SE1450328A1

SE1450328A1 - Förfarande för ivägkörning av ett fordon med en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för attstyra ivägkörning av ett fordon, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod

Info

Publication number: SE1450328A1
Application number: SE1450328A
Authority: SE
Inventors: Johan Lindström; Mathias Björkman; Niklas Pettersson; Mikael Bergquist
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-09-21
Also published as: SE539028C2; EP3119630B1; RU2016140144A; BR112016018637A2; US11155265B2; BR112016018637B1; EP3119630A4; RU2654850C2; EP3119630A1; WO2015142260A1; KR20160132486A; KR101829442B1; US20170015325A1

Abstract

36 Sammandrag Forfarande for ivagkorning av ett fordon med en hybriddrivlina (3), innefattande en forbran- ningsmotor (4); en vaxellada med en ingdende axel (8) och en utgaende axel (20), vilken for- branningsmotor är kopplad till den ingaende axeln (8); en forsta planetvaxel (10), som är kopplad till den ingdende axeln (8); en andra planetvaxel (12), som är kopplad till den forsta planetvaxeln (10): en forsta elektrisk maskin (14), som är kopplad till den forsta planetvaxeln (10); en andra elektrisk maskin (16), som är kopplad till den andra planetvaxeln (12); atmin- stone ett med den forsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G 1, 60, 72); och atminstone ett med den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G2, 66, 78). Forfarandet innefattar stegen: a) tillse att den forsta planetvaxelns (10) roterbara komponenter (26, 50) är frikopplade fran varandra och tillse att den andra planetvaxelns (12) roterbara komponenter (32, 51) är frikopplade frdn varandra, b) tillse att at- minstone en vaxel är ilagd motsvarande det atminstone ena med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) och/eller det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) och c) aktivera den forsta elektriska maskinen (14) och den andra elektriska maskinen (16), sa att den sammanlagda avgivna elektriska effekten frdn den forsta och andra elektriska maskinen (14, 16) är noll och sà att ett vridmoment alstras hos den utgaende axeln (20). Uppfinningen avser ocksa ett fordon (1), som ivagkors enligt forfarandet enligt uppfinningen. Uppfinningen avser ocksà ett datorprogram (P) for ivagkorning av ett fordon med en hybriddrivlina (3) samt en datorprogramprodukt innefattande programkod for en elektronisk styrenhet (48) eller annan dator (53) for att implementera forfarandet enligt uppfinningen. (Fig. 2)

Description

UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for ivagkorning av ett fordon med en hybriddrivlina enligt patentkravets 1 ingress. Uppfinningen avser ocksà ett fordon, som innefattar en sadan hybriddrivlina enligt patentkravets 10 ingress, ett datorprogram for att styra ivagkor- ning av ett fordon enligt patentkravets 11 ingress, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod enligt patentkravets 12 ingress.

Hybridfordon kan drivas av en primal- motor, som kan vara en forbranningsmotor och en se- kundar motor, som kan vara en elektrisk maskin. Den elektriska maskinen är utrustad med atminstone ett energilager, sasom ett elektrokemiskt energilager for lagring av elektrisk energi och reglerutrustning for att reglera flodet av elektrisk energi mellan energilagret och den elektriska maskinen. Den elektriska maskinen kan darmed omvaxlande arbeta som motor och generator i beroende av fordonets driftstillstand. Da fordonet bromsas genererar den elektriska maskinen elektrisk energi som lagras i energilagret. Detta brukar benamnas regenerativ bromsning, vilket medfor att fordonet bromsas med hjalp av den elektriska maskinen och forbranningsmotorn. Den lagrade elektriska energin utnyttjas senare for drift av fordonet.

En planetvaxel innefattar vanligtvis tre komponenter som är roterbart anordnade i forhallande till varandra namligen ett solhjul, en planethjulhallare och ett ringhjul. Med kannedom om antal kuggar hos solhjulet och ringhjulet kan de inbordes varvtalen hos de tre komponenterna bestammas under drift. En av planetvaxelns komponenter kan vara forbunden med en utgaende axel hos en forbranningsmotor. Denna komponent hos planetvaxeln roterar saledes med ett varvtal som motsvarar varvtalet hos den utgaende axeln hos forbranningsmotorn. En andra komponent hos planetvaxeln kan vara forbunden med en ingdende axel till en vaxellada. Denna komponent hos planetvaxeln roterar saledes med samma varvtal som den ingaende axeln till vaxelladan. En tredje komponent hos planetvaxeln är for att astadkomma hybriddrift forbunden med en rotor hos en elektrisk maskin. Denna komponent hos planetvaxeln roterar saledes med samma varvtal som rotor hos den elektriska maskinen om de är direkt forbundna 2 med varandra. Alternativt kan den elektriska maskinen vara forbunden med den tredje komponenten hos planetvaxeln via en transmission som har en utvaxling. I detta fall kan den elektriska maskinen och den tredje komponenten hos planetvaxeln rotera med olika varvtal. Varvtalet och/eller momentet hos elektriska maskiner kan regleras steglost. Under driftstillfal- len da den ingdende axeln till vaxelladan ska ges ett onskat varvtal och/eller moment beraknar en styrenhet, med kannedom om forbranningsmotoms varvtal, det varvtal som den tredje komponenten maste drivas med for att den ingdende axeln till vaxelladan ska erhalla det onskade varvtalet. En styrenhet aktiverar den elektriska maskinen, sa att den ger den tredje komponenten det beraknade varvtalet och darmed den ingdende axeln till vaxelladan det onskade varvtalet.

Genom att sammankoppla forbranningsmotorns utgaende axel, den elektriska maskinens rotor och vaxelladans ingaende axel med en planetvaxel kan den konventionella kopplingsmekanismen undvikas. Vid acceleration av fordonet skall ett okat vridmoment levereras fran for- branningsmotorn och den elektriska maskinen till vaxelladan och vidare till fordonets driv- hjul. Eftersom bade forbranningsmotorn och den elektriska maskinen är sammankopplade med planetvaxeln kommer det storsta mojliga momentet som levereras av forbranningsmotorn och elmaskinen att begransas av nagon av dessa drivenheter, vars hogsta moment dr lagre an den andra drivenhetens hogsta moment med hansyn tagen till utvaxlingen dem emellan. For det fall den elektriska maskinens hogsta moment är lagre an forbranningsmotorns hogsta moment, med hansyn tagen till utvaxlingen dem emellan, kommer den elektriska maskinen inte forma att alstra ett tillrackligt stort reaktionsmoment till planetvaxeln, vilket medfor att forbranningsmotorn inte kan overfora sitt hogsta vridmoment till vaxelladan och vidare till fordonets drivhjul. Darmed är det hogsta overforbara momentet till vaxelladan begransat av den elektriska maskinens styrka. Detta framgar aven av den sa kallade planetekvationen.

Att utnyttja en konventionell koppling som frikopplar vaxelladans ingaende axel fran forbranningsmotorn under vaxlingsprocesser i vaxelladan innebar nackdelar, sasom uppvarmning av kopplingens lameller, vilket resulterar i ett slitage av kopplingslamellema och aven en okad bransleforbrukning. En konventionell kopplingsmekanism dr dessutom relativt tung och kostsam. Den upptar aven ett relativt stort utrymme i fordonet.

I ett fordon dr det tillgangliga utrymmet for drivanordningen ofta begransat. Om drivanordningen innefattar ett flertal komponenter, sasom en forbranningsmotor, en elektrisk maskin, 3 en vaxellada och en planetvaxel maste konstruktionen vara kompakt. Om ytterligare komponenter, sasom en regenerativ bromsanordning skall inga stalls annu stone krav pa att de hos drivanordningen ingaende komponenterna har en kompakt konstruktion. Samtidigt maste de i drivanordningen ingaende komponenterna vara utformade med dimensioner som kan upptaga erforderliga krafter och moment.

For vissa typer av fordon, speciellt tunga lastbilar och bussar, kravs ett stort antal vaxelsteg. Darmed okar antal ingaende komponenter i vaxelladan, som ocksa maste dimensioneras for att kunna uppta stora hailer och moment som uppkommer i sadana tunga fordon. Detta resul- terar i att vaxelladans storlek och vikt okar.

Det stalls ocksa krav pa hog tillforlitlighet och hog driftsakerhet hos de komponenter som igar i drivanordningen. For det fall vaxelladan innehaller lamellkopplingar uppkommer ett slitage, som paverkar vaxelladans tillforlitlighet och livslangd.

Vid regenerativ bromsning omvandlas rorelseenergi till elektrisk energi, som lagras i ett energilager, sasom ackumulatorer. En faktor som inverkar pa energilagrets livslangd är antal cykler som energilagret tiff& och upptar strom till och fran de elektriska maskinerna. Ju fler cykler, desto kortare blir energilagrets livslangd.

Vid ivagkorning med ett fordon, som innefattar en hybriddrivlina, kan forbranningsmotorn och/eller elmotorn anvandas for att accelerera fordonet frail stillastaende tillstand till onskad hastighet. Vid utnyttjande av elmotorn anvands strom fran ett energilager for att driva elmotorn.

Dokumentet EP-B1-1126987 visar en vaxellada med dubbla planetvaxlar. Varje planetvaxels solhjul dr kopplat till en elektrisk maskin och planetvaxlarnas ringhjul är forbundna med varandra. Planethjulshallarna hos varje planetvaxel dr kopplade till ett antal vaxelpar, pa sa vis att ett oandligt antal vaxelsteg erhalles. Ett annat dokument, EP-B1-1280677, visar aven hur pla- netvaxlarna kan overbryggas med ett pa forbranningsmotorns utgaeride axel anordnat vaxelsteg. 4 Dokumentet US-A1-20050227803 visar en fordonstransmission med tvà elmaskiner, som är kopplade till respektive solhjul hos tva planetvdxlar. Planetvdxlarna har en gemensam planethjulshallare, som är kopplad till transmissionens inga.ende axel.

Dokumentet W02008/046185-A 1 visar en hybridtransmission med tva planetvdxlar, varvid en elektrisk maskin är kopplad till den ena planetvdxeln och en dubbelkoppling samverkar med den andra planetvdxeln. De ba.da planetvdxlarna samverkar ocksa med varandra via en kugghjulstransmission.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Trots kanda losningar pa omradet finns ett behov av att vidareutveckla en hybriddrivlina for att astadkomma ivdgkorning av ett fordon och for att oka livsldngden hos ett energilager i hybriddrivlinan.

Syftet med foreliggande uppfinning är saledes att astadkomma ivdgkorning av ett fordon, som är forsett med en hybriddrivlina.

Ett ytterligare syfte med foreliggande uppfinning är att Oka livsldngden hos ett energilager i 20 hybriddrivlinan.

Annu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt datorprogram for att astadkomma ivdgkorning av fordonet, som är forsett med hybriddrivlinan.

Dessa syften uppnas med det i inledningen angivna forfarandet, vilken kannetecknas av de sdrdrag som anges i patentkravets 1 lannetecknande del.

Dessa syften uppn5s dven med det i inledningen angivna fordonet, vilket kdnnetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 10 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med datorprogrammet for ivagkorning av fordonet, som är forsett med hybriddrivlinan, vilket datorprogram kdnnetecknas av de sdrdrag som anges i patentkravets 11 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med datorprogramprodukten for ivagkoming av fordonet, som är forsett med hybriddrivlinan, vilken datorprogramprodukt kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 12 kannetecknande del.

Med forfarandet enligt uppfinningen erhalls en effektiv ivagkoming av fordonet, som är for- sett med hybriddrivlinan. Ivagkorning av fordonet sker fran ett stillastaende till stand hos fordonet eller fran ett tillstand dâ fordonet fardas med lag hastiget. Nar fordonets forare for ett hastighetsreglage till onskat lage styrs de elektriska maskinerna sa att ett vridmoment alstras hos den utgaende axeln. Fordonet kommer cid att accelerera till den onskade hastigheten med hjalp av forbranningsmotorn. Under ivagkorningen av fordonet är planetvaxlarnas roterbara komponenter frikopplade fran varandra samt lamplig vaxel ilagd i vaxelladan.

Enligt en utforingsform av forfarandet aktiveras den forsta elektriska maskinen for att utova ett forsta moment och den andra elektriska maskinen aktiveras for att utova ett andra moment, varvid storleken hos det forsta och andra momentet inverkar pa overford effekt mellan den forsta och andra elektriska maskinen. Nar den sammanlagda effekten frail elmaskinerna tar ut varandra och summan av effekten blir noll kommer energilagret inte att utnyttjas. Darned är det mojligt att valja ett forsta och andra moment som de elektriska maskinerna skall alstra for att erhalla en viss avgiven elektrisk effekt hos var och en av de elektriska maskinerna dar summan av den avgivna effekten frail den forsta och andra elektriska maskinen blir noll.

De elektriska maskinerna, som är kopplade till planetvaxlarna kan generera strom och/eller tillfora moment beroende pa onskat drifttillstand. De elektriska maskinerna kommer enligt uppfinningen att under ivagkomingen av fordonet forse varandra med strom. Darmed minskar frekvensen av urtag och tillforsel av energi fran och till energilagret, vilket resulterar i att energilagrets livslangd okar.

Det är saledes mojligt att framfora fordonet med hybriddrivlinan utan utnyttjande av energilager. Funktioner som är aktiva nar forbranningsmotom är avstangd kommer dock inte kunna realiseras utan energilagrets inverkan. Nar energilagret är frankopplat under driftssituationen ivagkoming anvands den forsta elmaskinen till att reglera spanningen mellan elmaskinerna. Den andra elmaskinen styrs till att avge onskat moment. Vilken av elmaskinerna som reglerar spanningen och vilken som styrs till ett onskat moment kommer att variera beroende av typ av driftssituation. 6 I en del applikationer kan det vara fordelaktigt att inte utrusta fordonet med energilager. Ett energilager hr kostsamt, uppvisar en avsevard vikt och hr utrymmeskravande. Aven om fordonet hr eller skall vara utrustat med energilager kan det uppkomma situationer dar energilag- ret inte hr tillgangligt, sasom vid driftproblem eller vid speciella driftforhallanden, sasom ex- trema temperaturer. Vidare kan energilagret tas ur drift under ett visst produkti on smoment eller vid reparation av fordonet och energilagret. Da hr det en fordel om fordonet kan brukas med en sa normal funktion som mojligt. Genom att leda elektrisk energi fran den ena elektriska maskinen till den andra elektriska maskinen via en omkopplare kommer inte elektrisk energi att ledas till och fran energilagret. Darmed skapas forutsattning for en okad livslangd hos energilagret.

Genom att forbinda en forsta planethjulshallare hos den forsta planetvaxeln forbunden med ett andra solhjul hos den andra planetvaxeln, ett forsta solhjul hos den forsta planetvaxeln for- bundet med den forsta huvudaxeln och en andra planethjulshallare hos den andra planetvaxeln forbunden med den andra huvudaxeln, kan en transmission som vaxlar utan momentavbrott erhallas.

Vaxelladan kan vara forsedd med ett antal vaxelpar, som innefattar med en sidoaxel meka- niskt las- och frikopplingsbara kugghjul. Darmed erhalles ett antal fasta vaxelsteg, som kan vaxlas utan momentavbrott. De pa sidoaxeln lasbara kugghjulen medfor ocksa att en kompakt konstruktion med hog tillforlitlighet och hog driftsakerhet erhalles. Alternativt kan hos vaxelparen forekommande kugghjulsdrev anordnas las- och frikopplingsbara pa den forsta och/eller andra huvudaxeln.

Med vaxelladan enligt uppfinningen kan konventionella slirkopplingar mellan forbranningsmotorn och vaxelladan undvikas.

En lasmekanism är anordnad for att fast forbinda forbranningsmotorns utgaende axel med vaxelladans hus. Darmed kommer ocksa den forsta planethjulshallaren fastlasas med vaxelladshuset. Genom att medelst lasmekanismen fastlasa forbranningsmotorns utgaende axel och den forsta planethjulshallaren med vaxelladans hus blir vaxelladan och darmed fordonet anpassat for elektrisk drift av de elektriska maskinerna. De elektriska maskinerna avger saledes ett vridmoment till vaxelladans utgaende axel. 7 En forsta och andra kopplingsenhet är anordnad mellan planethjulshallare och solhjul hos respektive planetvaxel. Kopplingsenheterna har till uppgift att fastlasa respektive planethjulshallare med solhjulet. Nar planethjulshallaren och solhjulet är forbundna med varandra kom- mer kraften fran fOrbranningsmotorn att passera genom planethjulshallaren, kopplingsenhe- ten, solhjulet och vidare till vaxelladan, vilket medfor att planethjulen inte upptar moment. Detta medfor att planethjulens dimension kan anpassas enbart till den elektriska maskinens moment istallet for forbranningsmotorns moment, vilket i sin tur medfor att planethjulen kan utforas med mindre dimensioner. Saledes erhalles en drivanordning enligt uppfinningen som har en kompakt konstruktion, lag vikt och lag tillverkningskostnad.

Kopplingsenhetema och lasmekanismerna innefattar foretradesvis en ringformad hylsa, som forskjuts axiellt mellan ett till- och frankopplat lage. Hylsan omsluter vasentligen koncentriskt vaxelladans roterande komponenter och forflyttas mellan det till- och frankopplade laget me- delst ett kraftelement. Darmed erhalles en kompakt konstruktion med lag vikt och lag till- verkning skostnad.

For att medelst den forsta respektive den andra kopplingsenheten koppla ihop solhjul och planethjulshallare hos respektive planetvaxel styrs forbranningsmotom och/eller den forsta elekt- riska maskinen och/eller den andra elektriska maskinen, sà att ett synkront varvtal astadkom- mes mellan solhjulet och planethjulshallaren. Nar synkront varvtal har astadkommits forskjuts kopplingsenheten, sa att solhjulet och planethjulshallaren blir mekaniskt forbundna med varandra.

For att frikoppla solhjul och planethjulshallare hos respektive planetvaxel styrs den forsta och/eller den andra elektriska maskinen, sà att momentbalans racier i planetvaxeln. Nar momentbalans har astadkommits forskjuts kopplingsenheten, sa att solhjulet och planethjulshallaren ej langre är mekaniskt forbundna med varandra.

Med momentbalans avses ett tillstand d ett vridmoment verkar pa ett hos planetvaxeln anordnat ringhjul, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planetvaxelns planethjulshallare och planetvaxelns utvaxlingsforhallande samtidigt som ett vridmoment verkar pa planetvaxelns solhjul, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planethjulshallaren och (1- planetvaxelns utvaxlingsforhallande). I det fallet att tva av planetvaxelns ingaende 8 delar, solhjul, ringhjul eller planethjulshallare, är sammankopplade medelst en kopplingsenhet, overfor denna kopplingsenhet inget moment mellan planetvaxelns delar nar momentbalans racier. Darmed kan kopplingsenheten pa ett enkelt salt forskjutas och planetvaxelns ing5.- ende delar frikopplas.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom ett exempel foredragna utforingsformer av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka: Fig. 1visar schematiskt ett fordon i en sidovy med en hybriddrivlina anpassad for ivagkorning enligt forfarandet, enligt foreliggande uppfinning, Fig. 2visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina anpassad for ivagkorning enligt forfarandet, enligt foreliggande uppfinning, Fig. 3visar en schematisk vy av en hybriddrivlina anpassad for ivagkorning enligt for- farandet, enligt foreliggande uppfinning, och Fig. 4visar ett flodesschema avseende forfarandet for ivagkorning av ett fordon enligt foreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av ett fordon 1, som innefattar en vaxellada 2 och en forbranningsmotor 4, som ingar i en hybriddrivlina 3. Forbranningsmotorn 4 är kopplad till vaxelladan 2 och vaxelladan 2 är vidare kopplad till fordonets 1 drivhjul 6 via en kardanaxel 9. Drivhjulen 6 är forsedda med bromsanordningar 7 for att bromsa fordonet 1.

Fig. 2 visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina 3 med en vaxellada 2, som innefattar en ingaende axel 8, en forsta och andra planetvaxel 10 resp. 12, en forsta och andra elektrisk maskin 14 resp. 16, en sidoaxel 18 och en utgaende axel 20. Den forsta planetvaxeln 10 har ett forsta ringhjul 22 med vilket en forsta rotor 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 är 9 forbunden. Den forsta planetvaxeln 10 har ocksa ett forsta solhjul 26. Den andra planetvaxeln 12 har ett andra ringhjul 28 med vilket en andra rotor 30 hos den andra elektriska maskinen 16 är forbunden. Den andra planetvaxeln 12 har ett andra solhjul 32. De forsta och andra solhjulen 26 resp. 32 är koaxiellt anordnade, vilket enligt det visade utforandet medfor att en pa det forsta solhjulet 26 anordnad fOrsta huvudaxel 34 stracker sig inuti en pa det andra solhju- let 32 anordnad andra huvudaxel 36, som är forsedd med en central bonming 38. Det är ocksa mojligt att anordna de forsta och andra solhjulen 26 resp. 32 och aven den forsta huvudaxeln 34 och den andra huvudaxeln 36 parallella med och vid sidan av varandra.

Den forsta elektriska maskinen 14 är forsedd med en forsta stator 40, som är kopplad till for- donet 1, via ett kring vaxelladan 2 omgivande vaxelhus 42. Den andra elektriska maskinen 16 är forsedd med en andra stator 44, som är kopplad till fordonet 1, via det kring vaxelladan 2 omgivande vaxelhuset 42. Den forsta och andra elektriska maskinen 16 är kopplade till ett energilager 46, sasom ett batteri, vilket beroende pa fordonets 1 driftstillstand driver de elekt- riska maskinerna 14 resp. 16. Vid andra drifttillstand kan de elektriska maskinerna 14 resp. 16 arbeta som generatorer, varvid strom tillfors energilagret 46. En elektronisk styrenhet 48 är kopplad till energilagret 46 och styr stromtillforseln till de elektriska maskinerna 14 resp. 16. Foretradesvis ar energilagret 46 kopplat till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 via en omkopplare 49, som är ansluten till styrenheten 48. Vid vissa drifttillfallen kan de elektriska ma- skinerna 14 resp. 16 ocksa driva varandra. Elektrisk energi leds da fran den ena elektriska maskinen14, 16 till den andra elektriska maskinen 14, 16 via den till de elektriska maskinerna 14, 16 anslutna omkopplaren 49. Darmed är det mojligt att astadkomma en effektbalans mellan de elektriska maskinerna 14, 16. En annan dator 53 kan ocksa vara ansluten till styrenheten 48 och vaxellklan 2. Genom att leda elektrisk energi frail den ena elektriska maskinen 14, 16 till den andra elektriska maskinen 14, 16 via omkopplare 49 kommer inte elektrisk energi att ledas till och frail energilagret 46. Darmed skapas forutsattning for en okad livslangd hos energilagret 46. Under ivagkorning av fordonet 1 är det mojligt att valja ett forsta och andra moment som de elektriska maskinerna 14, 16 skall alstra for att erhalla en viss avgiven effekt hos var och en av de elektriska maskinerna 14, 16 dar summan av den avgivna effekten fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 blir noll. De elektriska maskinerna 14, 16 kommer darmed att under ivagkomingen av fordonet 1 att omvaxlande forse forse varandra med strom. Darmed minskar frekvensen av urtag och tillforsel av energi fran och till energilagret 46, vilket resulterar i att energilagrets 46 livslangd 'Aar.

Den forsta planetvaxeln 10 är forsedd med en forsta planethjulshallare 50, pa vilken en forsta uppsattning planethjul 52 är lagrade. Den andra planetvaxeln 12 är forsedd med en andra planethjulshallare 51, pa vilken en andra uppsattning planethjul 54 ar lagrade. Den forsta uppsattningen planethjul 52 samverkar med det forsta ringhjulet 22 och det forsta solhjulet 26.

Den andra uppsattningen planethjul 54 samverkar med det andra ringhjulet 28 och det andra solhjulet 32. Vaxelladans 2 ingaende axel 8 är forbunden med den forsta planethjulshallaren 50. Den forsta planethjulshallaren 50 hos den forsta planetvaxeln 10 är direkt och fast forbunden med det andra solhjulet 32 hos den andra planetvaxeln 12. Mimed kommer den forsta planethjulshallaren 50 och det andra solhjulet 32 alltid att uppvisa samma rotationsriktning och samma varvtal.

En forsta kopplingsenhet 56 är anordnad mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50. Genom att ansatta den forsta kopplingsenheten 56, sh att det forsta solhjulet 22 och den forsta planethjulshallaren 50 är forbundna med varandra och darmed inte kan rote- ra i forhallande till varandra kommer den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 att rotera med lika stort varvtal.

En andra kopplingsenhet 58 ar anordnad mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51. Genom att ansatta den andra kopplingsenheten 58, sa att det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 är forbundna med varandra och darmed inte kan rotera i forhallande till varandra kommer den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 att rotera med lika stort varvtal.

Foretradesvis innefattar den forsta och andra kopplingsenheten 56, 58 en forsta och andra splinesforsedd kopplingshylsa 55 resp. 57, som är axiellt forskjutbar pa ett med den forsta resp. andra planethjulshallaren 50 resp. 51 splinesforsett parti samt pa ett med resp. solhjul 26 resp. 32 splinesforsett parti. Genom att forskjuta resp. kopplingshylsa 55, 57, sa att de splinesforsedda partierna forbinds via resp. kopplingshylsa 55, 57 blir den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 resp. den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 inbordes fastlasta med varandra och kan inte rotera i forhallande till varandra.

Den forsta och andra kopplingsenheten 56, 58 enligt det i fig. 2 visade utforandet är anordnade mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 resp. mellan det andra solhjulet 28 och den andra planethjulshallaren 51. Det är dock mojligt att anordna en ytterli- 11 gare eller altemativ kopplingsenhet (inte visad) mellan det forsta ringhjulet 22 och den forsta planethjulshallaren 50, samt aven anordna en ytterligare eller alternativ kopplingsenhet (inte visad) mellan det andra ringhjulet 28 och den andra planethjulshallaren 51.

En tredje kopplingsenhet 59 är i denna utforingsform anordnad mellan det forsta ringhjulet 22 och vaxelhuset 42. Genom att ansatta den tredje kopplingsenheten 59, sh att det forsta ringhjulet 22 och vaxelhuset 42 ar forbundna med varandra och darmed inte kan rotera i forhallande till varandra kommer en nedvaxling av moment ske, det vill saga en uppvaxling av varvtalet ske fran planethjulshallaren 50 till det forsta solhjulet 26.

En fjarde kopplingsenhet 61 är i denna utforingsform anordnad mellan det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42. Genom att ansatta den fjarde kopplingsenheten 61, sa att det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42 är forbundna med varandra och darmed inte kan rotera i forhallande till varandra kommer nedvaxling av moment ske, det vill saga en uppvaxling av varvtalet ske fran planethjulshallaren 50 till det andra solhjulet 32.

Foretradesvis innefattar den tredje och fjarde kopplingsenheten 59, 61 en tredje och fjarde splinesforsedd kopplingshylsa 65 resp. 67, som axiellt forskjutbar pa ett med det forsta resp. andra ringhjulet 22 resp. 28 splinesforsett parti samt pa ett med vaxelhuset 42 splinesfor- sett parti. Genom att forskjuta resp. kopplingshylsa 65, 67, sà att de splinesforsedda partierna forbinds via resp. kopplingshylsa 65, 67 blir det forsta ringhjulet 22 och vaxelhuset 42 resp. det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42 inbordes fastlasta med varandra och kan inte rotera i forhallande till varandra.

Till den forsta och andra huvudaxeln 34,36 är en transmissionsanordning 19 kopplad, vilken innefattar ett forsta vaxelpar 60, som är anordnat mellan den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20. Det forsta vaxelparet 60 innefattar ett forsta kugghjulsdrev 62 och ett forsta kugghjul 64, vilka dr i ingrepp med varandra. Ett andra vaxelpar 66 dr anordnat mellan den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20. Det andra vaxelparet 66 innefattar ett andra kugghjulsdrev 68 och ett andra kugghjul 70, vilka dr i ingrepp med varandra. Ett tredje vaxel- par 72 dr anordnat mellan den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20. Det tredje vaxelparet 72 innefattar ett tredje kugghjulsdrev 74 och ett tredje kugghjul 76, vilka dr i ingrepp med varandra. Ett fjarde vaxelpar 78 dr anordnat mellan den andra planetvdxeln 12 och 12 den utgaende axeln 20. Det fjarde vaxelparet 78 innefattar ett fjarde kugghjulsdrev 80 och ett fjarde kugghjul 82, vilka är i ingrepp med varandra.

Pa den forsta huvudaxeln 34 är de forsta och tredje kugghjulsdreven 62 resp. 74 anordnade.

De forsta och tredje kugghjulsdreven 62 resp. 74 är fast fOrbundna med den forsta huvudaxeln 34, sa att de inte kan rotera i forhallande till den forsta huvudaxeln 34. Pa den andra huvudaxeln 36 är de andra och fjarde kugghjulsdreven 68 resp. 80 anordnade. De andra och fjarde kugghjulsdreven 68 resp. 80 är fast forbundna med den andra huvudaxeln 36, sa att de inte kan rotera i forhallande till den andra huvudaxeln 36.

Sidoaxeln 18 stracker sig vdsentligen parallellt med den forsta och andra huvudaxeln 34 resp. 36. Pa sidoaxeln 18 är de forsta, andra, tredje och fjarde kugghjulen 64, 70, 76 resp. 82 lagrat anordnade. Det forsta kugghjulsdrevet 62 ingriper med det forsta kugghjulet 64, det andra kugghjulsdrevet 68 ingriper med det andra kugghjulet 70, det tredje kugghjulsdrevet 74 ingri- per med det tredje kugghjulet 76 och det fjarde kugghjulsdrevet 80 ingriper med det fjarde kugghjulet 82.

De forsta, andra, tredje och fjarde kugghjulen 64, 70, 76 resp. 82 kan individuellt fastlasas och frikopplas pa sidoaxeln 18 med hjdlp av forsta, andra, tredje och fjarde kopplingselement 84, 86, 88 resp. 90. Kopplingselementen 84, 86, 88 resp. 90 utgors foretradesvis av pa kugghjulen 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18 utformade splinesforsedda partier, som samverkar med femte och sjatte kopplingshylsor 83, 85, vilka ingriper mekaniskt med de splinesforsedda partierna hos respektive forsta till fjarde kugghjul 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18. De forsta och tredje kopplingselementen 84, 88 är foretradesvis forsedda med en gemensam kopplings- hylsa 83 och de andra och fjarde kopplingselementen 86, 90 ar foretradesvis forsedda med en gemensam kopplingshylsa 85. I det frikopplade ldget kan en relativ rotation forekomma mellan kugghjulen 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18. Kopplingselementen 84, 86, 88 resp. 90 kan ocksa utgoras av friktionskopplingar. pa sidoaxeln 18 är ocksa ett femte kugghjul 92 anordnat, vilket ingriper med ett sjatte kugghjul 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20.

Sidoaxeln 18 är anordnad mellan den respektive forsta och andra planetvdxeln 10, 12 och den utgaende axeln 20, sa att sidoaxeln 18 är forbunden med den utgaende axeln 20 via ett femte 13 vaxelpar 21, som innefattar det femte och sjatte kugghjulet 92, 94. Det femte kugghjulet 92 är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18 medelst ett femte kopplingselement 93.

Genom att frikoppla det med sidoaxeln 18 frankopplingsbart anordnade femte kugghjulet 92, blir det mOjligt att Overt.Ora vridmoment fran den andra planetvaxeln 12 till sidoaxeln 18 via det andra vaxelparet 66 och att vidare overfora vridmoment fran sidoaxeln 18 till den utgaende axeln 20 via det forsta vaxelparet 60. Darmed erhalles ett antal vaxelsteg, dar moment fran den ena planetvaxeln 10, 12 kan overforas till sidoaxeln 18 och vidare fran sidoaxeln 18 till den med den andra planetvaxeln 10, 12 anslutna huvudaxeln 34, 36 for att slutligen overfora moment till vaxelladans 2 utgaende axel 20. Detta forutsatter dock att en mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 anordnad kopplingsmekanism 96 är tillkopplad, vilket skall beskrivas narmare nedan.

Det femte kugghjulet 92 kan fastlasas och frikopplas pa sidoaxeln 18 med hjalp av ett femte kopplingselement 93. Kopplingselementet 93 utgors foretradesvis av pa det femte kugghjulet 92 och sidoaxeln 18 utformade splinesforsedda partier, som samverkar med en nionde kopplingshylsa 87, vilken ingriper mekaniskt med de splinesforsedda partierna hos det femte kugghjulet 92 och sidoaxeln 18. I det frikopplade laget kan en relativ rotation forekomma mellan det femte kugghjulet 92 och sidoaxeln 18. Det femte kopplingselementet 93 kan ocksa utgoras av friktionskopplingar.

Vid ett antal vaxelfall nar planetvaxlarnas 10, 12 ringhjul fastlases med vaxelhuset 42 med hjalp av den tredje och fjarde kopplingsenheten 59, 61 kommer vridmomentet att nedvaxlas efter den forsta planetvaxeln 10 och vaxlas upp efter den andra planetvaxeln 12. Nar moment- overforingen over den forsta huvudaxeln 34 via sidoaxeln 18 minskar efter den forsta planet- vaxeln 10 kan thrall kopplade axlar, kuggdrev och kugghjul dimensioneras mindre. vilket gor vaxelladan 2 kompaktare. Ett stort antal vaxelsteg kan ocksa erhallas utan att ett antal ytterligare vaxelpar behover anordnas i vaxelladan. Darmed minskar ocksa vaxelladans 2 vikt och kostnad. De femte och sjatte kugghjulen 92 resp. 94 kommer att fungera som ett femte vaxel- par 21, som vid vissa vaxlingssteg vaxlar upp momentet till vaxelladans 2 utgaende axel 20.

Momentoverforing fran vaxelladans 2 ingaende axel 8 till vaxelladans 2 utgaende axel 20 kan ske via den forsta eller den andra planetvaxeln 10 resp. 12 och sidoaxeln 18. Momentoverforingen kan ocksa ske direkt via den forsta planetvaxeln 10, vars forsta solhjul 26 via den for- 14 sta huvudaxeln 34 sammankopplas med vaxelladans 2 utgaende axel 20 via en kopplingsmekanism 96. Kopplingsmekanismen 96 innefattar foretradesvis en splinesforsedd sjunde kopplingshylsa 100, som är axiellt forskjutbar pa den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 splinesforsedda partier. Genom att forskjuta den sjunde kopplingshylsan 100, sa att de splinesfOrsedda partierna fOrbinds via den sjunde kopplingshylsan 100 blir den fOrsta huvud- axeln 34 fastlast med den utgaende axeln 20, vilka vid rotation darmed kommer uppvisa samma varvtal. Genom att frikoppla det femte vaxelparets 21 femte kugghjul 92 frail sidoaxeln 18 kan moment fran den andra planetvaxeln 12 overforas till sidoaxeln 18 och vidare fran sidoaxeln 18 till den med den forsta planetvaxeln 10 anslutna forsta huvudaxeln 34 for att via kopplingsmekanismen 96 slutligen overfora moment till vaxella.dans 2 utgaende axel 20.

Under vissa driftfall kan vaxella.dan 2 arbeta sa att ett av solhjulen 26 resp. 32 lases mot den forsta resp. andra planethjulshallaren 50 resp. 51 med hjalp av den forsta resp. andra kopplingsenheten 56 resp. 58. Den forsta resp. andra huvudaxeln 34 resp. 36 erhaller da samma varvtal som vaxelladans 2 ingaende axel 8, beroende pa vilket solhjul 26 resp. 32, som fastla- ses med resp. planethjulshallare 50 resp. 51. En eller bada av de elektriska maskinema 14 resp. 16 kan arbeta som generator for att generera elektrisk energi till energilagret 46. Alternativt kan den elektriska maskinen 14 resp. 16 ge ett momenttillskott for att pa sa sat oka vridmomentet hos den utgaende axeln 20. Under vissa drifttillfallen kommer de elektriska maski- nema 14 resp. 16 att forse varandra med elektrisk energi, oberoende av energilagret 46.

Under vissa driftfall kan aven vaxelladan 2 arbeta sa att en av rotorerna 24 resp. 30 hos de elektriska maskinerna 14 resp. 16 fastlases med vaxelhuset 42 via ringhjulen 22 resp. 28 medan den andra elektriska maskinen 14 resp. 16 arbetar som generator for att generera elektrisk energi till energilagret 46, vilket skall forklaras narmare nedan. Den elektriska maskin 14 resp. 16 vars rotor 24 resp. 30 fastlases med vaxelhuset 42 upptar ett reaktionsmoment frail ringhjulet 22 resp. 28 sa att momentjamvikt rader innan fastlasningen utfors med hjalp av den tredje resp. fjarde kopplingsenheten 59 resp. 61. I stallet for att arbeta som generator kan den elektriska maskinen 14 resp. 16 ge ett momenttillskott for att pa sa satt Oka vridmomentet hos den utgaende axeln 20. Momentjamvikt innefattar dels ett momentlost tillstand, dels ett mot- hallande moment for att kopplingsenheten 59, 61 ska forsattas i ett tillstand da den inte Over-for moment mellan ringhjulet 22, 28 och vaxelhuset 42.

Det är ocksa mojligt att bade den forsta och andra elektriska maskinen 14 resp. 16 samtidigt genererar strom till energilagret 46. Vid motorbromsning slapper foraren fordonets 1 gaspedal (inte visad). Vaxelladans 2 utgaende axel 20 driver da den ena eller bada elektriska maskinerna 14 resp. 16 samtidigt som forbranningsmotorn 4 och de elektriska maskinerna 14 resp. 16 motorbromsar. De elektriska maskinerna 14 resp. 16 genererar har elektrisk energi som lagras i energilagret 46 i fordonet 1. Detta drifttill stand benamns regenerativ bromsning. For att mojliggora kraftigare bromsverkan kan forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 fastlasas och darmed forhindras att rotera. Darmed kommer enbart den ena eller de bada elektriska maskinerna 14 resp. 16 att fungera som broms och 16 generera elektrisk energi, som lagras i energi- lagret 46. Fastlasningen av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 kan ocksa utforas nar fordonet skall accelereras av enbart den ena eller de bada elektriska maskinerna 14 resp. 16. Om den ena eller de bada elektriska maskinemas 14 resp. 16 moment overvinner forbranningsmotorns 4 moment och med hansyn tagen till utvaxlingen dem emellan kommer inte forbranningsmotorn 4 att orka halla emot det stora moment som de elektriska maskinerna 14 resp. 16 alstrar, varfor en fastlasning av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 blir nodvan- dig. Fastlasningen av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 utfors foretradesvis med en lasanordning 102, som är anordnad mellan den forsta planethjulshallaren 50 och vaxelhuset 42. Genom att fastlasa den forsta planethjulshallaren 50 och vaxelhuset 42 kommer ocksa. forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 att fastlasas eftersom forbranningsmotorns 4 utg5en- de axel 97 är forbunden med den forsta planethjulshallaren 50 via vaxelladans ingdende axel 8. Lasanordningen 102 innefattar foretradesvis en splinesforsedd attonde kopplingshylsa 104, som är axiellt forskjutbar pa ett med den forst planethjulshallaren 50 splinesforsett parti samt pa ett med vaxelhuset splinesforsett parti. Genom att forskjuta den attonde kopplingshylsan 104, sa att de splinesforsedda partierna forbinds via kopplingshylsan 104 blir den forsta pla- nethjulshallaren 50 och darmed forbranningsmotorns 4 utga.ende axel 97 forhindrade att rote- ra.

Styrenheten 48 är kopplad till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 och är anpassad att styra de elektriska maskinerna 14 resp. 16 sa att de under vissa tillampliga drifttillfallen utnyttjar lagrad elektrisk energi for att tillfora drivkraft till vaxelladans 2 utgaende axel 20 och under andra drifttillfallen utnyttjar vaxelladans 2 utgaende axels 20 rorelseenergi for att utvinna och lagra elektrisk energi. Styrenheten 48 avkanner saledes varvtal och/eller vridmoment hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 via sensorer 98 anordnade vid de elektriska maskinerna 14 resp. 16 samt hos vaxelladans 2 utgaende axel 20 for att darmed inhamta information och 16 styra de elektriska maskinerna 14 resp. 16 till att arbeta som elmotorer eller generatorer. Styrenheten 48 kan vara en dator med lamplig programvara for detta andamal. Styrenheten 48 styr aven flodet av elektrisk energi mellan energilagret 46 och resp. stator 40 resp. 44 hos de elektriska maskinerna 14 resp. 16. Vid tillfallen som de elektriska maskinerna 14 resp. 16 arbetar som motor tillfOrs lagrad elektrisk energi fran energilagret 46 till resp. stator 40 resp. 44. Vid tillfallen som de elektriska maskinerna 14 resp. 16 arbetar som generator tillfors elektrisk energi frail resp. stator 40 resp. 44 till energilagret 46. Dock kan, som namns ovan, de elektriska maskinerna 14 resp. 16 under vissa drifttillfallen forse varandra med elektrisk energi, oberoende av energilagret 46.

De forsta, andra, tredje och fjarde kopplingsenheterna 56, 58, 59 resp. 61, de forsta, andra, tredje, fjarde och femte kopplingselementen 84, 86, 88, 90 resp. 93, kopplingsmekanismen 96 mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20, samt lasanordningen 102 mellan den forsta planethjulshallaren 50 och vaxelhuset 42 är via sina respektive kopplingshylsor anslutna till styrenheten 48. Dessa komponenter aktiveras och deaktiveras foretradesvis av elektriska signaler fran styrenheten 48. Kopplingshylsorna forskjuts foretradesvis av inte visade kraftorgan, sasom hydrauliskt eller pneumatiskt drivna cylindrar. Det är ocksa mojligt att forskjuta kopplingshylsorna med elektriskt drivna kraftorgan.

Enligt utforingsexemplet i fig. 2 visas fyra kugghjulsdrev 62, 68, 74 resp. 80 och fyra kugg- hjul 64, 70, 76 resp. 82 samt tva planetvaxlar 10 resp. 12 med tillhorande elektriska maskiner 14 resp. 16. Det är dock mojligt att utforma vaxellklan 2 med fler eller farre kugghjulsdrev och kugghjul samt med fler planetvaxlar med tillhorande elektriska maskiner.

I det foljande skall en uppvaxling frail den forsta till den hogsta vaxeln beskrivas nar vaxella- dan 2 är anordnad i ett fordon 1. Vaxelladans 2 inga.ende axel 8 är forbunden med den utg5.- ende axeln 97 hos fordonets 1 forbranningsmotor 4. Vaxelladans 2 utgaende axel 20 är forbunden med en drivaxel 99 hos fordonet 1. Vid tomgangskorning av forbranningsmotorn 4 och nar fordonet 1 är stillastaende roterar vaxelladans 2 ingaende axel 8 samtidigt som vaxel- ladans 2 utgaende axel 20 är stillastaende. Lasanordningen 102 är deaktiverad, sa att forbran- ningsmotorns 4 utgaende axel 97 kan rotera fritt. Eftersom vaxelladans 2 ingaende axel 8 roterar kommer aven den forsta planethjulshallaren 50 att rotera, vilket medfor att den forsta uppsattningen planethjul 52 kommer att rotera. Eftersom den forsta planethjulshallaren 50 är forbunden med det andra solhjulet 32 kommer det andra solhjulet 32 och darmed aven den 17 andra uppsattningen planethjul 54 att rotera. Genom att inte tillfora strom till eller uttaga strom fran de forsta och andra elektriska maskinema 14 resp. 16 kommer de forsta och andra ringhjulen 22 resp. 28, vilka är forbundna med resp. forsta och andra rotor 24 resp. 30 hos resp. elektrisk maskin 14 resp. 16 att rotera fritt. varvid inget vridmoment upptas av ringhju- len 22 resp. 28. De fOrsta, andra, tredje och fjarde kopplingsenhetema 56, 58, 59 resp. 61 är frikopplade och darmed inte ansatta. Saledes kommer inget vridmoment att overforas fran forbranningsmotorn 4 till planetvaxlarnas 10 resp. 12 solhjul 26 resp. 32. Kopplingsmekanismen 96 mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 är frankopplad, sa att den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 kan rotera fritt i forhallande till varandra.

Eftersom solhjulen 26 resp. 32 och vaxelladans 2 utgaende axel 20 i detta skede är stillastaen- de är aven sidoaxeln 18 stillastaende. I ett forsta steg sammankopplas det fjarde kugghjulet 82 och det tredje kugghjulet 76 med sidoaxeln 18 med hjalp av de fjarde och tredje kopplingselementen 88 resp. 90. Det forsta kugghjulet 64 och det andra kugghjulet 70 är frikopplade fran sidoaxeln 18. Darmed medges det forsta kugghjulet 64 och det andra kugghjulet 70 att rotera fritt i forhallande till och sidoaxeln 18. Det femte kugghjulet 92 hos det femte vaxelpa- ret 21 är fastlast ph sidoaxeln 18 med hjalp av det femte kopplingselementet 93.

For att paborja rotationen av vaxelladans 2 utgaende axel 20 i syfte att driva fordonet 1 skall det fjarde kugghjulsdrevet 80 samt det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18 bringas att rotera.

Detta astadkommes genom att den andra planethjulshallaren 51 bringas att rotera. Nar den andra planethjulshallaren roterar kommer aven den andra huvudaxeln 36 att rotera och darmed roterar aven det fjarde kugghjulsdrevet 80, som är anordnat pa den andra huvudaxeln 36. Den andra planethjulshallaren 51 bringas att rotera genom att det andra ringhjulet 28 styrs med den andra elektriska maskinen 16. Genom att aktivera den andra elektriska maskinen 16 och styra forbranningsmotorn 4 till lampligt varvtal borjar fordonet 1 att forflyttas genom att den andra huvudaxeln 36 borjar rotera. Nar den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 uppnar samma varvtal fastlases det andra solhjulet 32 med den andra planethjulshallaren 51 med hjalp av den andra kopplingsenheten 58. Som namnts ovan är den andra kopplingsenheten 58 foretradesvis sa utformad att det andra solhjulet 32 och den andra pla- nethjulshallaren 51 ingriper mekaniskt med varandra. Alternativt kan den andra kopplingsen- heten 58 vara utformad som en slirbroms eller en lamellkoppling som ph ett mjukt satt sammanbinder det andra solhjulet 32 med den andra planethjulshallaren 51. Nar det andra solhjulet 32 är forbundet med den andra planethjulshallaren 51 kommer den andra planethjulshallaren 51 att rotera med samma varvtal som forbranningsmotoms 4 utgaende axel 97. Darmed 18 overfors det av forbranningsmotorn 4 alstrade vridmomentet till vaxelladans 2 utgaende axel 20 via det fjarde kugghjulsdrevet 80, det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18, det femte kugghjulet 92pá sidoaxeln 18 och det sjatte kugghjulet 94 pa vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 kommer saledes att borja forflyttas och framdrivas av den forsta vaxeln.

De forsta, andra, tredje och fjarde vaxelparen 60, 66, 72, 78 har var och ett en utvaxling, som är anpassad till fordonets 1 onskade koregenskaper. Enligt det visade utforingsexemplet i fig. 2 har det fjarde vaxelparet 78 den hogsta utvaxlingen i jamforelse med de forsta, andra och tredje vaxelparen 60, 66, 72, vilket medfor att det fjarde vaxelparet 78 är inkopplat nar den lagsta vaxeln är ilagd. Det andra vaxelparet 66 overfor, liksom det fjarde vaxelparet 78, mo- ment mellan den andra huvudaxeln 36 och sidoaxeln 18, och skulle istallet kunna utforas med den hogsta utvaxlingen i jamforelse med ovriga vaxelpar 60, 72, 78, varfor i ett sadant utforande det andra vaxelparet 66 skulle vara inkopplat nar den lagsta vaxeln är ilagd.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18 kommer aven det tredje kugghjulet 76 ph sidoaxeln 18 att rotera. Darmed driver sidoaxeln 18 det tredje kugghjulet 76, vilket i sin tur driver det tredje kugghjulsdrevet 74 pa den forsta huvudaxeln 34. Nar den forsta huvudaxeln 34 roterar kommer aven det forsta solhjulet 26 att rotera, som darmed, beroende pa varvtalet hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darmed vary- talet hos den forsta planethjulshallaren 50, kommer att bringa det forsta ringhjulet 22 och den forsta rotorn 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 att rotera. Harvid är det mojligt att lata den forsta elektriska maskinen 14 att arbeta som en generator for att tillfora strom till energilagret 46 och/eller tillfora strom till den andra elektriska maskinen 16. Det är ocksa mojligt att den andra elektriska maskinen 16 drivs som en generator. Alternativt kan den forsta elektriska maskinen 14 avge ett momenttillskott genom att styrenheten 48 styr den forsta elektriska ma- skinen 14 till att ge framdrivande moment.

For att vaxla fran den forsta vaxeln till den andra vaxeln maste lasningen mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 upphora, vilket astadkommes genom att den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14, 16 styrs sa att momentbalans rader i den andra planetvaxeln 12. Darefter styrs den andra kopplingsenheten 58, sa att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 fran varandra. Den andra planethjulshallaren 51 och aven den andra huvudaxeln 36 kan rotera fritt, vilket medfor att det andra solhjulet 32, den andra planethjulshallaren 51 och den andra huvudaxeln 36 inte langre driver det 19 pa den andra huvudaxeln 36 anordnade fjarde kugghjulsdrevet 80. Detta forutsatter att den andra elektriska maskinen 16 inte driver det andra ringhjulet 28. Den andra vaxeln inkopplas genom att styrenheten 48 styr forbranningsmotorn 4, sà att ett synkront varvtal uppkommer mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26, for att 5.stadkomma en lasning mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26. Detta astadkom- mes genom att den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sa att den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 forbinds mekaniskt med varandra. Alternativt kan den forsta kopplingsenheten 56 vara utformad som en slirbroms eller en lamellkoppling som pa ett mjukt satt sammanbinder det forsta solhjulet 26 med den forsta planethjulshallaren 50. Genom att syn- kronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran den forsta till den andra vaxeln genomforas.

Den forsta huvudaxeln 34 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och den forsta huvudaxeln 34 driver nu det tredje kugghjulsdrevet 74. Den forsta planethjulshalla- ren 50 driver nu det tredje kugghjulsdrevet 74 via det forsta solhjulet 26 den forsta huvudaxeln 34. Eftersom det tredje kugghjulet 76 är i ingrepp med det tredje kugghjulsdrevet 74 och är fastkopplat med sidoaxeln 18 kommer det tredje kugghjulet 76 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det femte kugghjulet 92 pa sidoaxeln 18. Det femte kugghjulet 92 driver i sin tur vaxellkans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxellkans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med den andra vaxeln.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det tredje kugghjulet 76 kommer aven det fjarde kugghjulet 82 att rotera. Darmed driver sidoaxeln 18 det fjarde kugghjulet 82, vilket i sin tur driver det fjarde kugghjulsdrevet 80 pa den andra huvudaxeln 36. Nar den andra huvudaxeln 36 roterar kommer aven den andra planethjulshallaren 51 att rotera, som darmed, beroende pa varvtalet hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darmed varvtalet hos den forsta planethjulshallaren 50, kommer att bringa det andra ringhjulet 28 och den andra rotorn 30 hos den andra elektriska maskinen 16 att rotera. Harvid är det mojligt att lata den andra elektriska ma- skinen 16 att arbeta som generator for att tillfora strom till energilagret 46 och/eller till att forse den forsta elektriska maskinen 14 med strom. Aven den andra elektriska maskinen 16 kan avge ett momenttillskott genom att styrenheten 48 styr den andra elektriska maskinen 16 till att ge framdrivande moment.

For att vaxla fran den andra vaxeln till den tredje vaxeln maste det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18 frikopplas fran sidoaxeln 18 med det fjarde kopplingselementet 90, sa att det fjarde kugghjulet 82 kan rotera fritt i forhallande till sidoaxeln 18. Darefter sammankopplas sidoaxeln 18 med det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18 genom det andra kopplingselemen- tet 86. For att astadkomma en sammankoppling av sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18 styrs foretradesvis den andra elektriska maskinen 16 sa att ett synkront varytal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18. Ett synkront varvtal kan uppnas genom att varvtalet hos den andra rotorn 30 hos den andra elektriska maskinen 16 uppmats samt att varvtalet hos den utgaende axeln 20 uppmats. Darmed kan varvta- let hos den andra huvudaxeln 36 och varvtalet hos sidoaxeln 18 bestammas genom givna utvaxlingsforhallanden. Respektive axlars 18, 36 varvtal styrs och nar ett synkront varvtal uppkommit mellan sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 sammankopplas sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 med hjalp av det andra kopplingselementet 86.

For att genomfora vaxlingen fran den andra vaxeln till den tredje vaxeln maste lasningen mel- lan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 upphora, vilket astadkommes genom att den forsta och/eller andra elektriska maskinen 14, 16 styrs sa att momentbalans skapas i den forsta planetvaxeln 10, varefter den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sa att den frislapper det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 fran varandra. Darefter styrs forbranningsmotorn 4, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51, sa att den andra kopplingsenheten 58 kan laggas i for att darigenom med kopplingshylsan 57 forbinda det andra solhjulet 32 med den andra planterhjulshallaren 51. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 2 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang frail den andra till den tredje vaxeln genomforas.

Det tredje kugghjulet 76 frislapps genom att den forsta elektriska maskinen 14 styrs, sa att ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det tredje kugghjulet 76. Nar ett momentlost tillstand uppkommer frislapps det tredje kugghjulet 76 fran sidoaxeln 18 genom att det tredje kopplingselementet 88 styrs, sa att det frislapper det tredje kugghjulet 76 fran sidoaxeln 18. Darefter styrs den forsta elektriska maskinen 14 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64. Nar ett synkront varvtal uppkommer forbinds det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18 genom att det forsta kopplingselementet 84 styrs, sa att det sammankopplar det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18. Ett synkront 21 varvtal kan faststallas genom att varvtalet hos den forsta rotom 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 uppmats samt att varvtalet hos den utgaende axeln 20 uppmats, varefter varvtalen hos axlarna 18, 34 styrs sâ att ett synkront varvtal uppkommer. Darmed kan varvtalet hos den forsta huvudaxeln 34 och varvtalet hos sidoaxeln 18 bestammas genom givna utvaxlings- forhallanden.

Den andra huvudaxeln 36 roterar nu med samma varvtal som forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och den andra huvudaxeln 36 driver nu det andra kugghjulsdrevet 68 via den andra huvudaxeln 36. Eftersom det andra kugghjulet 70 är i ingrepp med det andra kugghjulsdrevet 68 och är fastkopplat med sidoaxeln 18 kommer det andra kugghjulet 70 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det femte kugghjulet 92 pa sidoaxeln 18. Det femte kugghjulet 92 driver i sin tur vaxelladans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med den tredje vaxeln.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18 kommer aven det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18 att rotera. Darmed driver sidoaxeln 18 det forsta kugghjulet 64, vilket i sin tur driver det forsta kugghjulsdrevet 62 pa den forsta huvudaxeln 34. Nar den forsta huvudaxeln 34 roterar kommer aven det forsta solhjulet 26 att rotera, som darmed, beroende pa varvtalet hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darmed vary- talet hos den forsta planethjulshallaren 50, kommer att bringa det forsta ringhjulet 22 och den forsta rotorn 24 hos den andra elektriska maskinen 16 att rotera. Harvid är det mojligt att lata den forsta elektriska maskinen 14 att arbeta som en generator for att tillfora strom till energilagret 46 och/eller till att forse den andra elektriska maskinen 16 med strom Alternativt kan den forsta elektriska maskinen 14 avge ett momenttillskott genom att styrenheten 48 styr den forsta elektriska maskinen 14 till att ge framdrivande moment.

For att genomfora vaxlingen fran den tredje vaxeln till den fjarde vaxeln maste lasningen mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 upphora, vilket astadkommes genom att den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14, 16 styrs sa att momentbalans skapas i den andra planetvaxeln 12, varefter den andra kopplingsenheten 58 styrs, sa att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 frail varandra. Darefter bromsas det forsta ringhjulet 22 och nar det forsta ringhjulet 22 star stilla styrs den tredje kopplingsenheten 59, sa att det forsta ringhjulet 22 sammankopplas och forbinds med vaxelhuset 42. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den forsta och 22 andra elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran den tredje till den fjarde vaxeln genomforas.

Den forsta huvudaxeln 34 drivs nu av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och den forsta huvudaxeln 34 driver nu det forsta kugghjulsdrevet 62. Eftersom det forsta kugghjulet 64 är i ingrepp med det forsta kugghjulsdrevet 62 och är fastkopplat med sidoaxeln 18 kommer det forsta kugghjulet 64 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det femte kugghjulet 92 pa sidoaxeln 18. Det femte kugghjulet 92 driver i sin tur vaxelladans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med den fjarde vaxeln.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det forsta kugghjulet 64 kommer aven det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18 att rotera. Darmed driver sidoaxeln 18 det andra kugghjulet 70, vilket i sin tur driver det andra kugghjulsdrevet 68 pa den andra huvudaxeln 36. Nar den andra huvudaxeln 36 roterar kommer liven den andra planethjulshallaren 51 att rotera, som darmed, beroende pa varvtalet hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darmed varvtalet hos den forsta planethjulshallaren 50, kommer att bringa det andra solhjulet 32 och den andra rotorn 28 hos den andra elektriska maskinen 16 att rotera. Harvid dr det mojligt att lata den andra elektriska maskinen 16 att arbeta som generator for att tillfora strom till energilagret 46 och/eller till att forse den forsta elektriska maskinen 14 med strom. Altemativt kan den andra elektriska maskinen 16 avge ett momenttillskott genom att styrenheten 48 styr den andra elektriska maskinen 16 till att ge accelererande moment.

For att vaxla fran den fjarde vaxeln till den femte vaxeln styrs den forsta elektriska maskinen 14, sa att momentjamvikt fader mellan det forsta ringhjulet 22 och vaxelladshuset 42. Nar momentjamvikt fader uppkommer mellan det forsta ringhjulet 22 och vaxelhuset 42 styrs den tredje kopplingsenheten 59, sa att det forsta ringhjulet 22 frikopplas fran vaxelhuset 42. Darefter styrs den forsta elektriska maskinen 14, sa att ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64. Nar ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64 styrs det forsta kopplingselementet 84, sa att det forsta kugghjulet 64 frikopplas fran sidoaxeln 18. Darmed har den fjarde vaxeln lagts ur. For att lagga i den femte vaxeln styrs den forsta elektriska maskinen 14 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20. Nar ett synkront varvtal uppkommer mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 styrs kopp- 23 lingsmekanismen 96 sa att den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 sammankopplas och forbinds med varandra. Vidare styrs den forsta elektriska maskinen 14 sa att ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det femte kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 21. Nar ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det femte kugghjulet 92 styrs det femte kopplingselementet 93, sa att det femte kugghjulet 92 frikopplas fran sidoaxeln 18. Darefter styrs den forsta elektriska maskinen 14, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64. Nar ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64 styrs kopplingselementet 84 sa att det forsta kugghjulet 64 sammankopplas och forbinds med sidoaxeln 18. Slutligen styrs forbranningsmotorn 4, sa att det andra ringhjulet 28 blir stillastaende i forhallande till vaxelhuset 42. Nar det andra ringhjulet 28 star stilla styrs den fjarde kopplingsenheten 61 sa att det andra ringhjulet 28 sammankopplas och fastlases med vaxelhuset 42. Darmed framdrivs fordonet 1 nu med den femte vaxeln.

Nar den femte vaxeln är ilagd kommer vridmomentet fran forbranningsmotorn 4 att passera den forsta och andra planethjulshallaren 50, 51 och overforas frail den andra huvudaxeln 36 via det andra vaxelparet 66 till sidoaxeln 18 och vidare via det forsta vaxelparet 60 till den forsta huvudaxeln 34 for att darefter via kopplingsmekanismen 96 overforas till den utgaende axeln 20.

For att vaxla fran den femte vaxeln till den sjatte vaxeln styrs den andra elektriska maskinen 16, sâ att momentjamvikt racier mellan det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42. Nar momentjamvikt rader mellan det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42 styrs den fjarde kopplingsenheten 61, sà att det andra ringhjulet 28 frikopplas frail vaxelhuset 42. Darefter styrs forbranningsmotorn 4 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50. Nar ett synkront varvtal uppkommer mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 styrs den forsta kopplingsenheten 56 sa att det forsta solhjulet 26 sammankopplas och forbinds med den forsta planethjulshallaren 50. Vidare styrs den forsta elektriska maskinen 16, sa att ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64. Nar ett momentlost tillstand uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64 styrs kopplingselementet 84 sa att det forsta kugghjulet 64 frikopplas fran sidoaxeln 18. Slutligen styrs den andra elektriska maskinen 16, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det tredje kugghjulet 76. Nar ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det tredje kugghjulet 76 styrs kopp- 24 lingselementet 88 sa att det tredje kugghjulet 76 sammankopplas och fastlases med sidoaxeln 18. Darmed framdrivs fordonet 1 nu med den sjatte vaxeln.

Nar den sjatte vaxeln är ilagd kommer vridmomentet fran forbranningsmotom 4 att overforas fran den forsta planethjulshallaren 50 till det forsta solhjulet 26 och vidare till den forsta hu- vudaxeln 34 for att darefter via kopplingsmekanismen 96 overforas till den utgaende axeln 20.

For att vaxla fran den sjatte vaxeln till den sjunde vaxeln styrs den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14, 16, sa att momentbalans racier i den andra planetvaxeln 12. Nar mo- mentbalans rader i den andra planetvaxeln 12 styrs den forsta kopplingsenheten 56 sa att det forsta solhjulet 26 frikopplas fran den forsta planethjulshallaren 50. Darefter styrs forbranningsmotorn 4 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51. Nar ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 styrs den andra kopplingsenheten 58 sa att det andra solhjulet 32 sammankopplas och forbinds med den andra planethjulshallaren 51. Darmed framdrivs fordonet 1 nu med den sjunde vaxeln.

Nar den sjunde vaxeln ilagd kommer vridmomentet fran forbranningsmotorn 4 att passera den forsta planethjulshallaren 50 och vidare till den andra huvudaxeln 36. Darefter overfors momentet frail den andra huvudaxeln 36 via det andra vaxelparet 66 till sidoaxeln 18 och vi- dare via det tredje vaxelparet 72 till den forsta huvudaxeln 34 for att darefter via kopplingsmekanismen 96 overforas till den utgaende axeln 20.

Enligt utforandet ovan anges att vaxelladan 2 innefattar pa huvudaxlar 34, 36 resp. sidoaxel 18 anordnade kugghjulsdrev 62, 68, 74, 80 och kugghjul 64, 70, 76, 82 for att overfora varvtal och moment. Det är dock mojligt att anvanda en annan typ av transmission, sasom kedje- och remtransmissioner for att overfora varvtal och moment i vaxelladan 2.

Transmissionsanordningen 19 uppvisar enligt utforingsexemplet ovan fyra vaxelpar 60, 66, 72, 78. Dock kan transmissionsanordningen 19 innefatta ett godtyckligt antal vaxelpar.

Enligt fig. 3 illustreras hybriddrivlinan 3 enligt fig. 2 i en forenklad vy dar vissa komponenter har uteslutits for tydlighetens skull. G1 i Fig. 3 utgors av atminstone ett med den forsta huvudaxeln 34 och damned den forsta planetvaxeln 10 anslutet vaxelpar och G2 utgors av atmin- stone ett med den andra huvudaxeln 36 och darmed den andra planetvaxeln 12 anslutet vaxelpar. Dessa vaxelpar Gl, G2 är aven anslutna till den utgaende axeln 20 via sidoaxeln 18. G1 respektive G2 kan utgoras av ett eller flera vaxelpar. Det med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet G1 kan exempelvis utgoras av det forsta vaxelparet 60 och/eller det tredje vaxelparet 72, som beskrivs i Fig. 2. Det med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet 02 kan exempelvis utgoras av det andra vaxelparet 66 och/eller det fjarde vaxelparet 78, som beskrivs i Fig. 2. Vidare visas 5.tminstone ett med den utgaende axeln 20 och sidoaxeln 18 anslutet vaxelpar G3, vilket kan utgoras av det femte vaxelparet 21, som finns beskrivet i Fig. 2. G3 kan utgoras av ett eller flera vaxelpar.

Det atminstone ena med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 innefattar minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev 62, 74 och kugghjul 64, 76, vilket kugghjulsdrev 62, 74 kan vara till- och frankopplingsbart anordnat pa den med den forsta planetvaxeln 10 anordnade forsta huvudaxeln 34. Det mins ena kugghjulet 64, 76 kan vara till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18.

Det atminstone ena med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 innefattar minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev 68, 80 och kugghjul 70, 82, vilket kugghjulsdrev 68, 80 kan vara till- och frankopplingsbart anordnat pa den med den forsta pla- netvaxeln 12 anordnade andra huvudaxeln 36. Det minst ena kugghjulet 70, 82 kan vara till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18.

I fig. 3 har de tredje och fjarde kopplingsenheterna 59 och 61 uteslutits. Enligt detta utforande av uppfinningen blir det andà blir mojligt att framfora fordonet i ett antal drifttillstand och körfall. Som ett exempel skall vaxlingen fran en vaxel till en annan vaxel beskrivas. Kompo- nenter visade i fig. 2 och fig. 3 anvands for att beskriva vaxlingsforloppet. En vaxel är ilagd nar den forsta kopplingsenheten 56 är tillkopplad och darmed sammankopplar det hos den forsta planetvaxeln 10 anordnade forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 med varandra samtidigt som den andra kopplingsenheten 58 är frikopplad och darmed frikopplar det hos den andra planetvaxeln 12 anordnade andra solhjulet 32 och den andra planethjulshal- laren 51 fran varandra. Vid denna vaxel drivs den forsta huvudaxeln 34 av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 samt vid behov av den forsta elmaskinen 10, vilket medfor att den forsta huvudaxeln 34 driver det forsta kugghjulsdrevet 62. Eftersom det forsta kugghjulet 64 är i ingrepp med det forsta kugghjulsdrevet 62 och är fastkopplat med sidoaxeln 18 via det 26 forsta kopplingselementet 84 kommer det forsta kugghjulet 64 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det femte kugghjulet 92 pa sidoaxeln 18. Det femte kugghjulet 92 driver i sin tur vaxellkans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxellkans 2 utgaende axel 20.

For att vaxla till en nastkommande vaxel styrs den andra elektriska maskinen 16, sa att framdrivningsmomentet sker via den andra huvudaxeln 36 och genom det andra vaxelparet 66, dar det andra kugghjulet 70 hos det andra vdxelparet 66 är tillkopplat sidoaxeln 18 medelst det andra kopplingselementet 86. Framdrivningsmomentet sker vidare genom det femte vaxelpa- ret 21 och slutligen till den utgaende axeln 20.

For att bringa det forsta kugghjulet 64 ur i ingrepp med sidoaxeln 18, sà att den fjarde vaxeln urkopplas styrs forst forbranningsmotom 4 och den forsta elmaskinen 14, sa att det forsta kugghjulet 64 bringas till ett momentlost tillstand i forhallande till sidoaxeln 18. Ndr ett mo- mentlost tillstand uppkommit fors det forsta kopplingselementet 84 ur ingrepp, sa att det for- sta kugghjulet 64 frikopplas sidoaxeln 18.

Darefter synkroniseras varvtalet hos den forsta huvudaxeln 34 med varvtalet hos den utgaende axeln 20, varefter kopplingsmekanismen 96 styrs sa att den sammankopplar den forsta huvud20 axeln 34 med den utgaende axeln 20.

Darefter styrs forbranningsmotorn 4 och den forsta elmaskinen 14, sâ att framdrivningsmomentet sker via den forsta huvudaxeln 34 och genom kopplingsmekanismen 96 och vidare till den utgaende axeln 20. Genom att minska framdrivningsmomentet frail den andra elmaskinen 16 kan det femte kopplingselementet 93 bringas i ett momentlost tillstand i forhallande till sidoaxeln 18. Nar ett momentlost tillstand uppkommit fors det femte kopplingselementet 93 ur ingrepp, sa det femte kugghjulet 92 hos det femte vdxelparet 21 frikopplas sidoaxeln 18.

Darefter synkroniseras, med hjalp av den andra elektriska maskinen 16, varvtalet hos sidoax- eln 18 med varvtalet hos det tredje kugghjulet 76, varefter det tredje kopplingselementet 88 styrs sa att det sammankopplar det tredje kugghjulet 76 med den sidoaxeln 18. Nar denna sammankoppling utforts kan framdrivningsmomentet delas mellan forbranningsmotom 4, den forsta elektriska maskinen 14 och den andra elektriska maskinen 16. Darefter skapas momentbalans i den forsta planetvaxeln 10, varefter den forsta kopplingsenheten 56 frikopplar 27 den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 fran varandra. Slutligen varvtalssynkroniseras den andra planethjulshallaren 51 med det andra solhjulet 32, varefter den andra kopplingsenheten 58 sammankopplar den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 med varandra.

Ovan beskrivs hur momentbalans uppkommer. Med momentbalans avses ett tillstand da ett vridmoment verkar pa ett hos planetvaxeln 10, 12 anordnat ringhjul 22, 28, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planetvaxelns 10, 12 planethjulshallare 50, 51 och planetvaxelns 10, 12 utvaxlingsforhallande samtidigt som ett vridmoment verkar pa planetvaxelns , 12 solhjul 26, 32, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planethjulshallaren 50, 51 och (1- planetvaxelns utvaxlingsforhallande). I det fallet att tva av planetvaxelns 10, 12 ingaende delar, solhjul 26, 32, ringhjul 22, 28 eller planethjulshallare 50, 51, är sammankopplade medelst en kopplingsenhet 56, 58, overfor denna kopplingsenhet 56, 58 inget moment mellan planetvaxelns 10, 12 delar ndr momentbalans rader. Darmed kan kopplingsenheten 56, 58 pa ett enkelt satt forskjutas och planetvaxelns 10, 12 ingaende delar frikopplas.

Som beskrivs ovan uttages vridmoment fran vaxelladan 2 fran den utgaende axeln 20. Det är ocksa mojligt att uttaga vridmoment direkt fran den forsta eller andra huvudaxeln 34, 36 eller direkt fran sidoaxeln 18. Vridmoment kan ocksa uttagas parallellt fran tva eller alla tre axlarna 18, 34, 36 samtidigt.

Nedan beskrivs utforingsformer for ivagkorning av fordonet 1. De tredje och fjarde kopplingsenheterna 59 och 61 har uteslutits, eftersom de inte behovs for forfarandet for ivagkorning av fordonet 1.

For att kora ivag med fordonet startas forst forbranningsmotorn 4 om den inte redan har startas, varefter det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 frikopplas fran varandra medelst den forsta kopplingsenheten 56 och det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 frikopplas fran varandra medelst den andra kopplingsenheten 58. For att overfora vridmoment till den utgaende axeln 20 ilaggs vaxlar motsvarande de tredje och fjär- de vdxelparen 72, 78, genom att de tredje och fjarde kugghjulen 76, 82, tillkopplas sidoaxeln 18 for att ilagga vdxlarna. 28 Det femte vaxelparets 21 femte kugghjul 92, som är frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18, fastlases pa sidoaxeln 18. Darefter aktiveras den forsta elektriska maskinen 14 och den andra elektriska maskinen 16, sa att den forsta elektriska maskinen 14 roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen 16, vilket medfor att ett vridmoment alstras hos den utgaende axeln 20. Den forsta elektriska maskinen 14 aktiveras for att utova ett forsta moment T1 och den andra elektriska maskinen 16 aktiveras for att utova ett andra moment T7, varvid storleken hos det forsta och andra momentet T1, T, inverkar pa avgiven effekt P fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16.

Onskat drivlinemoment TD och darmed onskat vridmoment hos den utgaende axeln 20 skapas genom en kombination av vridmoment fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 enligt ekvationerna El och El' nedan. Samtidigt kommer den sammanlagda effekten som den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 konsumerar att variera enligt ekvationen E2 nedan. Ett givet moment kan saledes produceras med olika total effektforbrukning. Om en viss effektforbrukning onskas kombineras de tva ekvationema, varvid den forsta och andra elektriska maskinens 14, 16 moment fas fran losningen av de tva ekvationema El och E2 respektive El' och E2.

I de fall det med sidoaxeln 18 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet G3 är tillkopplat och last pa sidoaxeln 18 och en kopplingsmekanism S6, 96 anordnad mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 är oppen, bestams det onskade momentet TD hos vaxelladans utgaende axel 20, aven kallat drivlinemomentet, genom en kombination av moment fran den forsta och den andra elektriska maskinen 14, 16 enligt ekvationen El nedan: TD = —T1K1 GiG3 + T2 v. 2 1 G2 G3 [El] dar T1 är momentet som den forsta elektriska maskinen 14 avger och T2 är momentet som den andra elektriska maskinen 16 avger. K1 och K2 är konstanter, som bestams av antalet kuggar pa respektive planetvaxels 10. 12 ingaende komponenter. G1 är utvaxlingen mellan den forsta huvudaxeln 34 och sidoaxeln 18, G2 ar utvaxlingen mellan den andra huvudaxeln 36 och sidoaxeln 18, och G3 är utvaxlingen mellan sidoaxeln 18 och den utgaende axeln 20, for de valda tillkopplade vaxelparen. 29 I de fall det med sidoaxeln 18 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet G3 ar frikopplat sidoaxeln 18 och kopplingsmekanismen, 96 är last och damned sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20, bestams momentet TD hos vaxelladans utgaende axel 20 av ekvationen El' nedan: TD = —T1K1 + T2K2G12 PE = (TinlT2n2)267r0[E2] n1 är varvtalet hos den forsta elektriska maskinen 14 och n2 är varvtalet hos den andra elektriska maskinen 16.

Den sammanlagda effekten PE fran de elektriska maskinerna 14, 16 ska enligt det uppfinningsenliga forfarandet ta ut varandra, sa summan av effekten PE blir noll med hansyn tagen till de elektriska forlusterna hos de elektriska maskinerna 14,16. sa att energilagret 46 inte kommer att utnyttjas. Enligt uppfinningen är det mojligt att valja ett forsta och andra moment TE T2 som de elektriska maskinerna skall alstra for att erhalla en viss avgiven effekt hos var och en av de elektriska maskinerna 14, 16 dar summan av den avgivna effekten PE fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 blir noll. Under ivagkorningen anvands den forsta elektriska maskinen 14 till att reglera spanningen mellan de elektriska maskinerna 14, 16. Den andra elektriska maskinen 16 styrs till att avge onskat moment T2. Darmed minskar frekvensen av urtag och tillforsel av energi fran och till energilagret 46, vilket resulterar i att energi- lagrets 46 livslangd okar. Darmed mojliggors ocksa att energilagret utesluts.

Nar det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 roterar med ett synkront varytal sammankopplas det hos den andra planetvaxeln 12 anordnade andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 med varandra medelst den andra kopplingsenheten 58, varvid fordonet 1 kan drivas enbart av forbranningsmotorn 4.

Forfarande for ivagkorning av ett fordon med en hybriddrivlina 3 enligt uppfinningen, innefattar en forbranningsmotor 4; en vaxellada med en ingdende axel 8 och en utgaende axel 20, vilken forbranningsmotor är kopplad till den ingaende axeln 8; en forsta planetvaxel 10, som är kopplad till den ingaende axeln 8; en andra planetvaxel 12, som är kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en forsta elektrisk maskin 14, som är kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en andra elektrisk maskin 16, som är kopplad till den andra planetvaxeln 12; atminstone ett med den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar Gl, 60, 72; och atminstone ett med den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar G2, 66, 78.

Fig. 4 visar ett flodesschema avseende ett forfarande for ivagkorning av fordonet 1, vilket innefattar stegen: tillse att den forsta planetvaxelns 10 roterbara komponenter 26, 50 är frikopplade fran varandra och tillse att den andra planetvaxelns 12 roterbara komponenter 32, 51 är frikopplade fran varandra, tillse att atminstone en vaxel är ilagd motsvarande det atminstone ena med den forsta pla- netvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 och/eller det atminstone ena med den andra pla- netvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78, och aktivera den forsta elektriska maskinen 14 och den andra elektriska maskinen 16, sa att den sammanlagda avgivna elektriska effekten fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 är noll och sa att ett vridmoment alstras hos den utgaende axeln 20.

Foretradesvis reglerar den forsta elmaskinen 14 i steg c) spanning eller effekt mellan elmaskinerna 14, 16 samtidigt som den andra elmaskinen 16 styrs till att avge ett forutbestamt moment T2. For det fall ett energilager 46 inte är tillkopplat de elektriska maskinerna 14, 16 kommer den forsta elmaskinen enbart att reglera spanning mellan de elektriska maskinerna 14, 16 Foretradesvis frikopplas med en forsta kopplingsenhet 56 i steg a) ett hos den forsta planetvaxeln 10 anordnat forsta solhjul 26 och en forsta planethjulshallare 50 fran varandra; och med en andra kopplingsenhet 58 frikoppla ett hos den andra planetvaxeln 12 anordnat andra solhjul 32 och en andra planethjulshallare 51 fran varandra.

Foretradesvis sammankopplas forbranningsmotorn 4 med den forsta planethjulshallaren 50, som sammankopplas med det andra solhjulet 32. 31 Foretradesvis innefattar det atminstone ena med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev 62, 74 och kugghjul 64, 76, vilket kugghjulsdrev 62, 74 är till- och frankopplingsbart anordnat pa en med den forsta planetvaxeln 10 anordnad forsta huvudaxel 34 och vilket kugghjul 64, 76 är till- och fran- kopplingsbart anordnat pa en sidoaxel 18; och det atminstone ena med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 innefattar minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev 68, 80 och kugghjul 70, 82, vilket kugghjulsdrev 68, 80 ar till- och frankopplingshart anordnat pa en med den forsta planetvaxeln 12 anordnad andra huyudaxel 36 och vilket kugghjul 70, 82 är till- och frankopplingsbart anordnat pa en sidoaxel 18, varvid i steget b) kugghjulsdreven 62, 74, 68, 80 tillkopplas huvudaxlarna 34, 36 och kugghjulen 64, 76,70, 82 tillkopplas sidoaxeln 18 for att ilagga vaxlarna.

Foretradesvis är ett femte vaxelpar G3, 21 anordnat mellan en sidoaxel 18 och den utgaende axeln 20 och att det femte vaxelparet G3, 21 innefattar ett femte kugghjul 92, som är kopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18, och att efter steget c) i ett steg d) fastlases det femte kugghjulet 92 pa sidoaxeln 18.

Foretradesvis sammankopplas, efter steget c) och d) i ett ytterligare steg e), med en andra kopplingsenhet 58 ett hos den andra planetvaxeln 12 anordnat andra solhjul 32 och en andra planethjulshallare 51 med varandra riar det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshalla- ren 51 roterar med ett synkront varvtal.

Foretradesvis aktiveras i steget e) den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 sa att den forsta elektriska maskinen 14 roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen 16.

Foretradesvis aktiveras i steget e) den forsta elektriska maskinen 14 for att utova ett forsta moment T1 och den andra elektriska maskinen 16 aktiveras for att utova ett andra moment T2, varvid storleken hos det forsta och andra momentet Tl, T2 inverkar pa avgiven effekt P fran den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 till den utgaende axeln 20.

Enligt uppfinningen tillhandahalles ett i styrenheten 48 och/eller datorn 53 lagrat datorprogram P, som kan innefatta rutiner for ivagkorning av fordonet 1. 32 Programmet P kan vara lagrat pa ett exekverbart vis eller pa komprimerat vis i ett mime M och/eller i ett las/skrivminne.

Uppfinningen avser ocksa en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pa ett, 5 av en dator lasbart, medium for att utfora forfarandestegen ovan, nar namnda programkod kors pa styrenheten 48 eller en annan dator 53 ansluten till styrenheten 48. Namnda programkod kan vara icke flyktigt lagrad pa namnda av en dator 53 lasbara medium.

Angivna komponenter och sardrag som anges ovan kan Mom ramen for uppfinningen kombi- neras mellan olika angivna utforanden. 33

Claims

Patentkrav

1. Forfarande for ivagkorning av ett fordon med en hybriddrivlina (3), innefattande en forbranningsmotor (4); en vaxellada med en ingaende axel (8) och en utgaende axel (20), vilken forbrdnningsmotor är kopplad till den inghende axeln (8); en forsta planetvaxel (10), som är kopplad till den inghende axeln (8); en andra planetvaxel (12), som är kopplad till den forsta planetvdxeln (10); en forsta elektrisk maskin (14), som är kopplad till den forsta planetvdxeln (10); en andra elektrisk maskin (16), som är kopplad till den andra planetvdxeln (12); atminstone ett med den forsta planetvdxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutet vdxelpar (G 1, 60, 72); och atminstone ett med den andra planetvdxeln (12) och den utgaende axeln (20) an- slutet vdxelpar (G2, 66, 78), kannetecknat av stegen: a) tillse att den forsta planetvdxelns (10) roterbara komponenter (22, 26, 50) är frikopplade fran varandra och tillse att den andra planetvdxelns (12) roterbara komponenter (28. 32, 51) är frikopplade frail varandra. b) tillse att atminstone en vaxel är ilagd motsvarande det atminstone ena med den forsta pla- netvdxeln (10) anslutna vdxelparet (G1, 60, 72) och/eller det atminstone ena med den andra planetvdxeln (12) anslutna vdxelparet (G2, 66, 78), och c) aktivera den forsta elektriska maskinen (14) och den andra elektriska maskinen (16), sa att den sammanlagda avgivna elektriska effekten fran den forsta och andra elektriska maskinen (14, 16) är noll och sà att ett vridmoment alstras hos den utga.ende axeln (20).

2. Forfarande enligt krav 1, kannetecknat av att i steg c) reglerar den forsta elmaskinen (14) spanning eller effekten mellan elmaskinerna (14, 16) samtidigt som den andra elmaskinen (16) styrs till att avge ett forutbestamt moment (T7).

3. Forfarande enligt nagot av kraven 1 eller 2, kannetecknat av att i steg a) med en forsta kopplingsenhet (56) frikoppla ett hos den forsta planetvdxeln (10) anordnat forsta solhjul (26) och en forsta planethjulshallare (50) fran varandra; och med en andra kopplingsenhet (58) frikoppla ett hos den andra planetvdxeln (12) anordnat andra solhjul (32) och en andra planet- hjulshallare (51) fran varandra.

4. Forfarande enligt krav 3, kannetecknat av att forbranningsmotorn (4) sammankopplas med den forsta planethjulshallaren (50), som sammankopplas med det andra solhjulet (32). 34

5. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) innefattar minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev (62, 74) och kugghjul (64, 76), vilket kugghjulsdrev (62, 74) är till- och frankopplingsbart anordnat pa en med den forsta planetvaxeln (10) anord- nad fOrsta huvudaxel (34) och vilket kugghjul (64, 76) är till- och frankopplingsbart anordnat pa en sidoaxel (18); att det kminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) innefattar minst ett i ingrepp med varandra anordnat kugghjulsdrev (68, 80) och kugghjul (70, 82), vilket kugghjulsdrev (68, 80) är till- och frankopplingsbart anordnat pa en med den forsta pla- netvaxeln (12) anordnad andra huvudaxel (36) och vilket kugghjul (70, 82) är till- och fran- kopplingsbart anordnat pa en sidoaxel (18), varvid i steget b) kugghjulsdreven (62, 74, 68, 80) tillkopplas huvudaxlarna (34, 36) och kugghjulen (64, 76,70, 82) tillkopplas sidoaxeln (18) for att ilagga vaxlarna.

6. Forfarande enligt krav 5, kannetecknat av att ett femte vaxelpar (G3, 21) är anordnat mel- lan en sidoaxel (18) och den utgaende axeln (20) och att det femte vaxelparet (G3, 21) innefattar ett femte kugghjul (92), som är frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln (18), och att efter steget c) i ett steg d) fastlases det femte kugghjulet (92) pa sidoaxeln (18).

7. Forfarande enligt na.got av foregaende hay, kannetecknat av att efter steget c) och d) i ett ytterligare steg e) med en andra kopplingsenhet (58) sammankoppla ett hos den andra planetvaxeln (12) anordnat andra solhjul (32) och en andra planethjulshallare (51) med varandra nar det andra solhjulet (32) och den andra planethjulshallaren (51) roterar med ett synkront varytal.

8. Forfarande enligt na.got av forega.ende hay, kannetecknat av att i steget e) aktiveras den forsta och andra elektriska maskinen (14, 16) sa att den forsta elektriska maskinen (14) roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen (16).

9. Forfarande enligt nagot av forega.ende hay, kannetecknat av att i steget e) aktiveras den forsta elektriska maskinen (14) for att utova ett forsta moment (T1) och den andra elektriska maskinen (16) aktiveras for att utova ett andra moment (T2), varvid storleken hos det forsta och andra momentet (T1, T2) inverkar pa avgiven effekt (P) fran den forsta och andra elektriska maskinen (14, 16) till den utgaende axeln (20).

10. Fordon, kannetecknat av att fordonet (1) ivagkors enligt forfarandet enligt nagot av haven 1- 9.

11. Datmprogram (P) for att styra ivagkorning av ett fordon (1), dar namnda datorprogram (P) innefattar programkod for att orsaka en elektronisk styrenhet (48) eller en annan dator (53) ansluten till den elektroniska styrenheten (48) att utfora stegen enligt nagot av patentkraven 19.

12. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pa ett, av en dator lasbart, medium for att utfora forfarandestegen enligt nagot av patentkraven 1-9, nar namnda programkod kors pa en elektronisk styrenhet (48) eller en annan dator (53) ansluten till den elektroniska styrenheten (48). .6u 9 `6!d agas 8t7 06 t' £6 96 CS L6 OZ Ger- Z9 908 66 86 09 71 ZL 7/99 61,Z1, 9 c 96 49 TL '09 9 ZCt7C C9 '12 L6 ZO 99 OZ ZO '22. '99 4/4 0