CN115279613A - 用于机动车的变速器和动力传动系以及机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(800)的变速器(100、200、300、400、500、600、700)。根据本发明，所述变速器(100、200、300、400、500、600、700)包括：具有第一变速器输入轴(4.1)的第一子变速器(3.1)；具有第二变速器输入轴(4.2)的第二子变速器(3.2)；至少一个中间轴(11.1、11.2)，所述中间轴以驱动作用的方式与从动件连接；对于每个子变速器(3.1、3.2)至少两个齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)，用于形成挡位级，其中，对于每个齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)设置有与相应的变速器输入轴(4.1、4.2)以驱动作用的方式连接或能连接的齿轮，并且这些齿轮分别与以驱动作用方式与中间轴(11.1、11.2)连接或能连接的齿轮啮合；多个挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)，用于挂入挡位级，其中，在挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)闭合时，变速器输入轴(4.1、4.2)分别通过与所述挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)相配设的齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)与中间轴(11.1、11.2)以驱动作用的方式连接，并且第一变速器输入轴(4.1)构造用于与机动车(800)的内燃机(19)以驱动作用的方式连接，并且第二变速器输入轴(4.2)构造用于与机动车(800)的第一电机(20)以驱动作用的方式连接，并且第二子变速器(3.2)的至少一个挡位切换元件(A、B)是负载切换元件。

Description

用于机动车的变速器和动力传动系以及机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的变速器，该机动车具有内燃机和第一电机，所述内燃机和第一电极分别用于驱动机动车。此外，本发明还涉及具有这种变速器的动力传动系和具有这种动力传动系的机动车。
背景技术
从现有技术已知这种类型的变速器或混合动力变速器。混合动力变速器是如下变速器，该变速器设置用于与至少一个内燃机和第一电机以驱动作用的方式连接。在此，通常在混合动力变速器中实现带有不同变速比的行驶范围，在带有不同变速比的行驶范围中仅内燃机驱动车辆，实现这样的行驶范围，在所述行驶范围中两个机器一起驱动车辆，以及实现纯电动行驶范围，在所述纯电动行驶范围中仅电机驱动车辆。大致根据行驶情况、驾驶员的要求或电池的荷电状态来在各行驶范围之间进行选择。例如从DE102016200583A1中已知一种混合动力变速器，利用该混合动力变速器实现这三种行驶范围。
还已知在变速器中使挡位变换设计成可负载切换的，即使得在切换过程期间驱动功率继续被传递到从动件。例如由WO2014/146840A1已知一种变速器，该变速器也可以用作混合动力变速器并且在该变速器中，内燃机的挡位级设计成可负载切换的。为此，变速器构造为具有两个子变速器的双离合器变速器，其中，通过双离合器的摩擦锁合的切换元件使负载在两个挡位级之间得到维持。
这种类型的混合动力变速器也是已知的，在所述混合动力变速器中，为内燃机的挡位级和/或混合动力的挡位级设置形锁合的切换元件，该形锁合的切换元件比摩擦锁合的切换元件设计得更简单并且能更简单地运行，但不能在负载下切换。通过使电机在一个子变速器上短时间地完成承担负载，而在另一个子变速器上用于内燃机的挡位级无负载地变换，则实现无负载中断的切换。在切换过程之后，负载又被转移到内燃机上，或在混合动力运行中由两个机器接管。这种混合动力变速器的缺点是：如果为纯电动运行设置多个挡位，所述混合动力变速器不是设计成可负载切换的。
发明内容
在所描述的现有技术的背景下，本发明的任务是提出一种变速器或混合动力变速器，所述变速器或混合动力变速器具有用于内燃机的挡位级、用于纯电动运行的挡位级和混合动力挡位级，其中可以在纯电动的挡位级之间无负载中断地切换。
所述任务根据本发明的第一方面通过根据权利要求1的变速器来解决。所述任务还根据本发明的第二方面通过根据权利要求12的动力传动系来解决以及根据本发明的第三方面通过根据权利要求15的机动车来实现。有利的设计方案由从属权利要求得出。
根据本发明第一方面的变速器包括：
具有第一变速器输入轴的第一子变速器；
具有第二变速器输入轴的第二子变速器；
至少一个中间轴，所述中间轴以驱动作用的方式与从动件连接；
对于每个子变速器至少两个齿轮组，用于形成挡位级，其中，对于每个齿轮组设置有与相应的变速器输入轴以驱动作用的方式连接或能连接的齿轮，并且这些齿轮分别与以驱动作用方式与中间轴连接或能连接的齿轮啮合；
多个挡位切换元件，用于挂入挡位级，其中，在挡位切换元件闭合时，变速器输入轴分别通过与所述挡位切换元件相配设的齿轮组与中间轴以驱动作用的方式连接，并且
第一变速器输入轴构造用于与机动车的内燃机以驱动作用的方式连接，并且第二变速器输入轴构造用于与机动车的第一电机以驱动作用的方式连接，并且
第二子变速器的至少一个挡位切换元件是负载切换元件。
在本发明的意义下，子变速器理解为一组功能部件，通过这些功能部件可以实现在驱动端和从动端之间的离散数量的变速比。在此，子变速器分别具有变速器输入轴，所述变速器输入轴能够引导驱动功率，其中，驱动功率能够通过多个挡位级传递到一个或多个中间轴上。
在本发明的意义下，轴应理解为变速器的用于传递转矩的可旋转的构件，变速器的相关部件分别通过该可旋转的构件以不可相对转动的方式相互连接，或者在操纵相应的切换元件的情况下通过该可旋转的构件建立这种连接。
中间轴应理解为在与变速器输入轴不同的、优选平行的轴线上延伸的轴，其中，中间轴和变速器输入轴能够尤其是在多个点上相互传递转矩。
驱动作用的连接理解为在两个引导转矩的部件之间的连接，该连接允许在部件之间传递功率。尤其是，在此这两个部件相应地被支承。驱动作用的连接不仅应理解为不具有变速比或中间构件的连接，而且应理解为具有变速比或中间构件的连接。
齿轮组理解为由两个齿轮构成的对，尤其是由一个固定齿轮和一个活动齿轮构成的对，借助该由两个齿轮构成的对，变速器输入轴能以限定的变速比驱动作用地与中间轴连接，并且该由两个齿轮构成的对设置用于将驱动功率从驱动装置以所述变速比向着从动件传递。
挡位级理解为变速器中所有切换元件和离合器的切换位置的总和，其得到总变速比作为所有单个变速比的乘积。在此，一个挡位级中的驱动功率通过变速器的特定序列的部件在驱动端和从动端之间传递。
活动齿轮理解为如下齿轮，所述齿轮可转动地支承在轴上并且优选地可以通过切换元件以不可相对转动和可脱开的方式与该轴连接，而固定齿轮是这样的齿轮，所述齿轮以不可相对转动的方式持久地与轴连接。相互接合或相互啮合的齿轮通过其接合到彼此中的齿部传递转速和转矩。
切换元件理解为连接部件，两个传递转矩的部件可以通过该连接部件以驱动作用的方式相互连接。切换元件具有至少一个打开和一个闭合的位置，其中，切换元件在打开位置中不能在与切换元件共同作用的两个部件之间传递转矩，而切换元件能够在闭合位置中在与切换元件共同作用的两个部件之间传递转矩。如果在两个变速器元件之间存在驱动作用的连接，则转矩和力或转速从一个变速器元件传递到另一个变速器元件上。例如，切换元件构造为形锁合或力锁合的。
离合器是一种切换元件，两个轴可以通过切换元件相互连接。
可脱开的连接理解为这样的连接，该连接在其建立之后可以非破坏性地打开，尤其是如此，使得能够重复地建立和脱开连接。在此，该连接优选地可以在限定的闭合状态和限定的打开状态之间任意变换。
负载切换元件是这样的切换元件，该切换元件允许两个变速器元件相互连接，而在一个变速器元件上施加驱动功率，从而在闭合之后驱动功率被传递到另一个变速器元件上。负载切换元件例如可以实施为摩擦锁合的切换元件，尤其是实施为盘片式切换元件。如果这种摩擦锁合的挡位切换元件闭合，则可通过切换元件传递的驱动功率随着切换元件的部件在滑动区域中的压靠力的增加而升高，直至最大值。不需要在闭合负载切换元件之前使参与的变速器元件的转速同步。
利用根据本发明的第一方面构造的变速器能有利地实现：在这些构造在第二子变速器上的仅借助电机运行的纯电动的挡位级之间在不中断从动件的负载的情况下进行切换。为此，利用负载切换元件提供了一种简单且成本适宜的可行方案。于是，不需要通过第一子变速器、例如通过内燃机或连接在那里的第二电机来承担负载，以便在负载下在纯电动的挡位级之间切换。纯电动的挡位级可以借助根据本发明构造的变速器高效地且舒适地运行和切换。
如果例如利用第二子变速器上的相应的齿轮组构造两个纯电动的挡位级，则至少与带有较小变速比的齿轮组相配设的挡位切换元件构造为负载切换元件。另一个齿轮组的挡位切换元件则可以构造为形锁合的切换元件。如果在挡位级之间切换，则将负载切换元件闭合，而另一个挡位切换元件仍然闭合，或者当另一个挡位切换元件已经闭合时将负载切换元件打开。如果两个挡位切换元件都闭合，则负载通过负载切换元件传递，因为该负载切换元件与较小的变速比相配设。
形锁合的切换元件是这样的切换元件，在该切换元件中，两个部件接合到彼此并且形成形锁合以在两个变速器元件之间传递转矩。形锁合元件比负载切换元件更易于运行，因为不必建立摩擦锁合，并且就此而言在结构复杂性方面是优选的，但需要变速器元件的转速同步。为此例如设置同步装置，或者所参与的变速器元件由电机或内燃机同步。此外，形锁合的切换元件不能在负载下切换，也就是说不能在转矩施加在参与的变速器元件上时切换。
形锁合的挡位切换元件可以构造在没有同步装置的第二子变速器中。同步装置构造用于在该连接之前平衡两个被设置用于通过切换元件连接的变速器元件的转速，从而形锁合的切换元件的两个部件可以接合到彼此中。同步装置例如是同步环。第二子变速器的变速器元件在形锁合的挡位切换元件的切换时的同步可以通过第一电机来实现。
替代地，可以在第二子变速器上构造超过两个挡位级，其中，应设置相应数量的负载切换元件，从而尤其是可以根据上述原理在负载下切换所有挡位变换。
在本发明的第一方面的一个优选实施方式中，所述第二子变速器具有两个齿轮组和分别与齿轮组相配设的两个挡位切换元件，其中，第一挡位切换元件是形锁合的切换元件，而第二挡位切换元件是负载切换元件。因此针对第二子变速器并且因此针对仅利用第二驱动装置所实现的运行构造两个挡位级。两个挡位级通常足以利用电机在宽的转速范围上舒适地驱动车辆。就此而言，提供一种舒适且仍简单且紧凑的变速器。
在另一个同样优选的实施方式中，所述第一变速器输入轴和所述第二变速器输入轴能够借助第一离合器以驱动作用且可脱开的方式相互连接。第一电机则也可以作用到第一变速器输入轴上，并且内燃机也可以作用到第二变速器输入轴上。第一和第二子变速器的挡位级则可以例如以混合方式或仅利用内燃机运行。则尤其是对于内燃机可以提供更多的挡位级。此外，第一子变速器的挡位级可以构造为形锁合的切换元件，其中，则通过使第一电机在第一子变速器的切换过程期间经由第二子变速器承担驱动负载来实现在这些挡位级之间的无负载中断的切换。
在另一种实施方式中，所述内燃机能够借助第二离合器以驱动作用且可脱开的方式与第一变速器输入轴连接。通过这样的离合器，车辆可以通过内燃机并且在不通过第一电机驱动的情况下起动，例如当由于电池放电而没有能量可用于第一电机时。通过在驱动端和从动端停止时闭合纯电动的挡位级中的一个挡位级并且然后启动第一电机，能以简单的方式通过第一电机起动。通过在无负载中断的情况下闭合第一离合器能够从一个这样的挡位级接入内燃机，以达到混合挡位级。
如果在该实施方式中还设置了用于连接两个变速器输入轴的第一离合器，则第一子变速器的挡位级也可以通过电机纯电动地驱动，其中，则内燃机被解耦。如果第一子变速器的挡位切换元件构造为形锁合的切换元件，则在内燃机解耦且第一离合器闭合时不能在不中断负载的情况下在这些挡位级之间切换。因此，在一个实施方式中，第一子变速器也具有至少一个负载切换元件。然而优选地，仅第二子变速器具有这样的负载切换元件，其中，在纯电动运行中仅动用第二子变速器的挡位级。
优选地，所述齿轮组分别通过与变速器输入轴或中间轴以不可相对转动的方式连接的固定齿轮和能转动地支承在中间轴和变速器输入轴上的活动齿轮形成，其中，所述活动齿轮能够通过相配设的挡位切换元件以驱动作用且可脱开的方式与如下轴连接，所述活动齿轮支承在所述轴上。变速器由此简单且紧凑地构造。
在另一个实施方式中，在变速器处构造有两个中间轴，并且至少一个设置在变速器输入轴上的固定齿轮与两个支承在不同的中间轴上的活动齿轮啮合，以用于形成两个齿轮组。就此而言，所述一个固定齿轮被利用两次并且可以省去另一个相应的固定齿轮。变速器则可以构造得特别紧凑。
此外，至少一对挡位切换元件组合成一个双切换元件。双切换元件理解为这样的双切换元件，所述双切换元件可以将可转动的第一变速器元件、尤其是轴一方面与另外的可转动的第一变速器元件或另一方面与另外的可转动的第二变速器元件连接。在中性位置中，可转动的第一变速器元件不与其他可转动的变速器元件连接。因此，可以替代借助两个单个的切换元件在一个切换元件中仅利用一个致动器实现两个切换选项，这导致显着的结构简化。此外，双切换元件在结构上也小于两个单个的切换元件。
第一子变速器的挡位切换元件优选是形锁合的切换元件，则所述第一子变速器的挡位切换元件比摩擦锁合的切换元件更易于运行，从而形成总体成本适宜的变速器。
在第一子变速器上带有形锁合的挡位切换元件的实施方式中，这些挡位切换元件具有同步装置、例如同步环。在另一个变型方案中，设置有且第二电机，以用于使第一子变速器的切换过程同步，所述第二电机与第一变速器输入轴连接或能连接。则在形锁合的挡位切换元件中可以省去同步装置，从而所述形锁合的挡位切换元件更简单地构造。最后，在第三变型方案中，第一变速器输入轴能够借助第三离合器与固定在壳体处的构件连接，以用于使第一子变速器的切换过程同步，从而形成用于第一变速器输入轴的制动器。第一变速器输入轴的转速可以通过该制动器与从动件同步。这些变型方案也可以相组合，从而例如单个的挡位切换元件具有同步装置，而其他挡位切换元件通过第二电机或第一变速器输入轴上的制动器同步。
根据本发明的第二方面的动力传动系构造为带有如上所述的变速器以及用于驱动第一变速器输入轴的内燃机和用于驱动第二变速器输入轴的第一电机。这种动力传动系的优点由上面的描述得出。
在动力传动系的一种实施方式中，所述第一电机与相应的变速器输入轴轴平行地布置并且通过挡位级以驱动作用的方式与相应的变速器输入轴连接。借助这样的布置结构，电机可以可变地放置在变速器上，或者挡位级的相应齿轮可以可变地放置在变速器上。替代地或者在两个电机的情况下，在另一实施方式中，至少一个电机同轴地布置在与该电机相配设的变速器输入轴上。同轴布置导致特别紧凑的变速器，尤其是在轴向方向上特别紧凑的变速器。
附图说明
下面借助示出本发明的不同实施方式的附图来描述本发明，其中，相同或相似的元件设有相同的附图标记。详细地：
图1示出具有第一实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系的示意图；
图2示出具有第二实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图3示出涉及用于在根据图2的根据本发明的变速器中借助内燃机驱动或在混合运行中驱动的切换位置的切换矩阵的示意图；
图4示出涉及用于在根据图2的根据本发明的变速器中仅借助电机驱动的切换位置的切换矩阵的示意图；
图5示出具有第三实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图6示出涉及用于在根据图5的根据本发明的变速器中借助内燃机驱动或在混合运行中驱动的切换位置的切换矩阵的示意图；
图7示出涉及用于在根据图5的根据本发明的变速器中仅借助电机驱动的切换位置的切换矩阵的示意图；
图8示出具有第四实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图9示出具有第五实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图10示出具有第六实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图11示出具有第七实施方式中的根据本发明的变速器的根据本发明的动力传动系；
图12示出根据本发明的机动车。
具体实施方式
图1示出具有第一实施方式中的变速器100的根据本发明的动力传动系的示意图。变速器100构造为带有第一子变速器3.1和第二子变速器3.2，其中，内燃机19作用在第一子变速器3.1上，并且第一电机20作用在第二子变速器3.2上。内燃机19通过第二离合器K2作用到第一子变速器3.1的第一变速器输入轴4.1上。第一电机20作用到第二子变速器3.2的第二变速器输入轴4.2上。内燃机19和第一电机20的通过子变速器3.1、3.2传递的驱动功率在从动侧的差速器15上相累加，该差速器15作用到未示出的从动轴上。子变速器3.1、3.2此外可以通过第一离合器K1相互连接。第一子变速器3.1此外可以通过第三离合器K3与固定在壳体处的构件以不可相对转动的方式连接。第一和第三离合器K1、K3作用到子变速器3.1、3.2的相应的变速器输入轴4.1、4.2上，如从下文中得出的。
图2示出具有第二实施方式中的变速器200的根据本发明的动力传动系，并且以比图1更详细的图示示出。内燃机19又通过第二离合器K2作用到第一变速器输入轴上4.1，并且第一电机20通过齿轮组17、10.5作用到第二变速器输入轴4.2上。
第三固定齿轮10.3和第四固定齿轮10.4以不可相对转动的方式布置在第一变速器输入轴4.1上。第三固定齿轮10.3与第一中间轴11.1上的第三活动齿轮12.3啮合以构成第三齿轮组5.3并且与第二中间轴11.2上的第四活动齿轮12.4啮合以构成第四齿轮组5.4。第四固定齿轮10.4与第一中间轴11.1上的第五活动齿轮12.5啮合以构成第五齿轮组5.5并且与第二中间轴11.2上的第六活动齿轮12.6啮合以构成第六齿轮组5.6。
第一固定齿轮10.1以不可相对转动的方式布置在第二变速器输入轴4.2上。此外，第二活动齿轮12.2可转动地布置在第二变速器输入轴4.2上。第一固定齿轮10.1与第一中间轴11.1上的第一活动轮12.1啮合以构成第一齿轮组5.1。第二活动齿轮12.2与第二中间轴11.2上的第二固定齿轮10.2啮合以构成第二齿轮组5.2。
齿轮组5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6分别配设有挡位切换元件A、B、C、D、E、F，借助这些挡位切换元件，相应的活动齿轮12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6能够与所述活动齿轮支承所在的轴以驱动作用且可脱开的方式连接，从而在存在连接的情况下构造挡位级。根据本发明，第二挡位切换元件B构造为负载切换元件，该第二挡位切换元件与第二子变速器3.2的第二变速器输入轴4.2上的第二齿轮组5.2相配设。第一挡位切换元件A构造为形锁合的切换元件，该第一挡位切换元件也与第二变速器输入轴4.2相配设。与第一变速器输入轴4.1相配设的挡位切换元件C、D、E、F也构造为形锁合的切换元件。第三挡位切换元件C和第五挡位切换元件E以及第四挡位切换元件D和第六挡位切换元件F分别构造为双切换元件。
第一中间轴11.1通过与从动齿轮14啮合的第六固定齿轮10.6与从动件以驱动作用的方式连接。从动齿轮14作用到差速器15上，差速器本身作用到从动轴16上，从动轴可以例如与机动车的车轮连接。第二中间轴11.2具有第七固定齿轮10.7，该第七固定齿轮也与从动齿轮14啮合。第二中间轴11.2还具有呈如下齿轮形式的锁定元件P，该齿轮与第二中间轴11.2以不可相对转动的方式连接。例如，未示出的固定在壳体处的元件可以接合到锁定元件P中以锁定第二中间轴11.2，从而阻止车辆运动。
第一变速器输入轴4.1和第二变速器输入轴4.2可以通过第一离合器K1相互连接，从而可以构造扭转挡位级(Verwindungsgangstufen)，如下文中描述的。
第二离合器K2构造为摩擦离合器并且因此用作仅利用内燃机19运行的挡位级的起动离合器。
图3示出六个内燃机前进挡位级V1、V2、V3、V4、V5、V6的示意性纵览图，所述六个内燃机前进挡位级可以利用图2中所示的变速器200切换到，以用于借助内燃机19驱动或在混合运行中驱动。在此，相应的切换元件或相应的离合器在绘制“x”时闭合，并且在没有绘制时打开或者原则上与挡位级无关，如下文分别描述的。
在第一内燃机前进挡位级V1中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2闭合并且第一挡位切换元件A闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第一离合器K1、第二变速器输入轴4.2、第一齿轮组5.1、第一挡位切换元件A和第一中间轴11.1传递到从动件。
在第二内燃机前进挡位级V2中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2闭合并且第二挡位切换元件B闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第一离合器K1、第二变速器输入轴4.2、第二挡位切换元件B、第二齿轮组5.2和第二中间轴11.2传递到从动件。
为了在不中断负载的情况下从第一内燃机前进挡位级V1切换到第二内燃机前进挡位级V2，将根据本发明是负载切换元件的第二挡位切换元件B闭合，而第一挡位切换元件A仍是闭合的。由于第二齿轮组5.2具有比第一齿轮组5.1小的变速比，因此当第一挡位切换元件A和第二挡位切换元件B同时闭合时，驱动负载通过第二齿轮组5.2传递。形锁合的第一挡位切换元件A因此在该时间点是无负载的并且可以被相应地打开。当从第二内燃机前进挡位级V2切换到第一内燃机前进挡位级V1时，在将第二挡位切换元件B打开之前将第一挡位切换元件A闭合。
在第三内燃机前进挡位级V3中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2打开并且第三挡位切换元件C闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第三齿轮组5.3、第三挡位切换元件C和第一中间轴11.1传递到从动件。
为了从第二内燃机前进挡位级V2切换到第三内燃机前进挡位级V3，第一电机20将驱动功率引入于第二变速器输入轴4.2处，于是将第一离合器K1打开。然后负载仅在第一电机20的情况下存在并且通过仍然闭合的第二挡位切换元件B传递到从动件。第一子变速器3.1在此是无负载的，从而可以将形锁合的第三挡位切换元件C闭合。然后负载又被传递到内燃机19上。在第三内燃机前进挡位级V3和第二内燃机前进挡位级V2之间的切换以反过来的顺序执行。
在第四内燃机前进挡位级V4中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2打开并且第四挡位切换元件D闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第四齿轮组5.4、第四挡位切换元件D和第二中间轴11.2传递到从动件。
在第五内燃机前进挡位级V5中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2打开并且第五挡位切换元件E闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第五齿轮组5.5、第五挡位切换元件E和第一中间轴11.1传递到从动件。
在第六内燃机前进挡位级V6中，第一离合器K1闭合，第二离合器K2打开并且第六挡位切换元件F闭合。内燃机19的驱动功率则通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第六齿轮组5.6、第六挡位切换元件F和第二中间轴11.2传递到从动件。
在第三、第四、第五和第六内燃机前进挡位级V3、V4、V5、V6中的两个内燃机前进挡位级之间的切换过程中分别由第一电机20经由第二变速器输入轴4.2和第一或第二齿轮组5.1、5.2将驱动功率短时间地传递到从动件，从而可以在不中断从动件处的负载的情况下进行切换过程。第一变速器输入轴4.1或与第一变速器输入轴相配设的形锁合的挡位切换元件C、D、E、F则是无负载的并且参与切换过程的挡位切换元件C、D、E、F可以打开或闭合。在切换过程之后，负载又被传递到内燃机19上。
图4示出电动前进挡位级E1和E2的示意性纵览图，所述电动前进挡位级可以利用图2中所示的变速器200切换到，以仅借助第一电机20驱动。
在第一电动前进挡位级E1中，第一离合器K1打开并且第一挡位切换元件A闭合。第一电机20的驱动功率则通过第二变速器输入轴4.2、第一齿轮组5.1、第一挡位切换元件A和第一中间轴11.1传递到从动件。
在第二电动前进挡位级E2中，第一离合器K1打开并且第二挡位切换元件B闭合。第一电机20的驱动功率则通过第二变速器输入轴4.2、第二挡位切换元件B、第二齿轮组5.2和第二中间轴11.2传递到从动件。
为了在不中断从动件处的负载的情况下从第一电动前进挡位级E1切换到第二电动前进挡位级E2，将根据本发明为负载切换元件的第二挡位切换元件B闭合，而第一挡位切换元件A仍是闭合的。由于第二齿轮组5.2具有比第一齿轮组5.1小的变速比，因此当第一挡位切换元件A和第二挡位切换元件B同时闭合时，驱动负载通过第二齿轮组5.2传递。形锁合的第一挡位切换元件A因此在该时间点是无负载的并且可以被相应地打开。当从第二电动前进挡位级E2切换到第一电动前进挡位级E1时，在将第二挡位切换元件B打开之前将第一挡位切换元件A闭合。就此而言，能够以简单的方式在不中断从动件处的负载的情况下在纯电运行的前进挡位级E1、E2之间切换。
此外，在第一离合器闭合和第二离合器打开的情况下也可以利用第一变速器输入轴4.1上的齿轮组5.3、5.4、5.5、5.6构造纯电运行的前进挡位级，其在图4中未示出。第一电机20的驱动功率则通过第二变速器输入轴4.2、第一离合器K1、第二变速器输入轴4.1和所提及的齿轮组5.3、5.4、5.5、5.6之一和相应的中间轴11.1、11.2传递到从动件。为了能够在不中断从动件处的负载的情况下在这种电动前进挡位级之间进行切换，第一子变速器3.2的挡位切换元件C、D、E、F必须逆着图2的图示构造为负载切换元件。
电动前进挡位级E1、E2沿两个转动方向是能运行的，其方式为，使第一电机20沿相应的转动方向运行。以这种方式也构造与电动前进挡位级E1、E2对应的电动倒车挡位级。
此外，在图3或图4中未示出的切换位置中，第一电机20可以借助内燃机19驱动并且然后作为发电机运行，以便对图2中未示出的蓄能器进行充电。为此，第一离合器K1闭合并且第二离合器K2闭合，而所有挡位切换元件A、B、C、D、E、F打开。当第一离合器K1闭合时，第一电机20也可以在所描述的内燃机前进挡位级V1、V2、V3、V4、V5、V6之一中作为发电机运行，其中，内燃机19的驱动功率的一部分则用于驱动机动车并且一部分用于给蓄能器充电。
下面描述根据本发明的变速器的其他实施方式。在此，省略对已经描述的特征的重新描述，并且主要讨论与先前的实施方式的不同之处。相同的附图标记涉及相同的特征并且不重新阐释。
图5示出具有第三实施方式中的变速器300的根据本发明的动力传动系。与第二实施方式中的变速器200不同，在第一变速器输入轴4.1上仅构造有第三固定齿轮10.3，该第三固定齿轮与第一中间轴11.1上的第三活动齿轮12.3构成第三齿轮组5.3并且与第二中间轴11.2上的第四活动齿轮12.4构成第四齿轮组5.4。在第一变速器输入轴4.1上不构造第四固定齿轮10.4。就此而言，利用变速器300仅产生四个内燃机前进挡位级V1、V2、V3、V4和两个可负载切换的电动前进挡位级E1、E2，如图6和图7中所示。四个内燃机前进挡位级V1、V2、V3、V4和两个可负载切换的电动前进挡位级E1、E2对应于图3和图4所示的相同命名的前进挡位级并且在所描述的切换过程方面没有区别。
图8示出具有第四实施方式中的变速器400的根据本发明的动力传动系，该变速器基本上对应于第二实施方式中的变速器200。第一离合器K1在此以不同方式布置在内燃机19的侧上，从而实现了另外的结构空间分配。
图9示出具有第五实施方式中的变速器500的根据本发明的动力传动系，该变速器基本上对应于第三实施方式中的变速器300。第一离合器K1在此以不同方式布置在内燃机19的侧上，从而实现了不同的结构空间分配。
图10示出具有第六实施方式中的变速器600的根据本发明的动力传动系，该变速器基本上对应于第二实施方式中的变速器200。在变速器600的情况下，附加地构造有机械倒车挡位级。为此，第七活动齿轮12.7可转动地支承在第二中间轴11.2上，第七活动齿轮与第一齿轮组5.1的第一活动齿轮12.1啮合。第七活动齿轮12.7可以通过倒车挡位切换元件R与第二中间轴11.2以驱动作用且可脱开的方式连接。然后，当倒车挡位切换元件R闭合时，第二变速器输入轴4.2的转速在转动方向反转的情况下传递到第二中间轴11.2上。由此形成的机械倒车挡位级可以借助第一电机20通过第二变速器输入轴4.2运行和/或可以借助内燃机19通过第二离合器K2、第一变速器输入轴4.1、第一离合器K1和第二变速器输入轴4.2运行。与所描述的电动倒车挡位级不同，机械倒车挡位级因此既可以利用内燃机19运行也可以利用第一电机20运行。
图11示出具有第七实施方式中的变速器700的根据本发明的动力传动系，该变速器基本上对应于第三实施方式中的变速器300。与第三实施方式中的变速器300不同，第七实施方式中的变速器700相应于第六实施方式中的变速器600具有如上所述的机械倒档变速档。
图12示出具有根据本发明的动力传动系的机动车800。动力传动系包括变速器100、200、300、400、500、600、700以及内燃机19和第一电机20，所述内燃机和第一电极分别作用到变速器100、200、300、400、500、600、700上。此外，机动车800包括蓄能器30，借助该蓄能器给第一电机20供应能量，或者蓄能器通过第一电机20在作为发电机运行时充电，蓄能器30优选地是可重复充电的电池。
附图标记列表
3.1 第一子变速器
3.2 第二子变速器
4.1 第一变速器输入轴
4.2 第二变速器输入轴
5.1 第一齿轮组
5.2 第二齿轮组
5.3 第三齿轮组
5.4 第四齿轮组
5.5 第五齿轮组
5.6 第六齿轮组
10.1 第一固定齿轮
10.2 第二固定齿轮
10.3 第三固定齿轮
10.4 第四固定齿轮
10.5 第五固定齿轮
10.6 第六固定齿轮
10.7 第七固定齿轮
11.1 第一中间轴
11.2 第二中间轴
12.1 第一活动齿轮
12.2 第二活动齿轮
12.3 第三活动齿轮
12.4 第四活动齿轮
12.5 第五活动齿轮
12.6 第六活动齿轮
12.7 第七活动齿轮
14 从动齿轮
15 差速器
16 从动轴
17 齿轮
19 内燃机
20 电机
30 蓄能器
100 变速器
200 变速器
300 变速器
400 变速器
500 变速器
600 变速器
700 变速器
800 机动车
A 第一挡位切换元件
B 第二挡位切换元件
C 第三挡位切换元件
D 第四挡位切换元件
E 第五挡位切换元件
F 第六挡位切换元件
K1 第一离合器
K2 第二离合器
K3 第三离合器
P 锁定元件
R 倒车挡位切换元件
V1 第一内燃机前进挡位级
V2 第二内燃机前进挡位级
V3 第三内燃机前进挡位级
V4 第四内燃机前进挡位级
V5 第五内燃机前进挡位级
V6 第六内燃机前进挡位级
E1 第一电动前进挡位级
E2 第二电动前进挡位级

Claims (15)

1.一种用于机动车(800)的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，所述变速器包括：
具有第一变速器输入轴(4.1)的第一子变速器(3.1)；
具有第二变速器输入轴(4.2)的第二子变速器(3.2)；
至少一个中间轴(11.1、11.2)，所述中间轴以驱动作用的方式与从动件连接；
对于每个子变速器(3.1、3.2)至少两个齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)，用于形成挡位级，其中，对于每个齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)设置有与相应的变速器输入轴(4.1、4.2)以驱动作用的方式连接或能连接的齿轮，并且这些齿轮分别与以驱动作用方式与中间轴(11.1、11.2)连接或能连接的齿轮啮合；
多个挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)，用于挂入挡位级，其中，在挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)闭合时，变速器输入轴(4.1、4.2)分别通过与所述挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)相配设的齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)与中间轴(11.1、11.2)以驱动作用的方式连接，并且
第一变速器输入轴(4.1)构造用于与机动车(800)的内燃机(19)以驱动作用的方式连接，并且第二变速器输入轴(4.2)构造用于与机动车(800)的第一电机(20)以驱动作用的方式连接，并且
第二子变速器(3.2)的至少一个挡位切换元件(A、B)是负载切换元件。
2.根据权利要求1所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述第二子变速器具有两个齿轮组(5.1、5.2)和分别与齿轮组(5.1、5.2)相配设的两个挡位切换元件(A、B)，其中，第一挡位切换元件(A)是形锁合的切换元件，而第二挡位切换元件(B)是负载切换元件。
3.根据权利要求1或2所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述第一变速器输入轴(4.1)和所述第二变速器输入轴(4.2)能够借助第一离合器(K1)以驱动作用且可脱开的方式相互连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述内燃机(19)能够借助第二离合器(K2)以驱动作用且可脱开的方式与第一变速器输入轴(4.1)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述齿轮组(5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6)分别通过与变速器输入轴(4.1、4.2)或中间轴(11.1、11.2)以不可相对转动的方式连接的固定齿轮(10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6)和能转动地支承在中间轴(11.1、11.2)和变速器输入轴(4.1、4.2)上的活动齿轮(12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6)形成，并且所述活动齿轮(12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6)能够通过相配设的挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)以驱动作用且可脱开的方式与如下轴连接，所述活动齿轮支承在所述轴上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，构造有两个中间轴(11.1、11.2)，并且至少一个设置在变速器输入轴(4.1、4.2)上的固定齿轮(10.3、10.4)与两个支承在不同的中间轴(11.1、11.2)上的活动齿轮(12.3、12.4、12.5、12.6)啮合，以用于形成两个齿轮组(5.3、5.4、5.5、5.6)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，至少一对挡位切换元件(A、B、C、D、E、F)组合成一个双切换元件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述第二子变速器(3.2)具有至少一个形锁合的挡位切换元件(A)，所述形锁合的挡位切换元件构造为不带有同步装置，其中，第一电机(20)设置用于使形锁合的挡位切换元件(A)的切换过程同步。
9.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述第一子变速器(3.1)的挡位切换元件(C、D、E、F)是形锁合的切换元件，并且设置有第二电机，以用于使第一子变速器(3.1)的切换过程同步，所述第二电机与第一变速器输入轴(4.1)连接或能连接。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，所述第一子变速器(3.1)的挡位切换元件(C、D、E、F)是形锁合的切换元件，并且第一变速器输入轴(4.1)能够借助第三离合器(K3)与固定在壳体处的构件连接，以用于使第一子变速器(3.1)的切换过程同步。
11.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，其中，至少一个形锁合的挡位切换元件(B、C、D、E、F)构造为带有同步装置。
12.一种用于机动车(800)的动力传动系，所述动力传动系具有根据前述权利要求中任一项所述的变速器(100、200、300、400、500、600、700)，并且所述动力传动系具有用于驱动第一变速器输入轴(4.1)的内燃机(19)和用于驱动第二变速器输入轴(4.2)的第一电机(20)。
13.根据权利要求12所述的动力传动系，其中，至少所述第一电机(20)与相应的变速器输入轴(4.1、4.2)轴平行地布置并且通过挡位级(17、10.5)以驱动作用的方式与相应的变速器输入轴(4.1、4.2)连接。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的动力传动系，其中，至少第一电机(20)同轴地布置在与第一电机相配设的变速器输入轴(4.1、4.2)上。
15.一种机动车(800)，所述机动车具有根据权利要求12至14中任一项所述的动力传动系。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1504946B1 (en) * 2003-08-06 2008-11-26 Nissan Motor Co., Ltd. Transmission for an hybrid vehicle
DE102011005561A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug
DE102013204918A1 (de) 2013-03-20 2014-09-25 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeuggetriebe
GB2515772A (en) * 2013-07-02 2015-01-07 Ap Automotive Products Srl Vehicle drivelines
DE102016200583A1 (de) 2016-01-19 2017-07-20 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe
DE102016221059A1 (de) * 2016-10-26 2018-04-26 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102019202944B4 (de) * 2019-03-05 2023-11-02 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid-Getriebeeinrichtung sowie Kraftfahrzeug

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