieben und dabei jeweils einer der Gänge G3 oder G4.1 oder G4.2 geschaltet wird. Dabei kann die Anzahl an durch die Elektromaschine 32 nutzbaren Übersetzungsverhältnissen, wie schon bei dem Getriebe 4 ^IV , entsprechend verdoppelt werden, indem in dem einzelnen Gang G3 bzw. G4.1 bzw. G4.2 jeweils zum einen das Schaltelement K sowie zum anderen das Schaltelement B betätigt wird.

Die Varianten nach den Fig. 2 und 4 bis 7 können prinzipiell jeweils dahingehend abgewandelt werden, dass sich die Antriebswelle 9 bzw. 9“ axial nur bis in den Bereich der Schaltkupplungen K1 und K2 erstreckt und die zweite Eingangswelle 11 als stirnseitig hierzu liegende Vollwelle ausgeführt ist. Dadurch könnte eine Hohlwellenebene eingespart werden, was den Herstellungsaufwand reduziert. Prinzipiell kann es jedoch vorteilhaft sein, die Antriebswelle 9 bzw. 9“, wie gezeigt, axial über die komplette axiale Baulänge des Getriebes zu ziehen und dort zu lagern.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Getriebes kann ein kompakt bauendes Getriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand verwirklicht werden.

Bezuqszeichen

Kraftfahrzeugantriebsstrang

Verbrennungskraftmaschine

Torsionsschwingungsdämpfer

Getriebe ‘ Getriebe “ Getriebe ‘“ Getriebe iv Getriebe v Getriebe

Differentialgetriebe

Antriebsrad

Antriebsrad

Getriebegehäuse

Antriebswelle ‘ Antriebswelle “ Antriebswelle 0 erste Eingangswelle 0‘ erste Eingangswelle 1 zweite Eingangswelle T zweite Eingangswelle 2 Vorgelegewelle 3 Ausgangswelle 4 Abtriebsseite 5 Stirnradstufe 6 Stirnrad 7 Stirnrad 8 Stirnradstufe 9 Stirnradstufe 0 Stirnradstufe 1 Festrad 2 Losrad 3 Festrad 4 Losrad 5 Losrad 6 Festrad 7 Schalteinrichtung 8 Schalteinrichtung 9 Schalteinrichtung 0 Anschlusswelle 1 Doppelkupplung 2 Elektromaschine 3 Rotor 4 Stator 5 Bremseinrichtung 6 Übersetzungsstufe 7 Kettenrad 8 Kettenrad 9 Planetenstufe 0 erstes Element 1 zweites Element 2 drittes Element 3 Sonnenrad 4 Planetensteg 5 Hohlrad 6 Planetenräder 7 Schalteinrichtung

S1 Schaltelement

S2 Schaltelement

S3 Schaltelement

S4 Schaltelement

S5 Schaltelement

B Schaltelement

K Schaltelement KO Trennkupplung

K1 Schaltkupplung

K2 Schaltkupplung

G1 bis G4.2 Gänge

I bis X Betriebsmod r bis XV‘ Betriebsmod

I“ bis XIX“ Betriebsmod