DE102013020995A1

DE102013020995A1 - Multi-speed transmission for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013020995A1
Application number: DE102013020995.1A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schilder; Klaus Riedl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das wenigstens konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen (V1–V10) vorgesehen ist, mit vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen (P1, P2, P3, P4), mit einer Getriebeeingangswelle (11) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle (12) zur Anbindung von Antriebsrädern, mit vier Kupplungseinheiten (S1, S3, S5, S7), die jeweils zwei Kopplungselemente (S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72) aufweisen, und mit drei Bremseinheiten (S2, S4, S6), die jeweils ein Kopplungselement (S21, S41, S61) aufweisen, vorgeschlagen.According to the invention, a multistage transmission, in particular for a motor vehicle, which is provided at least structurally for shifting at least ten differently geared forward gears (V1-V10), with four planetary gear stages (P1, P2, P3, P4) operatively connected to one another, with a transmission input shaft (11 ) for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft (12) for connecting drive wheels, with four coupling units (S1, S3, S5, S7), each having two coupling elements (S11, S12, S31, S72, S51, S52, S71, S72 ), and with three brake units (S2, S4, S6), each having a coupling element (S21, S41, S61) proposed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1.The invention relates to a multistage transmission for a motor vehicle according to claim 1.

Aus der DE 10 2008 055 626 A1 ist bereits ein Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, das konstruktiv zur Schaltung von neun unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen ist, bekannt. Das Mehrstufengetriebe aus der DE 10 2008 055 626 A1 weist vier wirkungsmäßig miteinander verbundene Planetenradstufen, eine Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, eine Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, drei Kupplungseinheiten mit jeweils zwei Kopplungselementen und drei Bremseinheiten mit jeweils einem Kopplungselement auf.From the DE 10 2008 055 626 A1 is already a multi-speed transmission for a motor vehicle, which is structurally provided for the circuit of nine differently translated forward gears, known. The multistage transmission from the DE 10 2008 055 626 A1 has four operatively interconnected planetary gear, a transmission input shaft for connecting an internal combustion engine, a transmission output shaft for connecting drive wheels, three clutch units, each with two coupling elements and three brake units each having a coupling element.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Mehrstufengetriebe mit einer hohen Flexibilität und einem hohem Wirkungsgrad bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a compact multi-speed transmission with a high flexibility and high efficiency. This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das wenigstens konstruktiv zur Schaltung von zumindest zehn unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen ist, mit vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen, mit einer Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle zur Anbindung von Antriebsrädern, mit vier Kupplungseinheiten, die jeweils zwei Kopplungselemente aufweisen, und mit drei Bremseinheiten, die jeweils ein Kopplungselement aufweisen, vorgeschlagen.According to the invention, a multistage transmission, in particular for a motor vehicle, which is provided at least structurally for shifting at least ten differently geared forward gears, with four operatively interconnected Planetenradstufen, with a transmission input shaft for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft for connecting drive wheels, with four coupling units , each having two coupling elements, and proposed with three brake units, each having a coupling element.

Durch eine solche Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes kann ein kompaktes Mehrstufengetriebe mit zehn unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen und zwei unterschiedlich übersetzten Rückwärtsgetriebegängen bereitgestellt werden, welches zum einen eine sehr hohe Flexibilität und eine hohe Lastschaltbarkeit und zum anderen einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Drehzahl- und Drehmomentfaktoren von Getriebeelementen des Mehrstufengetriebes, insbesondere von Planetenradträgern, können durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung zumindest teilweise gesenkt werden, wodurch eine Belastung der Getriebeelemente reduziert werden kann. Weiter kann eine geringe Relativdrehzahl in zumindest einer offenen Kupplungseinheit und/oder zumindest einer offenen Bremseinheit realisiert werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes kann zumindest eines der Kupplungseinheiten und/oder zumindest eines der Bremseinheiten formschlüssig schaltend ausgeführt werden, wodurch ein Mehrstufengetriebe mit geringen Schleppverlusten bereitgestellt werden kann. Des Weiteren kann eine besonders hohe Spreizung, insbesondere größer als 13, zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang und dem letzten Vorwärtsgetriebegang realisiert werden. Ferner sind besonders einfach eine Hybridfunktionalität mit einem oder zwei Elektromotoren und/oder eine Allradfunktionalität darstellbar.Such a configuration of a multistage transmission can provide a compact multistage transmission with ten differently geared forward gears and two differently geared reverse gears, which on the one hand has very high flexibility and high power shiftability and, on the other hand, high efficiency. Speed and torque factors of gear elements of the multi-speed transmission, in particular planetary carriers, can be at least partially reduced by an embodiment of the invention, whereby a load on the transmission elements can be reduced. Furthermore, a low relative rotational speed can be realized in at least one open clutch unit and / or at least one open brake unit. Due to the inventive design of the multi-speed transmission, at least one of the coupling units and / or at least one of the brake units can be executed positively switching, whereby a multi-speed transmission can be provided with low drag losses. Furthermore, a particularly high spread, in particular greater than 13, between the first forward gear and the last forward gear can be realized. Furthermore, a hybrid functionality with one or two electric motors and / or four-wheel functionality can be represented in a particularly simple manner.

Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei der Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement, das in einem geöffneten Zustand unabhängig von dem Getriebegehäuse verdrehbar ist, in einem geschlossenen Zustand mit dem Getriebegehäuse drehfest zu verbinden. Unter „drehfest verbunden” soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl übertragen wird.A "coupling unit" is to be understood in particular a switching unit which is arranged in a power flow between two of the Planetenradstufen and which is intended to rotate their two rotatably arranged coupling elements, which are independently rotatable in an open state, in a closed state rotationally fixed to each other connect to. A "brake unit" is to be understood in particular a switching unit, which is operatively arranged between one of the planetary gear and a gear housing and which is provided, their rotatable coupling element, which is rotatable in an open state independently of the transmission housing, in a closed state to connect the transmission housing rotatably. By "non-rotatably connected" is meant in particular a connection in which a power flow over a complete revolution averaged with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and / or an unchanged speed is transmitted.

Die Kupplungseinheiten sind vorzugsweise jeweils wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen angeordnet, so dass in dem geschlossenen Zustand zumindest zwei Getriebeelemente der Planetenradstufen drehfest miteinander verbunden sind. Die Bremseinheiten sind jeweils wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und dem Getriebegehäuse angeordnet, so dass in dem geschlossenen Zustand zumindest ein Getriebeelement der Planetenradstufen mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden ist. Unter einer Kupplungseinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere keine Kupplungseinheit verstanden werden, die einem durch die Planetenradstufen ausgebildete Zahnradsatz vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Unter einer „dem Zahnradsatz vorgeschalteten Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Zahnradsatz angeordnet ist, wie beispielsweise eine Trennkupplung oder Anfahrkupplung, wie sie in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen werden kann. Unter einer „dem Zahnradsatz nachgeschalteten Kupplungseinheit oder Bremseinheit” soll insbesondere eine Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Getriebeausgangswelle und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung, wie sie in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen werden kann. Grundsätzlich kann eine Schaltbarkeit des Mehrstufengetriebes durch eine dem Zahnradsatz vorgeschaltete und/oder nachgeschaltete Kupplungseinheit erhöht werden.The coupling units are preferably each operatively arranged between the planetary gear, so that in the closed state at least two gear elements of the planetary gear are rotatably connected to each other. The brake units are each operatively disposed between one of the planetary gear and the transmission housing, so that in the closed state, at least one transmission element of the planetary gear is rotatably connected to the transmission housing. A coupling unit is to be understood in this context, in particular, no coupling unit which is connected upstream or downstream of a gear set formed by the planetary gear stages. A "clutch unit upstream of the gear set" is to be understood in particular as a clutch unit which is arranged in at least one gear in a power flow between the engine and the gear set, such as a clutch or starting clutch, as may be provided in a particularly preferred embodiment. A "clutch unit or brake unit connected downstream of the gear set" is to be understood in particular as meaning a clutch unit or brake unit which, in at least one gear in a power flow between the Transmission output shaft and a final drive is arranged, such as an all-wheel drive, as can be provided in a particularly preferred embodiment. In principle, a switchability of the multistage transmission can be increased by a gear unit upstream and / or downstream coupling unit.

Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen” soll insbesondere verstanden werden, dass mittels der Kupplungseinheiten und Bremseinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgebildet, ausgestattet, ausgestaltet, ausgelegt und/oder angeordnet verstanden werden.The term "constructively provided for the shifting of a transmission gear" is to be understood in particular as meaning that a corresponding gear train can be formed in principle by means of the clutch units and brake units, irrespective of whether the transmission gear shift is dispensed with or not in the context of a shift strategy. By "provided" is intended in particular to be specially programmed, designed, equipped, configured, designed and / or arranged understood.

Indem das Mehrstufengetriebe vier Kupplungseinheiten und drei Bremseinheiten aufweist, umfasst das Mehrstufengetriebe in Summe sieben Schalteinheiten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eine der Schalteinheiten, besonders vorteilhaft zumindest zwei der Schalteinheiten, formschlüssig ausgebildet. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, wodurch ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden kann. Vorzugsweise ist eine der Kupplungseinheiten als formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ausgeführt. Besonders vorteilhaft ist zusätzlich oder alternativ zumindest eine der Bremseinheiten als formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ausgeführt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei der Bremseinheiten formschlüssig ausgebildet.Since the multi-speed transmission has four clutch units and three brake units, the multi-speed transmission comprises a total of seven shift units. In an advantageous embodiment, at least one of the switching units, particularly advantageously at least two of the switching units, formed positively. As a result, a drag loss can be kept low, whereby a power loss within the multi-speed transmission can be advantageously reduced. Preferably, one of the coupling units is designed as a form-fitting switching unit. Particularly advantageously, additionally or alternatively, at least one of the brake units is designed as a form-locking switching unit. In a particularly preferred embodiment, at least two of the brake units are formed positively.

Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die sieben Schalteinheiten können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Unter einer „reibschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Eine reibschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenkupplungseinheit und eine reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenkupplungseinheit und eine formschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ist vorteilhaft über eine Schiebemuffe schaltbar. Dabei kann eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit mit einer oder ohne eine Synchronisierung ausgeführt sein.A "form-fitting switching unit" is to be understood in particular a switching unit, which has a toothing and / or claws for connecting their coupling elements or for connecting their coupling element, which intermesh positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed state, at least mainly by a positive connection. The seven switching units can in principle be formed frictionally or positively. A "frictionally engaged switching unit" should be understood to mean, in particular, a switching unit which has at least two friction partners for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed Condition is at least mainly due to friction. A frictionally engaged coupling unit is preferably designed as a multi-disc clutch unit and a frictionally engaged brake unit is preferably designed as a multi-disc brake unit. A positively formed coupling unit is preferably as a dog clutch unit and a form-locking brake unit is preferably formed as a dog brake unit. A form-fitting trained switching unit is advantageously switchable via a sliding sleeve. In this case, a form-fitting switching unit can be designed with or without synchronization.

Vorzugsweise umfasst das Mehrstufengetriebe Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Kupplungseinheiten und der Bremseinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der Kupplungseinheiten und/oder der Bremseinheiten zumindest teilweise selbstständig schaltend auszuführen. Eine selbstständig schaltende Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit ist insbesondere als ein Freilauf ausgebildet. Weiter ist es grundsätzlich möglich, eine betätigte Schalteinheit, wie beispielsweise eine reibschlüssig ausgebildete Schalteinheit und/oder eine rein formschlüssig ausgebildete Schalteinheit, mit einer selbstständig schaltenden Schalteinheit, wie insbesondere mit einem Freilauf, zu kombinieren.The multistage transmission preferably comprises actuators for the automated switching of the coupling units and the brake units. In principle, however, it is also possible to carry out at least a part of the coupling units and / or the brake units at least partially independently switching. An independently switching clutch unit or brake unit is designed in particular as a freewheel. Furthermore, it is basically possible to combine an actuated switching unit, such as a frictionally engaged switching unit and / or a purely form-fitting switching unit, with an independently switching switching unit, in particular with a freewheel.

Die vier Planetenradstufen sind vorzugsweise als eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Planetenradstufe ausgeführt. Vorzugsweise sind die Planetenradstufen entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet. Die Nummerierungen der Planetenradstufen „erste”, „zweite”, „dritte” und „vierte” stellen entlang einer von dem Verbrennungsmotor ausgehenden axialen Richtung betrachtet insbesondere eine Reihenfolge einer axialen Anordnung der Planetenradstufen dar, wobei entlang der von dem Verbrennungsmotor ausgehenden Richtung betrachtet im Vergleich zu den anderen drei Planetenradstufen die erste Planetenradstufe eine erste, d. h vorderste Axialposition, die zweite Planetenradstufe eine der ersten Axialposition nachfolgende zweite Axialposition, die dritte Planetenradstufe eine der zweiten Axialposition nachfolgende dritte Axialposition und die vierte Planetenradstufe eine der dritten Axialposition nachfolgende vierte, d. h. hinterste Axialposition einnimmt. Grundsätzlich ist aber auch eine räumliche Umordnung der Planetenradstufen, beispielsweise in einer gestapelten Anordnung, denkbar. Ebenfalls ist grundsätzlich eine räumliche Umordnung durch eine geänderte Anordnung der Kupplungseinheiten und/oder der Bremseinheiten oder eine geänderte Anordnung von Zwischenwellen des Mehrstufengetriebes denkbar.The four planetary gear stages are preferably designed as a first, a second, a third and a fourth planetary gear. The planetary gear stages are preferably arranged one behind the other along a main axis of rotation. The numbering of the planetary gear stages "first", "second", "third" and "fourth", as viewed along an axial direction from the internal combustion engine, particularly represents an order of axial arrangement of the planetary gear stages as compared with the direction outgoing from the internal combustion engine to the other three planetary gears the first planetary gear a first, d. h the foremost axial position, the second planetary gear stage a second axial position following the first axial position, the third planetary gear stage a third axial position following the second axial position and the fourth planetary gear stage a fourth following the third axial position, d. H. the rearmost axial position occupies. In principle, however, a spatial rearrangement of the planetary gear, for example in a stacked arrangement, conceivable. Also, in principle, a spatial rearrangement by a modified arrangement of the coupling units and / or the brake units or a modified arrangement of intermediate shafts of the multi-speed transmission is conceivable.

Zur Vereinfachung soll weiter unter einem „ersten, zweiten, dritten oder vierten Planetenradträger” jeweils ein der ersten, zweiten, dritten oder vierten Planetenradstufe zugeordneter Planetenradträger verstanden werden. Entsprechend soll unter einem „ersten, zweiten, dritten oder vierten Sonnenrad” und einem „ersten, zweiten, dritten oder vierten Hohlrad” jeweils ein der ersten, zweiten, dritten oder vierten Planetenradstufe zugeordnetes Sonnenrad oder ein der ersten, zweiten, dritten oder vierten Planetenradstufe zugeordnetes Hohlrad verstanden werden. Beispielsweise soll unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger der ersten Planetenradstufe verstanden werden.To simplify further under a "first, second, third or fourth planet carrier" one of the first, second, third or fourth planetary gear associated planet carrier can be understood. Accordingly, one of the first, second, third or fourth planetary gear associated sun gear or one of the first, second, third or fourth planetary gear under a "first, second, third or fourth sun gear" and a "first, second, third or fourth ring gear associated ring gear to be understood. For example, should be understood by the first planet carrier a planet carrier of the first planetary gear.

Vorzugsweise ist zumindest eine der Kupplungseinheiten dazu vorgesehen, eine Planetenradstufe zu verblocken. Unter einem „Verblocken einer Planetenradstufe” soll insbesondere verstanden werden, dass das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad einer einzelnen Planetenradstufe drehfest miteinander verbunden sind, wodurch sie in einem solchen Betriebszustand stets eine gleiche Drehzahl und eine gleiche Drehrichtung aufweisen. Unter einer „Kupplungseinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Planetenradstufe zu verblocken” soll eine Kupplungseinheit verstanden werden, mittels der durch Schließen lediglich dieser Kupplungseinheit die entsprechende Planetenradstufe verblockt werden kann. Grundsätzlich kann die Kupplungseinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Planetenradstufe zu verblocken, zur drehfesten Verbindung von Sonnenrad und Planetenradträger, zur drehfesten Verbindung von Sonnenrad und Hohlrad oder zur drehfesten Verbindung von Planetenradträger und Hohlrad der zu verblockenden Planetenradstufe vorgesehen sein.Preferably, at least one of the coupling units is provided to lock a planetary gear. A "blocking a planetary gear stage" is to be understood in particular that the sun gear, the planet carrier and the ring gear of a single planetary gear rotatably connected to each other, whereby they always have the same rotational speed and a same direction of rotation in such an operating condition. A "coupling unit which is intended to lock a planetary gear stage" is to be understood as meaning a coupling unit by means of which the corresponding planetary gear stage can be blocked by closing only this coupling unit. In principle, the coupling unit, which is intended to lock a planetary gear, be provided for the rotationally fixed connection of the sun gear and planet carrier, the non-rotatable connection of the sun gear and ring gear or the non-rotatable connection of planet carrier and ring gear to be locked planetary gear.

Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes stellt ein spezielles Ausführungsbeispiel dar, zu dem es grundsätzlich noch weitere kinematisch äquivalente Ausführungsbeispiele gibt. Beispielsweise können insbesondere die Planetenradstufen, wie im Folgenden dargestellt, durch Einfachplanetenradsätze ausgebildet werden. In kinematisch äquivalenter Weise ist es aber auch denkbar, zumindest eine der Planetenradstufen durch einen Doppelplanetenradsatz auszubilden, wobei für eine kinematische gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Insbesondere bei einer Ausbildung mittels eines Doppelplanetenradsatzes kann grundsätzlich auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger, einem Hohlrad und einem Planetenradträger oder einem Sonnenrad und einem Hohlrad getauscht werden, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss.The embodiment of a multistage transmission described below represents a special embodiment, to which there are basically still further kinematically equivalent embodiments. For example, in particular the planetary gear stages, as shown below, be formed by Einfachplanetenradsätze. In kinematically equivalent manner, however, it is also conceivable to design at least one of the planetary gear stages by a double planetary gear set, wherein for a kinematic same mode of action additionally in particular a stand ratio of the planetary gear must be adjusted. In particular, in a training by means of a Doppelplanetenradsatzes basically a connection of a sun gear and a planet, a ring gear and a planet carrier or a sun gear and a ring gear are exchanged, for a kinematically same mode of action additionally in particular a level translation of the planetary must be adjusted.

Die Begriffe „axial” und „radial” sind im Folgenden insbesondere auf die Hauptrotationsache des Mehrstufengetriebes bezogen, so dass der Ausdruck „axial” insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsache verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial” insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsache verläuft.In the following, the terms "axial" and "radial" refer in particular to the main item of rotation of the multistage transmission, so that the term "axial" refers in particular to a direction which runs parallel or coaxial with the main item of rotation. Further, the term "radial" refers in particular to a direction which is perpendicular to the main rotation axis.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes und 1 a transmission diagram of a multi-speed transmission according to the invention and

2 ein Schaltschema des Mehrstufengetriebes. 2 a circuit diagram of the multi-speed transmission.

1 zeigt ein Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Mehrstufengetriebes eines Kraftfahrzeugs. Das Mehrstufengetriebe ist als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet. Es weist genau vier wirkungsmäßig miteinander verbundene Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 auf. Die erste Planetenradstufe P1, die zweite Planetenradstufe P2, die dritte Planetenradstufe P3 und die vierte Planetenradstufe P4 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel entlang einer Hauptrotationsachse 10 hintereinander angeordnet. Alle vier Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 des Mehrstufengetriebes weisen einen Einfachplanetenradsatz auf. 1 shows a transmission diagram of a multi-speed transmission according to the invention of a motor vehicle. The multistage transmission is designed as a motor vehicle transmission. It has exactly four interconnected planetary gear stages P1, P2, P3, P4. The first planetary gear P1, the second planetary gear P2, the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4 are in the illustrated embodiment along a main axis of rotation 10 arranged one behind the other. All four planetary gear stages P1, P2, P3, P4 of the multi-speed transmission have a Einfachplanetenradsatz.

Das Mehrstufengetriebe weist genau vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und genau drei Bremseinheiten S2, S4, S6 auf, die zur Schaltung der Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 vorgesehen sind. Die vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und die drei Bremseinheiten S2, S4, S6 sind wirkungsmäßig innerhalb eines durch die Planetenradstufe P1, P2, P3, P4 ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet. Die vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und die drei Bremseinheiten S2, S4, S6 sind wirkungsmäßig in dem durch die Planetenradstufe P1, P2, P3, P4 ausgebildeten Zahnradsatz integriert, d. h. die vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und die drei Bremseinheiten S2, S4, S6 sind dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 untereinander und/oder einem Getriebegehäuse 13 des Mehrstufengetriebes herzustellen.The multistage transmission has exactly four clutch units S1, S3, S5, S7 and exactly three brake units S2, S4, S6, which are provided for switching the planetary gear P1, P2, P3, P4. The four clutch units S1, S3, S5, S7 and the three brake units S2, S4, S6 are operatively arranged within a gear set formed by the planetary gear P1, P2, P3, P4. The four clutch units S1, S3, S5, S7 and the three brake units S2, S4, S6 are operatively integrated in the gear set formed by the planetary gear P1, P2, P3, P4, ie, the four clutch units S1, S3, S5, S7 and three brake units S2, S4, S6 are provided, different active connections between the planetary gear P1, P2, P3, each other and / or a transmission housing 13 to produce the multi-speed transmission.

Das Mehrstufengetriebe ist konstruktiv dazu vorgesehen, genau zehn unterschiedlich übersetzte Vorwärtsgetriebegänge V1–V10 zu schalten. Weiter ist das Mehrstufengetriebe konstruktiv dazu vorgesehen, zwei alternative Vorwärtsgetriebegänge V1', V1'' zu dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 zu schalten, die alle dieselbe Übersetzung aufweisen, zwei alternative Vorwärtsgetriebegänge V3', V3'' zu dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3 zu schalten, die alle dieselbe Übersetzung aufweisen, fünf alternative Vorwärtsgetriebegänge V4', V4'', V4''', V4'''', V4''''' zu dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4 zu schalten, die alle dieselbe Übersetzung aufweisen und drei alternative Vorwärtsgetriebegänge V6', V6'', V6''' zu dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6 zu schalten, die alle dieselbe Übersetzung aufweisen. Durch die alternativen Vorwärtsgetriebegänge V1', V1'', V3', V3'', V4', V4'', V4''', V4'''', V4''''', V6', V6'', V6''' weist das Mehrstufengetriebe eine besonders hohe Schaltflexibilität auf. Ferner ist das Mehrstufengetriebe konstruktiv zur Schaltung von genau zwei unterschiedlich übersetzten Rückwärtsgetriebegängen R1, R2 vorgesehen. Außerdem ist das Mehrstufengetriebe konstruktiv dazu vorgesehen, zwei alternative Rückwärtsgetriebegänge R1', R1'' zu dem ersten Rückwärtsgetriebegang R1 zu schalten, die alle dieselbe Übersetzung aufweisen. Eine Anzahl der tatsächlich verwendeten Vorwärtsgetriebegänge V1–V10, der tatsächlich verwendeten alternativen Vorwärtsgetriebegänge V1', V1'', V3', V3'', V4', V4'', V4''', V4'''', V4''''', V6', V6'', V6''', der tatsächlich verwendeten Rückwärtsgetriebegänge R1, R2 und der tatsächlich verwendeten alternativen Rückwärtsgetriebegänge R1', R1'' kann dabei in Abhängigkeit von einer Betriebsstrategie eingeschränkt sein, beispielsweise elektronisch durch eine entsprechend programmierte Steuer- und Regeleinheit.The multi-speed transmission is structurally designed to switch exactly ten different ratios of forward gears V1-V10. Further For example, the multistage transmission is designed to shift two alternative forward gears V1 ', V1 "to the first forward gear V1, all of which have the same ratio, to shift two alternative forward gears V3', V3" to the third forward gear V3, all the same Translation to shift five forward alternate gears V4 ', V4'',V4''', V4 '''', V4 '''''to the fourth forward gear V4, all having the same gear ratio and three alternative forward gears V6', V6 '', V6 '''to the sixth forward gear V6, all having the same translation. Through the alternative forward gears V1 ', V1 ", V3', V3", V4 ', V4 ", V4''', V4 '''', V4 '''', V6 ', V6'', V6 ''', the multi-speed transmission has a particularly high switching flexibility. Furthermore, the multi-speed transmission is structurally designed to shift exactly two differently translated reverse gears R1, R2. In addition, the multi-stage transmission is designed to switch two alternative reverse gears R1 ', R1 "to the first reverse gear R1, all of which have the same ratio. A number of the actually used forward gears V1-V10, the actually used alternative forward gears V1 ', V1'',V3', V3 '', V4 ', V4'',V4''', V4 '''', V4 ''''',V6', V6 '', V6 ''', the actually used reverse gears R1, R2 and the actually used alternative reverse gears R1', R1 '' may be limited depending on an operating strategy, for example electronically by a corresponding programmed control unit.

Das Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, einen nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mit einem nicht näher dargestellten Achsantrieb für einen Antrieb von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels des Mehrstufengetriebes kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Achsantrieb eingestellt werden. Das Mehrstufengetriebe kann zur Bereitstellung einer Hybridfunktionalität mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden, mittels dessen ein Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann mittels des Hybridantriebsmoduls und dem Mehrstufengetriebe ein CVT realisiert werden, wodurch ein Mehrstufengetriebe realisiert werden kann, deren Übersetzungsverhältnis zumindest in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann. Insbesondere ist es dabei denkbar, zumindest einen Elektromotor in den Zahnradsatz zu integrieren, um ein Hybridantriebsmodul bereitzustellen.The multi-speed transmission is intended to connect a non-illustrated internal combustion engine of the motor vehicle with a final drive not shown for driving drive wheels of the motor vehicle. By means of the multi-speed transmission, a transmission ratio between the engine and the final drive can be adjusted. The multi-stage transmission can be connected to provide a hybrid functionality with a hybrid drive module, by means of which a drive torque can be changed. Further, by means of the hybrid drive module and the multi-speed transmission, a CVT can be realized, whereby a multi-step transmission can be realized, the transmission ratio can be adjusted continuously, at least in some areas. In particular, it is conceivable to integrate at least one electric motor into the gear set in order to provide a hybrid drive module.

Zur Anbindung des Verbrennungsmotors weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeeingangswelle 11 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in das Mehrstufengetriebe einzuleiten. Die Getriebeeingangswelle 11 ist in einem montierten Zustand drehfest mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden oder verbindbar. Grundsätzlich kann der Getriebeeingangswelle 11 ein Schwingungsdämpfer vorgeschalten sein. Der Getriebeeingangswelle 11 kann weiter ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen. Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler, eine nasse Anfahrkupplung oder ein Elektromotor denkbar. Grundsätzlich kann das zum Anfahren vorgesehene Modul aber auch in das Mehrstufengetriebe integriert sein.For connection of the internal combustion engine, the multistage transmission has a transmission input shaft 11 on, which is intended to initiate a drive torque in the multi-speed transmission. The transmission input shaft 11 is rotatably connected in a mounted state with a crankshaft of the internal combustion engine or connectable. Basically, the transmission input shaft 11 be a vibration damper upstream. The transmission input shaft 11 may further be preceded by a module not shown in detail, which should be provided in particular to provide a start-up functionality. As an upstream module, for example, a converter, a wet starting clutch or an electric motor is conceivable. In principle, however, the module provided for starting can also be integrated in the multi-stage transmission.

Zur Anbindung der Antriebsräder weist das Mehrstufengetriebe eine Getriebeausgangswelle 12 auf, die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus dem Mehrstufengetriebe auszuleiten. Die Getriebeausgangswelle 12 ist permanent drehfest mit dem Achsantrieb des Kraftfahrzeugs verbunden. Der Getriebeausgangswelle 12 können unterschiedliche Module nachgeschaltet werden, mittels deren das aus dem Mehrstufengetriebe ausgeleitete Antriebsmoment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie beispielsweise ein Differentialgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen den Antriebsrädern vorgesehen ist, oder ein zur Bereitstellung einer Allradfunktionalität vorgesehenes Allradantriebsmodul, das das Antriebsmoment auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Getriebeeingangswelle 11 und die Getriebeausgangswelle 12 können grundsätzlich beliebig zueinander angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Mehrstufengetriebes vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf der gleichen Seite des Mehrstufengetriebes ist denkbar. Beispielsweise kann durch eine Umordnung der Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 das Mehrstufengetriebe für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen werden, bei dem ein Abtrieb zwischen den einzelnen Planetenradstufen P1, P2, P3, P3 liegt.To connect the drive wheels, the multi-speed transmission has a transmission output shaft 12 on, which is intended to divert a drive torque from the multistage transmission. The transmission output shaft 12 is permanently connected rotationally fixed to the final drive of the motor vehicle. The transmission output shaft 12 can be followed by different modules, by means of which the output from the multi-stage transmission drive torque can be distributed to the drive wheels, such as a differential gear, which is provided for a speed compensation between the drive wheels, or provided for providing a four-wheel drive all-wheel drive module, the drive torque to two distributed different drive axles. The transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 12 can basically be arranged arbitrarily to each other. In particular, a coaxial arrangement on opposite sides of the multi-speed transmission is advantageous. But also an arrangement on the same side of the multi-speed transmission is conceivable. For example, can be provided by a rearrangement of the planetary gear P1, P2, P3, P4, the multi-speed transmission for a front-transverse installation, in which an output between the individual planetary P1, P2, P3, P3.

Die erste Planetenradstufe P1 ist entlang der Hauptrotationsachse 10 eingangsseitig angeordnet. Die erste Planetenradstufe P1 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Die erste Planetenradstufe P1 umfasst ein erstes Sonnenrad P11, ein erstes Hohlrad P13 und einen ersten Planetenradträger P12. Der erste Planetenradträger P12 führt erste Planetenräder P14 auf einer Kreisbahn. Die ersten Planetenräder P14 kämmen mit dem ersten Sonnenrad P11 und mit dem ersten Hohlrad P13. Die ersten Planetenräder P14 sind drehbar auf dem ersten Planetenradträger P12 gelagert.The first planetary gear P1 is along the main axis of rotation 10 arranged on the input side. The first planetary gear P1 has a Einfachplanetenradsatz. The first planetary gear P1 includes a first sun gear P11, a first ring gear P13, and a first planet carrier P12. The first planet carrier P12 guides first planet gears P14 on a circular path. The first planet gears P14 mesh with the first sun gear P11 and with the first ring gear P13. The first planet gears P14 are rotatably supported on the first planet P12.

Die zweite Planetenradstufe P2 ist entlang der Hauptrotationsachse 10 mittig eingangsseitig angeordnet. Sie ist axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1 und der dritten Planetenradstufe P3 angeordnet. Die zweite Planetenradstufe P2 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Die zweite Planetenradstufe P2 umfasst ein zweites Sonnenrad P21, ein zweites Hohlrad P23 und einen zweiten Planetenradträger P22. Der zweite Planetenradträger P22 führt zweite Planetenräder P24 auf einer Kreisbahn. Die zweiten Planetenräder P24 kämmen mit dem zweiten Sonnenrad P21 und mit dem zweiten Hohlrad P23. Die zweiten Planetenräder P24 sind drehbar auf dem zweiten Planetenradträger P22 gelagert.The second planetary gear P2 is along the main axis of rotation 10 arranged centrally on the input side. It is arranged axially between the first planetary gear P1 and the third planetary gear P3. The second planetary gear P2 has a Einfachplanetenradsatz. The second Planetary gear stage P2 includes a second sun gear P21, a second ring gear P23 and a second planet carrier P22. The second planet carrier P22 guides second planet gears P24 on a circular path. The second planet gears P24 mesh with the second sun gear P21 and with the second ring gear P23. The second planet gears P24 are rotatably supported on the second planet P22.

Die dritte Planetenradstufe P3 ist entlang der Hauptrotationsachse 10 mittig ausgangsseitig angeordnet. Sie ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der vierten Planetenradstufe P4 angeordnet. Die dritte Planetenradstufe P3 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Die dritte Planetenradstufe P3 umfasst ein drittes Sonnenrad P31, ein drittes Hohlrad P33 und einen dritten Planetenradträger P32. Der dritte Planetenradträger P32 führt dritte Planetenräder P34 auf einer Kreisbahn. Die dritten Planetenräder P34 kämmen mit dem dritten Sonnenrad P31 und mit dem dritten Hohlrad P33. Die dritten Planetenräder P34 sind drehbar auf dem dritten Planetenradträger P32 gelagert.The third planetary gear P3 is along the main axis of rotation 10 arranged centrally on the output side. It is arranged axially between the second planetary gear P2 and the fourth planetary gear P4. The third planetary gear P3 has a Einfachplanetenradsatz. The third planetary gear P3 includes a third sun gear P31, a third ring gear P33 and a third planet P32. The third planet P32 carries third planet gears P34 on a circular path. The third planet gears P34 mesh with the third sun gear P31 and with the third ring gear P33. The third planet gears P34 are rotatably supported on the third planet P32.

Die vierte Planetenradstufe P4 ist entlang der Hauptrotationsachse 10 ausgangsseitig angeordnet. Die vierte Planetenradstufe P4 weist einen Einfachplanetenradsatz auf. Die vierte Planetenradstufe P4 umfasst ein viertes Sonnenrad P41, ein viertes Hohlrad P43 und einen vierten Planetenradträger P42. Der vierte Planetenradträger P42 führt vierte Planetenräder P44 auf einer Kreisbahn. Die vierten Planetenräder P44 kämmen mit dem vierten Sonnenrad P41 und mit dem vierten Hohlrad P43. Die vierten Planetenräder P44 sind drehbar auf dem vierten Planetenradträger P42 gelagert.The fourth planetary gear P4 is along the main axis of rotation 10 arranged on the output side. The fourth planetary gear P4 has a Einfachplanetenradsatz. The fourth planetary gear P4 includes a fourth sun gear P41, a fourth ring gear P43, and a fourth planet carrier P42. The fourth planet P42 leads fourth planet gears P44 on a circular path. The fourth planet gears P44 mesh with the fourth sun gear P41 and with the fourth ring gear P43. The fourth planet gears P44 are rotatably supported on the fourth planet carrier P42.

Die vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S11, S31, S51, S71 und ein zweites drehbares Kopplungselement S12, S32, S52, S72 auf. Die vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72 drehfest miteinander zu verbinden. Beide Kopplungselemente S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72 der jeweiligen Kupplungseinheit S1, S3, S5, S7 sind dabei mit zumindest einem der Sonnenräder P11, P21, P31, P41 einem der Planetenradträger P12, P22, P32, P42 und/oder einem der Hohlräder P13, P23, P33, P43 permanent verbunden.The four coupling units S1, S3, S5, S7 each have a first rotatable coupling element S11, S31, S51, S71 and a second rotatable coupling element S12, S32, S52, S72. The four coupling units S1, S3, S5, S7 are each provided for non-rotatably connecting their two coupling elements S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72. Both coupling elements S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72 of the respective coupling unit S1, S3, S5, S7 are at least one of the sun gears P11, P21, P31, P41 one of the planet P12, P22, P32, P42 and / or one of the ring gears P13, P23, P33, P43 permanently connected.

Die drei Bremseinheiten S2, S4, S6 weisen jeweils nur ein drehbar gelagertes Kopplungselement S21, S41, S61 auf, die jeweils drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 verbindbar sind. Die drei Bremseinheiten S2, S4, S6 sind jeweils dazu vorgesehen, ihr drehbares Kopplungselement S21, S41, S61 gehäusefest zu fixieren. Das Kopplungselement S21, S41, S61 der jeweiligen Bremseinheit S2, S4, S6 ist dabei mit zumindest einem der Sonnenräder P11, P21, P31, P41, einem der Planetenradträger P12, P22, P32, P42 und/oder einem der Hohlräder P13, P23, P33, P43 permanent verbunden.The three brake units S2, S4, S6 each have only one rotatably mounted coupling element S21, S41, S61, each rotationally fixed to the transmission housing 13 are connectable. The three brake units S2, S4, S6 are each provided to fix their rotatable coupling element S21, S41, S61 fixed to the housing. The coupling element S21, S41, S61 of the respective brake unit S2, S4, S6 is connected to at least one of the sun gears P11, P21, P31, P41, one of the planetary carrier P12, P22, P32, P42 and / or one of the ring gears P13, P23, P33, P43 permanently connected.

Eines der vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 ist formschlüssig ausgebildet. Die restlichen drei der vier Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 sind reibschlüssig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kupplungseinheit S5 formschlüssig und die drei Kupplungseinheiten S1, S3, S7 sind reibschlüssig ausgebildet. Die reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf, das zur Herstellung der drehfesten, reibschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen S11, S12, S31, S32, S71, S72 der entsprechenden Kupplungseinheit S1, S3, S7 vorgesehen ist. Die drei reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 sind als Lamellenkupplungen ausgebildet. Die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit S5 umfasst eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe, die zur Herstellung der drehfesten, formschlüssigen Verbindung zwischen den zwei Kopplungselementen S51, S52 vorgesehen ist. Die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit S5 weist weiter eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit auf, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit S5 ist als eine Klauenkupplung ausgebildet.One of the four coupling units S1, S3, S5, S7 is formed positively. The remaining three of the four coupling units S1, S3, S5, S7 are frictionally engaged. In this embodiment, the coupling unit S5 is positively locking and the three coupling units S1, S3, S7 are frictionally engaged. The frictionally-trained coupling units S1, S3, S7 each have a clutch disk not shown in detail, which provided for the preparation of the rotationally fixed, frictional connection between the two coupling elements S11, S12, S31, S32, S71, S72 of the corresponding coupling unit S1, S3, S7 is. The three frictional coupling units S1, S3, S7 are designed as multi-plate clutches. The form-fitting coupling unit S5 comprises a sliding sleeve, not shown, which is provided for producing the rotationally fixed, positive connection between the two coupling elements S51, S52. The form-fitting coupling unit S5 further comprises a synchronizing unit, not shown in detail, to which in principle can be dispensed with. The form-fitting coupling unit S5 is designed as a dog clutch.

Zwei der drei Bremseinheiten S2, S4, S6 sind formschlüssig ausgebildet. Die andere der drei Bremseinheiten S2, S4, S6 ist reibschlüssig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Bremseinheiten S2, S6 formschlüssig ausgebildet und die Bremseinheit S4 reibschlüssig ausgebildet. Die reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit S4 weist ein nicht näher dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf, das zur Herstellung der drehfesten, reibschlüssigen Verbindung des Kopplungselements S41 mit dem Getriebegehäuse 13 vorgesehen ist. Die reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit S4 ist als eine Lamellenbremse ausgebildet. Die formschlüssig ausgebildeten Bremseinheiten S2, S6 umfassen jeweils eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe, die zur Herstellung der drehfesten, formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kopplungselement S21, S61 und dem Getriebegehäuse 13 vorgesehen ist. Die formschlüssig ausgebildeten Bremseinheiten S2, S6 weisen weiter jeweils eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit auf, auf die grundsätzlich auch verzichtet werden kann. Die zwei formschlüssig ausgebildeten Bremseinheiten S2, S6 sind als Klauenkupplungen ausgebildet.Two of the three brake units S2, S4, S6 are formed positively. The other of the three brake units S2, S4, S6 is frictionally engaged. In this embodiment, the two brake units S2, S6 are formed positively and the brake unit S4 formed frictionally. The frictional-trained brake unit S4 has a not-shown clutch disk set, which is for producing the rotationally fixed, frictional connection of the coupling element S41 with the transmission housing 13 is provided. The frictional-trained brake unit S4 is designed as a multi-disc brake. The form-fitting trained braking units S2, S6 each include a sliding sleeve, not shown, for the preparation of the rotationally fixed, positive connection between the coupling element S21, S61 and the transmission housing 13 is provided. The form-locking trained braking units S2, S6 further each have a synchronizing unit, not shown in detail, to which in principle can be dispensed with. The two form-locking trained braking units S2, S6 are designed as jaw clutches.

Durch die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit S5 und die formschlüssig ausgebildeten Bremseinheiten S2, S6 sind in den Vorwärtsgetriebegängen V1, V2, V3, V4, V8, V9 jeweils nur zwei der reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 bzw. Bremseinheit S4 geöffnet. In den alternativen Vorwärtsgetriebegängen V1'', V3'', V4', V4''', V4''''', V6', V6'', V6''' sind ebenfalls nur zwei der reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 bzw. Bremseinheit S4 geöffnet. Durch die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit S5 und die formschlüssig ausgebildeten Bremseinheiten S2, S6 sind in den Vorwärtsgetriebegängen V5, V6, V7 sogar jeweils nur eines der reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 bzw. Bremseinheit S4 geöffnet. Lediglich in dem Vorwärtsgetriebegang 10 und den alternativen Vorwärtsgetriebegängen V1', V3', V4'', V4'''' sind drei der reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten S1, S3, S7 bzw. Bremseinheit S4 geöffnet. Alternativ kann die Kupplungseinheit S5 und/oder zumindest eines der Bremseinheiten S2, S6 aber auch beispielsweise mittels eines Kupplungslamellenpakets reibschlüssig ausgebildet sein.Due to the form-fitting coupling unit S5 and the form-fitting trained braking units S2, S6 are in the Forward gears V1, V2, V3, V4, V8, V9 open only two of the frictional coupling units S1, S3, S7 or brake unit S4. In the alternative forward gears V1 '', V3 '', V4 ', V4''', V4 '''', V6 ', V6'',V6''' are also only two of the frictional coupling units S1, S3, S7 or brake unit S4 opened. Due to the form-fitting coupling unit S5 and the form-fitting trained braking units S2, S6 even only one of the frictionally-trained coupling units S1, S3, S7 or brake unit S4 are opened in the forward gears V5, V6, V7. Only in the forward gear 10 and the alternative forward gears V1 ', V3', V4 '', V4 '''' three of the frictionally-trained coupling units S1, S3, S7 or brake unit S4 are opened. Alternatively, however, the coupling unit S5 and / or at least one of the brake units S2, S6 can also be designed to be frictionally engaged, for example by means of a clutch disk pack.

Die Kupplungseinheit S1 und die Bremseinheit S2 sind eingangsseitig der ersten Planetenradstufe P1 angeordnet. Dabei ist die Bremseinheit S2 axial zwischen der Kupplungseinheit S1 und der ersten Planetenradstufe P1 angeordnet. Die Kupplungseinheit S3 ist axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1 und der zweiten Planetenradstufe P2 angeordnet. Die Bremseinheit S4 ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der dritten Planetenradstufe P3 angeordnet. Sie ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der Kupplungseinheit S5 angeordnet. Die Kupplungseinheit S5 ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der dritten Planetenradstufe P3 angeordnet. Sie ist axial zwischen der Bremseinheit S4 und der dritten Planetenradstufe P3 angeordnet. Die Bremseinheit S6 ist axial in Höhe der dritten Planetenradstufe P3 angeordnet. Die Kupplungseinheit S7 ist axial in Höhe der vierten Planetenradstufe P4 angeordnet. Die Kupplungseinheiten S1, S5 und die Bremseinheiten S2, S4, S6 sind außenliegend ausgeführt, d. h. eine Betätigungsmittelversorgung der Kupplungseinheiten S1, S5 und der Bremseinheiten S2, S4, S6 ist ohne ein Durchführen eines Betätigungsmittels durch ein drehbar gelagertes Getriebeelement realisiert. Die Kupplungseinheiten S3, S7 sind innenliegend ausgeführt, d. h. die Betätigungsmittelversorgung der Kupplungseinheiten S3, S7 ist durch ein Durchführen des Betätigungsmittels durch ein drehbar gelagertes Getriebeelement realisiert. Die Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und die Bremseinheiten S2, S4, S6 sind hydraulisch betätigt.The coupling unit S1 and the brake unit S2 are arranged on the input side of the first planetary gear P1. In this case, the brake unit S2 is arranged axially between the clutch unit S1 and the first planetary gear P1. The coupling unit S3 is arranged axially between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. The brake unit S4 is arranged axially between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. It is arranged axially between the second planetary gear P2 and the clutch unit S5. The clutch unit S5 is arranged axially between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. It is arranged axially between the brake unit S4 and the third planetary gear P3. The brake unit S6 is arranged axially in the amount of the third planetary gear P3. The coupling unit S7 is arranged axially in the amount of the fourth planetary gear P4. The coupling units S1, S5 and the brake units S2, S4, S6 are made outboard, d. H. an actuating means supply of the coupling units S1, S5 and the brake units S2, S4, S6 is realized without performing an actuating means by a rotatably mounted gear element. The coupling units S3, S7 are designed inside, d. H. the actuating means supply of the coupling units S3, S7 is realized by performing the actuating means by a rotatably mounted gear element. The coupling units S1, S3, S5, S7 and the brake units S2, S4, S6 are hydraulically actuated.

Die Getriebeeingangswelle 11 ist permanent drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11, dem ersten Kopplungselement S11 der Kupplungseinheit S1 und dem vierten Planetenradträger P42 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 12 ist permanent drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 und dem zweiten Kopplungselement S72 der Kupplungseinheit S7 verbunden.The transmission input shaft 11 is permanently non-rotatably connected to the first sun P11, the first coupling element S11 of the coupling unit S1 and the fourth planet P42. The transmission output shaft 12 is permanently non-rotatably connected to the third planet P32 and the second coupling element S72 of the coupling unit S7.

Zur Verbindung der Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 umfasst das Mehrstufengetriebe vier Zwischenwellen 14, 15, 16, 17. Die Zwischenwellen 14, 15, 16, 17 sind zur Übertragung eines Leistungsflusses zwischen den Planetenradstufen P1, P2, P3, P4 vorgesehen. Sie sind jeweils mit zumindest zwei der Sonnenräder P11, P21, P31, P41, Planetenradträger P12, P22, P32, P42, Hohlräder P13, P23, P33, P43 und/oder der Kopplungselemente S12, S21, S31, S32, S41, S52 permanent drehfest verbunden.For connecting the planetary gear stages P1, P2, P3, P4, the multi-stage transmission comprises four intermediate shafts 14 . 15 . 16 . 17 , The intermediate waves 14 . 15 . 16 . 17 are provided for transmitting a power flow between the planetary gear P1, P2, P3, P4. They are each with at least two of the sun gears P11, P21, P31, P41, planet P12, P22, P32, P42, ring gears P13, P23, P33, P43 and / or the coupling elements S12, S21, S31, S32, S41, S52 permanent rotatably connected.

Die Getriebeeingangswelle 11 durchsetzt die vier Planetenradstufen P1, P2, P3, P4. Die Getriebeeingangswelle 11 verbindet das erste Sonnenrad P11 und den vierten Planetenradträger P42 permanent drehfest mit dem ersten Kopplungselement S11 der Kupplungseinheit S1. Zur Anbindung des vierten Planetenradträgers P42 ist die Getriebeeingangswelle 11 ausgangsseitig der vierten Planetenradstufe P4 radial nach außen geführt. Sie ist zur Anbindung des vierten Planetenradträgers P42 axial zwischen der vierten Planetenradstufe P4 und der Getriebeausgangswelle 12 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des ersten Kopplungselements S11 der Kupplungseinheit S1 ist die Getriebeeingangswelle 11 eingangsseitig der ersten Planetenradstufe P1 radial nach außen geführt. Die Getriebeeingangswelle 11 ist axial in Höhe des ersten Sonnenrads P11 radial innen an dem ersten Sonnenrad P11 angebunden. Die Getriebeeingangswelle 11 begrenzt das Mehrstufengetriebe eingangsseitig.The transmission input shaft 11 passes through the four planetary gear P1, P2, P3, P4. The transmission input shaft 11 connects the first sun P11 and the fourth planet P42 permanently rotatably connected to the first coupling element S11 of the coupling unit S1. To connect the fourth planet carrier P42 is the transmission input shaft 11 On the output side of the fourth planetary gear P4 guided radially outward. It is to connect the fourth planet carrier P42 axially between the fourth planetary gear P4 and the transmission output shaft 12 guided radially outwards. For connection of the first coupling element S11 of the coupling unit S1, the transmission input shaft 11 On the input side of the first planetary gear P1 guided radially outward. The transmission input shaft 11 is axially connected at the level of the first sun P11 radially inward to the first sun P11. The transmission input shaft 11 limits the multi-step transmission on the input side.

Die Getriebeausgangswelle 12 verbindet den dritten Planetenradträger P32 permanent drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S72 der Kupplungseinheit S7. Sie ist zur Anbindung des zweiten Kopplungselements S72 der Kupplungseinheit S7 ausgangsseitig der vierten Planetenradstufe P4 radial nach außen und anschließend axial nach innen geführt. Zur Anbindung des dritten Planetenradträgers P32 ist die Getriebeausgangswelle 12 ausgangsseitig der vierten Planetenradstufe P4 radial nach außen, anschließend axial nach innen und schließlich axial zwischen der dritten Planetenradstufe P3 und der vierten Planetenradstufe P4 radial nach innen geführt. Die Getriebeausgangswelle 12 umgibt die vierte Planetenradstufe P4. Sie umgibt teilweise die Getriebeeingangswelle 11 und teilweise die dritte Zwischenwelle 16. Die Getriebeausgangswelle 12 begrenzt das Mehrstufengetriebe ausgangsseitig.The transmission output shaft 12 connects the third planet P32 permanent rotation with the second coupling element S72 of the coupling unit S7. It is for connecting the second coupling element S72 of the coupling unit S7 on the output side of the fourth planetary gear P4 radially outward and then guided axially inwards. To connect the third planet carrier P32 is the transmission output shaft 12 On the output side of the fourth planetary gear P4 radially outward, then guided axially inwardly and finally axially between the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4 radially inward. The transmission output shaft 12 surrounds the fourth planetary gear P4. It partially surrounds the transmission input shaft 11 and partly the third intermediate shaft 16 , The transmission output shaft 12 limits the multistage transmission on the output side.

Die erste Zwischenwelle 14 verbindet das zweite Kopplungselement S12 der Kupplungseinheit S1, das Kopplungselement S21 der Bremseinheit S2 und das erste Kopplungselement S31 der Kupplungseinheit S3 permanent drehfest miteinander. Sie verbindet das zweite Kopplungselement S12 der Kupplungseinheit S1, das Kopplungselement S21 der Bremseinheit S2 und das erste Kopplungselement S31 der Kupplungseinheit S3 permanent drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12. Zur Anbindung des Kopplungselements S21 der Bremseinheit S2 ist die erste Zwischenwelle 14 axial zwischen der Kupplungseinheit 51 und der ersten Planetenradstufe P1 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des ersten Kopplungselements S31 der Kupplungseinheit S3 ist die erste Zwischenwelle 14 axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1 und der zweiten Planetenradstufe P2 radial nach außen geführt. Um das zweite Kopplungselement S21 der Kupplungseinheit S1, das Kopplungselement S21 der Bremseinheit S2 und das erste Kopplungselement S31 der Kupplungseinheit S3 permanent drehfest miteinander zu verbinden, durchsetzt die erste Zwischenwelle 14 den ersten Planetenradträger P12.The first intermediate shaft 14 connects the second coupling element S12 of the coupling unit S1, the coupling element S21 of the brake unit S2 and the first coupling element S31 of the coupling unit S3 permanently rotatably together. It connects the second coupling element S12 of the coupling unit S1, the coupling element S21 of the brake unit S2 and the first coupling element S31 of the coupling unit S3 permanently rotatably connected to the first planet P12. For connection of the coupling element S21 of the brake unit S2 is the first intermediate shaft 14 axially between the coupling unit 51 and the first planetary gear P1 guided radially outward. For connection of the first coupling element S31 of the coupling unit S3, the first intermediate shaft 14 axially guided radially outward between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. In order to permanently connect the second coupling element S21 of the coupling unit S1, the coupling element S21 of the brake unit S2 and the first coupling element S31 of the coupling unit S3 to one another in a rotationally fixed manner, the first intermediate shaft passes through 14 the first planet carrier P12.

Die zweite Zwischenwelle 15 verbindet das erste Hohlrad P13 und den zweiten Planetenradträger P22 permanent drehfest miteinander. Die zweite Zwischenwelle 15 umgibt die zweite Planetenradstufe P2. Sie ist radial außen an das erste Hohlrad P13 angebunden. Zur Anbindung des zweiten Planetenradträgers P22 ist die zweite Zwischenwelle 15 axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der dritten Planetenradstufe P3 radial nach innen geführt. Sie ist zur Anbindung des zweiten Planetenradträgers P22 axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der vierten Zwischenwelle 17 radial nach innen geführt. Die zweite Zwischenwelle 15 umgibt die Kupplungseinheit S3.The second intermediate shaft 15 connects the first ring gear P13 and the second planet P22 permanently rotatably together. The second intermediate shaft 15 surrounds the second planetary gear P2. It is connected radially on the outside to the first ring gear P13. To connect the second planet carrier P22 is the second intermediate shaft 15 axially guided radially inwardly between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. It is for connecting the second planet carrier P22 axially between the second planetary gear P2 and the fourth intermediate shaft 17 guided radially inwards. The second intermediate shaft 15 surrounds the coupling unit S3.

Die dritte Zwischenwelle 16 verbindet das zweite Hohlrad P23, das dritte Sonnenrad P31 und das vierte Sonnenrad P41 permanent drehfest mit dem zweiten Kopplungselement S32 der Kupplungseinheit S3. Zur Anbindung an das dritte Sonnenrad P31 und das vierte Sonnenrad P41 durchsetzt die dritte Zwischenwelle 16 die zweite Planetenradstufe P2. Zur Anbindung des zweiten Hohlrads P23 und des zweiten Kopplungselements S32 der Kupplungseinheit S3 ist die dritte Zwischenwelle 16 axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1 und der zweiten Planetenradstufe P2 radial nach außen geführt. Die dritte Zwischenwelle 16 umgibt axial teilweise die Getriebeeingangswelle 11. Die dritte Zwischenwelle 16 ist axial außen an das zweite Hohlrad P23 angebunden.The third intermediate wave 16 connects the second ring gear P23, the third sun P31 and the fourth sun P41 permanent rotation with the second coupling element S32 of the coupling unit S3. For connection to the third sun P31 and the fourth sun P41 penetrates the third intermediate shaft 16 the second planetary gear P2. For connecting the second ring gear P23 and the second coupling element S32 of the coupling unit S3, the third intermediate shaft 16 axially guided radially outward between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. The third intermediate wave 16 partially axially surrounds the transmission input shaft 11 , The third intermediate wave 16 is axially externally connected to the second ring gear P23.

Die vierte Zwischenwelle 17 verbindet das zweite Sonnenrad P21 permanent drehfest mit dem Kopplungselement S41 der Bremseinheit S4 und dem zweiten Kopplungselement S52 der Kupplungseinheit S5. Zur Anbindung der Kopplungselemente S41, S52 ist die vierte Zwischenwelle 17 axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2 und der dritten Planetenradstufe P3 radial nach außen geführt. Die vierte Zwischenwelle 17 umgibt teilweise die dritte Zwischenwelle 16 und teilweise die Getriebeeingangswelle 11.The fourth intermediate shaft 17 connects the second sun P21 permanent rotation with the coupling element S41 of the brake unit S4 and the second coupling element S52 of the coupling unit S5. To connect the coupling elements S41, S52 is the fourth intermediate shaft 17 axially guided radially outward between the second planetary gear P2 and the third planetary gear P3. The fourth intermediate shaft 17 partially surrounds the third intermediate shaft 16 and partly the transmission input shaft 11 ,

Das dritte Hohlrad P33 ist permanent drehfest mit dem ersten Kopplungselement S51 der Kupplungseinheit S5 und mit dem Kopplungselement S61 der Bremseinheit S6 verbunden. Zur drehfesten Verbindung des dritten Hohlrads P33 mit dem Getriebegehäuse 13 ist das Kopplungselement S61 der Bremseinheit S6 axial außen an das dritte Hohlrad P33 angebunden und radial nach außen geführt.The third ring gear P33 is permanently non-rotatably connected to the first coupling element S51 of the coupling unit S5 and to the coupling element S61 of the brake unit S6. For the non-rotatable connection of the third ring gear P33 with the transmission housing 13 is the coupling element S61 of the brake unit S6 axially externally connected to the third ring gear P33 and guided radially outward.

Das vierte Hohlrad P43 ist permanent drehfest mit dem ersten Kopplungselement S71 der Kupplungseinheit S7 verbunden. Zur drehfesten Verbindung des vierten Hohlrads P43 mit der Getriebeausgangswelle 12 ist das erste Kopplungselement S71 der Kupplungseinheit S7 axial außen an das vierte Hohlrad P43 angebunden und radial nach außen geführt.The fourth ring gear P43 is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first coupling element S71 of the coupling unit S7. For the rotationally fixed connection of the fourth ring gear P43 with the transmission output shaft 12 the first coupling element S71 of the coupling unit S7 is axially connected externally to the fourth ring gear P43 and guided radially outward.

Die Kupplungseinheit S1 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem ersten Sonnenrad P11 verbundene erste Kopplungselement S11 und das drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12 verbundene zweite Kopplungselement S12 drehfest miteinander zu verbinden. Die Kupplungseinheit S1 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, die Getriebeeingangswelle 11 drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12 zu verbinden. Zudem ist die Kupplungseinheit S1 dadurch insbesondere dazu vorgesehen, die erste Planetenradstufe P1 zu verblocken. Die Kupplungseinheit S1 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V2, V3, V3', V3'', V4', V5, V6, V6', V6''' geschlossen (vgl. 2).The coupling unit S1 is provided for non-rotatably interconnecting the first coupling element S11, which is non-rotatably connected to the first sun gear P11, and the second coupling element S12, which is non-rotatably connected to the first planet carrier P12. The coupling unit S1 is thereby provided in particular to the transmission input shaft 11 rotatably connected to the first planet carrier P12. In addition, the coupling unit S1 is thereby provided in particular to block the first planetary gear P1. The clutch unit S1 is closed in the forward gears V2, V3, V3 ', V3'',V4', V5, V6, V6 ', V6''' (see FIG. 2 ).

Die Bremseinheit S2 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12 verbundene Kopplungselement S21 gehäusefest anzubinden und damit drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S2 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S2 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V4'', V8, V9, V10 und den Rückwärtsgetriebegängen R1, R2, R1', R1'' geschlossen.The brake unit S2 is provided to connect the rotatably connected to the first planet carrier P12 coupling element S21 fixed to the housing and thus rotatably connected to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S2 is characterized in particular provided to the first planet P12 rotatably connected to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S2 is closed in the forward gears V4 '', V8, V9, V10 and the reverse gears R1, R2, R1 ', R1''.

Die Kupplungseinheit S3 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12 verbundene erste Kopplungselement S31 und das drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23, dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad P41 verbundene zweite Kopplungselement S32 drehfest miteinander zu verbinden. Die Kupplungseinheit S3 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, den ersten Planetenradträger P12 drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23, dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad P41 zu verbinden. Die Kupplungseinheit S3 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1, V1', V1'', V2, V4''', V6, V6', V6'', V7, V8 und dem Rückwärtsgetriebegang R2 geschlossen.The coupling unit S3 is provided for non-rotatably interconnecting the first coupling element S31 connected to the first planet carrier P12 and the second coupling element S32 non-rotatably connected to the second ring gear P23, the third sun gear P31 and the fourth sun gear P41. The coupling unit S3 is thereby provided in particular to non-rotatably connect the first planet carrier P12 with the second ring gear P23, the third sun gear P31 and the fourth sun gear P41. The Clutch unit S3 is closed in the forward gears V1, V1 ', V1', V2, V4 ''', V6, V6', V6 '', V7, V8 and the reverse gear R2.

Die Bremseinheit S4 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem zweiten Sonnenrad P21 verbundene Kopplungselement S41 gehäusefest anzubinden und damit drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S4 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S4 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1, V1'', V3, V3'', V4, V4''''', V5, V7, V9 und dem Rückwärtsgetriebegang R1, R1' geschlossen.The brake unit S4 is provided to connect the non-rotatably connected to the second sun gear P21 coupling element S41 fixed to the housing and thus rotationally fixed to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S4 is thereby provided in particular to the second sun P21 rotatably connected to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S4 is closed in the forward gears V1, V1 ", V3, V3", V4, V4 "'", V5, V7, V9 and the reverse gear R1, R1'.

Die Kupplungseinheit S5 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem zweiten Sonnenrad P21 verbundene zweite Kopplungselement S52 und das drehfest mit dem dritten Hohlrad P33 verbundene erste Kopplungselement S51 drehfest miteinander zu verbinden. Die Kupplungseinheit S5 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, das zweite Sonnenrad P21 drehfest mit dem dritten Hohlrad P33 zu verbinden. Die Kupplungseinheit S5 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1', V1'', V3', V3'', V4'''', V4''''', V6', V6'', V6''', V10 und den Rückwärtsgetriebegängen R1', R1'', R2 geschlossen.The coupling unit S5 is provided for non-rotatably interconnecting the second coupling element S52 connected to the second sun gear P21 and the first coupling element S51 non-rotatably connected to the third ring gear P33. The coupling unit S5 is thereby provided in particular for non-rotatably connecting the second sun gear P21 to the third ring gear P33. The clutch unit S5 is in the forward gears V1 ', V1 ", V3', V3", V4 "", V4 "'", V6', V6 ", V6" ', V10 and the reverse gears R1 ', R1' ', R2 closed.

Zur Bereitstellung einer verkleinerten Version des Mehrstufengetriebes kann auf die Kupplungseinheit S5 verzichtet werden, wodurch lediglich der Vorwärtsgetriebegang V10, die alternativen Vorwärtsgetriebegänge V1', V1'', V3', V3'', V4'''', V4''''', V6', V6'', V6''', der Rückwärtsgetriebegang R2 und die alternativen Rückwärtsgetriebegänge R1', R1'' entfallen würden. Als eine weitere, von der beanspruchten Ausgestaltung unabhängige Ausgestaltung wird daher weiter ein Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das wenigstens konstruktiv zur Schaltung von zumindest neun unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen V1–V9 vorgesehen ist, mit vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen P1, P2, P3, P4, mit einer Getriebeeingangswelle 11 zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, mit einer Getriebeausgangswelle 12 zur Anbindung von Antriebsrädern, mit zumindest drei Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7, die jeweils zwei Kopplungselemente S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72 aufweisen, und mit drei Bremseinheiten S2, S4, S6, die jeweils ein Kopplungselement S21, S41, S61 aufweisen, vorgeschlagen. Das durch den Entfall der Kupplungseinheit S5 verkleinerte Mehrstufengetriebe ist demnach konstruktiv zur Schaltung der neun Vorwärtsgetriebegänge V1–V9, des Rückwärtsgetriebegangs R1 und der alternativen Vorwärtsgetriebegänge V4', V4'', V4''' vorgesehen.To provide a reduced version of the multi-speed transmission can be dispensed with the clutch unit S5, whereby only the forward gear V10, the alternative forward gears V1 ', V1', V3 ', V3'',V4'''',V4''''' , V6 ', V6'',V6''', the reverse gear R2 and the alternative reverse gears R1 ', R1''would be omitted. As a further, independent of the claimed embodiment embodiment is therefore further a multi-speed transmission, in particular for a motor vehicle, which is at least structurally provided for switching at least nine differently translated forward gears V1-V9, with four operatively interconnected Planetenradstufen P1, P2, P3, P4, with a transmission input shaft 11 for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft 12 for connecting drive wheels, with at least three coupling units S1, S3, S5, S7, each having two coupling elements S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72, and with three brake units S2, S4, S6, respectively a coupling element S21, S41, S61 proposed. The reduced by the elimination of the clutch unit S5 multi-stage transmission is therefore designed to circuit the nine forward gears V1-V9, the reverse gear R1 and the alternative forward gears V4 ', V4'',V4''' is provided.

Die Bremseinheit S6 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem dritten Hohlrad P33 verbundene Kopplungselement S61 gehäusefest anzubinden und damit drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S6 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, das dritte Hohlrad P33 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13 zu verbinden. Die Bremseinheit S6 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1, V1', V2, V3, V3', V4, V4', V4'', V4''', V4'''' und dem Rückwärtsgetriebegang R1, R1'' geschlossen.The brake unit S6 is provided to connect the rotatably connected to the third ring gear P33 coupling element S61 fixed to the housing and thus rotatably connected to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S6 is thereby provided in particular to the third ring gear P33 rotationally fixed to the transmission housing 13 connect to. The brake unit S6 is closed in the forward gears V1, V1 ', V2, V3, V3', V4, V4 ', V4'',V4''', V4 '''' and the reverse gear R1, R1 ''.

Die Kupplungseinheit S7 ist dazu vorgesehen, das drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 verbundene zweite Kopplungselement S72 und das drehfest mit dem vierten Hohlrad P43 verbundene erste Kopplungselement S71 drehfest miteinander zu verbinden. Die Kupplungseinheit S7 ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, das vierte Hohlrad P43 drehfest mit der Getriebeausgangswelle 12 zu verbinden. Sie ist dadurch insbesondere dazu vorgesehen, das vierte Hohlrad P43 drehfest mit dem dritten Planetenradträger P32 zu verbinden. Die Kupplungseinheit S7 ist in den Vorwärtsgetriebegängen V4, V4', V4'', V4''', V4'''', V4''''', V5, V6, V6', V6''' geschlossen.The coupling unit S7 is provided for non-rotatably interconnecting the second coupling element S72 connected to the third planetary carrier P32 and the first coupling element S71 connected in a rotationally fixed manner to the fourth ring gear P43. The coupling unit S7 is thereby provided in particular to the fourth ring gear P43 rotatably connected to the transmission output shaft 12 connect to. It is thereby provided in particular to non-rotatably connect the fourth ring gear P43 with the third planet carrier P32. The clutch unit S7 is closed in the forward gears V4, V4 ', V4'',V4''', V4 '''', V4 '''', V5, V6, V6 ', V6'''.

In der 2 ist ein Schaltschema des Mehrstufengetriebes dargestellt. In dem Schaltschema des Mehrstufengetriebes gemäß 2 stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Kupplungseinheit S1, S3, S5, S7 bzw. Bremseinheit S2, S4, S6 in dem entsprechenden Getriebegang dar. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 2 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 1 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss durch den Zahnradsatz. Der Fachmann kann dem Schaltschema in der 2 für jeden Getriebegang entnehmen, welche der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und der Bremseinheiten S2, S4, S6 geschlossen oder geöffnet sind.In the 2 a circuit diagram of the multi-speed transmission is shown. In the circuit diagram of the multi-speed transmission according to 2 represents an "x" a closed and a "missing x" an open clutch unit S1, S3, S5, S7 or brake unit S2, S4, S6 in the corresponding gear. A person skilled in the art is apparent from the circuit diagram in the 2 in conjunction with the transmission scheme in the 1 for each gear, a power flow through the gear set. The expert can the circuit diagram in the 2 for each gear, which of the clutch units S1, S3, S5, S7 and the brake units S2, S4, S6 are closed or opened.

Die Getriebegänge werden mittels der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und der Bremseinheiten S2, S4, S6 automatisch oder teilautomatisch geschaltet. In den Getriebegängen sind in Summe jeweils höchstens drei der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und der Bremseinheiten S2, S4, S6 geschlossen, während die restlichen Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 und Bremseinheiten S2, S4, S6 geöffnet sind. Bei einem Schaltvorgang von einem der Getriebegänge in einen benachbarten Getriebegang wird jeweils genau eine der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 oder jeweils genau eine der Bremseinheiten S2, S4, S6 geöffnet, während gleichzeitig genau eine der anderen Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 oder genau eine der anderen Bremseinheiten S2, S4, S6 geschlossen wird. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Getriebegänge in einen benachbarten Getriebegang bleiben damit in Summe jeweils zwei bereits geschlossene Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 bzw. Bremseinheiten S2, S4, S6 geschlossen.The gears are automatically or partially automatically switched by means of the coupling units S1, S3, S5, S7 and the brake units S2, S4, S6. In the transmission gears, a total of at most three of the clutch units S1, S3, S5, S7 and the brake units S2, S4, S6 are closed, while the remaining clutch units S1, S3, S5, S7 and brake units S2, S4, S6 are open. In a switching operation of one of the gears in an adjacent gear each exactly one of the clutch units S1, S3, S5, S7 or each exactly one of the brake units S2, S4, S6 is opened while exactly one of the other clutch units S1, S3, S5, S7 or exactly one of the other brake units S2, S4, S6 is closed. With each shift of one of the gears in an adjacent transmission so that in total two already closed clutch units S1, S3, S5, S7 and brake units S2, S4, S6 remain closed.

Eine Schaltung der Getriebegänge unter Last ist dabei insbesondere immer dann möglich, wenn ein Leistungsfluss von genau einer der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 oder der Bremseinheiten S2, S4, S6 an genau eine andere der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 oder der Bremseinheiten S2, S4, S6 übergeben wird oder wenn ein Schaltzustand von lediglich einer der Kupplungseinheiten S1, S3, S5, S7 oder der Bremseinheiten S2, S4, S6 verändert wird. Die Lastschaltbarkeit der Getriebegänge ergibt sich dem Fachmann dabei insbesondere aus dem in 2 gezeigten Schaltschema. A shift of the gears under load is in particular always possible when a power flow of exactly one of the clutch units S1, S3, S5, S7 or the brake units S2, S4, S6 to exactly another of the clutch units S1, S3, S5, S7 or the brake units S2, S4, S6 is passed or when a switching state of only one of the clutch units S1, S3, S5, S7 or the brake units S2, S4, S6 is changed. The powershifting of the transmission gears results for the person skilled in the art in particular from the in 2 shown circuit diagram.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: HauptrotationsachseMain axis of rotation
1111: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
1212: GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
1313: Getriebegehäusegearbox
1414: Zwischenwelleintermediate shaft
1515: Zwischenwelleintermediate shaft
1616: Zwischenwelleintermediate shaft
1717: Zwischenwelleintermediate shaft
P1P1: erste Planetenradstufefirst planetary gear
P11P11: erstes Sonnenradfirst sun gear
P12P12: erster Planetenradträgerfirst planet carrier
P13P13: erstes Hohlradfirst ring gear
P14P14: erstes Planetenradfirst planetary gear
P2P2: zweite Planetenradstufesecond planetary gear
P21P21: zweites Sonnenradsecond sun wheel
P22P22: zweiter Planetenradträgersecond planet carrier
P23P23: zweites Hohlradsecond ring gear
P24P24: zweites Planetenradsecond planetary gear
P3P3: dritte Planetenradstufethird planetary gear
P31P31: drittes Sonnenradthird sun wheel
P32P32: dritter Planetenradträgerthird planet carrier
P33P33: drittes Hohlradthird ring gear
P34P34: drittes Planetenradthird planetary gear
P4P4: vierte Planetenradstufefourth planetary gear
P41P41: viertes Sonnenradfourth sun wheel
P42P42: vierter Planetenradträgerfourth planet carrier
P43P43: viertes Hohlradfourth ring gear
P44P44: viertes Planetenradfourth planetary gear
S1S1: Kupplungseinheitclutch unit
S11S11: erstes Kopplungselementfirst coupling element
S12S12: zweites Kopplungselementsecond coupling element
S2S2: Bremseinheitbrake unit
S21S21: Kopplungselementcoupling element
S3S3: Kupplungseinheitclutch unit
S31S31: erstes Kopplungselementfirst coupling element
S32S32: zweites Kopplungselementsecond coupling element
S4S4: Bremseinheitbrake unit
S41S41: Kopplungselementcoupling element
S5S5: Kupplungseinheitclutch unit
S51S51: erstes Kopplungselementfirst coupling element
S52S52: zweites Kopplungselementsecond coupling element
S6S6: Bremseinheitbrake unit
S61S61: Kopplungselementcoupling element
S7S7: Kupplungseinheitclutch unit
S71S71: erstes Kopplungselementfirst coupling element
S72S72: zweites Kopplungselementsecond coupling element
V1–V10V1-V10: VorwärtsgetriebegangForward gear
V1', V1''V1 ', V1' ': alternativer Vorwärtsgetriebegangalternative forward gear
V3', V3''V3 ', V3' ': alternativer Vorwärtsgetriebegangalternative forward gear
V4'–V4V4'-V4: alternativer Vorwärtsgetriebegangalternative forward gear
V6'–V6'''V6' V6 '' ': alternativer Vorwärtsgetriebegangalternative forward gear
R1R1: RückwärtsgetriebegangReverse gear
R2R2: RückwärtsgetriebegangReverse gear
R1', R1''R1 ', R1' ': alternativer Rückwärtsgetriebegangalternative reverse gear

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008055626 A1 [0002, 0002]

Claims

Multi-speed transmission, in particular for a motor vehicle, which is provided at least structurally for shifting at least ten differently geared forward gears (V1-V10), with four planetary gear stages (P1, P2, P3, P4) operatively connected to one another, with a transmission input shaft ( 11 ) for connecting an internal combustion engine, with a transmission output shaft ( 12 ) for connecting drive wheels, with four coupling units (S1, S3, S5, S7), each having two coupling elements (S11, S12, S31, S32, S51, S52, S71, S72), and with three brake units (S2, S4 , S6), each having a coupling element (S21, S41, S61).

Multi-speed transmission according to Claim 1, characterized by a first sun gear (P11) and a fourth planet carrier (P42) which are connected to one of the coupling elements (S11) and the transmission input shaft (P11). 11 ) are permanently connected rotationally fixed.

Multi-speed transmission according to Claim 1 or 2, characterized by a first planet carrier (P12) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to three of the coupling elements (S12, S21, S31).

Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized by a first ring gear (P13) and a second planet carrier (P22), which are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner.

Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized by a second ring gear (P23), a third sun gear (P31) and a fourth sun gear (P41) which are permanently connected in a rotationally fixed manner to one of the coupling elements (S32).

Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized by a second sun gear (P21) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to two of the coupling elements (S41, S52).

Multi-step transmission according to one of the preceding claims, characterized by a third planet carrier (P32) which is connected to one of the coupling elements (S72) and the transmission output shaft ( 12 ) is permanently connected rotationally fixed.

Multi-speed transmission according to one of the preceding claims, characterized by a third ring gear (P33) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to two of the coupling elements (S51, S61), one of the brake units (S6) being provided for rotation with the third ring gear (P33 ) connected coupling element (S61) fixed to the housing.

Multi-stage transmission according to one of the preceding claims, characterized by a fourth ring gear (P43) which is permanently connected in a rotationally fixed manner to one of the coupling elements (S71).

Multi-speed transmission at least according to claims 2 and 3, characterized in that one of the coupling units (S1) is provided, the non-rotatably connected to the first sun gear (P11) coupling element (S11) and one of the non-rotatably connected to the first planet carrier (P12) coupling elements (S12) rotatably connected to each other.

Multi-speed transmission at least according to claim 3, characterized in that one of the brake units (S2) is provided to fix one of the rotatably connected to the first planet carrier (P12) coupling elements (S21) fixed to the housing.

Multi-speed transmission at least according to claims 3 and 5, characterized in that one of the coupling units (S3) is provided, one of the rotatably connected to the first planet carrier (P12) coupling elements (S31) and rotationally fixed to the second ring gear (P23) third sun gear (P31) and the fourth sun gear (P41) connected coupling element (S32) rotatably connected to each other.

Multi-speed transmission at least according to claim 6, characterized in that one of the brake units (S4) is provided to fix one of the rotatably connected to the second sun gear (P21) coupling element (S41) fixed to the housing.

Multi-speed transmission at least according to claims 6 and 8, characterized in that one of the coupling units (S5) is provided, one of the rotatably connected to the second sun gear (P21) coupling elements (S52) and one of the non-rotatably connected to the third ring gear (P33) Coupling elements (S51) rotatably connected to each other.

Multi-speed transmission at least according to claims 7 and 9, characterized in that one of the coupling units (S7) is provided, the non-rotatably connected to the third planet carrier (P32) coupling element (S72) and the non-rotatably connected to the fourth ring gear (P43) coupling element ( S71) rotatably connected to each other.