技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于机动车的变速器以及一种用于具有这种变速器的机动车的动力总成系统。变速器在此尤其是称为多级变速器，在其中可在变速器的
驱动轴和从动轴之间通过切换元件优选自动切换多个挡位、即固定
传动比。切换元件在此例如是
离合器或
制动器。这种变速器主要用于机动车中，以便以适合的方式使驱动单元的转速和
扭矩输出特性适应车辆的行驶阻力。
背景技术
[0002]
专利申请DE19912480A1说明一种可自动切换的机动车变速器，其具有三个单
行星架行星
齿轮组、用于切换六个前进挡和一个倒挡的三个制动器以及两个离合器并且具有驱动轴和从动轴。所述驱动轴与第二
行星齿轮组的
太阳轮直接连接，并且能够通过第一离合器与第一行星齿轮组的太阳轮连接以及通过第二离合器与第一行星齿轮组的行星架连接。第一行星齿轮组的太阳轮能够通过第一制动器、第一行星齿轮组的行星架能够通过第二制动器并且第三行星齿轮组的太阳轮能够通过第三制动器与壳体连接。第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈连接。第二行星齿轮组的行星架与第三行星齿轮组的齿圈连接。第一行星齿轮组的齿圈与第三行星齿轮组的行星架以及与从动轴连接。附加地，
单向离合器能够被使用在变速器的每个
位置上，例如在轴与壳体之间。
[0003] 专利申请DE10162873A1在图3中示出以行星结构方式的多级变速器，其结构非常类似于上面列举的变速器。从动轴与第二行星齿轮组的太阳轮之间的直接连接由可切换连接替代，其方式为提供附加的离合器。
发明内容
[0004] 本发明的任务是，进一步改进在
现有技术中已知的变速器，从而至少七个前进挡可供使用。
[0005] 该任务通过
权利要求1的特征来解决。有利的实施方案由
从属权利要求、
说明书以及
附图给出。
[0006] 按照本发明的变速器具有驱动轴、从动轴、三个行星齿轮组以及六个切换元件。行星齿轮组包括太阳轮、行星架和齿圈。在行星架上可旋转地支承有行星齿轮，这些行星齿轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部
啮合。负传动比齿轮组是指包括行星架、太阳轮和齿圈的行星齿轮组，在行星架上可旋转地支承有行星齿轮，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也与齿圈的齿部啮合，由此当太阳轮在行星架固定的情况下旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的旋转方向旋转。正传动比齿轮组与刚才所描述的负传动比齿轮组的区别在于，正传动比齿轮组包括内侧和外侧的行星齿轮，所述行星齿轮可旋转地支承在行星架上。在此，内侧行星齿轮的齿部一方面与太阳轮的齿部并且另一方面与外侧行星齿轮的齿部啮合。此外，外侧
行星轮的齿部与齿圈的齿部啮合。这导致在行星架固定时齿圈和太阳轮沿相同的旋转方向旋转。
[0007] 三个行星齿轮中的每个行星齿轮具有第一、第二和第三元件。所述第一元件始终由相应行星齿轮组的太阳轮构成。在负传动比齿轮组的构形中，所述第二元件由相应行星齿轮组的行星架构成，并且所述第三元件由相应行星齿轮组的齿圈构成。在正传动比齿轮组的构形中，所述第二元件由相应行星齿轮组的齿圈构成，并且所述第三元件由相应行星齿轮组的行星架构成。在当前变速器中尤其是第二行星齿轮组适合于构成为负传动比齿轮组或正传动比齿轮组。如果负传动比齿轮组由正传动比齿轮组替换，则除元件(行星架和齿圈)的连接改变以外，固定传动比的绝对值可以提高数值1，以便实现相同的传动效果。
[0008] 所述从动轴与第一行星齿轮组的第三元件以及与第三行星齿轮组的第二元件永久地连接。第一行星齿轮组的第二元件与第三行星齿轮组的第三元件永久地连接。
[0009] 所述变速器具有第一耦合和第二耦合。所述第一耦合存在于第三行星齿轮组的第一元件与变速器的不可旋转的构件、例如变速器壳体之间。所述第二耦合存在于第二行星齿轮组的第二元件与第三行星齿轮组的第三元件之间。所述两个耦合中的一个耦合通过永久不可相对旋转的连接形成，而两个耦合中剩余的耦合通过借助第一切换元件可切换的连接形成。因此，通过闭合第一切换元件能够实现在第三行星齿轮组的各元件之间的转矩传递。
[0010] 通过闭合第二切换元件，第一行星齿轮组的第二元件能被固定成不可旋转的。通过闭合第三切换元件，第一行星齿轮组的第一元件能被固定成不可旋转的。通过闭合第四切换元件，驱动轴可与第二行星齿轮组的第二元件连接。通过闭合第五切换元件，驱动轴可与第二行星齿轮组的第一元件连接。通过闭合第六切换元件，第二行星齿轮组的第一元件可与第一行星齿轮组的第一元件连接。
[0011] 具有各个变速器元件的所述按照本发明配置的变速器能够实现形成七个前进挡，这接下来将详细描述。此外，这种变速器具有紧凑的结构、小的构件
载荷以及良好的啮合效率。
[0012] 通过选择性地闭合六个切换元件中的三个切换元件可构成在驱动轴与从动轴之间的七个前进挡。所述第一前进挡通过闭合第一切换元件、第二切换元件和第五切换元件形成。所述第二前进挡通过闭合第一切换元件、第三切换元件和第五切换元件形成。所述第三前进挡通过闭合第一切换元件、第五切换元件和第六切换元件形成。所述第四前进挡通过闭合第一切换元件、第四切换元件以及六个切换元件中的另外一个切换元件、即第二、第三、第五或第六切换元件形成。因此存在四种形成第四前进挡的可能性。通过闭合第一和第四切换元件已经限定在驱动轴与从动轴之间的转速比。通过闭合另一个切换元件也确定第一和第二行星齿轮组的各元件的转速比。所述第五前进挡通过闭合第四切换元件、第五切换元件和第六切换元件形成。所述第六前进挡通过闭合第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件形成。所述第七前进挡通过闭合第三切换元件、第四切换元件和第六切换元件形成。由此，在合适地选择行星齿轮组的定轴传动比时实现良好地适合应用于机动车的传动比顺序。此外，两个相邻的前进挡始终具有两个在这两个所述挡位中闭合的切换元件。这简化了换挡过程并且缩短了在相邻的前进挡之间的换挡持续时间。因为第一切换元件和第五切换元件至少在第一至第三前进挡中闭合，所以该换挡示意图能够实现在前三个前进挡中的每个前进挡之间的这种简化的换挡过程。所述形成第四前进挡的四种可能性中优选是如下的变型方案：在该变型方案中第五切换元件参与形成第四前进挡。由此，在第三和第四前进挡之间的换挡过程时以及在第四和第五前进挡之间的换挡过程时所述第五切换元件可以保持闭合。
[0013] 原理上，六个切换元件中的每个切换元件可以构造成形
锁合的切换元件、即例如构造成
牙嵌式离合器，或构造成力锁合的切换元件、即例如构造成片式离合器。优选地，第二切换元件和/或第五切换元件构造成形锁合的切换元件。形锁合的切换元件在闭合状态中通过形锁合建立连接并且在打开状态中以比力锁合切换元件更低的拖曳损失为特征。通过在打开状态中低的拖曳损失进一步提高变速器的效率，尤其是因为如果第二切换元件没有对形成第四前进挡有贡献的话，第二切换元件仅在七个前进挡中的第一前进挡中必须闭合。在该变速器应用在机动车动力总成系统中时，第二切换元件因此在大部分情况下是打开的。机动车动力总成系统的机械效率可以利用这样构造的变速器相应地得以改进。根据一种备选的实施形式，所述第二和/或第五切换元件也可以构造为力锁合的切换元件、例如构造为
钢-钢元件(Stahl-Stahl-Element)，在该钢-钢元件中彼此相关联的摩擦面具有高
摩擦系数。第二和/或第五切换元件也可以构造为带式制动器。
[0014] 根据第一种实施形式，驱动轴和从动轴的外部
接口彼此同轴地并且在变速器的彼此对置的轴向端部上设置。在此，三个行星齿轮组中所述第三行星齿轮组具有距驱动轴的外部接口最大的轴向距离。这种布置尤其是适合于将所述变速器应用于具有平行于机动车行驶方向定向的动力总成系统的机动车中。
[0015] 根据第二种实施形式，驱动轴和从动轴的外部接口设置成彼此同轴的，其中，三个行星齿轮组中在此第三行星齿轮组具有距驱动轴的外部接口最短的轴向距离。在此，从动轴的外部接口具有齿部，该齿部与一个轴的齿部啮合，该轴与变速器的
主轴轴线平行地设置。在所述轴上例如可以设置有动力总成系统的车桥
差速器。这种布置结构尤其是适合于将所述变速器应用于具有横向于机动车行驶方向定向的动力总成系统的机动车中。
[0016] 根据一种可能的实施方案，所述变速器具有第七切换元件。所述第七切换元件可以设置在两个不同的作用连接上：通过闭合第七切换元件，第一行星齿轮组的第一元件可与第二行星齿轮组的第二元件或与第一行星齿轮组的第二元件连接。通过第七切换元件可在驱动轴与从动轴之间接通八个前进挡，如接下来详细阐述的那样。
[0017] 通过选择性地闭合七个切换元件中的三个切换元件可在驱动轴与从动轴之间构成八个前进挡。第一前进挡通过闭合第一切换元件、第二切换元件和第五切换元件形成。第二前进挡通过闭合第一切换元件、第三切换元件和第五切换元件形成。第三前进挡通过闭合第一切换元件、第五切换元件和第七切换元件形成。现在第四前进挡通过闭合第一切换元件、第五切换元件和第六切换元件形成。第五前进挡通过闭合第一切换元件、第四切换元件和七个切换元件中的另外一个切换元件、即第二、第三、第五、第六或第七切换元件形成。因此存在形成第四前进挡的五种可能性。通过闭合第一和第四切换元件已经限定在驱动轴与从动轴之间的转速比。通过闭合另一个切换元件也确定第一和第二行星齿轮组的各元件的转速比。现在第六前进挡通过闭合第四至第七切换元件的中的三个切换元件形成。在第六前进挡中所述三个行星齿轮组被闭锁，从而这三个行星齿轮组的各元件具有相同的转速。这可以通过闭合以下切换元件中的三个切换元件实现：第四、第五、第六和第七切换元件。第七前进挡通过闭合第三切换元件、第四切换元件和第五切换元件形成。第八前进挡通过闭合第三切换元件、第四切换元件和第六切换元件形成。形成第六前进挡的四种变型方案中优选如下的变型方案：在该变型方案中第四、第五和第六切换元件闭合。这简化了在第五和第六前进挡之间的、以及在第六和第七前进挡之间的换挡过程。
[0018] 优选地，在驱动轴与从动轴之间的倒挡通过闭合第二切换元件、第五切换元件和第六切换元件形成。因为在第一前进挡中同样第二和第五切换元件闭合，可特别简单地描述在第一前进挡与倒挡之间的切换过程。
[0019] 如果通过闭合第七切换元件，第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第二元件连接，则备选于或补充于所述倒挡在驱动轴与从动轴之间提供第二和/或第三倒挡。所述第二倒挡在此通过闭合第二、第五和第七切换元件形成。所述第三倒挡通过闭合第三、第五和第七切换元件形成。
[0020] 优选地，所述变速器包括具有不旋转的
定子和可旋转的
转子的
电机。在此，所述转子与驱动轴或与第二行星齿轮组的第一元件永久地连接。所述永久连接在此可构成直接连接或通过固定传动比、例如通过附加的行星齿轮组构成，该行星齿轮组的一个元件被固定成不可旋转的。例如，其太阳轮被固定成不可旋转的，其行星架可与驱动轴或与第二行星齿轮组的第一元件连接并且其齿圈可与电机的转子连接，从而转子的转速相比于连接元件增大。变速器的功能性可通过所述电机扩大，从而该变速器适用于混合动力车辆的动力总成系统。将转子连接到驱动轴上允许在混合动力车辆借助电机驱动时使用全部的前进挡。另外，将转子连接到第二行星齿轮组的第一元件上允许变速器的无级运行。
[0021] 所述变速器可以具有连接轴，该连接轴用作与变速器外部的驱动单元、例如
内燃机的接口。所述连接轴可通过
分离离合器与驱动轴连接。备选于此地，所述分离离合器可连同连接轴也设置在变速器的外部。分离离合器作为变速器的组成部分优选沿径向设置在电机的内部、特别优选设置在转子的内部。由此有利于变速器的紧凑构形。通过打开分离离合器，机动车可借助电机在变速器的全部前进挡中被驱动，而没有拖曳变速器外部的驱动单元。分离离合器可以构造成形锁合的或力锁合的切换元件。
[0022] 如果转子连接到第二行星齿轮组的第一元件上，则在具有六个切换元件的变速器的一种实施形式中能够在第二行星齿轮组的第一元件与从动轴之间形成三个可电驱动的前进挡。在此，在三个可电驱动的前进挡的每个前进挡中六个切换元件中的两个切换元件闭合。可电驱动的第一前进挡通过闭合第一切换元件和第二切换元件形成。可电驱动的第二前进挡通过闭合第一切换元件和第三切换元件形成。可电驱动的第三前进挡通过闭合第一切换元件和第六切换元件形成。在三个可电驱动的前进挡之间的换挡过程中，分别仅一个切换元件必须被打开并且一个切换元件被闭合，因为第一切换元件在所有三个可电驱动的前进挡中闭合。这简化了在三个可电驱动的前进挡之间的换挡过程。在所有三个可电驱动的前进挡中，第四和第五切换元件打开，从而没有转矩传输到驱动轴上。因此可以省去在驱动轴与变速器外部的驱动单元之间的分离离合器。
[0023] 此外，也可以在第二行星齿轮组的第一元件与从动轴之间形成可电驱动的倒挡，在该倒挡中第二切换元件和第六切换元件闭合。原理上，从动轴的反向旋转也可以通过连接在第二行星齿轮组的第一元件上的电机实现，其方式为三个可电驱动的前进挡中的一个前进挡被挂入并且转子反向于优选旋转方向被驱动。如果变速器的例如用于操纵所选切换元件和/或用于润滑的液压
流体供应通过由变速器轴驱动的液压流体
泵进行，则所述泵在此也必须在反向旋转时能够提供液压流体。通过形成可电驱动的倒挡，所述泵可以这样被设置，使得该泵始终沿限定的旋转方向被运行。优选地，该泵连接在与第二行星齿轮组的第一元件连接的轴上。
[0024] 如果机动车从电动的行驶运行出发更换成内燃机驱动的运行或混合驱动的运行，则三个可电驱动的挡位中的每个挡位可被更换成适配的前进挡或倒挡，其方式为第五切换元件闭合。通过闭合第五切换元件将可电驱动的倒挡更换成实际的倒挡。通过闭合第五切换元件将可电驱动的第一前进挡更换成第一前进挡。通过闭合第五切换元件将可电驱动的第二前进挡更换成第二前进挡。通过闭合第五切换元件将可电驱动的第三前进挡更换成第三前进挡。通过闭合第四切换元件，也可以从可电驱动的第一、第二或第三前进挡出发切换到第四前进挡。
[0025] 如果转子连接到第二行星齿轮组的第一元件上，并且变速器也具有第七切换元件，则能够在第二行星齿轮组的第一元件与从动轴之间形成至少五个可电驱动的前进挡。在此，在五个可驱动的前进挡的每个前进挡中六个切换元件中的两个切换元件闭合。可电驱动的第一前进挡通过闭合第一切换元件和第二切换元件形成。可电驱动的第二前进挡通过闭合第一切换元件和第三切换元件形成。可电驱动的第三前进挡通过闭合第一切换元件和第七切换元件形成。可电驱动的第四前进挡通过闭合第一切换元件和第六切换元件形成。可电驱动的第五前进挡通过闭合第六切换元件和第七切换元件形成。通过所述两个附加的可电驱动的前进挡，电动驱动的行驶到内燃机驱动的行驶的过渡在高的车辆速度时得以改进，因为从可电驱动的第五前进挡出发通过闭合第四或第五切换元件能够实现到八个前进挡中的第六前进挡的直接换挡过程。
[0026] 如果通过闭合第七切换元件第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第二元件连接，并且转子连接到第二行星齿轮组的第一元件上，则在第二行星齿轮组的第一元件与从动轴之间可形成另外两个可电驱动的倒挡。为此，第七切换元件以及第二或第三切换元件必须闭合。所述另外两个可电驱动的倒挡可以补充或替代之前所述的可电驱动的倒挡。
[0027] 如果转子与第二行星齿轮组的第一元件连接，则可以构成至少一个
叠加运行模式。所述叠加运行模式在此通过闭合第四切换元件以及通过闭合第六或第三切换元件得出。其余的切换元件在此打开。通过闭合第四切换元件，驱动轴与第二行星齿轮组的第二元件连接，从而在驱动轴上预先给定的转速施加在所述元件上。通过预先给定转子转速可确定第二行星齿轮组的第一元件的转速。由此第二行星齿轮组的第三元件的转速被确定并且可无级地变化。通过闭合第六或第三切换元件，施加在第二行星齿轮组的第三元件上的功率被传输到从动轴上。由此从动端转速例如可以在驱动轴的预先给定的转速以及预先给定转子转速时被无级地改变。因此，在该变速器应用在机动车动力总成系统中时也可以形成一种起动过程，而没有将变速器切换元件保持作为在打滑运行中的起动元件。如果通过闭合第七切换元件，第一行星齿轮组的第一元件与第二行星齿轮组的第二元件连接，则通过闭合第四切换元件和第七切换元件得出形成这种叠加运行模式的另一种可能性。
[0028] 原理上，以已知的方式在变速器的上游可设置起动元件、例如
液力变矩器或摩擦离合器。这种起动元件也可以是变速器的集成的组成部分。所述起动元件在变速器应用机动车动力总成系统中时能够实现起动过程，其方式为能够实现在内燃
发动机与从动轴之间的打滑。然而优选地，这种起动元件构造在变速器的内部，其方式为第一切换元件构造为摩擦切换元件。通过第一切换元件的打滑运行能够实现在所有的低前进挡中的起动过程。对于在倒挡中的起动过程，第六切换元件构造为摩擦切换元件。因此可以省去单独的起动元件。如果第五切换元件构造为力锁合的摩擦切换元件，则第五切换元件作为起动元件不仅用于沿前进方向起动而且用于沿倒退方向起动。
[0029] 所述变速器可以是机动车动力总成系统的组成部分。所述动力总成系统除变速器之外也具有内燃机，该内燃机通过扭振
减振器与变速器的驱动轴扭转弹性地连接。在驱动轴与内燃机之间可设有分离离合器，该分离离合器可以是变速器的组成部分。变速器的从动轴与轴减速器起驱动作用地连接，该轴减速器与机动车的
车轮连接。如果变速器具有电机，则动力总成系统能够实现机动车的多种驱动模式。在电动的行驶运行中，机动车由变速器的电机驱动。在内燃机驱动的运行中，机动车由内燃机驱动。在混合驱动的运行中，机动车既由内燃机又由变速器的电机驱动。
[0030] “永久连接”是指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其转速之间的相同的相关性旋转。在两个元件之间的永久连接中不可存在切换元件。因此永久连接不同于可切换的连接。“永久不可相对旋转的连接”是指两个元件之间始终存在的连接并且其连接的元件因此始终具有相同的转速。
[0031] 术语“切换元件的闭合”结合挡位形成理解为这样的过程，在该过程中切换元件这样被操控，使得其在闭合过程结束时传输高扭矩。形锁合切换元件在“闭合”状态中不允许转速差，而在力锁合切换元件中在“闭合”状态下在切换元件半部之间可希望或不希望地形成小的转速差。
附图说明
[0032] 以下借助附图详细描述本发明的各
实施例。在此，相同的和类似的构件设有相同的附图标记。其中：
[0033] 图1至图9分别示出一个根据本发明的第一至第九种实施例的变速器的示意图；
[0034] 图10示出根据第一至第九种实施例的变速器的换挡示意图；
[0035] 图11示出根据本发明的第十种实施例的变速器的示意图；
[0036] 图12示出根据第十种实施例的变速器的换挡示意图；
[0037] 图13和图14分别示出一个根据本发明的第十一和第十二种实施例的变速器的示意图；
[0038] 图15示出根据第十一和第十二种实施例的变速器的换挡示意图；
[0039] 图16至图21分别示出一个根据本发明的第十三至第十七种实施例的具有电机的变速器的示意图；
[0040] 图22和图23示出根据第十七种实施例的变速器的换挡示意图；
[0041] 图24至图27分别示出根据本发明的第十八至第二十一种实施例的变速器的示意图；
[0042] 图28和图29示出根据第二十种和第二十一种实施例的变速器的换挡示意图；以及[0043] 图30示出机动车的动力总成系统的示意图。
具体实施方式
[0044] 图1示意性示出根据本发明第一种实施例的变速器G。该变速器G具有第一行星齿轮组P1、第二行星齿轮组P2和第三行星齿轮组P3。所述三个行星齿轮组P1、P2、P3中的每个行星齿轮组具有第一元件E11、E12、E13、第二元件E21、E22、E23和第三元件E31、E32、E33。所述第一元件E11、E12、E13始终由相应的行星齿轮组P1、P2、P3的太阳轮构成。如果所述行星齿轮组构造为负传动比齿轮组，则第二元件E21、E22、E23由相应的行星齿轮组P1、P2、P3的行星架构成并且第三元件E31、E32、E33由相应的行星齿轮组P1、P2、P3的齿圈构成。在图1中示出的变速器G的实施形式中，行星齿轮组P1、P2、P3构造成负传动比齿轮组。
[0045] 第一行星齿轮组P1的第二元件E21与第二行星齿轮组P2的第三元件E32永久地连接。第二行星齿轮组P2的第二元件E22与第三行星齿轮组P3的第三元件E33永久地连接。第一行星齿轮组P1的第三元件E31与第三行星齿轮组P3的第二元件23永久地连接。从动轴GW2与第三行星齿轮组P3的第二元件E23永久地连接。
[0046] 变速器G具有第一切换元件03、第二切换元件06、第三切换元件07、第四切换元件14、第五切换元件15和第六切换元件57。通过闭合第一切换元件03，第三行星齿轮组P3的第一元件E13被固定成不可旋转的。通过闭合第二切换元件06，第一行星齿轮组P1的第二元件E21固定成不可旋转的。通过闭合第三切换元件07，第一行星齿轮组P1的第一元件E11固定成不可旋转的。通过闭合第四切换元件14，驱动轴GW1与第二行星齿轮组P2的第二元件E22连接。通过闭合第五切换元件15，驱动轴GW1与第二行星齿轮组P2的第一元件E12连接。通过闭合第六切换元件57，第二行星齿轮组P2的第一元件E12与第一行星齿轮组P1的第一元件E11连接。
[0047] 所述变速器G具有多个耦合，其中包括第一耦合V1和第二耦合V2。所述第一耦合V1存在于第三行星齿轮组P3的第一元件E13与变速器G的不可旋转的构件GG、例如变速器壳体之间。所述第二耦合V2存在于第二行星齿轮组P2的第二元件E22与第三行星齿轮组P3的第三元件E33之间。所述两个耦合V1、V2中的一个耦合(在具体的实施例中第二耦合V2)始终由永久不可相对旋转的连接形成。另一个耦合(在给定的实施例中第一耦合V1)通过借助第一切换元件03可切换的连接构成。
[0048] 所述行星齿轮组P1、P2、P3以下面的轴向次序依次相继设置：第一行星齿轮组P1、第二行星齿轮组P2、第三行星齿轮组P3。所述三个行星齿轮组P1、P2、P3沿轴向直接并排地设置，从而六个切换元件03、06、07、14、15、57中没有切换元件设置在所述三个行星齿轮组P1、P2、P3之间。由此得出轴向紧凑的构造。所述六个切换元件03、06、07、14、15、57易于从外部接近，从而简化所述切换元件的操纵。驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A彼此同轴地并且设置在变速器G的彼此对置的端部上。因此，所述变速器G适合应用于平行于机动车行驶方向定向的车辆动力总成系统。驱动轴GW1可以通过外部接口GW1-A与变速器内部的驱动单元连接或被连接。在所述连接中可以设有起动元件，例如液力变矩器或摩擦离合器。这种起动元件也可以是变速器G的组成部分。从动轴GW2可以通过外部接口GW2-A与未示出的轴减速器AG连接，该轴减速器可以是变速器G的部件亦或可以设置在变速器外部。
[0049] 根据第一种实施例的变速器G具有三个构造为制动器的切换元件03、06、07以及三个构造为离合器的切换元件14、15、57。高数量的构造为制动器的切换元件简化了变速器G的构造，因为制动器由于其靠近壳体的布置结构能够被简单地操纵。在根据第一种实施例的变速器G中，三个构造为制动器的切换元件03、06、07沿轴向设置在三个行星齿轮组P1、P2、P3的外部。这种布置结构有利于变速器G的径向紧凑的构造。三个构造为制动器的切换元件03、06、07可以备选于此地也沿径向设置在三个行星齿轮组P1、P2、P3的外部。通过这种布置结构实现轴向特别紧凑的变速器G。
[0050] 六个切换元件03、06、07、14、15、57中的每个切换元件可以构造为形锁合切换元件或构造为力锁合切换元件。这适用于全部的实施例。在图1中示出的第一实施例中，全部所述切换元件示意性示出作为力锁合切换元件。从驱动轴GW1的外部接口GW-1出发，以下切换元件基本上沿轴向彼此并排地以下面的次序设置：第四切换元件14、第五切换元件15、第六切换元件57、第三切换元件07、第二切换元件06。所述布置结构仅可看作是示例性的，并且可以在需要时发生变化。例如，第二切换元件06可以至少局部地沿径向设置在第三切换元件07的内部，反之亦然。第五切换元件15可以沿径向设置在第四切换元件14的外部。第六切换元件57可以沿径向设置在第三切换元件07的内部。技术人员可根据外部的边界条件相应地选择六个切换元件的可能的布置结构。
[0051] 图2示意性示出根据本发明第二种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。仅第二切换元件06的类型和位置发生改变，其方式为第二切换元件06现在构造为形锁合切换元件，该切换元件现在设置成沿径向靠近变速器G的主旋
转轴。
此外，其余的切换元件构造为力锁合切换元件。
[0052] 图3示意性示出根据本发明第三种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。仅第五切换元件15的类型和位置发生改变，从而第五切换元件15现在构造为形锁合切换元件，该切换元件设置成沿径向靠近变速器G的主
旋转轴。此外，其余的切换元件构造为力锁合切换元件。
[0053] 图4示意性示出根据本发明第四种实施例的变速器G，该变速器对应于第二种和第三种实施例的组合。与此对应，现在不仅第二切换元件06而且第五切换元件15构造为形锁合切换元件。第二和第五切换元件06、15的类型和位置的这种变化对于全部的实施例是可能的。出于清楚的原因，所述变型方案在接下来示出的实施例中不再明确地示出。
[0054] 图5示意性示出根据本发明第五种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。在其中第二行星齿轮组P2代替构造为负传动比齿轮组现在构造为正传动比齿轮组。与此对应，第一行星齿轮组P1的行星架现在与第二行星齿轮组P2的行星架连接并且第二行星齿轮组P2的齿圈与第三行星齿轮组P3的齿圈连接。通过闭合第四切换元件14现在形成在驱动轴GW1与第二行星齿轮组P2的齿圈之间的连接。第二行星齿轮组P2的齿圈现在构成其第二元件E22并且第二行星齿轮组P2的行星架现在构成其第三元件E23。第二行星齿轮组P2的结构型式的这种变化可用于全部的实施例。
[0055] 图6示意性示出根据本发明第六种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。在其中第二耦合V2现在通过可切换的连接示出，其方式为第一切换元件03设置在第二行星齿轮组P2的第二元件E22和第三行星齿轮组P3的第三元件E33之间的作用连接中。所述第一切换元件示例性地沿轴向设置在第二行星齿轮组P2和第三行星齿轮组P3之间。第三行星齿轮组P3的第一元件E13与此对应与不可旋转的构件GG永久地连接，从而在第一耦合V1中存在永久不可相对旋转的连接。所述变化也可用于全部的实施例。
[0056] 图7示意性示出根据本发明第七种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。仅三个行星齿轮组P1、P2、P3以及切换元件03、06、07、14、15、57的空间布置发生改变。从配设有驱动轴GW1的外部接口GW1-A的变速器G的轴向端部出发，三个行星齿轮组P1、P2、P3以下面的轴向次序依次相继设置：第三行星齿轮组P3、第二行星齿轮组P2、第一行星齿轮组P1。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的相同的轴向端部的区域中。从动轴GW2的外部接口GW2-A构造为齿部，该齿部设计用于与具有相应的齿部的与变速器G的主轴轴向平行的轴啮合。根据第七种实施例的变速器G因此适合应用于这样的机动车，所述机动车的动力总成系统横向于机动车的行驶方向定向。
第一、第四和第五切换元件03、14、15设置在驱动轴GW1的外部接口GW1-A的区域中。第二、第三和第六切换元件06、07、57设置在变速器G的与驱动轴GW1的外部接口GW1-A相对置的轴向端部的区域中。如果第一耦合V1构造为可切换的连接的话，这适合于具有行星齿轮组P1、P2和P3和驱动轴GW1和从动轴GW2的外部接口GW1-A、GW2-A的这种布置结构的全部实施形式。
[0057] 图8示意性示出根据本发明第八种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图7中示出的第七种实施例。仅第二行星齿轮组P2的类型发生改变，从而第二行星齿轮组P2现在构造为正传动比齿轮组。在第二行星齿轮组P2的行星架和齿圈上的连接相应地发生改变。
[0058] 图9示意性示出根据本发明第九种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图7中示出的第七种实施例。在其中第二耦合V2构造为可切换的连接，其方式为第一切换元件
03设置在第三行星齿轮组P3的第三元件E33和第二行星齿轮组P2的第二元件E22之间的作用连接中。所述第一切换元件03示例性地沿轴向设置在第三行星齿轮组P3和第二行星齿轮组P2之间。所述第一耦合V1构造为永久不可相对旋转的连接，其方式为第三行星齿轮组P3的第一元件E13与不可旋转的构件GG永久地连接。
[0059] 图10示出换挡示意图，该换挡示意图可用于根据第一至第九种实施例的变速器G。在换挡示意图的列中给出倒挡R1以及第一至第七前进挡1至7。在此总共给出形成第四前进挡4的四种变型方案4.1、4.2、4.3、4.4。在换挡示意图的行中通过X标记，在哪个挡位1至7、R1中哪些切换元件03、06、07、14、15、57闭合。在此，所述挡位涉及在变速器G的驱动轴GW1与从动轴GW2之间的固定传动比。
[0060] 图11示意性示出根据本发明第十种实施例的变速器G。与在图1中示出的第一种实施例不同，变速器G现在具有第七切换元件47。通过闭合第七切换元件47，第一行星齿轮组P1的第一元件E11与第二行星齿轮组P2的第二元件E22连接。所述第七切换元件47示例性地沿轴向设置在第一和第二行星齿轮组P1、P2之间。第七切换元件47优选构造为力锁合切换元件，然而也可构造为形锁合切换元件。
[0061] 图12示出根据第十种实施例的变速器G的换挡示意图。在其中，在换挡示意图的列中除倒挡R1之外给出第二倒挡R2、第三倒挡R3以及第一至第八前进挡1b至8b。在换挡示意图的行中通过X标记，在哪个倒挡R1、R2、R3或前进挡1b至8b中哪些切换元件03、06、07、14、15、57、47闭合。为了形成第五前进挡，总共有五个变型方案5.1b、5.2b、5.3b、5.4b、5.5b可供使用。为了形成第六前进挡，总共有四个变型方案6.1b、6.2b、6.3b、6.4b可供使用。通过第七切换元件47，变速器G因此被扩展至具有在驱动轴GW1与从动轴GW2之间八个前进挡1b至8b的变速器。
[0062] 图13示意性示出根据本发明第十一种实施例的变速器G。与在图1中示出的第一实施例不同，根据第十一种实施例的变速器G具有七个切换元件。第七切换元件67在此设计用于将第一行星齿轮组P1的第一元件E11与第一行星齿轮组P1的第二元件E21连接。示例性地，第七切换元件67局部地沿径向设置在第三切换元件06的内部。因此，通过闭合第七切换元件67，第一行星齿轮组P1被闭锁，从而其元件E11、E21、E31具有相同的转速。
[0063] 图14示意性示出根据本发明第十二种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于第十一种实施例。仅单个变速器的布置结构发生变化，从而变速器G适合应用于横向于车辆行驶方向定向的动力总成系统。
[0064] 图15示出根据本发明第十一种和第十二种实施例的变速器G的换挡示意图。在换挡示意图的列中给出倒挡R1以及第一至第八前进挡1b至8b。在换挡示意图的行中通过X标记，在哪个挡位R1、1b至8b中哪些切换元件03、06、07、14、15、57、67闭合。用67标记的第七切换元件形成前进挡1b至8b与用47标记的第七切换元件的挡位形成相同。因此，通过第七切换元件67以相同的方式可能的是，在驱动轴GW1与从动轴GW2之间附加的前进挡可供使用。
[0065] 图16示意性示出根据本发明第十三种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图1中示出的第一种实施例。变速器G现在具有电机EM，该电机包括不旋转的定子S和可旋转的转子R。所述转子R在此与驱动轴GW1永久地连接。此外，变速器G具有连接轴AN，该连接轴可通过分离离合器K0与驱动轴GW1连接。电机EM设计用于将功率施加到驱动轴GW1上，或从所述驱动轴中接收所述功率。在变速器G使用在机动车动力总成系统中时，变速器G借助电机EM设计用于驱动车辆或以发电机模式制动车辆。
[0066] 图17示意性示出根据本发明第十四种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于第十三种实施例。仅变速器构件的布置发生变化，从而从动轴GW2的外部接口GW2-A现在设置在变速器G的与驱动轴GW1的外部接口GW1-A相同的轴向端部的区域中。
[0067] 图18示意性示出根据本发明第十五种实施例的变速器G。电机EM的转子R现在连接在第二行星齿轮组P2的第一元件E12上。省略连接轴AN以及分离离合器K0。通过这样连接电机EM，除不同的可电驱动的行驶挡位外变速器G的无级运行也是可能的。为了这种无级运行应当闭合第四切换元件14，从而变速器外部的驱动源的转矩通过闭合的第四切换元件14作用到第二行星齿轮组P2的第二元件E22上。电机EM作用到第二行星齿轮组P2的第一元件E12上。在预先给定驱动轴GW1的转速和预先给定转子R的转速时确定第二行星齿轮组P2的第三元件E32的转速。通过闭合第三切换元件07或第六切换元件57，实现从第二行星齿轮组P2的第三元件E23出发经由第一行星齿轮组P1到从动轴GW2的转矩传递。
[0068] 图19示意性示出根据本发明第十六种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于第十五种实施例。仅变速器构件的几何布置发生变化，从而从动轴GW2的外部接口GW2-A与驱动轴GW1的外部接口GW1-A现在设置在变速器G的相同的轴向端部的区域中。电机EM由于其连接到第二行星齿轮组P2的第一元件E12上设置在变速器G与驱动轴GW1的外部接口GW1-A相同的彼此对置的轴向端部上。
[0069] 图20示出根据本发明第十五种和第十六种实施例的变速器G的换挡示意图。在换挡示意图的列中给出在从动轴GW1与驱动轴GW2之间的倒挡R1和七个前进挡1至7。倒挡R1和七个前进挡1至7的形成对应于在具有六个切换元件的变速器G的以前的实施例中的挡位形成。此外，在换挡示意图的列中给出可电驱动的倒挡ER、可电驱动的第一至第三前进挡E1至E3以及第一叠加运行模式EDA1和第二叠加运行模式EDA2。在换挡示意图的行中通过X标记，在哪个挡位或者说运行模式中哪些切换元件03、06、07、14、15、57闭合。所述可电驱动的倒挡ER和可电驱动的前进挡E1至E3在此涉及在第二行星齿轮组P2的第一元件E12与从动轴GW2之间的固定传动比。在此，在所述可电驱动的挡位ER、E1、E2、E3中没有通向驱动轴GW1的转矩传递，因为第四和第五切换元件14、15打开。因此，与从动轴GW1连接的变速器外部的驱动单元在电动的挡位ER、E1、E2、E3中没有被拖曳。所述叠加运行模式EDA1、EDA2涉及变速器G的无级运行模式。在预先给定的驱动轴GW1的转速和预先给定转子R的转速时，在叠加运行模式EDA1、EDA2中可以实现变速器G的无级运行。因此，在叠加运行模式EDA1、EDA2中例如可以通过变速器G形成机动车的起动过程。
[0070] 图21示意性示出根据本发明第十七种实施例的变速器G。所述变速器基本上对应于在图11中示出的第十种实施例，该变速器包括第七切换元件47，被补充一个连接在第二行星齿轮组P2的第一元件E12的电机EM。
[0071] 图22示出根据第十七种实施例的变速器G的换挡示意图，其中，示出在驱动轴GW1与从动轴GW2之间的倒挡R1至R3以及前进挡1b至8b的形成。
[0072] 图23示出根据第十七种实施例的变速器G的换挡示意图，其中，在换挡示意图的列中给出三个可电驱动的倒挡ER、ER2、ER3、五个可电驱动的前进挡E1b至E5b、以及两个叠加运行模式EDA1、EDA2。在换挡示意图的行中用X标记，在哪个可电驱动的挡位ER、ER2、ER3、E1b至E5b以及叠加运行模式EDA1、EDA2中切换元件03、06、07、14、15、57、47中哪些切换元件闭合。通过第七切换元件47可以形成另外两个可电驱动的倒挡ER2、ER3。此外，通过第七切换元件47可形成另外两个可电驱动的前进挡E3b、E5b。所述可电驱动的挡位在此涉及在第二行星齿轮组P2的第一元件E12与从动轴GW2之间的固定传动比。
[0073] 图24示意性示出根据本发明第十八种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图13中示出的第十一种实施例并且因此包括第七切换元件67。此外，变速器G包括电机EM，该电机的转子R与驱动轴GW1永久地连接。此外，根据第十八种实施例的变速器G具有连接轴AN，该连接轴可通过分离离合器K0与驱动轴GW1连接。所述连接轴AN用于连接到变速器外部的驱动单元、例如内燃机上。
[0074] 图25示意性示出根据本发明第十九种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图24中示出的第十八种实施例。仅变速器元件的几何布置发生改变，从而从动轴GW2的外部接口GW2-A现在与驱动轴GW1的外部接口GW1-A设置在变速器G的相同的轴向端部的区域中。
[0075] 图26示意性示出根据本发明第二十种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图24中示出的第十八种实施例。仅电机M的连接发生改变，从而转子R不是连接在驱动轴GW1上、而是现在连接在第二行星齿轮组P2的第一元件E12上。
[0076] 图27示意性示出根据本发明第二十一种实施例的变速器G，该变速器基本上对应于在图26中示出的第二十种实施例。仅变速器元件的几何布置结构发生改变，从而从动轴GW2的外部接口GW2-A现在设置在变速器G的与驱动轴GW1的外部接口GW1-A相同的轴向端部的区域中。电机EM现在设置在变速器G的彼此对置的轴向端部上。
[0077] 图28示出根据第二十种和第二十一种实施例的变速器G的换挡示意图。在其中示出在驱动轴GW1和从动轴GW2之间形成的倒挡R1以及前进挡1b至8b。
[0078] 图29同样示出根据第二十种和第二十一种实施例的变速器G的换挡示意图，在该换挡示意图中示出可电驱动的前进挡E1b至E5b，以及可电驱动的倒挡ER的形成。此外，在换挡示意图中也示出三个叠加运行模式EDA1、EDA2、EDA3的形成。在换挡示意图的行中示出，在哪个可电驱动的挡位ER、E1b至E5b以及叠加运行模式EDA1至EDA3中哪些切换元件03、06、07、14、15、57、67闭合。第七切换元件67能够实现形成可电驱动的两个前进挡E3b、E5b以及形成另一个叠加运行模式EDA3。
[0079] 图30示意性示出机动车的动力总成系统。内燃机VKM通过
扭振减振器TS与变速器G的连接轴AN连接。在图30中示出的变速器G对应于在图16中示出的本发明的第十三种实施例。这仅仅视为示例性的。所述内燃机VKM也能够通过扭振减振器TS直接与变速器G的驱动轴GW1连接。变速器G也可以构造没有电机EM。动力总成系统可具有任何一种本申请的实施例(具有或不具有电机EM)。该动力总成系统也可包括液力变矩器，该液力变矩器例如设置在电机EM和驱动轴GW1之间。这种变矩器也可包括
锁止离合器。技术人员可根据外部的边界条件自由设计动力总成系统各个部件的布置和空间位置。从动轴GW2与轴减速器AG连接，施加在从动轴GW2上的功率通过该轴减速器分配到机动车的驱动车轮DW上。
[0080] 附图标记清单
[0081] G 变速器
[0082] GG 不可旋转的构件
[0083] P1 第一行星齿轮组
[0084] E11 第一行星齿轮组的第一元件
[0085] E21 第一行星齿轮组的第二元件
[0086] E31 第一行星齿轮组的第三元件
[0087] P2 第二行星齿轮组
[0088] E12 第二行星齿轮组的第一元件
[0089] E22 第二行星齿轮组的第二元件
[0090] E32 第二行星齿轮组的第三元件
[0091] P3 第三行星齿轮组
[0092] E13 第三行星齿轮组的第一元件
[0093] E23 第三行星齿轮组的第二元件
[0094] E33 第三行星齿轮组的第三元件
[0095] B1 第一切换元件
[0096] 03 第一切换元件
[0097] 06 第二切换元件
[0098] 07 第三切换元件
[0099] 14 第四切换元件
[0100] 15 第五切换元件
[0101] 57 第六切换元件
[0102] 47 第七切换元件
[0103] 67 第七切换元件
[0104] V1 第一离合器
[0105] V2 第二离合器
[0106] 1 第一前进挡
[0107] 2 第二前进挡
[0108] 3 第三前进挡
[0109] 4.1 第四前进挡
[0110] 4.2 第四前进挡
[0111] 4.3 第四前进挡
[0112] 4.4 第四前进挡
[0113] 5 第五前进挡
[0114] 6 第六前进挡
[0115] 7 第七前进挡
[0116] 1b 第一前进挡
[0117] 2b 第二前进挡
[0118] 3b 第三前进挡
[0119] 4b 第四前进挡
[0120] 5.1b 第五前进挡
[0121] 5.2b 第五前进挡
[0122] 5.3b 第五前进挡
[0123] 5.4b 第五前进挡
[0124] 6.1b 第六前进挡
[0125] 6.2b 第六前进挡
[0126] 6.3b 第六前进挡
[0127] 6.4b 第六前进挡
[0128] 7b 第七前进挡
[0129] 8b 第八前进挡
[0130] E1 可电驱动的第一前进挡
[0131] E2 可电驱动的第二前进挡
[0132] E3 可电驱动的第三前进挡
[0133] E1b 可电驱动的第一前进挡
[0134] E2b 可电驱动的第二前进挡
[0135] E3b 可电驱动的第三前进挡
[0136] E4b 可电驱动的第四前进挡
[0137] E5b 可电驱动的第五前进挡
[0138] ER 可电驱动的倒挡
[0139] ER2 可电驱动的倒挡
[0140] ER3 可电驱动的倒挡
[0141] EDA1 第一叠加运行模式
[0142] EDA2 第二叠加运行模式
[0143] EDA3 第三叠加运行模式
[0144] R1 第一倒挡
[0145] R2 第二倒挡
[0146] R3 第三倒挡
[0147] GW1 驱动轴
[0148] GW1-A 驱动轴的外部接口
[0149] GW2 从动轴
[0150] GW2-A 从动轴的外部接口
[0151] EM 电机
[0152] S 定子
[0153] R 转子
[0154] AN 连接轴
[0155] K0 分离离合器
[0156] VKM 内燃机
[0157] TS 扭振减振器
[0158] AG 轴减速器
[0159] DW 驱动车轮
