CN107850190A - 用于机动车的变速器 - Google Patents

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Abstract

用于机动车的变速器(G)，该变速器(G)具有驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、第一和第二行星齿轮组(P1、P2)以及第一、第二、第三、第四和第五切换元件(04、13、14、26、36)，其中，通过选择性成对地闭合所述五个切换元件(04、13、14、26、36)和不可转动地固定第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)，能在驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)之间切换六个前进挡(1至6)。

Description

用于机动车的变速器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的变速器。变速器在这里特别是称为多挡变速器，在该多挡变速器中通过切换元件优选自动地能切换多个挡、即在变速器的两个轴之间的固定的传动比。切换元件在这里例如是指离合器或制动器。这样的变速器主要应用在机动车中，以便使驱动单元的转速和转矩输出特性适当地匹配于车辆的行驶阻力。
背景技术
本申请人的尚未公开的申请文件DE 10 2014 222 153.6描述了一种这样的变速器，该变速器具有三个行星齿轮组和四个切换元件。通过选择性成对地闭合这四个切换元件，能在输入轴和从动轴之间切换五个前进挡。
通过大量前进挡，可以在变速器的总速比范围相当或者甚至更高的情况下提供更小的挡速比间隔，这些更小的挡速比间隔有利于机动车以燃料高效的方式用内燃机运行。不过，随着前进挡数量的提高，变速器的结构耗费因而以及重量和制造成本也提高。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种变速器，该变速器能在驱动轴和从动轴之间提供至少六个前进挡并在此具有比较小的结构耗费。
所述目的通过权利要求1的特征实现。有利的构造方案由从属权利要求、说明书以及由附图得出。
按照本发明的变速器具有一个驱动轴、一个从动轴、两个行星齿轮组以及五个切换元件。一个行星齿轮组包括一个太阳轮、一个行星架和一个齿圈。在行星架上可转动地支承有行星齿轮，这些行星齿轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部啮合。负传动比齿轮组称为如下的行星齿轮组，该行星齿轮组具有一个行星架、具有一个太阳轮并且具有一个齿圈，在所述行星架上可转动地支承有行星齿轮，其中，至少其中一个行星齿轮的齿部不仅与太阳轮的齿部、而且与齿圈的齿部啮合，从而当在行星架固定的情况下太阳轮旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的转动方向旋转。正传动比齿轮组与刚刚描述的负传动比行星齿轮组区别如下：正传动比齿轮组具有内侧的行星齿轮和外侧的行星齿轮，这些行星齿轮可转动地支承在行星架上。内侧的行星齿轮的齿部在此一方面与太阳轮的齿部啮合并且另一方面与外侧的行星齿轮的齿部啮合。外侧的行星齿轮的齿部此外还与齿圈的齿部啮合。这导致，在行星架固定时，齿圈和太阳轮沿相同的转动方向旋转。
按照本发明，第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈永久连接。从动轴与第二行星齿轮组的行星架永久连接。通过闭合第一切换元件，第一行星齿轮组的行星架并且因而第二行星齿轮组的与该行星架连接的齿圈能不可转动地固定。通过闭合第二切换元件，驱动轴能与第二行星齿轮组的太阳轮连接。通过闭合第三行星齿轮组，驱动轴能与第一行星齿轮组的行星架并且因而也能与第二行星齿轮组的齿圈连接。通过闭合第四行星齿轮组，第一行星齿轮组的齿圈能与从动轴并且因而也能与第二行星齿轮组的行星架连接。通过闭合第五切换元件，第一行星齿轮组的齿圈能与第二行星齿轮组的太阳轮连接。第一行星齿轮组的太阳轮或者永久不可转动地固定或者能够可切换地不可转动地固定。
具有各个变速器元件的按照本发明的该配置结构的变速器具有紧凑的结构方式、小的构件载荷以及良好的啮合效率。此外，通过使用仅仅两个行星齿轮组，具有六个前进挡的变速器的结构耗费小。
通过选择性地闭合所述五个切换元件之中的两个切换元件，能在驱动轴和从动轴之间实现至少六个前进挡。第一前进挡通过闭合第一切换元件和第二切换元件形成。第二前进挡通过闭合第二切换元件和第四切换元件形成。第三前进挡通过闭合第二切换元件和第五切换元件形成。第四前进挡通过闭合第二切换元件和第三切换元件形成。第五前进挡通过闭合第三切换元件和第五切换元件形成。第六前进挡通过闭合第三切换元件和第四切换元件形成。第一行星齿轮组的太阳轮在所述六个前进挡中的每个前进挡中都要不可转动地固定。由此，在适当选择各行星齿轮组的定轴传动比(Standgetriebeübersetzung)的情况下，实现良好适合于用在机动车中的传动比系列。此外，两个相邻的前进挡始终具有一个在这两个挡中闭合的切换元件。这简化了换挡过程并且缩短了在相邻前进挡之间的换挡持续时间。因为第二切换元件在第一至第四前进挡中是闭合的，所以该换挡示意图能实现在前四个前进挡中的每个前进挡之间这样简化的换挡过程。这也适用于在前进挡四和六之间的换挡过程，因为在这些挡中第三切换元件是闭合的。
原则上，所述五个切换元件之中的每个切换元件可以构成为形锁合的切换元件、亦即例如可以构成为爪齿式离合器，或构成为力锁合的切换元件，亦即例如构成为多片式离合器。优选地，第一和/或第二切换元件构成为形锁合的切换元件。形锁合的切换元件在闭合状态下通过形锁合建立连接，并且形锁合的切换元件在打开状态下的突出优点在于比力锁合的切换元件小的拖曳损失。通过在打开状态下小的拖曳损失，改善了变速器的效率，特别是因为第一切换元件仅在所述六个前进挡之中的第一前进挡中是闭合的。因此，当变速器在机动车的动力传动系中运行时第一切换元件大多是打开的。
按照第一实施方式，驱动轴的和从动轴的外部接口彼此同轴地设置在变速器的相反的轴向端部上。在此，所述两个行星齿轮组之中的第二行星齿轮组离驱动轴的外部接口具有较大的轴向距离。这样的布置结构特别适合于变速器用在动力传动系平行于机动车行驶方向定向的机动车中。
按照第二实施方式，驱动轴的和从动轴的外部接口彼此同轴地设置在变速器的同一轴向端部上。在此，所述两个行星齿轮组之中的第二行星齿轮组离驱动轴的外部接口具有较短的轴向距离。从动轴的外部接口具有齿部，该齿部与一轴线平行于变速器主轴线设置的轴的齿部啮合。在该轴上例如可以设置动力传动系的差速器。这样的布置结构特别适合于变速器用在动力传动系横向于机动车行驶方向定向的机动车中。
按照一种可能的构造方案，所述变速器具有电机，该电机具有不可转动的定子和可转动的转子。在此，转子与驱动轴或者与第二行星齿轮组的太阳轮永久连接。变速器由此可以在机动车的混合动力传动系中承担诸如加速或回馈的功能。
如果转子与驱动轴连接，则优选可在驱动轴和变速器外部的驱动单元之间设置分离离合器。变速器为此可以具有连接轴，该连接轴与变速器外部的驱动单元优选转动弹性地经由扭转减振器连接。连接轴和分离离合器也可以设置在变速器之外。连接轴能经由分离离合器而与驱动轴连接。由此，变速器的电机可以在分离离合器打开时驱动从动轴，而不连带拖曳变速器外部的驱动单元。因此能实现机动车的纯电动行驶运行，更确切地说在变速器的所有前进挡中。分离离合器可以构成为力锁合的切换元件或构成为形锁合的切换元件。在分离离合器打开并且电机逆着驱动轴的优先转动方向运行并且挂上前进挡时，能实现从动轴的倒转。因此可以取消单独的倒挡。
如果转子与第二行星齿轮组的太阳轮连接，则在驱动轴和变速器外部的驱动单元之间不需要分离离合器。因为通过打开第二切换元件，转子与驱动轴分离。在此，叠加运行模式通过闭合第三切换元件得到。在此，其余切换元件是打开的，并且第一行星齿轮组的太阳轮必须被不可转动地固定。由此，可以在驱动轴的转速预定并且转子转速变化的情况下无级地改变从动转速。因此，在变速器用在机动车动力传动系中时也能实现起动过程，而不使变速器的一个切换元件作为起动元件保持在打滑运行中。因此可以取消起动元件的耗费的冷却。
如果转子与第二行星齿轮组的太阳轮连接，并且第二和第三切换元件构成为力锁合的切换元件，则在电动行驶运行期间可以实施与驱动轴连接的内燃机的解耦的拖曳启动。为此使第二切换元件至少打滑地闭合，以便使内燃机从停止状态加速到启动转速。在内燃机启动过程中引入的转矩干扰可以通过第三切换元件的打滑运行而与从动轴解耦，从而在从动端上的拖曳启动是不能觉察到的。由此可以取消内燃机的单独的启动器。
按照一种可能的构造方案，所述变速器具有第六和第七切换元件。通过闭合第六切换元件能不可转动地固定第一行星齿轮组的太阳轮。通过闭合第七切换元件，驱动轴能与第一行星齿轮组的太阳轮连接，该太阳轮因此不是永久不可转动地固定、而是能够可切换地不可转动地固定。由此能实现在驱动轴和从动轴之间构成至少一个机械式倒挡。
优选地，所述第六和第七切换元件构成为形锁合的切换元件，所述第六和第七切换元件能由一个共同的操纵机构操纵。在各前进挡中第六切换元件始终是闭合的并且第七切换元件始终是打开的，而在至少一个倒挡中第七切换元件是闭合的并且第六切换元件是打开的。因此，可以为两个切换元件使用唯一一个致动器。因此，在致动器的第一位置中，第六切换元件是闭合的且第七切换元件是打开的。在致动器的第二位置中，第七切换元件是闭合的且第六切换元件是打开的。可选地可以设有致动器的第三位置，在该第三位置中第六切换元件和第七切换元件都不是闭合的。处于第一和第二位置之间的该第三位置能实现中性位置并且简化在第一和第二位置之间的切换过程。构成为形锁合的切换元件改善了变速器的效率。在此，切换过程优选在从动轴静止时或者至少在仅小的从动转速时进行。这两个切换元件为了便利于在从动转速小时的切换过程可以具有同步装置。
第一倒挡通过闭合第一切换元件、第七切换元件和第五切换元件而得到。对此补充地或者可选地，第二倒挡通过闭合第一切换元件、第七切换元件和第四切换元件而得到。在此，第一倒挡具有更好地适合于倒挡起动过程的小的传动比。
按照一种可能的构造方案，所述第一行星齿轮组构成为塔轮行星齿轮组，该塔轮行星齿轮组的行星轮具有两种不同大小的有效直径。在此，第一行星齿轮组的太阳轮与行星轮的较小的有效直径啮合，而第一行星齿轮组的齿圈与行星轮的较大的有效直径啮合。由此能按简单的方式增大变速器的速比范围、亦即在最小前进挡和最大前进挡之间的传动比比例，而不增大变速器的径向尺寸。在此，在相应地匹配第二行星齿轮组的定轴传动比的情况下可以减小第一前进挡的传动比，由此改善了机动车在坡道上的起动过程中的爬坡能力。
优选地，在构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组上设置有附加的太阳轮，该附加的太阳轮与行星轮的较大的有效直径啮合。该附加的太阳轮能通过附加切换元件而与驱动轴连接。由此，即使在第一行星齿轮组的与行星轮的较小的有效直径啮合的太阳轮永久不可转动地固定的情况下也能在驱动轴和从动轴之间提供至少一个机械式倒挡，更确切地说通过闭合所述附加切换元件和第二、第五或第四切换元件。
按照一种进一步有利的实施方式，在构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组上设置有附加的齿圈，该附加的齿圈与行星轮的较小的有效直径啮合。该附加的齿圈能通过另外的附加切换元件而与从动轴并且因而也与第二行星齿轮组的行星架连接。由此可以形成两个附加的前进挡，这两个附加的前进挡在传动比系列中排列在原始的第二和第三前进挡之间以及在原始的第五和第六前进挡之间。因此，变速器能按简单的方式扩展成八挡变速器。新的第三挡通过闭合第二切换元件和所述另外的附加切换元件而形成。新的第七挡通过闭合第三切换元件和所述另外的附加切换元件而形成。在所有其余挡中，所述另外的附加切换元件是打开的。
按有利的方式，可以在变速器上游连接起动元件、例如湿式或干式起动离合器或者液力变矩器，以便能在起动过程中在变速器外部的驱动单元和驱动轴之间实现转速平衡。对此备选地，变速器内部的切换元件可以设置为起动元件，该起动元件必须构成为力锁合的切换元件。优选地，为此使用第一切换元件，因为第一切换元件在第一前进挡中和有可能也在第一倒挡中是闭合的。对此备选地，第二切换元件或有可能第六切换元件也可以用作用于沿前进方向起动的起动元件。在这种情况下，第四或第五切换元件或者有可能第七切换元件或所述附加切换元件可以用作用于沿倒退方向起动的起动元件。
永久连接称为在两个元件之间始终存在的连接。这样永久连接的元件始终以在其转速之间的相等的相关性转动。在两个元件之间的永久连接中不可能存在切换元件。因此，永久连接有别于可切换的连接。
附图说明
下面依据附图详细地描述本发明的实施例。
图1示意性示出根据本发明第一实施例的变速器。
图2示出按照第一实施例的变速器的换挡示意图。
图3示意性示出根据本发明第二实施例的变速器。
图4示意性示出根据本发明第三实施例的变速器。
图5示出按照第三实施例的变速器的换挡示意图。
图6示意性示出根据本发明第四实施例的变速器。
图7示意性示出根据本发明第五实施例的变速器。
图8示意性示出根据本发明第六实施例的变速器。
图9示意性示出根据本发明第七实施例的变速器。
图10示出按照第七实施例的变速器的换挡示意图。
图11示意性示出根据本发明第八实施例的变速器。
图12示出按照第八实施例的变速器的换挡示意图。
图13示意性示出根据本发明第九实施例的变速器。
图14示出根据本发明第十实施例的变速器的局部。
图15示意性示出根据本发明第十一实施例的变速器。
图16示出根据本发明第十二实施例的变速器的局部。
图17示意性示出根据本发明第十三实施例的变速器。
图18示出根据本发明第十四实施例的变速器的局部。
图19示意性示出根据本发明第十五实施例的变速器。
图20示出按照第十五实施例的变速器的换挡示意图。
图21示意性示出根据本发明第十六实施例的变速器。
图22示意性示出根据本发明第十七实施例的变速器。
图23示出按照第十七实施例的变速器的换挡示意图。
图24示意性示出根据本发明第十八实施例的变速器。
图25示出机动车的动力传动系。
具体实施方式
图1示出根据本发明第一实施例的变速器G。该变速器G具有一个第一行星齿轮组P1和一个第二行星齿轮组P2，这两个行星齿轮组二者都构成为负传动比齿轮组。变速器G还具有一个第一切换元件04、一个第二切换元件13、一个第三切换元件14、一个第四切换元件26和一个第五切换元件36。第一行星齿轮组P1的行星架E21与第二行星齿轮组P2的齿圈E32相连接。一个从动轴GW2与第二行星齿轮组P2的行星架E22永久连接。一个驱动轴GW1能经由第二切换元件13而与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12连接并且能经由第三切换元件14而与第一行星齿轮组P1的行星架E21连接。第一行星齿轮组P1的齿圈E31能经由第四切换元件26而与从动轴GW2连接并且能经由第五切换元件36而与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12连接。通过闭合第一切换元件04，第一行星齿轮组P1的行星架E21能通过如下方式不可转动地固定，即，行星架E21能连接在变速器G的壳体GG中或者能与变速器G的其他不可转动的结构元件连接。
按照第一实施例的变速器G还具有一个第六切换元件05和一个第七切换元件15。第六和第七切换元件05、15配设一个共同的操纵装置。如果该操纵装置在图纸方向上向左移动，则第七切换元件15闭合，由此将驱动轴GW1与第一行星齿轮组P1的太阳轮E11连接。如果该操纵装置在图纸方向上向右移动，则第六切换元件05闭合，由此将第一行星齿轮组P1的太阳轮E11不可转动地固定。在该操纵装置的中间位置中，不仅第六切换元件05而且第七切换元件15都是打开的。该中性位置便利于在右侧的和左侧的切换位置之间的切换过程。
驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A彼此同轴地设置在变速器G的相反的轴向端部上。驱动轴GW1的外部接口GW1-A设置用于连接起动元件、例如变矩器或摩擦离合器。经由外部接口GW1-A能将功率从变速器外部的驱动单元输入给变速器G。从动轴GW2的外部接口GW2-A设置用于连接在机动车的动力输出部上。
图2示出按照第一实施例的变速器G的换挡示意图。在该换挡示意图的各行中列出六个前进挡1至6和两个倒挡R1、R2。在换挡示意图的各列中通过X标明：哪些切换元件04、05、13、14、15、26、36在哪个挡中是闭合的。前进挡1至6以及倒挡R1、R2涉及在驱动轴GW1和从动轴GW2之间的传动比。第二倒挡R2补充于或者备选于第一倒挡R1设置。
图3示出按照本发明第二实施例的变速器G，该变速器基本上与第一实施例相当。仅对各个变速器部件彼此间的几何布置结构做了改动，使得驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A彼此同轴地设置在变速器G的同一个轴向端部上。在此，第二行星齿轮组P2设置成比第一行星齿轮组P1沿轴向方向更靠近于外部接口GW1-A、GW2-A。第六和第七切换元件05、15以及所属的操纵装置现在设置在变速器G的与外部接口GW1-A、GW2-A相对的那个轴向端部上。驱动轴GW2的外部接口GW2-A具有齿部，该齿部设置用于与未示出的轴线平行的轴的齿部啮合。按照第二实施例的变速器G因此适合于用在动力传动系横向于机动车行驶方向设置的机动车中。
图4示意性示出根据本发明第三实施例的变速器G，该变速器在其布置结构方面基本上与第一实施例相当。变速器G现在具有一个电机EM，该电机包括一个不可转动的定子S和一个可转动的转子R。可转动的转子R与驱动轴GW1永久连接。此外，变速器G现在具有一个连接轴AN，该连接轴能经由分离离合器K0而与驱动轴GW1连接。第六和第七切换元件05、15现在不再包含在变速器G内。由此，按照第三实施例的变速器G在驱动轴GW1和从动轴GW2之间没有机械式倒挡。而是通过打开分离离合器K0并使电机EM逆着优先转动方向运行能实现从动轴GW2的倒转，从而在挂上前进挡时从动轴GW2倒转。第一行星齿轮组P1的太阳轮E11永久不可转动地固定。
图5示出按照本发明第三实施例的变速器G的换挡示意图。通过将第一行星齿轮组P1的太阳轮E11永久不可转动地固定并且相应地取消第六和第七切换元件05、15，按照第三实施例的变速器G在驱动轴GW1和从动轴GW2之间不再有机械式倒挡R1、R2。由此，前进挡1至6的构成不变。
图6示意性示出按照本发明的第四实施例的变速器G，该变速器基本上与第三实施例相当。仅对变速器部件的几何布置结构做了改动，使得驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A设置在变速器G的同一个轴向端部的区域内。第二行星齿轮组P2设置成比第一行星齿轮组P1沿轴向方向更靠近于外部接口GW1-A、GW2-A。
图7示意性示出按照本发明的第五实施例的变速器G。按照第五实施例的该变速器G基本上与按照本发明第三实施例的变速器G相当，补充了第六切换元件05和第七切换元件15。这些切换元件沿轴向设置在转子R在驱动轴GW1上的连接部和第一行星齿轮组P1之间。由此，按照第五实施例的变速器G在驱动轴GW1和从动轴GW2之间具有至少一个机械式倒挡。
图8示意性示出按照本发明的第六实施例的变速器G，该变速器基本上第四实施例相当，补充了第六切换元件05和第七切换元件15。
对于在图3中示出的第二实施例、在图7中示出的第五实施例和在图8中示出的第六实施例，可应用按照图2的换挡示意图。对于在图4中示出的第三实施例和在图6中示出的第四实施例，可应用按照图5的换挡示意图。
图9示意性示出按照本发明第七实施例的变速器G。电机EM的转子R现在不再与驱动轴GW1、而是与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12相连接。为了仍能实现驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A同轴地设置在变速器G的相反的轴向端部上，第二行星齿轮组P2的太阳轮E12分成两个单个的太阳轮区段。在这两个太阳轮区段之间，从动轴GW2可以连接在第二行星齿轮组P2的行星架E22上。这两个太阳轮区段具有相同的有效直径。因此，在两个太阳轮区段上的转速相同。转子R设置在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上允许叠加运行模式EDA，在该叠加运行模式中通过闭合第三切换元件14，驱动轴GW1与第二行星齿轮组P2的齿圈E32连接，电机EM与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12连接并且第二行星齿轮组P2的行星架E22与从动轴GW2连接。因此，电机EM、与驱动轴GW1连接的在变速器外部的驱动单元和从动部GW2分别与第二行星齿轮组P2的一个元件连接。如果电机EM在此不产生力矩或者不输出力矩，则不会有功率从驱动轴GW1传递至从动轴GW2。只有通过借助电机EM产生支持力矩，在叠加运行模式EDA中才可以经由第二行星齿轮组P2传递功率。通过改变转子R的转速和驱动轴GW1的给定的转速，因此能实现起动过程。
图10示出按照第七实施例的变速器G的换挡示意图。在该图中，在换挡示意图的各行中除了六个前进挡1至6和叠加运行模式EDA之外还给出三个电动挡E1、E2、E3，这三个电动挡实现在转子R和从动轴GW2之间的三个不同的传动比。在这些电动挡E1、E2、E3中，从转子R到驱动轴GW1不进行功率传递。因此，在驱动轴GW1的外部接口GW1-A和在变速器外部的驱动源之间的分离离合器K0可以取消。
图11示意性示出按照本发明的第八实施例的变速器G，该变速器基本上与在图9中示出的第七实施例相当，补充了第六和第七切换元件05、15。因此，按照第八实施例的变速器在驱动轴GW1和从动轴GW2之间具有至少一个机械式倒挡R1、R2，如可从在图12中示出的换挡示意图得出的那样。
图13示意性示出按照本发明第九实施例的变速器G，该变速器基本上与在图9中示出的第七实施例相当。仅对变速器部件彼此间的相对布置结构做了改动，使得外部接口GW1-A、GW2-A现在设置在变速器G的同一个轴向端部的区域内。此外，电机EM的转子R与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12连接。在该布置结构中，分开第二行星齿轮组P2的太阳轮E12不再是必需的。第一行星齿轮组P1的太阳轮E11永久不可转动地固定。
图14示出根据本发明第十实施例的变速器G的局部，该变速器基本上与在图13中示出的第九实施例相当。按照第十实施例的变速器G仅补充了第六和第七切换元件05、15。由此，按照第十实施例的变速器G在驱动轴GW1和从动轴GW2之间得到至少一个机械式倒挡R1、R2。对于按照第十实施例的变速器G，可应用按照图12的换挡示意图；对于按照第九实施例的变速器G，可应用按照图10的换挡示意图。
图15示意性示出根据本发明的第十一实施例的变速器G。其中，第一行星齿轮组P1构成为塔轮行星齿轮组，该塔轮行星齿轮组的行星轮PL1具有两种不同大小的有效直径。第一行星齿轮组P1的太阳轮E11与行星轮PL1的较小的有效直径啮合并且第一行星齿轮组的太阳轮永久不可转动地固定。第一行星齿轮组P1的齿圈E31与行星轮PL1的较大的有效直径啮合。通过构成为塔轮行星齿轮组，可以明显提高第一行星齿轮组P1的定轴传动比，而不增大第一行星齿轮组P1的径向结构耗费。
图16示出根据本发明第十二实施例的变速器G的局部，该变速器基本上与在图15中示出的第十一实施例相当。其中，第一行星齿轮组P1的太阳轮E11现在不再永久不可转动地固定，而是能经由第六切换元件05不可转动地固定。通过闭合第七切换元件15，驱动轴GW1能与第一行星齿轮组P1的太阳轮E11连接。
在按照第十一和第十二实施例的变速器G中，电机EM的转子R与驱动轴GW1永久连接。这只应看作是示例性的。变速器G也可以构造成没有电机EM并且还可以具有构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1。电机EM也可连接在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上。对于在图15中示出的第十一实施例，可应用按照图5的换挡示意图。对于在图16中示出的第十二实施例，可应用按照图2的换挡示意图。
图17示意性示出根据本发明第十三实施例的变速器G，该变速器基本上与在图15中示出的第十一实施例相当。仅对变速器部件彼此间的相对布置结构做了改动，使得驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A现在设置在变速器G的相反的轴向端部上。对于在图17中示出的第十三实施例，可应用按照图5的换挡示意图。按照第十三实施例的变速器G也可以构造成没有电机EM并且还可以具有构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1。电机EM也可以连接在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上。
图18示出根据本发明第十四实施例的变速器G的局部，该变速器基本上与在图17中示出的第十三实施例相当。变速器G现在具有第六切换元件05和第七切换元件15，该第六切换元件和第七切换元件连同所配设的操纵装置一起设置在转子R在驱动轴GW1上的连接部与构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1之间。对于在图18中示出的第十四实施例，可应用按照图2的换挡示意图。
图19示意性示出根据本发明第十五实施例的变速器G，该变速器基本上与在图15中示出的第十一实施例相当。其中，构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1具有一个附加的太阳轮E112，该附加的太阳轮能经由附加切换元件15b而与驱动轴GW1连接。附加的太阳轮E112与行星轮PL1的较大的直径啮合。第一行星齿轮组P1的与行星轮PL1的较小的有效直径啮合的太阳轮E11永久不可转动地固定。按照第十五实施例的变速器G也可以构造成没有电机EM并且还可以具有构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1。电机EM也可以连接在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上。
由在图20中示出的换挡示意图得出：附加切换元件15b能实现在驱动轴GW1和从动轴GW2之间形成三个倒挡R1b、R2b、R3b。
图21示意性示出根据本发明第十六实施例的变速器G，该变速器基本上与在图19中示出的第十五实施例相当。仅对变速器部件彼此间的相对布置结构做了改动，使得驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A现在设置在变速器G的相反的轴向端部上。对于按照第十六实施例的变速器G，可应用按照图20的换挡示意图。
图22示意性示出根据本发明第十七实施例的变速器G，该变速器基本上与在图19中示出的第十五实施例相当。给构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1添加了附加的齿圈E312，该附加的齿圈与行星轮PL1的较小的有效直径啮合。第一行星齿轮组P1的附加的齿圈E312能经由一个另外的附加切换元件27而与从动轴GW2连接。由此，按照第十七实施例的变速器G得到两个附加的前进挡，这两个附加的前进挡在原始六个前进挡的传动比系列中分别设置在原始的第二和第三前进挡2、3之间和在原始的第五和第六前进挡5、6之间。按照第十七实施例的变速器G也可以构造成没有电机EM并且还可以具有构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1。电机EM也可以连接在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上。
如由在图23中示出的换挡示意图可得出，所述另外的附加切换元件27在新的前进挡3b和7b中是闭合的。在其余的前进挡1b、2b、4b、5b、6b、8b中，所述另外的附加切换元件27是打开的。在倒挡R1b、R2b、R3b中，所述另外的附加切换元件27同样是打开的。变速器G也可以构成为没有附加切换元件15b和第一行星齿轮组P1的附加的太阳轮E112。为了在驱动轴GW1和从动轴GW2之间形成至少一个倒挡R1、R2，要松脱第一行星齿轮组P1的太阳轮E11的永久的不可转动的固定并且要将该固定转化成以第六切换元件05形式的可切换的不可转动的固定，其中，驱动轴GW1能经由第七切换元件15与太阳轮E11连接。
图24示意性示出根据本发明第十八实施例的变速器G，该变速器基本上与在图22中示出的第十七实施例相当。仅对部件彼此间的相对布置结构做了改动，使得驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A现在设置在变速器G的相反的轴向端部上。对于按照第十八实施例的变速器G适用按照图23的换挡示意图。按照第十七实施例的变速器G也可以构造成没有电机EM并且还可以具有构成为塔轮行星齿轮组的第一行星齿轮组P1。电机EM也可以连接在第二行星齿轮组P2的太阳轮E12上。
图25示出机动车的具有按照本发明第十八实施例的变速器G的动力传动系。这只应看作是示例性的。动力传动系可以构造成具有变速器G的每种列出的实施例。动力传动系具有一个内燃机VKM，该内燃机经由扭转减振器TS而与变速器G的连接轴AN连接。如果变速器G没有电机EM，则扭转减振器TS或者直接与驱动轴GW1或者经由起动元件与驱动轴GW1连接。在变速器G的、电机EM的转子R与第二行星齿轮组P2的太阳轮E12连接的实施例中，扭转减振器TS优选直接与变速器G的驱动轴GW1连接。变速器G的从动轴GW2与车桥主减速器AG传动作用连接。从车桥主减速器AG出发，施加在从动轴GW2上的功率分配到机动车的车轮DW上。如果分离离合器K0是闭合的，则机动车可通过内燃机VKM的运行而被驱动。电机EM为此同样可以输出或接收功率。如果分离离合器K0是打开的，则机动车可以纯电动行驶运行。
附图标记
G 变速器
GG 壳体
GW1 驱动轴
GW2 从动轴
GW1-A 驱动轴的外部接口
GW2-A 从动轴的外部接口
P1 第一行星齿轮组
E11 第一行星齿轮组的太阳轮
E21 第一行星齿轮组的行星架
E31 第一行星齿轮组的齿圈
E112 第一行星齿轮组的附加的太阳轮
E312 第一行星齿轮组的附加的齿圈
PL1 第一行星齿轮组的行星轮
P2 第二行星齿轮组
E12 第二行星齿轮组的太阳轮
E22 第二行星齿轮组的行星架
E32 第二行星齿轮组的齿圈
04 第一切换元件
13 第二切换元件
14 第三切换元件
26 第四切换元件
36 第五切换元件
05 第六切换元件
15 第七切换元件
15b 附加切换元件
27 附加切换元件
EM 电机
R 电机的转子
S 电机的定子
AN 连接轴
K0 分离离合器
1至6 第一至第六前进挡
1b至8b 第一至第八前进挡
E1-E3 第一至第三电动挡
R1 第一倒挡
R2 第二倒挡
R1b-R3b 倒挡
EDA 叠加运行模式
VKM 内燃机
DW 车轮
AG 车桥主减速器
TS 扭转减振器

Claims (15)

1.用于机动车的变速器(G)，该变速器(G)具有驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、第一和第二行星齿轮组(P1、P2)以及第一、第二、第三、第四和第五切换元件(04、13、14、26、36)，其中，
第一行星齿轮组(P1)的行星架(E21)与第二行星齿轮组(P2)的齿圈(E32)永久连接，
从动轴(GW2)与第二行星齿轮组(P2)的行星架(E22)永久连接，
通过闭合第一切换元件(04)，第一行星齿轮组(P1)的行星架(E21)能不可转动地固定，
通过闭合第二切换元件(13)，驱动轴(GW1)能与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)连接，
通过闭合第三切换元件(14)，驱动轴(GW1)能与第一行星齿轮组(P1)的行星架(E21)连接，
通过闭合第四切换元件(26)，第一行星齿轮组(P1)的齿圈(E31)能与从动轴(GW2)连接，
通过闭合第五切换元件(36)，第一行星齿轮组(P1)的齿圈(E31)能与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)连接，并且
第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)永久不可转动地固定或者能够可切换地不可转动地固定。
2.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，通过选择性成对地闭合所述五个切换元件(04、13、14、26、36)和不可转动地固定第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)，能在驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)之间切换六个前进挡(1至6)，其中，
第一前进挡(1)通过闭合第一切换元件(04)和第二切换元件(13)而得到，
第二前进挡(2)通过闭合第二切换元件(13)和第四切换元件(26)而得到，
第三前进挡(3)通过闭合第二切换元件(13)和第五切换元件(36)而得到，
第四前进挡(4)通过闭合第二切换元件(13)和第三切换元件(14)而得到，
第五前进挡(5)通过闭合第三切换元件(14)和第五切换元件(36)而得到，和
第六前进挡(6)通过闭合第三切换元件(14)和第四切换元件(26)而得到。
3.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，第一切换元件(04)和/或第二切换元件(13)构成为形锁合的切换元件。
4.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，驱动轴(GW1)的和从动轴(GW2)的外部接口(GW1-A、GW2-A)彼此同轴地设置在变速器(G)的相反的轴向端部上，所述两个行星齿轮组(P1、P2)之中的第二行星齿轮组(P2)离驱动轴(GW1)的外部接口(GW1-A)具有较大的轴向距离。
5.根据权利要求1至3之一所述的变速器(G)，其特征在于，驱动轴(GW1)的和从动轴(GW2)的外部接口(GW1-A、GW2-A)彼此同轴地设置在变速器(G)的同一轴向端部上，所述两个行星齿轮组(P1、P2)之中的第二行星齿轮组(P2)离驱动轴(GW1)的外部接口(GW1-A)具有较短的轴向距离。
6.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，所述变速器(G)具有电机(EM)，该电机具有不可转动的定子(S)和可转动的转子(R)，转子(R)与驱动轴(GW1)或者与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)永久连接。
7.根据权利要求6所述的变速器(G)，其特征在于，转子(R)与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)永久连接，其中，叠加运行模式(EDA)通过闭合第三切换元件(14)和通过不可转动地固定第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)而得到。
8.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，所述变速器(G)具有第六和第七切换元件(05、15)，其中，通过闭合第六切换元件(05)能不可转动地固定第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)，而通过闭合第七切换元件(15)，驱动轴(GW1)能与第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)连接。
9.根据权利要求8所述的变速器(G)，其特征在于，所述第六和第七切换元件(05、15)构成为形锁合的切换元件，所述第六和第七切换元件能由一个共同的操纵机构操纵。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的变速器(G)，其特征在于，在驱动轴(GW1)与从动轴(GW2)之间的第一倒挡(R1)通过闭合第一切换元件(04)、第七切换元件(15)和第五切换元件(36)而得到，并且对此补充地或者可选地，第二倒挡(R2)通过闭合第一切换元件(04)、第七切换元件(15)和第四切换元件(26)而得到。
11.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，所述第一行星齿轮组(P1)构成为塔轮行星齿轮组，该塔轮行星齿轮组的行星轮(PL1)具有两种不同大小的有效直径，其中，第一行星齿轮组(P1)的太阳轮(E11)与行星轮(PL1)的较小的有效直径啮合并且第一行星齿轮组(P1)的齿圈(E31)与行星轮(PL1)的较大的有效直径啮合。
12.根据权利要求11所述的变速器(G)，其特征在于，第一行星齿轮组(P1)的附加的太阳轮(E112)与行星轮(PL1)的较大的有效直径啮合，通过闭合附加切换元件(15b)，驱动轴(GW1)能与附加的太阳轮(E112)连接。
13.根据权利要求12所述的变速器(G)，其特征在于，通过闭合附加切换元件(15b)和第二、第五或第四切换元件(13、36、26)，能在驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)之间形成倒挡(R1b、R2b、R3b)。
14.根据权利要求11至13之一所述的变速器(G)，其特征在于，第一行星齿轮组(P1)的附加的齿圈(E312)与行星轮(PL1)的较小的有效直径啮合，通过闭合另外的附加切换元件(27)，从动轴(GW2)能与附加的齿圈(E312)连接。
15.根据权利要求14所述的变速器(G)，其特征在于，通过选择性成对地闭合第一至第五切换元件(04、13、14、26、36)和所述另外的附加切换元件(27)，能在驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)之间切换八个前进挡(1b至8b)，其中，
第一前进挡(1b)通过闭合第一切换元件(04)和第二切换元件(13)而得到，
第二前进挡(2b)通过闭合第二切换元件(13)和第四切换元件(26)而得到，
第三前进挡(3b)通过闭合第二切换元件(13)和所述另外的附加切换元件(27)而得到，
第四前进挡(4b)通过闭合第二切换元件(13)和第五切换元件(36)而得到，
第五前进挡(5b)通过闭合第二切换元件(13)和第三切换元件(14)而得到，
第六前进挡(6b)通过闭合第三切换元件(14)和第五切换元件(36)而得到，
第七前进挡(7b)通过闭合第三切换元件(14)和所述另外的附加切换元件(27)而得到，以及
第八前进挡(8b)通过闭合第三切换元件(14)和第四切换元件(26)而得到。
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