CN105307887A - 用于混合式传动系变速箱以及控制所述变速箱的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变速箱，其包括：输入轴(8)和输出轴(20)；被连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；被连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第一齿轮对(60)；以及被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第二齿轮对(66)；在第一行星齿轮系(10)处的第一行星齿轮架(50)被连接到在第二行星齿轮系(12)处的第二太阳齿轮(32)；在第一行星齿轮系(10)处的第一太阳齿轮(26)被连接到第一主轴(34)；以及在第二行星齿轮系(12)处的第二行星齿轮架(51)被连接到第二主轴(36)。本发明还涉及一种包括这样的变速箱(2)的车辆(1)，以及一种控制这样的变速箱(2)的方法。本发明还涉及一种控制变速箱的计算机程序(P)，以及一种包括用于电子控制单元(48)或另一台计算机(53)的程序代码的计算机程序制品，以便实施根据本发明的方法。

Description

用于混合式传动系变速箱以及控制所述变速箱的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的变速箱。本发明还涉及一种根据权利要求12的前序部分的包括所述变速箱的车辆、一种根据权利要求13的前序部分的控制所述变速箱的方法、一种根据权利要求16的前序部分的控制所述变速箱的计算机程序、以及一种根据权利要求17的前序部分的包括程序代码的计算机程序制品。
背景技术
混合式车辆能够由主要发动机和次要发动机驱动，所述主要发动机可以为燃式发动机，所述次要发动机可以为电机。电机配备有用于存储电能的至少一个能量存储器，诸如电化学能量存储器，和调节设备，以便调节电能在能量存储器与电机之间的流动。取决于车辆的操作状态，电机能够以这样的方式在作为发动机工作与作为发电机工作之间变换。当车辆被制动时，电机产生电能，所述电能被存储在能量存储器中。这通常被成为“制动能量回收”，并且其使得被制动的车辆利用到电机和燃式发动机的协助。被存储的电能此后被用于车辆的操作。
行星齿轮系通常包括以允许相对于彼此旋转的方式设置的三个部件。这些部件为太阳齿轮、行星齿轮架和齿圈。知晓太阳齿轮和齿圈上的齿数允许在操作期间确定三个部件的相对转速。行星齿轮系的各部件中的一个可以被连接到燃式发动机的输出轴。行星齿轮系的这个部件从而以等于燃式发动机的输出轴转速的转速旋转。行星齿轮系的第二部件可以被连接到变速箱的输入轴。行星齿轮系的这个部件从而以与变速箱的输入轴相同的转速旋转。行星齿轮系的第三部件被连接到电机的转子，以便实现混合式操作。行星齿轮系的这个部件从而以与电机的转子相同的转速旋转，如果它们被直接地连接到彼此。替代地，电机可以通过具有变速比的变速器连接到行星齿轮系的第三部件。在这种情况下，电机和行星齿轮系的第三部件可以以不同的转速旋转。由电机产生的转速和转矩中的至少一个可以以无级递增的方式调节。在操作期间，当变速箱的输入轴被赋予期望的转速和转矩中的至少一个时，控制单元在知晓燃式发动机的转速的情况下计算驱动第三部件所必需的转速，以便为变速箱的输入轴赋予期望的转速。控制单元启动电机，从而使得所述电机将被计算出的转速赋予第三部件，并且从而将期望的转速赋予变速箱的输入轴。
通过使用行星齿轮系将燃式发动机的输出轴、电机的转子以及变速箱的输入轴连接到一起，常规离合器机构能够得以避免。在车辆加速期间，增加的转矩将从燃式发动机和电机被供应到变速箱并且进而被供应到车辆的驱动轮。由于燃式发动机和电机两者被连接到行星齿轮系，因此能够由燃式发动机和电机供应的最大可能转矩将会由这些驱动单元中的任意一个限制，所述最大可能转矩中的最大转矩小于第二驱动单元的最大转矩，在此已将各驱动单元之间的传动比考虑在内。在电机的最大转矩小于燃式发动机的最大转矩的情况下，在此已将电机与燃式发动机之间的传动比考虑在内，电机将不能向行星齿轮系产生足够大的反作用转矩，并且这导致燃式发动机不能将其最高转矩传递到变速箱并且继而传递到车辆的驱动轮。能够被传递到变速箱的最高转矩以这样的方式由电机的动力限制。这也通过被称为“行星公式”的公式而明确。
存在与使用将变速箱的输入轴与燃式发动机脱离连接的常规离合器同时在变速箱中进行换档过程相关联的缺点，诸如对离合器的离合器片的加热，这导致离合器片的磨损以及燃料消耗的增加。此外，常规离合器机构相对笨重且昂贵。同时，其在车辆中占用相对较大空间。
文献EP-B1-1126987揭示了一种具有双行星齿轮系的变速箱。每个行星齿轮系的太阳齿轮被连接到电机，以及行星齿轮系的齿圈被连接到彼此。每个行星齿轮系的行星齿轮架以这样的方式被连接到多个齿轮对，使得获得无限多的档位。另一篇文献，EP-B1-1280677，也揭示了行星齿轮系能够如何通过被设置在燃式发动机的输出轴处的档位桥接。
文献US-A1-20050227803揭示了一种具有两个电机的车辆变速器，所述两个电机中的每一个在两个行星齿轮系中的一个中被连接到太阳齿轮。各行星齿轮系具有公共行星齿轮架，所述公共行星齿轮架被连接到变速器的输入轴。
文献WO2008/046185-A1揭示了一种具有两个行星齿轮系的混合式变速器，由此电机被连接到各行星齿轮系中的一个，以及双离合器与第二行星齿轮系互相作用。两个行星齿轮系还通过嵌齿轮变速器与彼此互相作用。
发明内容
尽管本领域中的已知解决方案可用，但仍然需要开发一种在不中断转矩的情况下换档的变速箱，所述变速箱体现出一种制动能量回收装置、具有紧凑设计、具有较高可靠性和较高可信性、体现出较低重量、并且在特定操作状态下相对于电力供应自给自足。
用于在车辆中的驱动装置的可用空间通常是受限的。如果驱动装置包括数个部件，诸如燃式发动机、电机、变速箱和行星齿轮系，则设计必须紧凑。如果将要包括其它部件，诸如制动能量回收装置，则要实施更严格的要求，作为驱动装置一部分的部件要具有紧凑设计。与此同时，作为驱动装置一部分的部件必须被设计为具有能够吸收必要的力和转矩的尺寸。
在特定类型的车辆、具体是货车和公共汽车中需要多个档位。在这种情况下，作为变速箱一部分的部件的数量增加，以及变速箱的尺寸也必须被设定为使得所述变速箱能够吸收在这样的重型车辆中产生的较大的力和转矩。这导致变速箱的尺寸和重量增加。
对于作为驱动装置一部分的部件也需要较高可靠性和较高可信性。磨损在变速箱包含片状离合器的情况下产生，所述磨损影响变速箱的可靠性和使用寿命。
动能在制动能量回收期间被转换成电能，所述电能被存储在能量存储器、诸如蓄能器中。影响能量存储器的使用寿命的一个因素是能量存储器向电机供应电流并且从所述电机接收电流的循环的数量。循环的数量越大，能量存储器的使用寿命将会越短。
本发明的目的是提供一种在不中断转矩的情况下换档的变速箱。
本发明的另一个目的是提供一种具有制动能量回收装置的变速箱。
本发明的另一个目的是提供一种具有紧凑设计的变速箱。
本发明的另一个目的是提供一种具有较高可靠性和较高可信性的变速箱。
本发明的另一个目的是提供一种用于车辆的变速箱，所述变速箱体现出较低重量。
本发明的另一个目的是提供一种用于车辆的变速箱，所述变速箱能够被直接地连接到在变速箱处的输出轴。
本发明的另一个目的是提供一种变速箱，所述变速箱在特定操作状态下相对于电力自给自足。
本发明的另一个目的是提供一种具有制动能量回收装置的变速箱，所述变速箱增加被连接到制动能量回收装置的能量存储器的使用寿命。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制变速箱的新颖且有利的计算机程序。
本发明的另一个目的是提供一种混合式推进线中的变速箱，所述变速箱能够在不受燃式发动机的影响的情况下被控制。
这些目的利用在技术领域中指定的变速箱实现，所述变速箱的特征在于，包括在权利要求1的特征部分中指定的鲜明特征。
这些目的利用在技术领域中指定的车辆实现，所述车辆的特征在于，包括在权利要求12的特征部分中指定的鲜明特征。
这些目的利用在技术领域中指定的用于控制变速箱的方法实现，所述方法的特征在于，包括在权利要求13的特征部分中指定的鲜明特征。
这些目的利用在技术领域中指定的用于控制变速箱的计算机程序实现，所述计算机程序的特征在于，包括在权利要求16的特征部分中指定的鲜明特征。
这些目的还利用在技术领域中指定的用于控制变速箱的计算机程序制品实现，所述计算机程序制品的特征在于，包括在权利要求17的特征部分中指定的鲜明特征。
通过为变速箱配置两个行星齿轮系而获得一种根据本发明的在不中断转矩的情况下换档的变速器，其中第一行星齿轮系的行星齿轮架被连接到第二行星齿轮系的太阳齿轮。被连接到行星齿轮系的电机能够取决于期望操作状态而产生电流或提供转矩，或既产生电流又提供转矩。电机还能够在特定操作状态中为彼此提供电流。
根据本发明的另一个实施方式，变速箱配置有多个齿轮对，所述多个包括嵌齿轮的齿轮对，所述嵌齿轮能够与侧轴机械地锁定。以这样的方式获得多个固定档位，能够在不中断转矩的情况下在所述多个固定档位之间换档。能够被接合在侧轴上的嵌齿轮还意味着获得具有较高可靠性和较高可信性的紧凑设计。
利用根据本发明的变速箱，能够避免燃式发动机与变速箱之间的常规滑动离合器。
根据本发明的一个实施方式，锁定机构被设置以通过固定方式将燃式发动机的输出轴与变速箱外壳连接。以这样的方式，第一行星齿轮架也会被固定地锁定到变速箱外壳。通过借助于锁定机构将燃式发动机的输出轴和行星齿轮架锁定到变速箱外壳，变速箱并且从而车辆将会适于由电机进行电操作。从而电机向变速箱的输出轴提供转矩。
根据本发明的一个实施方式，第一和第二耦连单元被分别设置在行星齿轮架与第一和第二行星齿轮系的太阳齿轮之间。耦连单元的任务是将相关行星齿轮架锁定到太阳齿轮。当行星齿轮架和太阳齿轮被连接到彼此时，来自燃式发动机的力将会通过行星齿轮架、耦连单元、太阳齿轮并且进而通向变速箱，这导致行星齿轮系不吸收任何转矩。这意味着行星齿轮系的尺寸能够仅适应于电机的转矩，而非适应于燃式发动机的转矩，这继而意味着行星齿轮系能够被设计为具有较小尺寸。从而，以这样的方式获得根据本发明的具有紧凑设计、较低重量和较低制造成本的驱动装置。
优选的是，耦连单元和锁定机构包括环形护套，所述环形护套在其接合与解除接合位置之间轴向地位移。护套实质上同心地包围变速箱的旋转部件并且所述护套借助于力元件在接合与解除接合位置之间位移。以这样的方式获得具有较低重量和较低制造成本的紧凑设计。
变速箱可以配置有多个包括嵌齿轮的齿轮对，所述嵌齿轮能够与侧轴机械地接合和解除接合。以这样的方式获得多个固定档位，能够在不中断转矩的情况下在所述多个固定档位之间换档。能够接合在侧轴上的嵌齿轮还意味着获得具有较高可靠性和较高可信性的紧凑设计。替代地，嵌齿轮驱动件能够被设置在齿轮对处，从而使得所述嵌齿轮驱动件能够在第一和第二主轴中的至少一个处接合和解除接合。
每一个齿轮对具有适应于车辆的期望驱动性能的齿数比。适当的是，当已选择最低档时，相对于其它齿轮对具有最高齿数比的齿轮对接合。
为了将在相关行星齿轮系处的太阳齿轮和行星齿轮架解除接合，第一和第二电机中的至少一个被控制，从而使得转矩平衡在行星齿轮系中存在。当已实现一个转矩平衡时，第一或第二耦连单元位移，从而使得太阳齿轮和行星齿轮架不再机械地被连接到彼此。
术语“转矩平衡”在此用于表示如下一种情况，其中作用在行星齿轮系的齿圈上的转矩等于作用在行星齿轮系的行星齿轮架上的转矩与行星齿轮系的齿数比率的乘积，而与此同时作用在行星齿轮系的太阳齿轮上的转矩等于作用在行星齿轮架上的转矩与(1-行星齿轮系的齿数比率)的乘积。在行星齿轮、太阳齿轮、齿圈和行星齿轮架的各部件中的两个借助于耦连单元连接的情况下，当转矩平衡存在时，这个耦连单元不在行星齿轮系的各部件之间传递转矩。以这样的方式，耦连单元能够以简单方式位移，以及行星齿轮系的各部件解除接合。
附图说明
本发明的优选实施方式将会参照附图在下文中作为实施例描述，其中：
图1在侧视图中示出具有根据本发明的变速箱的车辆，
图2示出根据本发明的变速箱的示意性侧视图，
图3示出根据本发明的变速箱的示意图，以及
图4示出涉及一种控制根据本发明的变速箱的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出车辆1的侧视图，所述车辆包括根据本发明的变速箱2。燃式发动机4被连接到变速箱2，以及变速箱2还被连接到车辆1的驱动轮6。
图2示出根据本发明的变速箱2的示意性侧视图。变速箱2包括输入轴8、第一和第二行星齿轮系10和12、第一和第二电机14和16、侧轴18和输出轴20。第一行星齿轮系10具有第一齿圈22，在第一电机14处的第一转子24被连接到所述第一齿圈。第一行星齿轮系10还具有第一太阳齿轮26。第二行星齿轮系12具有第二齿圈28，在第二电机16处的第二转子30被连接到所述第二齿圈。第二行星齿轮系12具有第二太阳齿轮32。第一和第二太阳齿轮26和32被共轴地设置，根据所示出的设计，这导致被设置在第一太阳齿轮26处的第一主轴34在被设置在第二太阳齿轮32处的第二主轴36内部延伸，所述第二主轴36配置有中心孔38。还可以将第一主轴34设置成平行于第二主轴36。
第一电机14配置有第一定子40，所述第一定子通过包围变速箱2的变速箱外壳42连接到车辆1。第二电机16配置有第二定子44，所述第二定子通过包围变速箱2的变速箱外壳42连接到车辆1。第一电机14和第二电机16被连接到能量存储器46、诸如电池，所述能量存储器取决于车辆1的操作状态驱动电机14和16。在其它操作状态中，电机14和16能够用作发电机，由此电流被供应到能量存储器46。电子控制单元48被连接到能量存储器46并且控制电流向电机14和16的供应。优选的是，能量存储器46通过被连接到控制单元48的开关49连接到电机14和16。在特定操作状态中，电机14和16还能够驱动彼此。电能接下来从一个电机14、16通过被连接到电机14、16的开关49引导到另一个电机14、16。以这样的方式，可以实现电机14、16之间的动力平衡。另一台计算机53可以被连接到控制单元48并且被连接到变速箱2。通过将电能从电机14、16中的一个通过开关49引导到另一个电机14、16，电能将不会被引导到能量存储器46或从能量存储器引导出。以这样的方式，实现能量存储器46的增加的使用寿命所需的状况。从而还可以无需能量存储器46执行换档和推进车辆1。
第一行星齿轮系10配置有第一行星齿轮架50，第一组行星齿轮52通过轴承安装在所述第一行星齿轮架上。第二行星齿轮系12配置有第二行星齿轮架51，第二组行星齿轮54通过轴承安装在所述第二行星齿轮架上。第一组行星齿轮52与第一齿圈22互相作用并且与第一太阳齿轮26互相作用。第二组行星齿轮54与第二齿圈28互相作用并且与第二太阳齿轮32互相作用。变速箱2的输入轴8被连接到第一行星齿轮架50。在第一行星齿轮系10处的第一行星齿轮架50被直接地且固定地连接到在第二行星齿轮系12处的第二太阳齿轮32。第一行星齿轮架50和第二太阳齿轮32将会以这样的方式一直表现出相同的旋转方向和相同的转速。
第一耦连单元56被设置在第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间。通过设置第一耦连单元56，从而使得第一太阳齿轮26和第一行星齿轮架50被连接到彼此并且从而不能相对于彼此旋转，第一行星齿轮架50和第一太阳齿轮26将会以相等的转速旋转。
第二耦连单元58被设置在第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51之间。通过设置第二耦连单元58，从而使得第二太阳齿轮32和第二行星齿轮架51被连接到彼此并且从而不能相对于彼此旋转，第二行星齿轮架51和第二太阳齿轮32将会以相等的转速旋转。
优选的是，第一和第二耦连单元56、58包括配备有花键的第一和第二耦连护套55和57，所述第一和第二耦连护套能够在第一和第二行星齿轮架50和51的配备花键区段处轴向地位移并且在相关太阳齿轮26和32的配备花键区段处轴向地位移。通过将相关耦连护套55、57位移，从而使得各配备花键区段通过相关耦连护套55、57连接，第一行星齿轮架50和第一太阳齿轮26、以及第二行星齿轮架51和第二太阳齿轮32，将会互相锁定到彼此，并且将不能相对于彼此旋转。
根据图2中示出的设计，第一和第二耦连单元56、58被分别设置在第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间以及第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51之间。然而，可以将另一个或替代的耦连单元(在附图中未示出)设置在第一齿圈22与第一行星齿轮架50之间，并且还可以将另一个或替代的耦连单元(在附图中未示出)设置在第二齿圈28与第二行星齿轮架51之间。
第三耦连单元59在这个实施方式中被设置在第一齿圈22与变速箱外壳42之间。通过设置第三耦连单元59，从而使得第一齿圈22和变速箱外壳42被连接到彼此，并且从而不能相对于彼此旋转，转矩的降挡将会发生，即从行星齿轮架50到第一太阳齿轮26的转速的升档将会发生。
第四耦连单元61在这个实施方式中被设置在第二齿圈28与变速箱外壳42之间。通过设置第四耦连单元61，从而使得第二齿圈28和变速箱外壳42被连接到彼此，并且从而不能相对于彼此旋转，转矩的降挡将会发生，即从行星齿轮架50到第二太阳齿轮32的转速的升档将会发生。
优选的是，第三和第四耦连单元59、61包括配备有花键的第三和第四耦连护套65和67，所述第三和第四耦连护套能够利用第一和第二齿圈22和28在配备花键区段处轴向地位移并且利用变速箱外壳42在配备花键区段处轴向地位移。通过将相关耦连护套65、67位移，从而使得配备花键区段通过相关耦连护套65、67连接，第一齿圈22和变速箱外壳42、以及第二齿圈28和变速箱外壳42，将会互相锁定到彼此，并且将不能相对于彼此旋转。
变速器装置19被连接到第一和第二主轴34、36，所述变速器装置包括被设置在第一行星齿轮系10与输出轴20之间的第一齿轮对60。第一齿轮对60包括彼此互相作用的第一嵌齿轮驱动件62和第一嵌齿轮64。第二齿轮对66被设置在第二行星齿轮系12与输出轴20之间。第二齿轮对66包括彼此互相作用的第二嵌齿轮驱动件68和第二嵌齿轮70。第三齿轮对72被设置在第一行星齿轮系10与输出轴20之间。第三齿轮对72包括彼此互相作用的第三嵌齿轮驱动件74和第三嵌齿轮76。第四齿轮对78被设置在第二行星齿轮系12与输出轴20之间。第四齿轮对78包括彼此互相作用的第四嵌齿轮驱动件80和第四嵌齿轮82。
第一和第三嵌齿轮驱动件62和74被设置在第一主轴34处。第一和第三嵌齿轮驱动件62和74被固定地连接到第一主轴34，从而使得它们不能相对于第一主轴34旋转。第二和第四嵌齿轮驱动件68和80被设置在第二主轴36处。第二和第四嵌齿轮驱动件68和80被固定地连接到第二主轴36，从而使得它们相对于第二主轴36旋转。
侧轴18实质上平行于第一和第二主轴34和36延伸。第一、第二、第三和第四嵌齿轮64、70、76和82通过轴承设置在侧轴18处。第一嵌齿轮驱动件62与第一嵌齿轮64互相作用，第二嵌齿轮驱动件68与第二嵌齿轮70互相作用，第三嵌齿轮驱动件74与第三嵌齿轮76互相作用，以及第四嵌齿轮驱动件80与第四嵌齿轮82互相作用。
第一、第二、第三和第四嵌齿轮64、70、76和82能够借助于第一、第二、第三和第四耦连元件84、86、88和90在侧轴18处独立地锁定接合和解除接合。耦连元件84、86、88和90优选地由配备有设计在嵌齿轮64、70、76和82处的花键区段以及侧轴18构成，所述耦连元件与第五和第六耦连护套83、85互相作用，第五和第六耦连护套分别与配备有在第一至第四嵌齿轮64、70、76和82处的花键区段以及侧轴18机械地互相作用。优选的是，第一和第三耦连元件84、88配置有公共耦连护套83，以及优选的是，第二和第四耦连元件86、90配置有公共耦连护套85。当处于解除接合状态时，能够在嵌齿轮64、70、76和82与侧轴18之间产生相对旋转。耦连元件84、86、88和90还可以由摩擦式耦连件构成。此外，与第六嵌齿轮94互相作用的第五嵌齿轮92被设置在侧轴18处，所述第六嵌齿轮被设置在变速箱2的输出轴20处。
第五和第六嵌齿轮92和94根据所示出的设计将会用作第五齿轮对21，所述第五齿轮对向变速箱2的输出轴20传递转矩。
转矩从变速箱2的输入轴8到变速箱2的输出轴20的传递能够通过行星齿轮系10和12中的至少一个以及侧轴18进行。转矩的传递还可以直接地通过第一行星齿轮系10进行，当变速箱2的至少三个最高档中的任何一个已被连接时，所述第一行星齿轮系的第一太阳齿轮26通过第一主轴34和耦连机构96连接到变速箱2的输出轴20。优选的是，耦连机构96包括配备有花键的第七耦连护套100，所述耦连护套能够在第一主轴34处和在输出轴20的配备有花键区段处轴向地位移。通过将第七耦连护套100位移，从而使得配备有花键区段通过第七耦连护套100连接，第一主轴34将会与输出轴20固定地锁定，并且它们从而在旋转上体现出同一转速。
在操作期间，变速箱2可以在特定操作状态中工作，从而使得太阳齿轮26或32中的一个借助于第一或第二耦连单元56或58相对于第一或第二行星齿轮架50或51锁定。取决于已被固定地锁定在相关行星齿轮架50或51处的太阳齿轮22或28，第一或第二主轴34或36继而将会被给定与变速箱2的输入轴8相同的转速。电机14和16中的一个或两个可以用作发电机，以便向能量存储器46产生电能。替代地，其齿圈22或28被连接到行星齿轮架50的电机14或16可以提供转矩的增加，以便以这样的方式增加在输出轴20处的转矩。电机14和16在特定操作状态下将会独立于能量存储器46为彼此提供电能。
变速箱2在特定操作状态中也可以起作用，从而使得在电机14和16处的转子24和30中的一个通过齿圈22和28与变速箱外壳42固定地锁定，而第二电机14和16用作发电机，以便向将会在下文中被更详细解释的能量存储器46产生电能。在借助于第三或第四耦连单元59或61执行锁定之前，其转子24或30与变速箱外壳42固定地锁定的电机14或16吸收来自齿圈22或28的反作用转矩。与用作发电机相反，电机14或16可以提供转矩的增加，以便以这样的方式增加在输出轴20处的转矩。
还可以的是，第一和第二电机14和16两者同时向能量存储器46产生电流。驾驶员在发动机制动期间释放车辆1的加速踏板(在附图中未示出)。变速箱2的输出轴20继而驱动电机14和16中的一个或两个，而燃式发动机4以及电机14和16发动机同时向发动机提供制动。电机14和16在这种情况下产生被存储在车辆1中的能量存储器46中的电能。这个操作状态被称为“制动能量回收”。为了使得更强劲的制动效果成为可能，燃式发动机4的输出轴97可以被固定地锁定并且以这样的方式被防止旋转。从而，电机14和16中的仅一个或两个将会用作制动装置并且产生被存储在能量存储器46中的电能。燃式发动机4的输出轴97的锁定可以当车辆将会通过电机14和16中的仅一个或两个而加速时执行。如果电机14和16中的一个或两个的转矩超过燃式发动机4的转矩，则将所述电机与燃式发动机之间的齿数比纳入考虑，燃式发动机4将不能承受电机14和16生成的较大转矩，为此必要的是将燃式发动机4的输出轴97固定地锁定。燃式发动机4的输出轴97的锁定优选地利用被设置在第一行星齿轮架50与变速箱外壳42之间的锁定装置102执行。通过将第一行星齿轮架50与变速箱外壳42锁定，燃式发动机4的输出轴97也会锁定，因为燃式发动机4的输出轴97通过变速箱的输入轴8连接到第一行星齿轮架50。优选的是，锁定装置102包括配备有花键的第八耦连护套104，所述第八耦连护套能够利用第一行星齿轮架50在配备花键区段处轴向地位移并且利用变速箱外壳在配备花键区段处轴向地位移。通过将第八耦连护套104位移，从而使得配备有花键区段通过耦连护套104连接，第一行星齿轮架50并且从而燃式发动机4的输出轴97也将会被防止旋转。
控制单元48被连接到电机14和16并且适应于控制电机14和16，从而使得在特定的适当操作状态下，所述电机被存储电能，以便向变速箱2的输出轴20提供驱动力，并且从而使得在其它操作状态下，所述电机使用变速箱2的输出轴20的动能，以便生成并且存储电能。控制单元48从而通过被设置在电机14和16处和变速箱2的输出轴20处的传感器98检测在燃式发动机4的输出轴97处的转速和转矩中的至少一个，以便以这样的方式手机信息并且控制电机14和16，从而使得所述电机用作电动机或发电机。控制单元48可以是具有用于此目的适当软件的计算机。控制单元48还控制电能在能量存储器46与在电机14和16处的相关定子40和44之间的流动。在电机14和16用作电动机的情况下，被存储的电能从能量存储器46被供应到相关定子40和44。在电机14和16用作发电机的情况下，电能从相关定子40和44被供应到能量存储器46。然而，如上文已提到的，电机14和16能够在特定操作状态下独立于能量存储器46为彼此提供电能。
第一、第二、第三和第四耦连单元56、58、59和61、第一、第二、第三和第四耦连元件84、86、88和90、第一主轴34与输出轴20之间的耦连机构96、以及第一行星齿轮架50与变速箱外壳42之间的锁定装置102通过相关耦连护套连接到控制单元48。优选的是，这些部件通过来自控制单元48的电信号而启动和停止。优选的是，耦连护套通过在附图中未示出的力提供装置、诸如液压或气动驱动的汽缸而位移。还可以通过电驱动的力提供装置将耦连护套位移。
根据图3，在简化示意图中展示出一种根据图2的混合式推进线3，其中特定部件为清晰起见已被省略。图3示出齿轮对Gl被连接到第一主轴34并且从而还被连接到第一行星齿轮系10，以及齿轮对G2被连接到第二主轴36并且从而还被连接到第二行星齿轮系12。这些齿轮对Gl、G2还通过侧轴18连接到输出轴20。被连接到第一主轴34的齿轮对Gl可以由例如在图2和3中描述的第一齿轮对60或第三齿轮对72构成，并且还可以包括其它齿轮对。被连接到第二主轴36的齿轮对G2可以由例如在图2和3中描述的第二齿轮对66或第四齿轮对78构成，并且还可以包括其它齿轮对。此外，还在图2和3中描述的被连接到输出轴20的第五齿轮对G3、21以及侧轴18被示出。然而，G3可以由其它齿轮对构成。当换档时，来自相关组Gl、G2、G3的适当的齿轮对被选择。被连接到第一行星齿轮系10的至少一个齿轮对Gl、60、72包括被设置以彼此互相作用的至少一个嵌齿轮驱动件62、74以及嵌齿轮64、76，所述嵌齿轮驱动件62、74可以被设置成使得其能够在设置有第一行星齿轮系10的第一主轴34处接合和解除接合。至少一个嵌齿轮64、76可以被设置成使得其能够在侧轴18处接合和解除接合。
被连接到第二行星齿轮系12的至少一个齿轮对G2、66、78包括被设置以彼此互相作用的至少一个嵌齿轮驱动件68、80和嵌齿轮70、82，所述嵌齿轮驱动件68、80可以被设置成使得其能够在设置有第二行星齿轮系12的第二主轴36处接合和解除接合。至少一个嵌齿轮70、82可以被设置成使得其能够在侧轴18处接合和解除接合。
根据图2中的实施方式，四个嵌齿轮驱动件62、68、74和80以及四个嵌齿轮64、70、76和82被示出与两个行星齿轮系10和12以及相关联电机14和16一起。然而，可以将变速箱2设计为具有更多或更少数量的嵌齿轮驱动件和嵌齿轮并且具有更多数量的具有相关联电机的行星齿轮系。
当变速箱2被设置在车辆1中时从第一档升档到最高档将会在下文中被描述。变速箱2的输入轴8被连接到车辆1的燃式发动机4的输出轴97。变速箱2的输出轴20被连接到在车辆1处的驱动轴99。在燃式发动机4怠速运行期间并且当车辆1静止时，变速箱2的输入轴8旋转，而与此同时变速箱2的输出轴20静止。锁定装置102被停止，从而使得燃式发动机4的输出轴97能够自由地旋转。由于变速箱2输入轴8旋转，因此第一行星齿轮架50也会旋转，这导致第一组行星齿轮52旋转。由于第一行星齿轮架50被连接到第二太阳齿轮32，因此第二太阳齿轮32并且从而第二组行星齿轮54将会旋转。通过不向第一和第二电机14和16供应电流并且不从第一和第二电机提取电流，在相关电机14和16处的分别被连接到第一和第二转子24和30的第一和第二齿圈22和28将会自由地旋转，由此没有转矩由齿圈22和28吸收。第一、第二、第三和第四耦连单元56、58、59和61解除接合并且从而不接合。第一主轴34与输出轴20之间的耦连机构96解除接合，从而使得第一主轴34和输出轴20能够相对于彼此自由地旋转。由于太阳齿轮26和32以及变速箱2的输出轴20在这个阶段中静止，因此侧轴18也静止。在第一步骤中，第一嵌齿轮64和第二嵌齿轮70借助于第一和第二耦连元件84和86连接到侧轴18。第三嵌齿轮76和第四嵌齿轮82在侧轴18处解除接合。以这样的方式，第三嵌齿轮76和第四嵌齿轮82被允许相对于侧轴18自由地旋转。
为了以驱动车辆1为目的开始变速箱2的输出轴20的旋转，在侧轴18处的第一嵌齿轮驱动件62和第一嵌齿轮64被导致旋转。这通过第一太阳齿轮26被导致旋转而实现。当第一太阳齿轮26旋转时，第一主轴34也会旋转并且从而被设置在第一主轴34处的第一嵌齿轮驱动件62也会旋转。第一太阳齿轮26通过利用第一电机14控制第一齿圈22而导致旋转。通过启动第一电机14并且控制燃式发动机4到达适当的转速，车辆1将会通过开始旋转的第一主轴34而开始位移。当第一行星齿轮架50和第一太阳齿轮26到达同一转速时，第一太阳齿轮26借助于第一耦连单元56与第一行星齿轮架50锁定。如上文已提到的，优选的是，第一耦连单元56被如此设计，使得第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50彼此机械地互相作用。替代地，第一耦连单元56可以被设计为将第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50以温和方式连接的滑行制动器或片状离合器。当第一太阳齿轮26被连接到第一行星齿轮架50时，第一太阳齿轮26将会以与燃式发动机4的输出轴97相同的转速旋转。以这样的方式，由燃式发动机4生成的转矩将会通过第一嵌齿轮驱动件62、在侧轴18处的第一嵌齿轮64、在侧轴18处的第五嵌齿轮92以及在变速箱2的输出轴20处的第六嵌齿轮94而传递到变速箱2的输出轴20。车辆1从而将会开始由第一档位移并且向前驱动。
第一、第二、第三和第四齿轮对60、66、72、78中的每一个具有适应于车辆1的期望驱动性能的齿数比。根据图2中示出的实施方式，第一齿轮对60具有与第二、第三和第四齿轮对66、72、78相比最高的齿数比，这导致第一齿轮对60当最低档已被选择时被连接。第三齿轮对72像第一齿轮对60一样在第一主轴34与侧轴18之间传递转矩，并且可以替代地将所述第三齿轮对设计为具有与其它齿轮对66、72、78相比最高的齿数比，为此原因，具有这样的设计的第三齿轮对72将会当最低档已被选择时被连接。
当侧轴18由在侧轴18处的第一嵌齿轮64导致旋转时，在侧轴18处的第二嵌齿轮70也会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第二嵌齿轮70，所述第二嵌齿轮继而驱动在第二主轴36处的第二嵌齿轮驱动件68。当第二主轴36旋转时，第二行星齿轮架51也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第二行星齿轮架51的转速，所述第二行星齿轮架将会使得第二齿圈28和在第二电机16处的第二转子30旋转。在这种情况下，可以允许第二电机16用作发电机，以便向能量存储器46和第一电机14中的至少一个供应电流。第二电机16还可以作为发电机被驱动。替代地，第二电机16能够通过控制第二电机16的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
为了从第一档换档到第二档，第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间的锁定必须解除，这通过控制第一和第二电机14、16中的至少一个而实现，从而使得转矩平衡存在于第一行星齿轮系10中，此后第一耦连单元56被控制，从而使得其将第一太阳齿轮22与第一行星齿轮架50从彼此释放。第二档通过第四耦连单元61被启动而接入，从而使得在第二行星齿轮系12处的第二齿圈28与变速箱外壳42固定地锁定。这能够通过控制燃式发动机4的转速并且通过控制第一和第二电机14、16的转矩而实现，以便实现在输出轴20处的期望转矩，从而使得在第二电机16处的转子30被制动以静止，此后第四耦连单元61接合，从而使得第二齿圈28和变速箱外壳42被机械地连接到彼此。替代地，第四耦连单元61可以被设计为将第二太阳齿轮28与变速箱外壳42以温和方式连接的滑行制动器或片状离合器。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第一档到第二档的柔和且无中断的过渡。
第二主轴36现在旋转并且由燃式发动机4的输出轴97驱动，以及第二主轴36现在驱动第二嵌齿轮驱动件68。第二行星齿轮架51现在通过第二主轴36驱动第二嵌齿轮驱动件68。由于第二嵌齿轮70与第二嵌齿轮驱动件68互相作用并且被固定地连接到侧轴18，因此第二嵌齿轮70将会驱动侧轴18，所述侧轴继而驱动在侧轴18处的第五嵌齿轮92。第五嵌齿轮92继而通过被设置在变速箱2输出轴20处的第六嵌齿轮94驱动变速箱2的输出轴20。车辆1现在在第二档被推进。
当侧轴18由第二嵌齿轮70导致旋转时，第一嵌齿轮64也会旋转。侧轴18以这样的方式驱动第一嵌齿轮64，所述第一嵌齿轮继而驱动在第一主轴34处的第一嵌齿轮驱动件62。当第一主轴34旋转时，第一太阳齿轮26也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第一行星齿轮架50的转速，所述第一太阳齿轮将会使得第一齿圈22和在第一电机14处的第一转子24旋转。在这种情况下，可以允许第一电机14用作发电机，以便向能量存储器46和第二电机16中的至少一个供应电流。替代地，第一电机14能够通过控制第一电机14的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
为了从第二档换档到第三档，在侧轴18处的第一嵌齿轮64必须利用第一耦连元件84从侧轴18解除接合，从而使得第一嵌齿轮64能够相对于侧轴18自由地旋转。侧轴18随后通过第三耦连元件88连接到在侧轴18处的第三嵌齿轮76。为了实现侧轴18与在侧轴18处的第三嵌齿轮76的连接，优选地，第一电机14被控制，从而使得同步的转速在侧轴18与在侧轴18处的第三嵌齿轮76之间产生。同步的转速能够通过测量在第一电机14处的第一转子24的转速并且通过测量输出轴20的转速而确定。以这样的方式，第一主轴34的转速和侧轴18的转速能够通过给定的齿数比率确定。
当同步的转速已在侧轴18与第三嵌齿轮76之间产生时，侧轴18和第三嵌齿轮76借助于第三耦连元件88连接。为了从第二档换档到第三档，第二齿圈28与第二行星齿轮架51之间的锁定必须解除，这通过控制第一和第二电机14、16中的至少一个而实现，从而使得转矩平衡存在于第二行星齿轮系12中，此后第四耦连单元61被控制，从而使得其将第二齿圈28与第二行星齿轮架51从彼此释放。控制单元48随后控制第二电机16，从而使得第二转子30和第二齿圈28能够自由地旋转，这导致第二行星齿轮架51和第二主轴36不再驱动被设置在第二主轴36处的第二嵌齿轮驱动件68。第三档通过第一耦连单元56被启动而选择，从而使得在第一行星齿轮系10处的第一太阳齿轮26固定地锁定到第一行星齿轮架50。这能够通过控制燃式发动机4的转速并且控制第一和第二电机14、16的转矩而实现，以便实现在输出轴20处的期望转矩，从而使得同步的转速在第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间产生，此后第一耦连单元56接合，从而使得第一太阳齿轮26和第一行星齿轮架50被连接到彼此。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第二档到第三档的柔和且无中断的过渡。
第一主轴34现在以与燃式发动机4的输出轴97相同的转速旋转，以及第一主轴34现在通过第一主轴34驱动第三嵌齿轮驱动件74。由于第三嵌齿轮76与第三嵌齿轮驱动件74互相作用并且被固定地连接到侧轴18，因此第三嵌齿轮76将会驱动侧轴18，所述侧轴继而驱动在侧轴18处的第五嵌齿轮92。第五嵌齿轮92继而通过被设置在变速箱2的输出轴20处的第六嵌齿轮94驱动变速箱2的输出轴20。车辆1现在在第三档被推进。
当侧轴18由在侧轴18处的第三嵌齿轮76导致旋转时，在侧轴18处的第二嵌齿轮70也会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第二嵌齿轮70，所述第二嵌齿轮继而驱动在第二主轴36处的第二嵌齿轮驱动件68。当第二主轴36旋转时，第二行星齿轮架51也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第二行星齿轮架51的转速，所述第二行星齿轮架将会使得第二齿圈28和在第二电机16处的第二转子30旋转。在这种情况下，可以允许第二电机16用作发电机，以便向能量存储器46和第一电机14中的至少一个供应电流。替代地，第二电机16能够通过控制第二电机16的控制单元4提供附加转矩8以提供加速转矩。
为了从第三档换档到第四档，第二嵌齿轮70必须从侧轴18解除接合，从而使得所述第二嵌齿轮能够相对于侧轴18自由地旋转。侧轴18随后借助于第四耦连元件90连接到第四嵌齿轮82。为了实现侧轴18与第四嵌齿轮82的连接，优选地，第二电机16被控制，从而使得同步的转速在侧轴18与第四嵌齿轮82之间产生。同步的转速能够通过测量在第二电机16处的第二转子30的转速并且通过测量输出轴20的转速而确定。以这样的方式，第二主轴36的转速和侧轴18的转速能够通过给定的齿数比率确定。
当同步的转速已在侧轴18与第四嵌齿轮82之间产生时，侧轴18和第四嵌齿轮82借助于第四耦连元件90连接。为了从第三档换档到第四档，第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间的锁定必须解除，这通过控制第一和第二电机14、16中的至少一个而实现，从而使得转矩平衡存在于第一行星齿轮系10中，此后第一耦连单元56被控制，从而使得其将第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50从彼此释放。控制单元48随后控制第一电机14，从而使得第一转子24和第一齿圈22能够自由地旋转，这导致第一太阳齿轮26不再驱动被设置在第一主轴34处的第三嵌齿轮驱动件74。第四档通过第四耦连单元61被启动而接入，从而使得在第二行星齿轮系12处的第二齿圈28与变速箱外壳42固定地锁定。这能够通过燃式发动机4的转速被控制并且通过第一和第二电机14、16的转矩被控制而实现，以便实现在输出轴20处的期望转矩，从而使得第二齿圈28相对于变速箱外壳42静止，此后第四耦连单元61接合，从而使得第二齿圈28和变速箱外壳42被连接到彼此。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第三档到第四档的柔和且无中断的过渡。
第二主轴36现在由燃式发动机4的输出轴97驱动，以及第二主轴36现在驱动第四嵌齿轮驱动件80。由于第四嵌齿轮82与第四嵌齿轮驱动件80互相作用并且被固定地连接到侧轴18，因此第四嵌齿轮82将会驱动侧轴18，所述侧轴继而驱动在侧轴18处的第五嵌齿轮92。第五嵌齿轮92继而通过被设置在变速箱2的输出轴20处的第六嵌齿轮94驱动变速箱2的输出轴20。车辆1现在在第四档被推进。
当侧轴18由第四嵌齿轮82导致旋转时，在侧轴18处的第三嵌齿轮76也会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第三嵌齿轮76，所述第三嵌齿轮继而驱动在第一主轴34处的第三嵌齿轮驱动件74。当第一主轴34旋转时，第一太阳齿轮26也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第一行星齿轮架50的转速，所述第一太阳齿轮将会使得第一齿圈22和在第一电机14处的第一转子24旋转。在这种情况下，可以允许第一电机14用作发电机，以便向能量存储器46和第二电机16中的至少一个供应电流。替代地，第一电机14能够通过控制第一电机14的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
为了从第四档换档到第五档，第三嵌齿轮76必须借助于第三耦连元件88从侧轴18解除接合，从而使得第三嵌齿轮76能够相对于侧轴18自由地旋转。侧轴18随后通过第一耦连元件84连接到第一嵌齿轮64。为了实现侧轴18与第一嵌齿轮64的连接，优选地，第一电机14被控制，从而使得同步的转速在侧轴18与第一嵌齿轮64之间产生。同步的转速能够通过测量在第一电机14处的第一转子24的转速并且通过测量输出轴20的转速而确定，如已在上文中描述的。
当同步的转速已在侧轴18与第一嵌齿轮64之间产生时，侧轴18和第一嵌齿轮64借助于第一耦连元件84连接。为了从第四档换档到第五档，第二齿圈28与变速箱外壳42之间的必须解除，这通过控制第二电机16而实现，从而使得转矩平衡在第二齿圈28与变速箱外壳42之间产生，此后第四耦连单元61被控制，从而使得其将第二齿圈28与变速箱外壳42从彼此释放。转矩平衡不仅包括无转矩情况，而且包括反作用转矩，从而使得第四耦连单元61被置于不在第二齿圈28与变速箱外壳42之间传递转矩的情况中，此后第三耦连单元59被启动并且将第一齿圈22与变速箱外壳42机械地锁定。替代地，第三耦连单元59可以被设计为将第一齿圈22与变速箱外壳42以温和方式连接的滑行制动器或片状离合器。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第四档到第五档的柔和且无中断的过渡。当第一齿圈22已被制动并且被固定地锁定时，第一组行星齿轮52将会驱动第一太阳齿轮26，从而使得第一太阳齿轮26旋转。以这样的方式，由燃式发动机4生成的转矩将会通过第一嵌齿轮驱动件62、在侧轴18处的第一嵌齿轮64、在侧轴18处的第五嵌齿轮92以及在变速箱2的输出轴20处的第六嵌齿轮94传递到变速箱2的输出轴20。车辆1现在在第五档被推进。
当侧轴18由在侧轴18处的第一嵌齿轮64导致旋转时，在侧轴18处的第四嵌齿轮82也会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第四嵌齿轮82，所述第四嵌齿轮继而驱动在第二主轴36处的第四嵌齿轮驱动件80。当第二主轴36旋转时，第二行星齿轮架51也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第二行星齿轮架51的转速，所述第二行星齿轮架将会使得第二齿圈28和在第二电机16处的第二转子30旋转。在这种情况下，可以允许第二电机16用作发电机，以便向能量存储器46和第二电机16中的至少一个供应电流。替代地，第二电机16能够通过控制第二电机16的控制单元48提供附加转矩以提供加速转矩。
为了从第五档换档到第六档，第四嵌齿轮82必须从侧轴18解除接合，从而使得所述第四嵌齿轮能够相对于侧轴18自由地旋转。侧轴18随后借助于第二耦连元件86连接到第二嵌齿轮70。为了实现侧轴18与第二嵌齿轮70的连接，优选地，第二电机16被控制，从而使得同步的转速在侧轴18与第二嵌齿轮70之间产生。同步的转速能够如在上文中描述地实现。
当同步的转速已在侧轴18与第二嵌齿轮70之间产生时，侧轴18和第二嵌齿轮70借助于第二耦连元件86在侧轴18处被连接。为了执行从第五档到第六档的换档，第一齿圈22与变速箱外壳42之间的锁定必须解除，这通过控制第一电机14而实现，从而使得转矩平衡在第一齿圈22与变速箱外壳42之间产生，此后第三耦连单元59被控制，从而使得其将第一齿圈22与变速箱外壳42从彼此释放。控制单元48随后控制第一电机14，从而使得第一转子24和第一齿圈22能够自由地旋转，这导致第一太阳齿轮26和第一主轴34不再驱动被设置在第一主轴34处的第一嵌齿轮驱动件62。第六档通过第二耦连单元58被启动而选择，从而使得在第二行星齿轮系12处的第二太阳齿轮32锁定到第二行星齿轮架51。这能够通过燃式发动机4的转速被控制并且第一和第二电机14、16的转矩被控制而实现，以便实现在输出轴20处的期望转矩，从而使得同步的转速在第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51之间产生，此后第二耦连单元58接合，从而使得第二太阳齿轮32和第二行星齿轮架51被机械地连接到彼此。替代地，第二耦连单元58可以被设计为将第二齿圈28与变速箱外壳42以温和方式连接的滑行制动器或片状离合器。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第五档到第六档的柔和且无中断的过渡。
第二主轴36现在驱动第二嵌齿轮驱动件68。第二行星齿轮架51现在通过第二主轴36驱动第二嵌齿轮驱动件68。由于在侧轴18处的第二嵌齿轮70与第二嵌齿轮驱动件68互相作用并且被固定地连接到侧轴18，因此第二嵌齿轮70将会驱动侧轴18，所述侧轴继而驱动在侧轴18处的第五嵌齿轮92。第五嵌齿轮92继而通过第六嵌齿轮94驱动变速箱2的输出轴20，所述第六嵌齿轮被设置在变速箱2的输出轴20处。车辆1现在在第六档被推进。
当侧轴18由第二嵌齿轮70导致旋转时，在侧轴18处的第一嵌齿轮64也会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第一嵌齿轮64，所述第一嵌齿轮继而驱动在第一主轴34处的第一嵌齿轮驱动件62。当第一主轴34旋转时，第一太阳齿轮26也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第一行星齿轮架50的转速，所述第一太阳齿轮将会使得第一齿圈22和在第一电机14处的第一转子24旋转。在这种情况下，可以允许第一电机14用作发电机，以便向能量存储器46和第二电机16中的至少一个供应电流。替代地，第一电机14能够通过控制第一电机14的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
为了从第六档换档到第七档，第一嵌齿轮64必须利用第一耦连元件84从侧轴18解除接合，从而使得第一嵌齿轮64能够相对于侧轴18自由地旋转。第一主轴34随后通过耦连机构96连接到输出轴20。为了实现第一主轴34通过耦连机构96到输出轴20的连接，优选地，第一电机14被控制，从而使得同步的转速在第一主轴34与输出轴20之间产生。同步的转速能够如在上文中描述地实现。
当同步的转速已在第一主轴34与输出轴20之间产生时，第一主轴34通过耦连机构96连接到输出轴20。替代地，耦连机构96可以由滑动离合器构成。为了从第六档换档到第七档，第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51之间的锁定必须解除，这通过控制第一和第二电机14、16中的至少一个而实现，从而使得转矩平衡存在于第二行星齿轮系12中，此后第二耦连单元58被控制，从而使得其将第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51从彼此释放。控制单元48随后控制第二电机16，从而使得第二转子30和第二齿圈28能够自由地旋转，这导致第二太阳齿轮32和第二主轴36不再驱动被设置在第二主轴36处的第二嵌齿轮驱动件68。第七档通过第一耦连单元56被启动而选择，从而使得在第一行星齿轮系10处的第一太阳齿轮26被固定地锁定到第一行星齿轮架50。这能够通过燃式发动机4的转速被控制并且第一和第二电机14、16的转矩被控制而实现，以便实现在输出轴20处的期望转矩，从而使得同步的转速在第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间产生，此后第一耦连单元56接合，从而使得第一太阳齿轮26和第一行星齿轮架50被连接到彼此。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第六档到第七档的柔和且无中断的过渡。
第一主轴34现在通过耦连机构96驱动输出轴20。车辆1现在在第七档被推进。
侧轴18由在输出轴20处的第六嵌齿轮94导致旋转。这还意味着在侧轴18处的第二嵌齿轮70将会旋转。以这样的方式，侧轴18驱动第二嵌齿轮70，所述第二嵌齿轮继而驱动在第二主轴36处的第二嵌齿轮驱动件68。当第二主轴36旋转时，第二行星齿轮架51也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第二行星齿轮架51的转速，所述第二行星齿轮架将会使得第二齿圈28和在第二电机16处的第二转子30旋转。在这种情况下，可以允许第二电机16用作发电机，以便向能量存储器46和第一电机14中的至少一个供应电流。替代地，第二电机16能够通过控制第二电机16的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
为了从第七档换档到第八档，第二嵌齿轮70必须从侧轴18解除接合，从而使得所述第二嵌齿轮能够相对于侧轴18自由地旋转。侧轴18随后借助于第四耦连元件90连接到第四嵌齿轮82。为了实现侧轴18与第四嵌齿轮82的连接，优选地第二电机16被控制，从而使得同步的转速在侧轴18与第四嵌齿轮82之间产生。同步的转速能够如在上文中描述地实现。
当同步的转速已在侧轴18与第四嵌齿轮82之间产生时，侧轴18和第四嵌齿轮82借助于第四耦连元件90被连接。为了从第七档换档到第八档，第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50之间的锁定必须解除，这通过控制第一和第二电机14、16中的至少一个实现，从而使得转矩平衡存在于第一行星齿轮系10中，此后第一耦连单元56被控制，从而使得其将第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50从彼此释放。控制单元48随后控制第一电机14，从而使得第一转子24和第一齿圈22能够自由地旋转，这导致第一太阳齿轮26不再通过所应用的耦连机构96驱动输出轴20。第八档通过第二耦连单元58被启动而选择，从而使得在第二行星齿轮系12处的第二太阳齿轮32锁定到第二行星齿轮架51。这能够通过第二电机16被控制而实现，从而使得同步的转速在第二太阳齿轮32与第二行星齿轮架51之间产生，此后第二耦连单元58接合，从而使得第二太阳齿轮32和第二行星齿轮架51被连接到彼此。通过将燃式发动机4的控制与第一和第二电机14和16的控制同步，可以执行从第七档到第八档的柔和且无中断的过渡。
第二主轴36现在驱动第四嵌齿轮驱动件80。由于第四嵌齿轮82与第四嵌齿轮驱动件80互相作用并且被固定地连接到侧轴18，因此第四嵌齿轮82将会驱动侧轴18，所述侧轴继而驱动在侧轴18处的第五嵌齿轮92。第五嵌齿轮92继而通过第六嵌齿轮94驱动变速箱2的输出轴20，所述第六嵌齿轮被设置在变速箱2的输出轴20处。车辆1现在在第八档被推进。
由于耦连机构96已被应用，因此输出轴将会驱动第一主轴34。当第一主轴34旋转时，第一太阳齿轮26也会旋转，以这样的方式，取决于燃式发动机4的输出轴97的转速并且从而还取决于第一行星齿轮架50的转速，所述第一太阳齿轮将会使得第一齿圈22和在第一电机14处的第一转子24旋转。在这种情况下，可以允许第一电机14用作发电机，以便向能量存储器46和第二电机16中的至少一个供应电流。替代地，第一电机14能够通过控制第一电机14的控制单元48提供附加转矩以提供推进转矩。
根据在上文中描述的设计，要说明的是，变速箱2包括被设置在主轴34、36处的嵌齿轮驱动件62、68、74、80和嵌齿轮64、70、76、82以及侧轴18以便传递转速比和转矩。然而，可以使用另一种类型的变速器，诸如链条皮带式变速器，以便在变速箱2中传递转速比和转矩。
如已在上文中描述的，转矩从变速箱2的输出轴20被提取。还可以从第一或第二主轴34、36直接地提取转矩，或从侧轴18直接地提取转矩。转矩还可以从轴杆18、34、36中的两个或三个被并行地同时提取。
优选的是，第二电机16利用从第一电机14产生的电能驱动，以便利用第二电机16降低来自第二行星齿轮系12的反作用转矩，并且以便以这样的方式降低在第二齿轮对66处被传递的转矩。来自第一行星齿轮系10的反作用转矩利用第一电机14增加，以便增加在第一齿轮对60处被传递的转矩。
还可以利用从第二电机16产生的电能驱动第一电机14，以便利用第一电机14降低来自第一行星齿轮系10的反作用转矩，并且以便以这样的方式降低在第一齿轮对60处被传递的转矩。来自第一行星齿轮系10的反作用转矩利用第二电机16增加，以便增加在第二齿轮对66处被传递的转矩。
图4示出流程图，其涉及一种方法以控制根据本发明的变速箱2。根据本发明的方法的特征在于，包括以下步骤：
a)利用从第一电机14产生的电能驱动第二电机16，以便利用第二电机16降低来自第二行星齿轮系12的反作用转矩，并且以便以这样的方式降低在第二齿轮对66处被传递的转矩；以及
b)利用第一电机14增加来自第一行星齿轮系10的反作用转矩，以便增加在第一齿轮对60处被传递的转矩。
优选的是，所述方法还包括以下步骤：
c)利用第一耦连单元56将被设置在第一行星齿轮系10处的第一太阳齿轮26与第一行星齿轮架50彼此脱开；以及
d)将第四耦连单元61、被设置在第二行星齿轮系12处的第二齿圈28以及变速箱外壳42彼此连接。
根据所述方法的另一个步骤，在第一和第二电机14和16处的反作用转矩的降低和增加被同步，从而使得在输出轴20处的转矩是恒定的或以连续方式改变。
以这样的方式，通过在例如车辆1的加速或减速期间在输出轴20处的转矩是恒定的或以连续方式改变，能够在不中断转矩的情况下实现换档。
被规定方法从而包括对应于在上文中的实施方式中描述的所有档位的所有换档步骤。
根据本发明，提供一种计算机程序P，其可以包括用于控制根据本发明的变速箱2的程序段。
计算机程序P可以包括程序段以控制变速箱，从而使得第一电机14利用从第二电机16产生的电能驱动，以便利用第一电机14降低来自第一行星齿轮系10的反作用转矩，并且以便以这样的方式降低在第一齿轮对60处被传递的转矩。
计算机程序P可以包括程序段以控制变速箱，从而使得来自第二行星齿轮系12的反作用转矩利用第二电机16增加，以便增加在第二齿轮对66处被传递的转矩。
计算机程序P可以包括程序段以控制变速箱，从而使得第一耦连单元56、被设置在第一行星齿轮系10处的第一太阳齿轮26以及第一行星齿轮架50彼此脱开。
计算机程序P可以包括程序段以控制变速箱，从而使得第四耦连单元61、被设置在第二行星齿轮系12处的第一齿圈28以及变速箱外壳42彼此连接。
计算机程序P可以包括程序段以控制变速箱，从而使得在第一和第二电机14和16处的反作用转矩的降低和增加被同步，从而使得在输出轴20处的转矩是恒定的或以线性方式改变。
计算机程序P可以以可执行形式或以压缩形式被存储在存储器M和读/写存储器R的至少一个中。所述程序代码可以以永久形式被存储在能够由计算机53读取的所述介质上。
本发明还涉及一种包括程序代码的计算机程序制品，所述程序代码被存储在能够由计算机读取的介质上，以便当所述计算机程序在控制单元48或被连接到控制单元48的另一台计算机53上运行时执行在上文中描述的方法步骤。
在上文中被规定的被规定部件和鲜明特征可以在本发明的框架内在不同的被规定执行方式之间结合。

Claims (17)

1.一种变速箱，其包括：输入轴(8)和输出轴(20)；被连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；被连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第一齿轮对(60)；以及被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第二齿轮对(66)；
其特征在于，
在第一行星齿轮系(10)处的第一行星齿轮架(50)被连接到在第二行星齿轮系(12)处的第二太阳齿轮(32)；
在第一行星齿轮系(10)处的第一太阳齿轮(26)被连接到第一主轴(34)；以及
在第二行星齿轮系(12)处的第二行星齿轮架(51)被连接到第二主轴(36)。
2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，输入轴(8)被连接到第一行星齿轮架(50)。
3.根据权利要求1或2所述的变速箱，其特征在于，耦连机构(96)被设置在第一主轴(34)与输出轴(20)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的变速箱，其特征在于，第一齿轮对(60)包括彼此互相作用的第一嵌齿轮驱动件(62)和第一嵌齿轮(64)，所述第一嵌齿轮驱动件(62)与第一主轴(34)固定地设置，以及所述第一嵌齿轮(64)被设置在侧轴(18)处，从而使得所述第一嵌齿轮能够接合和解除接合；
第二齿轮对(66)包括彼此互相作用的第二嵌齿轮驱动件(68)和第二嵌齿轮(70)，所述第二嵌齿轮驱动件(68)与第二主轴(36)固定地设置，以及所述第二嵌齿轮(70)被设置在侧轴(18)处，从而使得所述能够第二嵌齿轮接合和解除接合；以及
侧轴(18)被连接到输出轴(20)。
5.根据权利要求4所述的变速箱，其特征在于，包括：
被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第三齿轮对(72)，所述第三齿轮对(72)包括彼此互相作用的第三嵌齿轮驱动件(74)和第三嵌齿轮(76)，所述第三嵌齿轮驱动件(74)与第一主轴(34)固定地设置，以及所述第三嵌齿轮(76)被设置在侧轴(18)处，从而使得所述第三嵌齿轮能够接合和解除接合；以及
被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第四齿轮对(78)；所述第四齿轮对(78)包括彼此互相作用的第四嵌齿轮驱动件(80)和第四嵌齿轮(82)，所述第四嵌齿轮驱动件(80)与第二主轴(36)固定地设置，以及所述第四嵌齿轮(82)被设置在侧轴(18)处，从而使得所述第四嵌齿轮驱动件能够接合和解除接合。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的变速箱，其特征在于，侧轴(18)通过末级齿轮连接到输出轴(20)。
7.根据权利要求6所述的变速箱，其特征在于，末级齿轮包括被固定地设置在侧轴(18)处的第五嵌齿轮(92)以及被固定地设置在输出轴(20)处的第六嵌齿轮(94)；以及第五和第六嵌齿轮(92、94)彼此互相作用。
8.根据权利要求4或5中任一项所述的变速箱，其特征在于，第一、第二、第三和第四嵌齿轮(64、70、76、82)利用第一、第二、第三和第四耦连元件(84、86、88、90)设置在侧轴(18)处，从而使得所述第一、第二、第三和第四嵌齿轮能够接合和解除接合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的变速箱，其特征在于，在第一电机(14)处的第一转子(24)被连接到在第一行星齿轮系(10)处的第一齿圈(22)；以及
在第二电机(16)处的第二转子(30)被连接到在第二行星齿轮系(12)处的第二齿圈(28)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的变速箱，其特征在于，第一耦连单元(56)被设置以将第一太阳齿轮(26)与第一行星齿轮架(50)以允许两者分离的方式连接；以及第二耦连单元(58)被设置以将第二太阳齿轮(32)与第二行星齿轮架(51)以允许两者分离的方式连接。
11.根据权利要求10所述的变速箱，其特征在于，第三耦连单元(59)被设置以将在第一行星齿轮系(10)处的第一齿圈(22)与包围变速箱(2)的变速箱外壳(42)以允许两者分离的方式连接；以及第四耦连单元(61)被设置以将在第二行星齿轮系(12)处的第二齿圈(28)与变速箱外壳(42)以允许两者分离的方式连接。
12.一种车辆(1)，其特征在于，其包括根据前述权利要求中任一项所述的变速箱(2)。
13.一种控制变速箱(2)的方法，所述变速箱包括：输入轴(8)和输出轴(20)；被连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；被连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；被连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；被设置在第一行星齿轮系(10)与输出轴(20)之间的第一齿轮对(60)；以及被设置在第二行星齿轮系(12)与输出轴(20)之间的第二齿轮对(66)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)利用从第一电机(14)产生的电能驱动第二电机(16)，以便利用第二电机(16)降低来自第二行星齿轮系(12)的反作用转矩，并且以便以这样的方式降低在第二齿轮对(66)处被传递的转矩；以及
b)利用第一电机(14)增加来自第一行星齿轮系(10)的反作用转矩，以便增加在第一齿轮对(60)处被传递的转矩。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
c)利用第一耦连单元(56)将被设置在第一行星齿轮系(10)处的第一太阳齿轮(26)与第一行星齿轮架(50)彼此分开；以及
d)利用第四耦连单元(61)将被设置在第二行星齿轮系(12)处的第一齿圈(28)与变速箱外壳(42)彼此连接。
15.根据权利要求13或14中任一项所述的方法，其特征在于，在第一和第二电机(14、16)处的反作用转矩的降低和增加是同步的，从而使得在输出轴(20)处的转矩是恒定的或以连续方式改变。
16.一种控制变速箱的计算机程序(P)，其中所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码使得电子控制单元(48)或被连接到电子控制单元(48)的另一台计算机(53)执行根据权利要求13-15中任一项所述的步骤。
17.一种计算机程序制品，包括被存储在介质上的程序代码，所述程序代码能够由计算机读取，以便当所述程序代码在电子控制单元(48)或被连接到电子控制单元(48)的另一台计算机(53)上运行时执行根据权利要求13-15中任一项所述的方法步骤。
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