BR112017005288B1 - Método para controlar um conjunto de força híbrido e veículo compreendendo tal conjunto de força híbrido - Google Patents

Método para controlar um conjunto de força híbrido e veículo compreendendo tal conjunto de força híbrido Download PDF

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BR112017005288B1
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Mikael Bergquist
Mathias Bjorkman
Johan Lindstrom
Niklas Pettersson
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Scania Cv Ab
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    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
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Abstract

método para controlar um conjunto de força híbrido, veículo compreendendo tal conjunto de força híbrido, programa de computador para controlar tal conjunto de força híbrido, e um produto programa de computador compreendendo código de programa. a presente invenção diz respeito a um método para controlar um conjunto de força híbrido, a fim de realizar uma operação de mudança de uma posição de baixo alcance para uma posição de alto alcance, em que o conjunto de força híbrido (3) compreende um motor de combustão interna (4); uma caixa de transmissão (2) com um eixo de entrada (8) e um eixo de saída (20); uma caixa de transmissão de marcha (11), conectada no eixo de saída (20); uma primeira engrenagem planetária (10), conectada no eixo de entrada (8); uma segunda engrenagem planetária (12), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma primeira máquina elétrica (14), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma segunda máquina elétrica (16), conectada na segunda engrenagem planetária (12); pelo menos um par de engrenagens (60, 72), conectado com a primeira engrenagem planetária (10) e com o eixo de saída (20); e pelo menos um par de engrenagens (66, 78), conectado com a segunda engrenagem planetária (12) e o eixo de saída (20), em que o motor de combustão interna (4) é conectado com a primeira engrenagem planetária (10) por meio do eixo de entrada (8). o método compreende as etapas: a) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis (22, 26, 50) na primeira engrenagem planetária (10); b) conectar pelo menos um par de engrenagens (66, 78), conectado com a segunda engrenagem planetária (12) e o eixo de saída (20); c) conectar um sexto par de engrenagens (g5, 125), disposto entre um contra eixo (18) e a caixa de transmissão de marcha (11) com o contra eixo (18), de forma que o contra eixo (18) é conectado com o eixo de saída (20) por meio da caixa de transmissão de marcha (11); d) controlar a caixa de transmissão de marcha (11) de uma posição de baixo alcance para um estado neutro, no qual não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha (11); e) controlar dois componentes rotacionáveis (118, 114) na caixa de transmissão de marcha (11) para obter uma velocidade rotacional síncrona com a assistência da primeira máquina elétrica (14); f) conectar os componentes rotacionáveis (118, 114) com o uso de um terceiro dispositivo de embreagem deslocável (128); e g) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis (28, 32, 51) na segunda engrenagem planetária (12).

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO E TECNOLOGIA ANTERIOR
[0001] A presente invenção diz respeito a um método para controlar um conjunto de força híbrido de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, um veículo compreendendo um conjunto de força híbrido como esse de acordo com o preâmbulo da reivindicação 15, um programa de computador para controlar um conjunto de força híbrido como esse de acordo com o preâmbulo da reivindicação 16, e um produto programa de computador compreendendo código de programa de acordo com o preâmbulo da reivindicação 17.
[0002] Veículos híbridos podem ser acionados por um motor primário, que pode ser um motor de combustão interna, e um motor secundário, que pode ser uma máquina elétrica. A máquina elétrica é equipada com pelo menos um dispositivo de armazenamento de energia, tal como um dispositivo de armazenamento de energia eletroquímico, para armazenamento de energia elétrica, e equipamento de controle para controlar o fluxo de energia elétrica entre o dispositivo de armazenamento de energia e a máquina elétrica. A máquina elétrica pode assim alternadamente operar como um motor e como um gerador, dependendo do modo operacional do veículo. Quando o veículo é freado, a máquina elétrica gera energia elétrica, que é armazenada no dispositivo de armazenamento de energia. Isto é normalmente referido como frenagem regenerativa, que implica que o veículo é desacelerado com a ajuda da máquina elétrica e do motor de combustão interna. A energia elétrica armazenada é usada posteriormente para operação do veículo.
[0003] Uma caixa de transmissão em um veículo híbrido pode compreender uma engrenagem planetária. A engrenagem planetária normalmente compreende três componentes, que são rotacionalmente dispostos um em relação ao outro, a saber, uma roda sol, um suporte da roda planetária e uma engrenagem de anel. Com conhecimento a respeito do número de dentes na roda sol e o anel de engrenagem, as velocidades rotacionais mútuas dos três componentes podem ser determinadas durante operação. Um dos componentes da engrenagem planetária pode ser conectado com um eixo de saída em um motor de combustão interna. Este componente da engrenagem planetária assim gira com uma velocidade rotacional correspondente à velocidade rotacional do eixo de saída no motor de combustão interna. Um segundo componente na engrenagem planetária pode ser conectado com um eixo de entrada a um dispositivo de transmissão. Este componente da engrenagem planetária assim gira com a mesma velocidade rotacional do eixo de entrada no dispositivo de transmissão. Um terceiro componente na engrenagem planetária é conectado com um rotor em uma máquina elétrica para atingir operação híbrida. Este componente na engrenagem planetária assim gira com a mesma velocidade rotacional do rotor da máquina elétrica, se eles estiverem diretamente conectados um com o outro. Alternativamente, a máquina elétrica pode ser conectada com o terceiro componente da engrenagem planetária por meio de uma transmissão que tem uma razão de engrenagem. Nesse caso, a máquina elétrica e o terceiro componente na engrenagem planetária podem girar com diferentes velocidades rotacionais. A velocidade do motor e/ou o torque da máquina elétrica podem ser controlados de forma contínua. Durante modos de operação quando o eixo de entrada no dispositivo de transmissão deve ser provido com uma velocidade rotacional desejada e/ou torque do motor, uma unidade de controle com conhecimento a respeito da velocidade do motor do motor de combustão interna calcula a velocidade rotacional com a qual o terceiro componente tem que ser operado, a fim de que o eixo de entrada no dispositivo de transmissão obtenha a velocidade rotacional desejada. Uma unidade de controle ativa a máquina elétrica de uma maneira tal que ela provê o terceiro componente com a velocidade rotacional calculada, e assim o eixo de entrada no dispositivo de transmissão com a velocidade rotacional desejada.
[0004] Conectando o eixo de saída do motor de combustão interna, o rotor da máquina elétrica e o eixo de entrada do dispositivo de transmissão com uma engrenagem planetária, o mecanismo de embreagem convencional pode ser evitado. Na aceleração do veículo, um maior torque tem que ser entregue pelo motor de combustão interna e a máquina elétrica no dispositivo de transmissão, e adicionalmente nas rodas de acionamento do veículo. Uma vez que tanto o motor de combustão interna quanto a máquina elétrica são conectados com a engrenagem planetária, o maior torque possível entregue pelo motor de combustão interna e pela máquina elétrica será limitado por uma dessas unidades de acionamento; isto é, aquela cujo máximo torque é menor que o outro máximo torque da unidade de acionamento, com consideração à razão de engrenagem entre eles. No caso em que o mais alto torque da máquina elétrica é menor que o mais alto torque do motor de combustão interna, com consideração à razão de engrenagem entre eles, a máquina elétrica não será capaz de gerar um torque de reação suficientemente grande para a engrenagem planetária, que resulta no motor de combustão interna não poder transferir seu mais alto torque para o dispositivo de transmissão e adicionalmente para as rodas de acionamento do veículo. Assim, o mais alto torque que pode ser transferido para o dispositivo de transmissão é limitado pela força da máquina elétrica. Isso fica também aparente pela assim denominada equação de planeta.
[0005] O uso de uma embreagem convencional, que desconecta o eixo de entrada da caixa de transmissão do motor de combustão interna durante processo de mudança na caixa de transmissão, implica em desvantagens, tal como aquecimento dos discos de embreagem, resultando em desgaste dos discos de embreagem e um maior consumo de combustível. Um mecanismo de embreagem convencional é também relativamente pesado e caro. Ele também ocupa um espaço relativamente grande no veículo.
[0006] Em um veículo, o espaço disponível para o arranjo de acionamento é frequentemente limitado. Se o arranjo de acionamento compreender diversos componentes, tais como um motor de combustão interna, uma máquina elétrica, uma caixa de transmissão e uma engrenagem planetária, a construção tem que ser compacta. Se houver componentes adicionais, tal como um dispositivo de frenagem regenerativa, as exigências de que os componentes têm que ter uma construção compacta são ainda mais rigorosas. Ao mesmo tempo, os componentes no arranjo de acionamento têm que ser projetados com dimensões que são capazes de suportar as forças e torque exigidos.
[0007] Para alguns tipos de veículos, especialmente veículos pesados e ônibus, um grande número de etapas de câmbio é exigido. Assim, o número de componentes na caixa de transmissão aumenta, que tem também que ser dimensionado para poder suportar grandes forças e torque que surgem em tais veículos pesados. Isto resulta em um aumento do tamanho e peso da caixa de transmissão.
[0008] Existem também exigências de alta confiabilidade e alta segurança operacional dos componentes compreendidos no dispositivo de acionamento. No caso em que a caixa de transmissão compreende discos de embreagens, surge um desgaste, que impacta a confiabilidade e vida da caixa de transmissão.
[0009] Na frenagem regenerativa, energia cinética é convertida em energia elétrica, que é armazenada em um dispositivo de armazenamento de energia, tais como acumuladores. Um fator que impacta a vida do dispositivo de armazenamento de energia é o número de ciclos nos quais o dispositivo de armazenamento de energia fornece e extrai potência das máquinas elétricas. Quanto mais ciclos, tanto menor é a vida do dispositivo de armazenamento de energia.
[0010] Durante algumas condições operacionais, é desejável desligar o motor de combustão interna para economizar combustível e evitar resfriamento do sistema de pós-tratamento do escape do motor de combustão interna. O veículo é então acionado pela máquina elétrica. Quando uma adição de torque é exigida no conjunto de força híbrido, ou quando o dispositivo de armazenamento de energia tem que ser carregado, o motor de combustão interna tem que ser iniciado de forma rápida e eficiente.
[0011] Um grande torque é exigido para operar um veículo de mercadorias pesadas. Especialmente durante o processo de partida e também em certas condições operacionais, tal como condução em uma ladeira íngreme, um grande torque tem que ser suprido aos eixos de acionamento do veículo. Em um veículo híbrido, tanto o motor de combustão quanto a máquina elétrica podem gerar um torque para os eixos de acionamento do veículo simultaneamente. Entretanto, verificou-se que o torque que é gerado conjuntamente pelo motor de combustão e pela máquina elétrica é insuficiente para impulsionar o veículo em todas as condições operacionais.
[0012] Veículos pesados convencionais podem ser equipados com uma caixa de transmissão de marcha, que aumenta consideravelmente o torque do motor de combustão do veículo para os eixos de acionamento. Uma caixa de transmissão de marcha como esta dobra o número de possibilidades de razões de transmissão e normalmente compreende uma engrenagem planetária, com uma posição baixa e uma alta, respectivamente, com as quais as possibilidades de razões de transmissão da caixa de transmissão principal podem ser divididas em uma posição de baixo alcance e uma posição de alto alcance. Na posição de baixo alcance, ocorre uma redução de marcha da velocidade totational através da engrenagem planetária e, na posição de alto alcance, a razão de engrenagem é 1:1 através da engrenagem planetária.
[0013] O documento EP-B 1-1126987 mostra uma caixa de transmissão com engrenagens planetárias duplas. A roda sol de cada engrenagem planetária é conectada a uma máquina elétrica, e as engrenagens de anel interno das engrenagens planetárias são conectadas entre si. O suporte da roda planetária em cada engrenagem planetária é conectado a diversos pares de engrenagens, de forma que um número infinito de etapas de câmbio é obtido. Um outro documento, EP-B 11280677, também mostra como as engrenagens planetárias podem ser ligadas com um passo de engrenagem disposto no eixo de saída do motor de combustão interna.
[0014] O documento US-A1-20050227803 mostra uma transmissão de veículo com duas máquinas elétricas, conectada nas respectivas rodas sol em duas engrenagens planetárias. As engrenagens planetárias têm um suporte da roda planetária comum, que é conectado no eixo de entrada da transmissão.
[0015] O documento WO2008/046185-A1 mostra uma transmissão híbrida com duas engrenagens planetárias, em que uma máquina elétrica é conectada a uma das engrenagens planetárias e uma embreagem dupla interage com a segunda engrenagem planetária. Ambas as engrenagens planetárias também interagem entre si por meio de uma transmissão de roda dentada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0016] A despeito das soluções da tecnologia anterior no campo, existe uma necessidade de desenvolver adicionalmente um método para controlar um conjunto de força híbrido como esse, a fim de realizar mudanças de marcha sem nenhuma interrupção de torque e regeneração de freio ideal, bem como a fim de atingir um grande torque e um grande número de etapas de câmbio.
[0017] O objetivo da invenção é propor um método inédito e vantajoso para controlar um conjunto de força híbrido, a fim de realizar mudanças de marcha sem nenhuma interrupção de torque e regeneração de freio ideal, bem como a fim de atingir um grande torque e um grande número de etapas de câmbio.
[0018] Um outro objetivo da invenção é propor um programa de computador inédito e vantajoso para controlar um conjunto de força híbrido.
[0019] Esses objetivos são alcançados com o método especificado na parte inicial, que é caracterizado pelos recursos especificados na parte caracterizante da reivindicação 1.
[0020] Esses objetivos são também alcançados com o veículo especificado na parte inicial, que é caracterizado pelos recursos especificados na parte caracterizante da reivindicação 15.
[0021] Esses objetivos são também alcançados com o programa de computador para controlar o conjunto de força híbrido, que é caracterizado pelos recursos especificados na parte caracterizante da reivindicação 16.
[0022] Esses objetivos são também alcançados com o produto programa de computador para controlar o conjunto de força híbrido, que é caracterizado pelos recursos especificados na parte caracterizante da reivindicação 17.
[0023] O método de acordo com a invenção possibilita um método eficiente e confiável para controlar um conjunto de força híbrido, a fim de realizar uma mudança de uma posição de baixo alcance para uma posição de alto alcance, em que o conjunto de força híbrido compreende um motor de combustão interna; uma caixa de transmissão com um eixo de entrada e um eixo de saída; uma caixa de transmissão de marcha conectada no eixo de saída; uma primeira engrenagem planetária, conectada no eixo de entrada; uma segunda engrenagem planetária, conectada na primeira engrenagem planetária; uma primeira máquina elétrica, conectada na primeira engrenagem planetária; uma segunda máquina elétrica, conectada na segunda engrenagem planetária; pelo menos um par de engrenagens, conectado com a primeira engrenagem planetária e o eixo de saída; e pelo menos um par de engrenagens conectado com a segunda engrenagem planetária e o eixo de saída, em que o motor de combustão interna é conectado com a primeira engrenagem planetária por meio do eixo de entrada. Por a) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis na primeira engrenagem planetária; b) conectar pelo menos um par de engrenagens conectado com a segunda engrenagem planetária e o eixo de saída; c) conectar um sexto par de engrenagens, disposto entre um contra eixo e a caixa de transmissão de marcha, com o contra eixo, de forma que o contra eixo é conectado com o eixo de saída por meio da caixa de transmissão de marcha; d) controlar a caixa de transmissão de marcha de uma posição de baixo alcance para uma posição neutra, no qual não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha; e) controlar para atingir uma velocidade rotacional síncrona entre dois componentes rotacionáveis, por meio da primeira máquina elétrica; f) conectar os componentes rotacionáveis por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento deslocável; e g) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis na segunda engrenagem planetária, um controle do conjunto de força híbrido é conseguido, de uma maneira tal que um grande torque e um grande número de etapas de câmbio são conseguidos.
[0024] O fato de que a caixa de transmissão de marcha está em uma posição de baixo alcance adequadamente compreende que um componente rotacionável na caixa de transmissão de marcha é conectado com um alojamento da caixa de transmissão. Adequadamente, uma terceira engrenagem de anel na caixa de transmissão de marcha é conectada com o alojamento da caixa de transmissão por meio do terceiro dispositivo de acoplamento. Assim, a etapa d) adequadamente compreende desconexão do componente rotacionável na caixa de transmissão de marcha do alojamento da caixa de transmissão.
[0025] A primeira engrenagem planetária é adequadamente conectada no eixo de entrada e em um primeiro eixo principal. A segunda engrenagem planetária é adequadamente conectada a um segundo eixo principal. Pelo menos um par de engrenagens conectado com a primeira engrenagem planetária e o eixo de saída é adequadamente disposto entre o primeiro eixo principal e o contra eixo. Pelo menos um par de engrenagens conectado com a segunda engrenagem planetária e o eixo de saída é adequadamente disposto entre o segundo eixo principal e o contra eixo.
[0026] De acordo com uma modalidade, o método também compreende a etapa adicional, antes da etapa a): j) impedir que um componente rotacionável na caixa de transmissão de marcha gire. No caso em que a caixa de transmissão de marcha ainda não está em uma posição de baixo alcance, um componente rotacionável na caixa de transmissão de marcha pode ser impedido de girar, e assim uma posição de baixo alcance é conseguida na caixa de transmissão de marcha. Adequadamente, a etapa j) compreende conectar um componente rotacionável na caixa de transmissão de marcha com um alojamento da caixa de transmissão. Adequadamente, uma terceira engrenagem de anel na caixa de transmissão de marcha é conectada com o alojamento da caixa de transmissão por meio do terceiro dispositivo de acoplamento.
[0027] As etapas a), b) e j) podem ser realizadas em qualquer ordem ou em paralelo. As medidas de acordo com as etapas a), b) e j) podem também ser completadas em etapas de câmbio realizados previamente. Desta maneira, a mudança de uma engrenagem em uma posição de baixo alcance para uma engrenagem em uma posição de alto alcance é conseguida.
[0028] De acordo com uma modalidade, o método compreende, na etapa e), que a primeira e/ou a segunda máquina elétrica é acionada pela energia elétrica de um dispositivo de armazenamento de energia. Assim, uma mudança da caixa de transmissão de marcha no conjunto de força híbrido pode ser realizada sem interrupção de torque. Entretanto, caso o dispositivo de armazenamento de energia fique vazio ou não tenha uma quantidade suficiente de energia para acionar a primeira e/ou a segunda máquina elétrica, uma mudança da caixa de transmissão de marcha no conjunto de força híbrido será realizada com interrupção de torque. Uma escolha estratégica pode também envolver não coletar energia do dispositivo de armazenamento de energia em uma operação de mudança, por exemplo, quando for desvantajoso coletar energia do dispositivo de armazenamento de energia ou quando for considerado que uma interrupção de torque não impactará significativamente o progresso do veículo operado com o conjunto de força híbrido.
[0029] Conectando dois componentes rotacionáveis na primeira engrenagem planetária, torque gerado pelo motor de combustão interna e/ou a primeira máquina elétrica é transferido através da primeira engrenagem planetária para o primeiro eixo principal, e assim para o eixo de saída. Assim, um engate de engrenagem é conseguido de uma maneira tal que propulsão pode ocorrer por meio do motor de combustão interna e/ou da primeira máquina elétrica.
[0030] Conectando dois componentes rotacionáveis na segunda engrenagem planetária, torque gerado pelo motor de combustão interna e/ou pela segunda máquina elétrica é transferido por meio da segunda engrenagem planetária para o segundo eixo principal, e assim para o eixo de saída. Assim, um engate de engrenagem é conseguido de uma maneira tal que propulsão pode ocorrer por meio do motor de combustão interna e/ou da segunda máquina elétrica.
[0031] Adequadamente, a etapa a) compreende que uma primeira roda sol na primeira engrenagem planetária e um primeiro suporte da roda planetária na primeira engrenagem planetária são conectados com a assistência de um primeiro dispositivo de acoplamento. Adicionalmente, a etapa g) adequadamente compreende conexão de uma segunda roda sol na segunda engrenagem planetária e um segundo suporte da roda planetária na segunda engrenagem planetária por meio de um segundo dispositivo de acoplamento.
[0032] Os dispositivos de acoplamento e os mecanismos de trava preferivelmente compreendem uma luva anular, que é deslocada axialmente entre um estado conectado e um desconectado. A luva encerra, de forma substancialmente concêntrica, os componentes rotativos da caixa de transmissão e é movimentada entre os estados conectado e desconectado com um elemento de potência. Assim, uma construção compacta é obtida, com um baixo peso e um baixo custo de fabricação.
[0033] A fim de conectar a roda sol e o suporte da roda planetária da respectiva engrenagem planetária por meio do primeiro e do segundo dispositivos de acoplamento, respectivamente, o motor de combustão interna e/ou a primeira máquina elétrica e/ou a segunda máquina elétrica são controlados de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona é conseguida entre a roda sol e o suporte da roda planetária. Quando uma velocidade rotacional síncrona tiver sido atingida, o dispositivo de acoplamento é deslocado, de forma que a roda sol e o suporte da roda planetária são mecanicamente conectados um no outro.
[0034] A fim de desconectar a roda sol e o suporte da roda planetária na respectiva engrenagem planetária, a primeira e/ou segunda máquina elétrica é controlada de uma maneira tal que o equilíbrio de torque é conseguido na engrenagem planetária. Quando o equilíbrio de torque tiver sido conseguido, o dispositivo de acoplamento é deslocado, de forma que a roda sol e o suporte da roda planetária não ficam mais mecanicamente conectados um no outro.
[0035] Equilíbrio de torque diz respeito a um estado onde um torque age em uma engrenagem de anel disposta na engrenagem planetária, representando o produto do torque que age no suporte da roda planetária da engrenagem planetária e a razão de engrenagem da engrenagem planetária, enquanto simultaneamente um torque age na roda sol da engrenagem planetária, representando o produto do torque que age no suporte da roda planetária e (1- a razão de engrenagem da engrenagem planetária). No caso em que as duas partes componentes da engrenagem planetária, isto é, a roda sol, a engrenagem de anel ou suporte da roda planetária, são conectadas com o uso de um dispositivo de acoplamento, este dispositivo de acoplamento não transfere nenhum torque entre as partes da engrenagem planetária quando o equilíbrio de torque prevalece. Dessa maneira, o dispositivo de acoplamento pode ser facilmente deslocado e os componentes da engrenagem planetária podem ser desconectadas. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0036] A seguir é uma descrição, como um exemplo, de modalidades preferidas da invenção com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[0037] Fig. 1 mostra esquematicamente uma vista lateral de um veículo com um motor de combustão interna e um conjunto de força híbrido de acordo com a presente invenção,
[0038] A Fig. 2 mostra uma vista lateral esquemática de um conjunto de força híbrido, de acordo com a presente invenção,
[0039] A Fig. 3 mostra uma vista esquemática simplificada do conjunto de força híbrido na Fig. 2, e
[0040] Fig. 4 mostra um fluxograma do método para controlar um conjunto de força híbrido de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO
[0041] Fig. 1 mostra uma vista lateral esquemática de um veículo 1, compreendendo uma caixa de transmissão 2 e um motor de combustão interna 4, que são compreendidos em um conjunto de força híbrido 3. O motor de combustão interna 4 é conectado na caixa de transmissão 2, e a caixa de transmissão 2 é adicionalmente conectada nas rodas de acionamento 6 do veículo 1 por meio de um eixo motriz 9. As rodas de acionamento 6 são equipadas com dispositivos de freio 7 para frear o veículo 1.
[0042] A Fig. 2 mostra uma vista lateral esquemática de um conjunto de força híbrido 3 de acordo com uma primeira modalidade. O conjunto de força híbrido 3 é equipado com uma caixa de transmissão 2, compreendendo um eixo de entrada 8, uma primeira e uma segunda engrenagem planetária 10 e 12, respectivamente, uma primeira e uma segunda máquina elétrica 14 e 16, respectivamente, um contra eixo 18, uma caixa de transmissão de marcha 11 e um eixo de saída 20. A primeira engrenagem planetária 10 tem uma primeira engrenagem do anel 22, na qual um primeiro rotor 24 da primeira máquina elétrica 14 é conectada. A primeira engrenagem planetária 10 também tem uma primeira roda sol 26. A segunda engrenagem planetária 12 tem uma segunda engrenagem do anel 28, na qual um segundo rotor 30 da segunda máquina elétrica 16 é conectado. A segunda engrenagem planetária 12 tem uma segunda roda sol 32. A primeira e a segunda rodas sol 26 e 32, respectivamente, são coaxialmente dispostas, que, de acordo com a modalidade apresentada, significa que um primeiro eixo principal 34 disposto na primeira roda sol 26 se estende ao interior de um segundo eixo principal 36, que é disposto na segunda roda sol 32 e equipada com uma furação central 38. É também possível arranjar o primeiro eixo principal 34 em paralelo e após o segundo eixo principal 36.
[0043] A primeira máquina elétrica 14 é equipada com um primeiro estator 40, que é conectado no veículo 1, por meio de um alojamento de engrenagem 42 envolvendo a caixa de transmissão 2. A segunda máquina elétrica 16 é equipada com um segundo estator 44, que é conectado no veículo 1, por meio do alojamento de engrenagem 42 envolvendo a caixa de transmissão 2. A primeira e a segunda máquina elétrica 16 são conectadas a um dispositivo de armazenamento de energia 46, tal como uma bateria, que, dependendo do modo de operação do veículo 1, opera as máquinas elétricas 14 e 16. Em outros modos de operação, as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, podem funcionar como geradores, em que energia é suprida ao dispositivo de armazenamento de energia 46. Uma unidade de controle eletrônico 48 é conectada no dispositivo de armazenamento de energia 46, e controla o suprimento de energia nas máquinas elétricas 14 e 16. Preferivelmente, o dispositivo de armazenamento de energia 46 é conectado nas máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, por meio de uma chave 49, que é conectada na unidade de controle 48. Em alguns modos de operação, as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, podem também acionar uma a outra. Energia elétrica é então alimentada por uma das máquinas elétricas 14, 16 na segunda máquina elétrica 14, 16 por meio da chave 49, conectada nas máquinas elétricas 14, 16. Assim, é possível obter um equilíbrio de energia entre as máquinas elétricas 14, 16. Um outro computador 53 pode também ser conectado na unidade de controle 48 e na caixa de transmissão 2.
[0044] A primeira engrenagem planetária 10 é equipada com um primeiro suporte da roda planetária 50, no qual um primeiro conjunto de rodas planetárias 52 é montado. A segunda engrenagem planetária 12 é equipada com um segundo suporte da roda planetária 51, no qual um segundo conjunto de rodas planetárias 54 é montado. O primeiro conjunto de rodas planetárias 52 interage com a primeira engrenagem do anel interno 22 e a primeira roda sol 26. O segundo conjunto de rodas planetárias 54 interage com a segunda engrenagem do anel interno 28 e a segunda roda sol 32. O eixo de entrada 8 da caixa de transmissão 2 é conectado com o primeiro suporte da roda planetária 50.
[0045] Um primeiro dispositivo de acoplamento 56 é disposto entre a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50. Arranjando-se o primeiro dispositivo de acoplamento 56 de uma maneira tal que a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50 são conectadas entre si, e, portanto, não podem girar um em relação ao outro, o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26 girarão com mesmas velocidades rotacionais.
[0046] Um segundo dispositivo de acoplamento 58 é disposto entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51. Arranjando-se o segundo dispositivo de acoplamento 58 de uma maneira tal que a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 são conectados entre si, e, portanto, não podem girar um em relação ao outro, o segundo suporte da roda planetária 51 e a primeira roda sol 32 girarão com mesmas velocidades rotacionais.
[0047] Preferivelmente, o primeiro e segundo dispositivos de acoplamento 56, 58 compreendem uma primeira e uma segunda luva de acoplamento equipada com caneluras 55 e 57, respectivamente, que é axialmente deslocável em uma seção equipada com caneluras no primeiro e segundo, respectivamente, suportes da roda planetária 50 e 51, e em uma seção equipada com caneluras nas respectivas rodas sol 26 e 32. Deslocando-se a respectiva luva de acoplamento 55, 57 de uma maneira tal que as seções equipadas com caneluras são conectadas por meio das respectivas luvas de acoplamento 55, 57, o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26, bem como o segundo suporte da roda planetária 51 e a segunda roda sol 32, respectivamente, ficam mutuamente travadas uma com a outra e não podem girar um em relação ao outro.
[0048] O primeiro e segundo dispositivos de acoplamento 56, 58, de acordo com a modalidade apresentada na Fig. 2, são dispostos entre a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50, e entre a segunda roda sol 28 e o segundo suporte da roda planetária 51, respectivamente. Entretanto, é possível arranjar um dispositivo de acoplamento adicional ou alternativo (não exibido) entre a primeira engrenagem do anel 22 e o primeiro suporte da roda planetária 50, e também arranjar um dispositivo de acoplamento adicional ou alternativo (não exibido) entre a segunda engrenagem do anel 28 e o segundo suporte da roda planetária 51.
[0049] Um dispositivo de transmissão 19, que compreende um primeiro par de engrenagens 60, disposto entre a primeira engrenagem planetária 10 e o eixo de saída 20, é conectado no primeiro e no segundo eixos principais 34, 36. O primeiro par de engrenagens 60 compreende uma primeira engrenagem pinhão 62 e uma primeira roda dentada 64, que ficam em engate uma com a outra. Um segundo par de engrenagens 66 é disposto entre a segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20. O segundo par de engrenagens 66 compreende uma segunda engrenagem pinhão 68 e uma segunda roda dentada 70, que ficam em engate uma com a outra. Um terceiro par de engrenagens 72 é disposto entre a primeira engrenagem planetária 10 e o eixo de saída 20. O terceiro par de engrenagens 72 compreende uma terceira engrenagem pinhão 74 e uma terceira roda dentada 76, que ficam em engate uma com a outra. Um quarto par de engrenagens 78 é disposto entre a segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20. O quarto par de engrenagens 78 compreende uma quarta engrenagem pinhão 80 e uma quarta roda dentada 82, que ficam em engate uma com a outra.
[0050] No primeiro eixo principal 34, a primeira e a terceira engrenagens pinhões 62 e 74, respectivamente, são dispostas. A primeira e a terceira engrenagens pinhões 62 e 74, respectivamente, são fixamente conectadas com o primeiro eixo principal 34, de forma que elas não podem girar em relação ao primeiro eixo principal 34. No segundo eixo principal 36, a segunda e a quarta engrenagens pinhões 68 e 80, respectivamente, são dispostas. A segunda e a quarta engrenagens pinhões 68 e 80, respectivamente, são fixamente conectadas com o segundo eixo principal 36, de forma que elas não podem girar em relação ao segundo eixo principal 36.
[0051] O contra eixo 18 se estende substancialmente em paralelo com o primeiro e o segundo eixos principais 34 e 36, respectivamente. No contra eixo 18, a primeira, segunda, terceira e quarta coroas dentadas 64, 70, 76 e 82, respectivamente, são montadas. A primeira engrenagem pinhão 62 engata com a primeira roda dentada 64, a segunda engrenagem pinhão 68 engata com a segunda roda dentada 70, a terceira engrenagem pinhão 74 engata com a terceira roda dentada 76 e a quarta engrenagem pinhão 80 engata com a quarta roda dentada 82.
[0052] A primeira, segunda, terceira e quarta coroas dentadas 64, 70, 76 e 82, respectivamente, podem ser individualmente travadas e desconectadas do contra eixo 18 por meio do primeiro, segundo, terceiro e quarto elementos de acoplamento 84, 86, 88 e 90, respectivamente. Os elementos de acoplamento 84, 86, 88 e 90, respectivamente, preferivelmente consistem de seções equipadas com caneluras nas coroas dentadas 64, 70, 76 e 82, respectivamente, e no contra eixo 18, que interagem com a quinta e sexta luvas de acoplamento 83, 85 que engatam mecanicamente com as seções equipadas com caneluras das respectivas primeira a quarta coroas dentadas 64, 70, 76 e 82 e do contra eixo 18. O primeiro e terceiro elementos de acoplamento 84, 88 são preferivelmente equipados com uma luva de acoplamento comum 83, e o segundo e quarto elementos de acoplamento 86, 90 são preferivelmente equipados com uma luva de acoplamento comum 85. No estado desconectado, uma rotação relativa pode ocorrer entre as respectivas coroas dentadas 64, 70, 76 e 82 e o contra eixo 18. Os elementos de acoplamento 84, 86, 88 e 90, respectivamente, podem também consistir de embreagens de atrito. No contra eixo 18, uma quinta roda dentada 92 é também disposto, que engata com uma sexta roda dentada 94, que é disposta no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11. A sexta roda dentada 94 pode ser disposta de uma maneira tal que ele pode ser conectada e desconectada do eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11.
[0053] O contra eixo 18 é disposto entre as respectivas primeira e segunda engrenagens planetárias 10, 12 e o eixo de saída 20. O contra eixo 18 é conectado com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 por meio de um quinto par de engrenagens 21, compreendendo a quinta e a sexta coroas dentadas 92, 94. A quinta roda dentada 92 é disposta de maneira que ela pode ser conectada e desconectada do contra eixo 18 por meio de um quinto elemento de acoplamento 93.
[0054] Desconectando-se a quinta roda dentada 92, que é disposta para ser desconectável do contra eixo 18, é possível transferir torque da segunda engrenagem planetária 12 para o contra eixo 18, por exemplo, por meio do segundo par de engrenagens 66, e transferir adicionalmente torque do contra eixo 18 para o eixo de saída 20, por exemplo, por meio do primeiro par de engrenagens 60. Assim, inúmeras etapas de câmbio são obtidos, em que torque de uma das engrenagens planetárias 10, 12 pode ser transferido para o contra eixo 18, e mais adiante do contra eixo 18 para o eixo principal 34, 36, conectada com a segunda engrenagem planetária 10, 12, a fim de finalmente transferir torque para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2. Isto presume, entretanto, que um mecanismo de acoplamento 96, disposto entre o primeiro eixo principal 34 e o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, é conectado, que é descrito com mais detalhes a seguir.
[0055] A quinta roda dentada 92 pode ser travada e desconectada do contra eixo 18 com a assistência de um quinto elemento de acoplamento 93. O elemento de acoplamento 93 preferivelmente consiste de seções equipadas com caneluras na quinta roda dentada 92 e no contra eixo 18, cujas seções interagem com uma nona luva de acoplamento 87, que engata mecanicamente com as seções equipadas com caneluras da quinta roda dentada 92 e do contra eixo 18. No estado desconectado, uma rotação relativa pode ocorrer entre a quinta roda dentada 92 e o contra eixo 18. O quinto elemento de acoplamento 93 pode também consistir de embreagens de atrito.
[0056] Transferência de torque do eixo de entrada 8 da caixa de transmissão 2 para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 pode ocorrer por meio da primeira ou da segunda engrenagens planetárias 10 e 12, respectivamente, e do contra eixo 18. A transferência de torque pode também ocorrer diretamente por meio da primeira engrenagem planetária 10, cuja primeira roda sol 26 é conectada, por meio do primeiro eixo principal 34, no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 por meio de um mecanismo de acoplamento 96. O mecanismo de acoplamento 96 preferivelmente compreende uma sétima luva de acoplamento equipada com caneluras 100, que é axialmente deslocável no primeiro eixo principal 34 e nas seções equipadas com caneluras do eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11. Deslocando-se a sétima luva de acoplamento 100, de uma maneira tal que as seções equipadas com caneluras são conectadas por meio da sétima luva de acoplamento 100, o primeiro eixo principal 34 fica travado com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, que, durante rotação, terá, portanto, a mesma velocidade rotacional. Desconectando-se a quinta roda dentada 92 do quinto par de engrenagens 21 do contra eixo 18, o torque da segunda engrenagem planetária 12 pode ser transferido para o contra eixo 18, e mais adiante do contra eixo 18 para o primeiro eixo principal 34, conectado com a primeira engrenagem planetária 10, a fim de finalmente transferir torque por meio do mecanismo de acoplamento 96 para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, por meio da caixa de transmissão de marcha 11.
[0057] Durante operação, a caixa de transmissão 2 pode em alguns modos de operação operar de uma maneira tal que uma das rodas sol 26 e 32, respectivamente, é travada com a primeira e o segundo suporte da roda planetária 50 e 51, respectivamente, por meio do primeiro e do segundo dispositivos de acoplamento 56 e 58, respectivamente. O primeiro e o segundo eixo principal 34 e 36, respectivamente, então obtêm a mesma velocidade rotacional do eixo de entrada 8 da caixa de transmissão 2, dependendo em qual roda sol 26 e 32, respectivamente, ele é travado com os respectivos suportes da roda planetária 50 e 51. Uma ou ambas as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, podem operar como um gerador para gerar energia elétrica para o dispositivo de armazenamento de energia 46. Alternativamente, a máquina elétrica 14 e 16, respectivamente, pode prover uma adição de torque, a fim de assim aumentar o torque no eixo de saída 20. Em alguns modos de operação, as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, suprirão uma à outra com energia elétrica, independentemente do dispositivo de armazenamento de energia 46.
[0058] A fim de aumentar o torque e assim aumentar o torque no eixo de saída 20, a caixa de transmissão de marcha 11 é disposta na caixa de transmissão 2. A caixa de transmissão de marcha 11 é preferivelmente configurada como uma engrenagem planetária, mas pode também ser configurada como um ou diversos pares de engrenagens. De acordo com a modalidade mostrada na Fig. 2, a caixa de transmissão de marcha 11 é configurada como uma terceira engrenagem planetária 110 com uma terceira roda sol 112, um terceiro suporte da roda planetária 114 no qual um terceiro conjunto de rodas planetárias 116 é montado, e uma terceira engrenagem de anel 118. O terceiro conjunto de rodas planetárias 116 interage com a terceira engrenagem de anel 118 e a terceira roda sol 112. O eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 é conectado com a terceira roda sol 112. O eixo de saída 20 é conectado com o terceiro suporte da roda planetária 114. Uma sétima roda dentada 120 pode ser travada e desconectada do contra eixo 18 por meio de um sétimo elemento de acoplamento 122, que preferivelmente consiste de seções equipadas com caneluras na sétima roda dentada 120 e no contra eixo 18, cujas seções interagem com a nona luva de acoplamento 87, que engata mecanicamente com as seções equipadas com caneluras da sétima roda dentada 120 e o contra eixo 18. No estado desconectado, uma rotação relativa pode ocorrer entre a sétima roda dentada 120 e o contra eixo 18. O sétimo elemento de acoplamento 122 pode também consistir de embreagens de atrito. A sétima roda dentada 120 engata com uma oitava roda dentada 124, que é disposto no terceiro suporte da roda planetária 114, cuja oitava roda dentada pode, para exemplo, consistir de uma roda dentada 124 disposta no terceiro suporte da roda planetária 114, implicando que o movimento rotacional e torque podem ser transferidos entre a sétima roda dentada 120 e o terceiro suporte da roda planetária 114. A sétima roda dentada 120 e a roda dentada 124 no terceiro suporte da roda planetária 114 conjuntamente formam um sétimo par de engrenagens 125. Quando a sétima roda dentada 120 é travada no contra eixo 18 por meio da nona luva de acoplamento 87 e do sétimo elemento de acoplamento 122, o movimento rotacional e torque podem assim ser transferidos entre o contra eixo 18 e o terceiro suporte da roda planetária 114.
[0059] A terceira engrenagem de anel 118 da caixa de transmissão de marcha 11 pode ser conectada, em uma posição de baixo alcance, com um alojamento da caixa de transmissão 126 disposto em torno da caixa de transmissão de marcha 11 por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento 128. Uma mudança de redução da velocidade rotacional então ocorre através da caixa de transmissão de marcha 11, que implica em um aumento de torque no eixo de saída 20. Por meio do terceiro dispositivo de acoplamento 128, a terceira engrenagem de anel 118 na caixa de transmissão de marcha 11 pode também ser conectado, em uma posição de alto alcance, com o terceiro suporte da roda planetária 114. A razão de engrenagem através da caixa de transmissão de marcha 11 é então 1:1. É também possível mover o terceiro dispositivo de acoplamento 128 para uma posição neutra, na qual nem a posição de baixo alcance nem a posição de alto alcance é conectada. Na posição neutra, o terceiro dispositivo de acoplamento 128 não conecta a terceira engrenagem de anel 118 com o alojamento da caixa de transmissão 126 ou com o terceiro suporte da roda planetária 114. Na posição neutra, nenhum torque é transferido através da caixa de transmissão de marcha 11.
[0060] É também possível que tanto a primeira quanto a segunda máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, gerem energia para o dispositivo de armazenamento de energia 46. Na frenagem do motor, o motorista libera o pedal do acelerador (não exibido) do veículo 1. O eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 então opera uma ou ambas as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, enquanto o motor de combustão interna 4 e as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, freiam o motor. Nesse caso, as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, geram energia elétrica, que é armazenada no dispositivo de armazenamento de energia 46 no veículo 1. Este estado operacional é referido como frenagem regenerativa. A fim de facilitar um efeito de frenagem mais forte, o eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 pode ser travado, e assim ser impedido de girar. Assim, somente uma ou ambas as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, funcionarão como um freio e gerarão energia elétrica, que é armazenada no dispositivo de armazenamento de energia 46. O travamento do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 pode também ser realizado quando o veículo tem que ser acelerado por somente uma ou ambas as máquinas elétricas 14 e 16. Se o torque de uma ou ambas as respectivas máquinas elétricas 14 e 16 superar o torque do motor de combustão interna 4, e com consideração à razão de transmissão entre elas, o motor de combustão interna 4 não será capaz de resistir ao grande torque gerado pelas respectivas máquinas elétricas 14 e 16, de forma que torna-se necessário travar o eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4. O travamento do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 é preferivelmente realizado com um dispositivo de travamento 102, que é disposto entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e o alojamento de engrenagem 42. Travando-se o primeiro suporte da roda planetária 50 e o alojamento de engrenagem 42, o eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 também será travado, uma vez que o eixo de saída 97 do motor de combustão internas 4 é conectado com o primeiro suporte da roda planetária 50 por meio do eixo de entrada 8 da caixa de transmissão. O dispositivo de travamento 102 preferivelmente compreende uma oitava luva de acoplamento equipada com caneluras 104, que é axialmente deslocável em uma seção equipada com caneluras do primeiro suporte da roda planetária 50, e em uma seção equipada com caneluras do alojamento de engrenagem. Deslocando-se a oitava luva de acoplamento 104 de uma maneira tal que as seções equipadas com caneluras são conectadas por meio da luva de acoplamento 104, o primeiro suporte da roda planetária 50, e, portanto, o eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, é impedido de girar.
[0061] A unidade de controle 48 é conectado nas máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, a fim de controlar as respectivas máquinas elétricas 14 e 16 de uma maneira tal que elas, durante certos modos de operação, use energia elétrica armazenada para suprir energia de acionamento para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 e, durante outros modos de operação, usam a energia cinética do eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 para extrair e armazenar energia elétrica. A unidade de controle 48 assim detecta a velocidade rotacional e/ou o torque do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 por meio de sensores 98 dispostos nas máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, e no eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, a fim de assim obter informação e controlar as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, para operar tanto como motores elétricos quanto como geradores. A unidade de controle 48 pode ser um computador com software adequado para este propósito. A unidade de controle 48 também controla a passagem de energia entre o dispositivo de armazenamento de energia 46 e os respectivos estatores 40 e 44 das máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente. Em momentos tais como quando as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, operam como motores, energia elétrica armazenada é suprida do dispositivo de armazenamento de energia 46 aos respectivos estatores 40 e 44. Em momentos tais como quando as máquinas elétricas 14 e 16 operam como geradores, energia elétrica é suprida dos respectivos estatores 40 e 44 ao dispositivo de armazenamento de energia 46. Entretanto, como posto anteriormente, as máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, podem, durante certos modos de operação, suprir uma à outra com energia elétrica, independentemente do dispositivo de armazenamento de energia 46.
[0062] O primeiro, o segundo e o terceiro dispositivos de acoplamento 56, 58 e 128, respectivamente, o primeiro, segundo, terceiro, quarto, quinto e sétimo elementos de acoplamento 84, 86, 88, 90, 93 e 122, respectivamente, o mecanismo de acoplamento 96 entre o primeiro eixo principal 34 e o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, e o dispositivo de travamento 102 entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e o alojamento de engrenagem 42, são conectados na unidade de controle 48 por meio de suas respectivas luvas de acoplamento. Esses componentes são preferivelmente ativados e desativados por sinais elétricos da unidade de controle 48. As luvas de acoplamento são preferivelmente deslocadas por elementos de potência não exibidos, tais como cilindros operados hidraulicamente ou pneumaticamente. É também possível deslocar as luvas de acoplamento com elementos de potência acionados eletricamente.
[0063] A modalidade na Fig. 2 mostra quatro engrenagens pinhões 62, 68, 74 e 80, respectivamente, e quatro coroas dentadas 64, 70, 76 e 82, respectivamente, bem como duas respectivas engrenagens planetárias 10 e 12, com máquinas elétricas associadas 14 e 16. Entretanto, é possível configurar a caixa de transmissão 2 com mais ou menos engrenagens pinhões e coroas dentadas, e com mais engrenagens planetárias com máquinas elétricas associadas.
[0064] A seguir, uma subida de marcha de uma primeira para uma sétima marcha será descrita, em que a caixa de transmissão 2 é disposta em um veículo 1 e o veículo é impulsionado pelo motor de combustão interna 4. O eixo de entrada 8 da caixa de transmissão 2 é conectado no eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 do veículo 1. O eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 é conectado a um eixo de acionamento 99 no veículo 1. Em marcha lenta do motor de combustão interna 4 e quando o veículo 1 está parado, o eixo de entrada 8 da caixa de transmissão 2 gira ao mesmo tempo que o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 está parado. O dispositivo de travamento 102 é desativado, de forma que o eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 pode girar livremente. Uma vez que o eixo de entrada 8 da caixa de engrenagem 2 gira, o primeiro suporte da roda planetária 50 também girará, que implica que o primeiro conjunto de rodas planetárias 52 girará. Uma vez que o primeiro suporte da roda planetária 50 é conectado na segunda roda sol 32, a segunda roda sol 32, e assim também o segundo conjunto de rodas planetárias 54, girarão. Sem suprimento de corrente para a primeira e a segunda máquina elétrica 14 e 16, respectivamente, as respectivas primeira e segunda engrenagens de anel 22 e 28, que são conectadas com os respectivos primeiro e segundo rotores 24 e 30 das máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, girarão livremente, de forma que nenhum torque é suportado pelas respectivas engrenagens de anel 22 e 28. Os respectivos primeiro e segundo dispositivos de acoplamento 56 e 58 são desconectados e assim não atuados. Assim, nenhum torque será transferido do motor de combustão interna 4 para a roda sol 26 da primeira engrenagem planetária 10, ou para o suporte da roda planetária 51 da segunda engrenagem planetária 12. O mecanismo de acoplamento 96 entre o primeiro eixo principal 34 e o eixo de saída 20 é desconectado, de forma que o primeiro eixo principal 34 e o eixo de saída 20 podem girar livremente um em relação ao outro. Uma vez que a primeira roda sol da engrenagem planetária 26, o suporte da roda planetária 51 da segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 estão, neste estágio, em uma parada, o contra eixo 18 fica também parado. Em uma primeira etapa, a quarta roda dentada 82 e a terceira roda dentada 76 são conectadas com o contra eixo 18, por meio do quarto e terceiro elementos de acoplamento 88 e 90, respectivamente. A primeira roda dentada 64 e a segunda roda dentada 70 são desconectadas do contra eixo 18. Assim, a primeira roda dentada 64 e a segunda roda dentada 70 podem girar livremente em relação ao contra eixo 18. A quinta roda dentada 92 do quinto par de engrenagens 21 é travada no contra eixo 18 por meio do quinto elemento de acoplamento 93, de forma que a rotação e torque podem ser transferidos para o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 por meio da sexta roda dentada 94. A sétima roda dentada 120, que engata com a roda dentada 124 no terceiro suporte planetário da caixa de transmissão de marcha 11, é desconectada do contra eixo 18 por meio do sétimo elemento de acoplamento 122. A terceira engrenagem de anel 118 na caixa de transmissão de marcha 11 pode ser conectada com o alojamento da caixa de transmissão 126 em uma posição de baixo alcance, por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento 128. A terceira engrenagem de anel 118 na caixa de transmissão de marcha 11 é conectada com o alojamento da caixa de transmissão 126 por meio do terceiro dispositivo de acoplamento 128, de forma que a caixa de transmissão de marcha 11 é deslocada para a posição de baixo alcance.
[0065] A fim de iniciar a rotação do eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, com o objetivo de acionar o veículo 1, a quarta engrenagem pinhão 80 e a quarta roda dentada 82 no contra eixo 18 têm que ser impelidas a girar. Isto é conseguido fazendo o segundo suporte da roda planetária 51 girar. Quando o segundo suporte da roda planetária 51 gira, o segundo eixo principal 36 também girará, e assim a quarta engrenagem pinhão 80, que é disposta no segundo eixo principal 36, também gira. O segundo suporte da roda planetária 51 é levado a girar controlando a segunda engrenagem do anel interno 28 com a segunda máquina elétrica 16. Ativando-se a segunda máquina elétrica 16 e controlando o motor de combustão interna 4 para uma velocidade do motor adequada, o veículo 1 começa mover à medida que o segundo eixo principal 36 começa girar. Quando o segundo suporte da roda planetária 51 e a segunda roda sol 32 atingem a mesma velocidade rotacional, a segunda roda sol 32 é travada com o segundo suporte da roda planetária 51, por meio do segundo dispositivo de acoplamento 58. Como mencionado anteriormente, o segundo dispositivo de acoplamento 58 é preferivelmente configurado de uma maneira tal que a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 engatam mecanicamente um com o outro. Alternativamente, o segundo dispositivo de acoplamento 58 pode ser configurado como um freio de deslizamento ou um disco de embreagem que conecta, de uma maneira suave, a segunda roda sol 32 com o segundo suporte da roda planetária 51. Quando a segunda roda sol 32 é conectada com o segundo suporte da roda planetária 51, o segundo suporte da roda planetária 51 girará com a mesma velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4. Assim, o torque gerado pelo motor de combustão interna 4 é transferido para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 por meio da quarta engrenagem pinhão 80, da quarta roda dentada 82 no contra eixo 18, da quinta roda dentada 92 no contra eixo 18, e da sexta roda dentada 94 no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11. Uma mudança de redução da velocidade rotacional ocorre através da caixa de transmissão de marcha 11, que é deslocada para a posição baixa. Finalmente, o torque de propulsão é transferido para o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 por meio do terceiro suporte da roda planetária 114 da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 assim começará mover e ser propelido por uma primeira marcha.
[0066] Cada do primeiro, segundo, terceiro e quarto pares de engrenagens 60, 66, 72, 78 tem uma razão de engrenagem, que é adaptada às características de direção desejadas do veículo 1. De acordo com a modalidade exemplificativa exibida na Fig. 2, o quarto par de engrenagens 78 tem a mais alta razão de engrenagem comparada com o primeiro, segundo e terceiro pares de engrenagens 60, 66, 72, que resulta no quarto par de engrenagens 78 sendo conectado quando a engrenagem mais reduzida é engatada. O segundo par de engrenagens 66 transfere, tal como faz o quarto par de engrenagens 78, torque entre o segundo eixo principal 36 e o contra eixo 18, e poderia em vez disso ser configurado com a mais alta razão de engrenagem, comparado com os outros pares de engrenagens 60, 72, 78, que é por que, em uma modalidade como esta, o segundo par de engrenagens 66 seria conectado quando a engrenagem mais reduzida é engatada.
[0067] Quando o contra eixo 18 é levado a girar pela quarta roda dentada 82 no contra eixo 18, a terceira roda dentada 76 no contra eixo 18 também girará. Assim, o contra eixo 18 aciona a terceira roda dentada 76, que, por sua vez, aciona a terceira engrenagem pinhão 74 no primeiro eixo principal 34. Quando o primeiro eixo principal 34 gira, a primeira roda sol 26 também girará, e, dependendo da velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 e assim da velocidade rotacional do primeiro suporte da roda planetária 50, isto fará com que a primeira engrenagem do anel interno 22 e o primeiro rotor 24 da primeira máquina elétrica 14 girem. Nesse caso, é possível deixar que a primeira máquina elétrica 14 opere como um gerador, a fim de suprir energia ao dispositivo de armazenamento de energia 46, e/ou suprir energia à segunda máquina elétrica 16. É também possível que a segunda máquina elétrica 16 seja operada como um gerador. Alternativamente, a primeira máquina elétrica 14 pode prover uma adição de torque, por meio da unidade de controle 48 controlando a primeira máquina elétrica 14 para prover um torque de acionamento.
[0068] A fim de mudar as engrenagens da primeira para a segunda marcha, o travamento entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 tem que cessar, que é conseguido controlando a primeira e/ou da segunda máquina elétrica 14, 16 de maneira tal que equilíbrio de torque é alcançado na segunda engrenagem planetária 12. Subsequentemente, o segundo dispositivo de acoplamento 58 é controlado de uma maneira tal que ele desconecta a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 um do outro. O segundo suporte da roda planetária 51 e também o segundo eixo principal 36 podem girar livremente, que implica que a segunda roda sol 32, o segundo suporte da roda planetária 51 e o segundo eixo principal 36 não mais acionam a quarta engrenagem pinhão 80, disposta no segundo eixo principal 36. Isto requer que a segunda máquina elétrica 16 não aciona o segundo anel de engrenagem 28. A segunda marcha é conectada, por meio da unidade de controle 48 controlando o motor de combustão interna 4, de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26, a fim de realizar um travamento entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26. Isto é conseguido por meio do controle do primeiro dispositivo de acoplamento 56 de uma maneira tal que o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26 são mecanicamente conectados um com o outro. Alternativamente, o primeiro dispositivo de acoplamento 56 pode ser configurado como um freio de deslizamento ou um disco de embreagem, que conecta, de uma maneira suave, a primeira roda sol 26 com o primeiro suporte da roda planetária 50. Sincronizando o controle do motor de combustão interna 4 e a segunda e primeira máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, uma transição suave e sem interrupção de uma primeira para uma segunda marcha pode ser realizada.
[0069] O primeiro eixo principal 34 agora gira e é acionado pelo eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e o primeiro eixo principal 34 agora aciona a terceira engrenagem pinhão 74. O primeiro suporte da roda planetária 50 assim aciona a terceira engrenagem pinhão 74 por meio da primeira roda sol 26 e do primeiro eixo principal 34. Uma vez que a terceira roda dentada 76 está em engate com a terceira engrenagem pinhão 74 e está conectada com o contra eixo 18, a terceira roda dentada 76 acionará o contra eixo 18, que, por sua vez, aciona a quinta roda dentada 92 no contra eixo 18. A quinta roda dentada 92 por sua vez aciona o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, por meio da sexta roda dentada 94, que é disposta no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, e por meio da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 é agora movido com uma segunda marcha.
[0070] Quando o contra eixo 18 é levado a girar pela terceira roda dentada 76, a quarta roda dentada 82 também girará. Assim, o contra eixo 18 aciona a quarta roda dentada 82, que, por sua vez, aciona a quarta engrenagem pinhão 80 no segundo eixo principal 36. Quando o segundo eixo principal 36 gira, o segundo suporte da roda planetária 51 também girará, e, dependendo da velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e assim da velocidade rotacional no primeiro suporte da roda planetária 50, isto fará com que a segunda engrenagem do anel interno 28 e o segundo rotor 30 da segunda máquina elétrica 16 girem. É assim possível deixar que a segunda máquina elétrica 16 opere como um gerador, a fim de suprir energia ao dispositivo de armazenamento de energia 46, e/ou suprir energia à primeira máquina elétrica 14. A segunda máquina elétrica 16 pode também prover uma adição de torque, por meio do dispositivo de controle 48 controlando a segunda máquina elétrica 16 para prover um torque de propulsão.
[0071] A fim de mudar de uma segunda marcha para uma terceira marcha, a quarta roda dentada 82 no contra eixo 18 tem que ser desconectada do contra eixo 18 com o quarto elemento de acoplamento 90, de forma que a quarta roda dentada 82 pode girar livremente em relação ao contra eixo 18. Subsequentemente, o contra eixo 18 é conectado com a segunda roda dentada 70 no contra eixo 18, por meio do segundo elemento de acoplamento 86. A fim de realizar uma conexão do contra eixo 18 e da segunda roda dentada 70 no contra eixo 18, preferivelmente a segunda máquina elétrica 16 é controlada de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o contra eixo 18 e a segunda roda dentada 70 no contra eixo 18. Uma velocidade rotacional síncrona pode ser determinada por meio de medição da velocidade rotacional do segundo rotor 30 na segunda máquina elétrica 16, e medindo a velocidade rotacional do eixo de saída 20. Assim, a velocidade rotacional do segundo eixo principal 36 e a velocidade rotacional do contra eixo 18 podem ser determinadas por meio das dadas razões de engrenagem. A velocidade rotacional dos respectivos eixos 18, 36 é controlada e, quando uma velocidade rotacional síncrona tiver surgido entre o contra eixo 18 e a segunda roda dentada 70, o contra eixo 18 e a segunda roda dentada 70 são conectados por meio do segundo elemento de acoplamento 86.
[0072] A fim de completar a mudança de uma segunda marcha para uma terceira marcha, o travamento entre a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50 tem que cessar, que é conseguido controlando a primeira e/ou da segunda máquina elétrica 16 de modo que o equilíbrio de torque é conseguido na primeira engrenagem planetária 10, após o que o primeiro dispositivo de acoplamento 56 é controlado de uma maneira tal que ele desconecta a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50 um do outro. Subsequentemente, o motor de combustão interna 4 é controlado de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51, de forma que o segundo dispositivo de acoplamento 58 pode ser engatado, a fim de assim conectar a segunda roda sol 32 com o segundo suporte da roda planetária 51, por meio da luva de acoplamento 57. Sincronizando o controle do motor de combustão interna 4 e a segunda e primeira máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, uma transição suave e sem interrupção de uma segunda para uma terceira marcha pode ser realizada.
[0073] A terceira roda dentada 76 é desconectada controlando-se a primeira máquina elétrica 14 de uma maneira tal que um estado de torque livre surge entre o contra eixo 18 e a terceira roda dentada 76. Quando um estado de torque livre surge, a terceira roda dentada 76 é desconectada do contra eixo 18 controlando-se o terceiro elemento de acoplamento 88 de uma maneira tal que ele desconecta a terceira roda dentada 76 do contra eixo 18. Subsequentemente, a primeira máquina elétrica 14 é controlada de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o contra eixo 18 e a primeira roda dentada 64. Quando uma velocidade rotacional síncrona surge, a primeira roda dentada 64 é conectada no contra eixo 18 por meio do controle do primeiro elemento de acoplamento 84, de uma maneira tal que ele conecta a primeira roda dentada 64 no contra eixo 18. Uma velocidade rotacional síncrona pode ser determinada medindo a velocidade rotacional do primeiro rotor 24 na primeira máquina elétrica 14 depois que a velocidade rotacional do eixo de saída 20 é medida, após o que as velocidades rotacionais dos eixos 18, 34 são controladas de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge. A velocidade rotacional do primeiro eixo principal 34 e a velocidade rotacional do contra eixo 18 podem, assim, ser determinadas por meio das dadas razões de engrenagem.
[0074] O segundo eixo principal 36 agora gira com a mesma velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e o segundo eixo principal 36 agora aciona a segunda engrenagem pinhão 68 por meio do segundo eixo principal 36. Uma vez que a segunda roda dentada 70 está em engate com a segunda engrenagem pinhão 68 e está conectada com o contra eixo 18, a segunda roda dentada 70 acionará o contra eixo 18, que, por sua vez, aciona a quinta roda dentada 92 no contra eixo 18. A quinta roda dentada 92 por sua vez aciona o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, por meio da sexta roda dentada 94, que é disposta no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, e por meio da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 é agora movido em uma terceira marcha.
[0075] Quando o contra eixo 18 é impelido a girar pela segunda roda dentada 70 no contra eixo 18, a primeira roda dentada 64 no contra eixo 18 também girará. Assim, o contra eixo 18 aciona a primeira roda dentada 64, que, por sua vez, aciona a primeira engrenagem pinhão 62 no primeiro eixo principal 34. Quando o primeiro eixo principal 34 gira, a primeira roda sol 26 também girará, e, dependendo da velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e assim da velocidade rotacional do primeiro suporte da roda planetária 50, isto fará com que a primeira engrenagem do anel interno 22 e o primeiro rotor 24 da segunda máquina elétrica 16 gire. É assim possível deixar que a primeira máquina elétrica 14 opere como um gerador, a fim de suprir energia ao dispositivo de armazenamento de energia 46, e/ou suprir energia à segunda máquina elétrica 16. Alternativamente, a primeira máquina elétrica 14 pode prover uma adição de torque, por meio do dispositivo de controle 48 controlando a primeira máquina elétrica 14 para prover um torque de acionamento.
[0076] A fim de completar a mudança da terceira para a quarta marcha, o travamento entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 tem que cessar, que é conseguido por meio do controle da primeira máquina elétrica 14 de uma maneira tal que equilíbrio de torque surge na segunda engrenagem planetária 12, após o que o segundo dispositivo de acoplamento 58 é controlado, de modo que ele desconecta a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 um do outro. Uma quarta engrenagem é subsequentemente conectada, por meio da unidade de controle 48 controlando o motor de combustão interna 4 de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26, a fim de conseguir um travamento entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26. Isto é conseguido por meio do controle do primeiro dispositivo de acoplamento 56 de uma maneira tal que a primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26 são mecanicamente conectados um com o outro. Sincronizando o controle do motor de combustão interna 4 e a segunda e primeira máquinas elétricas 14 e 16, uma transição suave e sem interrupção de uma terceira para uma quarta marcha pode ser realizada.
[0077] O primeiro eixo principal 34 agora gira e é acionado pelo eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e o primeiro eixo principal 34 agora aciona a primeira engrenagem pinhão 62. O primeiro suporte da roda planetária 50 assim aciona a primeira engrenagem pinhão 62 por meio da primeira roda sol 26 e do primeiro eixo principal 34. Uma vez que a primeira roda dentada 64 está em engate com a primeira engrenagem pinhão 62 e está conectada com o contra eixo 18, a primeira roda dentada 64 acionará o contra eixo 18, que, por sua vez, aciona a quinta roda dentada 92 no contra eixo 18. A quinta roda dentada 92 por sua vez aciona o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2, por meio da sexta roda dentada 94, que é disposta no eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, e por meio da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 é agora movido em uma quarta marcha.
[0078] Quando o contra eixo 18 é impelido a girar pela primeira roda dentada 64, a segunda roda dentada 70 também girará. Assim, o contra eixo 18 aciona a segunda roda dentada 70, que, por sua vez, aciona a segunda engrenagem pinhão 68 no segundo eixo principal 36. Quando o segundo eixo principal 36 gira, o segundo suporte da roda planetária 51 também girará, e, dependendo da velocidade rotacional do eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e assim da velocidade rotacional no primeiro suporte da roda planetária 50, isto fará com que a segunda engrenagem do anel interno 28 e o segundo rotor 30 da segunda máquina elétrica 16 girem. É assim possível deixar que a segunda máquina elétrica 16 opere como um gerador, a fim de suprir energia ao dispositivo de armazenamento de energia 46, e/ou suprir energia à primeira máquina elétrica 14. A segunda máquina elétrica 16 pode também prover uma adição de torque, por meio da unidade de controle 48 controlando a segunda máquina elétrica 16 para prover um torque de propulsão.
[0079] A fim de mudar de marcha de uma quarta marcha para uma quinta marcha, a primeira roda dentada 64 tem que ser desengatada do contra eixo 18, de forma que a quarta marcha é desengatada. Isto é conseguido por meio do controle do motor de combustão interna 4 e da primeira máquina elétrica 14, de uma maneira tal que a primeira roda dentada 64 é levada para um estado de torque livre em relação ao contra eixo 18. Quando um estado de torque livre tiver surgido, o primeiro elemento de acoplamento84 é desengatado, de forma que a primeira roda dentada 64 é desconectada do contra eixo 18.
[0080] Subsequentemente, a velocidade rotacional do primeiro eixo principal 34 é síncrona com a velocidade rotacional do eixo de saída 20, após o que o mecanismo de acoplamento 96 é controlado, de uma maneira tal que ele conecta o primeiro eixo principal 34 com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11.
[0081] Subsequentemente, o motor de combustão interna 4 e a primeira máquina elétrica 14 são controlados, de uma maneira tal que o torque de propulsão é provido por meio do primeiro eixo principal 34 e por meio do mecanismo de acoplamento 96 para o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, através da caixa de transmissão de marcha 11, e para o eixo de saída 20. Pela redução do torque da segunda máquina elétrica 16, o quinto elemento de acoplamento 93 pode ser levado para um estado de torque livre em relação ao contra eixo 18. Quando um estado de torque livre tiver surgido, o quinto elemento de acoplamento 93 é desengatado, de forma que a quinta roda dentada 92 do quinto par de engrenagens 21 é desconectada do contra eixo 18.
[0082] Subsequentemente, por meio da segunda máquina elétrica 16, a velocidade rotacional do contra eixo 18 é síncrona com a velocidade rotacional da terceira roda dentada 76, após o que o terceiro elemento de acoplamento 88 é controlado de uma maneira tal que ele conecta a terceira roda dentada 76 com o contra eixo 18. Quando esta conexão tiver sido completada, o torque de propulsão pode ser compartilhado entre o motor de combustão interna 4, a primeira máquina elétrica 14 e a segunda máquina elétrica 16. Subsequentemente, equilíbrio de torque é criado na primeira engrenagem planetária 10, após o que o primeiro dispositivo de acoplamento 56 desconecta o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26 um do outro. Finalmente, a velocidade rotacional do segundo suporte da roda planetária 51 é síncrona com a segunda roda sol 32, após o que o segundo dispositivo de acoplamento 58 conecta o segundo suporte da roda planetária 51 e a segunda roda sol 32 um com o outro.
[0083] O segundo eixo principal 36 agora gira e é acionado, pelo eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, e o segundo eixo principal 36 aciona a segunda engrenagem pinhão 68. Uma vez que a segunda roda dentada 70 está em engate com a segunda engrenagem pinhão 68 e está conectada com o contra eixo 18 por meio do segundo elemento de acoplamento 86, a segunda roda dentada 70 acionará o contra eixo 18, que, por sua vez, aciona a terceira roda dentada 76 no contra eixo 18. A terceira roda dentada 76 por sua vez aciona o primeiro eixo principal 34 por meio da terceira engrenagem pinhão 74, e o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 é assim acionada por meio do mecanismo de acoplamento 96, que conecta o primeiro eixo principal 34 com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 é agora movido em uma quinta marcha.
[0084] A fim de mudar de marcha da quinta para a sexta marcha, o travamento entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 tem que cessar, que é conseguido controlando a primeira máquina elétrica 14 e o motor de combustão 4 de modo que o equilíbrio de torque é conseguido na segunda engrenagem planetária 12, após o que o segundo dispositivo de acoplamento 58 é controlado, de uma maneira tal que ele desconecta a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51 um do outro. Uma sexta engrenagem é subsequentemente conectada, por meio da unidade de controle 48 controlando o motor de combustão interna 4, de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26, a fim de realizar um travamento entre o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26. Isto é conseguido por meio do controle do primeiro dispositivo de acoplamento 56 de uma maneira tal que o primeiro suporte da roda planetária 50 e a primeira roda sol 26 são mecanicamente conectados um com o outro. Sincronizando o controle do motor de combustão interna 4 e a segunda e primeira máquinas elétricas 14 e 16, respectivamente, uma transição suave e sem interrupção de uma quinta para uma sexta marcha pode ser realizada.
[0085] O primeiro eixo principal 34 agora gira e é acionado pelo eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4, pelo que o primeiro eixo principal 34 aciona o eixo de saída 20 da caixa de transmissão 2 por meio do mecanismo de acoplamento 96, que conecta o primeiro eixo principal 34 com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11. O veículo 1 é agora movido em uma sexta marcha.
[0086] A fim de mudar de uma sexta para uma sétima marcha, a terceira roda dentada 76 no contra eixo 18 tem que ser primeiramente desconectada do contra eixo 18 com o terceiro elemento de acoplamento 88, de forma que a terceira roda dentada 76 pode girar livremente em relação ao contra eixo 18. Subsequentemente, o contra eixo 18 é conectado com a quarta roda dentada 82 no contra eixo 18 por meio do quarto elemento de acoplamento 90. Quando o contra eixo 18 e a quarta roda dentada 82 no contra eixo 18 têm uma velocidade rotacional síncrona, o quarto elemento de acoplamento 90 é controlado de uma maneira tal que a quarta roda dentada 82 e o contra eixo 18 são conectados.
[0087] A fim de completar a operação de mudança da sexta marcha para a sétima marcha, a segunda máquina elétrica 16 é controlada de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre o contra eixo 18 e a sétima roda dentada 120, montada no contra eixo 18. Quando uma velocidade rotacional síncrona tiver sido obtida, o contra eixo 18 e a sétima roda dentada 120 são conectados por meio do sétimo elemento de acoplamento 122 e a nona luva de acoplamento 87. O torque de propulsão pode agora ser transferido da primeira para a segunda máquina elétrica 14, 16 e para o eixo de saída 20, por meio da quarta roda dentada 82 e da sétima roda dentada 120 no contra eixo 18, e por meio da caixa de transmissão de marcha 11. Quando o torque de propulsão é transferido para a segunda máquina elétrica 16, a segunda máquina elétrica 16 é acionada pela potência do dispositivo de armazenamento de energia 46. No caso em que o dispositivo de armazenamento de energia 46 está vazio, ou se o dispositivo de armazenamento de energia 46 não contiver uma quantidade suficiente de energia para acionar a segunda máquina elétrica 16, nenhum torque será suprido ao conjunto de força híbrido 3, de forma que o veículo 1 é movimentado para a frente pela inércia da massa.
[0088] Subsequentemente, o travamento entre a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50 tem que cessar, que é conseguido controlando a primeira máquina elétrica 14 de uma maneira tal que nenhum torque é transmitido na primeira engrenagem planetária 10, após o que o primeiro dispositivo de acoplamento 56 é controlado de uma maneira tal que ele desconecta a primeira roda sol 26 e o primeiro suporte da roda planetária 50 um do outro. Aqui, a segunda máquina elétrica 16 tem que ser operada com potência do dispositivo de armazenamento de energia 46. No caso em que o dispositivo de armazenamento de energia 46 está vazio, ou se o dispositivo de armazenamento de energia 46 não contiver uma quantidade suficiente de energia para operar a segunda máquina elétrica 16, nenhum torque será suprido ao conjunto de força híbrido 3, de forma que o veículo 1 é movimentado para a frente pela inércia da massa.
[0089] Subsequentemente, o terceiro dispositivo de acoplamento 128 é movimentado da posição onde a terceira engrenagem de anel 118 e o alojamento da caixa de transmissão 126 são conectadas para uma posição neutra, que implica que a terceira engrenagem de anel 118 não é nem conectada com o alojamento da caixa de transmissão 126, nem com o terceiro suporte da roda planetária 114. Dessa maneira, não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha 11. Quando o terceiro dispositivo de acoplamento 128 tiver sido movimentado para uma posição neutra, a velocidade rotacional da terceira engrenagem de anel 118 da caixa de transmissão de marcha 11 é síncrona com a velocidade rotacional do terceiro suporte da roda planetária 114 da caixa de transmissão de marcha 11, por meio da primeira máquina elétrica 14. A sincronização é assim completada pela primeira máquina elétrica 14, por meio do mecanismo de acoplamento 96, que conecta o primeiro eixo principal 34 com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11, e adicionalmente com a terceira roda sol 112. Quando uma velocidade rotacional síncrona tiver sido atingida, o terceiro dispositivo de acoplamento 128 é movimentado de uma posição neutra para uma posição a terceira engrenagem de anel 118 e o terceiro suporte da roda planetária 114 são conectados. A caixa de transmissão de marcha 11 é agora deslocada para a posição de alto alcance, na qual a razão de engrenagem através da caixa de transmissão de marcha 11 é 1:1.
[0090] Subsequentemente, o motor de combustão interna 4 é controlado de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre a segunda roda sol 32 e o segundo suporte da roda planetária 51, de forma que o segundo dispositivo de acoplamento 58 pode ser engatado, a fim de assim conectar a segunda roda sol 32 com o segundo suporte da roda planetária 51, por meio da luva de acoplamento 57. O veículo 1 é agora movida em uma sétima marcha.
[0091] É possível realizar inúmeras etapas de câmbio adicionais quando a caixa de transmissão de marcha 11 é na posição de marcha alta. Preferivelmente, a razão de engrenagem entre a sétima roda dentada 120 e a roda dentada 124 no suporte da roda planetária da caixa de transmissão de marcha 11 é igual à razão de engrenagem entre a quinta e a sexta coroas dentadas. Dessa maneira, passos substancialmente iguais são obtidos entre as engrenagens na caixa de transmissão, independentemente se a caixa de transmissão de marcha 11 está na posição de baixo alcance ou na posição de alto alcance.
[0092] A fim de realizar uma operação de mudança na direção oposta, ou seja, de uma posição de alto alcance para uma posição de baixo alcance, as etapas de câmbio citados são realizadas substancialmente na ordem oposta.
[0093] De acordo com a modalidade anterior, a caixa de transmissão 2 compreende engrenagens pinhões 62, 68, 74, 80 e coroas dentadas 64, 70, 76, 82 dispostas nos eixos principais 34, 36 e no contra eixo 18, respectivamente, para transferir velocidade rotacional e torque. Entretanto, é possível usar um outro tipo de transmissão, tais como acionamentos de corrente e correia, para transferir velocidade rotacional e torque na caixa de transmissão 2.
[0094] O dispositivo de transmissão 19 tem quatro pares de engrenagens 60, 66, 72, 78 de acordo com a modalidade de exemplo. Entretanto, o dispositivo de transmissão 19 pode compreender qualquer número de pares de engrenagens.
[0095] A Fig. 3 ilustra o conjunto de força híbrido 3 de acordo com Fig. 2 em uma vista simplificada, onde alguns componentes foram excluídos ou clareza. G1 na Fig. 4 consiste de pelo menos um par de engrenagens, conectado com o primeiro eixo principal 34 e portanto com a primeira engrenagem planetária 10, e G2 consiste de pelo menos um par de engrenagens, conectado com o segundo eixo principal 36 e portanto com a segunda engrenagem planetária 12. Esses pares de engrenagens G1, G2 são também conectados no eixo de saída 20 por meio do contra eixo 18. G1 e G2, respectivamente, podem consistir de um ou diversos pares de engrenagens. O par de engrenagens G1, conectado com a primeira engrenagem planetária 10, pode, por exemplo, consistir do primeiro par de engrenagens 60 e/ou do terceiro par de engrenagens 72, como descrito na Fig. 2. O par de engrenagens G2, conectado com a segunda engrenagem planetária 12, pode, por exemplo, consistir do segundo par de engrenagens 66 e/ou o quarto par de engrenagens 78, como descrito na Fig. 2. Adicionalmente, pelo menos um par de engrenagens G3, conectado com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 e o contra eixo 18, é exibido, que pode consistir do quinto par de engrenagens 21 descrito na Fig. 2. G3 pode consistir de um ou diversos pares de engrenagens. G5 diz respeito ao sexto par de engrenagens 125, formado pela sétima roda dentada 120 no contra eixo e a roda dentada 124 no terceiro suporte da roda planetária 114 da caixa de transmissão de marcha 11.
[0096] Fig. 4 mostra um fluxograma relativo a um método para controlar um conjunto de força híbrido 3, a fim de realizar uma mudança de uma posição de baixo alcance para uma posição de alto alcance, em que o conjunto de força híbrido 3 compreende um motor de combustão interna 4; uma caixa de transmissão 2 compreendendo um eixo de entrada 8 e um eixo de saída 20; uma caixa de transmissão de marcha 11, conectada com o eixo de saída 20; uma primeira engrenagem planetária 10, conectada no eixo de entrada 8; uma segunda engrenagem planetária 12, conectada na primeira engrenagem planetária 10; uma primeira máquina elétrica 14, conectada na primeira engrenagem planetária 10; uma segunda máquina elétrica 16, conectada na segunda engrenagem planetária 12; pelo menos um par de engrenagens 60, 72, conectada com a primeira engrenagem planetária 10 e o eixo de saída 20; e pelo menos um par de engrenagens 66, 78, conectado com a segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20, em que o motor de combustão interna 4 é conectado com a primeira engrenagem planetária 10 por meio do eixo de entrada 8.
[0097] O método compreende as etapas:a) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis 22, 26, 50 na primeira engrenagem planetária 10;b) conectar pelo menos um par de engrenagens 66, 78 conectado com a segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20;c) conectar um sexto par de engrenagens G5, 125, disposto entre um contra eixo 18 e a caixa de transmissão de marcha 11, com o contra eixo 18, de forma que o contra eixo 18 é conectado com o eixo de saída 20 por meio da caixa de transmissão de marcha 11;d) controlar a caixa de transmissão de marcha 11 de uma posição de baixo alcance para um estado neutro, em que não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha 11;e) controlar para atingir uma velocidade rotacional síncrona entre dois componentes rotacionáveis 118, 114 na caixa de transmissão de marcha 11 por meio da primeira máquina elétrica 14;f) conectar os componentes rotacionáveis 118, 114 por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento deslocável 128; eg) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis 28, 32, 51 na segunda engrenagem planetária 12.
[0098] De acordo com um aspecto da invenção, o método compreende as etapas: a) assegurar que uma marcha está engatada, em que dois componentes rotacionáveis 22, 26, 50 na primeira engrenagem planetária 10 são conectados;b) assegurar que pelo menos um par de engrenagens 66, 78, conectado com a segunda engrenagem planetária 12 e o eixo de saída 20, está conectado;c) conectar um sexto par de engrenagens G5, 125, disposto entre um contra eixo 18 e a caixa de transmissão de marcha 11, com o contra eixo 18, de forma que o contra eixo 18 fica conectado com o eixo de saída 20 por meio da caixa de transmissão de marcha 11;d) controlar a caixa de transmissão de marcha 11 de uma posição de baixo alcance para uma posição neutra, no qual não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha 11;e) controlar para atingir uma velocidade rotacional síncrona entre dois componentes rotacionáveis 118, 114 na caixa de transmissão de marcha 11 por meio da primeira máquina elétrica 14;f) conectar os componentes rotacionáveis 118, 114 por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento deslocável 128; eg) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis 28, 32, 51 na segunda engrenagem planetária 12.
[0099] Conectando os dois componentes rotacionáveis 118, 114 na caixa de transmissão de marcha 11 por meio do terceiro dispositivo de acoplamento 128, uma posição de alto alcance é conseguida na caixa de transmissão de marcha 11.
[00100] A caixa de transmissão de marcha 11 adequadamente consiste de uma terceira engrenagem planetária 110 compreendendo uma terceira roda sol 112, um terceiro suporte da roda planetária 114 e uma terceira engrenagem de anel 118.
[00101] Adequadamente, a etapa a) compreende conexão de uma primeira roda sol 26 na primeira engrenagem planetária 10 e de um primeiro suporte da roda planetária 50 na primeira engrenagem planetária 10 por meio de um primeiro dispositivo de acoplamento 56. Adicionalmente, a etapa g) compreende adequadamente conexão de uma segunda roda sol 32 na segunda engrenagem planetária 12 e um segundo suporte da roda planetária 51 na segunda engrenagem planetária 12 por meio de um segundo dispositivo de acoplamento 58.
[00102] Adequadamente, a etapa d) compreende desconexão de um componente rotacionável 118 na caixa de transmissão de marcha 11 do alojamento da caixa de transmissão 126, deslocando-se o terceiro dispositivo de acoplamento 128. Adequadamente, o componente rotacionável consiste da engrenagem de anel 118 disposta na caixa de transmissão de marcha 11.
[00103] O método preferivelmente compreende a etapa adicional, após a etapa f) e antes da etapa g): h) controlar o motor de combustão interna 4, de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre os dois componentes rotacionáveis 28, 32, 51 na segunda engrenagem planetária 12. Desta maneira, os dois componentes rotacionáveis 28, 32, 51 na segunda engrenagem planetária 12 podem facilmente ser conectados na etapa g) por meio de um segundo dispositivo de acoplamento 58.
[00104] Preferivelmente, na etapa f) os dois componentes rotacionáveis 118, 114 na caixa de transmissão de marcha 11, que são conectados por meio do terceiro dispositivo de acoplamento 128, consistem de uma terceira engrenagem de anel 118 e um terceiro suporte da roda planetária 114 em uma terceira engrenagem planetária 110.
[00105] O método preferivelmente compreende a etapa adicional, depois da etapa c) e antes da etapa d): i) desconectar os componentes rotacionáveis 22, 26, 50 na primeira engrenagem planetária 10 um do outro. A fim de poder controlar a caixa de transmissão de marcha 11 de uma posição de baixo alcance para uma posição neutra e subsequentemente para uma posição de alto alcance, a velocidade rotacional da roda sol da caixa de transmissão de marcha 112 é adequadamente diminuída, de forma que uma velocidade rotacional síncrona é conseguida entre os componentes rotacionáveis 114, 118 na caixa de transmissão de marcha 11. Desconectando-se os componentes rotacionáveis 22, 26, 50 na primeira engrenagem planetária 10, a velocidade rotacional da roda sol da caixa de transmissão de marcha 112 pode ser diminuída independentemente da velocidade do motor de combustão interna 4.
[00106] O método também preferivelmente compreende a etapa adicional, antes da etapa a):
[00107] j) impedir que um componente rotacionável 118 em uma caixa de transmissão de marcha 11 gire. No caso em que a caixa de transmissão de marcha 11 ainda não está em uma posição de baixo alcance, um componente rotacionável 118 na caixa de transmissão de marcha 11 pode ser impedido de girar, e uma posição de baixo alcance é assim conseguida na caixa de transmissão de marcha 11. Adequadamente, a etapa j) compreende conectar um componente rotacionável 118 na caixa de transmissão de marcha 11 com um alojamento da caixa de transmissão 126. Adequadamente, uma terceira engrenagem de anel 118 na caixa de transmissão de marcha 11 é conectada com o alojamento da caixa de transmissão 126 por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento 128.
[00108] As etapas a), b) e j) podem ser realizadas em qualquer ordem, ou em paralelo. As medidas de acordo com as etapas a), b) e j) podem também ser completadas nas etapas de câmbio previamente realizadas.
[00109] A etapa j) pode adequadamente também compreender conexão da primeira engrenagem planetária 10 com um eixo de entrada 95 na caixa de transmissão de marcha 11, por meio de um mecanismo de acoplamento 96. Adequadamente, o primeiro eixo principal 34 é conectado com o eixo de entrada 95 da caixa de transmissão de marcha 11 por meio de um mecanismo de acoplamento 96 na etapa j).
[00110] Durante as etapas d) e e), preferivelmente um torque é gerado com a segunda máquina elétrica 16.
[00111] Na etapa c), o sexto par de engrenagens G5, 125 é conectado no contra eixo 18 por meio de uma velocidade rotacional síncrona entre o contra eixo 18 e a sétima roda dentada 120 do sexto par de engrenagens G5, 125 disposto no contra eixo 18 por meio da segunda máquina elétrica 16.
[00112] Na etapa e), preferivelmente a primeira máquina elétrica 14 é controlada de uma maneira tal que uma terceira roda sol 112 na caixa de transmissão de marcha 11, que está conectada com o eixo de entrada 95 na caixa de transmissão de marcha 11, é controlada de uma maneira tal que ela gera uma velocidade rotacional síncrona entre os componentes rotacionáveis 118, 114 em uma terceira engrenagem planetária 110 na caixa de transmissão de marcha 11.
[00113] Na etapa e), a primeira e/ou a segunda máquina elétrica 14; 16 é preferivelmente operada por energia elétrica de um dispositivo de armazenamento de energia 46.
[00114] Preferivelmente, pelo menos um par de engrenagens 60, 72, conectado com a primeira engrenagem planetária 10, compreende uma engrenagem pinhão 62, 74 e uma roda dentada 64, 76 em engate uma com a outra, cuja engrenagem pinhão 62, 74 é fixamente disposta com a primeira engrenagem planetária 10 e cuja roda dentada 64, 76 pode ser conectada e desconectada de um contra eixo 18, em que na etapa b) a roda dentada 64, 76 é desconectada do contra eixo 18.
[00115] Pelo menos um par de engrenagens 66, 78, conectado com a segunda engrenagem planetária 12, preferivelmente compreende uma engrenagem pinhão 68, 80 e uma roda dentada 70, 82 em engate uma com a outra, cuja engrenagem pinhão 68, 80 é fixamente disposta com a segunda engrenagem planetária 12, e cuja roda dentada 70, 82 é conectavelmente e desconectavelmente disposta no contra eixo 18, em que na etapa b) a roda dentada 70, 82 é conectada no contra eixo 18.
[00116] Um quinto par de engrenagens G3, 21 preferivelmente compreende uma quinta e sexta coroas dentadas 92; 94 em engate uma com a outra, cuja quinta roda dentada 92 é conectavelmente e desconectavelmente disposta no contra eixo 18 com a ajuda de um quinto elemento de acoplamento 93, em que, na etapa b), a quinta roda dentada 92 é desconectada do contra eixo 18.
[00117] O eixo de saída 97 do motor de combustão interna 4 é preferivelmente conectado com um primeiro suporte da roda planetária 50 disposto na primeira engrenagem planetária 10.
[00118] De acordo com a invenção, um programa de computador P é provido, armazenado no dispositivo de controle 48 e/ou no computador 53, que pode compreender procedimentos para controlar o conjunto de força híbrido 3 de acordo com a presente invenção.
[00119] O programa P pode ser armazenado de uma maneira executável, ou de uma maneira compactada, em uma memória M e/ou uma memória de leitura/gravação.
[00120] A invenção também diz respeito a um produto programa de computador compreendendo código de programa armazenado em uma mídia legível por um computador, para realizar as etapas do método supraespecificado, quando o dito código de programa é executado na unidade de controle 48 ou em um computador 53 conectado na unidade de controle 48. O dito código de programa pode ser armazenado de uma maneira não volátil na dita mídia legível por um computador 53.
[00121] Os componentes e recursos especificados anteriormente podem, na estrutura da invenção, ser combinados entre diferentes modalidades especificadas.

Claims (15)

1. Método para controlar um conjunto de força híbrido, a fim de conseguir uma mudança de uma posição de baixo alcance para uma posição de alto alcance, em que o conjunto de força híbrido (3) compreende um motor de combustão interna (4); uma caixa de transmissão (2) com um eixo de entrada (8) e um eixo de saída (20); uma caixa de transmissão de marcha (11), conectada no eixo de saída (20); uma primeira engrenagem planetária (10), conectada no eixo de entrada (8); uma segunda engrenagem planetária (12), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma primeira máquina elétrica (14), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma segunda máquina elétrica (16), conectada na segunda engrenagem planetária (12); pelo menos um par de engrenagens (60, 72), conectado com a primeira engrenagem planetária (10) e com o eixo de saída (20); e pelo menos um par de engrenagens (66, 78), conectado com a segunda engrenagem planetária (12) e o eixo de saída (20), em que o motor de combustão interna (4) é conectado com a primeira engrenagem planetária (10) por meio do eixo de entrada (8), caracterizado pelas etapas de:a) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis (22, 26, 50) na primeira engrenagem planetária (10);b) conectar pelo menos um par de engrenagens (66, 78) conectado com a segunda engrenagem planetária (12) e o eixo de saída (20);c) conectar um sexto par de engrenagens (G5, 125) disposto entre um contra eixo (18) e a caixa de transmissão de marcha (11), no contra eixo (18), de forma que o contra eixo (18) é conectado com o eixo de saída (20) por meio da caixa de transmissão de marcha (11);d) controlar a caixa de transmissão de marcha (11) de uma posição de baixo alcance para uma posição neutra, no qual não ocorre transmissão de torque através da caixa de transmissão de marcha (11);e) controlar a primeira máquina elétrica (14) para atingir uma velocidade rotacional síncrona entre dois componentes rotacionáveis (118, 114) na caixa de transmissão de marcha (11); f) conectar os componentes rotacionáveis (118, 114) na caixa de transmissão de marcha (11) por meio de um terceiro dispositivo de acoplamento deslocável (128); eg) engatar uma marcha por meio da conexão de dois componentes rotacionáveis (28, 32, 51) na segunda engrenagem planetária (12).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa adicional,depois da etapa f) e antes da etapa g):h) controlar o motor de combustão interna (4), de uma maneira tal que uma velocidade rotacional síncrona surge entre dois componentes rotacionáveis (28, 32, 51) na segunda engrenagem planetária (12).
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na etapa f) os dois componentes rotacionáveis (118, 114) na caixa de transmissão de marcha (11), que são conectados com o uso do terceiro dispositivo de acoplamento (128), consistem de uma terceira engrenagem de anel (118) e um terceiro suporte da roda planetária (114) em uma terceira engrenagem planetária (110).
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa adicional, após a etapa c) e antes da etapa d):i) desconectar os componentes rotacionáveis (22, 26, 50) da primeira engrenagem planetária (10) um do outro.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela etapa adicional, antes da etapa a):j) impedir que um componente rotacionável (118) em uma caixa de transmissão de marcha (11) gire.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, na etapa j), conectar a primeira engrenagem planetária (10) com um eixo de entrada (95) na caixa de transmissão de marcha (11) com a ajuda de um mecanismo de acolamento (96).
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, durante as etapas d) e e), um torque é gerado com a segunda máquina elétrica (14).
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, na etapa c), o sexto par de engrenagens (G5, 125) é conectado no contra eixo (18), por meio da geração de uma velocidade rotacional síncrona com a segunda máquina elétrica (16), entre o contra eixo (18) e uma sétima roda dentada (120) disposta no contra eixo (18) no sexto par de engrenagens (G5, 125).
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que na etapa e) a primeira máquina elétrica (14) é controlada de uma maneira tal que uma terceira roda sol (112) na caixa de transmissão de marcha (11), que é conectada com o eixo de entrada (95) na caixa de transmissão de marcha (11), é controlada a fim de gerar uma velocidade rotacional síncrona entre os componentes rotacionáveis (118, 114) em uma terceira engrenagem planetária (110) da caixa de transmissão de marcha (11).
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, na etapa e), a segunda máquina elétrica (16) é operada por energia elétrica a partir de um dispositivo de armazenamento de energia (46).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um par de engrenagens (60, 72), que é conectado com a primeira engrenagem planetária (10) compreende uma engrenagem pinhão (62, 74) e uma roda dentada (64, 76) em engate uma com a outra, cuja engrenagem pinhão (62, 74) é fixamente disposta com a primeira engrenagem planetária (10), e cuja roda dentada (64, 76) é conectavelmente e desconectavelmente disposta em um contra eixo (18), em que na etapa b) a roda dentada (64, 76) é desconectada do contra eixo (18).
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um par de engrenagens (66, 78), que é conectado com a segunda engrenagem planetária (12), compreende uma engrenagem pinhão (68, 80) e uma roda dentada (70, 82) em engate uma com a outra, cuja engrenagem pinhão (68, 80) é fixamente disposta com a segunda engrenagem planetária (12), e cuja roda dentada (70, 82) é conectavelmente e desconectavelmente disposta no contra eixo (18), em que na etapa b) a roda dentada (70, 82) é conectada no contra eixo (18).
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que um quinto par de engrenagens (G3, 21) compreende uma quinta e sexta roda dentada (92, 94) em engate uma com a outra, cuja quinta roda dentada (92) é conectavelmente e desconectavelmente disposta no contra eixo (18) com a ajuda de um quinto elemento de embreagem (93), em que, na etapa b), a quinta roda dentada (92) é desconectada do contra eixo (18).
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o eixo de saída (97) do motor de combustão interna (4) é conectado com um suporte da roda planetária (50) disposto na primeira engrenagem planetária (10).
15. Veículo com um conjunto de força híbrido, compreendendo um motor de combustão interna (4); uma caixa de transmissão (2) com um eixo de entrada (8) e um eixo de saída (20); uma caixa de transmissão de marcha (11), conectada no eixo de saída (20); uma primeira engrenagem planetária (10), conectada no eixo de entrada (8); uma segunda engrenagem planetária (12), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma primeira máquina elétrica (14), conectada na primeira engrenagem planetária (10); uma segunda máquina elétrica (16), conectada na segunda engrenagem planetária (12); pelo menos um par de engrenagens (60, 72), conectado com a primeira engrenagem planetária (10) e com o eixo de saída (20); e pelo menos um par de engrenagens (66, 78), conectado com a segunda engrenagem planetária (12) e o eixo de saída (20), em que o motor de combustão interna (4) é conectado com a primeira engrenagem planetária (10) por meio do eixo de entrada (8), caracterizado pelo fato de que o conjunto de força híbrido (3) é adaptado para ser controlado de acordo com o método definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.
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