CN108349370A - 用于混合动力车辆的变速器，带有这种变速器的传动系和用于运行该传动系的方法 - Google Patents

用于混合动力车辆的变速器，带有这种变速器的传动系和用于运行该传动系的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于混合动力车辆的变速器(1)，其中，混合动力车辆具有带有内燃机(8)和电机(5)的混合动力驱动器，其中，变速器(1)包括至少一个主变速器(HG)，其带有至少如下结构组件：带有两个变速器输入轴和一个输出轴(4)的两个并联的分变速器；第一齿轮平面(R1)、第二齿轮平面(R2)、第三齿轮平面(R3)、第四齿轮平面(R4)、用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)，其中，每个齿轮平面(R1、R2、R3、R4、R5)具有紧固在中间轴(VW)上的固定齿轮和与各自的固定齿轮啮合的空套齿轮；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)、第五切换元件(E)、第六切换元件(F)、第七切换元件(G)和第八切换元件(H)；其中，当主变速器(HG)的第八切换元件(H)闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)抗相对转动地联结，其中，当主变速器(HG)的第七切换元件(G)闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)相邻的齿轮平面(R4)的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)抗相对转动地联结，其中，当主变速器(HG)的第六切换元件(F)闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)相邻的齿轮平面(R4)的空套齿轮与第一变速器输入轴(2)抗相对转动地联结。

Description

用于混合动力车辆的变速器，带有这种变速器的传动系和用 于运行该传动系的方法
技术领域
本发明涉及用于混合动力车辆的变速器。本发明此外还涉及带有这种变速器的传动系和用于运行这种传动系的方法。
背景技术
带有混合动力驱动器的混合动力车辆由现有技术公知。混合动力驱动器在此具有两个或更多个不同的驱动源，其中，绝大多数的带有内燃机和一个或多个电机的传动系实施为并联型混合动力或混杂型混合动力力。这些变型方案具有内燃机和电机的在力流中基本上平行的布置，并且因此，驱动力矩的叠加和利用纯内燃机驱动或纯电动机驱动的操控是可能的。
混合动力车辆除了混合动力驱动器以外还具有变速器。变速器尤其是被称为多挡位变速器，其中，大量挡位，即变速器的两个轴之间的固定的传动比关系可以通过切换元件优选自动化地切换。这种变速器主要应用在机动车中，尤其是也应用在商用车中，以便以适当的方式使驱动单元的转速和转矩输出特性匹配于车辆的行驶阻力。
由DE 10 2010 030 573 A1公知了用于混合动力车辆的变速器，其带有具有两个变速器输入轴和一个输出轴的主变速器。第一变速器输入轴可以与混合动力车辆的混合动力驱动器的内燃机联结，相反地，主变速器的第二变速器输入轴可以与混合动力车辆的混合动力驱动器的电机联结。主变速器具有带有相互啮合的齿轮的多个齿轮平面以及多个切换元件，它们组合为双切换元件。
DE 10 2010 030 573 A1的变速器即使在没有内燃机与第一变速器输入轴之间的分离离合器的情况下也能够实现纯电力行驶。此外，纯电力的后退行驶可以利用电机的转动方向逆转实现。在混合动力运行中，在挡位更换时的电力的牵引力辅助是可能的。
由DE 10 2012 217 503 A1公知了另外的变速器，其带有两个变速器输入轴和一个输出轴。该变速器也具有带有相互啮合的齿轮的多个齿轮平面和多个组合为双切换元件的切换元件。
DE 10 2010 063 582 A1公开了用于混合动力车辆的另外的变速器，其中，由该现有技术公知的变速器也具有两个变速器输入轴和一个输出轴。其中一个变速器输入轴可以与电机联结，并且另一变速器输入轴可以与内燃机联结，其中，利用该变速器，传动系不仅在所谓的EDA运行模式而且在所谓的ISG运行模式下的运行是可能的。在受负载的情况下可以在这两个运行模式之间进行变换。
发明内容
本发明所基于的任务是提供带有电力的牵引力辅助的自动化的换挡变速器，其中，在很少的结构费用和很高的效率的情况下，在混合动力运行中的所有挡位中可以实现牵引力辅助。在此应该提供尽可能多的挡位，即也提供至少一个超速挡位。
此外，本发明所基于的任务是提供一种带有这种变速器的传动系和一种用于运行这种传动系的方法。
该任务通过根据权利要求1的变速器解决。
变速器包括至少一个主变速器，其至少带有如下结构组件：带有两个变速器输入轴和一个输出轴的两个并联的分变速器，其中，第一分变速器的第一变速器输入轴可以与内燃机连接，而第二分变速器的第二变速器输入轴可以与电机连接；第一齿轮平面、第二齿轮平面、第三齿轮平面、第四齿轮平面、用作从动恒定部的第五齿轮平面，其中，每个齿轮平面具有紧固在中间轴上的固定齿轮和啮合到各自的固定齿轮中的支承在第一变速器输入轴或第二变速器输入轴或输出轴上的空套齿轮；第一切换元件、第二切换元件、第三切换元件、第四切换元件、第五切换元件、第六切换元件、第七切换元件和第八切换元件。当主变速器的第八切换元件闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面的空套齿轮与主变速器的输出轴抗相对转动地联结。当主变速器的第七切换元件闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面相邻的齿轮平面的空套齿轮与主变速器的输出轴抗相对转动地联结。当主变速器的第六切换元件闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面相邻的齿轮平面的空套齿轮与第一变速器输入轴抗相对转动地联结。与提供主变速器的从动恒定部的齿轮平面相邻的齿轮平面可以以双重的方式和方法使用，即一方面用作常规的变速传动比，另一方面用作另外的从动恒定部。当与提供从动恒定部的齿轮平面相邻的齿轮平面用作另外的从动恒定部时，即当主变速器的第七切换元件闭合时，超速挡位可以得到提供。利用根据本发明的变速器可以使用附加的挡位，而不必为此提供另外的齿轮平面。尤其是可以使用至少一个超速挡位以及直接挡。该超速挡位或每个超速挡位在此是可负载切换的。主变速器的对于该超速挡位或每个超速挡位需要的切换元件可以借助电机同步化。
优选地当第五切换元件闭合时，第一变速器输入轴与主变速器的输出轴直接抗相对转动地联结。由此，直接挡可以简单地提供。
根据改进方案，当主变速器的第一切换元件闭合时，第一齿轮平面的空套齿轮与第二变速器输入轴抗相对转动地联结，其中，当主变速器的第二切换元件闭合时，第二齿轮平面的空套齿轮与第二变速器输入轴抗相对转动地联结，其中，当主变速器的第三切换元件闭合时，第一变速器输入轴和第二变速器输入轴抗相对转动地相互联结，并且其中，当主变速器的第四切换元件闭合时，第三齿轮平面的空套齿轮与第一变速器输入轴抗相对转动地联结。切换元件与齿轮平面的这种关联是特别优选的，以便确保电力的牵引力辅助。
在优选的第一替选方案中，混合动力驱动器的电机在中间接入行星传动装置的情况下可以抗相对转动地与主变速器的第二变速器输入轴联结。根据第二替选方案，混合动力驱动器的电机可以直接抗相对转动地与主变速器的第二变速器输入轴联结。根据优选的第一替选方案，可以通过行星传动装置提供针对电机的预传动比，该行星传动装置接入电机与主变速器的第二变速器输入轴之间。
根据优选的第一替选方案，接入混合动力驱动器的电机与主变速器的第二变速器输入轴之间的行星传动装置具有如下元件：太阳轮、齿圈和行星架，其中，该行星传动装置的第一元件永久地与主变速器的第二变速器输入轴抗相对转动地联结，其中，该行星传动装置的第二元件永久地与电机抗相对转动地联结，并且其中，该行星传动装置的第三元件要么永久地相对壳体固定地连接，要么当与该行星传动装置共同作用的第一切换元件闭合时相对壳体固定地连接，并且当与该行星传动装置共同作用的第二切换元件闭合时与主变速器的第一变速器输入轴抗相对转动地联结。根据本发明的该实施方案，EDA运行模式和ISG运行模式可以使用，其中，可以在EDA运行模式和ISG运行模式之间变换。
根据改进方案，带有行星传动装置和三个切换元件的范围挡组后置于主变速器，其中，范围挡组的行星传动装置具有如下元件：太阳轮、齿圈和行星架，其中，范围挡组的行星传动装置的第一元件永久地与主变速器的输出轴抗相对转动地联结，并且其中，范围挡组的行星传动装置的第二元件永久地与范围挡组的输出轴抗相对转动地联结。当范围挡组的第一切换元件闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面的空套齿轮与范围挡组的输出轴抗相对转动地联结。当范围挡组的第二切换元件闭合时，行星传动装置的第三元件相对壳体固定地连接。当范围挡组的第三切换元件闭合时，行星传动装置的第三元件与范围挡组的输出轴抗相对转动地连接。通过使用后置于主变速器的范围挡组，所提供的挡位的数量可以得到翻倍。当变速器将使用在货车中时，这尤其是有利的。
根据本发明的传动系在权利要求12中限定，并且用于运行传动系的方法在权利要求14和16中限定。
附图说明
优选的改进方案由从属权利要求和随后的描述得到。本发明的实施例借助附图详细阐述，但并不局限于这些实施例。在此：
图1示出根据本发明的第一变速器的示意图；
图2示出图2的变速器的切换矩阵；
图3示出根据本发明的第二变速器的示意图；
图4示出根据本发明的第三变速器的示意图；
图5示出根据本发明的第四变速器的示意图；
图6示出根据本发明的第五变速器的示意图；
图7示出图5的变速器的第一切换矩阵；和
图8示出图5的变速器的第二切换矩阵。
具体实施方式
本发明涉及用于混合动力车辆的变速器、带有这种变速器的混合动力车辆的传动系和用于运行这种传动系的方法。
图1示出用于混合动力车辆的根据本发明的变速器1的实施例，其中，变速器1包括带有两个变速器输入轴2和3和一个输出轴4的至少一个主变速器HG。图1此外还示出混合动力车辆的带有电机5和内燃机8的混合动力驱动器，其中，在图1中，电机5的转子6径直地或者说直接地作用在第二变速器输入轴3上，并且内燃机8径直地或者说直接地作用在主变速器HG的第一变速器输入轴2上。电机5的定子7相对壳体固定地连接。主变速器HG因此包括两个并联的分变速器，其带有两个变速器输入轴2和3和一个输出轴4，其中，在所示的实施例中，第一变速器输入轴2实施为实心轴，并且第二变速器输入轴3实施为空心轴。
主变速器HG具有第一齿轮平面R1、第二齿轮平面R2、第三齿轮平面R3、第四齿轮平面R4和第五齿轮平面R5，其中每个齿轮平面R1、R2、R3、R4和R5都包括紧固在中间轴VW上的固定齿轮14、15、16、17或18以及啮合到各自的固定齿轮中的空套齿轮9、10、11、12或13。
空套齿轮依赖于各自的齿轮平面R1至R5地要么支承在第一变速器输入轴2或第二变速器输入轴3上，要么支承在主变速器HG的变速器输出轴4上。
第一齿轮平面R1包括空套齿轮9，其可转动地支承在第二变速器输入轴3上，其中，中间轴VW的固定齿轮14啮合到该空套齿轮9中。第二齿轮平面R2同样包括支承在第二变速器输入轴3上的空套齿轮10，其啮合到中间轴VW的固定齿轮15中。第三齿轮平面R1具有支承在第一变速器输入轴2上的空套齿轮11，其啮合到中间轴VW的固定齿轮16中。第四齿轮平面R4和第五齿轮平面R5分别包括支承在主变速器HG的输出轴4上的空套齿轮12或13，其中，第四齿轮平面R4或第五齿轮平面R5的其中每个空套齿轮12或13啮合到中间轴VW的固定齿轮17或18中。
主变速器HG此外包括多个形状锁合的切换元件，即形状锁合的第一切换元件A、形状锁合的第二切换元件B、形状锁合的第三切换元件C、形状锁合的第四切换元件D、形状锁合的第五切换元件E、形状锁合的第六切换元件F、形状锁合的第七切换元件G和形状锁合的第八切换元件H。当主变速器HG的形状锁合的第一切换元件A闭合时，第一齿轮平面R1的空套齿轮9抗相对转动地与第二变速器输入轴3联结。当主变速器HG的形状锁合的第二切换元件B闭合时，第二齿轮平面R2的空套齿轮10抗相对转动地与主变速器HG的第二变速器输入轴3联结。当主变速器HG的形状锁合的第三切换元件C闭合时，第一变速器输入轴2和第二变速器输入轴3抗相对转动地相互联结。当主变速器HG的形状锁合的第四切换元件D闭合时，第三齿轮平面R3的空套齿轮11抗相对转动地与第一变速器输入轴2联结。
当主变速器HG的形状锁合的第五切换元件E闭合时，第一变速器输入轴2直接地或者说径直地与主变速器HG的输出轴4联结。
第五齿轮平面R5提供用于主变速器HG的从动恒定部。通过第五齿轮平面R5提供的从动恒定部在此不是永久地，而是可切换地与主变速器HG的输出轴4连接。
因此，当主变速器HG的第八切换元件H闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面R5的空套齿轮13与主变速器HG的输出轴4抗相对转动地联结。相反地，当主变速器HG的形状锁合的第八切换元件H断开时，第五齿轮平面R5的空套齿轮13没有直接与主变速器HG的输出轴4联结。
当主变速器HG的形状锁合的第七切换元件G闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面R5相邻的齿轮平面R4的空套齿轮12与主变速器HG的输出轴4抗相对转动地联结，相反地，当主变速器HG的第六切换元件F闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面R5相邻的第四齿轮平面R4的空套齿轮12与主变速器HG的第一变数器输入轴2抗相对转动地联结。
当主变速器HG的形状锁合的第八切换元件H闭合时，主变速器HG的从动恒定部，即第五齿轮平面R5因此径直地抗相对转动地与主变速器HG的输出轴4连接。与从动恒定部相邻的第四齿轮平面R4的空套齿轮依赖于形状锁合的第七切换元件G和形状锁合的第六切换元件F的切换位置地要么径直与主变速器HG的输出轴4联结，要么与主变速器HG的第一变速器输入轴2联结。
由此，与从动恒定部相邻的第四齿轮平面R4可以双重地被利用。第四齿轮平面R4的第一用途设置的是，该第四齿轮平面通常利用为常规的变速传动比，即针对从第一变速器输入轴2出发通过闭合的切换元件4、第四齿轮平面R4和齿轮平面R5的从动恒定部以及闭合的形状锁合的第八切换元件H至输出轴4的力流。在第四齿轮平面R4的第二用途中设置的是，该第四齿轮平面当主变速器HG的形状锁合的第七切换元件G替代主变速器HG的形状锁合的第八切换元件H地闭合时提供另外的从动恒定部。如果例如形状锁合的第四切换元件D和形状锁合的第七切换元件G闭合，那么第三齿轮平面R3用作驱动平面且第四齿轮平面R4用作从动平面，从而可以提供超速挡位。
利用本发明可以提供大量挡位，即在图1的主变速器HG中，从内燃机8的角度提供七个挡位，即此外带有1.00的传动比i的直接挡和带有小于1.00的传动比i的两个超速挡位。超速挡位在此与变速器1的所有其他的挡位一样是可负载切换的。对于超速挡位需要的形状锁合的第七切换元件G可以通过电机5同步。
所有切换元件A、B、C、D、E、F、G、H实施为形状锁合的非同步的切换元件。在此优选地，主变速器HG的第一切换元件A和第二切换元件B组合为第一双切换元件S1，形状锁合的第三切换元件C和形状锁合的第四切换元件D组合为第二双切换元件S2，形状锁合的第四切换元件E和第五切换元件F组合为第三双切换元件S3，且形状锁合的第七切换元件G和形状锁合的第八切换元件H组合为第四双切换元件S4。
在其中每个双切换元件S1、S2、S3和S4的范围中，总是仅一个唯一的切换元件A或B、C或D、E或F、G或H是闭合的。然而，在每个双切换元件S1、S2、S3和S4上，两个切换元件A和B、C和D、E和F、G和H也可以是断开的或切换至空挡。
在图1中仅示出相对轴2、3、和4的轴线对称的齿轮组的上半部。通过在轴线上的镜像可以提供带有两个中间轴的变型方案，其可以用于功率分配。但也可以使用唯一的中间轴。
图2示出用于图1的主变速器HG的切换矩阵，其中，在图2的第一列中，示出从内燃机8的角度的挡位1至7，也就是说其方式为，双切换元件S1、S2、S3和S4的在各自的挡位中闭合的切换元件A、B、C、D、E、F、G、H通过X表示。
图2的切换矩阵此外还针对这些挡位示出传动比i和挡间传动比比值phi，即在如下假设下：下列传动比适用于齿轮平面R1、R2、R3、R4和R5，即传动比i1＝-1.300适用于齿轮平面R1，传动比i2＝-0.592适用于齿轮平面R2，传动比i3＝-0.770适用于齿轮平面R3，传动比i4＝-1.000适用于齿轮平面R4，并且传动比i5＝-2.197适用于齿轮平面R5。
上面说明的传动比在此相应于相互啮合的圆柱齿轮的各自的齿数比。负号与转动方向逆转有关。齿轮平面R1至R5的相互啮合的圆柱齿轮对的传动比在此沿下列的力流方向说明：针对齿轮平面R1、R2、R3和R4从变速器输入轴2、3至中间轴VW，而针对第五齿轮平面R5从中间轴VW至主变速器HG的输出轴4。
当内燃机8的力流通过第一变速器输入轴2引导时，则在与第二变速器输入轴3共同作用的另外的分变速器中可以预选一个挡位，替选地，两个分变速器可以联结。针对在从内燃机8的角度的各自的挡位中的挡位预选，在第1列中，以括号说明了可预选的挡位。挡位2(1)因此表示的是，针对内燃机8，第二挡位是激活的，其中，第一挡位针对内燃机8被预选，并且同时针对电机5是激活的。挡位5(7)表示的是，针对内燃机8，第五挡位是激活的，并且针对内燃机8，第七挡位是预选的，其中，第七挡位针对电机5已经是激活的。
当从内燃机8的角度的挡位保持不变时，涉及的是后台的无负载的预选切换，其可以借助电机5同步化，因此例如从挡位2(1)切换到挡位2(4)，或者从挡位5(4)切换到挡位5(7)。
当从内燃机8的角度的挡位发生改变时，涉及的是电力辅助的切换，例如从挡位2(4)切换到挡位3(4)，或者从挡位4切换到挡位5(4)。
图1的主变速器HG根据图2的切换矩阵从内燃机8的角度提供了七个挡位。从内燃机8的角度的第六挡位和第七挡位是联结挡位，即是第一和第二超速挡位。
第六挡位以如下方式形成，即，在形状锁合的第二切换元件B闭合的情况下，形状锁合的第四切换元件D和形状锁合的第七切换元件G也是闭合的，相反地，第二超速挡位7以如下方式形成，即，在切换元件B闭合的情况下，形状锁合的第三切换元件C和形状锁合的第七切换元件G附加地是闭合的。
内燃机8与优选实施为实心轴的第一变速器输入轴2共同作用，以及与主变速器HG的配属有挡位2、3、5和6的相应的分变速器共同作用。挡位5在此是带有传动比i＝1.00的直接挡，其中，力流没有通过中间轴VW。电机3通过优选实施为空心轴的第二变速器输入轴3与主变速器HG的配属有挡位1、4和7的另外的分变速器共同作用。
在切换元件C闭合的情况下，两个分变速器或两个变速器输入轴2和3联结。于是内燃机8可以利用配属于电机5的分变速器的挡位。同样在该情况下，电机5利用配属于内燃机8的分变速器的挡位。但是由于形状锁合的第三切换元件C连同形状锁合的第四切换元件D由第二双切换元件S2提供，所以电机5不能够利用以形状锁合的第四切换元件D切换的挡位。
此外，当主变速器HG的形状锁合的第三切换元件C是闭合的时，内燃机8可以与电机5连接，而不用将挡位朝主变速器HG的输出轴4切换。由此可能的是，内燃机8通过电机5启动，或者在空挡中，即不依赖于行驶速度地，即也在停车时可以产生电流，在停车时，内燃机8驱动发电机式地工作的电机5。
在利用三个挡位，即与第二变速器输入轴3共同作用的分变速器的挡位的情况下可以纯电力地行驶，其中，在电机的反转的情况下可以实现后退行驶。
如图1所示的那样，可以放弃内燃机8和第一变速器输入轴2之间的分离离合器或起动离合器。这可以以如下方式实现，即，第一变速器输入轴2可以在切换元件C、D、E和F断开的情况下脱离。然而也可能的是，可选地设置内燃机8与第一变速器输入轴2之间的分离离合器。
通过主变速器HG的两个分变速器，内燃机8和电机5可以以不同的传动比运行。这是有利的，因为针对内燃机8和电机5，根据行驶情况可以分别选择适当的运行点。电机5也可以完全或部分脱离，其中，在电机5停车时可以避免零负载损耗。
在混合动力运行时，负载切换是可能的。因此，在配属于与第一变速器输入轴2共同作用的分变速器的挡位的挡位更换时，牵引力通过第二变速器输入轴3和电机5辅助。当应该进行配属于与第二变速器输入轴3共同作用的分变速器的挡位的挡位更换时，牵引力可以通过内燃机8和第一变速器输入轴2辅助。
切换元件A、D、G和H可以始终通过电机5主动同步化。这些切换元件因此可以实施为非同步化的牙嵌式切换元件。切换元件C、D、E和F可以以不同的方式和方法同步化。
因此，当内燃机8牢固地与第一变速器输入轴2连接时，切换元件C、D、E和F可以主动地通过内燃机8同步化。
当内燃机8在中间接入起动离合器或分离离合器的情况下与第一变速器输入轴2连接时，切换元件C、D、E和F可以在分离离合器或起动离合器闭合的情况下通过内燃机8主动同步化，替选地通过另外的中央同步器(Zentralchronisierung)来同步化。在这两种情况下，切换元件C、D、E和F也可以分别实施为非同步化的牙嵌式切换元件。
此外可能的是，切换元件C、D、E和F实施为同步化的切换元件，更确切地说，当内燃机8通过未示出的分离离合器或起动离合器与第一变速器输入轴2联结时，切换元件C、D、E和F实施为同步化的切换元件。
在图1所示的实施例中，电机5的转子6永久地抗相对转动地与第二变速器输入轴3联结，其中，内燃机8永久地抗相对转动地与第一变速器输入轴2联结。如已经实施的那样，在第一变速器输入轴2与内燃机8之间也可以接有分离离合器或起动离合器。
图3示出图1的变速器1的改进方案，其中，在图3的实施例中，在电机5与第二变速器输入轴2之间接有行星传动装置PG2，其具有如下元件：太阳轮SR2、行星架ST2和齿圈HR2。
在此，在图6的变型方案中，行星传动装置PG2的第一元件ST2永久地与主变速器HG的第二变速器输入轴3抗相对转动地联结，其中，电机5的转子6永久地抗相对转动地与该行星传动装置PG2的第二元件SR2抗相对转动地联结。行星传动装置PG2的第一元件优选是行星架ST2，而行星传动装置PG2的第二元件是太阳轮SR2。
在图3中，行星传动装置PG2的第三元件，即优选是行星传动装置PG2的齿圈HR2永久地相对壳体固定地连接。在该情况下，行星传动装置PG2提供了用于电机5的固定传动比。这具有如下优点：电机5可以以较小的转矩和针对与此的更高的转速设计，这是因为行星传动装置PG2作用为针对电机5的预传动比。
与此相对地，图4示出图1的变速器1的改进方案，在其中，行星传动装置PG2的第三元件，即齿圈HR2依赖于两个另外的形状锁合的切换元件的切换位置地要么相对壳体固定地连接，要么抗相对转动地与主变速器HG的第一变速器输入轴2连接。因此，在图4中，行星传动装置PG2与第一切换元件J共同作用，该第一切换元件在闭合状态下相对壳体固定地连接行星传动装置PG2的齿圈HR2。此外，形状锁合的第二切换元件I与行星传动装置PG2共同作用，该第二切换元件在其闭合时使行星传动装置PG2的齿圈HR2抗相对转动地与主变速器HG的第一变速器输入轴2联结。在此，根据图4，两个形状锁合的切换元件I和J(它们与在电机5与主变速器HG的第二变速器输入轴3之间共同作用的行星传动装置PG2共同作用)由双切换元件S6提供，其中，总是能够闭合切换元件J和I中的仅一个。
当切换元件J闭合时，即当行星传动装置PG2的齿圈HR2相对壳体固定地联接时，行星传动装置PG2又作用为针对电机5的固定的预传动比，其中，尤其是可以提供所谓的ISG运行模式。相反地，当形状锁合的切换元件I闭合时，即当行星传动装置PG2的齿圈HR2没有相对壳体固定地连接，而是相反地抗相对转动地与主变速器HG的第一变速器输入轴2联结时，行星传动装置PG2作用为针对内燃机8和电机5的叠加变速器，从而所谓的EDA运行模式以及所谓的EDS运行模式可以得到利用。
当切换元件J闭合时，可以优选利用所谓的ISG运行模式，其中，如已经实施的那样，行星传动装置PG2作用为针对电机5的固定的预传动比。ISG运行模式具有如下优点：电机5可以以较小的转矩和更高的转速设计。
当切换元件I闭合时，提供所谓的EDA运行模式，在其中，行星传动装置PG2作用为叠加变速器。在EDA运行模式中，在形状锁合的切换元件I闭合的情况下可以电动地起动。在该情况下，第一挡位挂入，即形状锁合的切换元件A和H是闭合的，而切换元件C不是闭合的。在车辆停车状态下，行星传动装置PG2的行星架ST2停车。内燃机8以空转转速转动，电机5反转。行星传动装置PG2上的转矩比是恒定的。内燃机8和电机5的力矩在行星传动装置PG2的行星架ST2上相加。以该方式可以电动地在EDA运行模式中起动。在起动过程期间，电机5的转速改变，直到行星传动装置PG2处于整体周转(Blockumlauf)中。在EDA运行模式中的起动于是可以结束，其方法是，形状锁合的切换元件C闭合，并且行星传动装置PG2被锁联。
在切换元件I闭合时，即在所谓的EDA运行模式中也可以电动地切换，即在提供所谓的EDS负载切换功能的情况下可以电动地切换。为此，与第二变速器输入轴共同作用的分变速器中的挡位被挂入。该挡位用作辅助挡位，负载在负载切换期间通过该辅助挡位引导。该辅助挡位在此可以与实际挡位或目标挡位一致，但不必须相应于这两个挡位中的任一个。
在EDS负载切换中，首先进行负载接管，其中在此，在内燃机8上和在电机5上调节转矩，从而转矩的比相应于行星传动装置PG2的固定变速器传动比。在此，力流仅通过行星传动装置PG2的行星架ST2并通过辅助挡位。所有另外的挡位切换元件变为无负载的。实际挡位的变为无负载的挡位切换元件可以被挂出。内燃机8和电机5的转速被调节，从而目标挡位的待导入的挡位切换元件变同步。于是目标挡位的变同步的切换元件被挂入，切换结束，其中，在需要时，电机5上的负载可以减小。这种EDS负载切换功能具有如下优点：待接通的切换元件与电机5和内燃机8相配合地同步化。EDS负载切换方法的另外的优点在于：可以实现高的牵引力，这是因为内燃机8和电机5的转矩在行星传动装置2上加合。
图5示出变速器1的另外的有利的改进方案，其中，图5的变速器1是图4的变速器1的改进方案。因此，图5的变速器1除了主变速器HG以外还具有范围挡组GP，其带有行星传动装置PG1和三个切换元件K、L和S。范围挡组GP的行星传动装置PG1具有如下元件：太阳轮SR1、行星架ST1和齿圈HR1。
范围挡组GP的行星传动装置PG1的第一元件(根据图5是行星传动装置PG1的太阳轮SR1)永久地抗相对转动地与主变速器HG的输出轴4联结。范围挡组GP的行星传动装置PG1的第二元件(根据图5是行星传动装置PG1的行星架ST1)永久地抗相对转动地与范围挡组GP的输出轴19联结。
当范围挡组GP的第一切换元件K闭合时，主变速器HG的作用为从动恒定部的第五齿轮平面R5的空套齿轮13与行星传动装置PG的行星架ST1抗相对转动地连接，并且因而与范围挡组GP的输出轴19抗相对转动地连接。
当范围挡组GP的第二切换元件L闭合时，范围挡组GP的行星传动装置PG1的第三元件(根据图5是齿圈HR1)相对壳体固定地被连接，相反地，当范围挡组GP的第三切换元件S闭合时，范围挡组GP的行星传动装置PG1的第三元件(即齿圈HR1)与范围挡组GP的输出轴19抗相对转动地连接。根据图5，范围挡组GP的第二切换元件L和第三切换元件S由双切换元件S5形成，其中，总是能够闭合双切换元件S5的其中仅一个切换元件L、S，替选地，双切换元件S5的两个切换元件L和S可以都是断开的。
在图5的变速器中，因此，形成主变速器HG的从动恒定部的第五齿轮平面R5的空套齿轮13可以在切换元件K闭合时与范围挡组GP的输出轴19联结，并且在切换元件H闭合时与主变速器HG的输出轴4联结。与提供主变速器HG的从动恒定部的第五齿轮平面R5相邻的第四齿轮平面R4的空套齿轮12在切换元件G闭合时与主变速器HG的输出轴4联结，并且在切换元件F闭合时与主变速器HG的第一变速器输入轴2联结。
后置于主变速器HG的范围挡组GP用于使主变速器HG的挡位数量翻倍。当范围挡组GP的切换元件L闭合时，切换至缓慢的行驶范围，相反地，当范围挡组GP的切换元件S闭合时，通过范围挡组GP切换至快速的行驶范围。当主变速器HG应该使用在货车中时，这种范围挡组GP是有利的。
通过第五齿轮平面R5提供的从动恒定部是可转换的。因此，从动恒定部并且因而第五齿轮平面R5的空套齿轮13可以在切换元件H闭合时与范围挡组GP的行星传动装置PG1的太阳轮SR1联结，并且进而与主变速器HG的输出轴4联结，并且在切换元件K闭合时与行星传动装置PG1的行星架ST1联结，并且进而与范围挡组GP的输出轴19联结。在切换元件K闭合时驱动恒定部与行星架ST1联结的情况下，电机5可以通过中间轴经由切换元件K直接在范围挡组GP的行星传动装置PG1的行星架ST1上对牵引力进行辅助，而双切换元件S5可以在切换元件位置L和S之间无负载地变换。此外，中间轴VW在行驶时的转速可以在直接挡中下降，以便减小轴承和密封件上的拖拽损耗(Schleppverluste)。
图5的变速器1的特殊性在于：当范围挡组GP的双切换元件S5的切换元件L闭合时，两个超速挡位不能被利用，这是因为否则范围挡组GP就无法可负载切换地变换。范围挡组GP的变换仅从直接挡出发是可负载切换的。在直接挡中，中间轴VW是无负载的，从而下一更高的挡位可以在无负载的情况下预选。由于在切换元件K闭合时运行恒定部或第五齿轮平面R5与范围挡组PG的行星传动装置PG1的行星架ST1的联结，在联接过程中，范围挡组GP的切换元件L是无负载的。因此，可以在无负载的情况下从切换元件L变换至切换元件S。
针对图5的变速器1，图7和8示出切换矩阵和传动比i和挡间传动比比值phi，即在如下假设下：行星传动装置PG2具有-2.00的固定变速器传动比i0，并且范围挡组GP的行星传动装置PG1具有固定变速器传动比i0＝-2.720。
以上对于图2的切换矩阵有效的传动比适用于齿轮平面R1、R2、R3、R4和R5的传动比i1、i2、i3、i4和i5。
图7的切换矩阵在此从内燃机8的角度说明了在所谓的ISG运行模式下的，即在切换元件J闭合时的挡位。在括号中的挡位同样是预选的挡位，其针对内燃机8被预选，并且针对电机5已经是激活的。当在ISG运行模式下内燃机8的力流通过第一变速器输入轴2引导时，又可以在与第二变速器输入轴3共同作用的无力流的分变速器中预选挡位。此外，两个分变速器可以相互联结。如已经结合图2的切换矩阵描述的那样，在图7的切换矩阵中预选的挡位也在括号中得到说明。
当从内燃机的角度的挡位保持不变，然而在括号内的挡位发生改变时，涉及的是后台的无负载的预选切换，其可以借助电机5同步化，因此例如从挡位2(1)切换到挡位2(4)。当挡位从内燃机的角度发生改变时，涉及的是电力辅助的负载切换，例如从挡位1切换到挡位2(1)。
在从挡位10(9)到挡位10(12)的无负载的预选切换中，即在保持针对内燃机的挡位10的情况下将针对电机激活的挡位9改变到挡位12时，切换元件G借助电机5同步化。沿相反的方向，在实施从挡位10(12)到挡位10(9)的切换时，切换元件K借助电机同步化。从挡位10(12)到挡位11(12)以及从挡位11(12)到挡位12的切换利用电力牵引力辅助实现，辅助力矩因此通过第十二挡位引导。这也针对降低挡位在相反的方向上实现。
图8示出用于图5的变速器的在EDA运行模式下，即当切换元件I代替切换元件J闭合时的切换矩阵。图8的切换矩阵与图7的切换矩阵一致，然而得到电机5和行星传动装置PG2上的另外的转速比。在从挡位10(9)到挡位10(12)的无负载的预选切换的情况下，切换元件G借助电机5通过行星传动装置PG同步化。沿相反的方向，在从挡位10(12)到挡位10(9)预选切换时，切换元件K借助电机5通过行星传动装置PG2同步化。从10(12)到11(12)的切换以及从11(12)到12的切换利用电力的牵引力辅助通过行星轮组PG2实现，其中，辅助力矩在行星传动装置PG2的行星架ST2上通过第十二挡位引导。
图6示出另外的变速器1，其中，图6的变速器1与图5的变速器1的不同之处在于形状锁合的切换元件G、H和K的布置和分组。因此，在图5的变速器1中，切换元件K实施为单切换元件，相反地，切换元件G和H由双切换元件S4形成。与之不同地，在图6中，切换元件G实施为单切换元件，在该情况下，切换元件H和K由双切换元件S4’提供。图7和8的切换矩阵类似地适用于图6的变速器1。
此外要指出的是，切换元件G、H和K也组合为三重切换元件，并且可以借助共同的促动器操纵。因此，总是闭合三个切换元件G、H和K的其中仅一个切换元件。
本发明此外还涉及带有上面描述的变速器1的混合动力车辆的传动系，其中，内燃机8优选永久地抗相对转动地与主变速器HG的第一变速器输入轴2联结，并且其中，电机5要么直接地要么在中间接入行星传动装置PG的情况下与主变速器HG的第二变速器输入轴3联结。
本发明在此还涉及用于运行带有主变速器HG和范围挡组GP的传动系的方法，即一方面涉及用于在切换元件J闭合时的ISG运行模式下的牵引力不中断的变换的方法，以及用于在切换元件I闭合时的EDA运行模式下的牵引力不中断的变换的方法。
当牵引力不中断的变换应该在ISG运行模式下提供时，则切换元件J闭合。此外从如下出发，即，以内燃机或混合动力的方式在第五挡位，即直接挡中行驶，更确切地说，当在范围挡组GP上切换元件L闭合时，以内燃机或混合动力的方式在第五挡位，即直接挡中行驶。针对电机5，第四挡位被预选以及激活，切换元件B和H是闭合的。
如果现在从ISG运行模式出发应该切换至更高的挡位，那么优选首先在电机5上进行负载减小，其中，内燃机8接管相应的负载。随后，主变速器HG的第八切换元件H无负载地断开。因此，范围挡组GP的第一切换元件K的主动的同步化通过电机5，即在转速经调节的电极5中实现。为此，电机5的转速下降。转速下降了范围挡组GP的传动比的因子。范围挡组GP的第一切换元件K于是在没有负载的情况下闭合，这相应于挡位5(9)。随后，主变速器HG的第二切换元件B无负载地断开。随后，主变速器HG的第一切换元件A主动地同步化，即通过电机5的转速经调节的运行同步化。为此提升电机5的转速，即直到达到第六挡位的转速水平。随后，切换元件A无负载地闭合。这在切换矩阵中相应于挡位5(6)，因此，正确的跟随挡位，即第六挡位被预选，即针对电机5是激活的。
随后，进行从内燃机8到电机5的负载转移，即电机5在目标挡位中辅助牵引力。在内燃机8变为无负载后，主变速器HG的第五切换元件E断开。内燃机8使主变速器HG的第三切换元件C同步化至目标转速。随后，主变速器HG的第三切换元件C可以无负载地闭合，针对内燃机8，第六挡位挂入。切换结束。这相应于挡位6(L)。根据运行策略，可以进行从电机5到内燃机8的负载转移。
可选地可以设置的是，一旦主变速器HG的第五切换元件E断开，那么范围挡组GP被变换至快速的行驶范围S。这通过被同步化的切换元件L和S在后台的更换实现，即无负载地实现。
因此，概括性地可以确定的是，为了从第五挡位切换到第六挡位，必须不仅从切换元件H变换到切换元件K，而且还在切换元件A与B之间进行变换。首先，从切换元件H更换到切换元件K，并且随后在切换元件A与B之间进行更换。在此有利的是，电机5首先转速下降，并且可以以高的转矩同步化。需要较少的能量来使电机5的转子6的惯性质量的转速改变。如果首先在切换元件A和B之间变换，那么电机的转速在此期间很强地提高，这是不利的，因为会存在转速过大的危险。上面描述的方法不依赖于行星传动装置PG1的针对电机5的预传动比。当不存在行星传动装置PG2时，即当电机5的转子直接与第二变速器输入轴3联结时，该方法也可实施。
随后描述根据本发明的用于在EDA运行模式下的牵引力不中断的变换的方法，其中，在EDA运行模式下，切换元件I是闭合的。此外应该从如下出发，即，在第五挡位中，即在直接挡中以内燃机或混合动力的方式行驶，即在切换元件E和L闭合的情况下以内燃机或混合动力的方式行驶。因此应该从如下出发，即，挡位5(4)是有效的，即针对内燃机，挡位5是激活的，并且针对电机，挡位4是激活的。为此，切换元件B和H是闭合的。
为了执行变换，首先减小电机5上的负载，并且负载只要存在的话就由内燃机8接管。随后，主变速器HG的第八切换元件H无负载地断开。随后，范围挡组GP的第一切换元件K的主动的同步化利用电机5实现，即通过电机5的转速调节实现。为此，行星传动装置PG2的行星架ST2的转速下降。这通过下降电机5的转速实现。行星传动装置PG2的行星架ST2上的转速下降了范围挡组GP的传动比的因子。随后，范围挡组GP的第一切换元件K可以无负载地闭合。挡位5(9)于是是激活的，针对内燃机，挡位5始终是激活的，针对电机，挡位9相反地是激活的，即针对内燃机被预选，这是因为切换元件B还是闭合的。
随后无负载地断开主变速器HG的第二切换元件B。随后，主变速器HG的第一切换元件A主动地同步化，即通过转速经调节地运行的电机5同步化。为此，行星传动装置PG2的行星架上的转速提升，即直到达到第六挡位的转速水平。这又通过提升电机5的转速实现。随后，主变速器HG的第一切换元件A可以无负载地闭合。在该情况下，挡位5(6)被挂入，即针对内燃机，挡位5是激活的，针对电机5，挡位6是激活的。
随后，内燃机8和电机5的转矩被调节，从而其与行星传动装置PG2的固定变速器传动比成比例。由此，主变速器HG的待挂出的第五切换元件E变为无负荷。力流于是仅通过行星传动装置PG2的行星架ST2，经由目标挡位，即经由切换元件A和K运行。同时，内燃机8和电机5的转矩在其界限的范围内被调节，从而牵引力尽可能接近地相应于由驾驶员或驾驶策略期望的额定转矩。在主变速器HG的第五切换元件E变为无负荷之后，其无负荷地断开。随后，内燃机8和电机5的转矩被调节，从而内燃机转速下降为目标转速，即切换元件C同步化。随后，主变速器HG的第三切换元件C可以无负载地闭合，其中，针对内燃机，第六挡位被挂入。切换结束，因此，挡位6(L)被挂入。
依赖于运行策略地，负载可以从电机5传递到内燃机8上。一旦切换元件E断开，那么可选地，范围挡组GP可以以如下方式变换，即，切换元件L断开并且切换元件S闭合。
为了针对内燃机从挡位5更换到挡位6，必须不仅从主变速器HG的第八切换元件H变换到范围挡组GP的第一切换元件K，而且还在切换元件A和B之间进行变换。首先，进行从切换元件H到切换元件K的变换，并且随后才进行在切换元件A与B之间的变换。这又具有如下优点：电机5首先在其转速方面下降，并且因此可以以高的转矩同步化。与首先在切换元件A与B之间进行变换时的情况相比，需要较少的能量来使电机5的转子6的惯性质量的转速改变。
如上面实施的那样，可以放弃内燃机8与第一变速器输入轴2之间的分离离合器。然而可选地也可以在内燃机8与第一变速器输入轴2之间使用这种分离离合器。
此外可选地，可以提供至少一个机械倒挡，其要么通过主变速器HG中的附加的圆柱齿轮平面利用一个附加的切换元件来提供，要么作为行星回转组(Planeten-Wendesatz)例如在主变速器HG的变速器输入端上利用两个附加的切换元件来提供，要么作为范围挡组GP利用被整合的倒挡来提供。
图9示出基于根据图6的变速器的实施方式，然而带有机械倒挡。为此，在图9中示出的变速器具有主变速器HG中的附加的圆柱齿轮平面，其被称为倒挡齿轮平面R-挡位。另外的齿轮平面理解为针对前进挡位的齿轮平面。附加地，切换元件R设置用于切换机械倒挡，并且配属于倒挡平面R-挡位。倒挡平面R-挡位具有未示出的用于转动方向逆转的中间齿轮，其在力流中布置在在中间轴VW上布置的固定齿轮20与在输出轴4上布置的空套齿轮之间。图9的变速器1与图6的变速器1的不同之处还在于形状锁合的切换元件G和R的分组。因此，在图6的变速器1中，切换元件G实施为单切换元件，相反地，在图9的变速器1中，切换元件G和R组合为双切换元件S7。
必要时，挡位与主变速器HG中的齿轮平面R1至R5的挡位配属也可以得到调整。此外，可以利用齿轮平面R1至R5和行星传动装置PG1、PG2的另外的传动比。
附图标记列表
1 变速器
2 变速器输入轴
3 变速器输入轴
4 输出轴
5 电机
6 转子
7 定子
8 内燃机
9 空套齿轮
10 空套齿轮
11 空套齿轮
12 空套齿轮
13 空套齿轮
14 固定齿轮
15 固定齿轮
16 固定齿轮
17 固定齿轮
18 固定齿轮
19 输出轴
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
F 切换元件
G 切换元件
H 切换元件
I 切换元件
J 切换元件
K 切换元件
L 切换元件
S 切换元件
HG 主变速器
GP 范围挡组
PG1 行星传动装置
SR1 太阳轮
ST1 行星架
HR1 齿圈
PG2 行星传动装置
SR2 太阳轮
ST2 行星架
HR2 齿圈
R1 齿轮平面
R2 齿轮平面
R3 齿轮平面
R4 齿轮平面
R5 齿轮平面
S1 双切换元件
S2 双切换元件
S3 双切换元件
S4 双切换元件
S4’ 双切换元件
S5 双切换元件
S6 双切换元件
VW 中间轴

Claims (17)

1.一种用于混合动力车辆的变速器(1)，其中，所述混合动力车辆具有带有内燃机(8)和电机(5)的混合动力驱动器，其中，所述变速器(1)包括至少一个主变速器(HG)，所述主变速器带有至少如下结构组件：
带有两个变速器输入轴(2、3)和一个输出轴(4)的两个并联的分变速器；其中，第一分变速器的第一变速器输入轴(2)能够与内燃机(8)连接，并且第二分变速器的第二变速器输入轴(3)能够与电机(5)连接；
第一齿轮平面(R1)、第二齿轮平面(R2)、第三齿轮平面(R3)、第四齿轮平面(R4)、用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)，其中，每个齿轮平面(R1、R2、R3、R4、R5)具有紧固在中间轴(VW)上的固定齿轮和与各自的固定齿轮啮合的支承在第一变速器输入轴(2)或第二变速器输入轴(3)或输出轴(4)上的空套齿轮；
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)、第五切换元件(E)、第六切换元件(F)、第七切换元件(G)和第八切换元件(H)；其中，
当主变速器(HG)的第八切换元件(H)闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)抗相对转动地联结，
当主变速器(HG)的第七切换元件(G)闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)相邻的齿轮平面(R4)的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)抗相对转动地联结，
当主变速器(HG)的第六切换元件(F)闭合时，与用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)相邻的齿轮平面(R4)的空套齿轮与第一变速器输入轴(2)抗相对转动地联结。
2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，当第五切换元件(E)闭合时，第一变速器输入轴(2)与主变速器(HG)的输出轴(4)直接抗相对转动地联结。
3.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，
当主变速器(HG)的第一切换元件(A)闭合时，第一齿轮平面(R1)的空套齿轮与第二变速器输入轴(3)抗相对转动地联结，
当主变速器(HG)的第二切换元件(B)闭合时，第二齿轮平面(R2)的空套齿轮与第二变速器输入轴(3)抗相对转动地联结，
当主变速器(HG)的第三切换元件(C)闭合时，第一变速器输入轴(2)和第二变速器输入轴(3)抗相对转动地相互联结，
当主变速器(HG)的第四切换元件(D)闭合时，第三齿轮平面(R3)的空套齿轮与第一变速器输入轴(2)抗相对转动地联结。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的变速器，其特征在于，
主变速器(HG)的第一切换元件(A)和第二切换元件(B)由第一双切换元件(S1)形成，
主变速器(HG)的第三切换元件(C)和第四切换元件(D)由第二双切换元件(S2)形成，
主变速器(HG)的第五切换元件(E)和第六切换元件(F)由第三双切换元件(S3)形成，
在每个双切换元件(S1、S2、S3)的范围中，总是仅其中一个切换元件(A、B、C、D、E、F)闭合，或者相应的双切换元件(S1、S2、S3)的两个切换元件(A、B、C、D、E、F)断开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的变速器，其中，
混合动力驱动器的电机(5)在中间接入行星传动装置(PG2)的情况下能够抗相对转动地与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)联结，或者
混合动力驱动器的电机(5)能够直接抗相对转动地与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)联结。
6.根据权利要求5所述的变速器，其特征在于，接入混合动力驱动器的电机(5)与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)之间的行星传动装置(PG2)具有如下元件：太阳轮(SR2)、齿圈(HR2)和行星架(ST2)，其中，
所述行星传动装置(PG2)的第一元件(ST2)永久地与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)抗相对转动地联结，
所述行星传动装置(PG2)的第二元件(SR2)永久地与电机(5)抗相对转动地联结，
所述行星传动装置(PG2)的第三元件(HR2)要么永久地相对壳体固定地连接，要么当与所述行星传动装置(PG2)共同作用的第一切换元件(J)闭合时相对壳体固定地连接，并且当与所述行星传动装置(PG2)共同作用的第二切换元件(I)闭合时与主变速器(HG)的第一变速器输入轴(2)抗相对转动地联结。
7.根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，与所述行星传动装置(PG2)共同作用的第一和第二切换元件(J、I)由第六双切换元件(S6)形成，其中，总是仅闭合第六双切换元件(S6)的其中一个切换元件(J、I)，或者第六双切换元件(S6)的两个切换元件(J、I)断开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的变速器，其特征在于，带有行星传动装置(PG1)和三个切换元件(K、L、S)的范围挡组(GP)置于主变速器(HG)后，其中，
所述范围挡组(GP)的行星传动装置(PG1)具有如下元件：太阳轮(SR1)、齿圈(HR1)和行星架(ST1)，其中，所述范围挡组(GP)的行星传动装置(PG1)的第一元件(SR1)永久地与主变速器(HG)的输出轴抗相对转动地联结，并且其中，范围挡组(GP)的行星传动装置(PG1)的第二元件(ST1)永久地与范围挡组(GP)的输出轴(19)抗相对转动地联结，
当范围挡组(GP)的第一切换元件(K)闭合时，用作从动恒定部的第五齿轮平面(R5)的空套齿轮与范围挡组(GP)的输出轴(19)抗相对转动地联结，
当范围挡组(GP)的第二切换元件(L)闭合时，行星传动装置(PG1)的第三元件(HR1)相对壳体固定地连接，
当范围挡组(GP)的第三切换元件(S)闭合时，行星传动装置(PG1)的第三元件(HR1)与范围挡组(GP)的输出轴(19)抗相对转动地连接。
9.根据权利要求8所述的变速器，其特征在于，主变速器(HG)的第七切换元件(G)和第八切换元件(H)由第四双切换元件(S4)形成，并且范围挡组(GP)的第一切换元件(K)构造为单切换元件，或者
主变速器(HG)的第七切换元件(G)形成为单切换元件，并且主变速器(HG)的第八切换元件(H)和范围挡组(GP)的第一切换元件(K)由第四双切换元件(S4’)形成，
其中，总是仅闭合第四双切换元件(S4、S4’)的其中一个切换元件，或者第四双切换元件的两个切换元件断开。
10.根据权利要求8或9所述的变速器，其特征在于，范围挡组(GP)的第二切换元件(L)和第三切换元件(S)由第五双切换元件(S5)形成，其中，总是仅闭合第五双切换元件(S5)的其中一个切换元件(L、S)，或者第五双切换元件的两个切换元件(L、S)断开。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的变速器，其特征在于，倒挡平面(R-挡位)设置在主变速器(HG)中，利用倒挡平面能够实现机械倒挡。
12.一种用于混合动力车辆的传动系，所述传动系带有具有内燃机(8)和电机(5)的混合动力从动件和根据权利要求1至11中任一项所述的变速器(1)。
13.根据权利要求12所述的传动系，其特征在于，所述内燃机(8)永久地或替选地在中间接入分离离合器的情况下与第一变速器输入轴(2)联结。
14.用于运行根据权利要求12或13所述的混合动力车辆的传动系的方法，所述传动系具有根据权利要求8至11中任一项所述的变速器(1)，即，所述方法用以在ISG运行模式下实施从在范围挡组(GP)的第二切换元件(L)闭合时当时最高的挡位到在范围挡组(GP)的第二切换元件(L)闭合时最高的挡位的挡位更换，在ISG运行模式下，接入混合动力驱动器的电机(5)与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)之间的行星传动装置(PG2)的第三元件(HR2)相对壳体固定地连接，所述方法具有如下步骤：
首先，通过无负载地断开主变速器(HG)的第八切换元件(H)，从动恒定部的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)脱离，
随后，范围挡组(GP)的第一切换元件(K)通过电机(5)主动地同步化，
随后，范围挡组(GP)的第一切换元件(K)闭合，并且主变速器(HG)的第二切换元件(B)无负载地断开，
随后，主变速器(HG)的第一切换元件(A)通过电机(5)主动地同步化并且闭合，
随后，内燃机(8)设置为无负载，并且主变速器(HG)的第五切换元件(E)无负载地断开，
随后，主变速器(HG)的第三切换元件(C)通过内燃机(8)主动地同步化并且闭合。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在断开主变速器(HG)的第五切换元件(E)后，范围挡组(GP)进行变换，即通过断开范围挡组(GP)的第二切换元件(L)和通过闭合范围挡组(GP)的第三切换元件(S)进行变换。
16.用于运行根据权利要求12或13所述的混合动力车辆的传动系的方法，所述传动系具有根据权利要求8至11中任一项所述的变速器(1)，即，所述方法用以在EDA运行模式下实施从在范围挡组(GP)的第二切换元件(L)闭合时当时最高的挡位到在范围挡组(GP)的第二切换元件(L)闭合时最高的挡位的挡位更换，在EDA运行模式下，接入混合动力驱动器的电机(5)与主变速器(HG)的第二变速器输入轴(3)之间的行星传动装置(PG2)的第三元件(HR2)抗相对转动地与第一变速器输入轴(2)连接，所述方法具有如下步骤：
首先，通过无负载地断开主变速器(HG)的第八切换元件(H)，从动恒定部的空套齿轮与主变速器(HG)的输出轴(4)脱离，
随后，范围挡组(GP)的第一切换元件(K)通过电机(5)主动地同步化，
随后，范围挡组(GP)的第一切换元件(K)闭合，并且主变速器(HG)的第二切换元件(B)无负载地断开，
随后，主变速器(HG)的第一切换元件(A)通过电机(5)主动地同步化并且闭合，
随后，由内燃机(8)和电机(5)提供的转矩被调节，从而其与行星传动装置(PG2)的固定变速器传动比成比例，所述行星传动装置接入电机(5)与第二变速器输入轴(3)之间，由此，主变速器(HG)的第五切换元件(E)设计成无负载，并且无负载地断开，
随后，主变速器(HG)的第三切换元件(C)通过内燃机(8)和电机(5)主动地同步化并且闭合。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在断开主变速器(HG)的第五切换元件(E)后，范围挡组(GP)进行变换，即通过断开范围挡组(GP)的第二切换元件(L)和通过闭合范围挡组(GP)的第三切换元件(S)进行变换。
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