CN111566383B - 用于机动车的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车的变速器(G)，其包括电机(EM)、驱动轴(GW1)、从动轴(GWA)、两个行星齿轮组(P1、P2)以及至少五个切换元件(A、B、C、D、E)，其中，通过有选择地操纵至少五个切换元件(A、B、C、D、E)能切换不同的挡，并且此外与电机(EM)协作地能产生不同的运行模式，本发明还涉及带有此变速器(G)的用于机动车的驱动系和用于运行此变速器的方法。

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辆的变速器，其包括电机、驱动轴、从动轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其中，第一和第二行星齿轮组分别具有第一元件、第二元件和第三元件，其中，第一元件由各自的行星齿轮组的太阳轮形成，其中，第二元件在负行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的行星架形成，而在正行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的齿圈形成，其中，第三元件在负行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的齿圈形成，而在正行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的行星架形成，其中，设有第一、第二、第三、第四和第五切换元件，其中，电机与驱动轴、与从动轴或行星齿轮组的其中至少一元件连接，并且其中，驱动轴能通过第一切换元件与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，第一元件能借助第二切换元件固定。此外，本发明涉及一种在其中使用前述变速器的机动车驱动系，以及涉及一种用于运行变速器的方法。
背景技术
在混合动力车辆中已知如下变速器，其除了齿轮组之外还具有一个或多个电机。变速器在此通常构造为多挡变速器，即通过操纵对应的切换元件能在驱动轴和从动轴之间切换多个不同的传动比作为挡，其中，切换优选自动进行。根据切换元件的设计，切换元件是离合器或制动器。根据各种标准，变速器在此用于适当地实现机动车的驱动机的牵引动力供应。变速器的挡在此通常与至少一个电机协作以产生纯电行驶。通常，至少一个电机也可以在变速器内以不同的方式结合，以产生不同的运行模式。
美国专利No.5,911,642A给出了一种变速器，该变速器除了驱动轴和从动轴之外还包括两个行星齿轮组、六个切换元件和一个电机。驱动轴在此可以通过闭合第一切换元件而与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，其中，第一行星齿轮组的第一元件此外可以通过第二切换元件固定。通过有选择地操纵切换元件，在此可以在驱动轴和从动轴之间产生不同的挡，其中，通过电机的结合在此还可实现混合动力功能。
发明内容
本发明的任务是，提供从现有技术中已知的用于机动车的变速器的替代实施例，以该变速器可以以紧凑的结构以合适的方式产生不同的运行模式。
此任务基于根据本发明的用于机动车的变速器来解决。
根据本发明，变速器包括电机、驱动轴、从动轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。两个行星齿轮组包括多个元件，其中，给其中每个行星齿轮组在此分别配属有第一元件、第二元件和第三元件。第一元件在此由各自的行星齿轮组的太阳轮形成，而第二元件在负行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的行星架形成，而在正行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的齿圈形成。第三元件在负行星齿轮组的情况中作为各自的行星齿轮组的齿圈存在，而在正行星齿轮组的情况中作为各自的行星齿轮组的行星架存在。
在本发明的范围内，只要可以实现元件的接驳，则行星齿轮组可以作为负行星齿轮组存在，其中，各自的行星齿轮组的第一元件是太阳轮，各自的行星齿轮组的第二元件是行星架，而各自的行星齿轮组的第三元件是齿圈。负行星齿轮组在此以原则上本领域技术人员已知的方式由太阳轮、行星架和齿圈组成，其中，行星架以能转动受支承的方式引导至少一个、但优选地多个行星轮，行星轮单独地分别与太阳轮和周围的齿圈啮合。
但是替代地，一个或两个行星齿轮组(如果允许各自的元件的接驳)可以作为正行星齿轮组存在，其中，各自的行星齿轮组的第一元件是太阳轮，而各自的行星齿轮组的第二元件是齿圈，而各自的行星齿轮组的第三元件是行星架。在正行星齿轮组的情况中，也存在太阳轮、齿圈和行星架元件，其中，行星架引导至少一个行星轮对，其中一个行星轮与内置的太阳轮齿接合，而另一个行星轮与周围的齿圈齿接合，以及行星轮彼此啮合。
在允许各个元件接驳之处，可以将负行星齿轮组转换为正行星齿轮组，其中，与实施为负行星齿轮组相比，必须彼此更换齿圈接驳和行星架接驳，以及应将变速器定轴传动比加一。相反地，如果可实现变速器的元件的接驳，则正行星齿轮组也可以由负行星齿轮组代替。在此，与正行星齿轮组相比，也必须彼此更换齿圈接驳和行星架接驳，以及应将变速器定轴传动比减一。但是，两个行星齿轮组特别优选地作为负行星齿轮组存在。
此外，设有第一、第二、第三、第四和第五切换元件，通过有选择地操纵切换元件，可以在切换成不同的挡的情况下产生不同的力流引导。特别优选地，在此可以在传动比方面在驱动轴和从动轴之间形成三个不同的挡。此外，电机与驱动轴、与从动轴或行星齿轮组的其中至少一个元件连接。此外，驱动轴可以通过第一切换元件与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，该第一元件能借助第二切换元件固定。
在本发明的意义中，“轴”应被理解为变速器的能旋转的构件，变速器的所属的部件通过能旋转的构件抗相对转动地彼此连接，或当操纵对应的切换元件时通过能旋转的构件形成此类连接。各自的轴在此可以将部件轴向彼此连接或径向彼此连接或轴向和径向彼此连接。因此，各自的轴也可以作为如下中间件存在，通过该中间件将各自的部件例如径向接驳。
在本发明的意义中，“轴向”是指在如下的纵向中轴线方向上的定向，行星齿轮组沿该纵向中轴线彼此同轴布置。而“径向”应理解为在处于此纵向中轴线上的轴的直径方向上的定向。
变速器的从动轴优选地具有齿部，通过齿部从动轴在机动车驱动系中与轴向平行于从动轴布置的差速器作用连接。在此，优选在从动轴的联接位置上设有齿部，其中，从动轴的此联接位置可以特别地轴向位于变速器的端部的区域中，在该端部的区域上也设有驱动轴的产生至前接的驱动机的连接部的联接位置。此类型的布置特别地适合于应用在带有横向于机动车行驶方向取向的驱动系的机动车中。
作为替代，原则上也可以在变速器的与驱动轴的联接位置相反的轴向端部上设有变速器的从动部。在此，在从动轴的一个轴向端部上，从动轴的联接位置与驱动轴的联接位置同轴地设计，使得变速器的驱动部和从动部被安放在变速器的相反的轴向端部上。此类构造的变速器在此适合于应用在带有在机动车的行驶方向上取向的驱动系的机动车中。驱动轴和从动轴在两个前述情况中优选地彼此同轴。
行星齿轮组优选地轴向以第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的顺序在驱动轴的联接位置之后布置。当然，在本发明的范围也可以涉及其他类型的行星齿轮组的布置。此外，行星齿轮组优选地与驱动轴和从动轴同轴地设置。
本发明现在包括如下技术教示，即：驱动轴还与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接。此外，从动轴与第一行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，而驱动轴可以通过第三切换元件与第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。
换言之，在根据本发明的变速器中，因此驱动轴持久地与第二行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接，而从动轴持续地与第一行星齿轮组的第二元件抗相对转动地连接。
通过闭合第一切换元件，驱动轴与第一行星齿轮组的第一元件抗相对转动地连接，而操纵第二切换元件导致第一行星齿轮组的第一元件被固定。在第三切换元件的闭合状态中，驱动轴也与第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。
在此，第一切换元件和第三切换元件被构造为离合器，必要时该离合器在操纵时分别彼此均衡了变速器的分别直接接到其上的部件的转动运动，并且然后将这些部件抗相对转动地彼此连接。而第二切换元件作为制动器存在，该制动器在闭合状态中将固定直接接到其上的部件，并且因此防止转动运动。
优选地，第一切换元件轴向设在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组之间，而第二切换元件特别地轴向设在第一行星齿轮组的背对第二行星齿轮组的一侧上。第三切换元件优选地轴向布置在第二行星齿轮组的背对第一行星齿轮组的一侧上。
根据本发明，变速器的能旋转的部件的各自的抗相对转动的连接优选地通过一个或多个位于中间的轴实现，这些轴在部件的空间上紧凑的姿态的情况中也可以作为短的中间件存在。具体而言，持续抗相对转动地连接的部件在此可以分别作为抗相对转动地彼此连接的单独部件存在或作为整体件存在。在第二种情况中，各自的部件和必要时存在的轴则通过共同的构件形成，其中，这特别是在变速器中的各自的部件在空间上彼此靠近时的情况。
在变速器的仅通过操纵各自的切换元件而彼此连接的部件的情况中，也优选地通过一个或多个位于中间的轴实现连接。
通过与变速器的抗相对转动的部件的抗相对转动的连接来进行固定，其中，这些部件优选是永久固定的部件，优选地是变速器的壳体、此壳体的部分或以抗相对转动的方式连接的部件。
在本发明的意义中，电机与驱动轴、从动轴或行星齿轮组的其中至少一个元件的“连接”应理解为使得电机的转子与变速器的各自的部件之间建立了恒定的速度相关性的那种连接。
总体而言，根据本发明的变速器的特征在于紧凑的结构形式、低的构件载荷、良好的齿效率和低损耗。
根据本发明的一个实施方案，第二行星齿轮组的第一元件是固定的，而从动轴借助第四切换元件与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，并且可以通过第五切换元件与驱动轴抗相对转动地连接。在此情况中，第二行星齿轮组的第一元件是持久地固定的，因此也被持续地防止转动运动。另外，通过闭合第四切换元件产生了从动轴与第二行星齿轮组的第三元件的抗相对转动的连接，而操纵第五切换元件导致了驱动轴与从动轴的抗相对转动的连接。
特别地优选地，在此第四切换元件和第五切换元件轴向设在第一行星齿轮组之间，其中，在此第四切换元件进一步优选地轴向与第一行星齿轮组相邻，并且之后轴向上首先是第五切换元件，然后是第一切换元件。
根据本发明的替代的实施例，第二行星齿轮组的第三元件与从动轴抗相对转动地连接，而第二行星齿轮组的第一元件可以通过第四切换元件来固定。此外，第二行星齿轮组的第一元件和第二元件或第二行星齿轮组的第二元件和第三元件可以借助第五切换元件抗相对转动地彼此连接。因此，在此变体中，从动轴持久地与第二行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，而第二行星齿轮组的第一元件仅通过闭合第四切换元件来固定并且因此被阻止转动运动。此外，当第五切换元件闭合时，第二行星齿轮组的第一元件和第二元件或第二行星齿轮组的第二元件和第三元件抗相对转动地彼此连接，这分别导致第二行星齿轮组的锁止。
第四切换元件和第五切换元件特别优选地轴向设在第二行星齿轮组的背对第一行星齿轮组的一侧上。当然，在本发明的范围内，第五切换元件也可以轴向设在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组之间。
在本发明的改进方案中，电机的转子与第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接。替代地，转子通过至少一个传动级持续地与第一行星齿轮组的第三元件耦联。原则上，电机可以与第一行星齿轮组的第三元件同轴地布置或者与其轴向错开。在前一种情况中，电机的转子在此可以与第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地直接连接，或通过一个或多个位于中间的传动级与之耦联，其中，后一种情况允许带有更高的速度和更低的转矩的电机的更有利的构造。至少一个传动级在此可以实施为圆柱齿轮级和/或行星级。在电机同轴布置的情况中，行星齿轮组此外可以进一步优选地至少部分地轴向布置在电机的区域内，并且径向地布置在电机内部，使得可以缩短变速器的轴向结构长度。
另一方面，如果电机相对于第一行星齿轮组的第三元件轴向错开，则通过一个或多个位于中间的传动级和/或牵引传动机构进行耦联。一个或多个传动级在此也可以单独地实施为圆柱齿轮级或行星级。牵引传动机构可以是皮带驱动器或链条驱动器。
根据本发明的一种实施方式，特别是结合上述电机的布置，通过有选择地闭合五个切换元件导致在驱动轴和从动轴之间的三个挡。因此，驱动轴和从动轴之间的第一挡可以通过操纵第二和第三切换元件来产生，而驱动轴和从动轴之间的第二挡的第一变体可以通过闭合第二和第五切换元件而产生。此外，第二挡的第二变体还可以通过操纵第一和第五切换元件来切换，第二挡的第三变体可以通过闭合第三和第五切换元件来切换，第二挡的第四变体可以通过闭合第一和第三切换元件来切换，以及第二挡的第五变体可以通过闭合第五切换元件来切换。在第五变体中已得到第二挡，因为驱动轴和从动轴抗相对转动地彼此连接。在有利的变体中，在此将接驳在第一行星齿轮组的第三元件上的电机脱联，使得实现了纯粹通过前接的驱动机的运行，并且因此可以避免电机的空载损耗。当然，在第二挡的前四个变体中电机被结合，使得可以产生混合动力功能。
驱动轴和从动轴之间的第三挡的第一变体通过操纵第二和第四切换元件来实现，第三挡的第二变体通过操纵第一和第四切换元件来切换，第三挡的第三变体通过闭合第三和第四切换元件来切换，以及第三挡的第四变体通过操纵第四切换元件来切换。在最后的变体中，与第一行星齿轮组的第三元件接驳的电机被脱联，而当第四切换元件闭合时，驱动轴和从动轴通过第二行星齿轮组彼此耦联。在此方面，在此可以避免电机的空载损耗。而在第四挡的前三个变体中，电机通过附加地操纵另外的切换元件而被结合，使得可以实现混合动力功能。
当合适地选择行星齿轮组的变速器定轴传动比时，实现了适合于机动车领域的传动比系列。在此可以实现挡之间的切换，其中，通过打开其中一个参与前一个挡的切换元件并且闭合另一个用于形成下一个挡的切换元件，总是仅要改变各两个切换元件的状态。其结果是挡之间的切换可以非常迅速地进行。
当电机与第一行星齿轮组的第三元件连接时，也可以以简单的方式实现不同的运行模式：
因此，在电机的转子和从动轴之间的第一挡可以用于纯电运行，其中，此第一挡通过闭合第二切换元件得到。由此，电机的转子通过第一行星齿轮组与从动轴耦联，其中，此第一挡的传动比等于在驱动轴和从动轴之间作用的第一挡的传动比。
从纯电运行出发，在电机的转子和从动轴之间作用的第一挡中，前接的驱动机可以点火接入(zugestartet)在驱动轴和从动轴之间作用的第一挡中，或点火接入在驱动轴和从动轴之间作用的第二挡的第一变体中，或点火接入在驱动轴和从动轴之间作用的第三挡的第一变体中，因为第二切换元件分别参与这些变体。
作为另一种运行模式，此外也可以通过仅闭合第三切换元件并且因此建立驱动轴与第一行星齿轮组的第三元件的抗相对转动的连接并且因此也与电机的连接来导致电能存储器的充电运行。在此，驱动轴与第一行星齿轮组的第三元件等速运行。同时，在此没有建立至从动轴的摩擦锁合，使得变速器处于空档位置。除充电运行之外，还可实现通过电机的前接的驱动机的点火。
此外，可以产生带有牵引力支持的带载切换：当在驱动轴和从动轴之间作用的第一挡和在驱动轴与从动轴之间作用的第二挡的第一变体之间切换时，当第二切换元件关闭时，可以通过电机支持牵引力，其中，待闭合的切换元件的同步通过前接的驱动机的转速调控来实现。但是替代地，这也可以通过同步的切换元件或也通过另一个单独的同步装置进行，例如变速器制动器或另一个电机来实现，单独的同步装置在此可以直接或间接地与驱动轴作用连接。如果在驱动轴的驱动侧上此外设有另一个切换元件作为分离离合器，则可以在同步期间将前接的驱动机的惯性质量脱联。同样，在第二切换元件闭合时，也可以在负载下实现第二挡的第一变体和第三挡的第一变体之间的换挡。
作为另一种运行模式，此外可以实现一种起步模式，起步模式用于在通过驱动轴驱动并且因此通过前接的驱动机驱动时的向前行驶。为此，将第一切换元件闭合，使得驱动电机通过第一行星齿轮组的第一元件被驱动，并且同时将电机支持在第一行星齿轮组的第三元件上，而输出通过第一行星齿轮组的第二元件进行。通过由电机支持转矩在此可以实现用于向前行驶的启动。从此起步模式起，前接的驱动机在此可以到达第二挡的第二变体或第四变体中或到达第三挡的第二变体中。
根据本发明的变速器此外可以运行为使得在行驶时实现电机的转速降低。因此，在第三挡的第一变体中可以首先以混合动力方式行驶，这通过如下方式实现，即在通过电机以转矩支持的方式从第二挡切换到第三挡之后或在驱动机点火接入第三挡中之后，首先保持第二切换元件闭合。但是，现在为了在较高的行驶速度下在第三挡中降低电机的转速，可以从第三挡的第一变体变换到第三挡的第二变体，因为在此电机的转子具有比第三挡的第一变体更低的转速。在第四切换元件闭合时，在此在通过前接的驱动机保持牵引力的同时进行此变换。在此首先挂出无载荷的第二切换元件，并且然后接入无载荷的第一切换元件，其中，通过电机的转速调控来匹配转速。
如果在变速器和前接的驱动器之间此外设有分离离合器，则前接的驱动机可以在第三挡的第二变体中脱联，以便即使在较高的行驶速度下也可以通过电机产生再生制动，而前接的驱动机则被脱联或关断。
在本发明的另一实施方案中此外设有第六切换元件，第六切换元件在被操纵时将第一行星齿轮组的三个元件中的两个元件抗相对转动地彼此连接。换言之，变速器因此此外具有第六切换元件，第六切换元件在闭合状态中导致第一行星齿轮组的锁止，这通过操纵第六切换元件将第一行星齿轮组的第一元件和第二元件或第一行星齿轮组的第二元件和第三元件或第一行星齿轮组的第一元件和第三元件抗相对转动地彼此连接来实现。被实施为离合器的此第六切换元件在此优选地轴向设在第一行星齿轮组的背对第二行星齿轮组的一侧上，并且在此特别地轴向位于第二切换元件与第一行星齿轮组之间。
通过设有第六切换元件，在此可以产生在驱动轴和从动轴之间作用的第二挡的另外的变体，以及在驱动轴和从动轴之间作用的第三挡的另外的变体。因此，此外通过闭合第五和第六切换元件产生第二挡的第六变体，通过操纵第一和第六切换元件产生第二挡的第七变体，以及通过闭合第三和第六切换元件产生第二挡的第八变体。通过操纵第四和第六切换元件切换第三挡的第五变体。
与如下的实施方案组合，即根据所述实施方案将电机的转子接驳在第一行星齿轮组的第三元件上，此外可以通过操纵第六切换元件切换成在电机的转子和从动轴之间的第二挡。由于因而被锁止的第一行星齿轮组，因此从动轴与第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地连接，使得转子在抗相对转动地连接在第一行星齿轮组的第三元件上时也与从动轴抗相对转动地连接。在转子和从动轴之间作用的第二挡的传动比在此等于在驱动轴和从动轴之间作用的第二挡的传动比。
从在电机的转子和从动轴之间作用的第二挡开始，可以实现使前接的驱动机点火接入第二挡的第六变体、第七变体或第八变体和第三挡的第五变体中，因为第六切换元件也分别参与这些变体中。
此外，可以通过将在驱动轴和从动轴之间起作用的第三挡的第一变体变换到第三齿轮的第五变体来导致电机的转子的转速降低。为此，在从第二挡到第三挡的电支持的切换之后或在驱动机点火接入第三挡中之后，从第三挡的第一变体变换到第五变体，在该第五变体中，转子的转速低于第三挡的第一变体中的转速。此变换在此在第四切换元件闭合时以通过前接的驱动机维持牵引力来进行，其中，第四切换元件被构造为无载荷的第二切换元件，并且同样接入无载荷的第六切换元件。在此通过电机的转速调控来进行转速匹配。
此外，不需要单独的切换元件来脱联前接的的驱动机，因为在驱动机与从动轴之间起作用的第三挡的第五变体中，通过打开第四切换元件可以将前接的的驱动机脱联。以此实现了在电机的转子和从动轴之间作用的第二挡。另外，当车辆减速时，可以通过首先从第三挡的第五变体变换到第三挡的第一变体并且在此在第四切换元件闭合时通过前接的驱动机维持牵引力，来准备从在驱动轴和从动轴之间作用的第三挡返回切换到在驱动轴和从动轴之间作用的第二挡。在第三挡的第一变体中将第二切换元件闭合，需要此闭合，以便在从第三挡到第二挡的返回切换的过程中通过电机支持牵引力。
在本发明的改进方案中，一个或多个切换元件分别被构造为形状锁合的切换元件。在此，各自的切换元件优选地被实施为牙嵌式切换元件或锁止同步器。形状锁合的切换元件相对于力锁合的切换元件具有如下优点，即在打开状态中出现较小的拖曳损耗，使得可以实现更好的变速器效率。特别地，在根据本发明的变速器中，所有的切换元件都被实现为形状锁合的切换元件，使得可实现尽可能低的拖曳损耗。但是原则上也可以将一个或多个切换元件实施为力锁合的切换元件，并且在此特别地实施为膜片式切换元件。
根据本发明的另一实施方案，第四切换元件和第五切换元件被组合成配属有操纵元件的切换元件对。在此，通过操纵元件一方面可以操纵第四切换元件而另一方面可以操纵第五切换元件离开空挡位置。其优点是，通过此组合减少了操纵元件的数量，并且因此也减少了制造成本。
作为补充，第一和第三切换元件也可以组合为切换元件对，其中，通过共同的操纵元件一方面可以将第一切换元件而另一方面可以将第三切换元件转变到闭合状态中。此外，存在本发明的如下的可构思的变体，即将第一切换元件和第二切换元件以及第三切换元件和第五切换元件组合为切换元件对。进一步替代地，一方面第一切换元件和第二切换元件而另一方面第四切换元件和第五切换元件也可以分别通过切换元件对来形成。
如果此外设有第六切换元件，则在本发明的范围内，可以将第六切换元件与第二切换元件组合为切换元件对，其方式是：设有如下操纵元件，通过该操纵元件一方面可以操纵第二切换元件而另一方面可以操纵第六切换元件离开空挡位置。
特别优选地，在根据本发明的变速器中实现尽可能多的切换元件对，以减少操纵元件的数量并因此减少制造成本。如果可能，设有两个或甚至三个切换元件对。
在本发明的范围内，启动元件可以前接于变速器，启动元件例如为液力变矩器或摩擦离合器。启动元件因而也可以是变速器的组成部分并且用于构成启动过程，这通过允许在特别地被构造为内燃机的驱动机与变速器的驱动轴之间的滑差转速来实现。在此，变速器的切换元件之一或可能存在的分离离合器也可以通过作为摩擦切换元件而存在而被构造为此启动元件。此外，原则上可以在变速器的每个轴上布置一个接合到变速器壳体或另外的轴的惰轮。
根据本发明的变速器特别地是用于混合动力或电动车辆的机动车驱动系的部分，并且因而被布置在构造为内燃机或电动机的机动车的驱动机与驱动系的在向着机动车的驱动轮的力流方向上的靠后的另外的部件之间。在此，变速器的驱动轴持续地与内燃机的曲轴或电机的转子轴抗相对转动地耦联，或可以通过位于中间的分离离合器或启动元件与之连接，其中，可以在内燃机与变速器之间设有扭转减振器。在从动侧上，优选地将机动车驱动系内的变速器与机动车的驱动车桥的差速器耦联，其中，在此当然也可以存在到纵向差速器上的接驳，通过纵向差速器进行到机动车的多个驱动轴的分配。差速器以及纵向差速器在此可以与变速器一起布置在共同的壳体内。也可以将如需要存在的扭转减振器一起集成到此壳体内。
在本发明的意义中，变速器的两个构件“连接”或“耦联”或“彼此连接”意味着这些部件的持续的耦联，使得它们不能互补依赖地旋转。就此而言，在这些构件(构件可以是行星齿轮组的元件和/或也是轴和/或是变速器的抗相对转动的构件)之间不设有切换元件，而是将对应的构件以恒定的速度相关性彼此耦联。
而如果在两个构件之间设有切换元件，则这些构件不是持续抗相对转动地彼此耦联，而是仅通过操纵位于中间的切换元件进行抗相对转动的耦联。在此，在本发明的意义中，操纵切换元件意味着所涉及的切换元件转变到闭合状态中，并且随后彼此均衡了直接接驳到其上的构件的转动运动。在所涉及的切换元件被构造为形状锁合的切换元件的情况中，通过切换元件抗相对转动地彼此直接连接的构件以相同的转速运行，而在力锁合的切换元件的情况中，在操纵力锁合的切换元件之后在构件之间也可能存在转速差。希望的或不希望的状态在本发明的范围内都被称为通过切换元件将各自的构件抗相对转动地连接。
此外，从本发明的优选实施例的以下描述或直接从附图中得到的单独的特征可以彼此组合。
附图说明
在下文中将解释的本发明的有利的实施方案在附图中图示。各图为：
图1示出机动车驱动系的示意图；
图2至图4分别示出分别可以在图1中的机动车驱动系中使用的各变速器的示意图；
图5示出图2至图4中的变速器的示例性的切换示意图；
图6至图8分别示出也分别可以在图1中的机动车驱动系中使用的各变速器的示意图；
图9示出图6至图8中的变速器的示例性的切换示意图；和
图10至图15分别示出图2至图4和图6至图8中的变速器的修改可行方案的示意性图示。
具体实施方式
图1示出了混合动力车辆的机动车驱动系的示意图，其中，在机动车驱动系中，内燃机VKM通过位于中间的扭转减振器TS与变速器G连接。变速器G在从动侧后接有差速器AG，通过该差速器将驱动力分配到机动车的驱动车桥的驱动轮。变速器G和扭转减振器TS在此优选地布置在变速器G的共同的壳体内，在该壳体中也可以集成差速器AG。此外如在图1中可见，内燃机VKM、扭转减振器TS、变速器G以及差速器AG横向于机动车的行驶方向定向。
图2示出了根据本发明的第一实施方案的变速器G的示意性图示。可见，变速器G由齿轮组RS和电机EM组成，它们一起布置在变速器G的壳体内。齿轮组RS包括两个行星齿轮组P1和P2，其中，每个行星齿轮组分别具有第一元件E11或E12、第二元件E21或E22以及第三元件E31或E32。各自的行星齿轮组P1或P2的各自的第一元件E11或E12在此分别通过太阳轮形成，而各自的行星齿轮组P1或P2的各自的第二元件E21或E22分别作为行星架存在，而各自的行星齿轮组P1或P2的各自的第三元件E31或E32分别作为齿圈存在。
在此情况中，因此第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2分别被构造为负行星齿轮组，它们各自的行星架以能转动受支承的方式引导至少一个行星轮，至少一个行星轮与各自的径向内置的太阳轮以及各自的径向环绕的齿圈齿接合。但是，优选地在第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2中分别设有多个行星轮。
如果接驳允许，则也可以将一个或甚至两个行星齿轮组P1和P2实施为正行星齿轮组，其中，与实施为负行星齿轮组相比，各自的第二元件E21或E22应通过各自的齿圈形成，而各自的第三元件E31或E32应通过各自的行星架形成，并且此外各自的变速器定轴传动比应加一。在正行星齿轮组的情况中，行星架以能转动受支承的方式引导至少一对行星轮，在行星轮对的行星轮中，一个行星轮与径向内置的太阳轮齿接合，而一个行星轮与径向环绕的齿圈齿接合，以及这两个行星轮彼此啮合。
如从图2中可见，变速器G包括总共五个切换元件，它们呈第一切换元件A、第二切换元件B、第三切换元件C、第四切换元件D和第五切换元件E的形式。在此，切换元件A、B、C、D和E分别被实施为形状锁合的切换元件，并且优选地作为牙嵌式切换元件存在。此外，第一切换元件A、第三切换元件C、第四切换元件D和第五切换元件E被构造为离合器，而第二切换元件B作为制动器存在。
变速器G的驱动轴GW1与第二行星齿轮组P2的第二元件E22抗相对转动地连接，并且可以借助第一切换元件A与第一行星齿轮组P1中的第一元件E11抗相对转动地连接，第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以通过操纵第二切换元件B固定在抗相对转动的构件GG上。抗相对转动的构件GG特别地是变速器G的变速器壳体或变速器壳体的部分。此外，驱动轴GW1还可以通过闭合第三切换元件C来与第一行星齿轮组P1的第三元件E31抗相对转动地连接，其中，第一行星齿轮组P1的第三元件E31与电机EM的转子R持久地抗相对转动地连接。电机EM的定子S持续地固定在抗相对转动的构件GG上。
如从图2中此为可见，变速器G的从动轴GWA与第一行星齿轮组P1的第二元件E21抗相对转动地连接，并且可以通过第四切换元件D与第二行星齿轮组P2的第三元件E32抗相对转动地连接。此外，可以通过闭合第五切换元件E仍将从动轴GWA与驱动轴GW1抗相对转动地连接。最后，第二行星齿轮组P2的第一元件E12还持久地固定在抗相对转动的构件GG上。
驱动轴GW1和从动轴GWA分别形成联接位置GW1-A和GWA-A，其中，图1中的机动车驱动系中的联接位置GW1-A用于接驳到内燃机VKM上，而变速器G在联接位置GWA-A上与后面的差速器AG连接。驱动轴GW1的联接位置GW1-A在此构造在变速器G的轴向端部上，其中，从动轴GWA的联接位置GWA-A位于相同的轴向端部上并且在此横向于驱动轴GW1的联接位置GW1-A取向。另外，驱动轴GW1和从动轴GWA彼此同轴地布置。
行星齿轮组P1和P2也与驱动轴GW1和从动轴GWA同轴，其中，二者轴向以第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2的顺序跟随驱动轴GW1的联接位置GW1-A布置。同样，电机EM也与行星齿轮组P1和P2同轴安放，并且因此也与驱动轴GW1和从动轴GWA同轴安放，其中，电机EM在此轴向设在第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2之间。
如从图2中可见，第一切换元件A、第四切换元件D和第五切换元件E轴向布置在第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2之间，其中，在此第四切换元件D轴向与第一行星齿轮组P1相邻，并且在此之后轴向上首先是第五切换元件E，而然后是第一切换元件A。第二切换元件B轴向设在第一行星齿轮组P1的背对第二行星齿轮组P2的一侧上，而第三切换元件C轴向安放在第二行星齿轮组P2的背对第一行星齿轮组P1的一侧上。
第四切换元件D和第五切换元件E轴向直接并列安放，并且在径向上安放在相同的高度处，并且具有共同的操纵元件，通过该操纵元件可以操纵第四切换元件D和第五切换元件E离开空挡位置。就此而言，第四切换元件D和第五切换元件E被组合为第一切换元件对SP1。相反，另外的切换元件A、B和C分别被实施为单独切换元件。
图3还示出了如也以使用在图1中的机动车驱动系内的根据本发明的第二实施方案的变速器G的示意性图示。在此，此实施方案基本上对应于根据图2的前述变体，其中，不同之处在于，第二行星齿轮组P2的第三元件E32现在持续地与从动轴GWA抗相对转动地连接，而第二行星齿轮组P2的第一元件E12现在不是持久地固定，而是仅通过闭合第四切换元件D固定在抗相对转动的构件GG上。此外，当被操纵时，第五切换元件E将第二行星齿轮组P2的第一元件E12和第二元件E22抗相对转动地彼此连接，这导致第二行星齿轮组P2被锁止。第四切换元件D对应地被实施为制动器，并且与被实施为离合器的第五切换元件E一起轴向设在第二行星齿轮组P2的背对第一行星齿轮组P1的一侧上。如前所述，在此第四切换元件D和第五切换元件E被组合为第一切换元件对SP1。其余之处，根据图3的实施方案对应于根据图2的变体，因此参考其相关的描述。
图4示出了根据本发明的第三设计可行方案的变速器G的示意图，其中，此设计可行方案在很大程度上对应于根据图3的先前的变体。此设计可行方案在此也可以应用在图1的机动车驱动系统中。与根据图3的变体的不同之处在于，第五切换元件E在被操纵时将第二行星齿轮组P2的第二元件E22和第三元件E32抗相对转动地彼此连接，这导致第二行星齿轮组P2被锁止。在此，实施为离合器的第五切换元件E轴向设在第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2之间，并且因此不再与第四切换元件D组合为切换元件对。但是，原则上可以实现与第一切换元件A的组合。此外，第五切换元件E可以轴向设置在第二行星齿轮组P2的背对第一行星齿轮组P1的一侧上，并且如需要可以与第三切换元件C组合为切换元件对。其余之处，根据图4的实施可行方案对应于根据图3的变体，因此参考其相关的描述。
图5在表格中示出了用于图2至图4中的变速器G的示例的切换示意图。可见，在驱动轴GW1和从动轴GWA之间总共分别可以实现三个挡1至3.4，其中，在切换图的列中X分别指示切换元件A至E中的其中哪个挡1至3.4中被闭合。
从图5中可见，通过操纵第二切换元件B和第三切换元件C，切换成在驱动轴GW1和从动轴GWA之间的第一挡。此外，通过操纵第二切换元件B和第五切换元件E，切换成在驱动轴GW1和从动轴GWA之间的第二挡的第一变体2.1，其中，此外通过操纵第一切换元件A和第五切换元件E得到第二挡的第二变体2.2，通过操纵第三切换元件C和第五切换元件E得到第二挡的第三变体2.3，通过操纵第一切换元件A和第三切换元件C得到第二挡的第四变体2.4，以及通过闭合第五切换元件E得到第二挡的第五变体2.5。在前四个变体2.1至2.4中分别结合了电机EM，使得可以同时使用内燃机VKM进行混合动力行驶，而在最后的变体2.5的情况中将电机EM脱联。由此，可以避免电机EM的空载损耗，而驱动轴GW1通过第五切换元件E与从动轴GWA直接抗相对转动地连接。
通过操纵第二切换元件B和第四切换元件D切换成在驱动轴GW1和从动轴GWA之间的第三挡的第一变体3.1，其中，此外通过闭合第一切换元件A和第四切换元件D得到第三挡的第二变体3.2，通过操纵第三切换元件C和第四切换元件D得到第三挡的第三变体3.3，以及通过闭合第四切换元件D得到第三挡的第四变体3.4。变体3.1、3.2和3.3分别将电机EM结合使得可以同时使用内燃机VKM进行混合动力行驶，而在第三挡的第四变体3.4的情况中将电机EM脱联。后者的优点在于，电机EM在运行中不必随动，因此可以避免空载损耗。
虽然将切换元件A至E分别设计为形状锁合的切换元件，但是可以在第一挡1和第二挡的第一变体2.1之间实现带载切换，因为第二切换元件B分别参与这两个挡。同样，因为在此第二切换元件B也闭合，所以可以在第二挡的第一变体2.1和第三挡的第一变体3.1之间进行带载切换。在此可以分别通过前接的内燃机VKM的对应的调控来进行切换时的同步，使得可以以无载荷的方式分别打开待挂出的切换元件，并且可以以无载荷的方式随后闭合待闭合的切换元件。
图2至图4中的变速器G此外可以通过电机EM的辅助以其他运行方式运行：因此纯电行驶可以在在电机EM的转子R和从动轴GWA之间作用的第一挡E1中进行，并且为产生第一挡E1使第二切换元件B转变到闭合状态。由此，转子R通过第一行星齿轮组P1与从动轴GWA耦联，其中，第一挡E1的传动比在此情况中等于在驱动轴GW1和从动轴GWA之间作用的第一齿轮1的传动比。
以有利的方式，从第一挡E1开始，内燃机VKM可以分别点火加入第一挡1、第二挡的第一变体2.1以及第三挡的第一变体3.1，因为在这些挡中的每个挡中第二切换元件B均闭合。就此而言，可以快速地从纯电行驶过渡为通过内燃机的行驶或混合动力行驶。
此外，可以通过闭合第三切换元件C来实现充电或启动功能。因为在第三切换元件C的闭合状态中，电机EM的转子R与驱动轴GW1并且因此也与内燃机VKM直接抗相对转动地连接。但是同时在此不存在与从动轴GWA的力连接，其中，转子R和驱动轴GW1在此以相同转速旋转。在电机EM的发电机运行中可以通过内燃机VKM分别为电能存储器充电，而在电机EM的电动机运行中可通过电机EM分别实现内燃机VKM的启动。
作为另外的运行模式，此外可以实现用于向前行驶EDA-V的启动功能。为此，将第一切换元件A闭合，由此通过驱动轴GW1借助第一行星齿轮组P1的第一元件E11来驱动，而电机EM在第一行星齿轮组P1的第三元件E31上可以支持内燃机VKM的转矩。然后通过第一行星齿轮组P1的第二元件E21进行到从动轴GWA上的输出。以此可以产生用于向前行驶的启动。
此外，电机EM的转速降低可以在机械或混合动力运行中进行：在通过电机EM以转矩支持进行的从第二挡到第三挡的切换之后，或在内燃机VKM点火加入第三挡中，得到在第三挡的第一变体3.1中的混合动力行驶。为了在较高的行驶速度下在第三挡中降低电机EM的转速，可以从第三挡的第一变体3.1变换到其中转子R具有较低转速的第二变体3.2。此变换在此在第四切换元件D闭合时通过内燃机VKM维持牵引力地进行。为此，将无载荷的第二切换元件B挂出并且也将无载荷的第一切换元件A接入，其中，分别通过电机EM的转速调控进行转速匹配。
此外，图6示出了根据本发明的第四实施方案的变速器G的示意性图示，此变速器G同样可以应用在图1中的机动车驱动系中，并且在很大程度上对应于图2的变体。但是不同之处在于，现在附加地设有第六切换元件F，第六切换元件在被操纵时将第一行星齿轮组P1的第一元件E11与从动轴GWA抗相对转动地连接，并且因此也与第一行星齿轮组P1的第二元件E21抗相对转动地连接，使得导致第一行星齿轮组P1的锁止。第六切换元件F在此轴向设在第一行星齿轮组P1的背对第二行星齿轮组P2的一侧上，并且具体而言轴向位于第二切换元件B和第一行星齿轮组P1之间。在此，第二切换元件B和第六切换元件F轴向直接并列布置，并且组合为第二切换元件对SP2，这通过如下方式时间，即可以通过共同的操纵元件一方面操纵第二切换元件B并且另一方面操纵第六切换元件F。其余之处，根据图6的实施方案对应于根据图2的变体，因此参考其相关的描述。
从图7得到根据本发明的第五设计可行方案的变速器G的示意图。在此，图7中所示的变速器G也可以应用在图1中的机动车驱动系中，其中，此设计可行方案在很大程度上对应于根据图6的先前的变体。然而，与根据图6的实施方案不同，第二行星齿轮组P2的第三元件E32现在持久地与从动轴GWA抗相对转动地连接，而第二行星齿轮组P2的第一元件E12现在并非持久地固定，而是仅通过闭合第四切换元件D固定在抗相对转动的构件GG上。此外，第五切换元件E在被操纵时将第二行星齿轮组P2的第一元件E12和第二元件E22抗相对转动地彼此连接，并且以此确保第二行星齿轮组P2的锁止。在第二行星齿轮组P2的背对第一行星齿轮组P1的一侧上轴向设有实施为制动器的第四切换元件D和实施为离合器的第五切换元件E，其中，第五切换元件E轴向基本上处于第三切换元件C的高度，并且在此轴向布置在第二行星齿轮组P2和第四切换元件D之间。如前所述，第四切换元件D和第五切换元件E在此仍被组合为第一切换元件对SP1。其余之处，根据图7的设计可行方案对应于根据图6的变体，因此参考其相关的描述。
图8示出了根据本发明的第六实施例的变速器G的示意性图示，其中，此实施方案在很大程度上对应于根据图7的先前的变体。此设计可行方案在此也可以应用在图1的机动车驱动系统中。在此与根据图7的变体方案不同的是，第五切换元件E在被操纵时现在将第二行星齿轮组P2的第二元件E22和第三元件E32抗相对转动地彼此连接，这导致第二行星齿轮组P2被锁止。在此，实施为离合器的第五切换元件E轴向设在第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2之间，并且对应地不再与第四切换元件D组合为切换元件对。但是在此原则上可以实现与第一切换元件A的组合。此外，第五切换元件E也可以轴向设在第二行星齿轮组P2的背对第一行星齿轮组P1的一侧上，并且如需要与第三切换元件C组合为切换元件对。其余之处，根据图8的设计可行方案对应于根据图7的变体，因此参考其相关的描述。
图9示出了图6至图8的变速器的示例性切换示意图，其中，切换示意图基本上对应于图5的切换图。现在不同之处在于，通过附加地设有第六切换元件F，可以实现在驱动轴GW1和从动轴GWA之间作用的第二挡的另外的变体2.6、2.7和2.8，以及在驱动轴GW1和从动轴GWA之间作用的第三挡的另外的变体3.5。因此，通过闭合第五切换元件E和第六切换元件F得到第二挡的第六变体2.6，而可以通过操纵第一切换元件A和第六切换元件F得到第七变体2.7，以及可以通过闭合第三切换元件C和第六切换元件F得到第八变体2.8。通过操纵第四切换元件D和第六切换元件F得到第三挡的第五变体3.5。
此外，可以产生在第二驱动轴GW2和从动轴GWA之间的第二挡E2，为产生第二挡E2应闭合第六切换元件F。由此，从动轴GWA通过被锁止的第二行星齿轮组P2与电机EM的转子R抗相对转动地连接。此第二挡E2的传动比在此等于在驱动轴GW1和从动轴GWA之间的第二挡的传动比。
此外，可以通过从第三挡的第一变体3.1变换到第五挡3.5来实现电机EM的转子R的转速降低：在从第二挡到第三挡的电支持的切换之后或在内燃机VKM点火加入第三挡中之后，首先得到在第三挡的第一变体3.1中的混合动力行驶。为了在较高的行驶速度下在第三挡中降低转子的转速，现在从第一变体3.1变换到第五变体3.5，因为在此转子的转速低于第一变体3.1中的转子转速。在此，此变换通过内燃机VKM维持牵引力来进行，其中，在通过电机的转速调控来匹配转速时挂出无载荷的第二切换元件B并且接入也无载荷的第六切换元件F。
变换到第五变体3.5此外具有以下优点，即使在不存在附加的分离离合器的情况下，在电机EM驱动或制动车辆的同时，通过打开第四切换元件D，内燃机VKM也可以在任何时间脱联。此外，当车辆减速时，可以通过首先从第五变体3.5转换到第一变体3.1来准备从第三挡到第二挡的返回切换，同时内燃机VKM在第四挡元件D闭合时维持牵引力。然后，在第三挡的第一变体3.1中又闭合第二切换元件B，这是需要的，以在从第三挡返回切换到第二挡时通过电机EM支持牵引力。
在根据图6至图8的变速器G中也可以替代地分别做出修改，其中第六切换元件在被操纵时将第一行星齿轮组的第二元件和第三元件抗相对转动地彼此连接，因为这也导致将第一行星齿轮组锁止。如果实现第六切换元件的布置，则当操纵第六切换元件时，也可以实现第一行星齿轮组的第一元件和第三元件的很好的抗相对转动的连接。
最后，根据图10至图15示出了图2至图4和图6至图8中的变速器G的修改可行方案，其中，这些修改可行方案在此涉及电机EM的其他的接合可行方案。因此，在图10中，电机EM不与变速器G的在此未详细图示的各自的齿轮组RS同轴地安放，而是轴向错开地布置。接驳在此通过圆柱齿轮级SRS进行，该圆柱齿轮级由第一圆柱齿轮SR1和第二圆柱齿轮SR2组成。在此第一圆柱齿轮SR1在齿轮组RS方面在根据图2至图4和图6至图8的变速器G中抗相对转动地接驳在第一行星齿轮组P1的第三元件E31上。然后，圆柱齿轮SR1与圆柱齿轮SR2齿接合，圆柱齿轮SR2抗相对转动地安放在电机EM1的输入轴EW上，该输入轴在电机EM内产生到在此未进一步图示的电机EM的转子上的接驳。
在根据图11的修改可行方案中，电机EM相对于各自的变速器G的各自的齿轮组RS也轴向错开安放。与根据图10的先前变体不同，在此不是通过圆柱齿轮级而是通过牵引驱动器ZT进行接驳。此牵引驱动器ZT在此可以构造为皮带或链条传动机构。在齿轮组RS方面，牵引驱动器ZT在根据图2至图4和图6至图8的变速器G中抗相对转动地接驳在第一行星齿轮组P1的第三元件E31上。在此通过牵引驱动器ZT产生到电机EM的输入轴EW的耦联，此输入轴EW又在电机EM内接驳到电机的转子上。
在根据图12的修改可行方案的情况中，通过行星级PS和圆柱齿轮级SRS来实现相对于各自的齿轮组RS轴向错开地安放的电机EM的结合。在此，行星级PS后接于齿轮组RS，其中，在行星级PS的从动侧上设有圆柱齿轮级SRS，通过圆柱齿轮级产生与电机EM的连接。行星级PS在此由齿圈HO、行星架PT和太阳轮SO组成，其中，行星架PT以能转动受支承的方式引导至少一个行星轮PR，行星轮PR与太阳轮SO和齿圈HO齿接合。
在此，在根据图2至图4和图6至图8的变速器G中在齿轮组RS方面行星架PT抗相对转动地结合在第一行星齿轮组P1的第三元件E31上。与之不同地，齿圈HO持续地固定在抗相对转动的构件GG上，而太阳轮SO与圆柱齿轮级SRS的第一圆柱齿轮SR1抗相对转动地连接。第一圆柱齿轮SR1则与圆柱齿轮级SRS的第二圆柱齿轮SR2啮合，第二圆柱齿轮SR2抗相对转动地设在电机EM的输入轴EW上。在此情况中，电机EM因此在齿轮组RS方面通过两个传动级接驳。
如图13中的情况，电机EM的结合也在齿轮组RS方面通过行星级PS和圆柱齿轮SRS进行。在此，修改可行方案很大程度上对应于根据图12的变体，不同之处在于，在行星级PS中，太阳轮SO现在固定在抗相对转动的构件GG上，而齿圈HO与圆柱齿轮级SRS的第一圆柱齿轮SR1抗相对转动地连接。具体而言，齿圈HO和第一圆柱齿轮SR1优选地通过在齿圈HO的外周上构造有齿部而构造为一体。其余之处，根据图13的修改可行方案对应于根据图12的变体，因此参考其相关的描述。
此外，图14示出了图2至图4和图6至图8的变速器G的另一修改可行方案，其中，电机EM也通过圆柱齿轮级SRS和行星级PS被结合。与根据图13的先前的变体不同，在此首先圆柱齿轮级SRS跟随齿轮组RS，而行星级PS被设在圆柱齿轮级SRS与电机EM之间的力流中。行星级PS也又包括齿圈HO、行星架PT和太阳轮SO，其中，行星架PT以能转动受支承的方式引导多个行星轮PR1和PR2，行星轮分别与太阳轮SO和齿圈HO齿接合。
如图在14中可见，圆柱齿轮级SRS的第一圆柱齿轮SR1在齿轮组RS方面抗相对转动地接驳，其中，此接驳在此在根据图2至图4和图6至8的变速器G的情况中抗相对转动地在第一齿轮组的第三元件E31上实现。圆柱齿轮级SRS的第一圆柱齿轮SR1与第二圆柱齿轮SR2啮合，第二圆柱齿轮SR2与行星级PS的行星架PT抗相对转动地连接。齿圈HO持续地固定在抗相对转动的构件GG上，而太阳轮SO抗相对转动地设在电机EM的输入轴EW上。
最后，图15还示出了图2至图4和图6至图8的变速器G的另一修改可行方案，此修改可行方案基本上对应于根据图14的先前的变体。唯一的区别在于，现在行星级PS的太阳轮SO持续地固定在抗相对转动的构件GG上，而行星级PS的齿圈HO与电机EM的输入轴EW抗相对转动地连接。其余之处，根据图15的修改可行方案对应于根据图14的变体，因此参考其相关的描述。
借助根据本发明的构造，可以实现带有紧凑的结构和高效率的变速器。
附图标号列表
G变速器
RS齿轮组
GG抗相对转动的构件
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
A 第一切换元件
B 第二切换元件
C 第三切换元件
D 第四切换元件
E 第五切换元件
F 第六切换元件
SP1第一切换元件对
SP2第二切换元件对
1第一挡
2.1第二挡
2.2第二挡
2.3第二挡
2.4第二挡
2.5第二挡
2.6第二挡
2.7第二挡
2.8第二挡
3.1第三挡
3.2第三挡
3.3第三挡
3.4第三挡
3.5第三挡
E1 第一挡
E2 第二挡
EDA-V用于前进行驶的起步模式
GW1驱动轴
GW1-A联接位置
GWA从动轴
GWA-A联接位置
EM电机
S 定子
R 转子
SRS圆柱齿轮级
SR1圆柱齿轮
SR2圆柱齿轮
PS行星级
HO齿圈
PT行星架
PR行星轮
PR1行星轮
PR2行星轮
SO太阳轮
ZT牵引驱动器
VKM内燃机
TS扭转减振器
AG差速器
DW驱动轮

Claims (16)

1.用于机动车的变速器(G)，所述变速器包括电机(EM)、驱动轴(GW1)、从动轴(GWA)以及第一行星齿轮组(P1)和第二行星齿轮组(P2)，其中，第一和第二行星齿轮组(P1、P2)分别具有第一元件(E11、E12)、第二元件(E21、E22)和第三元件(E31、E32)，其中，所述第一元件(E11、E12)由各自的行星齿轮组(P1、P2)的太阳轮形成，其中，所述第二元件(E21、E22)在负行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组(P1、P2)的行星架形成，而在正行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组的齿圈形成，其中，所述第三元件(E31、E32)在负行星齿轮组的情况中由各自的行星齿轮组(P1、P2)的齿圈形成，而在正行星齿轮组的情况由各自的行星齿轮组的行星架形成，其中，设有第一切换元件(A)、第二切换元件(B)、第三切换元件(C)、第四切换元件(D)和第五切换元件(E)，其中，所述电机(EM)与驱动轴(GW1)、与从动轴(GWA)或所述行星齿轮组(P1、P2)的其中至少一个元件(E11、E12、E21、E22、E31、E32)连接，并且其中，所述驱动轴(GW1)能通过所述第一切换元件(A)与所述第一行星齿轮组(P1)的第一元件(E11)抗相对转动地连接，所述第一行星齿轮组的第一元件能借助所述第二切换元件(B)固定，其特征在于，
-所述驱动轴(GW1)此外与所述第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)抗相对转动地连接，
-所述从动轴(GWA)与所述第一行星齿轮组(P1)的第二元件(E21)抗相对转动地连接，
-并且所述驱动轴(GW1)能通过所述第三切换元件(C)与所述第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)抗相对转动地连接。
2.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，所述第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)是固定的，而所述从动轴(GWA)能借助所述第四切换元件(D)与所述第二行星齿轮组的第三元件(E32)抗相对转动地连接，并且能通过所述第五切换元件(E)与所述驱动轴(GW1)抗相对转动地连接。
3.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，所述第二行星齿轮组(P2)的第三元件(E32)与所述从动轴(GWA)抗相对转动地连接，而所述第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)能通过所述第四切换元件(D)固定，并且所述第二行星齿轮组(P2)的第一元件(E12)和第二元件(E22)或所述第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)和第三元件(E32)能借助所述第五切换元件(E)抗相对转动地彼此连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，所述电机(EM)的转子(R)与所述第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)抗相对转动地连接，或通过至少一个传动级与所述第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)耦联。
5.根据权利要求2或3所述的变速器(G)，其特征在于，通过有选择地闭合五个切换元件(A、B、C、D、E)
-通过操纵所述第二切换元件(B)和所述第三切换元件(C)得到在所述驱动轴(GW1)和所述从动轴(GWA)之间的第一挡(1)，
-通过闭合所述第二切换元件(B)和所述第五切换元件(E)得到在所述驱动轴(GW1)和所述从动轴(GWA)之间的第二挡的第一变体(2.1)，通过操纵所述第一切换元件(A)和所述第五切换元件(E)得到第二挡的第二变体(2.2)，通过闭合所述第三切换元件(C)和所述第五切换元件(E)得到第二挡的第三变体(2.3)，通过操纵所述第一切换元件(A)和所述第三切换元件(C)得到第二挡的第四变体(2.4)，以及通过闭合所述第五切换元件(E)得到第二挡的第五变体(2.5)，
-以及通过闭合所述第二切换元件(B)和所述第四切换元件(D)得到在所述驱动轴(GW1)和所述从动轴(GWA)之间的第三挡的第一变体(3.1)，通过闭合所述第一切换元件(A)和所述第四切换元件(D)得到第三挡的第二变体(3.2)，通过操纵所述第三切换元件(C)和所述第四切换元件(D)得到第三挡的第三变体(3.3)，以及通过闭合所述第四切换元件(D)得到第三挡的第四变体(3.4)。
6.根据权利要求4所述的变速器(G)，其特征在于，通过闭合所述第二切换元件(B)得到在所述电机(EM)的转子(R)和所述从动轴(GWA)之间的第一挡(E1)。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，此外设有第六切换元件(F)，当操纵所述第六切换元件(F)时将所述第一行星齿轮组(P1)的三个元件(E11，E21，E31)中的两个元件抗相对转动地彼此连接。
8.根据权利要求5所述的变速器(G)，其特征在于，此外设有第六切换元件(F)，当操纵所述第六切换元件(F)时将所述第一行星齿轮组(P1)的三个元件(E11，E21，E31)中的两个元件抗相对转动地彼此连接，
-此外，通过闭合所述第五切换元件(E)和所述第六切换元件(F)得到在所述驱动轴(GW1)和所述从动轴(GWA)之间的第二挡的第六变体(2.6)，通过操纵所述第一切换元件(A)和所述第六切换元件(F)得到第二挡的第七变体(2.7)，以及通过闭合所述第三切换元件(C)和所述第六切换元件(F)得到第二挡的第八变体(2.8)，
-以及通过操纵所述第四切换元件(D)和所述第六切换元件(F)还得到在所述驱动轴(GW1)和所述从动轴(GWA)之间的第三挡的第五变体(3.5)。
9.根据权利要求6所述的变速器(G)，其特征在于，此外设有第六切换元件(F)，当操纵所述第六切换元件(F)时将所述第一行星齿轮组(P1)的三个元件(E11，E21，E31)中的两个元件抗相对转动地彼此连接，通过操纵所述第六切换元件(F)得到在所述电机(EM)的转子(R)和所述从动轴(GWA)之间的第二挡(E2)。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的变速器(G)，其特征在于，所述切换元件(A、B、C、D、E；A、B、C、D、F)中的一个或多个切换元件分别被实现为形状锁合的切换元件。
11.根据权利要求2或3所述的变速器(G)，其特征在于，所述第四切换元件(D)和所述第五切换元件(E)被组合为配属有操纵元件的切换元件对(SP1)，其中，通过所述操纵元件一方面能操纵所述第四切换元件(D)以及另一方面能操纵所述第五切换元件(E)离开空挡位置。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的变速器，其特征在于，所述第一切换元件(A)和所述第三切换元件(C)被组合为配属有操纵元件的切换元件对，其中，通过所述操纵元件一方面能操纵所述第一切换元件(A)以及另一方面能操纵所述第三切换元件(C)离开空挡位置。
13.根据权利要求7所述的变速器(G)，其特征在于，所述第二切换元件(B)和所述第六切换元件(F)被组合为配属有操纵元件的切换元件对(SP2)，其中，通过所述操纵元件一方面能操纵所述第二切换元件(B)以及另一方面能操纵所述第六切换元件(F)离开空挡位置。
14.用于混合动力车辆或电动车辆的机动车驱动系，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的变速器(G)。
15.用于运行根据权利要求4所述的变速器(G)的方法，其特征在于，为产生充电运行或启动运行仅闭合第三切换元件(C)。
16.用于运行根据权利要求4所述的变速器(G)的方法，其特征在于，为产生用于向前行驶的起步模式在通过驱动轴(GW1)驱动时闭合第一切换元件(A)。
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