SE1451141A1

SE1451141A1 - Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra ensådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod

Info

Publication number: SE1451141A1
Application number: SE1451141A
Authority: SE
Inventors: Mikael Bergquist; Mathias Björkman; Johan Lindström; Niklas Pettersson
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-03-30
Also published as: BR112017005294A2; EP3201022A1; EP3201022B1; KR20170064534A; US20170282701A1; US10195931B2; SE539293C2; WO2016053167A1; KR101978895B1; BR112017005294B1

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att styra en hybriddrivlina innefattande enförbränningsmotor (4); en växellåda (2) med en ingående axel (8) och en utgående axel (20);en första planetväxel (10), som är kopplad till den ingående axeln (8); en andra planetväxel(12), som är kopplad till den första planetväxeln (10); en första elektrisk maskin (14), som ärkopplad till den första planetväxeln (10); en andra elektrisk maskin (16), som är kopplad tillden andra planetväxeln (12); ett första växelpar (60) och ett tredje växelpar (72), som är an-ordnade mellan den första planetväxeln (10) och den utgående axeln (20); och ett andra väx-elpar (66) och ett fjärde växelpar (78), som är anordnade mellan den andra planetväxeln (12)och den utgående axeln (20). Förfarabndet innefattar stegen att: a) ilägga en växel genom attförbinda två roterbara komponenter (22, 26, 50) hos den första planetväxeln (10); b) tillkoppladet andra eller det ﬁärde växelparet (G2; 66; 78); c) tillkoppla ett mellan en sidoaxel (18) ochen rangeväxel (11) anordnat sjätte växelpar (G5, 125) till sidoaxeln (18), så att sidoaxeln (18)är förbunden med den utgående axeln (20) via rangeväxeln (11); d) synkronisera varvtaletmellan två hos rangeväxeln (11) roterbara komponenter (118, 114) med hjälp av en synkroni-seringsanordning (130); oche) förbinda de roterbara komponenterna (118, 114) medelst en förskjutbar tredje kopplingsenhet (128). (Pig. 2)

Description

UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for att styra en hybriddrivlina enligt patentkra- vets 1 ingress, ett fordon som innefattar en sa.dan hybriddrivlina enligt kravets 15 ingress ett datorprogram for att styra en sadan hybriddrivlina enligt patentkravets 16 ingress, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod enligt patentkravets 17 ingress.

Hybridfordon kan drivas av en primal- motor, som kan vara en forbranningsmotor och en Sekundar motor, som kan vara en elektrisk maskin. Den elektriska maskinen ar 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 damned 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 utga.ende axeln hos forbranningsmotorn. En andra komponent hos planetvaxeln kan vara forbunden med en ingaende axel till en vaxellada. Den- na komponent hos planetvaxeln roterar saledes med samma varvtal som den ingdende 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 rotorn hos den elektriska maskinen om de är direkt forbundna med varandra. Alternativt kan den elektriska maskinen vara forbunden med den tredje kom- 2 ponenten 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 driftstillfallen da den ingaende axeln till vaxelladan ska ges ett onskat varvtal och/eller moment beraknar en styrenhet, med kannedom om forbranningsmotorns varvtal, det varvtal som den tredje komponenten maste drivas med for att den ingaende axeln till vaxelladan ska erhalla det onskade varvtalet. En styrenhet aktiverar den elektriska maskinen, sà att den ger den tredje komponenten det beraknade varvtalet och darmed den ingaende axeln till vaxelladan det onskade varvtalet.

Genom att sammankoppla forbranningsmotorns utgaende axel, den elektriska maskinens rotor och vaxelladans inghende axel med en planetvaxel kan den konventionella kopplingsmekanismen undvikas. Vid acceleration av fordonet skall ett okat vridmoment levereras fran forbranningsmotorn 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 är 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 mo- ment, 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 sâ kallade planetekvationen.

Att utnyttja en konventionell koppling som frikopplar vaxelladans ingdende 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, en vaxellada och en planetvaxel maste konstruktionen vara kompakt. Om ytterligare kompo- 3 nenter, 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 inga.ende 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 inga.ende komponenter i vaxelladan, som ocksa maste dimensioneras for att kunna uppta stora hailer och moment som uppkommer i sadana tunga fordon. Detta resulterar 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 ener- gilager, 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.

Under vissa driftforhallanden är det onskvart att stanga av forbranningsmotorn i syfte att spa- ra bransle samt for att undvika nedkylning av forbranningsmotorns avgasefterbehandlingssystem. Fordonet framdrivs cid av den elektriska maskinen. Nar momenttillskott i hybriddrivlinan behovs eller nar energilagret maste uppladdas maste forbranningsmotorn startas snabbt och effektivt.

Det behovs ett stort vridmoment for att driva ett tungt fordon. Speciellt under startforloppet och aven under vissa driftforhallanden, sasom korning i uppforsbacke behover ett stort vridmoment tillforas fordonets drivaxlar. I ett hybridfordon kan bade forbranningsmotorn och elmaskinen samtidigt alstra vridmoment till fordonets drivaxlar. Det har emellertid visat sig att det vridmoment som tillsammans alstras av forbranningsmotorn och elmaskinen inte är tillrackligt for att framdriva fordonet under alla driftforhallanden.

Konventionella tunga fordon kan forses med en rangevaxel, som avsevart okar vridmomentet fran fordonets forbranningsmotor till drivaxlarna. En rangevaxel fordubblar antalet utvax- 4 lingsmojligheter och innefattar vanligtvis en planetvaxel, som har en lag- respektive hogvaxel, med vilka huvudvaxelladans vdxlingsmojligheter kan indelas i ett lagrangeldge och ett hograngeldge. I lagrangeldget sker en nedvdxling av varvtalet genom planetvaxeln, och i hograngeldget är utvdxlingen 1:1 genom planetvdxeln.

Dokumentet EP-B1-1126987 visar en vdxellada med dubbla planetvdxlar. Varje planetvdxels solhjul är kopplat till en elektrisk maskin och planetvaxlarnas ringhjul är forbundna med varandra. Planethjulshallarna hos varje planetvdxel är kopplade till ett antal vdxelpar, pa sa vis att ett odndligt antal vd.xelsteg erhalles. Ett annat dokument, EP-B1-1280677, visar dven hur pla- netvdxlarna kan overbryggas med ett pa forbrdnningsmotorns utgaende axel anordnat vaxelsteg.

Dokumentet US-A1-20050227803 visar en fordonstransmission med tva elmaskiner, som är kopplade till respektive solhjul hos tva planetvdxlar. Planetvdxlarna har en gemensam planet- hjulshallare, som är kopplad till transmissionens ingaende axel.

Dokumentet W02008/046185-A 1 visar en hybridtransmission med tva planetvdxlar, varvid en elektrisk maskin kopplad till den ena planetvdxeln och en dubbelkoppling samverkar med den andra planetvdxeln. De bada planetvdxlarna samverkar ocksa med varandra via en 20 kugghjulstransmission.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Trots kanda losningar pa omradet finns ett behov av att vidareutveckla ett forfarande for att styra en sadan hybriddrivlina, for att astadkomma vd.xling utan momentavbrott och optimal bromsregenerering samt for att astadkomma ett stort vridmoment och ett stort antal vdxelsteg.

Syftet med uppfinningen är att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt forfarande for att styra en hybriddrivlina for att astadkomma vdxling utan momentavbrott och optimal bromsregene- rering samt for att astadkomma ett stort vridmoment och ett stort antal vdxelsteg.

Annu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt datorprogram for styming av en hybriddrivlina.

Dessa syften uppnas med det i inledningen angivna forfarandet, vilket kdnnetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med det i inledningen angivna fordonett, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 15 kdnnetecknande del.

Dessa syften uppna's aven med datorprogrammet for att styra hybriddrivlinan, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 16 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas dven med datorprogramprodukten for att styra hybriddrivlinan, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 17 kannetecknande del.

Med forfarandet enligt uppfinningen mojliggors ett effektivt och tillforlitligt satt att styra en hybriddrivlina innefattande en forbrdnningsmotor; en vdxellada med en ingaende axel och en utgaende axel; en forsta planetvdxel, som är kopplad till den ingaende axeln; en andra planet- vaxel, som är kopplad till den forsta planetvdxeln; en forsta elektrisk maskin, som är kopplad till den forsta planetvdxeln; en andra elektrisk maskin, som är kopplad till den andra planetvaxeln; atminstone ett med den forsta planetvdxeln och den utgaende axeln anslutet vdxelpar, och atminstone ett med den andra planetvdxeln och den utgaende axeln anslutet vdxelpar, varvid forbranningsmotorn är forbunden med den forsta planetvdxeln via den ingaende axeln. Genom att ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter hos den forsta planetvdxeln; tillkoppla det andra eller det fjarde vdxelparet; tillkoppla ett mellan en sidoaxel och en rangevd.xel anordnat sjdtte vd.xelpar till sidoaxeln, sa att sidoaxeln är forbunden med den utga.ende axeln via rangevaxeln; synkronisera varvtalet mellan tva hos rangevdxeln roterbara komponenter med hjalp av en synkroniseringsanordning; och forbinda de roterbara komponenterna medelst en forskjutbar tredje kopplingsenhet astadkommes dels vdxling utan momentavbrott och optimal bromsregenerering, dels ett stort vridmoment och ett stort antal vaxelsteg.

Stegen att ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter hos den forsta pla- netvdxeln; tillkoppla det andra eller det fjdrde vdxelparet; tillkoppla ett mellan en sidoaxel och en rangevaxel anordnat sjatte vaxelpar till sidoaxeln, sa att sidoaxeln dr forbunden med den utgaende axeln via rangevdxeln kan utforas i en godtycklig ordning eller parallellt. 6 Kopplingsenhetema och lasmekanismema innefattar foretrddesvis en ringformad hylsa, som forskjuts axiellt mellan ett till- och frankopplat ldge. Hylsan omsluter vdsentligen koncentriskt vdxellkans roterande komponenter och forflyttas mellan det till- och frankopplade ldget medelst ett kraftelement. Darmed erhalles en kompakt konstruktion med lag vikt och lag till- verkningskostnad.

For att medelst en forsta respektive en andra kopplingsenhet koppla ihop solhjul och planethjulshallare hos respektive forsta och andra planetvaxel styrs forbrdnningsmotorn och/eller den forsta elektriska maskinen och/eller den andra elektriska maskinen, sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan solhjulet och planethjulshallaren. Ndr synkront varvtal har astadkommits forskjuts kopplingsenheten, sa att solhjulet och planethjulshallaren blir mekaniskt forbundna med varandra.

For att frikoppla solhjul och planethjulshallare hos respektive forsta och andra planetvdxel styrs den forsta och/eller den andra elektriska maskinen, sa momentbalans astadkommes i planetvdxeln. Ndr momentbalans har astadkommits forskjuts kopplingsenheten, sa att solhjulet och planethjulshallaren ej ldngre mekaniskt forbundna med varandra.

Med momentbalans avses ett tillstand d ett vridmoment verkar pa ett hos planetvdxeln an- ordnat ringhjul, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planetvdxelns planethjulshallare och planetvdxelns utvdxlingsforhallande samtidigt som ett vridmoment verkar pa planetvaxelns solhjul, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planethjulshallaren och (1- planetvdxelns utvdxlingsforhallande). I det fallet att tva av planetvdxelns ingaende delar, solhjul, ringhjul eller planethjulshallare, är sammankopplade medelst en kopplingsen- het, overfor denna kopplingsenhet inget moment mellan planetvdxelns delar ndr momentbalans rader. Darmed kan kopplingsenheten pa ett enkelt satt forskjutas och planetvdxelns ing5.- ende delar frikopplas.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom ett exempel foredragna utforingsformer av uppfinningen med hdnvisning till bifogade ritningar, pa vilka: 7 Fig. 1visar schematiskt ett fordon i en sidovy med en forbranningsmotor och en hy- briddrivlina enligt foreliggande uppfinning, Fig. 2visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina enligt foreliggande uppfinning, Fig. 3visar en forenklad schematisk vy av hybriddrivlinan i fig. 2, och Fig. 4visar ett flodesschema avseende forfarandet for att styra en hybriddrivlina enligt foreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av ett fordon 1, som innefattar en vaxelrada 2 och en for- branningsmotor 4, som ingfir i en hybriddrivlina 3. Forbranningsmotorn 4 är kopplad till vax- elladan 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 enligt en forsta utforingsform. Hy- briddrivlinan 3 är forsedd 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, en rangevaxel 11 och en utga.ende axel 20. Den forsta planetvaxeln 10 har ett forsta ringhjul 22 med vilket en forsta rotor 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 är forbunden. Den forsta planetvaxeln 10 har ocksà 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 for- bunden. 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 solhjulet 32 anordnad andra huvudaxel 36, som är forsedd med en central borrning 38.

Den forsta elektriska maskinen 14 är forsedd med en forsta stator 40, som är kopplad till fordonet 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 8 energilager 46, sasom ett batteri, vilket beroende pa fordonets 1 driftstillstand driver de elektriska 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 är energilagret 46 kopplat till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 via en om- koppl are 49, som är an sluten till styrenheten 48. Vid vissa drifttillfallen kan de elektriska maskinerna 14 resp. 16 ocksa driva varandra. Elektrisk energi leds da frail 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 mel- lan de elektriska maskinerna 14, 16. En annan dator 53 kan ocksa vara ansluten till styrenhe- ten 48 och vaxelladan 2.

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 pla- nethjulshallare 51, pa vilken en andra uppsattning planethjul 54 ar lagrade. Den forsta upp- sattningen 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 ar forbunden med den forsta planethjulshallaren 50.

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

En andra kopplingsenhet 58 är 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 rote- ra 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 9 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- gare eller alternativ 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.

Till den forsta och andra huvudaxeln 34,36 dr en transmissionsanordning 19 kopplad, vilken innefattar ett forsta vdxelpar 60, som är anordnat mellan den forsta planetvdxeln 10 och den utgaende axeln 20. Det forsta vdxelparet 60 innefattar ett forsta kugghjulsdrev 62 och ett forsta kugghjul 64, vilka är i ingrepp med varandra. Ett andra vdxelpar 66 är anordnat mellan den andra planetvdxeln 12 och den utgaende axeln 20. Det andra vdxelparet 66 innefattar ett andra kugghjulsdrev 68 och ett andra kugghjul 70, vilka är i ingrepp med varandra. Ett tredje vaxel- par 72 är anordnat mellan den forsta planetvdxeln 10 och den utgaende axeln 20. Det tredje vdxelparet 72 innefattar ett tredje kugghjulsdrev 74 och ett tredje kugghjul 76, vilka är i ingrepp med varandra. Ett fjarde vdxelpar 78 är anordnat mellan den andra planetvdxeln 12 och den utgaende axeln 20. Det fjarde vdxelparet 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 dr 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 ingriper 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 hjalp 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 par- tierna 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 kopplingshylsa 83 och de andra och fjarde kopplingselementen 86, 90 är foretradesvis forsedda med en gemensam kopplingshylsa 85. I det frikopplade laget kan en relativ rotation forekomma mel- lan 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 utgacndo axel rangevaxelns 11 ingaende axel 95. Det sjatte kugghjulet 94 kan vara till- och frankopplingsbart anordnat pa rangevaxelns 11 ingaende axel 95.

Sidoaxeln 18 är anordnad mellan den respektive forsta och andra planetvaxeln 10, 12 och den utgaende axeln 20. Sidoaxeln 18 är forbunden med rangevaxelns 11 ingaende axel 95 via ett femte 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 kopplingsele- ment 93.

Genom att frikoppla det med sidoaxeln 18 frankopplingsbart anordnade femte kugghjulet 92, blir det mojligt att overfora vridmoment fran den andra planetvaxeln 12 till sidoaxeln 18 via exempelvis det andra vaxelparet 66 och att vidare overfora vridmoment fran sidoaxeln 18 till den utgaende axeln 20 via exempelvis det forsta vaxelparet 60. Darmed erhalles ett antal vax- elsteg, dar moment frail 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 11 att en mellan den forsta huvudaxeln 34 och rangevaxelns 11 ingaende axel 95 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 partiema 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.

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- sta huvudaxeln 34 sammankopplas med rangevaxelns 11 ingaende axel 95 via en kopplingsmekanism 96. Kopplingsmekanismen 96 innefattar foretradesvis en splinesforsedd sjunde kopplingshylsa 100, som är axiellt forskjutbar pa den forsta huvudaxeln 34 och rangevaxelns 11 ingaende axel 95 splinesforsedda partier. Genom att forskjuta den sjunde kopplingshylsan 100, sa att de splinesforsedda partierna forbinds via den sjunde kopplingshylsan 100 blir den forsta huvudaxeln 34 fastla.st med rangevaxelns 11 inga.ende axel 95, vilka vid rotation dal.-- med 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 vaxelladans 2 utgaende axel 20 via rangevaxeln 11.

Under drift kan vaxelladan 2 i vissa driftsfall 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 sam- ma varvtal som vaxelladans 2 ingaende axel 8, beroende pa vilket solhjul 26 resp. 32, som fastlases med resp. planethjulshallare 50 resp. 51. En eller bada av de elektriska maskinerna 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 12 vridmomentet hos den utgaende axeln 20. Under vissa drifttillfallen kommer de elektriska maskinerna 14 resp. 16 att forse varandra med elektrisk energi, oberoende av energilagret 46.

For att vaxla upp momentet och pa sa vis oka vridmomentet hos den utgaende axeln 20 är rangevaxeln 11 anordnad i vaxelladan 2. Rangevaxeln 11 är fOretradesvis utformad som en planetvaxel, men kan ocksa utformas som ett eller flera vaxelpar. Enligt den i fig. 2 visade utforingsformen är rangevaxeln 11 utformad som en tredje planetvaxel 110 med ett tredje solhjul 112, en tredje planethjulshallare 114 pa vilken tredje uppsattning planethjul 116 är lagrade, och ett tredje ringhjul 118. Den tredje uppsattningen planethjul 116 samverkar med det tredje ringhjulet 118 och det tredje solhjulet 112. Rangevaxelns 11 ingaende axel 95 är forbunden med det tredje solhjulet 112. Den utgaende axeln 20 är forbunden med den tredje planethjulshallaren 114. Ett sjunde kugghjul 120 kan fastlasas och frikopplas pa sidoaxeln 18 med hjalp av ett sjunde kopplingselement 122, som foretradesvis utgors av pa det sjunde kugghjulet 120 och sidoaxeln 18 utformade splinesforsedda partier, som samverkar med den nionde kopplingshylsan 87, vilken ingriper mekaniskt med de splinesforsedda partierna hos det sjunde kugghjulet 120 och sidoaxeln 18. I det frikopplade laget kan en relativ rotation forekomma mellan det sjunde kugghjulet 120 och sidoaxeln 18. Det sjunde kopplingselementet 122 kan ocksa utgoras av friktionskopplingar. Det sjunde kugghjulet 120 ingriper med ett attonde kugghjul 124, som aranordnat pa den tredje planethjulshallaren 114 vilket attonde kugghjul 124 kan utgoras av en pa den tredje planethjulshallaren 114 anordnat kuggkrans 124, vilket medfor att rotationsrorelse och vridmoment kan overforas mellan det sjunde kugghjulet 120 och den tredje planethjulshallaren 114. Det sjunde kugghjulet 120 och kuggkransen 124 pa den tredje planethjulshallaren 114 bildar tillsammans ett sjatte vaxelpar 125. Nar det sjunde kugghjulet 120 är fastlast pa sidoaxeln 18 med hjalp av den nionde kopplingshylsan 87 och det sjunde kopplingselementet 122 kan saledes rotationsrorelse och vridmoment overforas mellan sidoaxeln 18 och den tredje planethjulshallaren 114.

Det tredje ringhjulet 118 hos rangevaxeln 11 kan i ett 15.grangelage sammankopplas med ett kring rangevaxeln 11 anordnat vaxelladshus 126 medelst en tredje kopplingsenhet 128. En nedvaxling av varvtalet sker da genom rangevaxeln 11, vilket medfor en uppvaxling av momentet hos den utgaende axeln 20. Medelst den tredje kopplingsenheten 128 kan ocksa det tredje ringhjulet 118 hos rangevaxeln 11 i ett hograngelage sammankopplas med den tredje planethjulshallaren 114. Utvaxlingen genom rangevaxeln 11 blir da 1:1. Det är ocksa mojligt att utforma rangevaxeln 11, sà att den tredje kopplingsenheten 128 kan foras till ett neutralla- 13 ge, i vilket varken lagrangelaget eller hograngelaget är inkopplat. I neutrallaget sammankopplar den tredje kopplingsenheten 128 inte det tredje ringhjulet 118 med vaxelladshuset 126 eller med den tredje planethjulshallaren 114. I neutrallaget overfors inget vridmoment over rangevaxeln 11.

Enligt den i fig. 2 visade utforingsformen är den tredje kopplingsenheten 128 forsedd med en synkroniseringsanordning 130, som synkroniserar varvtalet mellan det tredje ringhjulet 118 och varvtalet hos den tredje planethjulshallaren 114 vid sammankoppling av det tredje ringhjulet 118 och den tredje planethjulshallaren 114 medelst den tredje kopplingsenheten 128. Pa motsvarande satt styrs medelst synkroniseringsanordningen 130 det tredje ringhjulet 118 till att inte rotera nar den tredje kopplingsenheten 128 skall sammankoppla det tredje ringhjulet 118 med det stillastaende vaxelladshuset 126. Synkroniseringsanordningen 130 innefattar foretradesvis konventionella synkroniseringsringar (inte visade) som samverkar med den tredje kopplingsenheten 128 och den tredje planethjulshallaren 114 respektive vaxelladshuset 126. Det är dock mojligt att anvanda en annan typ av synkroniseringsanordning 130, sasom hydrauliska eller elektriska motorer (inte visade), eller nagon annan form av synkroniseringsanordning 130, sasom en friktionsbroms eller liknande.

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 drifttillstand benamns regenerativ bromsning. For att moj- liggora kraftigare bromsverkan kan forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 fastlasas och damned 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 energilagret 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 maskinernas 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 utga.ende axel 97 blir nodvandig. Fastlasningen av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 utfors foretradesvis med en 14 lasanordning 102, som är anordnad mellan den forsta planethjulshallaren 50 och vdxelhuset 42. Genom att fastlasa den forsta planethjulshallaren 50 och vaxelhuset 42 kommer ocksa. forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 att fastlasas eftersom forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 är forbunden med den forsta planethjulshallaren 50 via vaxelladans ingaende axel 8. Lasanordningen 102 innefattar foretradesvis en splinesforsedd attonde kopplingshylsa 104, som är axiellt forskjutbar pa ett med den forst planethjul shall aren 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 planethjulshallaren 50 och darmed forbranningsmotorns 4 utgaende 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 styra de elektriska maskinerna 14 resp. 16 till att arbeta som elmotorer eller generatorer. Styr- enheten 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 tillfällen som de elektriska maskinerna 14 resp. 16 arbetar som motor tillfors lagrad elektrisk energi fran energilagret 46 till resp. stator 40 resp. 44. Vid tillfällen som de elektriska maskinerna 14 resp. 16 arbetar som generator tillfors elektrisk energi fran resp. stator 40 resp. 44 till energilagret 46. Dock kan, som namns ovan, de elekt- riska maskinerna 14 resp. 16 under vissa drifttillfallen forse varandra med elektrisk energi, oberoende av energilagret 46.

Den forsta, den andra och den tredje kopplingsenheten 56, 58 resp. 128, de forsta, andra, tred- je, fjarde, femte och sjunde kopplingselementen 84, 86, 88, 90, 93 resp.122. kopplingsmeka- nismen 96 mellan den forsta huvudaxeln 34 och rangevaxelns 11 ingaende axel 95, 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 utforingsformen i fig. 2 visas fyra kugghjulsdrev 62, 68, 74 resp. 80 och fyra kugghjul 64, 70, 76 resp. 82 samt tva planetvaxlar resp. 12 med tillhorande elektriska maskiner 14 resp. 16. Det är dock mojligt att utforma vaxelladan 2 med fler eller faffe kugghjulsdrev och kugghjul samt med fler planetvaxlar med tillhorande elektriska maskiner.

I det foljande skall en uppvaxling frail en forsta till en sjunde vaxel beskrivas nar vaxelladan 2 är anordnad i ett fordon 1 och framdrivning av fordonet sker medelst forbranningsmotorn 4.

Vaxelladans 2 ingaende axel 8 är forbunden med den utgaende axeln 97 hos fordonets 1 forbranningsmotor 4. Vaxelladans 2 utgaende axel är forbunden med en drivaxel 99 hos fordonet 1. Vid tomgangskoming av forbranningsmotorn 4 och nar fordonet 1 är stillastaende roterar vaxelladans 2 ingaende axel 8 samtidigt som vaxelladans 2 utgaende axel är stilla- staende. Lasanordningen 102 är deaktiverad, sa att forbranningsmotorns 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 ar forbunden med det andra solhjulet 32 kommer det andra solhjulet 32 och darmed aven den andra uppsattningen planethjul 54 att rotera. Genom att inte tillfora strom till de forsta och andra elektriska maskinerna 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 ringhjulen 22 resp. 28. Den forsta och den andra kopplingsenheten 56 resp. 58 är frikopplade och darmed inte ansatta. Saledes kommer inget vridmoment att overfo- ras fran forbranningsmotorn 4 till den forsta planetvdxelns 10 solhjul 26 och inte heller till den andra planetvaxelns 12 planethjulshallare 51. Kopplingsmekanismen 96 mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln är frankopplad, sa att den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 kan rotera fritt i forhallande till varandra. Eftersom den forsta planetvaxelns solhjul 26, den andra planetvdxelns 12 planethjulshallare 51 och vaxelladans 2 utga- ende axel 20 i detta skede är stillastaende 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 16 kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 21 är fastlast pa sidoaxeln 18 med hjalp av det femte kopplingselementet 93, sà att rotation och vridmoment kan overforas till rangevaxelns 11 inga.ende axel 95 via det sjatte kugghjulet 94 . Det sjunde kugghjulet 120, som ingriper med kuggkransen 124 pa rangevaxelns 11 tredje planetbarare, är frankopplat sidoaxeln 18 medelst det sjunde kopplingselementet 122. Det tredje ringhjulet 118 hos rangevaxeln 11 kan i ett la- grangelage sammankopplas med vaxelladshuset 126 medelst en tredje kopplingsenhet 128. Det tredje ringhjulet 118 hos rangevaxeln 11 är sammankopplat med vaxelladshuset 126 medelst den tredje kopplingsenheten 128, sa att rangevaxeln 1 1 ar vaxlad till lagrangelaget.

For att p'aborja 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 51 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 boljar rotera. Nar den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 uppnar samma varvtal fastlases det andra solhjulet 32 med den andra planethjuls- hallaren 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 planethjulshallaren 51 ingriper mekaniskt med varandra. Alternativt kan den andra kopplingsenheten 58 vara utformad som en slirbroms eller en lamellkoppling som pa ett mjukt sad sammanbinder det andra solhjulet 32 med den andra planethjulshallaren 51. Nar det andra solhju- let 32 är forbundet med den andra planethjulshallaren 51 kommer den andra planethjulshalla- ren 51 att rotera med samma varvtal som forbranningsmotorns 4 utga.ende axel 97. Darmed 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 rangevaxelns 11 ingaende axel 95. En nedvaxling sker genom rangevaxeln 11, som är vaxlad till lagrangelaget. Slutligen overfors framdrivningsmomentet till vaxelladans 2 utgaende axel 20 via rangevaxelns 11 tredje planethjulshallare 114. Fordonet 1 kommer saledes att borja forflyttas och framdrivas av en forsta vaxel. 17 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 dr ilagd. Det andra vaxelparet 66 Overt.Or, 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 pa 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 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 en forsta vaxel till en andra vaxel 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 astadkommes i den andra planetvaxeln 12. Darefter styrs den andra kopplingsenheten 58, sa att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 Mn 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 pa den andra huvudaxeln 36 anordnade fjarde kugghjulsdrevet 80. Detta forutsatter att den andra elmaskinen 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 astadkomma en lasning mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26. Detta 5stadkommes ge- 18 nom 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 synkroni- sera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran en forsta till en andra vaxel 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 saledes det tredje kugghjulsdrevet 74 via det forsta solhjulet 26 och den forsta huvudaxeln 34. Eftersom det tredje kugghjulet 76 dr 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 vaxelladans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa rangevaxelns 11 ingaende axel 95 och via rangevaxeln 11. Fordonet 1 framdrivs nu med en andra vaxel.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det tredje kugghjulet 76 kommer alien 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 utga.ende 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 en andra vaxel till en tredje vaxel maste det fjarde kugghjulet 82 pa sidoax- eln 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 kopplingselementet 86. For att astadkomma en sammankoppling av sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 pa sido- 19 axeln 18 styrs foretradesvis den andra elektriska maskinen 16 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det andra kugghjulet 70 pa sidoaxeln 18. Ett synkront varytal kan faststallas 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 varvtalet 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 en andra vaxel till en tredje vaxel m'aste lasningen mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 upphora, vilket astadkommes genom att den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 16 styrs sa att momentbalans astadkommes i den forsta planetvaxeln 10, varefter den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sà att den frislapper det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 fran varandra.

Darefter styrs forbranningsmotorn 4, sà 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 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri over- gang fran en andra till en tredje vaxel genomforas.

Det tredje kugghjulet 76 frislapps genom att den forsta elektriska maskinen 14 styrs, sâ 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 varvtal kan faststallas genom att varvtalet hos den forsta rotorn 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 uppmats samt att varvtalet hos den utgaende axeln 20 uppmats, varefter varvtalen hos axlarna 18, 34 styrs sà att ett synkront varvtal uppkommer. Darmed kan varvtalet hos den forsta huvudaxeln 34 och varvtalet hos sidoaxeln 18 bestammas genom givna utvaxlingsforhallanden.

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 rangevaxelns 11 ingaende axel 95 och via rangevaxeln 11. Fordonet 1 framdrivs nu med en tredje vaxel.

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 varytalet 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. Altemativt 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 en tredje vaxel till en fjarde vaxel maste lasningen mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 upphora, vilket astadkommes ge- nom att den forsta elektriska maskinen 14 styrs sa att momentbalans astadkommes i den andra planetvaxeln 12, varefter den andra kopplingsenheten 58 styrs, sà att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 fran varandra. En fjarde vaxel inkopplas darefter genom att styrenheten 48 styr forbranningsmotom 4, sà att ett synkront varvtal uppkommer mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26, for att astad- komma en lasning mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26. Detta astadkommes genom att den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sa att den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 forbinds mekaniskt med varandra. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran en tredje till en fjarde vaxel genomforas. 21 Den forsta huvudaxeln 34 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och den forsta huvudaxeln 34 driver nu det forsta kugghjulsdrevet 62. Den forsta planethjulshallaren 50 driver saledes det forsta kugghjulsdrevet 62 via det forsta solhjulet 26 och den forsta huvudaxeln 34. Eftersom det forsta kugghjulet 64 ar 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 rangevaxelns 11 ingdende axel 95 och via rangevaxeln 11. Fordonet 1 framdrivs nu med en fj arde vaxel.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det forsta kugghjulet 64 kommer aven det andra kugghjulet 70 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 rote- rar kommer aven den andra planethjulshallaren 51 att rotera, som darmed, beroende pa varvtalet hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darned 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 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. 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 en fjarde vaxel till en femte vaxel maste det forsta kugghjulet 64 bringas ur ingrepp med sidoaxeln 18, sa att den fjarde vaxeln kopplas ur. Detta astadkommes genom att forbranningsmotom 4 och den forsta elektriska maskinen 14 styrs, sà att det forsta kugghjulet 64 bringas i ett momentlost tillstand i forhallande till sidoaxeln 18. Nar ett momentlost till-stand uppkommit fors det forsta kopplingselementet 84 ur ingrepp, sa att det forsta 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 huvudaxeln 34 med rangevaxelns 11 ingaende axel 95. 22 Darefter styrs forbranningsmotorn 4 och den forsta elektriska maskinen 14, sâ att framdrivningsmomentet sker via den forsta huvudaxeln 34 och genom kopplingsmekanismen 96 till rangevaxelns 11 inga.ende axel 95, genom rangevaxeln 11 och vidare till den utga.ende axeln 20. Genom att minska momentet fran den andra elektriska maskinen 16 kan det femte kopp- lingselementet 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 fernte kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 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 sidoaxeln 18. Nar denna sammankoppling utforts kan framdrivningsmomentet delas mellan forbranningsmotorn 4, den fosta elektriska maskinen 14 och den andra elektriska maskinen 16. Darefter skapas momentbalans i den forsta planetvaxeln 10, varefter den forsta kopplingsenheten 56 frikopplar den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 fran varandra. Slutligen varvtalssyn- kroniseras 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.

Den andra huvudaxeln 36 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utga.ende axel 97 och den andra huvudaxeln 36 driver det andra kugghjulsdrevet 68. Eftersom det andra kugghjulet 70 är i ingrepp med det andra kugghjulsdrevet 68 och är fastkopplat med sidoaxeln 18 medelst det andra kopplingselementet 86, kommer det andra kugghjulet 70 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det tredje kugghjulet 76 pa sidoaxeln 18. Det tredje kugghjulet 76 dri- ver i sin tur den forsta huvudaxeln 34 via det tredje kugghjulsdrevet 74 och vaxelladans 2 utgaende axel 20 drivs saledes via kopplingsmekanismen 96 som sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 med rangevaxelns 11 ingaende axel 95. Fordonet 1 framdrivs nu med en femte vaxel.

For att vaxla fran en femte till en sjatte vaxel maste lasningen mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 upphora, vilket astadkommes genom att den forsta elektriska maskinen 14 och forbranningsmotorn 4 styrs sa att momentbalans astadkommes i den andra planetvaxeln 12, varefter den andra kopplingsenheten 58 styrs, sa att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 fran varandra. En sjatte vaxel inkopp- 23 las darefter genom att styrenheten 48 styr forbranningsmotorn 4, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26, for att astadkomma en lasning mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26. Detta astadkommes genom att den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sa att den forsta planethjulsh5l- laren 50 och det forsta solhjulet 26 forbinds mekaniskt med varandra. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang frail en femte till en sjatte vaxel genomforas.

Den forsta huvudaxeln 34 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 10 varvid den forsta huvudaxeln 34 driver vaxelladans 2 utgaende axel 20 via kopplingsmekanismen 96 som sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 med rangevaxelns 11 ingaende axel 95. Fordonet 1 framdrivs nu med en sjatte vaxel.

For att vaxla fran en sjatte till en sjunde vaxel maste forst det tredje kugghjulet 76 pa sidoax- eln 18 frikopplas fran sidoaxeln 18 med det tredje kopplingselementet 88, sa att det tredje kugghjulet 76 kan rotera fritt i forhallande till sidoaxeln 18. Darefter sammankopplas sidoaxeln 18 med det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18 genom det fjarde kopplingselementet 90. Da sidoaxeln 18 och det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18 uppvisar ett synkront varvtal styrs det fjarde kopplingselementet 90 sa att det fjarde kugghjulet 82 och sidoaxeln 18 sam- mankopplas.

For att genomfora vaxlingen fran den sjatte vaxeln till den sjunde vaxeln styrs den andra elmaskinen 16 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan sidoaxeln 18 och det pa sidoaxeln 18 lagrade sjunde kugghjulet 120. Mr synkront varvtal uppnatts sammankopplas sidoaxeln 18 och det sjunde kugghjulet 120 medelst det sjunde kopplingselementet 122 och den nionde kopplingshylsan 87. Framdrivningsmomentet kan nu overforas fran den forsta till den andra elektriska maskinen 14, 16 och vidare till den utgaende axeln 20 via det fjarde kugghjulet 82 och det sjunde kugghjulet 120 pa sidoaxeln 18 och via rangevaxeln 11. Nar framdrivningsmomentet overfors till den andra elektriska maskinen 16 drivs den andra elektiska maskinen 16 av strom genererad av den forsta elektriska maskinen 14.

Darefter skapas ett momentlost tillstand over kopplingsmekanismen 96 som sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 med rangevaxelns 11 ingaende axel 95, vilket astadkoms genom att momentbalansera den forsta elektriska maskinen 14 mot forbranningsmotorn 4 och den andra 24 elektriska maskinen 16. Nar momentlost tillstand skapats frigors den forsta huvudaxeln 34 fran rangevaxelns 11 ingaende axel 95 medelst den sjunde kopplingshylsan 100 hos kopplingsmekanismen 96. Fran det att ett momentlost tillstand over kopplingsmekanismen 96 skapas till dess att den forsta huvudaxeln 34 frikopplas fran rangevaxelns 11 ingaende axel 9 kan den fOrsta elektriska maskinen 14 arbeta som generator for att alstra elektrisk strOm till den andra elektriska maskinen 16.

Nar den forsta huvudaxeln 34 frikopplats fran rangevaxelns 11 ingaende axel 95 fors den tred- je kopplingsenheten 128 frail det mellan det tredje ringhjulet 118 och vaxelladshuset 126 sammankopplade laget till att sammankoppla det tredje ringhjulet 118 med den tredje plant- hjulshallaren. For att astadkomma sammankopplingen mellan det tredje ringhjulet 118 och den tredje planethjulshallaren 114 synkroniseras varvtalet mellan det tredje ringhjulet 118 och den tredje planethjulshallaren 114 medelst den vid den tredje kopplingsenheten 128 anordnade synkroniseringsanordningen 130. Rangevaxeln 11 är nu vdxlad till hograngeldget i vilket utvdxlingen genom rangevaxeln är 1:1.

Darefter styrs forbranningsmotorn 4, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51, sh att den andra kopplingsenheten 58 kan laggas i for att darigenom med kopplingshylsan 57 forbinda det andra solhjulet 32 med den andra planethjulshallaren 51. Fordonet 1 framdrivs nu med en sjunde vaxel.

Det är mojligt att realisera ett antal ytterligare vaxelsteg nar rangevaxeln 11 är vdxlad till hograngelaget. Foretradesvis är utvaxlingsforhallandet mellan det sjunde kugghjulet 120 och kuggkransen 124 pa rangevaxelns 11 planethjulshallare lika stort som utvaxlingsforhallandet mellan det femte och sjatte kugghjulet. Darmed erhalles vdsentligen lika stora steg mellan vdxlarna i vaxelladan oavsett om rangevaxeln 11 är vaxlad i lagrangelaget eller i hograngeldget.

For att vaxla i motsatt ordning, det vill saga fran ett hograngelage till ett lagrangelage utfors 30 vaxelstegen ovan vasentligen i den omvanda ordningen.

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 anvdnda 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. 4 illustreras hybriddrivlinan 3 enligt fig. 2 i en forenklad vy ddr vissa komponenter har uteslutits for tydlighetens skull. G1 i Fig. 4 utgors av atminstone ett med den forsta huvudaxeln 34 och damned den forsta planetvdxeln 10 anslutet vaxelpar och G2 utgors av atmin- stone ett med den andra huvudaxeln 36 och ddrmed den andra planetvdxeln 12 anslutet par. Dessa vaxelpar Gl, G2 är awn anslutna till den utgaende axeln 20 via sidoaxeln 18. G1 respektive G2 kan utgoras av ett eller flera vaxelpar. Det med den forsta planetvdxeln 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 planetvdxeln 12 anslutna vaxelparet G2 kan exempelvis utgoras av det andra vaxelparet 66 och/eller det fjarde vaxelparet 78, som beskrivs i Fig. 2. Vidare visas atminstone ett med rangevdxelns 11 ingaende axel 95 och sidoaxeln 18 anslutet vaxelpar G3, vilket kan utgoras av det femte vdxelparet 21, som finns beskrivet i Fig. 2. G3 kan utgoras av ett eller flera vdxelpar. G5 avser det sjdtte vdxelparet 125 som bildas av det sjunde kugghjulet 120 pa sidoaxeln och kuggkransen 124 pa rangevaxelns 11 tredje planethjulshallare 114.

Fig. 4 visar ett flodesschema avseende ett forfarande for att styra en hybriddrivlina 3 innefattande en forbranningsmotor 4; en vaxellada 2 innefattande en ingaende axel 8 och en utgaende axel 20; en forsta planetvaxel 10, som är kopplad till den inghende axeln 8; en andra pla- netvaxel 12, som är kopplad till den forsta planetvdxeln 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 planetvdxeln 12; kminstone ett med den forsta planetvdxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar 60, 72; och atminstone ett med den andra planetvdxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar 66, 78, varvid forbranningsmotorn 4 är forbunden med den forsta planetvdxeln 10 via den ingaende axeln 8.

Forfarandet enligt uppfinningen innefattar stegen att: a) ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter 22, 26, 50 hos den forsta planetvdxeln 10; b) tillkoppla det andra eller det fjarde vaxelparet G2; 66; 78; 26 tillkoppla ett mellan en sidoaxel 18 och en rangevaxel 11 anordnat sjatte vaxelpar G5, 125 till sidoaxeln 18, sa att sidoaxeln 18 är forbunden med den utgaende axeln 20 via rangevaxeln 11; synkronisera varvtalet mellan tva hos rangevaxeln 11 roterbara komponenter 118, 114 med hjdlp av en synkroniseringsanordning 130; och forbinda de roterbara komponenterna 118, 114 medelst en forskjutbar tredje kopplingsenhet 128.

Forfarandet innefattar foretradesvis det ytterligare steget att: f) ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter 28. 32, 51 hos den andra pla- netvaxeln 12.

Forfarandet innefattar foretradesvis de ytterligare steget att: efter steget e) och fore steget f): steget g) styra forbranningsmotom 4, sa att synkront varvtal uppkommer mellan tva roterbara komponenter 28, 32, 51 hos den andra planetvaxeln 12.

Foretradesvis är de hos rangevaxeln 11 tva roterbara komponenterna 118, 114, som forbinds medelst den tredje kopplingsenheten 128 ett tredje ringhjul 118 och en tredje planethjulshallare 114 hos en tredje planetvaxel 110.

Forfarandet innefattar foretradesvis de ytterligare stegen att: fore steget a): steget h) forhindra en hos en rangevaxel 11 roterbar komponent 118 att rotera; och efter steget c) och fore steget d): steget i) tillata den hos rangevaxeln 11 roterbara komponenten 118 att rotera.

I steget h) forbinds foretradesvis den forsta planetvaxeln 10 med en till rangevaxeln 11 ingaende axel 95 medelst en kopplingsmekanism 96, och i steget h) frikopplas foretradesvis den forsta planetvaxeln 10 fran den till rangevaxeln 11 ingaende axeln 95 medelst kopplingsmekanismen 96.

Under stegen i) och d) styrs foretradesvis forbranningsmotorn 4, och den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14; 16, sa att ett momentlost tillstand astadkommes mellan den forsta planetvaxeln 10 och den till rangevaxeln 11 ingaende axeln 95, varefter den forsta pla- 27 netyaxeln 10 frikopplas fran den till rangevaxeln 11 ingaende axeln 95 medelst kopplingsmekanismen 96.

Under stegen i) och d) genererar foretradesvis en av den forsta elektriska maskinen 14 elekt- risk energi, som driver den andra elektriska maskinen 16, som inte genererar elektrisk energi.

Forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 är foretradesvis forbunden med en hos den forsta planetvaxeln anordnad forsta planethjulshallare 50.

Under stegen i) och d) alstras foretradesvis ett vridmoment medelst den andra elektriska ma- skinen 14.

I steget c) tillkopplas det sjatte vaxelparet G5, 125 till sidoaxeln 18 genom att ett synkront varvtal alstras medelst den andra elektriska maskinen 16 mellan sidoaxeln 18 och ett hos det sjatte vaxelparet G5, 125 pa sidoaxeln 18 anordnat sjunde kugghjul 120.

Foretradsvis innefattar det forsta vaxelparet Gl, 60 ett i ingrepp med varandra forsta kugghjulsdrev 62 och ett forsta kugghjul 64, vilket forsta kugghjulsdrev 62 ar fast anordnat med den forsta planetvaxeln 10 och vilket forsta kugghjul 64 är till- och frankopplingsbart anord- nat pa sidoaxeln 18; och det tredje vaxelparet Gl, 72 innefattar foretradesvis ett i ingrepp med varandra tredje kugghjulsdrev 74 och ett tredje kugghjul 76, vilket tredje kugghjulsdrev 74 är fast anordnat med den forsta planetvaxeln 10 och vilket tredje kugghjul 76 är till- och frankopplingsart anordnat pa sidoaxeln 18, varvid i steget b) det forsta eller det tredje kugghjulet 64, 76, är frankopplat sidoaxeln 18.

Foretradsvis innefattar det andra vaxelparet G2, 66 ett i ingrepp med varandra andra kugghjulsdrev 68 och ett andra kugghjul 70, vilket andra kugghjulsdrev 68 är fast anordnat med den andra planetvaxeln 12 och vilket andra kugghjul 70 är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18; och det fjarde vaxelparet G2, 78 innefattar foretradesvis ett i ingrepp med varandra fjarde kugghjulsdrev 80 och ett fjarde kugghjul 82, vilket fjarde kugghjulsdrev 80 är fast anordnat med den andra planetvaxeln 12 och vilket fjarde kugghjul 82 är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18, varvid i steget b) det andra eller det fjarde kugghjulet 70, 82, tillkopplas sidoaxeln 18. 28 Foretradesvis innefattar ett femte vaxelpar G3, 21 ett i ingrepp med varandra femte och sjatte kugghjul 92; 94, vilket femte kugghjul 92 är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18 medelst ett femte kopplingselement 93, varvid i steget b) det femte 92 kugghjulet kopplas sidoaxeln 18.

Pa sa satt styrs hybriddrivlinan 3 fran ett lagrangelage till ett hograngelage utan momentavbrott.

Enligt uppfinningen tillhandahalles ett i styrenheten 48 och/eller datorn 53 lagrat datorpro- gram P, som kan innefatta rutiner for att styra hybriddrivlinan 3 enligt foreliggande uppfin- ning.

Programmet P kan vara lagrat pa ett exekverbart vis eller pa komprimerat vis i ett minne M och/eller i ett las/skrivminne.

Uppfinningen avser ocksà en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pa ett, 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 inom ramen for uppfinningen kombineras mellan olika angivna utforanden. 29

Claims

Patentkrav 1. Forfarande for att styra en hybriddrivlina innefattande en forbranningsmotor (4); en vaxellada (2) med en ingaende axel (8) och en utgaende axel (20); en forsta planetvaxel (10), som är kopplad till den ingdende axeln (8); en andra planetvaxel (12), som är kopplad till den for- sta 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 (60, 72); och atminstone ett med den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (66, 78), varvid forbranningsmotorn (4) är forbunden med den forsta planet- vaxeln (10) via den ingaende axeln (8), kannetecknat av stegen att:

1. ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter (22, 26, 50) hos den forsta planetvaxeln (10); 2. tillkoppla det atminstone ett med den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutna vaxelparet (66, 78); 3. tillkoppla ett mellan en sidoaxel (18) och en rangevaxel (11) anordnat sjatte vaxelpar (G5, 125) till sidoaxeln (18), sa att sidoaxeln (18) är forbunden med den utgaende axeln (20) via rangevaxeln (11); 4. synkronisera varvtalet mellan tva hos rangevaxeln (11) roterbara komponenter (118, 114) med hjalp av en synkroniseringsanordning (130); och 5. forbinda de roterbara komponenterna (118, 114) medelst en forskjutbar tredje kopplingsenhet (128).

2. Forfarande enligt krav 1, kannetecknat av det ytterligare steget att: f) ilagga en vaxel genom att forbinda tva roterbara komponenter (28, 32, 51) hos den andra planetvaxeln (12).

3. Forfarande enligt nagot av kraven 1 eller 2, kannetecknat av de ytterlig are steget att: efter steget e) och fore steget f): steget g) styra forbranningsmotorn (4), sa att synkront varvtal 30 uppkommer mellan tva roterbara komponenter (28, 32, 51) hos den andra planetvaxeln (12).

4. Forfarande enligt nagot av forega.ende krav, kannetecknat av att i stegen d) och e) är de hos rangevaxeln (11) tva roterbara komponenterna (118, 114), som forbinds medelst den tred- je kopplingsenheten (128) ett tredje ringhjul (118) och en tredje planethjulshallare (114) hos en tredje planetvaxel (110).

5. Forfarande enligt nagot av foregfiende hay, kfirmetecknat av de ytterligare stegen att: fore steget a): steget h) forhindra en hos en rangevaxel (11) roterbar komponent (118) att rote- ra; och efter steget c) och fore steget d): steget i) tillka den hos rangevaxeln (11) roterbara komponenten (118) att rotera.

6. Forfarande enligt krav 5, kannetecknat av att i steget h) tillse att med en kopplingsmeka- nism (96) forbinda den forsta planetvaxeln (10) med en till rangevaxeln (11) ingaende axel (95), och att i steget h) med kopplingsmekanismen (96) frikoppla den forsta planetvaxeln (10) fran den till rangevaxeln (11) ingaende axeln (95).

7. Forfarande enligt nagot av foregfiende hay, kfirmetecknat av att under stegen i) och d) styrs forbranningsmotorn (4), och den forsta och/eller den andra elektriska maskinen (14; 16), sa att ett momentlost tillstand astadkommes mellan den forsta planetvaxeln (10) och den till rangevaxeln (11) ingaende axeln (95), varefter den forsta planetvaxeln (10) frikopplas fran den till rangevaxeln (11) ingaende axeln (95) medelst kopplingsmekanismen (96).

8. Forfarande enligt hay 7, karmetecknat av att under stegen i) och d) genererar den forsta elektriska maskinen (14) elektrisk energi, som driver den andra elektriska maskinen (16), som inte genererar elektrisk energi.

9. Forfarande enligt nagot av haven 5-7, kannetecknat av under stegen i) och d) alstra ett vridmoment medelst den andra elektriska maskinen (14).

10. Forfarande enligt na.got av foregaende hay, karmetecknat av att i steget c) tillkopplas det sjatte vaxelparet (G5, 125) till sidoaxeln (18) genom att ett synkront varvtal alstras medelst den andra elektriska maskinen (16) mellan sidoaxeln (18) och ett hos det sjatte vaxelparet (G5, 125) pa sidoaxeln (18) anordnat sjunde kugghjul (120). 31

11. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (60, 72) innefattar ett i ingrepp med varandra kugghjulsdrev (62, 74) och ett kugghjul (64, 76), vilket kugghjulsdrev (62, 74) är fast anordnat med den forsta planetvaxeln (10) och vilket kugghjul (64, 76) är till- och frankopplings- hart anordnat pa en sidoaxel (18), varvid i steget b) kugghjulet (64, 76), är frankopplat sido- axeln (18).

12. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (66, 78) innefattar ett i ingrepp med varandra kugghjulsdrev (68, 80) och ett kugghjul (70, 82), vilket kugghjulsdrev (68, 80) är fast anord- nat med den andra planetvaxeln (12) och vilket kugghjul (70, 82) är till- och frankopplingshart anordnat pa sidoaxeln (18), varvid i steget b) kugghjulet (70, 82), tillkopplas sidoaxeln (18).

13. Forfarandet enligt nagot av forega.ende hay, kannetecknat av att ett femte vaxelpar (G3, 21) innefattar ett i ingrepp med varandra femte och sjatte kugghjul (92; 94), vilket femte kugghjul (92) är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln (18) medelst ett femte kopplingselement (93), varvid i steget b) det femte (92) kugghjulet frankopplas sidoaxeln (18).

14. Forfarande enligt na.got av foregaende hay, kannetecknat av att forbranningsmotorns (4) utgaende axel (97) är forbunden med en hos den forsta planetvaxeln (10) anordnad forsta planethjulshallare (50).

15. Ford on med en hybriddrivlina, kannetecknat av att ford onet (1) innefattar en hybriddriv- lina (3), som styrs enligt forfarandet i nagot av haven 1-14.

16. Datorprogram (P) for att styra en vaxellada (2), dar nananda datorprogram (P) innefattar programkod for att orsaka en elektronisk styrenhet (48) eller en dator (53) ansluten till den elektroniska styrenheten (48) att utfora stegen enligt nagot av patentkraven 1-14.

17. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pa ett, av en dator lasbart, medium for att utfora forfarandestegen enligt nagot av patentkraven 1-14, nar namnda program- ;3) ansluten till den elektroniska 1/4 1261 14 98 9 97 98 3 2 c ,996S 96'09 8Z9€ 2S '99 91- 4/4