用于机动车的变速器、用于混合动力车的动力传动系和用于运行这样的动力传动系的方法技术

用于机动车的变速器(G)，包括驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、构成为塔式行星齿轮组的第一行星齿轮组(P1)并且包括第二行星齿轮组(P2)、至少五个切换元件(18、14、13、06、03)以及电机(EM)，所述第一行星齿轮组的行星齿轮(PL1)具有两个不同的有效直径，所述切换元件用于在驱动轴(GW1)和从动轴(GW2)之间提供至少六个前进挡(G1‑G6)，所述电机的转子(R)与驱动轴(GW1)永久连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的变速器、用于混合动力车的动力传动系和用于运行这样的动力传动系的方法
本专利技术涉及一种用于机动车的变速器、一种用于混合动力车的具有这样的变速器的动力传动系和一种用于运行这样的动力传动系的方法。
技术介绍
变速器在这里特别是称为多挡变速器，在该多挡变速器中通过切换元件优选自动地能切换多个挡、即在变速器的两个轴之间的固定的传动比。切换元件在这里例如是指离合器或制动器。这样的变速器主要应用在机动车中，以便使驱动单元的转速和转矩输出特性适当地匹配于车辆的行驶阻力。本申请人的尚未公开的申请文件DE102014226699.8描述了一种变速器，该变速器包括输入轴、输出轴、构成为塔式行星齿轮组的第一行星齿轮组并且包括第二行星齿轮组，所述第一行星齿轮组的行星齿轮具有两个不同的有效直径，第一和第二行星齿轮组构成为负传动比齿轮组。第一行星齿轮组的第一太阳轮与行星齿轮的较大的有效直径啮合。第一行星齿轮组的第二太阳轮与行星齿轮的较小的有效直径啮合。第一行星齿轮组的第二太阳轮与第二行星齿轮组的太阳轮永久连接。第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈永久连接。输入轴能经由第一切换元件而与第二行星齿轮组的行星架连接，并且能经由第二切换元件而与第一行星齿轮组的第二太阳轮连接。从动轴连接在第二行星齿轮组的齿圈上。该变速器还具有电机，输入轴能经由第三切换元件与其转子连接。第一行星齿轮组的第一太阳轮与转子永久地或者经由附加切换元件可切换地连接。第一行星齿轮组的齿圈能经由第四切换元件不可转动地固定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种对于上述变速器备选的实施方式。所述目的通过权利要求1的特征实现。有利的构造方案由从属权利要求、说明书以及由附图得出。按照本专利技术的变速器具有驱动轴、从动轴以及第一和第二行星齿轮组、包括可转动的转子和不可转动的定子的电机、以及至少五个切换元件。这两个行星齿轮组构成为负传动比齿轮组。一个行星齿轮组包括一个太阳轮、一个行星架和一个齿圈。在行星架上可转动地支承有行星齿轮，这些行星齿轮与太阳轮的齿部和/或与齿圈的齿部啮合。负传动比齿轮组称为如下的行星齿轮组，该行星齿轮组具有一个行星架、具有一个太阳轮并且具有一个齿圈，在所述行星架上可转动地支承有行星齿轮，其中，至少其中一个行星齿轮的齿部不仅与太阳轮的齿部、而且与齿圈的齿部啮合，从而当在行星架固定的情况下太阳轮旋转时，齿圈和太阳轮沿相反的转动方向旋转。正传动比齿轮组与刚刚描述的负传动比行星齿轮组区别如下：正传动比齿轮组具有内侧的行星齿轮和外侧的行星齿轮，这些行星齿轮可转动地支承在行星架上。内侧的行星齿轮的齿部在此一方面与太阳轮的齿部啮合、另一方面与外侧的行星齿轮的齿部啮合。外侧的行星齿轮的齿部此外还与齿圈的齿部啮合。这导致，在行星架固定时，齿圈和太阳轮沿相同的转动方向旋转。第一行星齿轮组构成为塔式行星齿轮组，该塔式行星齿轮组的行星齿轮具有两个不同大小的有效直径。第一行星齿轮组的第一太阳轮与行星齿轮的较大的有效直径啮合。第二太阳轮与行星齿轮的较小的有效直径啮合。第一行星齿轮组的第二太阳轮与第二行星齿轮组的太阳轮永久连接。第一行星齿轮组的行星架与第二行星齿轮组的齿圈永久连接。第一和第二行星齿轮组因此形成一个所谓的辛普森齿轮组。从动轴在此永久连接在第二行星齿轮组的齿圈上。驱动轴能经由所述五个切换元件中的第一切换元件而与第二行星齿轮组的行星架连接，能经由所述五个切换元件中的第二切换元件而与第一行星齿轮组的第二太阳轮连接，并且能经由所述五个切换元件中的第三切换元件而与第一行星齿轮组的第一太阳轮连接。第一行星齿轮组的齿圈能经由所述五个切换元件中的第四切换元件通过如下方式不可转动地固定，即，该齿圈经由第四切换元件可切换地连接在变速器的壳体上或在变速器的另一不可转动的结构元件上。第一行星齿轮组的第一太阳轮能以相同的方式经由所述五个切换元件中的第五切换元件不可转动地固定。变速器的电机的转子与驱动轴永久连接。此外，变速器不具有另外的与第一行星齿轮组的第一太阳轮永久不可相对转动地连接的或者能通过切换元件与该太阳轮作用连接的电机。在此处要指明，变速器绝对可以具有其他的电机，例如用于驱动油泵。通过按照本专利技术设置变速器元件提供了一种变速器，该变速器在驱动轴和从动轴之间具有至少六个前进挡。通过构造成辛普森齿轮组，变速器的突出优点还在于良好的机械效率。简单的构造也能实现能良好地接近所述五个切换元件，由此简化了对这五个切换元件的操纵。此外，变速器不仅适合于所谓的前置-纵向布置结构、而且适合于所谓的前置-横向布置结构。在前置-纵向布置结构中，与驱动轴和从动轴的外部接口同轴地并且在变速器的彼此相反的轴向端部上设置。在前置-横向布置结构中，与驱动轴和从动轴的外部接口彼此同轴地并且在变速器的同一轴向端部上设置，其中，从动轴经由圆柱齿轮组与轴线平行于变速器主轴的轴作用连接。经由该轴线平行的轴，由变速器传递的功率可输入给车桥主减速器。通过选择性成对地闭合所述五个切换元件，优选自动化地能在驱动轴与从动轴之间切换至少六个前进挡。第一前进挡通过闭合第四切换元件和第三切换元件形成。第二前进挡通过闭合第四切换元件和第二切换元件形成。第三前进挡通过闭合第四切换元件和第一切换元件形成。第四前进挡通过闭合第一切换元件和第三切换元件形成。第五前进挡通过闭合第一切换元件和第五切换元件形成。第六前进挡通过闭合第二切换元件和第五切换元件形成。由此，在适当地选择行星齿轮组的定轴传动比(Standgetriebeübersetzung)的情况下得到良好地适合于用在机动车中的传动系列。此外，两个相邻的前进挡始终具有一个在这两个挡中闭合的切换元件。这简化了换挡过程并且缩短了在相邻前进挡之间的换挡持续时间。因为在第一至第三前进挡中第四切换元件是闭合的，所以也可以在第一和第三前进挡之间进行直接换挡。因为在第三至第五前进挡中第一切换元件是闭合的，所以也可以在第三和第五前进挡之间进行直接换挡。因此，变速器能实现特别有利的多样化的可能的直接换挡过程，而不挂上中间挡。在第四前进挡中将两个行星齿轮组锁定，从而第一和第二行星齿轮组的所有元件以相同的转速旋转。这可以通过闭合以下切换元件中的两个切换元件来实现：第一切换元件、第二切换元件、第三切换元件。这适用于所有实施方式和实施例。优选，至少第一切换元件要参与形成第四前进挡，因为第一切换元件也参与形成第三和第五前进挡。这便于从第三到第四或从第四到第五前进挡的换挡过程，反之亦然。优选地，第四切换元件构成为形锁合的切换元件。形锁合的切换元件、例如爪齿式切换元件在打开状态下的突出优点在于比力锁合的切换元件更小的拖曳损失，由此能明显降低变速器的摩擦损失。通过在打开状态下小的拖曳损失，进一步改善了变速器的效率，特别是因为第四切换元件仅仅在第一至第三前进挡中是闭合的。因此，当变速器在高挡中运行时、例如在高速公路上行驶时第四切换元件大多是打开的。因为第四切换元件仅仅在第一至第三前进挡中是闭合的，所以该切换元件在到更高挡的换挡过程中始终打开，但不闭合。爪齿式切换元件的打开明显比闭合过程简单，因为在闭合时爪齿式切换元件的爪齿必须首先接合到为此而设的间隙中，而在打开时仅须使爪齿无负载。两个过程需要时间，其中，特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的变速器(G)，包括驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、构成为塔式行星齿轮组的第一行星齿轮组(P1)并且包括第二行星齿轮组(P2)，所述第一行星齿轮组的行星齿轮(PL1)具有两个不同的有效直径，其中，第一和第二行星齿轮组(P1、P2)构成为负传动比齿轮组，第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)与行星齿轮(PL1)的较大的有效直径啮合，第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)与行星齿轮(PL1)的较小的有效直径啮合，第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)永久连接，第一行星齿轮组(P1)的行星架(E21)与第二行星齿轮组(P2)的齿圈(E32)永久连接，驱动轴(GW1)能经由第一切换元件(18)而与第二行星齿轮组(P2)的行星架(E22)连接，能经由第二切换元件(14)而与第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)连接，并且能经由第三切换元件(13)而与第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)连接，第一行星齿轮组(P1)的齿圈(E31)能经由第四切换元件(06)不可转动地固定，第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)能经由第五切换元件(03)不可转动地固定，从动轴(GW2)连接在第二行星齿轮组(P2)的齿圈(E32)上，所述变速器(G)包括电机(EM)，该电机的转子(R)和驱动轴(GW1)永久连接，并且第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)不与另外的电机永久不可相对转动地连接或者不能与另外的电机通过切换元件作用连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.18 DE 102015209050.71.用于机动车的变速器(G)，包括驱动轴(GW1)、从动轴(GW2)、构成为塔式行星齿轮组的第一行星齿轮组(P1)并且包括第二行星齿轮组(P2)，所述第一行星齿轮组的行星齿轮(PL1)具有两个不同的有效直径，其中，第一和第二行星齿轮组(P1、P2)构成为负传动比齿轮组，第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)与行星齿轮(PL1)的较大的有效直径啮合，第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)与行星齿轮(PL1)的较小的有效直径啮合，第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)与第二行星齿轮组(P2)的太阳轮(E12)永久连接，第一行星齿轮组(P1)的行星架(E21)与第二行星齿轮组(P2)的齿圈(E32)永久连接，驱动轴(GW1)能经由第一切换元件(18)而与第二行星齿轮组(P2)的行星架(E22)连接，能经由第二切换元件(14)而与第一行星齿轮组(P1)的第二太阳轮(E112)连接，并且能经由第三切换元件(13)而与第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)连接，第一行星齿轮组(P1)的齿圈(E31)能经由第四切换元件(06)不可转动地固定，第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)能经由第五切换元件(03)不可转动地固定，从动轴(GW2)连接在第二行星齿轮组(P2)的齿圈(E32)上，所述变速器(G)包括电机(EM)，该电机的转子(R)和驱动轴(GW1)永久连接，并且第一行星齿轮组(P1)的第一太阳轮(E111)不与另外的电机永久不可相对转动地连接或者不能与另外的电机通过切换元件作用连接。2.根据权利要求1所述的变速器(G)，其特征在于，通过选择性成对地闭合所述五个切换元件(18、14、13、06、03)，优选自动化地能在驱动轴(GW1)与从动轴(GW2)之间切换至少六个前进挡(G1-G6)，其中，第一前进挡(G1)通过闭合第四切换元件(06)和第三切换元件(13)得到，第二前进挡(G2)通过闭合第四切换元件(06)和第二切换元件(14)得到，第三前进挡(G3)通过闭合第四切换元件(06)和第一切换元件(18)得到，第四前进挡(G4)通过闭合第一切换元件(18)和第三切换元件(13)得到，第五前进挡(G5)通过闭合第一切换元件(18)和第五切换元件(03)得到，并且第六前进挡(G6)通过闭合第二切换元件(14)和第五切换元件(03)得到。3.根据权利要求1或权利要求2所述的变速器(G)，其特征在于，第四切换元件(06)构成为形锁合的切换元件、尤其是构成为爪齿式切换元件。4.根据上述权利要求之一所述的变速器(G)，其特征在于，第二行星齿轮组(P2)的行星架(E22)能经由第六切换元件(08)不可转动地...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布雷默，S·贝克，M·霍恩，J·卡尔滕巴赫，J·金，J·莫罗，E·明赫，J·帕夫拉克维奇，S·沙尔，V·瓦特，M·维克斯，P·齐默，U·格里斯迈尔，R·库贝尔齐克，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE