CN108474457A - 用于机动车的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的变速器(G)，所述变速器(G)包括驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、三个行星齿轮组(P1、P2、P3)以及至少五个切换元件(B1、K1、K2、K3、K4)，通过所述至少五个切换元件(B1、K1、K2、K3、K4)的选择性的操作，在驱动轴(GW1)与从动轴(GW2)之间能接通七个前进挡(1～7)；本发明还涉及具有这样的变速器(G)的用于机动车的驱动传动系。

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以及一种具有这样的变速器的机动车驱动传动系。在此，变速器表示多挡变速器，也就是说，通过操纵相应的切换元件能在变速器的驱动侧与从动侧之间切换多个不同的传动比作为挡位，这优选自动地执行。根据切换元件的布置的不同情况，这些切换元件是离合器或者制动器。这种变速器主要应用在机动车中，以便能够形成相应的机动车的合适的行驶范围。
背景技术
由DE102004030115A1已知一种用于机动车的变速器，其中，在驱动轴与从动轴之间设置多个行星齿轮组，它们分别由一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架组成。另外，设有多个切换元件，通过这些切换元件的选择性的操作能够使得行星齿轮组相互耦合，以便在驱动轴与从动轴之间限定不同的挡位。在此总体上在驱动轴与从动轴之间能够切换七个前进挡。
发明内容
本发明的目的是，提供在现有技术中已知的在驱动轴与从动轴之间具有至少七个前进挡的变速器的替换的实施方案。
所述目的通过独立权利要求1的特征解决。跟随独立权利要求1之后的从属权利要求分别描述本发明的有利的扩展方案。另外，一种机动车驱动传动系是权利要求15的主题，其中应用上述变速器。
按照本发明，变速器包括驱动轴和从动轴以及包括第一、第二和第三行星齿轮组。各行星齿轮组分别包括多个元件，所述多个元件分别为一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架的形式，其中，各行星齿轮组用于引导力流从驱动轴到从动轴。为此设有第一、第二、第三、第四和第五切换元件，通过这些切换元件的选择性的操作，各行星齿轮组能相互耦合，在驱动轴与从动轴之间接通不同的前进挡。
在此，第一行星齿轮组的第一元件持久地抗旋转地固定，并且因此永久地防止旋转运动，相反，第一行星齿轮组的第二元件与驱动轴抗旋转地连接。通过闭合第四切换元件，第一行星齿轮组的第三元件能与第二行星齿轮组的第一元件抗旋转地耦合，此外，第二行星齿轮组的第一元件能借助于第一切换元件抗旋转地固定在变速器的壳体上。此外，第二行星齿轮组的第三元件一方面能经由第二切换元件抗旋转地与驱动轴连接，并且另一方面能借助于第三切换元件与第三行星齿轮组的第二元件连接，第三行星齿轮组的第二元件抗旋转地与从动轴耦合。最后，第三行星齿轮组的第一元件抗旋转地与驱动轴连接，并且第二行星齿轮组能经由第五切换元件闭锁。
换言之，在各行星齿轮组中，第一行星齿轮组的第一元件固定在壳体上并且因此永久地防止旋转运动，而第一行星齿轮组的第二元件以及第三行星齿轮组的第一元件永久地抗旋转地与驱动轴耦合。另外，第三行星齿轮组的第二元件抗旋转地与从动轴连接。
通过闭合第四切换元件，第一行星齿轮组的第三元件抗旋转地与第二行星齿轮组的第一元件耦合，而第一切换元件的操作引起第二行星齿轮组的第一元件在壳体上的固定。第五切换元件的闭合导致第二行星齿轮组的闭锁，相反，第二切换元件在操控时将第二行星齿轮组的第三元件抗旋转地与驱动轴耦合。第二行星齿轮组的第三元件另外能经由第三切换元件在操作第三切换元件时与第三行星齿轮组的第二元件并且从而与从动轴抗旋转地连接。
因此，第二、第三、第四和第五切换元件分别构成为离合器，它们在操作时使得变速器的可旋转的部件在它们的旋转运动中相互趋同，而第一切换元件是制动器，其在操控时将变速器的相应的可旋转的部件制动到静止状态并且固定在壳体上。
按本发明构成的变速器的优点在于紧凑的结构方式、小的构件负荷和良好的啮合效率。
按照本发明的一种实施方式，第二行星齿轮组的第二元件永久地抗旋转地与第三行星齿轮组的第三元件连接。在该实施方式的扩展方案中，在此，通过分别选择性地闭合五个切换元件中的两个，能在驱动轴与从动轴之间形成七个前进挡。
在此，第一前进挡通过操作第一和第五切换元件来接通，而第二前进挡通过闭合第一和第三切换元件来构成。另外，通过操作第一和第二切换元件得到第三前进挡，而通过操作第二和第三切换元件能接通第四前进挡。取而代之，第四前进挡也能通过闭合第二和第五切换元件或者通过操作第三和第五切换元件来形成。另外，第五前进挡通过操作第二和第四切换元件来构成。最后，第六前进挡通过闭合第三和第四切换元件来接通并且第七前进挡通过操作第四和第五切换元件来接通。
在合适地选择行星齿轮组的定轴传动比的情况下，因此实现对于在机动车领域中应用而言合适的传动比序列。除了第四前进挡的第三变型方案之外，对于各前进挡按照他们的顺序的依次切换，在此总是分别改变两个切换元件的状态，其方式为，参与前面的前进挡的切换元件之一要被打开，并且一个另外的用于形成随后的前进挡的切换元件要被闭合。这于是也导致，在挡位之间的切换能够非常顺畅地进行。
作为前述实施方式的替换，另外设置第六切换元件和第七切换元件，其中，第二行星齿轮组的第二元件一方面能经由第六切换元件抗旋转地与第三行星齿轮组的第三元件连接，并且另一方面能借助于第七切换元件固定在壳体上。在这种情况下，第二行星齿轮组的第二元件不永久地与第三行星齿轮组的第三元件连接，而是能经由第七切换元件抗旋转地与之耦合或者借助于第七切换元件固定在壳体上。第六和第七切换元件在此可以组合成一个双切换元件，因为它们不需要同时操作。因此可以在该区域中实现紧凑的结构。
也在前述替换实施方式的扩展方案中，通过分别选择性地闭合总共七个切换元件之中的三个能在驱动轴与从动轴之间形成七个前进挡。
在此，第一前进挡通过操作第一、第五和第六切换元件接通，而第二前进挡通过闭合第一、第三和第六切换元件构成。另外，第三前进挡通过操作第一、第二和第六切换元件得到，而第四前进挡通过操作第二、第三和第六切换元件能接通。取而代之，第四前进挡也可以通过闭合第二、第五和第六切换元件或者通过操作第三、第五和第六切换元件形成。此外，第五前进挡通过操作第二、第四和第六切换元件构成。最后，第六前进挡通过闭合第三、第四和第六切换元件接通并且第七前进挡通过操作第四、第五和第六切换元件接通。此外，倒挡能通过操作第三、第四和第七切换元件形成。
有利的是，在前述实施方式中因此能实现倒挡，该倒挡用于经由设置在变速器上游的驱动机械驱动。在此，这可以作为设置电机的替换或补充，以便在电机失灵的情况下仍能实现机动车的后退行驶。
按本发明，第二行星齿轮组的闭锁经由第五切换元件形成，其方式为，第五切换元件在操作时使得第二行星齿轮组的第一元件和第二元件抗旋转地相互耦合，或者取而代之，使得第二行星齿轮组的第一元件和第三元件抗旋转地相互耦合，或者取而代之，使得第二行星齿轮组的第二元件和第三元件抗旋转地相互耦合。在所有三种情况下分别实现第二行星齿轮组的要求的闭锁。
在本发明的扩展方案中设有电机，该电机的转子与各行星齿轮组的各元件之一抗旋转地耦合。于是优选电机的定子抗旋转地与变速器的壳体连接，电机在此能作为电动机运行和/或也能作为发电机运行，以便实现不同的功能。在此尤其是能实现纯电动行驶、经由电机助力、经由电机制动和回收和/或在变速器中同步。优选在此，电机的转子与第一行星齿轮组的第三元件耦合，因此以合适的方式形成机动车的纯电动的后退行驶。为此尤其是在变速器中接通第一前进挡并且经由电机导入反向的旋转运动，使得机动车的后退行驶在第一前进挡的传动比中进行。因此，第一前进挡的传动比能不仅用于前进行驶而且用于后退行驶。
因为第一行星齿轮组的第一元件持久地抗旋转地固定并且第一行星齿轮组的第二元件持久地与驱动轴连接，所以与相应接通的挡位无关，在驱动轴与第一行星齿轮组的第三元件之间得到固定的传动比。在此，电机的转子在每个挡位中比驱动轴以更高的转速旋转，使得电机可以设计用于较高的转速和较小的转矩，因此电机可以较小地和较廉价地制造。另外，第一行星齿轮组参与各挡位的构成。因此不需要附加的行星齿轮组用来构成用于电机的前置传动比。第一行星齿轮组的第三元件此外在每个挡位中具有转速。因此，变速器在每个挡位中允许借助于电机的功率输出以及功率接收。
按照本发明的一种另外的实施可能性，此外设有分离离合器，该实施可能性尤其是与电机的前述设置相结合地实现，驱动轴能经由分离离合器与连接轴抗旋转地连接。该连接轴于是在机动车驱动传动系内用于连接到驱动机械上。分离离合器的设置具有如下优点：在纯电动行驶的过程中，与驱动机械的连接能被中断，因此该驱动机械不被一起拖曳。在此，分离离合器优选构成为形锁合的切换元件，例如构成为爪式离合器或者惯性式同步器，但是也可以同样好地构成为力锁合的切换元件，例如构成为摩擦片式离合器。
一般性原则上可以在变速器上游设置起动元件，例如液力变矩器或摩擦离合器。该起动元件于是也可以是变速器的组成部分并且用于形成起动过程，其方式为，起动元件允许在内燃机与变速器的驱动轴之间的打滑转速。在此，变速器的切换元件之一或者也许存在的分离离合器也可以构成为这样的起动元件，其方式为，其作为摩擦切换元件存在。
本发明的另一种实施方式是，相应的行星齿轮组作为负传动比行星齿轮组存在，其中，相应的行星齿轮组的相应的第一元件是相应的太阳轮，相应的行星齿轮组的相应的第二元件是相应的行星架，并且相应的行星齿轮组的相应的第三元件是相应的齿圈。按技术人员原则上已知的方式，负传动比行星齿轮组由元件：太阳轮、行星架和齿圈组成，行星架引导至少一个、但优选多个行星轮，所述行星轮单个地分别不仅与太阳轮啮合，而且与围绕的齿圈啮合。于是在第一、第二和第三行星齿轮组中，一个或多个行星齿轮组构成为这种负传动比行星齿轮组。特别优选，所有三个行星齿轮组作为负传动比行星齿轮组存在，因此能实现特别紧凑的结构。
作为替换或补充，相应的行星齿轮组作为正传动比行星齿轮组存在，其中，于是相应的行星齿轮组的相应的第一元件是相应的太阳轮，相应的行星齿轮组的相应的第二元件是相应的齿圈，并且相应的行星齿轮组的相应的第三元件是相应的行星架。在正传动比行星齿轮组中，同样存在元件：太阳轮、齿圈和行星架，行星架引导至少一个行星轮对，在行星轮对中，其中一个行星轮与处于内部的太阳轮啮合，并且一个行星轮与围绕的齿圈啮合，这两个行星轮相互啮合。在按本发明的变速器中，一个或多个行星齿轮组可以构成为这种正传动比行星齿轮组。
在可能之处，一个负传动比行星齿轮组可以通过一个正传动比行星齿轮组代替，于是相对于作为负传动比行星齿轮组的构造，齿圈连接和行星架连接要相互交换，以及定轴传动比要提高1。但是如已经提及的，优选所有行星齿轮组构成为负传动比行星齿轮组。
在本发明的扩展方案中，一个或多个切换元件分别实现为力锁合的切换元件。力锁合的切换元件具有如下优点：它们也能在负载之下切换，使得在挡位之间的变换能够在没有牵引力中断的情况下实现。但是特别优选，第一切换元件和/或在本发明一种实施方式的情况下第六和/或第七切换元件分别构成为形锁合的切换元件，例如爪式离合器或者惯性式同步器。因为第一切换元件参与前三个前进挡，所以在依次切换挡位时在此仅需要实现有关切换元件的一次打开。在第六和第七切换元件的情况下，在这两个切换元件之间的转换在机动车静止中实现，使得在此也不需要执行在负载之下的切换过程。形锁合的切换元件相对于力锁合的切换元件具有如下优点：在打开状态下仅出现小的拖曳力矩，使得能够实现较高的效率。
按照本发明的另一实施方式，驱动轴和从动轴的连接位置彼此同轴。在此，驱动轴和从动轴的连接位置可以在变速器的彼此对置的轴向端部上实现，但也可以在同一个轴向端部上实现。在连接位置布置在彼此对置的轴向端部上时，在此，第三行星齿轮组与驱动轴的外部接口具有最大轴向距离，这种布置特别适合变速器在具有与机动车行驶方向平行地定向的驱动传动系的机动车中应用。在驱动轴和从动轴的接口布置在一个轴向端部上时，于是第三行星齿轮组优选与驱动轴的外部接口具有最短轴向距离，于是从动轴的外部接口优选具有齿部，该齿部与一个轴的齿部啮合，所述轴设置成轴线平行于变速器的驱动轴轴线。特别优选在该轴上于是设置驱动车桥的车桥差速器。这种布置于是特别适合应用在具有与机动车行驶方向成横向地定向的驱动传动系的机动车中。
按本发明的变速器特别是机动车驱动传动系的部件，并且于是设置在机动车的一个尤其是构成为内燃机的驱动机械与驱动传动系的其他的在朝向机动车驱动轮的力流方向上跟随的部件之间。在此，变速器的驱动轴要么永久地抗旋转地与内燃机的曲轴耦合，要么能经由位于中间的分离离合器或者经由起动元件与内燃机的曲轴连接，此外，在内燃机与变速器之间可以设置扭振减振器。在机动车驱动传动系内的变速器于是优选在从动侧与机动车的驱动车桥的车桥差速器耦合，但是在此也可以存在与轴间差速器的连接，借此实现在机动车的多个驱动车桥上的分配。
变速器的两个部件“抗旋转地相互连接”在本发明的意义中表示这些部件的永久的连接，使得它们以同一个转速运转。就此而言，在这些部件之间不设置切换元件，而是相应的部件刚性地相互连接，这些部件可以是行星齿轮组的元件或者也可以是变速器的轴或壳体。
相反，如果一个切换元件设置在变速器的两个部件之间，那么这些部件不是永久地抗旋转地相互耦合，而是经由处于中间的切换元件才实现抗旋转的耦合。在此，切换元件的操作在本发明的意义中意味着，有关的切换元件转换到闭合的状态中，并且因此关联在该切换元件上的部件在它们的旋转运动中彼此趋同。在有关的切换元件构成为形锁合的切换元件的情况下，借此抗旋转地相互连接的部件在相同转速下运转，而在力锁合的切换元件的情况下也在操作力锁合的切换元件之后可以在部件之间存在转速差。但是这种期望的或不期望的状态在本发明的框架内表示为相应的部件经由切换元件的抗旋转的连接。
本发明不限于独立权利要求或其从属权利要求的特征的说明的组合。还存在如下可能性：相互组合单个特征，只要它们从权利要求书、本发明优选实施方式的后续说明得出或者直接由附图得出。权利要求书通过使用附图标记对附图的参考不应限制权利要求书的保护范围。
附图说明
下面解释的本发明的优选实施方式在附图中描述。附图如下：
图1显示机动车驱动传动系的示意图，在该机动车驱动传动系中应用按本发明的变速器；
图2显示按本发明第一实施方式的变速器的示意图；
图3显示按本发明第二实施可能性的变速器的示意图；
图4显示按本发明第三实施方式的变速器的示意图；
图5显示按本发明第四实施可能性的变速器的示意图；
图6显示按本发明第五实施方式的变速器的示意图；
图7显示按本发明第六实施可能性的变速器的示意图；
图8显示图2～7的变速器的示例性的换挡简图；
图9显示按本发明第七实施方式的变速器的示意图；以及
图10显示图9的变速器的示例性的换挡简图。
具体实施方式
图1显示机动车驱动传动系的示意图，在该机动车驱动传动系中，内燃机VKM经由处于中间的扭振减振器TS与变速器G连接。在变速器G从动侧的下游连接主减速器AG，驱动功率经由主减速器分配到机动车的驱动车桥的驱动轮DW上。
图2显示按本发明第一实施方式的变速器G的示意图。如可见的，变速器G包括第一行星齿轮组P1、第二行星齿轮组P2和第三行星齿轮组P3。行星齿轮组P1、P2和P3之中的每个分别具有一个第一元件E11、E12或E13、一个第二元件E21、E22或E23以及一个第三元件E31、E32或E33。相应的第一元件E11、E12或E13在此总是通过相应的行星齿轮组P1、P2或P3的太阳轮构成，而相应的行星齿轮组P1、P2或P3的相应的第二元件E21、E22或E23分别作为一个行星架存在。相应还剩下的第三元件E31、E32或E33于是通过相应的齿圈构成。
行星齿轮组P1、P2和P3在此分别构成为负传动比行星齿轮组，其中，相应的行星架引导可旋转地支承的行星轮、但是优选多个行星轮，所述行星轮单个地分别与处于径向内部的太阳轮啮合以及与围绕的齿圈啮合。但是在连接允许的情况下，个别的或者全部的行星齿轮组P1、P2、P3也可以构成为所谓的正传动比行星齿轮组，其中，一个相应的行星架支撑至少一个行星轮对，在该行星轮对的行星轮中，一个行星轮与处于径向内部的太阳轮啮合，并且一个行星轮与径向围绕的齿圈啮合，以及该行星轮对的两个行星轮相互啮合。于是与作为负传动比行星齿轮组的相应的构造相比，相应的第二元件E21、E22或E23通过相应的齿圈构成，并且相应的第三元件E31、E32或E33通过相应的行星架构成，并且此外，定轴传动比提高1。
如在图2中可见的，变速器G总共包括五个切换元件，形式为一个第一切换元件B1、一个第二切换元件K1、一个第三切换元件K2、一个第四切换元件K3和一个第五切换元件K4，它们分别作为力锁合的切换元件存在并且优选构成为摩擦片式切换元件。第一切换元件B1在此在操作时将第二行星齿轮组P2的第一元件E12固定在壳体GG上，此外，第一元件E12一方面能经由第四切换元件K3在操作第四切换元件时与第一行星齿轮组P1的第三元件E31抗旋转地连接，并且另一方面能通过操控第五切换元件K4与第二行星齿轮组P2的第二元件E22抗旋转地连接。后一情况导致第二行星齿轮组P2的闭锁。第二行星齿轮组P2的第二元件E22另外与第三行星齿轮组P3的第三元件E33永久地抗旋转地连接。
另外，第一行星齿轮组P1的第一元件E11永久地固定在壳体GG上，相反，第一行星齿轮组P1的第二元件E21抗旋转地与变速器G的驱动轴GW1连接。除了第二元件E21之外，驱动轴GW1还永久地抗旋转地与第三行星齿轮组P3的第一元件E13连接并且能通过操作第二切换元件K1而抗旋转地与第二行星齿轮组P2的第三元件E32耦合。第二行星齿轮组P2的第三元件E32于是还此外能通过操作第三切换元件K2抗旋转地与第三行星齿轮组P3的第二元件E23连接，第二元件E23永久地抗旋转地与变速器G的从动轴GW2连接。
三个行星齿轮组P1、P2和P3在轴向上按照第一行星齿轮组P1、第二行星齿轮组P2和第三行星齿轮组P3的顺序设置。驱动轴GW1和从动轴GW2分别具有连接位置GW1-A和GW2-A，它们彼此同轴地设置在变速器G的彼此对置的轴向端部上。在此，第一行星齿轮组P1直接相邻于驱动轴GW1的连接位置GW1-A，而第三行星齿轮组与之离开最远并且直接相邻于从动轴GW2的连接位置GW2-A安置。从动轴GW2在图1所示的机动车驱动传动系内在连接位置GW2-A上抗旋转地与随后的主减速器AG的驱动侧连接，驱动轴GW1能在其连接位置GW1-A上经由处于中间的分离离合器K0与连接轴AN抗旋转地连接，所述分离离合器当前构成为摩擦片式切换元件，所述连接轴又与内燃机VKM的曲轴借助于处于中间的扭振减振器TS连接。
变速器G此外具有电机EM，电机EM的定子S固定在变速器壳体GG上，而电机EM的转子R抗旋转地与第一行星齿轮组P1的第三元件E31连接。在此经由电机EM能实现纯电动行驶，在这种情况下分离离合器K0打开，以便使得驱动轴GW1与连接轴AN解耦并且内燃机VKM不被一起拖曳。
图3显示按本发明第二实施可能性的变速器G的示意图，其基本上对应于在图2中描述的方案。不同于按图2的方案，三个行星齿轮组P1、P2和P3的布置被改变，并且此外，驱动轴GW1和从动轴GW2的连接位置GW1-A和GW2-A设置在变速器G的同一个轴向端部上。在此，第三行星齿轮组P3直接相邻于两个连接位置GW1-A和GW2-A设置，于是在第三行星齿轮组后面跟随着第二行星齿轮组P2和第一行星齿轮组P1。此外，连接位置GW2-A具有齿部，所述齿部在变速器G的安装状态下与一个未描述的轴的配属的齿部啮合。该轴于是设置成轴线平行于驱动轴GW1和从动轴GW2，在该轴上于是可以设置主减速器。就此而言，在图3中描述的变速器G适合应用在一种机动车驱动传动系中，其横向于机动车行驶方向地定向。在其他方面，图3中的变速器在各个部件的连接方面对应于按图2的前述方案，因此参考针对图2的方案的说明。
另外，图4显示按本发明第三实施方式的变速器G的示意图。在此，其基本上对应于按图2的方案。与之不同，第五切换元件K4设置在第二行星齿轮组P2的第一元件E12与第二行星齿轮组P2的第三元件E32之间，并且这两个元件E12和E32在操作时抗旋转地相互连接。与之相应地，在闭合第五切换元件K4时再次引起第二行星齿轮组的闭锁。在其他方面，按图4的实施方式对应于按图2的方案，因此参考针对图2的方案的说明。
图5显示按本发明第四实施可能性的变速器G的示意图，其在此基本上对应于按图4的前述的方案。如已经在按图3的实施方式中那样，在此，三个行星齿轮组P1、P2和P3的布置被改变，并且此外，驱动轴GW1和从动轴GW2的连接位置GW1-A和GW2-A设置在变速器G的同一个轴向端部上。第三行星齿轮组P3又直接相邻于两个连接位置GW1-A和GW2-A设置，于是在第三行星齿轮组后面跟随着第二行星齿轮组P2和第一行星齿轮组P1。连接位置GW2-A也再次具有齿部，所述齿部在变速器G的安装状态下与一个未描述的轴的配属的齿部啮合。该轴于是设置成轴线平行于驱动轴GW1和从动轴GW2，在该轴上于是可以设置主减速器。与之相应地，在图5中描述的变速器G适合应用在一种机动车驱动传动系中，其再次横向于机动车行驶方向地定向。在其他方面，图5中的变速器G在各个部件的连接方面对应于按图4的前述方案，因此参考针对图4的方案的说明。
图6显示按本发明第五实施方式的变速器G，其也基本上对应于图2的方案。但是在此区别在于，第五切换元件K4在操作时使得第二行星齿轮组P2的第二元件E22与第二行星齿轮组的第三元件E32抗旋转地相互连接并且因此引起第二行星齿轮组P2的闭锁。在其他方面，按图6的实施方式对应于按图2的方案，因此参考针对图2的方案的说明。
另外，图7显示按本发明第六实施可能性的变速器G的示意图。其在此基本上对应于按图6的前述的方案。如已经在按图3的实施方式中那样，在此，三个行星齿轮组P1、P2和P3的布置被改变，并且此外，驱动轴GW1和从动轴GW2的连接位置GW1-A和GW2-A设置在变速器G的同一个轴向端部上。第三行星齿轮组P3又直接相邻于两个连接位置GW1-A和GW2-A设置，于是在第三行星齿轮组后面跟随着第二行星齿轮组P2和第一行星齿轮组P1。连接位置GW2-A也再次具有齿部，所述齿部在变速器G的安装状态下与一个未描述的轴的配属的齿部啮合。该轴于是设置成轴线平行于驱动轴GW1和从动轴GW2，在该轴上于是可以设置主减速器。与之相应地，在图7中描述的变速器G适合应用在一种机动车驱动传动系中，其再次横向于机动车行驶方向地定向。在其他方面，图7中的变速器G在各个部件的连接方面对应于按图6的前述方案，因此参考针对图6的方案的说明。
图8用表格描述用于图2～7的相应的变速器的示例性的换挡简图。如可见的，在此相应地能实现总共七个前进挡1～7，在换挡简图的格子中用X分别表示，切换元件B1、K1、K2、K3和K4之中的哪个切换元件在前进挡1～7之中的哪个前进挡中分别闭合。在前进挡1～7之中的每个中，在此分别闭合切换元件B1、K1、K2、K3和K4之中的两个，在前进挡1～7的依次换挡时，除了第四前进挡4.3之外，总是参与的切换元件之一要被打开，并且一个另外的切换元件接着要被闭合。
如在图8中可见的，第一前进挡1通过操作第一切换元件B1和第五切换元件K4接通，由此出发，通过打开第五切换元件K4并且接着闭合第三切换元件K2，构成第二前进挡2。另外，于是通过第三切换元件K2又打开并且第二切换元件K1闭合，能切换到第三前进挡3中。于是由此出发，在第一变型方案中通过打开第一切换元件B1和闭合第三切换元件K2得到第四前进挡4.1。作为替换，为了切换到第四前进挡4.2中，第一切换元件B1要被打开并且第五切换元件K4要被闭合，另外作为替换，为了形成第四前进挡4.3，不仅第一切换元件B1而且第二切换元件K1要被打开，并且切换元件K2和K4要被闭合。在后一情况下，不同于其他的换挡，需要打开两个切换元件和闭合两个另外的切换元件。
第五前进挡5于是通过操作第二切换元件K1和第四切换元件K3接通，由此出发，通过打开第二切换元件K1和操作第三切换元件K2，变换到第六前进挡6中。最后，从第六前进挡6出发，通过打开第三切换元件K2和操作第五切换元件K4，能切换到第七前进挡7中。
如在图2～7中描述的，切换元件B1、K1、K2、K3、K4分别构成为力锁合的切换元件并且在此尤其是构成为摩擦片式切换元件。但是在此，第一切换元件B1也可以实现为形锁合的切换元件，例如爪式离合器或者惯性式同步器。
在图2～7的变速器G的情况下，机动车的后退行驶能不经由内燃机VKM、而是仅单纯地经由电机EM实现，该电机为此导入相应地定向的旋转运动，于是为此在变速器G中优选接通第一前进挡1。为了在此于是不一起拖曳内燃机VKM，分离离合器K0要被相应地打开。
图9显示按本发明的变速器G的第七实施方式，在此，其在此又基本上对应于图2的方案。与之不同，还设有第六切换元件K5和第七切换元件B2，其中，第二行星齿轮组P2的第二元件E22能经由第六切换元件K5抗旋转地与第三行星齿轮组P3的第三元件E33连接，相反，第七切换元件B2的操作导致第二元件E22在壳体GG上的固定。第六切换元件K5和第七切换元件B2在此构成为形锁合的切换元件并且组合成一个双切换元件。在其他方面，按图9的变速器G在各个部件的连接方面对应于按图2的方案，因此参考针对图2的方案的说明。
最后在图10中还用表格描述图9的变速器G的示例性的换挡简图，其中，七个前进挡1～7的形成在此基本上对应于针对图8的说明。在此区别仅在于，在前进挡1～7中分别还要操作第六切换元件K5。另外，现在也能在用内燃机行驶时通过操作切换元件K2、K3和B2接通倒挡R1。
借助于本发明的各方案可以实现具有紧凑结构和良好效率的变速器。
附图标记列表
G 变速器
GG 抗旋转的构件
P1 第一行星齿轮组
E11 第一行星齿轮组的第一元件
E21 第一行星齿轮组的第二元件
E31 第一行星齿轮组的第三元件
P2 第二行星齿轮组
E12 第二行星齿轮组的第一元件
E22 第二行星齿轮组的第二元件
E32 第二行星齿轮组的第三元件
P3 第三行星齿轮组
E13 第三行星齿轮组的第一元件
E23 第三行星齿轮组的第二元件
E33 第三行星齿轮组的第三元件
B1 第一切换元件
K1 第二切换元件
K2 第三切换元件
K3 第四切换元件
K4 第五切换元件
K5 第六切换元件
B2 第七切换元件
1 第一前进挡
2 第二前进挡
3 第三前进挡
4.1 第四前进挡
4.2 第四前进挡
4.3 第四前进挡
5 第五前进挡
6 第六前进挡
7 第七前进挡
R1 倒挡
GW1 驱动轴
GW1-A 驱动轴的外部接口
GW2 从动轴
GW2-A 从动轴的外部接口
EM 电机
S 定子
R 转子
AN 连接轴
K0 分离离合器
VKM 内燃机
TS 扭振减振器
AG 主减速器
DW 驱动轮

Claims (15)

1.一种用于机动车的变速器(G)，所述变速器包括驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)以及包括第一(P1)、第二(P2)和第三行星齿轮组(P3)，各行星齿轮组(P1、P2、P3)分别包括多个元件(E11、E12、E13、E21、E22、E23、E31、E32、E33)，所述多个元件分别为一个太阳轮、一个齿圈和一个行星架的形式，并且各行星齿轮组用于引导力流从驱动轴(GW1)到从动轴(GW2)，其中，设有第一(B1)、第二(K1)、第三(K2)、第四(K3)和第五切换元件(K4)，通过这些切换元件的选择性的操作，各行星齿轮组(P1、P2、P3)能相互耦合，在驱动轴(GW1)与从动轴(GW2)之间接通不同的前进挡(1～7)，其中：
-第一行星齿轮组(P1)的第一元件(E11)持久地抗旋转地固定，相反，第一行星齿轮组(P1)的第二元件(E21)与驱动轴(GW1)连接；
-第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)能经由第四切换元件(K3)与第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)抗旋转地连接，此外，第二行星齿轮组的第一元件能借助于第一切换元件(B1)抗旋转地固定在变速器(G)的壳体(GG)上；
-第二行星齿轮组(P2)能经由第五切换元件(K4)闭锁；
-第二行星齿轮组(P2)的第三元件(E32)一方面能经由第二切换元件(K1)抗旋转地与驱动轴(GW1)连接，并且另一方面能借助于第三切换元件(K2)与第三行星齿轮组(P3)的第二元件(E23)连接，第三行星齿轮组的第二元件抗旋转地与从动轴(GW2)耦合；并且
-第三行星齿轮组(P3)的第一元件(E13)抗旋转地与驱动轴(GW1)连接。
2.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)永久地抗旋转地与第三行星齿轮组(P3)的第三元件(E33)连接。
3.根据权利要求2所述的变速器(G)，其特征在于，第一前进挡(1)能通过操作第一(B1)和第五切换元件(K4)来接通，第二前进挡(2)能通过操作第一(B1)和第三切换元件(K2)来接通，第三前进挡(3)能通过操作第一(B1)和第二切换元件(K1)来接通，第四前进挡(4.1、4.2、4.3)能通过操作第二(K1)和第三切换元件(K2)来接通，或者取而代之，能通过操作第二(K1)和第五切换元件(K4)来接通，或者取而代之，能通过操作第三(K2)和第五切换元件(K4)来接通，第五前进挡(5)能通过操作第二(K1)和第四切换元件(K3)来接通，第六前进挡(6)能通过操作第三(K2)和第四切换元件(K3)来接通，并且第七前进挡(7)能通过操作第四(K3)和第五切换元件(K4)来接通。
4.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，还设有第六切换元件(K5)和第七切换元件(B2)，其中，第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)一方面能经由第六切换元件(K5)抗旋转地与第三行星齿轮组(P3)的第三元件(E33)连接，并且另一方面能借助于第七切换元件(B2)固定在壳体(GG)上。
5.根据权利要求4所述的变速器(G)，其特征在于，第一前进挡(1)能通过操作第一(B1)、第五(K4)和第六切换元件(K5)来接通，第二前进挡(2)能通过操作第一(B1)、第三(K2)和第六切换元件(K5)来接通，第三前进挡(3)能通过操作第一(B1)、第二(K1)和第六切换元件(K5)来接通，第四前进挡(4.1、4.2、4.3)能通过操作第二(K1)、第三(K2)和第六切换元件(K5)来接通，或者取而代之，能通过操作第二(K1)、第五(K4)和第六切换元件(K5)来接通，或者取而代之，能通过操作第三(K2)、第五(K4)和第六切换元件(K5)来接通，第五前进挡(5)能通过操作第二(K1)、第四(K3)和第六切换元件(K5)来接通，第六前进挡(6)能通过操作第三(K2)、第四(K3)和第六切换元件(K5)来接通，并且第七前进挡(7)能通过操作第四(K3)、第五(K4)和第六切换元件(K5)来接通，以及倒挡(R1)能通过操作第三(K2)、第四(K3)和第七切换元件(B2)来接通。
6.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，第五切换元件(K4)在操作时使得第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)和第二元件(E22)抗旋转地相互耦合，或者取而代之，使得第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)和第三元件(E32)抗旋转地相互耦合，或者取而代之，使得第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)和第三元件(E32)抗旋转地相互耦合。
7.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，设有电机(EM)，该电机的转子(R)与各行星齿轮组(P1、P2、P3)的各元件(E11、E12、E13、E21、E22、E23、E31、E32、E33)之一抗旋转地耦合。
8.根据权利要求7所述的变速器(G)，其特征在于，所述转子(R)与第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)耦合。
9.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，还设有分离离合器(K0)，所述驱动轴(GW1)能经由分离离合器与连接轴(AN)抗旋转地连接。
10.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，相应的行星齿轮组(P1、P2、P3)作为负传动比行星齿轮组存在，其中，相应的行星齿轮组(P1、P2、P3)的相应的第一元件(E11、E12、E13)是相应的太阳轮，相应的行星齿轮组(P1、P2、P3)的相应的第二元件(E21、E22、E23)是相应的行星架，并且相应的行星齿轮组(P1、P2、P3)的相应的第三元件(E31、E32、E33)是相应的齿圈。
11.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器，其特征在于，相应的行星齿轮组作为正传动比行星齿轮组存在，其中，相应的行星齿轮组的相应的第一元件是相应的太阳轮，相应的行星齿轮组的相应的第二元件是相应的齿圈，并且相应的行星齿轮组的相应的第三元件是相应的行星架。
12.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，一个或多个切换元件(B1、K1、K2、K3、K4)分别实现为力锁合的切换元件。
13.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，第一切换元件(B1)实现为形锁合的切换元件。
14.根据前述权利要求之中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，驱动轴(GW1)的连接位置(GW1-A)和从动轴(GW2)的连接位置(GW2-A)彼此同轴。
15.一种机动车驱动传动系，其包括根据权利要求1～14之中任一项或多项所述的变速器(G)。
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