SE538187C2

SE538187C2 - Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod

Info

Publication number: SE538187C2
Application number: SE1450321A
Authority: SE
Inventors: Mathias Björkman; Niklas Pettersson; Johan Lindström; Mikael Bergquist
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2016-03-29
Also published as: KR101828978B1; RU2016140131A; EP3119632A4; US11198427B2; WO2015142255A1; BR112016018919A2; RU2655233C2; BR112016018919B1; US20170015305A1; EP3119632A1; KR20160132480A; SE1450321A1; EP3119632B1

Abstract

Sammandrag Foreliggande uppfinning avser ett forfarande for att styra en hybriddrivlina (3), innefattande en forbranningsmotor (4); en vaxellada (2) med en ingdende axel (8) och en utgaende axel (20); en forsta planetvaxel (10), som är kopplad till den inghende axeln (8); en andra planetvaxel (12), som ar kopplad till den fOrsta planetvaxeln (10); en fOrsta elektrisk maskin (14), som är kopplad till den forsta planetvaxeln (10); en andra elektrisk maskin (16), som är kopplad till den andra planetvaxeln (12); atminstone ett med den forsta planetvaxeln (10) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G1, 60, 72); och atminstone ett med den andra planet- vaxeln (12) och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G2, 66, 78), varvid forbranningsmotorn (4) är forbunden med vaxelladans (2) ingdende axel (8). Forfarande innefattar stegen att: tillse att tva roterbara komponenter (22, 26. 50) hos den forsta planetvaxeln (10) hr sam15 mankopplade med varandra; tillse att samtliga roterbara komponenter (28, 32, 51) hos den andra planetvaxeln (12) hr frikopplade fran varandra: tillse att en vaxel hr ilagd motsvarande det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78); d) tillse att det atminstone ena med den fOrsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) hr frikopplat; styra den andra elektriska maskinen (16), sa att ett onskat moment (TD„) astadkommes hos den utgaende axeln (20); styra fOrbranningsmotorn (4) till onskat varvtal (nice); och g) styra den forsta elektriska maskinen (14), sa att en onskad sammanlagd effektforbnikning (PEm) for den forsta och den andra elektriska maskinen (14; 16) astadkommes. Uppfinningen avser ocksa ett datorprogram (P) for att styra en hybriddrivlina (3) samt en datorprogramprodukt innefattande programkod for en elektronisk styrenhet (48) eller annan da- tor (53) for att implementera forfarandet enligt uppfinningen.

Description

Forfarande for att styra en hybriddrivlina, fordon med en sadan hybriddrivlina, datorprogram for att styra en sadan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod.

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

Hybridfordon kan drivas av en primal- motor, som kan vara en forbranningsmotor och en se- kundar motor, som kan vara en elektrisk maskin. Den elektriska maskinen är utrustad med atminstone ett energilager, sasom ett elektrokemiskt energilager for lagring av elektrisk energi och reglerutrustning for att reglera flodet av elektrisk energi mellan energilagret och den elektriska maskinen. Den elektriska maskinen kan darned 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 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 driftstillfallen 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.

Beroende pa den till planetvaxeln anslutna vaxelladans utformning kan ett momentavbrott mellan vaxelstegen undvikas. Ofta kravs dock separata och komplicerade anordningar i vaxelladan for att eliminera eller minska momentavbrottet, sa att en kansla av steglos vaxling erhal- les.

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 for- branningsmotorn och den elektriska maskinen till vaxelladan och vidare till fordonets driv- hjul. Eftersom bade forbranningsmotorn och den elektriska maskinen är sammankopplade med planetvaxeln kommer det storsta mojliga momentet som levereras av forbranningsmotorn och elmaskinen att begransas av nagon av dessa drivenheter, vars hogsta moment 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 forbranningsmotorn inte kan overfora sitt hogsta vridmoment till vaxelladan och vidare till fordonets drivhjul. Darmed är det hogsta overforbara momentet till vaxelladan begransat av den elektriska maskinens styrka. Detta framgar aven av den sa kallade planetekvationen.

Att utnyttja en konventionell koppling som frikopplar vaxelladans ingaende axel fran forbranningsmotorn under vaxlingsprocesser i vaxelladan innebar nackdelar, sasom uppvarmning av kopplingens lameller, vilket resulterar i ett slitage av kopplingslamellema och aven en 2 okad bransleforbrukning. En konventionell kopplingsmekanism är dessutom relativt tung och kostsam. Den upptar aven ett relativt stort utrymme i fordonet.

I ett fordon är det tillgangliga utrymmet for drivanordningen ofta begransat. Om drivanord- ningen 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 ingâ stalls annu stone krav pa att de hos drivanordningen ingaende komponentema har en kompakt konstruktion. Samtidigt maste de i drivanordningen ingdende 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. Darmed okar antal ingaende komponenter i vaxelladan, som ocksa maste dimensioneras for att kunna uppta stora hailer och moment som uppkommer i sadana tunga fordon. Detta resul- terar i att vaxelladans storlek och vikt okar.

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

Vid regenerativ bromsning omvandlas rorelseenergi till elektrisk energi, som lagras i ett energilager, sasom ackumulatorer. En faktor som inverkar pa energilagrets livslangd dr 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 och for vissa typer av forbranningsmotorer kan det vara fordelaktigt att styra forbranningsmotorns varvtal oberoende av fordonets hastighet. Exempelvis kan det vara fordelaktigt for forbranningsmotorer, som har stor skillnad i verkningsgrad beroende pa driftspunkt. Vidare kan det vara fordelaktigt i de fall forbranningsmotorn innefattar ett avgasefterbehandlingssystem, som vid vissa varvtal och moment hos forbranningsmotorn fungerar mindre 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- 3 andra. Planethjulshallarna hos varje planetvaxel är kopplade till ett antal vaxelpar, pa sa 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.

Dokumentet US-A1-20050227803 visar en fordonstransmission med tva elmaskiner, som är kopplade till respektive solhjul hos tva planetvaxlar. Planetvaxlarna har en gemensam planethjulshallare, som är kopplad till transmissionens ingaende 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 bada planetvaxlarna samverkar ocksà med varandra via en kugghjulstransmission.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Trots kanda losningar pa omradet finns ett behov av att vidareutveckla ett forfarande for att styra en hybriddrivlina, for att kunna astadkomma ett gynnsamt varvtal hos forbranningsmo- torn oberoende av drivlinans varvtal.

Syftet med uppfinningen är att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt forfarande for att styra en hybriddrivlina, som astadkommer ett onskat drivande moment hos drivlinan.

Annu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahalla ett nytt och fordelaktigt forfarande for att styra en hybriddrivlina, som mojliggor styrning av en forbranningsmotors varvtal, oberoende av hybriddrivlinans varvtal.

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

Dessa syften uppnas med det i inledningen angivna forfarandet, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del. 4 Dessa syften uppnas aven med det i inledningen angivna fordonet, vilket kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 10 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med datorprogrammet for att styra hybriddrivlinan, vilket kanne- tecknas av de sardrag som anges i patentkravets 11 kannetecknande del.

Dessa syften uppnas aven med datorprogramprodukten for att styra hybriddrivlinan, vilken kannetecknas av de sardrag som anges i patentkravets 12 kannetecknande del.

Med forfarandet enligt uppfinningen erhalls ett effektivt och tillforlitligt forfarande for styr- ning av en hybriddrivlina innefattande en forbranningsmotor; en vaxellada med en ingaende axel och en utgaende axel; en forsta planetvaxel, som är kopplad till den ingaende axeln; en andra planetvaxel, som är kopplad till den forsta planetvaxeln; en forsta elektrisk maskin, som är kopplad till den forsta planetvaxeln; en andra elektrisk maskin, som är kopplad till den andra planetvaxeln; atminstone ett med den forsta planetvaxeln och den utgaende axeln anslu- tet vaxelpar; och atminstone ett med den andra planetvaxeln och den utgaende axeln anslutet vaxelpar, varvid forbranningsmotorn är forbunden med vaxelladans ingaende axel. Genom att tillse att tva roterbara komponenter hos den forsta planetvaxeln ar sammankopplade med varandra; tillse att samtliga roterbara komponenter hos den andra planetvaxeln är frikopplade fran varandra; tillse att en vaxel ar ilagd motsvarande det kminstone ena med den andra pla- netvaxeln anslutna vaxelparet; tillse att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln anslutna vaxelparet är frikopplat; styra den andra elektriska maskinen, sa att ett onskat moment astadkommes hos den utgaende axeln; styra forbranningsmotorn till ett onskat varvtal; och att styra den forsta elektriska maskinen, sà att en onskad sammanlagd effektforbrukning for den forsta och den andra elektriska maskinen astadkommes, kan ett optimalt varvtal hos forbran- ning smotorns 5.stadkommas samtidigt som ett onskat moment hos den utgaende axeln 5.stadkommes och en onskad elektrisk effekt i energilagret astadkommes. Darmed kan forbranningsmotorns varvtal styras och optimeras oberoende av hybriddrivlinans varvtal.

En forsta och andra kopplingsenhet är anordnad mellan planethjulshallare och solhjul hos respektive planetvaxel. Kopplingsenheterna har till uppgift att fastlasa respektive planethjulshallare med solhjulet. Nar planethjulshallaren och solhjulet är forbundna med varandra kommer kraften frail 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 moment istdllet 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 foretrddesvis en ringformad hylsa, som forskjuts axiellt mellan ett till- och fiankopplat ldge. Hylsan omsluter vdsentligen koncentriskt vbxelladans 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.

I det fallet att tva roterbara komponenter hos den forsta planetvdxeln ej är sammankopplade, styrs foretradesvis forbranningsmotorn, sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan en hos den forsta planetvdxeln anordnad forsta planethjulshallare och ett forsta solhjul, varvid den forsta kopplingsenheten forskjuts, sa att den forsta planethjulshallaren och det forsta solhjulet sammankopplas.

I det fallet att samtliga roterbara komponenter hos den andra planetvdxeln ej frikopplade, styrs foretradesvis den forsta och/eller den andra elektriska maskinen, s5. att momentbalans astadkommes i den andra planetvdxeln, varefter den andra kopplingsenheten forskjuts sà att en hos den andra planetvdxeln anordnad andra planethjulshallare och ett andra solhjul frikopplas fran varandra.

Med momentbalans avses ett tillstand da ett vridmoment verkar pa ett hos planetvdxeln an- ordnat ringhjul, motsvarande produkten av momentet som verkar pa planetvdxelns planet- hjulshallare och planetvdxelns utvdxlingsforhallande samtidigt som ett vridmoment verkar pa planetvdxelns 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 racier. Ddrmed kan kopplingsenheten pa ett enkelt satt forskjutas och planetvdxelns inghende delar frikopplas. 6 I det fallet att en vaxel motsvarande det atminstone ena med den andra planetvaxeln anslutna vaxelparet inte är ilagd, styrs foretradesvis den andra elektriska maskinen, sà att ett synkront varvtal astadkommes mellan det med den andra planetvaxeln anslutna vaxelparet och en med den utgaende axeln ansluten sidoaxel, varefter ett kopplingselement forskjuts, s5. att det med den fOrsta planetvaxeln anslutna vaxelparet och sidoaxeln sammankopplas.

I det fallet att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln anslutna vaxelparet inte är fri- kopplat, styrs foretradesvis den forsta elektriska maskinen, sa att ett momentlost tillstand astadkommes mellan det med den forsta planetvaxeln anslutna vaxelparet och en med den utgaende axeln ansluten sidoaxel, varefter ett kopplingselement forskjuts, sa att det med den forsta planetvaxeln anslutna vaxelparet och sidoaxeln frikopplas fran varandra.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar det atminstone ena med den forsta planetvaxeln anslutna vaxelparet respektive det atminstone ena med den andra planetvaxeln anslut- na vaxelparet ett i ingrepp med varandra kugghjulsdrev och kugghjul, vilket kugghjulsdrev är fast anordnat med den forsta planetvaxeln respektive den andra planetvaxeln och vilket kugghjul dr till- och frankopplingsbart anordnat pa sidoaxeln. Vid ilaggning av vaxel sammankopplas saledes kugghjulet med sidoaxeln. Alternativt kan de hos vaxelparen forkommande kugghjulsdreven anordnas las- och frikopplingsbara pa en med den forsta planetvaxeln for- bunden forsta huvudaxel eller pa en med den andra planetvaxeln forbunden andra huvudaxel.

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

Enligt en utforingsform bestams det onskade varvtalet hos forbranningsmotorn baserat pa en erforderlig effekt fran forbranningsmotorn. Eftersom forbranningsmotorns effekt är produkten av dess moment och varvtal kan varvtalet erhallas med ett bestamt varde pa effekten.

Enligt en utforingsform utfors styrningen av den andra elektriska maskinen, sa att ett onskat moment astadkommes hos den utgaende axeln, styrningen av forbranningsmotorn till ett onskat varvtal och styrningen av den forsta elektriska maskinen, sa att en av den forsta och den andra elektriska maskinen onskad sammanlagd effektforbrukning astadkommes, parallellt. 7 Enligt en utforingsform faststalls den av den forsta och den andra elektriska maskinen onskade sammanlagda effektforbrukningen baserat pa onskad strom in eller ut ur ett energilager och ovriga till energilagret anslutna lasters stromforbrukning.

Det onskade momentet pa den utgaende axeln hos hybriddrivlinan astadkommes medelst den andra elektriska maskinen. Hybriddrivlinans drivande effekt är produkten av momentet pa den utgaende axeln och den utgaende axelns varvtal. Den forsta och den andra elektriska maskinens mekaniska effekt erhalles som summan av produkten av deras respektive moment och varvtal. Den sammanlagda elektriska effektforbrukningen är lika med summan av den meka- niska effekten och forluster i den forsta elektriska maskinen och den andra elektiska maski- nen. Den forsta och den andra elektriska maskinens sammanlagda elektriska effektforbrukning är densamma som effekten hos energilagret da inga ovriga laster anslutna till energilagret utnyttjar energilagret. Forbranningsmotorns effekt erhalles som produkten av forbranningsmotorns moment och varvtal. Forbranningsmotorns effekt kan ocksa erhallas genom summan av hybriddrivlinans effekt och den forsta och den andra elektriska maskinens effekt- forbrukning Enligt en utforingsform astadkommes det onskade moment hos den utgaende axeln via ett femte vaxelpar. Det femte vaxelparet är lampligen anordnat mellan den utgaende axeln och sidoaxeln. Pa sà satt kan vridmoment overforas fran sidoaxeln for att uttagas frail den utgaen- de axeln. Alternativt kan vridmomentet uttagas direkt fran den forsta eller den andra huvudaxeln eller direkt fran sidoaxeln. Vridmoment kan ocksa uttagas parallellt frail tva eller alla tre av axlarna samtidigt De elektriska maskinerna, som är kopplade till planetvaxlarna kan generera strain och/eller tillfora moment beroende pa onskat drifttillstand. De elektriska maskinerna kan ocksa under vissa driftstillfallen forse varandra med strom.

Den forsta planethjulshallaren hos den forsta planetvaxeln är foretradesvis forbunden med det andra solhjulet hos den andra planetvaxeln, det forsta solhjulet hos den forsta planetvaxeln är foretradesvis forbundet med den forsta huvudaxeln och den andra planethjulshallaren hos den andra planetvaxeln är foretradevis forbunden med den andra huvudaxeln. Pa sa satt erhalles en transmission som vaxlar utan momentavbrott. 8 Med vaxelladan enligt uppfinningen kan konventionella slirkopplingar mellan forbranningsmotorn och vaxelladan undvikas.

En lasmekanism är anordnad for att fast forbinda forbranningsmotorns utgaende axel med vaxelladans hus. Darmed kommer ocksa den forsta planethjulshallaren fastlasas med vaxelladshuset. Genom att medelst lasmekanismen fastlasa forbranningsmotorns utgaende axel och den forsta planethjulshallaren med vaxelladans hus blir vaxella.dan och darmed fordonet anpassat for elektrisk drift av de elektriska maskinerna. De elektriska maskinerna avger saledes ett vridmoment till vaxelladans utgaende axel. Alternativt kan en kopplingsanordning vara andordnad mellan forbranningsmotorns utgaende axel och vaxelladans ingaende axel, varvid forbranningsmotorn kan frikopplas genom att oppna kopplingsanordningen och pa sà sat blir vaxelladan och darmed fordonet anpassat for elektrisk drift av de elektriska maskinerna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom ett exempel foredragna utforingsformer av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka: Fig. 1visar schematiskt ett fordon i en sidovy med en hybriddrivlina, som styrs enligt foreliggande uppfinning, Fig. 2visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina, som styrs 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. 9 DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av ett fordon 1, som innefattar en vaxellada 2 och en for- branningsmotor 4, som ingar i en hybriddrivlina 3. Forbranningsmotorn 4 ar kopplad till vaxellidan 2 och vaxell5dan 2 ar vidare kopplad till fordonets 1 drivhjul 6 via en kardanaxel 9. Drivhjulen 6 är forsedda med bromsanordningar 7 for att bromsa fordonet 1.

Fig. 2 visar en schematisk sidovy av en hybriddrivlina 3 med en vaxellada 2, som innefattar en ingaende axel 8, en forsta och andra planetvaxel 10 resp. 12, en forsta och andra elektrisk maskin 14 resp. 16, en sidoaxel 18 och en utgaende axel 20. Den forsta planetvaxeln 10 har ett forsta ringhjul 22 med vilket en forsta rotor 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 är 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 ar forbunden. Den andra planetvaxeln 12 har ett andra solhjul 32. De forsta och andra solhjulen 26 resp. 32 är koaxiellt anordnade, vilket enligt det visade utforandet medfor att en pa det forsta solhjulet 26 anordnad forsta huvudaxel 34 stracker sig inuti en pa det andra 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 ar forsedd med en andra stator 44, som ar 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 batten, 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 ar kopplad till energilagret 46 och styr stromtillforseln till de elektriska maskinerna 14 resp. 16.

Foretradesvis ar energilagret 46 kopplat till de elektriska maskinerna 14 resp. 16 via en omkopplare 49, som ar ansluten till styrenheten 48. Vid vissa drifttillfallen kan de elektriska maskinerna 14 resp. 16 ocksa driva varandra. Elektrisk energi leds da fran den ena elektriska maskinen14, 16 till den andra elektriska maskinen 14, 16 via den till de elektriska maskinerna 14, 16 anslutna omkopplaren 49. Darmed är det mojligt att astadkomma en effektbalans mellan de elektriska maskinerna 14, 16. En annan dator 53 kan ocksa vara ansluten till styrenheten 48 och 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 planethjulshallare 51, pa vilken en andra uppsattning planethjul 54 ar lagrade. Den forsta uppsattningen planethjul 52 samverkar med det forsta ringhjulet 22 och det forsta solhjulet 26. Den andra uppsattningen planethjul 54 samverkar med det andra ringhjulet 28 och det andra solhjulet 32. Vaxelladans 2 inga.ende axel 8 är 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, sh 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 planet- hjulshallaren 51. Genom att ansatta den andra kopplingsenheten 58, sá 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 11 solhjulet 28 och den andra planethjulshallaren 51. Det är dock mojligt att anordna en ytterligare eller altemativ kopplingsenhet (inte visad) mellan det forsta ringhjulet 22 och den forsta planethjulshallaren 50, samt dven 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 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 är i ingrepp med varandra. Ett andra vdxelpar 66 är anordnat mellan den andra planetvdxeln 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 vaxelpar 72 är anordnat mellan den forsta planetvdxeln 10 och den utgaende axeln 20. Det tredje vaxelparet 72 innefattar ett tredje kugghjulsdrev 74 och ett tredje kugghjul 76, vilka är ingrepp med varandra. Ett fjarde vdxelpar 78 är anordnat mellan den andra planetvdxeln 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 är fast forbundna med den forsta huvudaxeln 34, sà att de inte kan rotera i forhallande till den forsta huvudaxeln 34. Pa den andra huvudax- eln 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 12 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18 utformade splinesforsedda partier, som samverkar med femte och sjatte kopplingshylsor 83, 85, vilka ingriper mekaniskt med de splinesforsedda partierna hos respektive forsta till fjarde kugghjul 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18. De forsta och tredje kopplingselementen 84, 88 är foretrddesvis forsedda med en gemensam kopplings- hylsa 83 och de andra och fjarde kopplingselementen 86, 90 är foretrddesvis forsedda med en gemensam kopplingsbylsa 85. I det frikopplade ldget kan en relativ rotation forekomma mellan kugghjulen 64, 70, 76 resp. 82 och sidoaxeln 18. Kopplingselementen 84, 86, 88 resp. 90 kan ocksa utgoras av friktionskopplingar. pa sidoaxeln 18 är ocksa ett femte kugghjul 92 anordnat, vilket ingriper med ett sjatte kugghjul 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20.

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

Genom att frikoppla det med sidoaxeln 18 frankopplingsbart anordnade femte kugghjulet 92, blir det mojligt att overfora vridmoment fran den andra planetvdxeln 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 vdx- elsteg, ddr moment fran den ena planetvaxeln 10, 12 kan overforas till sidoaxeln 18 och vidare frail sidoaxeln 18 till den med den andra planetvaxeln 10, 12 anslutna huvudaxeln 34, 36 for att slutligen overfora moment till vaxelladans 2 utga.ende axel 20. Detta forutsatter dock att en mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 anordnad kopplingsmeka- nism 96 är tillkopplad, vilket skall beskrivas nal-mare nedan.

Det femte kugghjulet 92 kan fastlasas och frikopplas pa sidoaxeln 18 med hjdlp 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 kopp- lingshylsa 87, vilken ingriper mekaniskt med de splinesforsedda partierna hos det femte kugghjulet 92 och sidoaxeln 18. I det frikopplade ldget kan en relativ rotation forekomma mellan det femte kugghjulet 92 och sidoaxeln 18. Det femte kopplingselementet 93 kan ocksa utgoras av friktionskopplingar. 13 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 forsta huvudaxeln 34 sammankopplas med vaxelladans 2 utgaende axel 20 via en kopplingsme- kanism 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 huvudaxeln 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 sidoax- eln 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.

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 samma varvtal som vaxelladans 2 ingdende 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. Al- ternativt kan den elektriska maskinen 14 resp. 16 ge ett momenttillskott for att pa sa salt oka 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.

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 yt- terligare forstarka effekten av inbromsning kan forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 fastlasas och darmed forhindras att rotera. Darmed kommer enbart den ena eller de bada elektriska maskinema 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 14 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 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 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 andama 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.

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

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

I det foljande skall en uppvaxling fran en forsta till en sjunde vaxel beskrivas nar vaxelladan 2 är anordnad i ett fordon 1 och framdrivning av fordonet sker medelst forbranningsmotorn 4. Beskrivningen av uppvaxlingen kommer innefatta komponenter som ej visas i den forenklade fig. 3 men som visas i fig. 2.

Vaxellklans 2 inga.ende axel 8 är forbunden med den utga.ende axeln 97 hos fordonets 1 for- branningsmotor 4. Vaxelladans 2 utgaende axel 20 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 vaxella.dans 2 utgaende axel 20 är stillastaende. Lasanordningen 102 är deaktiverad, sà att forbranningsmotorns 4 utga.ende axel 97 kan rotera fritt. Eftersom vaxelladans 2 ingaende axel 8 roterar kommer aven den forsta pla- nethjulshallaren 50 att rotera, vilket medfor att den forsta uppsattningen planethjul 52 kommer att rotera. Eftersom den forsta planethjulshallaren 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 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 overforas fran forbranningsmotorn 4 till den forsta planetvaxelns 10 solhjul 26 och inte heller till 16 den andra planetvaxelns 12 planethjulshallare 51. Kopplingsmekanismen 96 mellan den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 är frankopplad, sa att den forsta huvudaxeln 34 och den utgaende axeln 20 kan rotera fritt i forhallande till varandra. Eftersom den forsta planetvaxelns solhjul 26, den andra planetvaxelns 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 kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 21 är fastlast pa sidoaxeln 18 med hjalp av det femte kopplingselementet 93.

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

Detta astadkommes genom att den andra planethjulshallaren 51 bringas att rotera. Nar den andra planethjulshallaren 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 borjar rotera. Nar den andra planethjulshallaren 51 och det andra solhjulet 32 uppnar samma varvtal fastlases det andra solhjulet 32 med den andra planethjulshallaren 51 med hjalp av den andra kopplingsenheten 58. Som namnts ovan är den andra kopplingsenheten 58 foretradesvis sà 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 51 att 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 en forsta vaxeln. 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 är 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 uppkommer 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 vdxeln inkopplas genom att styrenheten 48 styr den forsta elektriska maskinen 14, 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 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. 18 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 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 planethjulshallaren 50 driver saledes det tredje kugghjulsdrevet 74 via det forsta solhjulet 26 och den forsta huvudaxeln 34. Eftersom det tredje kugghjulet 76 ar 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 dri- ver 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 en andra vaxel.

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 attlata 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 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 kopplingselementet 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 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 19 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 maste lasningen mellan det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 upphOra, vilket 5.stadkommes genom att den andra elektriska maskinen 16 styrs sa att momentbalans uppkommer i den forsta planetvaxeln 10, varefter den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sa att den frislapper det forsta solhjulet 26 och den forsta planethjulshallaren 50 frail varandra. Darefter styrs forbrannings- motorn 4, sa att ett synkront varvtal uppkommer mellan det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51, sa att den andra kopplingsenheten 58 kan laggas i for att darigenom med kopplingshylsan 57 forbinda det andra solhjulet 32 med den andra planterhjulshallaren 51. Genom att synkronisera styrningen av forbranningsmotorn 4 och den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran en andra till en tredje vaxel 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 uppnas genom att varvtalet hos den forsta rotorn 24 hos den forsta elektriska maskinen 14 uppmats samt att varvtalet hos den utga.'ende 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 utvaxlingsfor- hallanden.

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 vaxellklans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20. 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 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 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 sà att momentbalans uppkommer i den andra planetvaxeln 12, varefter den andra kopplingsenheten 58 styrs, sa att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 frail varandra. En fjarde vaxel inkopplas 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 astad- komma en lasning mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26. Detta astadkommes genom att den forsta kopplingsenheten 56 styrs, sà 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.

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 är i ingrepp med det forsta kugghjulsdrevet 21 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 vaxellklans 2 utgaende axel 20 via det sjatte kugghjulet 94, som är anordnat pa vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med en fjarde vaxel.

Nar sidoaxeln l 8 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 roterar kommer aven den andra planethjulshallaren 51 att rotera, som darmed, beroende pa varvta- let hos forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 och darmed varvtalet hos den forsta planet- hjulshallaren 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 lka 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 fjkde vaxel till en femte vaxel maste det forsta kugghjulet 64 bringas ur ingrepp med sidoaxeln 18, sà att den fjarde vaxeln kopplas ur. Detta astadkommes genom att forbranningsmotorn 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, sâ 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 sà 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. Ndr ett momentlost tillstand uppkommit fors det femte kopplingselementet 93 ur ingrepp, sa det femte kugghjulet 92 hos det femte vaxelparet 21 frikopplas sidoaxeln 18. 22 Darefter synkroniseras, med hjdlp av den andra elektriska maskinen 16, varvtalet hos sidoaxeln 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. Ndr denna sam- mankoppling utforts kan framdrivningsmomentet delas mellan forbranningsmotorn 4, den fosta elektriska maskinen 14 och den andra elektriska maskinen 16. Darefter skapas momentbalans i den forsta planetvdxeln 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.

Den andra huvudaxeln 36 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utgaende 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 me-deist 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 driver 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 och vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med en femte vaxel.

For att vaxla fran en femte till en sjatte vaxel mdste 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 uppkommer i den andra planetvdxeln 12, varefter den andra kopplingsenheten 58 styrs, sà att den frislapper det andra solhjulet 32 och den andra planethjulshallaren 51 fran varandra. En sjdtte vaxel inkopplas darefter 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 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 den andra och forsta elektriska maskinen 14 resp. 16 kan en mjuk och avbrottsfri overgang fran en femte till en sjatte vaxel genomforas. 23 Den forsta huvudaxeln 34 roterar nu och drivs av forbranningsmotorns 4 utgaende axel 97 varvid den forsta huvudaxeln 34 driver vaxellklans 2 utgaende axel 20 via kopplingsmekanismen 96 som sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 och vaxella.dans 2 utgaende axel 20.

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 sidoaxeln 18 frikopplas fran sidoaxeln 18 med det tredje kopplingselementet 88, sà att det tredje kugghjulet 76 kan rotera fritt i forhallande till sidoaxeln 18. Darefter sammankopplas sidoax- eln 18 med det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18 genom det forsta kopplingselementet 84. sidoaxeln 18 och det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18 uppvisar ett synkront varvtal styrs det forsta kopplingselementet 84 sa. att det forsta kugghjulet 64 och sidoaxeln 18 sammankopplas.

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

Den andra huvudaxeln 36 roterar nu med samma varvtal som 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 kommer det andra kugghjulet 70 att driva sidoaxeln 18, som i sin tur driver det forsta kugghjulet 64 pa sidoaxeln 18. Det forsta kugghjulet 64 driver i sin tur den forsta huvudaxeln 34 via det forsta kugghjulsdrevet 62 och vaxelladans 2 utgaende axel 20 drivs saledes via kopplingsmekanismen 96 som sammankopplar den forsta huvudaxeln 34 och vaxelladans 2 utgaende axel 20. Fordonet 1 framdrivs nu med en sjunde vaxel. 24 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 Overt.Ora varvtal och moment i vaxelladan 2.

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

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

Det kminstone 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 pla- netvaxeln 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.

I det foljande beskrivs en utforingsform for att styra hybriddrivlinan 3 for att astadkomma ett onskat gynnsamt varvtal hos en hos hybriddrivlinan anordnad forbranningsmotor 4. Hybriddrivlinan 3 innefattar en forbranningsmotor 4; en vaxellka 2 med en inga.ende axel 8 och en utgaende axel 20; en forsta planetvaxel 10, som kopplad till den ingaende axeln 8; en andra planetvaxel 12, som är kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en forsta elektrisk maskin 14, som är kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en andra elektrisk maskin 16, som är kopplad till den andra planetvaxeln 12; kminstone ett med den forsta planetvaxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar Gl, 60, 72; och atminstone ett med den andra planetvaxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutet vaxelpar G2, 66, 78, varvid forbranningsmotom 4 är for- bunden med vaxelladans 2 ingaende axel 8.

I de fall hybriddrivlinan är anordnad hos ett fordon och man vill styra forbranningsmotorns varvtal oberoende av fordonets hastighet tillses att tva roterbara komponenter 22, 26, 50 hos den forsta planetvaxeln 10 är sammankopplade med varandra. Om sa inte fallet, och de roterbara komponenterna 22, 26, 50 hos den forsta planetvaxeln 10 utgors av en forsta planet- hjulshallare 50 och ett forsta solhjul 26, astadkommes sammankopplingen genom att styra forbranningsmotorn 4, sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26, varefter en forsta kopplingsenhet 56 forskjuts, sa att den forsta planethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 sammankopplas. Vidare tillses att samtliga roterbara komponenter 28, 32, 51 hos den andra planetvaxeln 12 är frikopplade frail varandra. Om sa inte är fallet, och de roterbara komponentema 28, 32, 51 hos den andra planetvaxeln 12 utgors av en andra planethjulshallare 51 och ett andra solhjul 32, styrs den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14, 16, sà att momentbalans astadkommes i den andra planetvaxeln 12, varefter en andra kopplingsenhet 58 forskjuts sà att den andra planethjulsh5.1- laren 51 och det andra solhjulet 32 frikopplas fran varandra. Vidare tillses att en vaxel är ilagd motsvarande det aminstone ena med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78. Om sa inte är fallet styrs den andra elektriska maskinen 16, sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan det med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 och en med den utgaende axeln 20 ansluten sidoaxel 18, varefter ett kopplingselement 86, 90 for- skjuts, sa att det med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 och sidoaxeln 18 sammankopplas. Vidare tillses att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet G1, 60, 72 är frikopplat. Om sa inte är fallet styrs den forsta elektriska maskinen 10, sh att ett momentlost tillstand astadkommes mellan det med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 och en med den utgaende axeln 20 ansluten sidoaxel 18, 26 varefter ett kopplingselement 84, 88 forskjuts, sa att det med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 och sidoaxeln 18 frikopplas. Vidare är det med den utgaende axeln 20 och sidoaxeln 18 anslutna vaxelparet G3, 21 sammankopplat med sidoaxeln 18. Pa sa sat kan vridmoment overforas fran den andra planetvaxeln 12 via sidoaxeln 18 till den utgaende axeln 20.

Den andra elektriska maskinen 16 styrs darefter, sà att ett onskat moment TDrv astadkommes hos den utgaende axeln 20. Forbranningsmotorn 4 styrs till ett onskat varvtal nice samtidigt som den forsta elektriska maskinen 14 styrs, sa att en onskad sammanlagd effektforbrukning PEm for den forsta och den andra elektriska maskinen 14, 16 astadkommes. Det onskade varytalet nice bestams foretradesvis baserat pa en erforderlig effekt Pire fran forbranningsmotorn 4. Pa sa satt astadkommes en gynnsam/onskad driftpunkt for forbranningsmotorn 4 Det onskade momentet TDrv hos den utgaende axeln 20 erhalles enligt ekvationen El nedan: TD = T„2 S2+ R2 1 R2 G2G,[El] dar TEm2 är momentet som den andra elektriska maskinen 16 avger, S2 är det andra solhjulets antal kuggar och R2 dr det andra ringhjulets 28 antal kuggar. G2 är utvdxlingen mellan den andra huvudaxeln 36 och sidoaxeln 18, och G3 är utvaxlingen mellan sidoaxeln 18 och den utgaende axeln 20, for valda tillkopplade vaxelpar G2, G3. Med ett bestamt onskat moment TDry hos den utgaende axeln 20 kan ekvationen El losas for att bestamma vilket moment TEm2 den andra elektriska maskinen 16 ska styras till avge.

Den forsta och den andra elektriska maskinens 14, 16 sammanlagda effektforbrukning PEm exklusive forluster erhalles ur ekvationen E2 nedan: 27r P, =(TEMlnFMl+ [E2] 60 dar nEmi ar den fOrsta elektriska maskinens 14 varvtal och nEm2 dr den andra elektriska maski- nens 16 varvtal. Med en bestamd onskad effektforbrukning PEm kan ekvationen E2 losas for att pa sâ sat bestamma vilket moment TEmi den forsta elektriska maskinen 14 ska styras till 27 att avge. Den forsta elektriska maskinen styrs lampligen med hansyn tagen till onskad strom in eller ut ur ett energilager 46 och ovriga till energilagret 46 anslutna lasters stromforbrukning.

Forbranningsmotorns 4 producerade effekt Pice erhalles ur den tredje ekvationen E3. Dar P - Dry är effekten hos hybriddrivlinan, vilken erhalles som en produkt av momentet TDry hos den utgaende axeln 20 och den utgaende axelns 20 varvtal. FOrbranningsmotorns 4 producerade effekt Pice erhalles aven ur ekvationen E4 dar Tice är momentet hos forbranningsmotorn 4 och nice dr forbranningsmotorns varvtal. Forbranningsmotorns 4 moment Tice erhalles ur ekvatio10 nen E5 nedan.

Pice 'Dry PEM 27z- T ice X nic e 60 T(S + ROT Emi S 2T Em2 ice R2 FOr att astadkomma en erforderlig effekt Pic, frail fOrbranningsmotorn 4 kan moment och varvtal hos forbranningsmotorn 4 och den forsta och den andra elektriska maskinen 14, 16 varieras i olika kombinationer, vilket framkommer ut ekvationerna E3 och E4 i kombination med El. E2 och E5. En kombination är mer gynnsam an de andra och det onskade varvtalet nice, som forbranningsmotorn 4 styrs mot, är det mest gynnsamma varvtalet nice givet den effekt Pice som erfordras och erhalles ur ekvation E4. Det onskade varvtalet nice är gynnsamt bland annat med avseende pa bransleforbrukning, ljud fran forbranningsmotorn 4 och gynn- samma driftsforhallanden for exempelvis avgasefterbehandlingssystem.

Fig. 4 visar ett flodesschema avseende ett forfarande for att styra en hybriddrivlina 3 for att astadkomma ett onskat gynnsamt varvtal hos en hos hybriddrivlinan 3 anordnad forbranningsmotor 4. Hybriddrivlinan 3 innefattar vidare en vaxellada 2 med en inghende axel 8 och en utgaende axel 20; en forsta planetvaxel 10, som är kopplad till den ingaende axeln 8; en andra planetvaxel 12, som är kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en forsta elektrisk ma-skin 14, som ar kopplad till den forsta planetvaxeln 10; en andra elektrisk maskin 16, som är 28 kopplad till den andra planetvdxeln 12; atminstone ett med den forsta planetvdxeln 10 och den utgaende axeln 20 anslutet vdxelpar Gl. 60, 72; och atminstone ett med den andra planetvdxeln 12 och den utgaende axeln 20 anslutet vdxelpar G2, 66, 78, varvid forbrdnningsmotorn 4 dr forbunden med vdxelladans 2 ingdende axel 8.

Forfarandet innefattar stegen att: tillse att tva roterbara komponenter 22, 26, 50 hos den forsta planetvdxeln 10 dr sammankopplade med varandra; tillse att samtliga roterbara komponenter 28, 32, 51 hos den andra planetvdxeln 12 dr fri- kopplade frail varandra; tillse att en vdxel är ilagd motsvarande det atminstone ena med den andra planetvdxeln 12 anslutna vdxelparet G2, 66, 78; tillse att det atminstone ena med den forsta planetvdxeln 10 anslutna vdxelparet Gl, 60, 72 dr frikopplat; e) styra den andra elektriska maskinen 16, sa att ett onskat moment TDry astadkommes hos den utgaende axeln 20; styra forbrdnningsmotorn 4 till onskat varvtal nice; och styra den forsta elektriska maskinen 14, sà att en onskad sammanlagd effektforbrukning PFA4 for den forsta och den andra elektriska maskinen 14, 16 astadkommes I det fallet att tva roterbara komponenter 22, 26. 50 hos den forsta planetvdxeln 10 ej är sammankopplade, styrs ldmpligen i steget a) forbranningsmotorn 4, sà att ett synkront varvtal astadkommes mellan en hos den forsta planetvdxeln 10 anordnad forsta planethjulshallare 50 och ett fOrsta solhjul 26, varefter en forsta kopplingsenhet 56 fOrskjuts, sà att den fOrsta pla- nethjulshallaren 50 och det forsta solhjulet 26 sammankopplas.

I det fallet att samtliga roterbara komponenter 28, 32, 51 hos den andra planetvdxeln 12 ej är frikopplade, styrs ldmpligen i steget b) den forsta och/eller den andra elektriska maskinen 14, 16, sà att momentbalans astadkommes i den andra planetvdxeln 12, varefter en andra kopp- lingsenhet 58 forskjuts sá att en hos den andra planetvdxeln 12 anordnad andra planethjulshal- lare 51 och ett andra solhjul 32 frikopplas fran varandra.

I det fallet att en vdxel motsvarande det atminstone ena med den andra planetvdxeln 12 anslutna vdxelparet G2, 66, 78 inte dr ilagd, styrs ldmpligen i steget c) den andra elektriska ma- 29 skinen 16, sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan det med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 och en med den utgaende axeln 20 ansluten sidoaxel 18, varefter ett kopplingselement 86, 90 fOrskjuts, sà att det med den andra planetvaxeln 12 anslutna vaxelparet G2, 66, 78 och sidoaxeln 18 sammankopplas.

I det fallet att det atmin stone ena med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 inte är frikopplat, styrs lampligen i steget d) den fOrsta elektriska maskinen 10, sa att ett momentlost tillstand astadkommes mellan det med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet Gl, 60, 72 och en med den utgaende axeln 20 ansluten sidoaxel 18, varefter ett kopp- lingselement 84, 88 forskjuts, sà att det med den forsta planetvaxeln 10 anslutna vaxelparet G 1, 60, 72 och sidoaxeln 18 frikopplas.

Enligt en utforingsform bestams det onskade varvtalet nice hos forbranningsmotorn 4 baserat pa en erforderlig effekt Pice fran forbranningsmotorn 4.

Foretradesvis utfors stegen e), f) och g) samtidigt.

Foretradesvis faststalls den av den forsta och den andra elektriska maskinen 14, 16 onskade sammanlagda effektforbrukningen PEm i steget f) baserat pa onskad strom in eller ut ur ett energilager 46 och Ovriga till energilagret 46 anslutna lasters strOmfOrbrukning Foretradesvis astadkommes att det Onskade moment TDry hos den utgaende axeln 20 i steget d) via ett femte vaxelpar G3, 21.

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 uppfinning.

Programmet P kan \Tara 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 Leten 48. Namnda program-t medium. m for uppfinningen kombi-

Claims

Patentkrav

1. Forfarande for att styra en hybriddrivlina (3) for att astadkomma ett onskat gynnsamt vary- tal hos en hos hybriddrivlinan (3) anordnad fOrbranningsmotor (4), varvid hybriddrivlinan (3) vidare innefattar en vaxellada (2) med en ingaende axel (8) och en utgaende axel (20); en forsta planetvaxel (10), som dr kopplad till den ingaende axeln (8) och en forsta huvudaxel (34); en andra planetvaxel (12), som är kopplad till den forsta planetvaxeln (10) och en andra huvudaxel (36); 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 huvudaxeln (34), och darmed den forsta planetvaxeln (10), och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G1, 60, 72); och atminstone ett med den andra huvudaxeln (36), och darmed den andra planetvaxeln (12), och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G2, 66, 78), varvid forbranningsmotorn (4) är forbunden med en hos den forsta planetvaxeln (10) anorndad forsta planethjulshallare (50) via vaxelladans (2) ingaende axel (8) och varvid den andra huvudaxeln (36) är forbunden med en hos den andra planetvaxeln (12) anordnad andra planethjulshallare (51), kannetecknat av stegen att: a) tillse att tva roterbara komponenter (22, 26. 50) hos den forsta planetvaxeln (10) är sammankopplade med varandra; b) tillse att samtliga roterbara komponenter (28, 32, 51) hos den andra planetvaxeln (12) är frikopplade fran varandra; 3. tillse att en vaxel är ilagd motsvarande det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78); 4. tillse att det atminstone ena med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) är frikopplat; 5. styra den andra elektriska maskinen (16), sa att ett onskat moment (TD,) astadkommes hos den utgaende axeln (20); IT) styra forbranningsmotorn (4) till onskat varvtal (nice); och g) styra den forsta elektriska maskinen (14), sa att en onskad sammanlagd effektforbrukning (PEm) for den forsta och den andra elektriska maskinen (14; 16) astadkommes.

2. Forfarande enligt krav 1, kannetecknat av att i det fallet att tva roterbara komponenter (22, 26, 50) hos den forsta planetvaxeln (10) ej är sammankopplade, styrs i steget a) forbranningsmotorn (4), sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan en hos den forsta planetvax- 32 em n (10) anordnad forst planethjulshallare (50) och ett forsta solhjul (26), varefter en forsta kopplingsenhet (56) forskjuts, sa att den forsta planethjulshallaren (50) och det forsta solhjulet (26) sammankopplas.

3. Forfarande enligt krav 1 eller 2, kannetecknat av att i det fallet att samtliga roterbara komponenter (28, 32, 51) hos den andra planetvaxeln (12) ej är frikopplade, styrs i steget b) den forsta och/eller den andra elektriska maskinen (14; 16), sa att momentbalans astadkommes i den andra planetvaxeln (12), varefter en andra kopplingsenhet (58) forskjuts sa att en hos den andra planetvaxeln (12) anordnad andra planethjulshallare (51) och ett andra solhjul (32) frikopplas fran varandra.

4. Forfarande enligt nagot av foregaende hay, kannetecknat av att i det fallet att en vaxel motsvarande det atminstone ena med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) inte är ilagd, styrs i steget c) den andra elektriska maskinen (16), sa att ett synkront varvtal astadkommes mellan det med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) och en med den utgaende axeln (20) ansluten sidoaxel (18), varefter ett kopplingselement (86, 90) forskjuts, sa att det med den andra planetvaxeln (12) anslutna vaxelparet (G2, 66, 78) och sidoaxeln (18) sammankopplas.

5. Forfarande enligt nagot av foregaende hay, kannetecknat av att i det fallet att det atmin- stone ena med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) inte är frikopplat, styrs i steget d) den forsta elektriska maskinen (10), sa att ett momentlost tillstand astadkommes mellan det med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) och en med den utgaende axeln (20) ansluten sidoaxel (18), varefter ett kopplingselement (84, 88) for- skjuts, sa att det med den forsta planetvaxeln (10) anslutna vaxelparet (G1, 60, 72) och sido- axeln (18) frikopplas.

6. Forfarande enligt nagot av foregfiende hay, kannetecknat av att det onskade varvtalet (nice) hos forbranningsmotorn (4) bestams baserat pa en erforderlig effekt (Pice) fran forbran- ningsmotorn (4).

7. Forfarande enligt nagot av foregfiende hay, kannetecknat av att stegen e), f) och g) utfors parallellt. 33

8. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, kannetecknat av att den av den forsta och den andra elektriska maskinen (14; 16) onskade sammanlagda effektforbrukningen (PEm) i steget f) faststalls baserat pa onskad strom in eller ut ur ett energilager (46) och ovriga till energilagret (46) anslutna lasters stromforbrukning.

9. Forfarande enligt nagot av forega.ende krav, kannetecknat av att det onskade moment (TDry) S teget d) astadkommes hos den utga.ende axeln (20) via ett femte vaxelpar (G3, 21).

10. Fordon med 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 kopp- lad till den ingaende axeln (8) och en forsta huvudaxel (34); en andra planetvaxel (12), som är kopplad till den forsta planetvaxeln (10) och en andra huvudaxel (36); en forsta elektrisk ma-skin (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 huvudaxeln (34), och damned den forsta planetvaxeln (10), och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (Cl, 60, 72); och atminstone ett med den andra huvudaxeln (36), och darmed den andra planetvaxeln (12), och den utgaende axeln (20) anslutet vaxelpar (G2, 66, 78), varvid forbranningsmotorn (4) är forbunden med en hos den forsta planetvaxeln (10) anordnad forsta planethjulshallare (50) via vaxelladans (2) ingaende axel (8), och varvid den andra huvudaxeln (36) är forbunden med en hos den andra planetvaxeln (12) anordnad andra planethjulshallare (51), kannetecknat av att hybriddrivlinan (3) är anordnad att styras enligt forfarandet i nagot av kraven 1-9.

11. Datorprogram (P) for att styra en hybriddrivlina (3), dar namnda datorprogram (P) inne- fattar programkod for att orsaka en elektronisk styrenhet (48) eller en annan dator (53) anslu- ten till den elektroniska styrenheten (48) att utfora stegen enligt nagot av patentkraven 1-9.

12. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pa ett, av en dator lasbart, medium for att utfora forfarandestegen enligt nagot av patentkraven 1-9, nar namnda program- kod kors pa en elektronisk styrenhet (48) eller en annan dator (53) ansluten till den elektro- niska styrenheten (48). 34 1/4 L6 OS 36, 96 16 12