Коробка передач для гибридного силового агрегата и способ управления такой коробкой передач

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к трансмиссии транспортных средств. Коробка передач содержит входной и выходной вал; первую и вторую эпициклическую передачу, первую и вторую электрическую машину, первый и второй вторичный вал. Управляемые первый и второй блоки сцепления расцепляют вращаемые компоненты в первой и во второй эпициклической передаче так, что на скорость оборота или крутящего момента на первом и втором вторичных валах можно воздействовать путем управления первым или вторым блоками сцепления для сцепленного или расцепленного состояния вращаемых компонентов. Второе водило планетарной передачи во второй эпициклической передаче соединено со вторым вторичным валом. Входной вал соединен с первым водилом планетарной передачи в первой эпициклической передаче. Исключается прерывание крутящего момента при переключении, а также повышается надежность коробки передач. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Реферат

Область и уровень техники

Настоящее изобретение относится к коробке передач согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Изобретение относится также к транспортному средству, которое содержит такую коробку передач согласно ограничительной части пункта 15 формулы изобретения, способу управления такой коробкой передач согласно ограничительной части пункта 16 формулы изобретения, компьютерной программе для управления такой коробкой передач согласно ограничительной части пункта 21 формулы изобретения и компьютерному программному продукту, содержащему программный код, согласно ограничительной части пункта 22 формулы изобретения.

Гибридные транспортные средства могут приводиться в движение основным двигателем, который может представлять собой двигатель внутреннего сгорания, и вспомогательным двигателем, который может представлять собой электрическую машину. Электрическая машина оборудована по меньшей мере одним накопителем энергии, таким как электрохимический накопитель энергии, для накопления электрической энергии, и регулирующим оборудованием для того, чтобы регулировать поток электрической энергии между накопителем энергии и электрической машиной. Электрическая машина может, таким образом, попеременно работать в качестве двигателя и в качестве генератора в зависимости от рабочего состояния транспортного средства. Когда транспортное средство тормозится, электрическая машина генерирует электрическую энергию, которая накапливается в накопителе энергии. Это в общем известно как «рекуперативное торможение», и оно приводит к торможению транспортного средства с помощью электрической машины и двигателя внутреннего сгорания. Электрическая энергия, которая накапливается, далее используется для работы транспортного средства.

Эпициклическая передача обычно содержит три компонента, которые размещены таким образом, который позволяет вращение относительно друг друга. Эти компоненты представляют собой солнечную передачу, водило планетарного колеса и кольцевую передачу. Знание количества зубьев на солнечной передаче и кольцевой передаче позволяет определять взаимные скорости оборота трех компонентов во время работы. Один из компонентов эпициклической передачи может быть соединен с выходным валом двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, этот компонент эпициклической передачи вращается со скоростью оборота, которая соответствует скорости оборота выходного вала двигателя внутреннего сгорания. Второй компонент эпициклической передачи может быть соединен с входным валом коробки передач. Таким образом, этот компонент эпициклической передачи вращается с той же скоростью оборота, что и входной вал коробки передач. Третий компонент эпициклической передачи соединен с ротором электрической машины для того, чтобы достигать гибридной работы. Таким образом, этот компонент эпициклической передачи вращается с той же скоростью оборота, что и ротор электрической машины, если они непосредственно соединены друг с другом. Альтернативно электрическая машина может быть соединена с третьим компонентом эпициклической передачи с помощью трансмиссии, которая имеет смену передач. В этом случае электрическая машина и третий компонент эпициклической передачи могут вращаться с различными скоростями оборота. По меньшей мере одно из скорости оборота и крутящего момента, развиваемого электрическими машинами, может регулироваться с бесступенчатыми увеличениями. Во время работы, когда входному валу коробки передач следует задавать по меньшей мере одно из требуемой скорости оборота и крутящего момента, блок управления вычисляет, с учетом знания скорости оборота двигателя внутреннего сгорания, скорость оборота, с которой третий компонент нужно приводить в движение для того, чтобы задавать входному валу коробки передач требуемую скорость оборота. Блок управления активирует электрическую машину так, что она задает вычисленную скорость оборота третьему компоненту и, таким образом, задает требуемую скорость оборота входному валу коробки передач.

Путем соединения вместе выходного вала двигателя внутреннего сгорания, ротора электрической машины и входного вала коробки передач, использующей эпициклическую передачу, традиционный механизм сцепления может быть исключен. Во время ускорения транспортного средства увеличенный крутящий момент следует подавать от двигателя внутреннего сгорания и электрической машины к коробке передач и дальше к движущим колесам транспортного средства. Так как и двигатель внутреннего сгорания, и электрическая машина соединены с эпициклической передачей, наибольший возможный крутящий момент, который может подаваться двигателем внутреннего сгорания и электрической машиной, будет ограничиваться любым из этих приводных блоков, наибольший крутящий момент которого ниже, чем наибольший крутящий момент второго приводного блока, принимая во внимание смену передач между ними. В случае, в котором наибольший крутящий момент электрической машины ниже, чем наибольший крутящий момент двигателя внутреннего сгорания с учетом смены передач между ними, электрическая машина будет не способна производить достаточно большой реактивный крутящий момент к эпициклической передаче, и это приводит к неспособности двигателя внутреннего сгорания передавать его наивысший крутящий момент коробке передач и дальше движущим колесам транспортного средства. Наивысший крутящий момент, который может передаваться коробке передач, таким образом, ограничивается мощностью электрической машины. Это проясняется также уравнением, известным как «уравнение планетарного ряда».

Существуют недостатки, связанные с использованием традиционного сцепления, которое отсоединяет входной вал коробки передач от двигателя внутреннего сгорания в то время, как в коробке передач происходят процессы переключения передач, такие как нагрев дисков сцепления, который приводит к износу дисков сцепления и к увеличенному потреблению топлива. Более того, традиционный механизм сцепления является относительно тяжелым и дорогостоящим. Также он занимает относительно большое пространство в транспортном средстве.

Документ EP 1126987 B1 раскрывает коробку передач с двойными эпициклическими передачами. Солнечная передача каждой эпициклической передачи соединена с электрической машиной, а кольцевые передачи эпициклических передач соединены друг с другом. Водила планетарной передачи каждой эпициклической передачи соединены с несколькими зубчатыми парами таким образом, что получается неограниченное количество ступеней передачи. Другой документ, EP 1280677 B1, раскрывает также то, как эпициклические передачи могут охватываться ступенью передачи, размещенной на выходном валу двигателя внутреннего сгорания.

Документ US20050227803 A1 раскрывает трансмиссию транспортного средства с двумя электрическими машинами, каждая из которых соединена с солнечной передачей в одной из двух эпициклических передач. Эпициклические передачи имеют общее водило планетарной передачи, которое соединено с входным валом трансмиссии.

Документ WO 2008/046185 A1 раскрывает гибридную трансмиссию с двумя эпициклическими передачами, в результате чего электрическая машина соединена с одной из эпициклических передач, а двойное сцепление взаимодействует со второй эпициклической передачей. Две эпициклические передачи взаимодействуют также друг с другом с помощью трансмиссии с зубчатыми колесами.

Сущность изобретения

Несмотря на известные решения в технической области, являющиеся доступными, существует необходимость дополнительной разработки коробки передач, которая переключает передачи без прерывания крутящего момента, которая демонстрирует устройство рекуперативного тормоза, которая имеет компактную конструкцию, которая имеет высокую надежность и высокую безотказность, которая демонстрирует низкий вес и которая при определенных рабочих состояниях является автономной в отношении подачи электричества.

Пространство, доступное для приводного устройства в транспортном средстве, часто ограничено. Если приводное устройство содержит несколько компонентов, таких как двигатель внутреннего сгорания, электрическая машина, коробка передач и эпициклическая передача, конструкция должна быть компактной. Если должны быть включены дополнительные компоненты, такие как устройство рекуперативного тормоза, предъявляются еще более жесткие требования к тому, чтобы компоненты, которые являются частями приводного устройства, имели компактную конструкцию. В то же время компоненты, которые являются частями приводного устройства, должны быть выполнены с размерами, которые могут поглощать необходимые силы и крутящие моменты.

Большое количество ступеней передачи требуется в определенных типах транспортного средства, в частности в грузовиках и автобусах. В этом случае количество компонентов, которые являются частями коробки передач, увеличивается, и коробка передач также должна иметь такие размеры, чтобы она могла поглощать большие силы и крутящие моменты, которые возникают в таких тяжелых транспортных средствах. Это приводит к увеличению размера и веса коробки передач.

Высокие требования предъявляются также к высокой надежности и высокой безотказности компонентов, которые являются частями приводного устройства. Износ возникает в случаях, в которых коробка передач содержит многодисковые сцепления, причем износ влияет на надежность и срок службы коробки передач.

Кинетическая энергия преобразуется в электрическую энергию во время рекуперативного торможения, причем электрическая энергия накапливается в накопителе энергии, таком как аккумуляторы. Одним фактором, который влияет на срок службы накопителя энергии, является количество циклов, в течение которых накопитель энергии подает ток к электрическим машинам и принимает ток от них. Чем больше количество циклов, тем короче будет срок службы накопителя энергии.

Задачей настоящего изобретения является создание коробки передач, которая переключает передачу без прерывания крутящего момента.

Дополнительной задачей изобретения является обеспечение коробки передач с устройством рекуперативного тормоза.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение коробки передач, которая имеет компактную конструкцию.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение коробки передач, которая имеет высокую надежность и высокую безотказность.

Дополнительной задачей изобретения является обеспечение коробки передач для транспортного средства, причем коробка передач демонстрирует низкий вес.

Дополнительной задачей изобретения является обеспечение коробки передач для транспортного средства, причем коробка передач может быть непосредственно соединена с выходным валом в коробке передач.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение коробки передач, которая является автономной в отношении электричества при определенных рабочих состояниях.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение коробки передач с устройством рекуперативного тормоза, которое увеличивает срок службы накопителя энергии, соединенного с устройством рекуперативного тормоза.

Дополнительной задачей изобретения является обеспечение новой и предпочтительной компьютерной программы для управления коробкой передач.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение коробки передач в гибридной линии для приведения в движение, причем коробка передач может управляться без воздействия двигателя внутреннего сгорания.

Эти задачи решаются с помощью коробки передач, определенной во введении, причем коробка передач отличается характерными признаками, которые определены в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Эти задачи решаются с помощью транспортного средства, определенного во введении, причем транспортное средство отличается характерными признаками, которые определены в отличительной части пункта 15 формулы изобретения.

Эти задачи решаются также с помощью способа управления коробкой передач, который определен во введении, причем способ отличается характерными признаками, которые определены в отличительной части пункта 16 формулы изобретения.

Эти задачи решаются также с помощью компьютерной программы для управления коробкой передач, которая определена во введении, причем компьютерная программа отличается характерными признаками, которые определены в отличительной части пункта 21 формулы изобретения.

Эти задачи решаются также с помощью компьютерного программного продукта для управления коробкой передач, который определен во введении, причем компьютерный программный продукт отличается характерными признаками, которые определены в отличительной части пункта 22 формулы изобретения.

Путем создания коробки передач двумя эпициклическими передачами получается трансмиссия согласно изобретению, которая переключает передачу без прерывания крутящего момента. Электрические машины, которые соединены с эпициклическими передачами, могут либо генерировать ток, либо подавать крутящий момент, или и генерировать ток, и подавать крутящий момент в зависимости от требуемого рабочего состояния. Электрические машины также могут обеспечивать друг друга током при определенных рабочих состояниях. С помощью коробки передач согласно изобретению традиционные сцепления между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач могут быть исключены.

Первый блок сцепления, который может управляться, выполнен с возможностью соединения таким образом, который позволяет им расцепляться, двух вращаемых компонентов в первой эпициклической передаче, а второй блок сцепления, который может управляться, выполнен с возможностью соединения таким образом, который позволяет им расцепляться, двух вращаемых компонентов во второй эпициклической передаче. По меньшей мере на одно из скорости оборота и крутящего момента на первом и втором вторичном валу можно, таким образом, воздействовать путем управления по меньшей мере одним из первого и второго блоков сцепления для сцепленного или расцепленного состояния вращаемых компонентов.

Третий блок сцепления, который может управляться, может быть выполнен с возможностью соединения таким образом, который позволяет им расцепляться, вращаемого компонента в первой эпициклической передаче и корпуса передачи друг с другом. Четвертый блок сцепления, который может управляться, может быть выполнен с возможностью соединения таким образом, который позволяет им расцепляться, вращаемого компонента во второй эпициклической передаче и корпуса передачи друг с другом. По меньшей мере на одно из скорости оборота и крутящего момента на первом и втором вторичном валу можно, таким образом, воздействовать путем управления по меньшей мере одним из третьего и четвертого блоков сцепления для сцепленного или расцепленного состояния вращаемых компонентов.

Согласно одному варианту выполнения первый и второй блоки сцепления размещены между водилом планетарной передачи и солнечной передачей первой и второй эпициклических передач соответственно. Задачей блоков сцепления является закрепление соответствующего водила планетарной передачи с солнечной передачей. При соединении водила планетарной передачи и солнечной передачи друг с другом сила от двигателя внутреннего сгорания будет проходить через водило планетарной передачи, блок сцепления, солнечную передачу и дальше к коробке передач, что приводит к тому, что планетарные передачи не поглощают никакой крутящий момент. Это означает, что размеры планетарных передач могут быть адаптированы исключительно для крутящего момента электрической машины вместо крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь означает, что планетарные передачи могут быть выполнены с меньшими размерами. Таким образом, приводное устройство согласно изобретению, которое имеет компактную конструкцию, низкий вес и низкую стоимость изготовления, получается таким образом.

Блоки сцепления предпочтительно содержат кольцеобразный кожух, который аксиально смещается между сцепленным и расцепленным состоянием. Кожух по существу концентрически окружает вращающиеся компоненты коробки передач, и он смещается между сцепленным и расцепленным положениями посредством элемента силы. Таким образом, получается компактная конструкция с низким весом и низкой стоимостью изготовления.

Согласно одному варианту выполнения крепежный механизм выполнен с возможностью соединения неподвижным образом выходного вала двигателя внутреннего сгорания с корпусом коробки передач. Таким образом, также первое водило планетарной передачи будет неподвижно закреплено с корпусом коробки передач. Путем закрепления выходного вала двигателя внутреннего сгорания и водила планетарной передачи с корпусом коробки передач посредством крепежного механизма коробка передач и, таким образом, также транспортное средство будут выполнены с возможностью электрического приведения в действие электрическими машинами. Таким образом, электрические машины обеспечивают крутящий момент к выходному валу коробки передач.

Коробка передач может быть обеспечена несколькими зубчатыми парами, которые содержат зубчатые колеса, которые могут механически зацепляться и расцепляться с распределительным валом. Таким образом, получается несколько фиксированных ступеней передачи, между которыми возможно переключать передачи без прерывания крутящего момента. Зубчатые колеса, которые могут зацепляться на распределительном валу, означают также, что получается компактная конструкция с высокой надежностью и высокой безотказностью. Альтернативно приводы с зубчатыми колесами могут быть размещены на зубчатых парах так, что они могут зацепляться и расцепляться по меньшей мере на одном из первого и второго вторичных валов.

Каждая из зубчатых пар имеет смену передач, которая адаптирована для требуемой характеристики движения транспортного средства. Целесообразно, что зубчатая пара с наивысшей сменой передач относительно других зубчатых пар зацепляется при выборе низшей передачи.

Для того чтобы расцеплять солнечную передачу и водило планетарной передачи в соответствующей эпициклической передаче, по меньшей мере одна из первой и второй электрических машин управляется так, что в эпициклической передаче преобладает баланс крутящего момента. При достижении баланса крутящего момента первый или второй блок сцепления смещается так, что солнечная передача и водило планетарной передачи больше механически не соединяются друг с другом.

Выражение «баланс крутящего момента» используется здесь для обозначения состояния, при котором крутящий момент воздействует на кольцевую передачу, размещенную в эпициклической передаче, соответствующий произведению крутящего момента, который воздействует на водило планетарной передачи эпициклической передачи, и отношения смены передач планетарной передачи, при этом в то же время крутящий момент воздействует на солнечную передачу эпициклической передачи, соответствующий произведению крутящего момента, который воздействует на водило планетарной передачи, и отношения смены передач планетарной передачи. В случае, в котором две из составных частей эпициклической передачи, солнечная передача, кольцевая передача и водило планетарной передачи, соединены посредством блока сцепления, этот блок сцепления не передает крутящий момент между компонентами эпициклической передачи, когда преобладает баланс крутящего момента. Таким образом, блок сцепления может смещаться простым образом, и компоненты эпициклической передачи могут расцепляться.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты выполнения изобретения будут описаны в качестве примера ниже со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематический вид сбоку транспортного средства с коробкой передач согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - схематический вид сбоку коробки передач согласно настоящему изобретению;

Фиг. 3 - схема принципа коробки передач согласно различным конструкциям,

Фиг. 4 - схематический вид сбоку коробки передач согласно одному варианту выполнения;

Фиг. 5 - схематический вид коробки передач согласно настоящему изобретению; и

Фиг. 6 - блок-схема, относящаяся к способу управления коробкой передач согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения

Фиг. 1 схематически показывает вид сбоку транспортного средства 1, которое содержит коробку 2 передач согласно настоящему изобретению. Двигатель 4 внутреннего сгорания соединен с коробкой 2 передач, а коробка 2 передач дополнительно соединена с движущими колесами 6 транспортного средства 1.

Фиг. 2 показывает схематический вид сбоку коробки 2 передач согласно настоящему изобретению. Коробка 2 передач содержит входной вал 8, первую и вторую эпициклические передачи 10 и 12, первую и вторую электрические машины 14 и 16 и выходной вал 20. Первая эпициклическая передача 10 имеет первую кольцевую передачу 22, с которой соединен первый ротор 24 в первой электрической машине 14. Первая эпициклическая передача 10 также имеет первую солнечную передачу 26. Вторая эпициклическая передача 12 имеет вторую кольцевую передачу 28, с которой соединен второй ротор 30 во второй электрической машине 16. Вторая эпициклическая передача 12 имеет вторую солнечную передачу 32. Первая и вторая солнечные передачи 26 и 32 размещены коаксиально. Согласно конструкции, которая показана на Фиг. 2, первый вторичный вал 34 выполнен в первой солнечной передаче 26 с возможностью продолжения внутри второго вторичного вала 36, размещенного во второй солнечной передаче 32, причем второй вторичный вал 36 обеспечен центральным отверстием 38. Также возможно размещать первый вторичный вал 34 параллельно и на стороне второго вторичного вала 36. Первый и второй вторичные валы 34, 36 соединены с выходным валом с помощью устройства 19 трансмиссии, которое может демонстрировать свободно выбираемое количество ступеней передачи. Это будет описано более подробно ниже.

Первая электрическая машина 14 обеспечена первым статором 40, который соединен с транспортным средством 1 с помощью корпуса 42 передачи, который окружает коробку 2 передач. Вторая электрическая машина 16 обеспечена вторым статором 44, который соединен с транспортным средством 1 с помощью корпуса 42 передачи, который окружает коробку 2 передач. Первая 14 и вторая электрическая машина 16 соединена с накопителем 46 энергии, таким как аккумуляторная батарея, которая приводит в движение электрические машины 14 и 16 в зависимости от рабочего состояния транспортного средства 1. В других рабочих состояниях электрические машины 14 и 16 могут функционировать в качестве генераторов, в результате чего ток подается к накопителю 46 энергии. Электронный блок 48 управления соединен с накопителем 46 энергии и управляет подачей тока к электрическим машинам 14 и 16. Предпочтительно, чтобы накопитель 46 энергии был соединен с электрическими машинами 14 и 16 с помощью переключателя 49, который соединен с блоком 48 управления. При определенных рабочих состояниях электрические машины 14 и 16 также могут приводить в движение друг друга. Электрическая энергия далее выводится из одной электрической машины 14, 16 к другой электрической машине 14, 16 с помощью переключателя 49, который соединен с электрическими машинами 14, 16. Возможно, таким образом, достигать баланса мощности между электрическими машинами 14. Другой компьютер 53 может быть соединен с блоком 48 управления и коробкой 2 передач. Путем выведения электрической энергии из одной из электрических машин 14, 16 к другой электрической машине 14, 16 с помощью переключателя 49 электрическая энергия не будет подводиться к и выводиться из накопителя 46 энергии. Таким образом, достигаются состояния, требуемые для увеличенного срока службы накопителя 46 энергии. Таким образом, также возможно выполнение переключения передач и продвижение транспортного средства 1 без накопителя 46 энергии.

Согласно конструкции, показанной на Фиг. 2, первая эпициклическая передача 10 обеспечена первым водилом 50 планетарной передачи, на котором установлен в подшипниках первый набор планетарных передач 52. Вторая эпициклическая передача 12 обеспечена вторым 51 водилом планетарной передачи, на котором установлен в подшипниках второй набор планетарных передач 54. Первый набор планетарных передач 52 взаимодействует с первой кольцевой передачей 22 и с первой солнечной передачей 26. Второй набор планетарных передач 54 взаимодействует со второй кольцевой передачей 28 и второй солнечной передачей 32. Входной вал 8 коробки 2 передач соединен с первым водилом 50 планетарной передачи. Первое водило 50 планетарной передачи в первой эпициклической передаче 10 непосредственно и неподвижно соединено со второй солнечной передачей 32 во второй эпициклической передаче 12. Первое водило 50 планетарной передачи и вторая солнечная передача 32, таким образом, будут всегда демонстрировать одинаковое направление вращения и одинаковую скорость оборота.

Первый блок 56 сцепления размещен между первой солнечной передачей 26 и первым водилом 50 планетарной передачи. Путем размещения первого блока 56 сцепления так, что первая солнечная передача 26 и первое водило 50 планетарной передачи соединены друг с другом и, таким образом, не способны вращаться относительно друг друга, первое водило 50 планетарной передачи и первая солнечная передача 26 будут вращаться с равными скоростями оборота.

Второй блок 58 сцепления размещен между второй солнечной передачей 32 и вторым водилом 51 планетарной передачи. Путем размещения второго блока 58 сцепления так, что вторая солнечная передача 32 и второе водило планетарной передачи 51 соединены друг с другом и, таким образом, не способны вращаться относительно друг друга, второе водило 51 планетарной передачи и вторая солнечная передача 32 будут вращаться с равными скоростями оборота.

Предпочтительно, чтобы первый и второй блоки 56, 58 сцепления содержали первый и второй кожухи 55 и 57 сцепления, оборудованные шлицами, которые могут смещаться аксиально в оборудованной шлицами секции с первым и вторым водилом 50 и 51 планетарной передачи и в оборудованной шлицами секции с соответствующей солнечной передачей 26 и 32. Путем смещения соответствующего кожуха 55, 57 сцепления так, что оборудованные шлицами секции соединяются с помощью соответствующего кожуха 55, 57 сцепления, первое водило 50 планетарной передачи и первая солнечная передача 26 и второе водило 51 планетарной передачи и вторая солнечная передача 32 станут взаимно закрепленными друг с другом и будут не способны вращаться относительно друг друга. Таким образом, первый и второй блоки 56, 58 сцепления функционируют в качестве крепежей между компонентами 26, 50, 28, 51, которые являются компонентами эпициклических передач.

Первый и второй блоки 56, 58 сцепления согласно конструкции, показанной на Фиг. 2, размещены между первой солнечной передачей 26 и первым водилом 50 планетарной передачи и между второй солнечной передачей 32 и вторым водилом 51 планетарной передачи соответственно. Однако возможно размещать дополнительный или альтернативный блок сцепления (не показан на чертежах) между первой кольцевой передачей 22 и первый водилом 50 планетарной передачи и также размещать дополнительный или альтернативный блок сцепления (не показан на чертежах) между второй кольцевой передачей 28 и вторым водилом 51 планетарной передачи.

Третий блок 59 сцепления размещен в этом варианте выполнения между первой кольцевой передачей 22 и корпусом 42 передачи. Путем размещения третьего блока 59 сцепления так, что первая кольцевая передача 22 и корпус 42 передачи соединены друг с другом и, таким образом, не способны вращаться относительно друг друга, будет происходить уменьшение крутящего момента, т.е. будет происходить увеличение скорости оборота от водила 50 планетарной передачи к первой солнечной передаче 26.

Четвертый блок 61 сцепления размещен в этом варианте выполнения между второй кольцевой передачей 28 и корпусом 42 передачи. Путем размещения четвертого блока 61 сцепления так, что вторая кольцевая передача 28 и корпус 42 передачи соединены друг с другом и, таким образом, не способны вращаться относительно друг друга, будет происходить уменьшение крутящего момента, т.е. будет происходить увеличение скорости оборота от водила 50 планетарной передачи ко второй солнечной передаче 32.

Предпочтительно, чтобы третий и четвертый блоки 59, 61 сцепления содержали третий и четвертый кожух 65 и 67 сцепления, оборудованный шлицами, которые могут смещаться аксиально в оборудованной шлицами секции с первой и второй кольцевыми передачами 22 и 28 и в оборудованной шлицами секции с корпусом 42 передачи. Путем смещения соответствующего кожуха 65, 67 сцепления так, что оборудованные шлицами секции соединяются с помощью соответствующего кожуха 65, 67 сцепления, первая кольцевая передача 22 и корпус 42 передачи и вторая кольцевая передача 28 и корпус 42 передачи станут взаимно закрепленными друг с другом и будут не способны вращаться относительно друг друга. Таким образом, третий и четвертый блоки 59, 61 сцепления функционируют в качестве заземляющих устройств между компонентами 22, 42, 28, определенными выше.

Во время работы коробка 2 передач может работать в определенных рабочих состояниях так, что одна из солнечных передач 26 или 32 закрепляется с первым или вторым водилом 50 или 51 планетарной передачи с помощью первого или второго блока 56 или 58 сцепления. Первому или второму вторичному валу 34 или 36 будет далее задаваться та же скорость оборота, что и у входного вала 8 коробки 2 передач, в зависимости от того, какая солнечная передача 22 или 28 была неподвижно закреплена на соответствующем водиле 50 или 51 планетарной передачи. Одна или обе электрические машины 14 и 16 могут функционировать в качестве генератора для того, чтобы генерировать электрическую энергию к накопителю 46 энергии. Альтернативно электрическая машина 14 или 16, чья кольцевая передача 22 или 28 соединена с водилом 50 планетарной передачи, может обеспечивать увеличение крутящего момента для того, чтобы, таким образом, увеличивать крутящий момент на выходном валу 20. Электрические машины 14 и 16 будут при определенных рабочих состояниях обеспечивать друг друга электрической энергией независимо от накопителя 46 энергии.

Также коробка 2 передач может при определенных рабочих состояниях функционировать так, что один из роторов 24 и 30 в электрических машинах 14 и 16 неподвижно закрепляется с корпусом 42 передачи с помощью кольцевых передач 22 и 28, при этом вторая электрическая машина 14 и 16 функционирует в качестве генератора для того, чтобы генерировать электрическую энергию к накопителю 46 энергии, что будет объяснено более подробно ниже. Электрическая машина 14 или 16, чей ротор 24 или 30 неподвижно закреплен с корпусом 42 передачи, поглощает реактивный крутящий момент от кольцевой передачи 22 или 28 до выполнения закрепления с помощью третьего или четвертого блока 59 или 61 сцепления. Вместо функционирования в качестве генератора электрическая машина 14 или 16 может обеспечивать увеличение крутящего момента для того, чтобы, таким образом, увеличивать крутящий момент на выходном валу 20.

Также возможно, что и первая, и вторая электрические машины 14 и 16 генерируют ток к накопителю 46 энергии одновременно. Водитель отпускает педаль акселератора (не показана на чертежах) транспортного средства 1 во время торможения двигателя. Выходной вал 20 коробки 2 передач далее приводит в движение либо одну, либо обе электрические машины 14 и 16, при этом двигатель 4 внутреннего сгорания и электрические машины 14 и 16 одновременно обеспечивают торможение двигателя. Электрические машины 14 и 16 генерируют в этом случае электрическую энергию, которая накапливается в накопителе 46 энергии в транспортном средстве 1. Это рабочее состояние известно как «рекуперативное торможение». Для того чтобы обеспечивать возможность более мощного эффекта торможения, выходной вал 97 двигателя 4 внутреннего сгорания может быть неподвижно закреплен и, таким образом, лишен возможности вращения. Таким образом, только одна или обе электрические машины 14 и 16 будут функционировать в качестве тормоза и генерировать электрическую энергию, которая накапливается в накопителе 46 энергии. Закрепление выходного вала 97 двигателя 4 внутреннего сгорания может быть выполнено также тогда, когда транспортное средство должно ускоряться с помощью только одной или обеих электрических машин 14 и 16. Если общий реактивный крутящий момент одной или обеих электрических машин 14 и 16 через эпициклические передачи 10, 12 превышает крутящий момент двигателя 4 внутреннего сгорания, двигатель 4 внутреннего сгорания будет не способен выдерживать большой крутящий момент, который производят электрические машины 14 и 16, в связи с чем будет необходимо неподвижно закреплять выходной вал 97 двигателя 4 внутреннего сгорания. Закрепление выходного вала 97 двигателя 4 внутреннего сгорания предпочтительно выполняется с помощью крепежного устройства 102, которое размещено между первым водилом 50 планетарной передачи и корпусом 42 передачи. Путем закрепления первого водила 50 планетарной передачи и корпуса 42 передачи также выходной вал 97 двигателя 4 внутреннего сгорания будет закреплен, так как выходной вал 97 двигателя 4 внутреннего сгорания соединен с первым водилом 50 планетарной передачи с помощью входного вала 8 коробки передач. Предпочтительно, чтобы крепежное устройство 102 содержало восьмой кожух 104 сцепления, оборудованный шлицами, который может смещаться аксиально в оборудованной шлицами секции с первым водилом 50 планетарной передачи и в оборудованной шлицами секции с корпусом передачи. Путем смещения восьмого кожуха 104 сцепления так, что секции, которые оборудованы шлицами, соединяются с помощью кожуха 104 сцепления, первое водило 50 планетарной передачи и, таким образом, также выходной вал 97 двигателя 4 внутреннего сгорания будут лишены возможности вращения.

Блок 48 управления соединен с электрическими машинами 14 и 16 и выполнен с возможностью управления электрическими машинами 14 и 16 так, что при определенных пригодных рабочих состояниях они используют накопленную электрическую энергию для того, чтобы обеспечивать движущую силу к выходному валу 20 коробки 2 передач, и так, что при других рабочих состояниях они используют кинетическую энергию выходного вала 20 коробки 2 передач для того, чтобы производить и накапливать электрическую энергию. Блок 48 управления, таким образом, обнаруживает по меньшей мере одно из скорости оборота и крутящего момента на выходном валу 97 двигателя 4 внутреннего сгорания с помощью датчиков 98, размещенных на электрических машинах 14 и 16 и на выходном валу 20 коробки 2 передач для того, чтобы, таким образом, собирать информацию и управлять электрическими машинами 14 и 16 так, что они функционируют в качестве электрических двигателей или генераторов. Блок 48 управления может представлять собой компьютер с подходящим программным обеспечением для этой цели. Блок 48 управления также управляет потоком электрической энергии между накопителем 46 энергии и соответствующим статором 40 и 44 в электрических машинах 14 и 16. В состояниях, в которых электрические машины 14 и 16 функционируют в качестве двигателей, накопленная электрическая энергия подается из накопителя 46 энергии к соответствующему статору 40 и 44. В режимах, при которых электрические машины 14 и 16 функционируют в качестве генераторов, электрическая энергия подается от соответствующего статора 40 и 44 к накопителю 46 энергии. Электрические машины 14 и 16 могут, однако, как было отмечено выше, обеспечивать друг друга электрической энергией при определенных рабочих состояниях независимо от накопителя 46 энергии.

Первый, второй, третий и четвертый блоки 56, 58, 59 и 61 сцепления соединены с блоком 48 управления с помощью их кожухов сцепления. Предпочтительно, чтобы эти компоненты активировались и деак