SE537896C2

SE537896C2 - Förfarande för att starta en förbränningsmotor i en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram föratt starta en förbränningsmotor, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod

Info

Publication number: SE537896C2
Application number: SE1450310A
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: 2015-11-17
Also published as: BR112016019513B1; EP3119628A1; RU2654246C2; WO2015142266A1; EP3119628B1; BR112016019513A2; SE1450310A1; US10046758B2; KR101829439B1; RU2016140137A; RU2016140137A3; EP3119628A4; US20170080924A1; KR20160134805A

Abstract

AnfOrda publikationer: Sammandrag: Scania CV AB„ 151 87 Sodertalje SE Johan Lindstrom, Nykoping SE Mathias Bjorkman, Tullinge SE Niklas Pettersson, Stockholm SE Mikael Bergquist, Huddinge SE Scania CV AB / Niklas Gardemark„ 151 87, SOdertalje SE FOrfarande fOr att starta en forbranningsmotor i en hybriddrivlina, fordon med en sadan hybriddrivlina, datorprogram fOr att starta en forbranningsmotor, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod US 20120197475 Al • DE 102008043732 Al avses ett je)rfarende.r att staria Cr ie....trdn•dingsrno)or ...„..1)3 en hyleriddrurlink. innei.,flande er...iv...el:Ad..) med e,l 61.kfien3e a‘e.) IS) neh erncqItnde at t2.0);ctfelr,te pie- otlt,:ixef ■ 10), ,t,P,t..-•,i,p[a[ fill de, ingl'Irnde axe n (8); ew? .-)11d), planetvdxel2). .sInn leopplad all den f.,),dapIiWI: en fe,.rstacieldriak maskin (1.4). SOU,ir kepplad till den i>;:),-.(10n.eiciereiA oleskio 06). s011)...ir kopplA edi dr" andld y)2..); diminitc.neelt med de,) r3tst, itlanecvneeln (Tel.f)■

Description

UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KAND TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for att starta en forbranningsmotor i en hybriddrivlina enligt patentkravets 1 ingress. Uppfinningen avser ocksà ett fordon, som innefattar en sadan hybriddrivlina enligt patentkravets 11 ingress, ett datorprogram for att styra en sadan vaxellka enligt patentkravets 12 ingress, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod enligt patentkravets 13 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 rotorn hos den elektriska maskinen om de är direkt forbundna 1 537 896 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 den elektriska maskinen 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 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 forbranningsmotom inte kan overfora sitt hogsta vridmoment till vaxelladan och vidare till fordonets drivhjul. Darmed är det hogsta overforbara momentet till vaxelladan be- gransat av den elektriska maskinens styrka. Detta framgar aven av den sa kallade planetekva- tionen.

Att utnyttja en konventionell koppling som frikopplar vaxelladans ingaende axel fran forbranningsmotorn under vaxlingsprocesser i vaxelladan innebar nackdelar, sasom uppvarm- ning 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. 2 537 896 I ett fordon är 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 komponenter, sasom en regenerativ bromsanordning skall inga stalls annu stone krav pa att de hos drivanordningen ingaende komponentema har en kompakt konstruktion. Samtidigt maste de i drivanordningen ingaende komponentema 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. 10 Darmed okar antal ingaende komponenter i vaxelladan, som ocksh maste dimensioneras for att kunna uppta stora hailer och moment som uppkommer i sadana tunga fordon. Detta resulterar i att vdxelladans 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 cyk- ler som energilagret tiff& och upptar strong till och fran de elektriska maskinerna. Ju fler cyk- ler, desto kortare blir energilagrets livslangd.

Under vissa driftforhallanden är det onskvart att stanga av forbranningsmotorn i syfte att spara bransle samt for att undvika nedkylning av forbranningsmotorns avgasefterbehandlingssys- tem. Ndr momenttillskott i hybriddrivlinan behovs eller nar energilagret maste uppladdas maste forbranningsmotom startas snabbt och effektivt.

Dokumentet EP-B1-1126987 visar en vaxellada med dubbla planetvaxlar. Varje planetvaxels solhjul är kopplat till en elektrisk maskin och planetvaxlarnas ringhjul är forbundna med var- andra. Planethjulshallarna hos varje planetvaxel ar kopplade till ett antal vaxelpar, pa sà vis att ett oandligt antal vaxelsteg erhalles. Ett annat dokument, EP-B1-1280677, visar aven hur planetvaxlarna kan overbryggas med ett pa forbranningsmotorns utgaende axel anordnat vaxelsteg. 3 537 896 Dokumentet US-A1-20050227803 visar en fordonstransmission med tvà elektriska maskiner, som är kopplade till respektive solhjul hos tva planetvaxlar. Planetvaxlarna har en gemensam planethjulshallare, som är kopplad till transmissionens inga.ende axel.

Dokumentet W02008/046185-A 1 visar en hybridtransmission med tva planetvaxlar, varvid en elektrisk maskin är kopplad till den ena planetvaxeln och en dubbelkoppling samverkar med den andra planetvaxeln. De ba.da planetvaxlarna 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 start av forbranningsmotorn.

Syftet med foreliggande uppfinning är saledes att astadkomma start av en forbranningsmotor i en hybriddrivlina.

Annu ett syfte med uppfinningen att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt datorprogram for start av forbranningsmotorn.

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

Dessa syften uppnas aven med det i inledningen angivna fordonet, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 11 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med datorprogrammet for att starta forbranningsmotorn, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 12 kannetecknande del.

Dessa syften uppn5s aven med datorprogramprodukten for att starta forbranningsmotorn, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 13 kannetecknande del.

Med forfarandet enligt uppfinningen erhalls en effektiv och tillforlitlig start av forbranningsmotorn nar den fran vaxelladan utgaende axeln forhindras att rotera. Ett sadant drifttillstand 4 537 896 kan forekomma nar hybriddrivlinan är anordnad i ett fordon och nar fordonet är stillastaende. Forbranningsmotorn kan vara avstangd i syfte att spara bransle eller for att undvika nedkylning av forbranningsmotorns avgasefterbehandlingssystem. Om momenttillskott i hybriddrivlinan behovs vid ivagkoming av fordonet eller nar energilagret maste uppladdas kan forbran- ningsmotorn startas snabbt och effektivt genom att fastlasa den fran vaxelladan utgaende ax- em, sa att den är forhindrad att rotera. Darefter aktiveras den forsta och anda elektriska maskinen for att starta forbranningsmotorn. En separat startmotor är i detta sammanhang saledes overflodig for att starta forbranningsmotorn.

Enligt en utforingsform av forfarandet forhindras den utgaende axeln att rotera med en bromsanordning for fordonets drivhjul, sa att fordonet blir stillastaende under starten av forbranningsmotorn. Darmed är den fran vaxelladan utgaende axeln forhindrad att rotera. For att starta forbranningsmotorn aktiveras den forsta elektriska maskinen och/eller den andra elektriska maskinen genom att energi tillfors den forsta och andra elektriska maskinen sa att den forsta elektriska maskinen roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen.

Enligt en annan utforingsform av forfarandet forhindras den utgaende axeln att rotera genom att ett femte vaxelpar i vaxelladan forhindras att rotera. Darefter startas forbranningsmotorn genom att den forsta elektriska maskinen och/eller den andra elektriska maskinen aktiveras genom att energi tillfors den forsta och andra elektriska maskinen, sà att den forsta elektriska maskinen roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen.

Drifttillstandet vid de olika utforingsformerna ovan kan uppkomma nar fordonet tillfalligt parkerats och forbranningsmotorn maste startas for att ett momenttillskott behovs for att kora ivag med fordonet, eller for att ladda upp energilagret. Motsvarande drifttillstand kan ocksa uppkomma nar fordonet har stannat vid ett trafikljus eller vid kobildning.

Vid uppstart av forbranningsmotorn aktiveras de hos forbranningsmotorn nodvandiga systemen, sasom tandning, branslepump och luftspjall for att kunna astadkomma en forbrannings- process av bransle i forbranningsmotorn.

De elektriska maskinerna, som är kopplade till planetvaxlarna kan generera strom eller tillfora moment beroende ph onskat drifttillstand. De elektriska maskinerna kan ocksa under vissa driftstillfallen forse varandra med strom. 537 896 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 forbundet med den forsta huvudaxeln och en andra planethjulshallare hos den andra planetvaxeln fOrbunden med den andra huvudaxeln, kan en transmission som vaxlar utan momentavbrott erhall as.

Vaxelladan kan vara forsedd med ett antal vaxelpar, som innefattar med en sidoaxel mekaniskt 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.

Vaxelparen har var och ett en utvaxling, som är anpassad till fordonets onskade koregenska- per. Vaxelparet med den hogsta utvaxlingen, i forhallande till de ovriga vaxelparen, är lampligen inkopplat nar den lagsta vaxeln är ilagd.

Med vaxelladan enligt uppfinningen kan konventionella slirkopplingar mellan forbrannings- motorn och vaxella.dan undvikas.

En lasmekanism är anordnad for att fast forbinda forbranningsmotorns utga.ende axel med vaxelladans hus. Darmed kommer ocksa den forsta planethjulshallaren fastlasas med vaxel15.dshuset. Genom att medelst lasmekanismen fastlasa forbranningsmotorns utgaende axel och den forsta planethjulshallaren med vaxelladans hus blir vaxelladan och darmed fordonet an- passat for elektrisk drift av de elektriska maskinerna. De elektriska maskinerna avger saledes ett vridmoment till vaxelladans utgaende axel.

En forsta och andra kopplingsenhet är anordnad mellan planethjulshallare och solhjul hos respektive planetvaxel. Kopplingsenheterna har till uppgift att fastlasa respektive planethjuls- hallare med solhjulet. När planethjulshallaren och solhjulet är forbundna med varandra kommer kraften fran forbranningsmotorn att passera genom planethjulshallaren, kopplingsenheten, solhjulet och vidare till vaxelladan, vilket medfor att planethjulen inte upptar moment. Detta medfor att planethjulens dimension kan anpassas enbart till den elektriska maskinens 6 537 896 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 lasmekanismema innefattar foretradesvis en ringformad hylsa, som forskjuts axiellt mellan ett till- och frankoppl at laze. Hylsan omsluter vasentligen koncentriskt vaxell5dans roterande komponenter och forflyttas mellan det till- och frankopplade laget medelst ett kraftelement. Darmed erhalles en kompakt konstruktion med lag vikt och lag tillverkning skostnad.

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

For att frikoppla solhjul och planethjulshallare hos respektive planetvaxel styrs den forsta och/eller den andra elektriska maskinen, sà att momentbalans rader i planetvaxeln. Nar ett momentbalans har astadkommits forskjuts kopplingsenheten, sâ att solhjulet och planethjuls- hallaren 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 planet- hjulshallare 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 delar, solhjul, ringhjul eller planethjulshallare, är sammankopplade medelst en kopplingsenhet, overfor denna kopplingsenhet inget moment mellan planetvaxelns delar nar momentba- lans rader. Darmed kan kopplingsenheten pa ett enkelt salt forskjutas och planetvaxelns inga- ende delar frikopplas. 7 537 896 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 forbranningsmotor, som är an- ordnad att startas enligt forfarandet, enligt foreliggande uppfinning, Fig. 2visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina med en forbranningsmotor, som är anordnad att startas enligt forfarandet, enligt foreliggande uppfinning, Fig. 3visar en schematisk vy av en hybriddrivlina med en forbranningsmotor, som är anordnad att startas enligt forfarandet, enligt foreliggande uppfinning, och Fig. 4visar ett flodesschema avseende forfarandet for att starta en forbranningsmotor i en hybriddrivlina enligt foreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV UPP20 FINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av ett fordon 1, som innefattar en vaxellada 2 och en forbranningsmotor 4, som ingfir 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. 25 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 forbunden. Den forsta planetvaxeln 10 har ocksh 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 dr koaxiellt anordnade, vilket enligt det visade utforandet medfor att en pa 8 537 896 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. 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 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 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 är energilagret 46 kopplat till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 via en om- kopplare 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. Mimed det mojligt att astadkomma en effektbalans mellan de elektriska maskinerna 14, 16. En annan dator 53 kan ocksa vara ansluten till styrenhe- ten 48 och vaxelladan 2. Genom att leda elektrisk energi fan 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 livsldngd hos energilagret 46.

Den forsta planetvdxeln 10 är forsedd med en forsta planethjulshallare 50, pa vilken en forsta uppsdttning planethjul 52 är lagrade. Den andra planetvaxeln 12 är forsedd med en andra planethjulshallare 51, pa vilken en andra uppsattning planethjul 54 är 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 planetvdxeln 10 är direkt och fast forbunden med det andra solhjulet 32 hos den andra planetvdxeln 12. Darmed kommer den forsta planethjulshallaren 50 och det andra solhjulet 32 alltid att uppvisa samma rotationsriktning och samma varvtal. 9 537 896 En forsta kopplingsenhet 56 är anordnad mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50. Genom att ansatta den forsta kopplingsenheten 56, sà 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 är anordnad mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51. Genom att ansatta den andra kopplingsenheten 58, sâ 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- 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, sa att det forsta ringhju- let 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. 537 896 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 viii 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 är 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, sa 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 i ingrepp med varandra. Ett andra vaxelpar 66 ar 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 är i ingrepp med varandra. Ett tredje vaxel- par 72 är 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 ar i ingrepp med varandra. Ett fjarde vaxelpar 78 är anordnat mellan den andra planetvaxeln 12 och 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 dr 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 huvudax- em n 36 dr 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. 11 537 896 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 fjdrde kugghjulsdrevet 80 ingriper med det fjdrde 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 fjdrde kopplingselement 84, 86, 88 resp. 90. Kopplingselementen 84, 86, 88 resp. 90 utgors foretrddesvis 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 fjdrde 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 fjdrde kopplingselementen 86, 90 är foretrddesvis 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 dr ocksa ett femte kugghjul 92 anordnat, vilket ingriper med ett sjdtte kugghjul 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20.

Sidoaxeln 18 är anordnad mellan den respektive forsta och andra planetvd.xeln 10, 12 och den utgaende axeln 20, sa att sidoaxeln 18 är forbunden med den utgaende axeln 20 via ett femte vd.xelpar 21, som innefattar det femte och sjdtte 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 overfora vridmoment fran den andra planetvdxeln 12 till sidoaxeln 18 via det andra vdxelparet 66 och att vidare overfora vridmoment fran sidoaxeln 18 till den utgaen- de axeln 20 via det forsta vdxelparet 60. Ddrmed erhalles ett antal vdxelsteg, ddr moment fran den ena planetvdxeln 10, 12 kan overforas till sidoaxeln 18 och vidare fran sidoaxeln 18 till den med den andra planetvdxeln 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 12 537 896 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 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.

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 dartill 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 overfor momentet till vaxelladans 2 utgaende axel 20.

Momentoverforing fran vaxelladans 2 ingaende axel 8 till vaxelladans 2 utga.ende 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 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 fran 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. 13 537 896 Under vissa driftfall kan vaxelladan 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 ingdende axel 8, beroende pa vilket solhjul 26 resp. 32, som fastla- ses 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 satt 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 fran 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 salt 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 dustand da den inte overt& 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 drifttillstand benamns regenerativ bromsning. For att moj- liggora 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 energilagret 46. Fastlasningen av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 kan ocksa utforas nar 14 537 896 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 utgaen- de 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 planethjulshallaren 50 splinesforsett parti samt pa ett med vaxelhuset splinesforsett parti. Genom att forskjuta den attonde kopplingshylsan 104, sh att de splinesforsedda partierna forbinds via kopplingshylsan 104 blir den forsta pla- nethjulshallaren 50 och armed forbranningsmotorns 4 utga.ende axel 97 forhindrade att rote- ra.

Styrenheten 48 ar kopplad till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 och ar 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 utga.ende 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 andam5.1. 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 fran 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. 537 896 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 ocksà 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 vaxelladan 2 med fler eller farre kugghjulsdrev och kugghjul samt med fler planetvaxlar med tillhorande elektriska maskiner.

I det foljande skall en uppvaxling fran den forsta till den hogsta vaxeln beskrivas nar vaxella- dan 2 är anordnad i ett fordon 1. Vaxelladans 2 ingaende axel 8 är forbunden med den utgaende 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- la.dans 2 utga.ende axel 20 är stillastaende. Lasanordningen 102 är deaktiverad, sà 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 andra uppsattningen planethjul 54 att rotera. Genom att inte tillfora strom till ochuttaga 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 ringhjulen 22 resp. 28. De forsta, andra, tredje och fjarde kopplingsenheterna 56, 58, 59 resp. 61 är frikopp- lade 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 utga.ende axeln 20 kan rotera fritt i forhallande till varandra. Eftersom solhjulen 26 resp. 32 och vaxelladans 2 utgaende axel 20 i detta skede är stillastaende är aven 16 537 896 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 frail 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 vaxelparet 21 är fast- last pa sidoaxeln 18 med hjalp av det femte kopplingselementet 93.

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 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 ar 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 pa ett mjukt salt 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 5 latt rotera med samma varvtal som forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97. Darmed overfors det av forbranningsmotorn 4 alstrade vridmomentet till vaxelladans 2 utgaende axel via det fjarde kugghjulsdrevet 80, det fjarde kugghjulet 82 pa sidoaxeln 18, det femte kugghjulet 92 pa 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- 17 537 896 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 varytalet 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 maskinen 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 sol- hjulet 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 elektriska maskinen 16 inte driver det andra ringhjulet 28. Den andra vaxeln inkopplas genom att styrenheten 48 styr forbranningsmotom 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 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 sat sammanbinder det forsta solhjulet 26 med den forsta planethjulshallaren 50. Genom att syn- 18 537 896 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 planethjulshallaren 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 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 andra vaxeln.

Nar sidoaxeln 18 bringas att rotera av det tredje kugghjulet 76 kommer aven det fjarde kugg- hjulet 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 frail 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- 1 9 537 896 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 mellan 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 forbranningsmotom 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 stymingen av forbranningsmotorn 2 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran 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 frail 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 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 sa 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 537 896 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 vaxellklans 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 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 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 fjkde 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 fran varandra. Darefter bromsas det forsta ringhjulet 22 och nar det forsta ringhjulet 22 star stilla styrs den tredje kopplingsenheten 59, sâ att det forsta ringhjulet 22 sammankopplas och forbinds med vaxel- huset 42. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den forsta och 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 21 537 896 sjatte kugghjulet 94, som ar 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 kugg- hjulet 70 pa sidoaxeln 18 att rotera. Darmed driver sidoaxeln 18 det andra kugghjulet 70, vil- ket i sin tur driver det andra kugghjulsdrevet 68 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 solhjulet 32 och den andra ro- torn 28 hos den andra elektriska maskinen 16 att rotera. Harvid är 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. Alternativt kan den andra elektriska maskinen 16 avge ett momenttillskott genom att styrenheten 48 styr den andra elektriska maskinen 16 till att ge framdrivande moment.

For att vaxla fran den fjarde vaxeln till den femte vaxeln styrs den forsta elektriska maskinen 14, sa att momentjamvikt rader mellan det forsta ringhjulet 22 och vaxelladshuset 42. Nar momentjamvikt raider uppkommer mellan det forsta ringhjulet 22 och vaxelhuset 42 styrs den tredje kopplingsenheten 59, sa att det forsta ringhjulet 22 frikopplas fran vaxelhuset 42. Dar- efter styrs den forsta elektriska maskinen 14, sa att ett momentlost tillstand uppkommer mel- lan 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, sâ 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 kopplingsmekanismen 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 kopplingselemen- 22 537 896 tet 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 fram- drivs fordonet 1 nu med den femte vaxeln.

Nar den femte vaxeln är ilagd kommer vridmomentet frail forbranningsmotorn 4 att passera den forsta och andra planethjulshallaren 50, 51 och overforas fran 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, sa att momentjamvikt racier mellan det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42. Nar mo- mentjamvikt rader mellan det andra ringhjulet 28 och vaxelhuset 42 styrs den fjarde kopp- lingsenheten 61, sa att det andra ringhjulet 28 frikopplas fran 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 flan 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 kopplingselementet 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 forbranningsmotorn 4 att overforas frail den forsta planethjulshallaren 50 till det forsta solhjulet 26 och vidare till den forsta huvudaxeln 34 for att darefter via kopplingsmekanismen 96 overforas till den utgaende axeln 20. 23 537 896 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 rader i den andra planetvdxeln 12. Ndr momentbalans rader i den andra planetvdxeln 12 styrs den forsta kopplingsenheten 56 sa att det forsta solhjulet 26 frikopplas fran den forsta planethjulshallaren 50. Darefter styrs forbran- ningsmotorn 4 sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjul shall aren 51. När ett synkront varvtal uppkommer mell an 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. Ddrmed framdrivs fordonet 1 nu med den sjunde vaxeln.

Ndr den sjunde vdxeln är ilagd kommer vridmomentet fran forbranningsmotorn 4 att passera den forsta planethjulshallaren 50 och vidare till den andra huvudaxeln 36. Darefter overfors momentet fran den andra huvudaxeln 36 via det andra vdxelparet 66 till sidoaxeln 18 och vi-dare via det tredje vdxelparet 72 till den forsta huvudaxeln 34 for att darefter via kopplings- mekanismen 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 vaxella.dan 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 anslutet vaxelpar och G2 utgors av atminstone ett med den andra huvudaxeln 36 och darmed den andra planetvdxeln 12 anslutet vaxelpar. 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 an- slutna vdxelparet G1 kan exempelvis utgoras av det forsta vdxelparet 60 och/eller det tredje vaxelparet 72, som beskrivs i Fig. 2. Det med den andra planetvdxeln 12 anslutna vdxelparet G2 kan exempelvis utgoras av det andra vdxelparet 66 och/eller det fjarde vdxelparet 78, som beskrivs i Fig. 2. Vidare visas atminstone ett med den utgaende axeln 20 och sidoaxeln 18 24 537 896 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 minst ena kugghjulet 64, 76 kan vara tilloch 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 planetvaxeln 12 anordnade andra huvudaxeln 36. Det minst ena kugghjulet 70, 82 kan vara tilloch frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln 18.

Enligt fig. 3 har de tredje och fjarde kopplingsenheterna 59 och 61 har uteslutits. Enligt detta utforande av uppfinningen blir det anda blir mojligt att framfora fordonet i ett antal drifttillstand och körfall. Som ett exempel skall vaxlingen fran en vaxel till en annan vaxel beskrivas. Komponenter visade i fig. 2 och fig. 3 anvand 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 planethjulshallaren 51 frail varandra. Vid denna vaxel drivs den forsta huvudaxeln 34 av for- branningsmotorns 4 utgaende axel 97 samt vid behov av den forsta elektriska maskinen 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 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 kugg- hjulet 92 driver i sin tur vaxelladans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxelladans 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 537 896 det andra kugghjulet 70 hos det andra vaxelparet 66 är tillkopplat sidoaxeln 18 medelst det andra kopplingselementet 86. Framdrivningsmomentet sker vidare genom det femte vaxelparet 21 och slutligen till den utgaende axeln 20.

For att bringa det forsta kugghjulet 64 ur i ingrepp med sidoaxeln 18, sa att den fjarde vaxeln urkopplas styrs forst forbranningsmotorn 4 och den forsta elektriska maskinen 14, sa att det forsta kugghjulet 64 bringas till ett momentlost tillstand i forhallande till sidoaxeln 18. Nar ett momentlost tillstand 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 den utgaende axeln 20.

Darefter styrs forbranningsmotorn 4 och den forsta elektriska maskinen 14, sa att framdriv- ningsmomentet sker via den forsta huvudaxeln 34 och genom kopplingsmekanismen 96 och vidare till den utgaende axeln 20. Genom att minska momentet fran den andra elektriska maskinen 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, sá det femte kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 21 frikopplas sidoaxeln 18.

Darefter synkroniseras, med hjalp av den andra elektriska maskinen 16, varvtalet hos sidoaxeln 18 med varvtalet hos det tredje kugghjulet 76, varefter det tredje kopplingselementet 88 styrs sà att det sammankopplar det tredje kugghjulet 76 med den sidoaxeln 18. Nar denna sammankoppling utforts kan framdrivningsmomentet delas mellan forbranningsmotorn 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 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.

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 26 537 896 direkt fran sidoaxeln 18. Vridmoment kan ocksa uttagas parallellt fran tva eller alla tre axlarna 18, 34, 36 samtidigt.

Nedan beskrivs utforingsformer for att starta forbranningsmotorn 4. De tredje och fjarde kopplingsenheterna 59 och 61 har uteslutits, eftersom de inte behovs for forfarandet for att starta forbranningsmotorn 4.

For att starta forbranningsmotorn 4 frikopplas den forsta planetvaxelns 14 forsta solhjul 26 och den forsta planethjulshallaren 50 frail varandra med den forsta kopplingsenheten 56.

Aven den andra planetvaxelns 12 andra solhjul 32 och den andra planethjulshallaren 51 fri- kopplas fran varandra med den andra kopplingsenheten 58. I anslutning forhindras de forsta och andra vaxelparen 60, 66 att rotera. Detta astadkoms genom att det forsta kugghjulet 64 tillkopplas sidoaxeln 18 medelst det forsta kopplingselementet 84 och att det andra kugghjulet 70 tillkopplas sidoaxeln 18, medelst det andra kopplingselementet 86. De tredje och fjarde kopplingselementen 88, 90 for de tredje och fjärde vaxelparen är frankopplade, sa att de tredje och fjarde kugghjulen är frikopplade fran sidoaxeln 18. Det femte kopplingselementet 93 tillkopplat, sa att det femte kugghjulet 92 är last pa sidoaxeln 18.

Enligt en forsta utforingsform forhindras den utgaende axeln 20 att rotera med en bromsan- ordning 7 for fordonets 1 drivhjul 6, sà att fordonet 1 blir stillasta.ende. Darmed är den utga.- ende axeln 20 forhindrad att rotera. Kopplingsmekanismen 96 är oppen. For att starta forbranningsmotorn 4 aktiveras den forsta elektriska maskinen 14 och/eller den andra elektriska maskinen 16 genom att energi tillfors 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, och sa att den forsta elektriska maskinen 14 roterar i den riktning som forbranningsmo- torns 4 utgaende axel 97 roterar nar forbranningsmotorn 4 är aktiverad.

Enligt en andra utforingsform forhindras den utga.ende axeln 20 att rotera genom att det femte vaxelparet 21 forhindras att rotera. Detta astadkoms genom att kopplingsmekanismen 96 stangs, sa att den forsta planetvaxeln 10 via den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln forbinds med varandra. Det femte kopplingselementet 93 tillkopplat, sa att det femte kugghjulet 92 dr last pa sidoaxeln 18. For att starta forbranningsmotorn 4 aktiveras den forsta elektriska maskinen 14 och/eller den andra elektriska maskinen 16 genom att energi tillfors den forsta och andra elektriska maskinen 14, 16 sa att den forsta elektriska maskinen 14 rote- 27 537 896 rar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen 16, och sa att den forsta elektriska maskinen 14 roterar i den riktning som forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 roterar nar forbranningsmotorn 4 är aktiverad.

Som beskrivs ovan uttages vridmoment frail vaxelladan 2 frail den utgaende axeln 20. Det är ocksa mojligt att uttaga vridmoment direkt fran den forsta eller andra huvudaxeln 34, 36 eller direkt fr5n sidoaxeln 18. Vridmoment kan ocksa uttagas parallellt frail tva eller alla tre axlarna 18, 34, 36 samtidigt.

Fig. 4 visar ett flodesschema avseende ett forfarande for att starta forbranningsmotorn i en hybriddrivlina 3, innefattande en vaxellada 2 med en ingaende axel 8 och en utgaende axel 20; en forsta planetvaxel 10, som är kopplad till den ingaende axeln 8; en andra planetvaxel 12, som 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 anslutet vaxelpar Gl, 60, 72; och atminstone ett med den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar G2, 66, 78.

Forfarandet innefattar stegen: a) frikoppla den forsta planetvaxelns 10 roterbara komponenter 26, 50 fran varandra, frikoppla den andra planetvaxelns 12 roterbara komponenter 32, 51 fran varandra, forhindra rotation av det atminstone ena med den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet G 1, 60, 72; och det atminstone ena med den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet G2, 66, 78, d) forhindra rotation av den utgaende axeln 20, och e) aktivera den forsta elektriska maskinen 14 och/eller den andra elektriska maskinen 16, sâ att forbranningsmotorn 4 startar.

Foretradesvis frikopplas i steg a), med en forsta kopplingsenhet 56, ett hos den forsta planet- vaxeln 10 anordnat forsta solhjul 26 och en forsta planethjulshallare 50 fran varandra; och att i steg b) med en andra kopplingsenhet 58 frikoppla ett hos den andra planetvaxeln 12 anordnat andra solhjul 32 och en andra planethjulshallare 51 fran varandra. 28 537 896 Foretradesvis innefattar det atminstone ena med den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 dels ett i ingrepp med varandra forsta kugghjulsdrev 62 och ett forsta kugghjul 64, vilket forsta kugghjulsdrev 62 är fast anordnat med den forsta planetvaxeln 10 och vilket forsta kugghjul 64 är till- och frankopplingsbart anordnat pa en sidoaxel 18; dels 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 c) det forsta eller det tredje kugghjulet64, 76, tillkopplas sidoaxeln 18, sa att det forsta eller det tredje kugghjulet 64, 76 är forhindrat att rotera.

Foretradesvis innefattar det atminstone ena med den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 dels 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 en sidoaxel 18; dels 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 c) det andra eller det fjarde kugghjulet 70, 82, tillkopplas sidoaxeln 18, sa att det andra eller det fjarde kugghjulet 70, 82 är forhindrat att rotera.

I steget d) forhindras foretradesvis den utgaende axeln 20 att rotera med en bromsanordning 7 for drivhjul 6 hos ett fordon 1, till vilka drivhjul 6 den utgaende axeln 20 är kopplad.

Alternativt eller i kombination forhindras i steget d), den utgaende axeln 20 att rotera medelst en mellan en sidoaxel 18 och den utgaende axeln anordnat femte vaxelpar 21.

Foretradesvis forhindras, i steget d), den utgaende axeln 20 att rotera via atminstone ett med en sidoaxel 18 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar G3, 21.

Foretradesvis innefattar det atminstone ena med en sidoaxel 18 och den utgaende axeln anslutna vaxelparet 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 d) det femte 92 kugghjulet tillkopplas sidoaxeln 18. 29 537 896 Foretradesvis är en kopplingsmekanism 96 anordnad mellan den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20, och att i steget d) fastlases kopplingsmekanismen 96 sa att den forsta planetvaxeln 10 är forbunden med den utga.ende axeln 20.

I steget e) aktiveras foretradesvis 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.

Enligt uppfinningen tillhandahalles ett i styrenheten 48 och/eller datorn 53 lagrat datorprogram P, som kan innefatta rutiner for att starta forbranningsmotom 4 enligt foreliggande upp- finning.

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 ocksa 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.

Claims

537 896 P41Ditkr.pi.y.

1. FOrfarande for att starta en forbrdnningsmotor (4) i en hybriddrivlina (3), innefattande en vaxellada (2) tried en ingaende axel (8) och en utgaende axel (20); en forsta planetvaxel (10), som är kopplad till den ingaende axeln (8) och en fOrsta -huvudaxel (34); en andra planetvdxel (12), som dr kopplad till den fOrsta planetvaxeln (10) och en andra huvudaxel (36); en forsta elektrisk rnaskin (14), sorn är kopplad till den fOrsta planetvaxeln (10); en andra etektrisk ma-skin (16), som ãr kopplad till den andra. planetvaxeln (12); atminstone ett med den forsta huvudaxeln (34), och darmed den fOrsta planetviixeln (10) och den utgaende axel.n (20) anslutet vaxelpar (G1, 60, 72); atininstone ett med den andra huvudaxeln (36), och armed den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln. (20) anslutet ytterligare vaxelpar (G2, 66, 78), atminstone ett med en sidoaxel (18) och den utgaende axeln (20) anslutet avslutande vaxelpar (G3, 21), varvid forbrannin.gsmotorn (4) är forbunden 'med en hos den forsta planetvaxeln (10) anordnad Forsta planethjulshallare (50) via den ingdende axeln (8) och -varvid den andra huvudaxeln (36) dr forbunden med en hos den andra planetvdxeln (12) anordnad planethjulshallare (51), varvid ndmnda vaxelpar (G1, 60, 72) och namnda ytterligare vaxelpar (G2, 66, 78) är anstutna till utgaende axeln (20) via sidoaxeln (18) och nthnnda avslutande vdxelpar ((13, 21), kannetecknat av stegen: a) frikoppla den fOrsta planetvaxelns (10) roterbara komponenter (26, 50) fran -varandra, b) 'fiikoppla den andra planetvaxelns (12) roterbara komponenter (32, 51) fran varandra, e) ftirhindra rotation av namnda atminstone ena med den fOrsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutna vdxelpar (G1, 60, 72); mit narnnda atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutna ytterligare vaxelpar (G2, 66, 78), d) fdrhindra rotation av den utgaende axeln (20), och e) aktivera den fOrsta elektriska maskinen (14) och/eller den andra elektriska maskinen (16), sd att forbranningsmotorn (4) startar.

2. Forfarande enligt Icrav.• 1, kanneteelutat av att i steg a) Tried en fOrsta kopplingsenhet (56) frikoppla ett hos den fersta planetvaxeln (10) anordnat forsta solhjul (26) och den fOrsta pla- nethjulshallaren (50) fi-an varandra; och att i steg b) med en andra kopplingsenhet (58) frikoppla ett hos den andra planetvdxeln (12) a.nordnat andra solhjul (32) och den andra planethjulshallaren (51) &An varandra. 31 537 896

3. Forfarande enligt krav 2, kanneteeknat av att forbranningsmotorn (4) iir forbunden med den forsta planethiulshallaren (50), som är forbunden med det andra soffijulet (32).

4. FOrfarande enligt nagot av foreghende krav-, kanneteeknat av att det atminstone ena med den fOrsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutna vaxelparet (G1., 60, 72) dels innefattar ett i ingrepp med varandra forsta kugghjulsdrev (62) och ett forsta kugghjul (64), vilket forsta kugghjulsdrev (62) är fast anordnat med den forsta planetvaxeln (10) och vilket fersta kugghjul (64) är till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln (18); dels innefattar ett i ingepp 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 steget c) det forsta eller det tredje kugghjulet (64, 76), tillkopplas sidoaxeln (18), sa att det forsta eller det tredje kugghjulet (64, 76) är ferhindrat att rotera..

5. :Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kanneteeknat av att det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) dels innefattar 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); dels innefattar ett i ingrepp med varandra fjarde kugghjulsdrev (80) och ett tjarde kugghjul (82), vilket tjarde kugghjulsdrev (80) ar fast anordnat med den andra planetvaxeln (12) och vilket tjarde kugghjul (82) ãr till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln (18), varvid steget c) det andra eller det fjarde kugghjulet (70, 82), tillkopplas sidoaxeln (1S), sá att det andra eller det tjarde kugghjulet (70, 82) är forhindrat att rotera.

6. Forfarande enligt nagot av ffiregaende krav, karmeteeknat av att i steget d) forhindras den utgaende axeln (20) att rotera med en bromsanordning (7) for drivhjul (6) hos ett fordon (1), till vilka drivhjul (6) den utgaende axeln (20) är kopplad.

7. FOrfarande enligt nagot av fbregaende krav, kannetecknat av att i steget d) fOrhindras den utgaende axeln (20) att rotera via atminstone det med sidoaxeln (18) och den utgaende axeln (20) anslutna vaxelparet (G3, 21). 32 537 896

8. 1Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att det atminstone ena med en sidoaxel (18) och den utgaende axeln (20) anslutna vaxelparet (03, 21) innefattar ett i ingrepp med varandra femte och sjatte kugghjul (92; 94), vilket feinte kugghjul (92) dr till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln (18) medelst ett femte kopplingselement (93), och det sjatte kugghjulet (94) är anordnat pa utgaende axeln (20), varvid i steget d) det •feinte (92) kugghjulet tillkopplas sidoaxeln (18).

9. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att en kopplingsmekanism (96), dr anordnad mellan den forsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20), och att steget d) fastlases kopplingsmekanismen (96) sa att den forsta planetvaxeln (10) Ar forbunden med den utgaende axeln (20).

10. Forfarande enligt nagot av feregaende krav, kiinnetecluiat av att i steget c) aktiveras den forsta och andra elektriska maskinen (14, 16) ad att den forsta elektriska maskinen (14) roterar i motsatt riktning till den andra elektriska maskinen (16).

11. , Fordon (1) innefattande en hybriddrivlina (3), innefattande en vaxellada (2) med en ingãende axel (8) och en utgaende axel (20); en forsta planetvaxel (10), som Ar kopplad till den ingdende axeln (8) och en •Fersta huvudaxel (34); en andra planetvaxel (12), som dr kopplad till den fOrsta planetvaxeln (10) och en andra huvudaxel (36); en forsta elektrisk inaskin (14), som dr kopplad till den forsta planetvaxeln (10); en andra elektrisk maskin (16), som Ar kopplad till den andra.planetvaxeln (12); atminstone ett med den forsta huvudaxeln (34), och armed den forsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (01, 60, 72); atminstone ett med den andra huvudaxeln (36), och (farmed den andra planetvaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutet ytterligare vaxelpar (G2, 66, 78), atminstone ett med en si- doaxel (18) och den utgaende axeln (20) anslutet a:vslutande vdxelpar (03, 21), varvid farbranningsmotorn (4) dr fOrbunden med, en hos den fersta planetvaxeln (10) anordnad forsta planethjulshallare (50) via den ingaende axeln (8) och varvid den andra huvudaxeln (36) ar forbunden med en hos den andra planetvaxein (12) anordnad planethjulshallare (51), varvid namnda vaxelpar (01, 60, 72) och namnda ytterligare vaxelpar (G2, 66, 78) ar anslutna till titgaende axeln (20) via sidoaxeln (18) och namnda av-slutande vdxelpar (G3, 21), varvid hybriddrivlinan (3) innefattar en elektronisk styrenhet (48) anordnad aft styra start av forbranningsmotorn enligt forfarandet i nagot av haven 1- 10. 33 537 896

12. .Datorprogram (P) for att starta en forbranningsmotor (4), 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 1- 10.

13. Datorprogramprodukt irmefattande en programkod lagrad pa ett, av en dator lasbart, medium for att -utfora fOrfarandestegen enligt nagot av patentkraven 1-10, nar namnda programkod kors pa en elektronisk styrenhet (48) eller en annan dator (53) ansluten till den elektroniska styrenheten (48). 34 537 896 1/4 o) --' ('1 537 896 2/4 CV 1--- oo 7r 0 C \I I ] ry [ I N. co 1-11 oo (i)CO ri N. CY)1 7r co co 1-1 .7j. CV (Y)CO 0 1-1 CO ----- I oo0'-\. co (oco 1– II is)

14. c \I oo o I Lo CY) (Y) , 60, 72, G17 3 12 16 I2 I-- 8 58 326 51IE2 r-1 ( 3432 03al co -P•-.I op CD C) I I 97102 26 2 14 8 22 - 1 56 2 21, G3 66, 78, G2 96 537 896 4/4 a H IH- IH IH Nlf IH o