CN115681425A - 用于机动车的变速器 - Google Patents

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CN115681425A
CN115681425A CN202210788317.0A CN202210788317A CN115681425A CN 115681425 A CN115681425 A CN 115681425A CN 202210788317 A CN202210788317 A CN 202210788317A CN 115681425 A CN115681425 A CN 115681425A
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CN
China
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planetary gear
gear set
transmission
drive shaft
rotationally fixed
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CN202210788317.0A
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English (en)
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斯特凡·贝克
马蒂亚斯·霍恩
法比安·库特尔
托马斯·梅尔廷
米夏埃尔·韦克斯
约翰尼斯·卡尔滕巴赫
格哈德·尼德布鲁克
延斯·莫拉夫
奥利弗·绍特
姆拉詹·拉迪奇
芒努斯·格罗斯
马蒂亚斯·格鲁勒
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
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Abstract

本发明涉及用于机动车的变速器(4)，变速器包括电机(10)、第一驱动轴(19)、第二驱动轴(20)、输出轴(21)、两个行星齿轮组(11、12)、以及五个切换元件(A、B、C、D、E)，其中，通过有选择地操纵五个切换元件(A、B、C、D、E)能切换不同的挡，并且此外与电机(10)相互作用地能表现出不同的运行模式，以及本发明涉及具有这样的变速器(4)的机动车驱动系和用于运行变速器(4)的方法。

Description

用于机动车的变速器
技术领域
本发明涉及用于机动车的变速器，变速器包括电机、第一驱动轴、第二驱动轴、输出轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其中，第一驱动轴被设立成用于将变速器与机动车的驱动机连接，其中，行星齿轮组分别包括各一个第一元件、各一个第二元件和各一个第三元件，其中，设置有第一、第二、第三、第四和第五切换元件，并且其中，电机的转子与第二驱动轴处于连接。此外，本发明还涉及其中使用上述变速器的机动车驱动系，以及涉及用于运行变速器的方法。
背景技术
在混合动力车辆中所已知的变速器除了具有齿轮组外，还具有一个或多个电机。变速器在此通常多挡地设计，也就是说通过操纵相应的切换元件能切换多个作为在驱动轴与输出轴之间的挡的不同的传动比，其中，这优选自动完成。根据切换元件的布置，这些切换元件是离合器或制动器。变速器在此被用于鉴于不同的标准以适当的方式实施机动车的驱动机的牵引力供应。在此，变速器的挡通常也与至少一个电机相互作用，以用于表现出纯电动行驶。通常，至少一个电机还可以以不同方式被接入在变速器中，以用于表现出不同的运行模式。
由DE 10 2013 013 947 A1展示了一种用于机动车的变速器，变速器除了包括第一驱动轴和输出轴之外，还包括两个行星齿轮组以及与第二驱动轴接驳的电机。此外，总共设置有五个切换元件，经由切换元件实现从第一驱动轴到输出轴的不同力流以表现不同的挡，并且此外，还可以设计出电机的不同的接入方式。在此，纯电动行驶也可以通过经由电机进行单独的驱动来表现。
发明内容
本发明的任务是提供一种由现有技术中已知的用于机动车的变速器的替选的设计方案，利用该变速器可以以合适的方式和方法在结构紧凑的情况下表现出不同的运行模式。
该任务基于权利要求1的前序部分结合其具有区分性特点的特征来解决。随后的从属权利要求分别反映了本发明的有利的改进方案。此外，机动车驱动系也是权利要求18的主题。此外，权利要求19的主题是用于运行变速器的方法。
根据本发明，变速器包括电机、第一驱动轴、第二驱动轴、输出轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。第一驱动轴在此被设立成用于将变速器与机动车的驱动机连接。行星齿轮组分别包括各一个第一元件、各一个第二元件和各一个第三元件，其中优选分别实施为太阳轮，分别实施为行星架，分别实施为齿圈。此外，还设置有第一、第二、第三、第四和第五切换元件，通过有选择地操纵这些切换元件，在切换不同挡情况下尤其可以表现出不同的力流引导。特别优选地，在此在第一驱动轴与输出轴之间由传动比刚好形成四个不同的挡。此外，电机的转子与第二驱动轴处于连接。
在本发明的意义中，“轴”被理解为变速器的能旋转的构件，经由能旋转的构件必要时在同时操纵相应的切换元件的情况下可以实现部件之间的力流引导。各自的轴在此可以轴向彼此连接或径向彼此连接或既轴向又径向彼此连接。因此，各自的轴也可以作为中间件存在，经由该中间件例如径向接驳各自的部件。此外，各自的轴可以实施为一体式的构件，或者也可以通过如下方式多件式存在，即，各自的轴由多个抗相对转动地(drehfest)彼此连接的轴部分组成。
在本发明的意义中，“轴向”是指在变速器的纵向中心轴线的方向上的定向，与之平行地布置的是行星齿轮组的旋转轴线。“径向”被理解为各自的能旋转的部件、尤其是各自的轴的直径方向上的定向。
在本发明的范围内，第一驱动轴、第二驱动轴和输出轴尤其是相对于彼此同轴放置，其中，进一步优选的是，两个行星齿轮组也相对于驱动轴和输出轴同轴布置。
优选地，变速器的输出轴具有联接位置，经由联接位置，输出轴然后在机动车驱动系中与相对输出轴轴线平行布置的差速器处于作用连接。在此，该联接位置优选作为输出轴上的齿部存在，其中，输出轴的联接位置尤其轴向位于变速器的端部的区域中，在该区域中还设置有第一驱动轴的建立了通向上游的驱动机的连接的联接位置。这种类型的布置特别适合用于在驱动系横向于机动车的行驶方向取向的机动车中的使用。在本发明的该变体中，优选轴向在第一驱动轴的联接位置之后跟着的首先是输出轴的联接位置，并且然后是第二行星齿轮组，并且最后是第一行星齿轮组。此外，第一驱动轴在此优选基本上作为实心轴存在，第二驱动轴和输出轴作为空心轴径向围绕该实心轴放置。在此，第二驱动轴和输出轴分别轴向与径向内置的第一驱动轴的一部分重合。将变速器的各个部件并且在此尤其是行星齿轮组的元件彼此连接或在相应的切换元件被操纵时建立了连接的另外的轴也优选分别实施为空心轴，它们径向围绕第一驱动轴布置。
然而对此替选地，在根据本发明的变速器中，也可以在变速器的与第一驱动轴的联接位置相反的轴向端部处设置输出端。在此，输出轴的联接位置于是与第一驱动轴的联接位置同轴地设计在输出轴的轴向端部处，从而使得变速器的输入端和输出端被放置在变速器的相反的轴向端部处。这种设计的变速器在此适用于驱动系沿机动车的行驶方向取向的机动车中的应用。在此，第一驱动轴以及输出轴尤其基本上作为实心轴存在，它们被放置在端侧并相对彼此同轴，其中，第二驱动轴和必要时存在的作为空心轴另外的轴分别径向围绕第一驱动轴和输出轴布置，并轴向与第一驱动轴或输出轴的部分区段重叠。尤其地，在本发明的该变体中，在第一驱动轴的联接位置之后跟着的首先是第一行星齿轮组，并且然后是第二行星齿轮组，并且最后是在变速器的相反的轴向端部处的输出轴的联接位置。
本发明现在包括以下技术教导：第二驱动轴抗相对转动地与第二行星齿轮组的第一元件连接，而输出轴抗相对转动地与第二行星齿轮组的第二元件连接。此外，第二行星齿轮组的第三元件可以经由第一切换元件固定，而第一驱动轴和输出轴能借助第二切换元件抗相对转动地彼此连接。此外，第一驱动轴可以经由第三切换元件而置于抗相对转动地与第二驱动轴连接，而第二行星齿轮组的其中两个元件可以借助第四切换元件抗相对转动地彼此连接。此外，在第一行星齿轮组中存在第一行星齿轮组的第一元件与抗相对转动的结构元件的第一耦接，第一行星齿轮组的第二元件与第一驱动轴的第二耦接，以及第一行星齿轮组的第三元件与第二驱动轴的第三耦接，其中，这三个耦接中的两个作为持久地抗相对转动的连接存在，而在余下那个耦接中可以借助第五切换元件建立抗相对转动的连接。
换句话说，在根据本发明的变速器中，第二驱动轴因此持久地抗相对转动地与第二行星齿轮组的第一元件连接，而输出轴则抗相对转动地与第二行星齿轮组的第二元件持续处于连接。
通过闭合第一切换元件固定了第二行星齿轮组的第三元件，并因此防止转动运动，而第二切换元件的操纵导致输出轴与第一驱动轴之间的抗相对转动的连接。第三切换元件在被操纵的状态下引起第一驱动轴与第二驱动轴之间的抗相对转动的连接，而第四切换元件在闭合的状态下引起第二行星齿轮组的其中两个元件之间的抗相对转动的连接，从而使第二行星齿轮组随后被联锁。
此外，关于第一行星齿轮组方面，在根据本发明的变速器中总共提供了第一行星齿轮组的元件的三个耦接。因此，存在形式为第一行星齿轮组的第一元件与抗相对转动的结构元件的第一耦接，而在第一行星齿轮组的第二元件中存在与第一驱动轴的第二耦接，以及在第一行星齿轮组的第三元件中存在与第二驱动轴的第三耦接。上述三个耦接中的两个在此被实现为持久地抗相对转动的连接，而剩下的耦接作为只有通过闭合第五切换元件才抗相对转动地建立的连接。
因此，在本发明的意义下，在第一行星齿轮组中的“耦接”应被理解为一种连接，该连接要么作为持久地的、抗相对转动的连接存在，要么只有通过操纵第五切换元件而抗相对转动地被建立。
在根据本发明的变速器中，第二切换元件、第三切换元件和第四切换元件因此作为离合器存在，它们在被操纵情况下分别将变速器的与之分别直接关联的各个部件彼此抗相对转动地连接。相反，第一个切换元件被实施为制动器，其在操纵状态下确保变速器的与之接驳的部件被固定。根据在第一行星齿轮组中所要建立的耦接而定地,第五切换元件要么被设计为离合器要么被设计为制动器。
变速器的部件之间的各自的、持久地抗相对转动的连接导致的是，这些部件的转动运动以固定的转速比进行，或者说其中一个部件的停止运转也强制地导致另一部件的停止运转。在此根据本发明，持久地的抗相对转动的连接优选经由一个或多个位于中间的轴来实现，在部件在空间上位置紧密情况下，该轴也可以作为短中间件存在。具体来说，持久抗相对转动地彼此连接的部件在此可以分别要么作为抗相对转动彼此连接的单个部件存在，要么也可以一件式地存在。在后一种情况下，各自的部件和可能存在的轴由共同的构件形成，其中，这恰恰尤其是当变速器中的各自的部件在空间上紧邻时实现。
在变速器的部件只有通过操纵各自的切换元件的情况下才抗相对转动地彼此连接情况下，同样优选经由一个或几个位于中间的轴实现连接。
在本发明的意义下，固定变速器的部件尤其通过如下方式来实现，即，各自的部件持续抗相对转动地与变速器的抗相对转动的结构元件连接，或者通过操纵相应的切换元件抗相对转动地与该抗相对转动的结构元件连接。在此，抗相对转动的结构元件优选是变速器的持久地静止不动的部件，优选是变速器壳体、这种变速器壳体的一部分或与变速器壳体抗相对转动地连接的结构元件。
在本发明的意义下，电机的转子与变速器的第二输入轴的“连接”应被理解为如下这种连接，使电机的转子与第二输入轴之间存在恒定的转速相关性。在本发明的意义下，电机优选一方面可以在电动马达式的模式下运行，以及另一方面可以在再生模式下运行，从而在第一种运行模式下可以经由电机引入驱动运动，而在第二种运行模式下，电机可以被考虑用于引入制动力矩和发电。
总的来说，根据本发明的变速器的特点在于结构形式紧凑、部件负载低、齿啮合效率好并且损耗低。此外，在变速器的该结构中存在如下可能性：实现经由电机进行纯电动行驶，而不必为与上游的驱动机脱耦设置分离离合器或类似装置。
关于第一行星齿轮组的耦接，在根据本发明的变速器中能想到的变体是，第一行星齿轮组的第二元件与第一驱动轴抗相对转动地连接，而第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地与第二驱动轴处于连接。此外，第一行星齿轮组的第一元件可以经由第五切换元件固定在抗相对转动的结构元件上。因此，在该情况下，第一行星齿轮组中的第一耦接只有通过操纵第五切换元件才建立抗相对转动的连接，而第二耦接和第三耦接则作为持续抗相对转动的连接存在。
在上述变体的改进方案中，第三切换元件在操纵状态下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。对此替选地，经由第三切换元件在其闭合状态下在第一行星齿轮组的第一元件与第二元件之间建立抗相对转动的连接，其中，还替选地同样能想到的是，第三切换元件在被操纵情况下将第一行星齿轮组的第一元件与第三元件置于抗相对转动地彼此连接。在上述三种变体中的每个变体中，通过如下方式分别实现第一行星齿轮组的联锁，即，经由第三切换元件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。在所有这三种情况下，这导致第一驱动轴与第二驱动轴之间经由联锁的第一行星齿轮组形成抗相对转动的连接。
替选地，关于第一行星齿轮组的耦接，本发明的第二变体是，第一行星齿轮组的第一元件是固定的，并且第一行星齿轮组的第二元件抗相对转动地与第一驱动轴处于连接，而第一行星齿轮组的第三元件通过闭合第五切换元件抗相对转动地与第二驱动轴连接。在该变体中，第一耦接和第二耦接因此作为持续抗相对转动的连接存在，而第三耦接只有通过操纵第五切换元件才被设计成抗相对转动的连接。
另外作为上述变体的替选地，第一行星齿轮组的第一元件是固定的，并且第一行星齿轮组的第三元件抗相对转动地与第二驱动轴连接，而第一行星齿轮组的第二元件则经由第五切换元件抗相对转动地与第一驱动轴连接。在这方面，在该情况下，第一耦接和第三耦接分别实现为持久地抗相对转动的连接，而在第二耦接中，只有通过操纵第五切换元件才构成抗相对转动的连接。
在本发明的改进方案中，第四切换元件在操纵状态下将第二行星齿轮组的第一元件和第二元件抗相对转动地彼此连接，这导致第二行星齿轮组的联锁。对此替选地，该联锁也可以在本发明的范围内通过如下方式实现，即，第四切换元件在被操纵情况下将第二行星齿轮组的第一元件和第三元件连接，或者另外替选地，第二行星齿轮组的第二元件和第三元件被置于分别抗相对转动地彼此连接。
根据本发明的另外的设计可行方案，通过有选择地闭合五个切换元件，在第一驱动轴与输出轴之间获得四个在传动比方面不同的挡。因此，在第一输入轴与输出轴之间的第一挡位可以通过操纵第一和第三切换元件表现出，而在第一输入轴与输出轴之间的第二挡位通过闭合第一和第五切换元件得到。通过操纵第一和第二切换元件以第一变体切换到在第一驱动轴与输出轴之间的第三挡，其中，还通过操纵第二和第四切换元件以第二变体得到第三挡，通过闭合第二和第五切换元件以第三变体得到第三挡，通过操纵第三和第四切换元件以第四变体得到第三挡，通过闭合第二和第三切换元件以第五变体得到第三挡。此外，还可以通过闭合第四和第五切换元件表现出在第一驱动轴和输出轴之间的第四挡。
在对行星齿轮组的定轴传动比进行适当选择情况下，实现了适合于机动车领域内应用的传动比序列。在此可以实现如下挡之间的切换，在这些挡中通过如下方式始终只有各两个切换元件的状态被改变，即参与前一个挡的其中一个切换元件被断开，并且闭合另一切换元件用以表现下一个挡。因此，这导致挡之间的切换可以非常迅速地进行。
通过将电机的转子与第二驱动轴耦接，可以用简单的方式和方法实现不同的运行模式：
因此，在第二驱动轴与输出轴之间的第一挡可以用于经由电机在其电动马达式运行中的纯电动行驶，其中，该第一挡通过闭合第一切换元件得到。由此，第二驱动轴进而是电机的转子经由第二行星齿轮组与输出轴连接。在此，第二驱动轴可以经由第二行星齿轮组的第一元件进行驱动，而输出则经由第二行星齿轮组的第二元件向输出轴发生，这是因为第二行星齿轮组的第三元件经由第一切换元件固定。该第一挡的传动比相当于第一驱动轴与输出轴之间起作用的第一挡的传动比。如果只有第一切换元件被闭合，则变速器上游的驱动机被脱耦，这是因为第一驱动轴与输出轴也被脱耦。
从在第二驱动轴与输出轴之间起作用的第一挡中的纯电动行驶开始，变速器上游的驱动机就可以在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第一挡或在第一驱动轴和输出轴之间起作用的第二挡或在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第一变体中分别起动，这是因为第一切换元件同样分别参与了这些挡的表现。此外，这也导致的是，电机总是接入到第一驱动轴与输出轴之间的这些挡之一的切换中，从而可以经由处于电动马达式运行中的电机有针对性地馈入附加的驱动力矩。此外，在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第一挡中，在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第二挡中，以及在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第一变体中，对机动车的制动可以分别经由处于再生运行中的电机在发电(再生)情况下来实现。
此外，还可以切换至在第二驱动轴与输出轴之间的第二挡并且该第二挡可以相应地用于电机的接入。在此，该第二挡通过操纵第四切换元件来表现，从而第二驱动轴直接经由联锁的第二行星齿轮组与输出轴连接，由此，电机与输出轴耦接。在此，该第二挡的传动比相当于第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的传动比。如果只闭合了第四切换元件，那么变速器上游的驱动机就被脱耦，这是因为第一驱动轴也与输出轴脱耦。
也可以从在第二驱动轴和输出轴之间起作用的第二挡中的纯电动行驶开始起动变速器上游的驱动机，其中，在此，这能够在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第二变体和第四变体中以及在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第四挡中实现。其原因是，第四切换元件也分别参与了这些挡的表现。因此，在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第二或第四变体的切换状态下或在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第四挡的切换状态下，电机也总是接入其中，由此该电机可以要么在其电动马达式运行中馈入了附加的驱动力矩要么在再生运行中提供制动。
通过如下方式实现电能储存器的充电运行作为另外的运行模式，即，在本发明的第一变体中仅闭合第三切换元件。由此，第一驱动轴和第二驱动轴直接抗相对转动地连接，从而使得电机与在变速器上游的驱动机之间也存在耦接。第一驱动轴和第二驱动轴在此运转一样快。同时，在此没有建立向输出轴的力锁合，从而变速器处于中立位置中。除了充电运行外，当上游的驱动机被实施成内燃机时，由此也可以实现经由电机启动上游的驱动机。
然而，对此替选地，充电运行在本发明范围内也可以通过单独操纵第五切换元件来表现，由此，第二驱动轴经由第一行星齿轮组与第一驱动轴在第一行星齿轮组的传动比的情况下进行耦接。在此，在适当选择了第一行星齿轮组的定轴传动比情况下，第二驱动轴转动得比第一驱动轴更快，其中，同时没有建立向输出轴的力锁合。除了充电运行，在此再次地还可以表现出对上游驱动机的起动，尤其是当该驱动机被构造为内燃机时。
此外，在第一驱动轴与输出轴之间所能表现出的挡之间的连续切换可以通过经由电机支持牵引力地在负载的情况下表现出：当在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第一挡和第一驱动轴与输出轴之间起作用的第二挡之间进行换挡时，在闭合第一切换元件情况下可以经由电机支持牵引力，其中，所要闭合的第五切换元件的同步在此经由对上游驱动机的转速调节来实现。然而替选地，这也可以通过同步的切换元件或通过另一单独的同步装置来进行，如变速器制动器或在此可以直接或间接地与第一驱动轴连接的另外的电机。如果在第一驱动轴的驱动侧还设置有另外的切换元件作为分离离合器，那么在同步期间，上游驱动机的惯性质量可以被脱耦。
同样，在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第二挡和第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第一变体之间进行换挡的过程中，在闭合第一切换元件情况下，通过电机支持牵引力，而所要闭合的第二切换元件的同步通过上游驱动机的转速调节来实现。于是在第三挡中，在第三挡的第一变体与第二变体之间进行转换，其中，无负载的第一切换元件被挂出，并随后挂入同样无负载的第四切换元件。在该转换中，在此只有第二切换元件处于负载。
在该转换之后然后可以从在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第二变体变换到在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第四挡，其中，这在闭合第四切换元件的情况下通过经由电机支持牵引力来进行。所要闭合的第五切换元件的同步在此可以再次通过上游驱动机的转速调节来进行。
根据本发明的变速器还可以如下这样地运行，即，在行驶时实现电机的转速下降。因此，可以首先混合动力式地通过如下方式在第三挡的第一变体中行驶，即，要么在经由电机支持地从第二挡切换到第三挡之后，要么在第三挡中起动驱动机之后，第一切换元件首先保持闭合。然而，现在为了在更高的行驶速度下降低在第三挡中的电机的转速，可以从第三挡的第一变体转换到第三挡的第二变体，这是因为在此电机的转子具有的转动比比在第三挡的第一变体中时低。该转换在此通过在闭合第二切换元件闭合的情况下维持经由上游驱动机的牵引力来实现。首先，在此，无负载的第一切换元件被挂出，然后挂入无负载的第四切换元件，其中，在此转速调整通过电机的转速调节来进行。
此外，在上游驱动机与变速器的第一驱动轴之间可以设置分离离合器，以便在第一驱动轴与输出轴之间起作用的第三挡的第二变体中使驱动机脱耦。当也要从较高的行驶速度开始经由电机进行再生式制动并且在此过程中驱动机要脱耦或关断时，这是有意义的。
在本发明的改进方案中，一个切换元件或多个切换元件分别实现为形状锁合的切换元件。在此，各自的切换元件优选要么被实施为牙嵌式切换元件要么实施为惯性式同步器。与力锁合的切换元件相比，形状锁合的切换元件具有的优点是，在断开状态下出现较低的拖曳损耗，从而可以实现更好的传动效率。尤其是在根据本发明的变速器中，第一切换元件、第二切换元件、第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件被实施为形状锁合的切换元件，从而可以实现尽可能低的拖曳损耗。然而，原则上，这些切换元件中的一个或这些切换元件中的多个也可以被设计为力锁合的切换元件，例如设计为膜片式切换元件。
在本发明的范围内，只要元件的接驳能够实现，行星齿轮组就可以分别实施为负行星组，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，各自的行星齿轮组的第三元件是齿圈。在此，至少一个、但优选是多个行星轮能转动支承地在行星架中。因此，这些行星轮详细地分别与太阳轮和周围的齿圈咬合。
对此替选地，只要各自的元件的接驳被允许，一个或两个行星齿轮组就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，各自的行星齿轮组的第二元件是齿圈，各自的行星齿轮组的第三元件是行星架。因此，在正行星组中，太阳轮、齿圈和行星架等元件同样存在，其中，行星架能转动支承引导至少一个行星轮对，其中一个行星轮与内置的太阳轮啮合，并且另一行星轮与周围的齿圈啮合，以及行星轮相互间咬合。
在各个元件的接驳被允许的情况下，负行星齿轮组可以转移成正行星齿轮组，其中，于是与实施为负行星齿轮组相比，齿圈和行星架接驳方式相互交换，以及定轴传动比提高了一。反过来说，正行星组也可能被负行星组所取代，只要变速器的元件的接驳能够实现。在此，与正行星齿轮组相比，齿圈和行星架接驳方式相互交换，以及传动比减少了一。然而，在本发明的范围内，两个行星齿轮组优选分别实施为负行星齿轮组。
根据本发明的一个实施方式，电机的转子与第二驱动轴刚性连接。对此替选地，本发明的一个设计可行方案是，转子经由至少一个传动比级与第二驱动轴处于连接。在上述两种变体中，电机在此可以分别与第二驱动轴和行星齿轮组同轴布置，其中，在所述第二变体的情况下，电机还与第二驱动轴和行星齿轮组的轴线错开布置也是能想到的。
在同轴布置的情况下，电机的转子在此可以要么刚性地、即直接抗相对转动地与第二驱动轴连接，要么经由一个或多个位于中间的传动比级与该第二驱动轴耦接，其中，后者更有利地设计具有更高的转速和更低的转矩的电机。至少一个传动比级在此可以实施为直齿轮级和/或行星级。此外，在电机同轴布置的情况下，第一行星齿轮组或第二行星齿轮组进一步优选地轴向布置在电机的高度上以及布置在该电机的径向内部，从而可以缩短变速器的轴向结构长度。
相反，如果电机与第二驱动轴和行星齿轮组轴线错开设置，则经由一个或多个位于中间的传动比级和/或牵引传动件进行耦接。一个或多个传动比级在此也可以详细地要么实现为直齿轮级要么实现为行星级。牵引传动件可以要么是皮带传动件要么是链条传动件。
根据本发明的另外的实施方式，还设置有另外的电机，其转子与第一驱动轴刚性连接或经由至少一个传动比级与第一驱动轴耦接。因此，在该情况下，根据本发明的变速器中设置有两个电机，其中一个与第二驱动轴处于连接，而另一个与第一驱动轴接驳。后者在此可以通过另外的电机的转子与第一驱动轴的直接抗相对转动的连接来实现或作为经由至少一个传动比级将另外的电机的转子与第一驱动轴耦接存在。另外的电机在此尤其包括定子和转子，并且优选可以一方面作为发电机运行，以及另一方面作为电动马达运行。
以有利的方式，可以通过设置另外的电机来实现串行运行，其中，经由另外的电机在其再生运行中并在经由上游驱动机驱动情况下产生电流，而与第二驱动轴处于连接的电机在其电动马达式运行中使用该所产生的电流来驱动机动车。在此，在第二驱动轴与输出轴之间能表现出的两个挡中的一个挡进行切换。此外，由于与第一驱动轴的持久地耦接，使得另外的电机也可以随时被考虑用于发电或用于起动上游驱动机。
在上述两种变体中，电机在此可以分别与第一驱动轴和行星齿轮组同轴布置，其中，在第二变体的情况下，电机与第一驱动轴和行星齿轮组轴线错开的布置也是能想到的。
在此，在同轴布置中，另外的电机的转子可以要么刚性地、即直接抗相对转动地与第一驱动轴连接，要么可以经由一个或多个位于中间的传动比级与该第一驱动轴耦接。后者能够实现更有利地设计具有更高的转速和更低的转矩的电机。至少一个位于中间的传动比级在此可以实施为直齿轮级和/或实施为行星级。
在另外的电机相对第一驱动轴轴线错开布置的情况下，与第一驱动轴的耦接尤其经由一个或多个位于中间的传动比级和/或牵引传动件来实现。一个或多个传动比级在此也可以详细地要么实现为直齿轮级要么实现为行星级。牵引传动件可以要么是皮带传动件要么是链条传动件。
此外，在根据本发明的变速器的设计中，其中，第五切换元件在操纵状态下确保了第一行星齿轮组的第三元件与第二驱动轴抗相对转动的连接，也可以考虑将另外的电机的转子抗相对转动地与第一行星齿轮组的第三元件连接。由此，另外的电机的转子经由第一行星齿轮组持久地与第一驱动轴耦接。就此而言，第一行星齿轮组在该情况下充当第一驱动轴与另外的电机的转子之间的前置传动比。另外的电机的转子在此可以直接抗相对转动地与第一行星齿轮组的第三元件连接，或者经由一个或多个另外的传动比级与之耦接。
根据本发明的另外的实施方式，第一切换元件和第四切换元件组合成切换装置，给该切换装置配属有操纵元件。在此，经由操纵元件可以将一方面是第一切换元件和另一方面是第四切换元件从中立位置操纵出来。这方面的优点是，通过该组合可以减少操纵元件的数量进而也减少了制造花费。
替选地或者对上述变体补充地，第二切换元件和第三切换元件组合成切换装置，给该切换装置配属有操纵元件。经由该操纵元件在此可以将一方面是第二切换元件和另一方面是第三切换元件从中立位置操纵出来。由此可以通过如下方式减少制造花费，即，通过将两个切换元件组合成切换装置可以使用一个操纵装置用于两个切换元件。
作为上述本发明的实施方式的替选，第三切换元件和第五切换元件组合成切换装置，给该切换装置配属有操纵元件。在此，经由该操纵元件可以将一方面是第三切换元件和另一方面是第五切换元件从中立位置操纵出来。由此，可以通过如下方式减少制造花费，即，在该情况下将第三切换元件和第五切换元件组合。
实现上述切换装置中的至少一个切换装置是特别优选的，从而经由尽可能少数量的操纵元件来操纵变速器的五个切换元件。由此可以实现特别低的制造花费。
在本发明的范围内，可以在变速器的上游接有起步元件，例如液力变矩器或摩擦离合器。该起步元件也可以是变速器的组成部分，并通过如下方式被用于设计起步过程，即，能够实现尤其是设计为内燃机的驱动机与变速器的第一驱动轴之间的打滑转速。在此，变速器的其中一个切换元件也可以通过如下方式被构造为这样的起步元件，即，使其作为摩擦切换元件存在。此外，原则上可以在变速器的每个轴上布置相对变速器壳体或其他轴的空载运转。
根据本发明的变速器尤其是用于混合动力车辆或电动车辆的机动车驱动系的一部分，并且然后被布置在机动车的设计为内燃机或电机的驱动机与驱动系的在力流向机动车的驱动轮方向之后跟随的另外的部件之间。在此，变速器的第一驱动轴要么持久抗相对转动地与内燃机的曲轴或电机的转子轴耦接，要么能经由位于中间的起步元件与之连接，其中，在内燃机与变速器之间还可以设置有扭振阻尼器。在输出端，机动车驱动系之内的变速器优选与机动车的驱动桥的差速器耦接，其中，然而在此也可以存在与纵向差速器接驳，经由纵向差速器发生对机动车的多个车桥的分配。差速器或纵向差速器在此可以与变速器布置在共同的壳体中。同样，也可以在该壳体中整合有可能存在的扭振阻尼器。
在本发明的意义下，变速器的两个结构元件“连接”或“耦接”或“彼此处于连接”意味着这些结构元件被持久地耦接，从而使它们不会彼此无关地旋转。就此而言，在这些可以是行星齿轮组的元件和/或也是轴和/或变速器的抗相对转动的结构元件的结构元件之间不设置切换元件，而是相应的结构元件以恒定的转速相关性彼此耦接。
相反，如果在两个结构元件之间设置有切换元件，则这些结构元件并不持久地彼此耦接，而是只有通过操纵位于中间的切换元件才实现耦接。在本发明的意义下，在此，操纵切换元件意味着相关的切换元件被转移到闭合的状态中，并因此与之直接接驳的结构元件必要时在其转动运动中被相互均衡适应。在相关的切换元件设计为形状锁合的切换元件的情况下，经由它直接抗相对转动地连接的结构元件将以相同的转速下运转，而在力锁合的切换元件的情况下，即使在操纵该切换元件后，结构元件之间也仍可能会存在转速差异。然而，这种有意或无意的状态在本发明的范围内仍被称为经由切换元件抗相对转动地连接各自的结构元件。
本发明不限于独立权利要求或从属权利要求中所说明的特征组合。此外，还有彼此组合各个特征的可能性，这些特征也可以从权利要求书、以下对本发明优选实施例的描述或直接从附图中看出。通过使用附图标记将权利要求书引用到附图中不应限制权利要求书的保护范围。
附图说明
将在下文中解释的本发明的有利实施方式在附图中示出。其中：
图1示出根据本发明的第一设计可行方案的机动车驱动系的示意性的视图；
图2至图16分别示出变速器的各一个根据本发明的实施方式的示意图，如其可以被用于图1的机动车驱动系中；
图17示出根据本发明的第二实施方式的机动车驱动系的示意性的视图；
图18至图32分别示出变速器的各一个根据本发明的设计可行方案的示意图，如其可以被用于图17的机动车驱动系中；
图33示出图2至图16和图18至图32的变速器的示例性的切换图；以及
图34和图35分别示出图2至图16和图18至图32的变速器的各一个修改可行方案的示意图。
具体实施方式
图1示出了混合动力车辆的机动车驱动系1的示意性的视图，混合动力车辆尤其是乘用车辆。在此，在机动车驱动系1中，形式为内燃机的驱动机2经由位于中间的扭振阻尼器3与变速器4连接。在输出侧在变速器4下游接有差速器5，经由差速器，将驱动功率分配到混合动力车辆的驱动桥的驱动轮6和7上。变速器4和扭振阻尼器5在此被组合在变速器4的共同的变速器壳体8中，然后差速器5也可以整合在其中。从图1中还可以看出，驱动机2、扭振阻尼器3、变速器4以及差速器5都是横向于混合动力车辆的行驶方向取向。
图2展示了变速器4的示意图，该变速器根据本发明的第一实施方式设计。可以看出，变速器4包括齿轮组9和电机10，它们共同地容纳在变速器4的变速器壳体8中。齿轮组9包括两个行星齿轮组11和12，其中，其中每个行星齿轮组11和12具有各一个第一元件13和14，各一个第二元件15和16，以及各一个第三元件17和18。在此，各自的第一元件13或14由各自的行星齿轮组11或12的各一个太阳轮形成，而各自的行星齿轮组11或12的各自的第二元件15或16作为行星架存在，并且各自的行星齿轮组11或12的各自的第三元件17或18作为齿圈存在。
因此，两个行星齿轮组11和12分别作为负行星组存在，其中，各自的行星架能转动地支承至少一个行星轮，行星轮既与各自的径向内置的太阳轮又与各自的径向周围的齿圈处于啮合。然而，特别优选的是，第一行星齿轮组11和第二行星齿轮组12分别设有多个行星轮。
然而，对此替选地，行星齿轮组11和12中的一个或甚至是两个行星齿轮组11和12分别地可以实施为正行星组，只要可以实现各自的元件13、15和17或14、16和18的接驳就能够实现这一点。在正行星组的情况下，各自的行星架引导至少一个行星轮对，其中一个行星轮与各自的径向内置的太阳轮处于啮合，并且一个行星轮与各自的径向周围的齿圈处于啮合，以及行星轮相互间咬合。与作为负行星组的实施方案相比，在各自的行星齿轮组中，于是各自的第二元件由齿圈形成，并且各自的第三元件由行星架构成，并且此外，各自的行星齿轮组的定轴传动比提高了一。
变速器4包括第一驱动轴19、第二驱动轴20和输出轴21，它们彼此同轴且也与两个行星齿轮组11和12同轴布置。第一驱动轴19在此被实施为实心轴，并在图1中的机动车驱动系1内部的联接位置22处与扭振阻尼器3连接，从而第一驱动轴19在机动车驱动系1之内与驱动机2持久地耦接。相反，第二驱动轴20和输出轴21分别被设计为空心轴，它们径向分别围绕第一驱动轴19放置，并且轴向分别与第一驱动轴19的部分区段重叠。
从图2中可以看出，电机10由定子23和转子24组成。在此，电机10的定子23被持久地固定在变速器4的变速器壳体8上，其中，定子23在此可以具体来说直接抗相对转动地与变速器壳体8或与变速器壳体8的一部分或与抗相对转动地与变速器壳体连接的构件连接。电机10相对第二驱动轴20同轴布置，其中，电机10的转子24在此通过如下方式抗相对转动地与第二驱动轴20连接，即，在转子24与第二驱动轴20之间构成刚性连接。电机10在此可以一方面作为发电机运行，另一方面作为电动马达运行。
输出轴21在联接位置25处持久地与机动车驱动系1中后续的差速器5处于连接，其中，该连接在此可以尤其经由直齿轮级实现，其直齿轮之一抗相对转动地放置在输出轴21上，并在此在外齿部处形成输出轴21的联接位置25。在这方面，经由图1中的机动车驱动系1之内的输出轴21的联接位置25，向差速器5进行侧向输出。
从图2中可以看出，变速器4包括总共五个切换元件A、B、C、D和E。在此，切换元件A、B、C、D和E分别实施为形状锁合的切换元件，并且优选作为牙嵌式切换元件存在。此外，切换元件B、C和D在当前被设计为离合器，而切换元件A和切换元件E分别被实施为制动器。
变速器4的第一驱动轴19抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第二元件15连接，而第二驱动轴20除了抗相对转动与电机10的转子24连接外，还抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14和第一行星齿轮组11的第三元件17处于连接。在此，与第一行星齿轮组11的第三元件17的抗相对转动连接经由位于中间的电机10的转子24间接建立。此外，输出轴21持续抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第二元件16连接。
第二行星齿轮组12的第三元件18可以通过操纵切换元件A固定在变速器壳体8上，并因此防止转动运动。此外，第二行星齿轮组12的第三元件18还可以通过闭合切换元件D而置于抗相对转动地与输出轴21连接，由于第二行星齿轮组12的第二元件16和第二行星齿轮组12的第三元件18的相伴随而来的抗相对转动连接，使得这导致第二行星齿轮组12的联锁。因此，第二驱动轴20由此也经由联锁的第二行星齿轮组12抗相对转动地与输出轴21连接。
在图2中还可以看出，通过闭合切换元件B还可以将输出轴21置于抗相对转动地与第一驱动轴19连接，此外，第一驱动轴还可以经由切换元件C抗相对转动地与第二驱动轴20连接。在此，在操纵切换元件C情况下，第一行星齿轮组11的第二元件15抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第三元件17连接，这导致第一行星齿轮组11联锁。最后，第一行星齿轮组11的第一元件13还可以借助切换元件E固定在变速器壳体8上，其中，这可以通过与变速器壳体8或与变速器壳体8的一部分或与该变速器壳体抗相对转动连接的构件的直接抗相对转动的连接来实现。
第一驱动轴19的联接位置22被设计在变速器4的轴向端部处，其中，输出轴21的联接位置25轴向与之相邻并横向取向。然后，轴向在输出轴21的联接位置25之后跟着的首先是第二行星齿轮组12，在第二行星齿轮组的轴向远离联接位置25的一侧上设置有第一行星齿轮组11和电机10。在此，电机10和第一行星齿轮组11轴向处于同一高度，其中，第一行星齿轮组11设置在电机10径向内部。
此外，从图2中可以看出，切换元件B轴向基本上设置在输出轴21的联接位置25的高度上，而切换元件C轴向放置在联接位置25与第二行星齿轮组12之间。此外，切换元件D和A与第二行星齿轮组12轴向基本上布置在一个齿轮平面内。相反，切换元件E被设置在变速器4的轴向端部的区域中，该端部位于与第一驱动轴19的联接位置22相反的轴向端部。
在当前，切换元件B和C轴向直接并排安放，以及径向基本上布置在同一高度，并且具有共同的(在当前未进一步示出的)操纵元件，经由操纵元件，使得要么是切换元件B要么是切换元件C可以从中立位置操纵出来。在这方面，切换元件B和C被组合成切换装置26。
同样，切换元件A和D轴向也直接并排安放，以及径向基本上放置在同一高度，并通过如下方式组成切换装置27，即，设置(同样未进一步示出的)操纵元件，经由该操纵元件，使得要么是切换元件D要么是切换元件A可以从中立位置操纵出来。
此外，图3示出了变速器4‘的示意图，该变速器根据本发明的第二设计可行方案构成，并且可以作为图2的变速器4的替选方案被用于机动车驱动系1中。在此，该变速器4‘基本上相应于图2的变速器4，不同的是，在变速器4‘的齿轮组9‘中，切换元件C在被操纵时将第一行星齿轮组11的第一元件13抗相对转动地与第一驱动轴19连接，这相应地也导致第一行星齿轮组11的第一元件13与第一行星齿轮组11的第二元件15的抗相对转动连接。由于第一行星齿轮组11的伴随联锁，使得第一驱动轴19抗相对转动地与第二驱动轴20连接。切换元件C在此不再与切换元件B组合成切换装置，而是轴向布置在第一行星齿轮组11与切换元件E之间。在此，切换元件C和E轴向紧挨，以及径向处于同一高度，并组合成切换装置28，经由该切换装置中的操纵元件，使得要么是切换元件C要么是切换元件E可以从中立位置操纵出来。相反，切换元件B现在作为单一切换元件存在。在其他方面，根据图3的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图4展示了相应于本发明第三实施方式的变速器4“的示意性的视图，该变速器可以作为图2的变速器4的替选方案被用于图1中的机动车驱动系1中。在此，该变速器4“基本上相应于根据图2的变体，其中，与图2的变速器4相比，在变速器4“的齿轮组9“中，切换元件C在操纵状态下将第一行星齿轮组11的第一元件13与第二驱动轴20抗相对转动地连接，进而也与第一行星齿轮组11的第三元件17连接。这又导致了第一行星齿轮组11的联锁，由此，第二驱动轴20抗相对转动地与第一驱动轴19连接。切换元件C在此轴向布置在第一行星齿轮组11与切换元件E之间，其中，切换元件C在此与切换元件E组合成切换装置28。在该切换装置28中，经由共同的操纵元件可以将要么是切换元件C要么是切换元件E从中立位置操纵出来。相反，切换元件B现在被实施为单个切换元件。在其他方面，根据图4的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图5示出了变速器4“‘的示意图，该变速器根据本发明的第四设计可行方案实施，并且同样可以被用于图1中的机动车驱动系1中。该设计可行方案在此在很大程度上相应根据于图2中的变体，其中，区别是，在齿轮组9“‘中，切换元件D现在在操纵状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18与第二驱动轴20抗相对转动地连接，由此，第二行星齿轮组12的第三元件18也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接，并且导致第二行星齿轮组12的联锁。然后，该联锁也引起了第二驱动轴20与输出轴21抗相对转动连接，如前所述，切换元件D与切换元件A组合成切换装置27，其中，与根据图2的变体相比，两个切换元件A和D轴向交换了位置。在其他方面，根据图5的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面所描述的内容。
图6展示了变速器4IV的示意性的视图，该变速器根据本发明的第五设计可行方案实现，并同样代替图2中的变速器4地可以被用于图1中的机动车驱动系1中。在此，该设计可行方案在很大程度上相应于根据图2的变体，唯一不同是，在变速器4IV的齿轮组9IV中，切换元件D在被操纵情况下提供了第二驱动轴20和输出轴21之间的进而也是第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间的抗相对转动连接。后者相应地导致了第二行星齿轮组12的联锁。在当前，切换元件D在此不再与切换元件组合成切换装置，而是轴向布置在第二行星齿轮组12与第一行星齿轮组11之间。在其他方面，根据图6的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图7示出了变速器4V的示意图，该变速器根据本发明的第六设计可行方案设计，并且同样可以被用于图1中的机动车驱动系1中。在此，该变速器4V基本上相应于图2中的变速器4，不同的是，在变速器4V的齿轮组9V中，第一行星齿轮组11的第一元件13现在持续抗相对转动地与变速器壳体8、变速器壳体8的一部分或与该变速器壳体抗相对转动地连接的构件处于连接，并因此被持久地固定。此外，第一行星齿轮组11的第三元件17并不持续抗相对转动地与电机10的转子24进而是与第二驱动轴20和第二行星齿轮组12的第一元件14连接，而是只有通过操纵切换元件E才构成抗相对转动的连接。在这方面，切换元件E在该情况下被实现为离合器。在其他方面，根据图7的设计方案相应于根据图2的变体，从而参考在这方面所描述的内容。
图8展示了相应于本发明第七实施方式的变速器4VI的示意性的视图，该变速器作为图2的变速器4替选可以被用于图1中的机动车驱动系1中。在此，该变速器4VI基本上相应于前述的根据图7的变体，其中，与图7的变速器4V不同的是，在齿轮组9VI中，切换元件D在闭合状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18与第二驱动轴20抗相对转动地连接，由此，第二行星齿轮组12的第三元件18也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接。这导致了第二行星齿轮组12的联锁，并且相应地也导致第二驱动轴20与输出轴21的抗相对转动连接。如前所述，在此，切换元件A和D组合成切换装置27，然而其中，在此与根据图7的变体相比，两个切换元件A和D轴向互换了位置。在其他方面，根据图8的实施方式相应于根据图7的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图9展示了变速器4VII的示意性的视图，该变速器根据本发明的第八设计可行方案设计，并且同样可以被用于图1的机动车驱动系1中。该设计可行方案在此同样在最大程度上相应于根据图7的变体，其中，与此不同的是，在变速器4VII的齿轮组9VII中，切换元件D在被操纵情况下在第二驱动轴20与输出轴21之间进而也在第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间带来了抗相对转动的连接。后者相应地导致了第二行星齿轮组12的联锁。此外，在当前，切换元件D在此不再与切换元件A组合成切换装置，而是轴向布置在第二行星齿轮组12与第一行星齿轮组11之间。在其他方面，根据图9的实施方式相应于根据图7的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图10展示了根据本发明的第九实施方式的变速器4VIII的示意性的视图，其中，该变速器4VIII也可以代替图2的变速器4地用于图1的机动车驱动系1中。在此，该变速器4VIII基本上相应于根据图2的变体，其中，与图2的变速器4不同的是，在变速器4VIII的齿轮组9VIII中，第一行星齿轮组11的第一元件13持续抗相对转动地与变速器壳体8连接，并因此持久地固定。此外，第一行星齿轮组11的第二元件15现在并不持久抗相对转动地与第一驱动轴19处于连接，而是只有通过操纵切换元件E才抗相对转动地与第一驱动轴19连接。切换元件E在此被实施为离合器，并轴向设置在第二行星齿轮组12与第一行星齿轮组11之间。尤其地，切换元件E轴向位于电机10的高度，以及位于该电机径向内部。在其他方面，根据图10的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图11示出了与本发明第十设计可行方案相应的变速器4IX的示意性的视图，该变速器作为图2的变速器4替选被用于图1的机动车驱动系1中。在此，该变速器4IX基本上相应于图10所示的前述变体，其中，与图10的变速器4VIII不同的是，在齿轮组9IX中，切换元件D在闭合状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18与第二驱动轴20抗相对转动地连接，由此，使得第二行星齿轮组12的第三元件18也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接。这导致通过第二行星齿轮组12联锁使第二驱动轴20与输出轴21抗相对转动连接。如前所述，切换元件A和D组合成切换装置27，然而其中，在此与根据图10的变体相比，两个切换元件A和D轴向互换了位置。在其他方面，根据图11的实施方案相应于根据图10的变体，从而参考在这方面所描述的内容。
此外，图12展示了变速器4X的示意性的视图，该变速器根据本发明的第十一设计可行方案设计，并且同样可以用于图1的机动车驱动系1中。该设计可行方案在此同样基本上相应于根据图10的变体，其中，不同的是，在变速器4X的齿轮组9X中，切换元件D在被操纵情况下在第二驱动轴20与输出轴21之间进而也在第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间带来了抗相对转动连接。后者也导致了第二行星齿轮组12的联锁。在当前，切换元件D在此不再与切换元件A组合成切换装置，而是作为单个切换元件轴向布置在第二行星齿轮组12与第一行星齿轮组11之间。切换元件A也作为单个切换元件来实现。在其他方面，根据图12的实施方式相应于根据图10的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图13至图16示出了变速器4XI至4XIV的另外的根据本发明的实施方式，这些变速器同样详细地可以被用于图1中的机动车驱动系1中。在此，在变速器4XI至4XIV中分别附加地设置有另外的电机29，其由定子30和转子31组成。附加的电机29在此分别相对驱动轴19和20以及输出轴21同轴放置，并且可以一方面作为电动马达运行，以及另一方面作为发电机运行。电机28的定子30持续地固定在变速器壳体8上，而转子31持续地与第一驱动轴19耦接，由此在变速器4XI至4XIV在图1中的机动车驱动系1之内使用时，也与上游的驱动机2存在持久地耦接。根据图13的变速器4XI在其他方面相应于根据图2的变速器4，根据图14的变速器4XII在其他方面相应于根据图7的变速器4V，而根据图16的变速器4XIV在其他方面相应于根据图10的变速器4VIII。在此，在根据图13、图14和图16的变体中，另外的电机29分别轴向设置在第一驱动轴19的联接位置22与输出轴21的联接位置25之间，并且转子31与第一驱动轴19刚性连接。
相反，根据图15的变速器4XIII基本上相应于根据图8的变体，其中，作为特殊性，另外的电机29的转子31在此直接抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第三元件17连接。由此，另外的电机29的转子31经由第一行星齿轮组11持久地与第一驱动轴19耦接，这是因为第一行星齿轮组11的第一元件13是持久地固定的，并且第一行星齿轮组11的第二元件15持续抗相对转动地与第一驱动轴19连接。因此，第一行星齿轮组11作为用于将另外的电机29与第一驱动轴19相连接的前置传动比起作用。在此，另外的电机29轴向放置在第一行星齿轮组11的高度上，其中，第一行星齿轮组11在此相对另外的电机29径向内置布置。相反，电机10现在轴向位于第二行星齿轮组12的高度上，第二行星齿轮组放置在电机10径向内部。此外，切换元件E轴向布置在第一行星齿轮组11与第二行星齿轮组12之间。最后，切换元件A和D仍然轴向设置在输出轴21的联接位置25与第二行星齿轮组12之间，其中，组合切换装置27的切换元件A和D在此基本轴向放置在同一高度。在此，切换元件D位于切换元件A径向内部。在其他方面，根据图15的实施方式相应于根据图8的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图17示出了机动车驱动系1‘的替选的设计可行方案的示意性的视图，该机动车驱动系同样被设计为形式为乘用车辆的混合动力车辆的驱动系。在此，该机动车驱动系1‘也包括驱动机2，该驱动机优选实施为内燃机，并经由扭振阻尼器3与变速器4XV连接。与图1中的机动车驱动系1的情况一样，在输出侧在变速器4XV下游接有差速器5，经由差速器将驱动功率分配到混合动力车辆的驱动桥的驱动轮6和7上。在此，变速器4XV和扭振阻尼器5布置在变速器4XV的共同的变速器壳体8中，在其中也可以整合差速器5。然而，与根据图1的变体不同的是，驱动机2、扭振阻尼器3、变速器4XV以及差速器5在此沿混合动力车辆的行驶方向取向。
图18也展示了变速器4XV的示意性的单独视图，该变速器根据本发明的第十六实施方式实现。在此，该实施方式很大程度上通过如下方式相应于图2的变速器4，即，在变速器4XV的齿轮组9IX中，第一驱动轴19‘、第二驱动轴20‘、输出轴21‘、电机10和行星齿轮组11和12的部件与根据图2的变体类似地相互连接，或者可以经由切换元件A、B、C、D和E以类似的方式连接或固定。然而，由于图17的车辆驱动系1‘沿混合动力车辆的行驶方向取向，使得齿轮组9IX的部件现在被不同地布置。因此，输出轴21‘的联接位置25‘被设置在一个轴向端部处，该轴向端部与设置有第一驱动轴19‘的联接位置22的轴向端部相反。此外，输出轴21‘在此被实施为实心轴，它与同样实施为实心轴的第一驱动轴19‘同轴放置，其中，第二驱动轴20‘作为空心轴被设置成径向围绕输出轴21‘，并在此轴向与输出轴21‘的部分区段重叠。
轴向在第一驱动轴19‘的联接位置22之后跟着的首先是第一行星齿轮组11，该行星齿轮组如上述轴向基本上与电机10处于同一高度，以及布置在电机10径向内部。然后，第二行星齿轮组12轴向设置在第一行星齿轮组11的远离联接位置22的一侧上，并在此轴向位于第一行星齿轮组11与输出轴21的联接位置25‘之间。在切换元件A、B、C、D和E中，切换元件D和A轴向布置在第二行星齿轮组12与联接位置25‘之间，并且在此如上述组合成切换装置27。由切换元件B和C构成的切换装置26轴向位于第一行星齿轮组11与第二行星齿轮组12之间，其中，切换装置26在此轴向设置在电机10的高度上以及相对该电机设置在径向内部。相反，其余的切换元件E轴向放置在第一驱动轴19‘的联接位置22与第一行星齿轮组11之间。在其他方面，根据图18的实施方式相应于根据图2的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图19示出了变速器4XVI的示意图，该变速器根据本发明的第十七设计可行方案设计，并且作为图18的变速器4XV的替选方案可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，该变速器4XVI基本上相应于图18的变速器4XV，不同的是，在变速器4XVI的齿轮组9X中，切换元件C在被操纵情况下将第一行星齿轮组11的第一元件13抗相对转动地与第一驱动轴19‘连接，这相应地也导致第一行星齿轮组11的第一元件13与第一行星齿轮组11的第二元件15的抗相对转动连接。由于第一行星齿轮组11的伴随联锁，使得第一驱动轴19‘抗相对转动地与第二驱动轴20‘连接，第二驱动轴持续抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第三元件17处于连接。
此外，切换元件C在当前不与切换元件B组合成切换装置，而是轴向布置在第一行星齿轮组11与切换元件E之间。在此，切换元件C和E轴向紧挨着，以及径向处于相同的高度上，并组合成切换装置28，经由其操纵元件，可以将要么是切换元件C要么是切换元件E从中立位置操纵出来。相反，切换元件B现在作为单个切换元件存在。在其他方面，根据图19的实施方式相应于根据图18的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图20展示了根据本发明第十八实施方式的变速器4XVII的示意性的视图，该变速器作为图18的变速器4XV的替选方案可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，该变速器4XVII基本上相应于图18中的变体，其中，与图18的变速器4XV不同的是，在变速器4XVII的齿轮组9XI中，切换元件C在操纵状态下将第一行星齿轮组11的第一元件13与第二驱动轴20‘进而是第一行星齿轮组11的第三元件17抗相对转动地连接。这再次导致第一行星齿轮组11的联锁，由此，第二驱动轴20‘抗相对转动地与第一驱动轴19‘连接，该驱动轴持续抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第二元件15处于连接。切换元件C在此轴向布置在第一行星齿轮组11与切换元件E之间，其中，切换元件C在此与切换元件E组合成切换装置28。在该切换装置28中，在此经由共同的操纵元件可以将要么是切换元件C要么是切换元件E从中立位置操纵出来。相反，切换元件B现在被实施为单个切换元件。在其他方面，根据图20的实施方式相应于根据图18的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图21示出了变速器4XVIII的示意图，该变速器根据本发明的第十九设计可行方案设计，并且同样可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。该设计可行方案在此很大程度上相应于图18中的变体，其中，与变速器4XVIII的齿轮组9XII不同的是，切换元件D在操纵状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18抗相对转动地与第二驱动轴20‘连接。由此，第二行星齿轮组12的第三元件18于是也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接，从而使第二行星齿轮组12随后联锁。该联锁导致第二驱动轴20‘与输出轴21‘的抗相对转动连接。如前所述，切换元件D与切换元件A组合成切换装置27，其中，与根据图18的变体相比，两个切换元件A和D轴向放置在第二行星齿轮组12的高度上并径向围绕该第二行星齿轮组。在其他方面，根据图21的实施方式相应于根据图18的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图22展示了变速器4XIX的示意性的视图，该变速器根据本发明的第二十设计可行方案实现并且同样代替图18中的变速器4XV可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，该设计可行方案在很大程度上相应于根据图18的变体，唯一不同的是，在变速器4XIX的齿轮组9XIII中，切换元件D现在在被操纵情况下提供了第二驱动轴20‘与输出轴21‘之间的抗相对转动连接，因此也提供了第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间的抗相对转动连接。后者相应地导致了第二行星齿轮组12的联锁。在当前，切换元件D在此不再与切换元件A组合成切换装置，而是轴向布置在第二行星齿轮组12与输出轴21‘的联接位置25‘之间。此外，切换元件A轴向放置在第二行星齿轮组12的高度上并径向围绕该第二行星齿轮组。在其他方面，根据图22的实施方式相应于根据图18的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图23示出了变速器4XX的示意图，该变速器根据本发明的第二十一设计可行方案设计并且同样可以被用于图17中的机动车驱动系1‘汇总。在此，该变速器4XX基本上相应于图18中的变速器4XV，不同的是，在变速器4XX的齿轮组9XIV中，第一行星齿轮组11的第一元件13现在持续抗相对转动地与变速器壳体8处于连接并因此持久地固定。此外，第一行星齿轮组11的第三元件17现在并不持续抗相对转动地与电机10的转子24进而是与第二驱动轴20‘和第二行星齿轮组12的第一元件14连接，而是只有在切换元件E被操纵情况下才构成抗相对转动的连接。在这方面，切换元件E在该情况下被实现为离合器。在其他方面，根据图23的设计方案相应于根据图18的变体，从而参考在这方面所描述的内容。
图24展示了根据本发明第二十二实施方式的变速器4XXI的示意性的视图，该变速器作为图18的变速器4XV的替选方案可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，该变速器4XXI基本上相应于图23中的前述变体，其中，与图23的变速器4XX不同的是，在变速器4XXI的齿轮组9XV中，切换元件D在闭合状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18与第二驱动轴20‘抗相对转动地连接，由此，第二行星齿轮组12的第三元件18于是也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接。这导致了第二行星齿轮组12的联锁，并且相应地也导致第二驱动轴20‘与输出轴21‘的抗相对转动连接。如前所述，切换元件A和D在此组合成切换装置27，其中，该切换装置27现在轴向设置在第二行星齿轮组12的高度上并在径向围绕该第二行星齿轮组。在其他方面，根据图24的实施方式相应于根据图23的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图25示出了变速器4XXII的示意图，该变速器根据本发明的第二十三设计可行方案设计并且同样可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。该设计可行方案在此同样在最大程度上相应于图23中的变体，不同的是，在变速器4XXII的齿轮组9XVI中，切换元件D在被操纵情况下在第二驱动轴20‘与输出轴21‘之间进而也在第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间带来抗相对转动的连接。后者相应地导致了第二行星齿轮组12的联锁。此外，在当前，切换元件D在此不再与切换元件A组合成切换装置，而是作为单个切换元件轴向布置在第二行星齿轮组12与输出轴21‘的联接位置25‘之间。相反，切换元件A轴向放置在第二行星齿轮组12的高度上并径向围绕该第二行星齿轮组。在其他方面，根据图25的实施方式相应于根据图23的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图26展示了根据本发明的第二十四实施方式的变速器4XXIII的示意性的视图，其中，该变速器4XXIII代替图18的变速器4XV同样可以被用于图17的机动车驱动系1‘中。在此，该变速器4XXIII基本上相应于图18所示的变体，其中，与图18的变速器4XV不同的是，在变速器4XXIII的齿轮组9XVII中，第一行星齿轮组11的第一元件13持续抗相对转动地与变速器壳体8连接并因此持久地固定。此外，第一行星齿轮组11的第二元件15现在并不持久抗相对转动地与第一驱动轴19‘处于连接，而是只有通过操纵切换元件E情况下才抗相对转动地与第一驱动轴19‘连接。切换元件E在此被实施为离合器并轴向设置在第一行星齿轮组11与切换装置26之间。在此，切换元件E同样轴向位于电机10的高度上以及位于该电机径向内部。在其他方面，根据图26的实施方式相应于根据图18的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图27示出了根据本发明第二十五设计可行方案的变速器4XXIV的示意图，该变速器作为图18的变速器4XV替选可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，该变速器4XXIV基本上相应于前述图26的变体，其中，与图26的变速器4XXIII不同的是，在齿轮组9XVIII中，切换元件D在闭合状态下将第二行星齿轮组12的第三元件18与第二驱动轴20‘抗相对转动地连接，由此第二行星齿轮组12的第三元件18也抗相对转动地与第二行星齿轮组12的第一元件14处于连接。这通过第二行星齿轮组12的联锁导致第二驱动轴20‘与输出轴21‘抗相对转动连接。如上述，切换元件A和D在此组合成切换装置27，其中，但两个切换元件A和D现在轴向布置在第二行星齿轮组12的高度并径向围绕第二行星齿轮组12。在其他方面，根据图27的实施方式相应于根据图26的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
此外，图28展示了变速器4XXV的示意图，该变速器根据本发明第二十六设计可行方案设计并且同样可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。该设计可行方案在此同样基本上相应于图26所示的变体，其中，不同的是，在变速器4XXV的齿轮组9XVIII中，切换元件D在被操纵情况下在第二驱动轴20‘与输出轴21‘之间进而也在第二行星齿轮组12的第一元件14与第二元件16之间带来抗相对转动的连接。后者也导致了第二行星齿轮组12的联锁。在当前，切换元件D在此不再与切换元件A组合成切换装置，而是作为单个切换元件轴向布置在第二行星齿轮组12与输出轴21的联接位置25‘之间。切换元件A也作为单个切换元件实现，其中，该切换元件现在轴向布置在第二行星齿轮组12的高度上并径向围绕该第二行星齿轮组。在其他方面，根据图28的实施方式相应于根据图26的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图29至图32示出了变速器4XXVI至4XIX的根据本发明的另外的实施方式，这些变速器同样详细地可以被用于图17中的机动车驱动系1‘中。在此，在变速器4XXVI至4XIX中分别附加地设置有另外的电机29，电机由定子30和转子31组成。另外的电机29在此分别与驱动轴19‘和20‘以及输出轴21‘同轴放置，并且可以一方面作为电动马达运行，以及另一方面作为发电机运行。电机28的定子30被持续地固定在变速器壳体8上，而转子31持续地与第一驱动轴19‘耦接，由此，在变速器4XXVI至4XIX在图17中的机动车驱动系1‘内的各自应用中，还与前置的驱动机2处于持久地耦接。根据图29的变速器4XXVI在其他方面相应于根据图18的变速器4XV，根据图30的变速器4XXVII在其他方面相应于根据图23的变速器4XX，而根据图32的变速器4XXIX在其他方面相应于根据图26的变速器4XXIII。在此，在根据图29、30和32的变体中，另外的电机29分别轴向设置在第一驱动轴19‘的联接位置22与第一行星齿轮组11之间，并且转子31与第一驱动轴19‘刚性连接。
而根据图31的变速器4XXVIII基本上相应于根据图23的变体，其中，作为特殊性，另外的电机29的转子31在此直接抗相对转动地与第一行星齿轮组11的第三元件17连接。由此，另外的电机29的转子31经由第一行星齿轮组11持久地与第一驱动轴19‘耦接，这是因为第一行星齿轮组11的第一元件13是持久地固定的，并且第一行星齿轮组11的第二元件15持续抗相对转动地与第一驱动轴19‘连接。由此，第一行星齿轮组11作为用于另外的电机29与第一驱动轴19‘的耦接的前置传动比起作用。另外的电机29在此轴向放置在第一行星齿轮组11的高度上，其中，第一行星齿轮组11在此布置在另外的电机29径向内部。相反，电机10现在轴向位于第二行星齿轮组12高度上，第二行星齿轮组放置电机10径向内部。此外，切换元件E轴向布置在第一行星齿轮组11与第二行星齿轮组12之间。在其他方面，根据图31的实施方式相应于根据图23的变体，从而参考在这方面已经描述的内容。
图33中以表格形式示出了图2至图16和图18至图32的变速器4至4XXIX的示例性的切换图。可以看出，在此，在第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间可以实现总共四个挡V1至V4，其中，在切换图的列中用X分别标注了切换元件A、B、C、D和E中的哪个在挡V1至V4中的哪个内分别是闭合的。在挡V1至V4中的每个内，在此分别闭合了切换元件A、B、C、D和E中的两个。
在图33中可以看出，通过操纵切换元件A和切换元件C切换到在第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间的第一挡V1，其中，通过闭合切换元件A和切换元件E得到在第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间的第二挡V2。然后，通过闭合切换元件A和B以第一变体V3.1表现出在第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间的第三挡。此外，还可以通过操纵切换元件B和切换元件D以第二变体V3.2切换到第三挡，通过闭合切换元件B和切换元件E以第三变体V3.3切换到第三挡，通过操纵切换元件C和切换元件D以第四变体V3.4切换到第三挡，以及通过闭合切换元件B和切换元件C以第五变体V3.5切换到第三挡。此外，通过操纵切换元件D和E得到在第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间的第四挡V4。
在变速器4至4XXIX中还可以经由电机10实现纯电动运行：因此，纯电动行驶可以在第一挡E1中进行，该第一挡在第二驱动轴20或20‘与输出轴21或21‘之间起作用，并且为了表现出该挡，如从图33可以看出，切换元件A转移到闭合状态中。因此在切换元件A的闭合状态下，电机10经由第二行星齿轮组12以恒定传动比与输出轴21或21‘连接，其中，第一挡E1的传动比相当于第一挡V1的传动比。
以有利的方式，从第一挡E1出发，上游的驱动机2可以在挡V1、V2或V3.1中任一个挡中起动，这是因为切换元件A在这些挡的每个内也是闭合的。就这点而言，可以顺畅地从电动行驶转移到纯粹的经由驱动机2的行驶。因为反过来说，因此电机10也可以分别在以挡V1、V2和V3.1行驶中接入，所以经由电机10可以在挡V1、V2和V3.1中的任一个挡中以其电动马达式的运行有针对性地馈入附加的驱动力矩，或者电机10在其再生运行中被用来制动机动车辆。
此外，也可以在第二驱动轴20或20‘和输出轴21或21‘之间切换用于纯电动运行的第二挡E2，为此，切换元件D必须被操纵。由此，第二驱动轴20或20‘直接抗相对转动地与输出轴21或21‘连接，从而可以进行从第二驱动轴20或20‘到输出轴21或21‘的直接传输。该挡的传动比在此相当于第一驱动轴19或19‘与输出轴21或21‘之间起作用的第三挡的传动比。
从挡E2出发，上游的驱动机2可以在挡V3.2、V3.4和V4中的一个挡内起动，这是因为切换元件D也在这些挡中分别被操纵。在这方面，在此也可以顺畅地从纯电动行驶转移到经由驱动机2进行的行驶中。反过来，在挡V3.2、V3.4和V4中的一个挡中，电机10可以在电动马达式运行中有针对性地馈入附加的驱动力矩，或者在再生运行中提供对机动车的制动。
挡E1和E2可以分别用于纯电动行驶，其中，在此根据经由电机10引入的转动方向，能代表前进行驶或倒退行驶。在电机10的再生运行中，还可以在产生电流(发电)情况下实现对机动车的有针对性的制动。
尽管切换元件A、B、C、D和E分别实施为形状锁合的切换元件，但在第一挡V1与第二挡V2之间、第二挡V2与第三挡的第一变体V3.1之间以及在第三挡的第二变体3.2与第四挡V4之间的各自的切换可以分别在负载下实现。其原因是，切换元件A参与了挡V1、V2和V3.1，以及切换元件D参与了挡V3.2和V4，从而在切换过程中可以分别经由电机10支持输出。在此，在第三挡中执行在两个变体V3.1和V3.2之间的转换。切换时的同步可以通过对上游的驱动机2的相应调节来实现，从而使得要分别设计的切换元件可以在无负载的情况下断开，并且随后要闭合的切换元件可以在无负载的情况下闭合。
此外，通过闭合切换元件C可以实现充电或启动功能。因此在切换元件C的闭合状态下，电机10直接抗相对转动地与第一驱动轴19或19‘耦接，并因此与驱动机2耦接。然而，同时，在此与输出轴21或21‘没有力锁合，其中，第一驱动轴19或19‘和第二驱动轴20或20‘在此以相同转速运转。在电机10的再生运行中，在此可以经由驱动机2对电能存储器进行充电，而在电机10的电动马达式运行中，经由电机10能实现对驱动机2的启动。
同样，在切换元件E的闭合状态下，也可以实现充电或启动功能，在其中，第一驱动轴19或19‘和第二驱动轴20或20‘经由第一行星齿轮组11彼此耦接。这此在电机10的再生运行中也可以经由驱动机2对电能存储器进行充电，而在电机10的电动马达式运行中，驱动机2的启动能经由电机10表现出。
最后，电机10的降速仍可以设计成机械式或混合动力式运行：在从挡V2到挡V3.1进行经由电机10转矩支持的切换之后，或者在挡V3中进行驱动机2的起动之后得到在挡V3.1中的混合动力行驶。为了在较高的行驶速度情况下降低第三挡的电机10的转动，可以从第三挡的第一变体V3.1转换到第三挡的第二变体V3.2中，在该第二变体中，转子24具有较低的转速。在此，该转换以维持经由驱动机2的牵引力来进行。于是挂出无负载的切换元件A并同样挂入无负载的切换元件D，其中，转速调整分别通过对电机10的转速调节来进行。
此外，如果设置有另外的电机29，基于该电机与上游的驱动机2的持久地耦接，经由该电机29在任何时候都可以实现在电机29的电动马达时运行中对驱动机2的起动，或者可以实现在电机29的再生运行中的发电。在后一种情况下由此也可以实现串行运行，在其中，另外的电机28通过经由驱动机2的驱动产生电流，该电流通过电机10被用于在挡E1或E2中的一个挡内的纯电动行驶。
最后，图34和图35示出了变速器4至4XXIX在接入电机10方面的修改可行方案。在此，电机10不再与第二驱动轴20或20‘同轴布置，而是与第二驱动轴20或20‘轴线错开。
在此，在根据图18的变体的情况下，耦接经由两个传动级实现，这两个传动级作为直齿轮级32和33实现。第二驱动轴20或20‘在此承载第一直齿轮级32的直齿轮34，由此，直齿轮34与中间齿轮35持久地处于啮合，并与该中间齿轮共同形成第一直齿轮级32。此外，中间齿轮35通过如下方式是直齿轮级33的一部分，即，它除了与直齿轮34咬合之外，还与直齿轮级33的另外的直齿轮36咬合。然后，直齿轮36抗相对转动地设置在电机10的转子轴37上。
即使在根据图35修改可能的情况下，第二驱动轴20或20‘也与轴线错开的电机10的转子轴37耦接，其中，在该情况下经由形式为牵引传动件38的传动级来实现。在此，该牵引传动件38尤其是链条传动件。
根据图34和35的修改可行方案也可以以类似的方式用于另外的电机29轴线错开地接驳到第一驱动轴19或19‘或第一行星齿轮组11的第三元件17上。
借助根据本发明的设计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
1、1‘ 机动车驱动系
2 驱动机
3 扭振阻尼器
4至4XXIX 变速器
5 差速器
6 驱动轮
7 驱动轮
8 变速器壳体
9至9XVI 齿轮组
10 电机
11 第一行星齿轮组
12 第二行星齿轮组
13 第一行星齿轮组的第一元件
14 第二行星齿轮组的第一元件
15 第一行星齿轮组的第二元件
16 第二行星齿轮组的第二元件
17 第一行星齿轮组的第三元件
18 第二行星齿轮组的第三元件
19，19‘ 第一驱动轴
20，20‘ 第二驱动轴
21，21‘ 输出轴
22 联接位置
23 定子
24 转子
25，25‘ 联接位置
26 切换装置
27 切换装置
28 切换装置
29 电机
30 定子
31 转子
32 直齿轮级
33 直齿轮级
34 直齿轮
35 中间齿轮
36 直齿轮
37 转子轴
38 牵引传动件
V1至V4 挡
E1和E2 挡
A 切换元件
B 切换元件
C 切换元件
D 切换元件
E 切换元件。

Claims (19)

1.用于机动车的变速器(4至4XXIX)，所述变速器包括电机(10)、第一驱动轴(19；19‘)、第二驱动轴(20；20‘)、输出轴(21；21‘)、以及第一行星齿轮组(11)和第二行星齿轮组(12)，其中，所述第一驱动轴(19；19‘)被设立成用于将所述变速器(4至4XXIX)与所述机动车的驱动机(2)连接，其中，所述行星齿轮组(11、12)分别具有各自的第一元件(13，14)、各自的第二元件(15、16)和各自的第三元件(17、18)，其中，设置有第一切换元件(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)，并且其中，所述电机(10)的转子(24)与所述第二驱动轴(20；20‘)处于连接，其特征在于，
-所述第二驱动轴(20；20‘)抗相对转动地与所述第二行星齿轮组(12)的第一元件(14)连接，
-所述输出轴(21；21‘)抗相对转动地与所述第二行星齿轮组(12)的第二元件(16)处于连接，
-所述第二行星齿轮组(12)的第三元件(18)能经由所述第一切换元件(A)固定，
-所述第一驱动轴(19；19‘)和所述输出轴(21；21‘)能经由所述第二切换元件(B)抗相对转动地彼此连接，
-所述第一驱动轴(19；19‘)能经由所述第三切换元件(C)被置于抗相对转动地与所述第二驱动轴(20；20‘)连接，
-所述第二行星齿轮组(12)的元件(14、16、18)中的两个元件能借助所述第四切换元件(D)抗相对转动地彼此连接，
-并且在所述第一行星齿轮组(11)中，存在所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)与抗相对转动的结构元件的第一耦接，所述第一行星齿轮组(11)的第二元件(15)与所述第一驱动轴(19；19‘)的第二耦接，以及所述第一行星齿轮组(11)的第三元件(17)与所述第二驱动轴(20；20‘)的第三耦接，其中，这三个耦接中的两个耦接作为持久地抗相对转动的连接存在，而对于余下那个耦接，能借助所述第五切换元件(E)建立抗相对转动的连接。
2.根据权利要求1所述的变速器(4至4IV；4XI；4XV至4XIX；4XXVI)，其特征在于，所述第一行星齿轮组(11)的第二元件(15)抗相对转动地与所述第一驱动轴(19；19‘)连接，并且所述第一行星齿轮组(11)的第三元件(17)抗相对转动地与所述第二驱动轴(20；20‘)处于连接，而所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)能经由所述第五切换元件(E)固定在抗相对转动的结构元件上。
3.根据权利要求2所述的变速器(4至4IV；4XI；4XV至4XIX；4XXVI)，其特征在于，所述第三切换元件(C)在操纵状态下将所述第一行星齿轮组(11)的第二元件(15)和第三元件(17)抗相对转动地彼此连接，或将所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)和第二元件(15)置于抗相对转动地彼此连接，或将所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)和第三元件(17)抗相对转动地彼此连接。
4.根据权利要求1所述的变速器(4V至4VII；4XII；4XIII；4XX至4XXII；4XXVII；4XXVIII)，其特征在于，所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)是固定的，并且所述第一行星齿轮组(11)的第二元件(15)抗相对转动地与所述第一驱动轴(19；19‘)处于连接，而所述第一行星齿轮组(11)的第三元件(17)能借助所述第五切换元件(E)抗相对转动地与所述第二驱动轴(20；20‘)连接。
5.根据权利要求1所述的变速器(4VIII至4X；4XIV；4XXIII至4XXV；4XXIX)，其特征在于，所述第一行星齿轮组(11)的第一元件(13)是固定的，并且所述第一行星齿轮组(11)的第三元件(17)抗相对转动地与所述第二驱动轴(20；20‘)处于连接，而所述第一行星齿轮组(11)的第二元件(15)能经由所述第五切换元件(E)与所述第一驱动轴(19；19‘)抗相对转动地连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，所述第四切换元件(D)在操纵状态下将所述第二行星齿轮组(12)的第一元件(14)和第二元件(16)抗相对转动地彼此连接，或将所述第二行星齿轮组(12)的第一元件(14)和第三元件(18)置于抗相对转动地彼此连接，或将所述第二行星齿轮组(12)的第二元件(16)和第三元件(18)抗相对转动地彼此连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，
-通过操纵所述第一切换元件(A)和所述第三切换元件(C)得到在所述第一驱动轴(19；19‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第一挡(V1)，
-通过闭合所述第一切换元件(A)和所述第五切换元件(E)得到在所述第一驱动轴(19；19‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第二挡(V2)，
-通过闭合所述第一切换元件(A)和所述第二切换元件(B)以第一变体(V3.1)，通过闭合所述第二切换元件(B)和所述第四切换元件(D)以第二变体(V3.2)，通过闭合所述第二切换元件(B)和所述第五切换元件(E)以第三变体(V3.3)，通过操纵所述第三切换元件(C)和所述第四切换元件(D)以第四变体(V3.4)，及通过操纵所述第二切换元件(B)和所述第三切换元件(C)以第五变体(V3.5)得到在所述第一驱动轴(19；19‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第三挡，
-以及通过闭合所述第四切换元件(D)和所述第五切换元件(E)得到在所述第一驱动轴(19；19‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第四挡(V4)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，
-通过闭合所述第一切换元件(A)得到在所述第二驱动轴(20；20‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第一挡(E1)，
-以及通过操纵所述第四切换元件(D)得到在所述第二驱动轴(20；20‘)与所述输出轴(21；21‘)之间的第二挡(E2)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，所述切换元件(A、B、C、D、E)中的一个或多个切换元件分别作为形状锁合的切换元件实现。
10.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，各行星齿轮组(11、12)分别被设计为负行星齿轮组，其中，各自的行星齿轮组(11、12)的各自的第一元件(13，14)是各自的太阳轮，各自的行星齿轮组(11、12)的各自的第二元件(15、16)是各自的行星架，以及各自的行星齿轮组(11、12)的各自的第三元件(17、18)是各自的齿圈。
11.根据前述权利要求中任一项所述的变速器，其特征在于，各自的行星齿轮组设计为正行星齿轮组，其中，各自的行星齿轮组的各自的第一元件是各自的太阳轮，各自的行星齿轮组的各自的第二元件是各自的齿圈，以及各自的行星齿轮组的各自的第三元件是各自的行星架。
12.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4XXIX)，其特征在于，所述电机(10)的转子(24)与所述第二驱动轴(20；20‘)刚性连接，或经由至少一个传动比级与所述第二驱动轴(20；20‘)处于连接。
13.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4XI至4XIV；4XXVI至4XXIX)，其特征在于，还设置另外的电机(29)，所述另外的电机的转子(31)与所述第一驱动轴(19；19‘)刚性连接或经由至少一个传动比级与所述第一驱动轴(19；19‘)耦接。
14.根据权利要求4和根据权利要求13所述的变速器(4XIII；4XXVIII)，其特征在于，所述另外的电机(29)的转子(31)抗相对转动地与所述第一行星齿轮组(11)的第三元件(17)连接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4至4“‘；4V；4VI；4VIII；4IX；4XI至4XIV；4XV至4XVIII；4XX；4XXI；4XXIII；4XXIV；4XXVI至4XXIX)，其特征在于，所述第一切换元件(A)和所述第四切换元件(D)组合成切换装置(27)，给所述切换装置配属有操纵元件，其中，经由所述操纵元件能将一方面是所述第一切换元件(A)和另一方面是所述第四切换元件(D)从中立位置操纵出来。
16.根据前述权利要求中任一项所述的变速器(4；4“‘至4XV；4XVIII至4XXIX)，其特征在于，所述第二切换元件(B)和所述第三切换元件(C)组合成切换装置(26)，给所述切换装置配属有操纵元件，其中，经由所述操纵元件能将一方面是所述第二切换元件(B)和另一方面是所述第三切换元件(C)从中立位置操纵出来。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的变速器(4‘；4“；4XVI；4XVII)，其特征在于，所述第三切换元件(C)和所述第五切换元件(E)组合成切换装置(28)，给所述切换装置配属有操纵元件，其中，经由所述操纵元件能将一方面是所述第三切换元件(C)和另一方面是所述第五切换元件(E)从中立位置操纵出来。
18.用于混合动力车辆或电动车辆的机动车驱动系(1；1‘)，所述机动车驱动系包括根据权利要求1至17中任一项或多项所述的变速器(4至4XXIX)。
19.用于运行根据权利要求1至17中任一项所述的变速器(4至4XXIX)的方法，其特征在于，为了表现出充电运行或启动运行，只闭合所述第三切换元件(C)或只闭合所述第五切换元件(E)。
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