DE102007050599A1

DE102007050599A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Betriebes eines Hydrauliksteuerkreises für ein elektromechanisches Getriebe

Info

Publication number: DE102007050599A1
Application number: DE102007050599A
Authority: DE
Inventors: Jy-Jen F. West Bloomfield Sah; Aniket Southfield Kothari; Bryan R. Waterford Snyder; Michael D. Carmel Foster
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2008-06-05
Also published as: CN101230909B; US20080103003A1; US7556578B2; CN101230909A

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Getriebes, das selektiv in mehreren Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und stufenlos verstellbaren Modi betreibbar ist, vorgesehen. Das beispielhafte Getriebe umfasst einen ersten und einen zweiten Elektromotor und einen Hydraulikkreis, der mehrere Drucksteuereinrichtungen und Strömungsmanagementventile umfasst. Das Verfahren umfasst, dass eine Betriebstemperatur der Elektromotoren überwacht wird. Es wird eine Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis bestimmt, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird. Die Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden der Elektromotoren wird festgestellt. Eine Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis wird selektiv gesteuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft allgemein Steuersysteme für elektromechanische Getriebe, und genauer die Steuerung eines Hydraulikkreises.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kraftstoff/Elektro-Hybrid-Antriebsstrangarchitekturen umfassen Drehmoment erzeugende Einrichtungen, die Brennkraftmaschinen und Elektromotoren umfassen, die Drehmoment durch eine Getriebevorrichtung zu einem Fahrzeugendantrieb übertragen. Ein derartiges Getriebe umfasst ein elektromechanisches, kombiniert leistungsverzweigtes Two-Mode-Getriebe (two-mode, compound-split, electro-mechanical transmission), das ein Antriebselement benutzt, um Bewegungsdrehmoment von einer Brennkraftmaschine aufzunehmen, und ein Abtriebselement, um Bewegungsdrehmoment von dem Getriebe an den Fahrzeugendantrieb abzugeben. Beispielhafte elektromechanische Getriebe arbeiten durch Betatigung von Drehmomentübertragungskupplungen selektiv in Modi mit fester Übersetzung und stufenlos verstellbaren Modi. Ein Modus mit fester Übersetzung tritt auf, wenn die Drehzahl des Getriebeabtriebselements, typischerweise aufgrund einer Betätigung von einer oder mehreren Drehmomentübertragungskupplungen, ein festes Verhältnis der Drehzahl des Antriebselements von der Maschine ist. Ein stufenlos verstellbarer Modus tritt auf, wenn die Drehzahl des Getriebeabtriebselements auf der Basis von Betriebsdrehzahlen von einem oder mehreren Elektromotoren variabel ist. Die Elektromotoren können mit der Abtriebswelle über Betätigung einer Kupplung oder durch eine direkte Verbindung verbunden sein. Die Kupplungsbetätigung und -deaktivierung wird typischerweise durch einen Hydraulikkreis bewirkt, der elektrisch betätigte hydraulische Strömungsmanagementventile, Drucksteuersolenoide und Drucküberwachungseinrichtungen umfasst, die durch ein Steuermodul gesteuert werden.
Ingenieure, die Antriebsstrangsysteme mit elektromechanischen Getrieben und hydraulisch betätigten Kupplungen implementieren, stehen vor der Aufgabe, Getriebesteuerschemata zu implementieren, um mit den Betriebstemperaturen von Elektromotoren umzugehen. Ein derartiges System wird nachstehend beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um sich an die vorstehend angeführten Belange zu richten und gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für mit einem Steuersystem für ein elektromechanisches Getriebe, das selektiv in mehreren Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und stufenlos verstellbaren Modi betreibbar ist, vorgesehen. Das beispielhafte elektromechanische Getriebe umfasst einen ersten und zweiten Elektromotor und einen Hydraulikkreis mit mehreren Drucksteuereinrichtungen und Strömungsmanagementventilen. Das Verfahren umfasst, dass eine Betriebstemperatur der Elektromotoren überwacht wird. Es wird eine Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis bestimmt, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird. Es wird die Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden Elektromotor festgestellt. Eine Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis wird selektiv gesteuert.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann physikalische Form in bestimmten Teilen und einer bestimmten Anordnung von Teilen annehmen, wobei eine Ausführungsform derselben in den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden, ausführlich beschrieben und dargestellt ist, und wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Architektur für ein Steuersystem und einen Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Hydraulikkreises gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
4 ein Flussdiagramm eines Algorithmus gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
In den Zeichnungen, in denen die Darstellungen allein zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung dienen und nicht zum Zweck selbige einzuschränken, zeigen die 1, 2 und 3 ein System mit einer Brenn kraftmaschine 14, einem Getriebe 10, einem Steuersystem und einem Hydrauliksteuerkreis 42, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut worden ist.
Mechanische Aspekte des beispielhaften Getriebes 10 sind ausführlich in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. U.S. 6,953,409 mit dem Titel Two-Mode, Compound-Split, Hybrid Electro-Mechanical Transmission having Four Fixed Ratios, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist, offenbart. Das beispielhafte, kombiniert leistungsverzweigte, elektromechanische Two-Mode-Hybridgetriebe, das die Konzepte der vorliegenden Erfindung ausführt, ist in 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 weist eine Antriebswelle 12 auf, die bevorzugt direkt von einer Brennkraftmaschine 14 angetrieben ist. Das Getriebe 10 benutzt drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 und vier Drehmomentübertragungseinrichtungen, d.h. Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75. Das elektrohydraulische Steuersystem 42, das bevorzugt durch ein Getriebesteuermodul 17 gesteuert ist, dient dazu, eine Betätigung und Deaktivierung der Kupplungen über Fluidleitungen 132, 134, 136 und 138 zu steuern. Die Kupplungen C2 und C4 umfassen bevorzugt hydraulisch betätigte rotierende Reibkupplungen. Die Kupplungen C1 und C3 umfassen bevorzugt hydraulisch betätigte feststehende Einrichtungen, die an dem Getriebegehäuse 68 an Masse festgelegt sind.
Die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 umfassen jeweils einfache Planetenradsätze. Darüber hinaus sind der erste und zweite Planetenradsatz 24 und 26 darin zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement des ersten Planetenradsatzes 24 mit einem äußeren Zahnradelement des zweiten Planetenradsatzes 26 zusammengefügt ist und mit einem ersten Elektro motor, der einen Motor/ Generator 56 umfasst, der auch als "MG-A" bezeichnet ist, verbunden ist.
Die Planetenradsätze 24 und 26 sind darüber hinaus darin zusammengesetzt, dass der Träger 36 des ersten Planetenradsatzes 24 durch eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Planetenradsatzes 26 zusammengefügt ist. Daher sind die Träger 36 und 44 des ersten und zweiten Planetenradsatzes 24 bzw. 26 zusammengefügt. Die Welle 60 ist auch selektiv mit dem Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 durch die Kupplung C2 62 verbunden. Der Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 ist direkt mit dem Getriebeabtriebselement 64 verbunden. Ein inneres Zahnradelement des zweiten Planetenradsatzes 26 ist mit einem inneren Zahnradelement des dritten Planetenradsatzes 28 durch eine Hohlwelle 66 verbunden, die die Welle 60 umgibt, und ist mit einen zweiten Elektromotor verbunden, der einen Motor/Generator 72 umfasst, der als MG-B bezeichnet ist.
Alle Planetenradsätze 24, 26 und 28 sowie MG-A und MG-B 56 und 72 sind koaxial orientiert, wie etwa um die axial angeordnete Welle 60. MG-A und MG-B 56 und 72 sind beide von einer kreisringförmigen Konfiguration, die zulässt, dass diese die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 derart umgeben können, dass die Planetenradsätze 24, 26 und 28 radial innen von MG-A und MG-B 56 und 72 angeordnet sind. Das Getriebeabtriebselement 64 ist funktional mit einem Fahrzeugendantrieb 90 verbunden, um Bewegungsdrehmoment bereitzustellen. Jede Kupplung ist bevorzugt hydraulisch betätigt, wobei sie Hydraulikdruckfluid von einer Pumpe, die nachstehend beschrieben ist, über einen elektrohydraulischen Steuerkreis 42 erhält, der hier nachstehend anhand von 3 beschrieben ist.
Das Getriebe 10 nimmt ein Bewegungsantriebsdrehmoment von den Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, die die Brennkraftmaschine 14 und den MG-A 56 und den MG-B 72 umfassen, als ein Ergebnis einer Energieumwandlung aus Kraftstoff oder elektrischem Potenzial, das in einer Speichereinrichtung für elektrischen Energie (ESD) 74 gespeichert ist, auf. Die ESD 74 umfasst typischerweise eine oder mehrere Batterien. Andere Speichereinrichtungen für elektrische Energie und elektrochemische Energie, die die Fähigkeit haben, elektrische Leistung zu speichern und elektrische Leistung abzugeben, können anstelle der Batterien verwendet werden, ohne die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu verändern. Die ESD 74 ist vorzugsweise auf der Basis von Faktoren bemessen, die regenerative Anforderungen, Anwendungsgegebenheiten, die mit typischer Straßensteigung und Temperatur in Beziehung stehen, und Antriebsanforderungen, wie etwa Emissionen, Hilfskraftunterstützung und elektrischer Bereich/Reichweite umfassen. Die ESD 74 ist mit einem Getriebestromumrichtermodul (TPIM von Transmission Power Inverter Module) 19 über Gleichstrom-Übertragungsleiter 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Das TPIM 19 ist ein Element des Steuersystems, das nachstehend anhand von 2 beschrieben ist. Das TPIM 19 überträgt elektrische Energie zu und von MG-A 56 durch Übertragungsleiter 29, und das TPIM 19 überträgt ähnlich elektrische Energie zu und von MG-B 72 durch Übertragungsleiter 31. Elektrischer Strom ist zu oder von der ESD 74 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird. Das TPIM 19 umfasst das Paar Stromumrichter und jeweilige Motorsteuermodule, die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle zu empfangen und daraus Umrichterzustände zu steuern und somit eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen.
Bei der Motorantriebssteuerung empfängt der jeweilige Umrichter Strom von den Gleichstrom-Getriebeleitungen und liefert Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor, d.h. MG-A und MG-B, über Übertragungsleiter 29 und 31. Bei der Regenerationssteuerung nimmt der jeweilige Umrichter Wechselstrom von dem Elektromotor über Übertragungsleiter 29 und 31 auf und überträgt Strom an die Gleichstromleitungen 27. Der Netto-Gleichstrom, der zu oder von den Umrichtern geliefert wird, bestimmt den Aufladungs- oder Entladungsbetriebsmodus der Speichereinrichtung für elektrische Energie 74. Die Umrichter umfassen bekannte Einrichtungen mit Dreiphasen-Leistungselektronik. Bevorzugt sind MG-A 56 und MG-B 72 Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, die jeweils einen Rotor aufweisen, der dazu dient, sich in einem Stator zu drehen, der an einem Gehäuse des Getriebes montiert ist. Jeder Motorstator umfasst einen Temperatursensor (nicht dargestellt), der signaltechnisch mit dem TPIM verbunden und dazu dient die Statortemperatur zu überwachen.
In 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Steuersystems gezeigt, das eine verteilte Steuermodularchitektur umfasst. Die nachstehend beschriebenen Elemente umfassen einen Teilsatz einer gesamten Fahrzeugsteuerarchitektur und dienen dazu, eine koordinierte Systemsteuerung des hierin beschriebenen Antriebsstrangsystems bereitzustellen. Das Steuersystem dient dazu, sachdienliche Informationen und Eingänge zu synthetisieren und Algorithmen auszuführen, um verschiedene Aktoren zu steuern und somit Steuerziele zu erreichen, die solche Parameter umfassen wie die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Leistungsvermögen, Fahreigenschaften und den Schutz von Bauteilen, die die Batterien der ESD 74 und MG-A und MG-B 56, 72 umfassen. Die verteilte Steuermodularchitektur umfasst ein Brennkraftmaschinensteuermodul (ECM von Engine Control Module) 23, ein Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module) 17, ein Batteriepaketsteuermodul (BPCM von Battery Pack Control Module) 21 und TPIM 19. Ein Hybridsteuermodul (HCP von hybrid Control Module) 5 liefert eine übergreifende Steuerung und Koor dination der vorstehend erwähnten Steuermodule. Es gibt eine Benutzerschnittstelle (UI von User Interface) 13, die funktional mit mehreren Einrichtungen verbunden ist, durch die ein Fahrzeugbediener typischerweise den Betrieb des Antriebsstrangs, der das Getriebe 10 umfasst, durch eine Bedienerdrehmomentanfrage steuert oder anweist. Beispielhafte Fahrzeugbediener-Eingabeeinrichtungen für die UI 13 umfassen ein Gaspedal, ein Bremspedal, eine Getriebegangwahleinrichtung und eine Fahrzeugfahrtregelung. Jedes der vorstehend erwähnten Steuermodule kommuniziert mit anderen Steuermodulen, Sensoren und Aktoren über einen Bus 6 eines lokalen Netzes (LAN von Local Area Network). Der LAN-Bus 6 erlaubt eine strukturierte Übermittlung von Steuerparametern und Befehlen zwischen den verschiedenen Steuermodulen. Das besondere benutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Der LAN-Bus und geeignete Protokolle sorgen für eine robuste Nachrichtenübermittlung und Mehrfach-Steuermodul-Schnittstellenbildung zwischen den vorstehend erwähnten Steuermodulen und anderen Steuermodulen, die eine Funktionalität, wie etwa Antiblockierbremsen, Traktionssteuerung und Fahrzeugstabilität, bereitstellen.
Das HCP 5 stellt eine übergreifende Steuerung des Hybrid-Antriebsstrangsystems bereit, wobei es dazu dient, einen Betrieb des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und des BPCM 21 zu koordinieren. Auf der Basis verschiedener Eingangssignale von der UI 13 und dem Antriebsstrang, einschließlich des Batteriepakets erzeugt das HCP 5 verschiedene Befehle, die umfassen: eine Bedienerdrehmomentanfrage, einen Maschinendrehmomentbefehl, Kupplungsdrehmomentbefehle für die verschiedenen Kupplungen C1, C2, C3, C4 des Getriebes 10; und Motordrehmomentbefehle für MG-A and MG-B. Das TCM ist funktional mit dem in 3 detailliert ausgeführten elektrohydraulischen Steuerkreis 42 verbunden, wobei eingeschlossen ist, dass verschiedene Druckerfassungseinrichtun gen (die nicht dargestellt sind) überwacht werden und Steuersignale für verschiedene darin enthaltene Drucksteuersolenoide und Steuerventile erzeugt und ausgeführt werden.
Das ECM 23 ist funktional mit der Maschine 14 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen bzw. eine Vielfalt von Aktoren der Maschine 14 über mehrere diskrete Leitungen zu steuern, die gemeinsam als Sammelleitung 35 gezeigt sind. Das ECM 23 empfängt den Maschinendrehmomentbefehl von dem HCP 5 und erzeugt ein gewünschtes Achsdrehmoment und eine Angabe des aktuellen Maschinendrehmomenteingangs in das Getriebe, der an das HCP 5 übermittelt wird. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 derart gezeigt, dass es allgemein eine bidirektionale Schnittstelle mit der Maschine 14 über Sammelleitung 35 aufweist. Verschiedene andere Parameter, die von dem ECM 23 erfasst werden können, umfassen die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur, die Brennkraftmaschinenantriebsdrehzahl N_I einer zu dem Getriebe führenden Welle 12, den Krümmerdruck, die Umgebungslufttemperatur und den Umgebungsdruck. Verschiedene Aktoren, die von dem ECM 23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündmodule und Drosselklappensteuermodule.
Das TCM 17 ist funktional mit dem Getriebe 10 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen und Befehlssignale an das Getriebe zu liefern. Eingänge von dem TCM 17 in das HCP 5 umfassen geschätzte Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und eine Drehzahl N_O der Abtriebswelle 64. Andere Aktoren und Sensoren können verwendet werden, um zusätzliche Informationen von dem TCM an den HCP zu Steuerzwecken zu liefern. Das TCM 17 überwacht Eingange von Druckschaltern und betätigt selektiv Drucksteuersolenoide und Schaltsolenoide, um verschiedene Kupplungen zu betäti gen und somit verschiedene Getriebebetriebsmodi zu erreichen, wie es nachstehend beschrieben ist.
Das BPCM 21 ist signaltechnisch mit einem oder mehreren Sensoren verbunden, die dazu dienen, elektrische Strom- oder Spannungsparameter der ESD 74 zu überwachen und somit Informationen über den Zustand der Batterien an das HCP 5 zu liefern. Derartige Informationen umfassen den Batterieladezustand, die Batteriespannung und die verfügbare Batterieleistung.
Das TPIM 19 umfasst die zuvor erwähnten Stromumrichter und Motorsteuermodule, die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle zu empfangen und daraus Umrichterzustände zu steuern und somit eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen. Das TPIM 19 dient dazu, Drehmomentbefehle für MG-A 56 und MG-B 72 auf der Basis eines Eingangs von dem HCP 5 zu erzeugen, das durch eine Bedienereingabe durch die UI 13 und Systembetriebsparameter angesteuert wird. Die Motordrehmomentbefehle für MG-A und MG-B werden durch das Steuersystem implementiert, das das TPIM 19 umfasst, um MG-A und MG-B zu steuern. Einzelne Motordrehzahlsignale für MG-A bzw. MG-B werden jeweils von dem TPIM 19 aus den Motorphaseninformationen oder von herkömmlichen Rotationssensoren abgeleitet. Das TPIM 19 bestimmt und übermittelt Motordrehzahlen an das HCP 5. Die Speichereinrichtung für elektrische Energie 74 ist an das TPIM 19 über Gleichstromleitungen 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Elektrischer Strom ist zu oder von dem TPIM 19 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird. Das TPIM dient dazu, Signaleingänge von Temperatursensoren zu empfangen, die dazu dienen, jeden der Statoren der Elektromotoren zu überwachen.
Jedes der vorstehend erwähnten Steuermodule ist vorzugsweise ein Vielzweck-Digitalcomputer, der im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, Speichermedien, die einen Nurlesespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM) umfassen, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog/Digital-(A/D-)- und eine Digital/-Analog-(D/A)-Schaltung, eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung und -Vorrichtungen (I/O) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung umfasst. Jedes Steuermodul weist einen Satz Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers zu erfüllen. Die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Computern wird bevorzugt unter Verwendung des vorstehend erwähnten LAN 6 bewerkstelligt.
Algorithmen zur Steuerung und Zustandsschätzung in jedem der Steuermodule werden typischerweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt, so dass jeder Algorithmus zumindest einmal in jedem Schleifenzyklus ausgeführt wird. Algorithmen, die in den nichtflüchtigen Speichereinrichtungen gespeichert sind, werden durch eine der zentralen Verarbeitungseinheiten ausgeführt und dienen dazu, Eingänge von den Erfassungseinrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebes der jeweiligen Einrichtung unter Verwendung voreingestellter Kalibrierwerte auszuführen. Die Schleifenzyklen werden typischerweise in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des fortwährenden Maschinen- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt. Alternativ können Algorithmen in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Betätigung durch den Bediener, wie sie durch die UI 13 erfasst wird, bestimmen das Aufsicht führende HCP-Steuermodul 5 und eines oder mehrere der anderen Steuermodule die Bedienerdrehmomentanfrage an Welle 64. Selektiv betriebene Komponenten des Getriebes 10 werden geeignet gesteuert und betätigt, um auf die Bedieneranforderung zu reagieren. Wenn der Bediener beispielsweise in der in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform einen Vorwärtsfahrbereich ausgewählt hat und entweder das Gaspedal oder das Bremspedal betätigt, bestimmt das HCP 5 ein Abtriebsdrehmoment, das beeinflusst, wie und wann das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. Eine abschließende Fahrzeugbeschleunigung wird durch andere Faktoren beeinflusst, die z.B. die Straßenlast, die Straßensteigung und die Fahrzeugmasse umfassen. Das HCP 5 überwacht die Parameterzustände der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und bestimmt die Ausgangsleistung des Getriebes, die erforderlich ist, um die gewünschte Bedienerdrehmomentanfrage zu erreichen. Unter der Anweisung des HCP 5 arbeitet das Getriebe 10 über einen Bereich von Abtriebsdrehzahlen von langsam bis schnell, um der Bedieneranforderung zu entsprechen.

Das beispielhafte, kombiniert leistungsverzweigte, elektromechanische Two-Mode-Getriebe (two-mode, compound-split, electro-mechanical transmission) arbeitet in mehreren Betriebsmodi mit fester Übersetzung und stufenlos verstellbaren Modi, wie es anhand von 1 und Tabelle 1 unten beschrieben ist. Tabelle 1

Getriebebetriebsmodus	betätigte Kupplungen
Modus I	C1 70
Festes Verhältnis (GR1)	C1 70	C4 75
Festes Verhältnis (GR2)	C1 70	C2 62
Modus II	C2 62
Festes Verhältnis (GR3)	C2 62	C4 75
Festes Verhältnis (GR4)	C2 62	C3 73

Die verschiedenen in der Tabelle beschriebenen Getriebebetriebsmodi geben an, welche der spezifischen Kupplungen C1, C2, C3 und C4 für jeden Betriebsmodus eingerückt oder betätigt werden. Zusätzlich können MG-A und MG-B in verschiedenen Betriebsmodi des Getriebes jeweils als Elektromotoren arbeiten, um Bewegungsdrehmoment zu erzeugen, oder als Generator, um elektrische Energie zu erzeugen. Ein erster Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Kupplung C1 70 betätigt wird, um das äußere Zahnradelement des dritten Planetenradsatzes 28 "an Masse festzulegen". Ein zweiter Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Kupplung C1 70 gelöst wird und die Kupplung C2 62 gleichzeitig betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger des dritten Planetenradsatzes 28 zu verbinden. Andere Faktoren außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung beeinflussen, wann die Elektromotoren 56, 72 als Motoren und Generatoren arbeiten, und werden hierin nicht weiter besprochen.
Das Steuersystem, das vor allem in 2 dargestellt ist, dient dazu, einen Bereich von Getriebeabtriebsdrehzahlen an der Welle 64 von relativ langsam bis relativ schnell in jedem Betriebsmodus bereitzustellen. Die Kombination von zwei Modi mit einem Abtriebsdrehzahlbereich von langsam bis schnell in jedem Modus lässt zu, dass das Getriebe 10 ein Fahrzeug von einer stehenden Bedingung aus bis zu Autobahngeschwindigkeiten antreiben kann und verschiedene andere Erfordernisse erfüllt, wie sie zuvor beschrieben wurden. Zusätzlich koordiniert das Steuersystem den Betrieb des Getriebes 10, um synchronisierte Schaltvorgänge zwischen den Modi zuzulassen.
Der erste und zweite stufenlos verstellbare Betriebsmodus beziehen sich auf Umstände, unter denen die Getriebefunktionen durch eine Kupplung, d.h. entweder Kupplung C1 62 oder C2 70, und durch die gesteuerte Drehzahl und das gesteuerte Drehmoment der Elektromotoren 56 und 72 gesteuert werden, was als ein stufenlos verstellbarer Getriebemodus bezeichnet werden kann. Nachstehend werden bestimmte Betriebsbereiche beschrieben, in denen feste Verhältnisse erreicht werden, indem eine zusätzliche Kupplung angewandt wird. Diese zusätzliche Kupplung kann Kupplung C3 73 oder C4 75 sein, wie es in der Tabelle oben dargestellt ist.
Wenn die zusätzliche Kupplung angewandt wird, wird ein Betrieb mit festem Verhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl des Getriebes, d.h. N_I/N_O, erreicht. Die Rotationen der Motoren MG-A und MG-B 56, 72 hängen von der internen Rotation des Mechanismus ab, wie sie durch das Kuppeln definiert ist, und sind proportional zu der Antriebsdrehzahl, die an der Welle 12 gemessen wird. Die Motoren MG-A und MG-B funktionieren als Motoren oder Generatoren. Sie sind vollständig unabhängig von dem Leistungsfluss von der Brennkraftmaschine zu dem Abtrieb, wodurch ermöglicht wird, dass beide Motoren sind, beide als Generatoren fungieren oder irgendeine Kombination davon. Dies lässt zu, dass beispielsweise während des Betriebs in dem festen Verhältnis 1 die Bewegungsausgangsleistung von dem Getriebe an Welle 64 durch Leistung von der Brennkraftmaschine und Leistung von MG-A und MG-B durch den Planetenrad satz 28 bereitgestellt wird, indem Leistung von der ESD 74 aufgenommen wird.
In 3 ist ein schematisches Schaubild dargestellt, das eine detailliertere Beschreibung des beispielhaften elektrohydraulischen Systems zum Steuern der Strömung von Hydraulikfluid in dem beispielhaften Getriebe liefert. Die Haupthydraulikpumpe 88, die von der Antriebswelle der Maschine 10 weg angetrieben wird, und die Zusatzpumpe 110, die funktional durch das TPIM 19 elektrisch gesteuert ist, liefern Druckfluid an den Hydraulikkreis 42 durch Ventil 140. Die Zusatzpumpe 110 umfasst bevorzugt eine elektrisch beaufschlagte Pumpe mit einer geeigneten Größe und Kapazität, um eine ausreichende Strömung von Hydraulikdruckfluid in das Hydrauliksystem bereitzustellen, wenn sie in Betrieb ist. Hydraulikdruckfluid strömt in den elektrohydraulischen Steuerkreis 42, der dazu dient, selektiv Hydraulikdruck auf eine Reihe von Einrichtungen zu verteilen, die die Drehmomentübertragungskupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75, aktive Kühlkreise für die Motoren A und B und einen Basiskühlkreis zum Kühlen und Schmieren des Getriebes 10 über Kanäle 142, 144 (die nicht im Detail dargestellt sind) umfassen. Wie es zuvor festgestellt wurde, ist das TCM 17 vorzugsweise betreibbar, um die verschiedenen Kupplungen zu betätigen und somit verschiedene Getriebebetriebsmodi durch selektive Betätigung von Hydraulikkreis-Strömungssteuereinrichtungen zu erreichen, die Steuersolenoide für variablen Druck ('PCS') PCS1 108, PCS2 112, PCS3 114, PCS4 116 und solenoidgesteuerte Strömungsmanagementventile X-Ventil 118 und Y-Ventil 120 umfassen. Der Kreis ist fluidtechnisch mit Druckschaltern PS1, PS2, PS3 und PS4 über Kanäle 124, 122, 126 bzw. 128 verbunden. Das Drucksteuersolenoid PCS1 108 weist eine Steuerposition von normal High (Hoch) auf und dient dazu, die Größe von Fluiddruck in dem Hydraulikkreis durch fluidtechnische Wechselwirkung mit einem steuerbaren Druckregler 109 zu modulieren. Der steuer bare Druckregler 109, der nicht im Detail gezeigt ist, steht mit PCS1 108 in Wechselwirkung, um den Hydraulikdruck in dem Hydraulikkreis 42 über einen Bereich von Drücken abhängig von nachstehend beschriebenen Betriebsbedingungen zu steuern. Das Drucksteuersolenoid PCS2 112 weist eine Steuerposition von normal Low (Niedrig) auf und ist fluidtechnisch mit einem Trommelventil 113 verbunden und dient dazu, eine Strömung dort hindurch zu bewirken, wenn es betätigt ist. Das Trommelventil 113 ist fluidtechnisch mit dem Druckschalter PS3 über Kanal 126 verbunden. Das Drucksteuersolenoid PCS3 114 weist eine Steuerposition von normal Low auf und ist fluidtechnisch mit einem Trommelventil 115 verbunden und dient dazu, eine Strömung dort hindurch zu bewirken, wenn es betätigt ist. Das Trommelventil 115 ist fluidtechnisch mit dem Druckschalter PS1 über Kanal 124 verbunden. Das Drucksteuersolenoid PCS4 116 weist eine Steuerposition von normal Low auf und ist fluidtechnisch mit einem Trommelventil 117 verbunden und dient dazu, eine Strömung dort hindurch zu bewirken, wenn es betätigt ist. Das Trommelventil 117 ist fluidtechnisch mit dem Druckschalter PS4 über Kanal 128 verbunden.
Das X-Ventil 119 und das Y-Ventil 121 umfassen jeweils Strömungsmanagementventile, die in dem beispielhaften System jeweils durch Solenoide 118 bzw. 120 gesteuert sind und Steuerzustände von High (Hoch) ("1") und Low (Niedrig) ("0") aufweisen. Die Steuerzustände beziehen sich auf Positionen von jedem Ventil, die eine Strömung zu unterschiedlichen Einrichtungen in dem Hydraulikkreis 42 und dem Getriebe 10 steuern. Das X-Ventil 119 dient dazu, abhängig von der Fluideingangsquelle Druckfluid zu den Kupplungen C3 und C4 und den Kühlsystemen für die Statoren von MG-A und MG-B über Fluidkanäle 136, 138, 144 bzw. 142 zu lenken, wie es nachstehend beschrieben wird. Das Y-Ventil 121 dient dazu, abhängig von der Fluideingangsquelle Druckfluid zu den Kupplungen C1 und C2 jeweils über Fluidkanäle 132 bzw. 134 zu lenken, wie es nachstehend beschrieben wird. Das Y-Ventil 121 ist fluidtechnisch mit dem Druckschalter PS2 über Kanal 122 verbunden. Eine genauere Beschreibung des beispielhaften elektrohydraulischen Steuerkreises 42 ist in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patentanmeldung Nr. 11/263216 , Aktenzeichen des Anwalts Nr. GP 306089, mit dem Titel "A Multiplexed Pressure Switch System for an Electrically Variable Hybrid Transmission" beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist.
Der Hydraulikkreis umfasst einen Basiskühlkreis zum Liefern von Hydraulikfluid, um die Statoren MG-A 56 und MG-B 72 zu kühlen. Der Basiskühlkreis umfasst Fluidleitungen von dem Ventil 140, die direkt zu einer Strömungsbegrenzungseinrichtung 146 gehen, die zu einem Fluidkanal 144 führt, der zu dem Basiskühlkreis für den Stator von MG-A 56 führt, und zu einer Strömungsbegrenzungseinrichtung 148 gehen, die zu einem Fluidkanal 142 führt, der zu dem Basiskühlkreis für den Stator von MG-B 72 führt. Eine aktive Kühlung für die Statoren MG-A 56 und MG-B 72 wird durch selektive Betätigung von Drucksteuersolenoiden PCS2 112, PCS3 114 und PCS4 116 und solenoidgesteuerten Strömungsmanagementventilen X-Ventil 118 und Y-Ventil 120 bewirkt, was zu einer Strömung von Hydraulikfluid um den ausgewählten Stator führt und zulässt, dass Wärme dazwischen, vorwiegend durch Leitung, übertragen werden kann.
Eine beispielhafte Logiktabelle, um die Steuerung des beispielhaften elektrohydraulischen Steuerkreises 42 zu bewerkstelligen, ist anhand von Tabelle 2 unten angegeben.
Eine selektive Steuerung der X- und Y-Ventile und eine Betätigung der Solenoide PCS2, PCS3 und PCS4 ermöglicht die Strömung von Hydraulikfluid, um Kupplungen C1, C2, C3 und C4 zu betätigen und eine Kühlung für die Statoren von MG-A und MG-B bereitzustellen.
Im Betrieb wird ein Betriebsmodus, d.h. einer der Betriebsabläufe des Modus mit fester Übersetzung und des stufenlos verstellbaren Modus, für das beispielhafte Getriebe auf der Basis einer Vielfalt von Betriebseigenschaften des Antriebsstrangs bestimmt. Dies umfasst eine Anforderung für eine Bedieneranforderung von Drehmoment, die typischerweise durch Eingänge in die UI 13 übermittelt wird, wie es zuvor beschrieben wurde. Zusätzlich wird eine Anforderung für Abtriebsdrehmoment anhand von externen Bedingungen, die z.B. Straßensteigung, Straßenoberflächenbedingungen oder Windlast umfassen, vorhergesagt. Der Betriebsmodus kann anhand einer Antriebsstrangdrehmomentanforderung vorhergesagt werden, die von einem Steuermodulbefehl bewirkt wird, um die Elektromotoren in einem elektrische Energie erzeugenden Modus oder in einem Drehmoment erzeugenden Modus zu betreiben. Der Betriebsmodus kann durch einen Optimierungsalgorithmus oder eine Optimierungsroutine, die dazu dienen, einen optimalen Systemwirkungsgrad zu bestimmen, auf der Basis einer Bedieneranforderung nach Leistung, dem Batterieladezustand und Energiewirkungsgraden der Brennkraftmaschine 14 und von MG-A und MG-B 56, 72, bestimmt werden. Das Steuersystem verwaltet Drehmomenteingänge von der Brennkraftmaschine 14 und MG-A und MG-B 56, 72 auf der Basis des Ergebnisses der ausgeführten Optimierungsroutine, und es erfolgt eine Systemoptimierung, um Systemwirkungsgrade zu optimieren und somit die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und das Laden der Batterie zu verwalten. Darüber hinaus kann der Betrieb auf der Basis eines Fehlers in einem Bauteil oder System bestimmt werden.
Nun werden hierin unter Bezugnahme auf das anhand der 1, 2 und 3 und der Tabellen 1 und 2 beschriebene Getriebe spezifische Aspekte des Getriebes und des Steuersystems beschrieben. Das Steuersystem dient dazu, die Drucksteuereinrichtungen und die Strömungsmanagementventile auf der Basis einer Anforderung für Drehmoment, des Vorhandenseins eines Fehlers und der Temperaturen der Elektromotoren selektiv zu betätigen. Das Steuersystem befiehlt selektiv einen von dem stufenlos verstellbaren Betrieb im Low-Bereich (Niedrig-Bereich), dem stufenlos verstellbaren Betrieb im High-Bereich (Hoch-Bereich), dem Low-Bereich-Zustand und dem High-Bereich-Zustand auf der Basis einer selektiven Betätigung der Strömungsmanagementventile X-Ventil 118 und Y-Ventil 120. Das Steuersystem bewirkt eine Betätigung des Statorkühlsystems für den ersten Elektromotor (MG-A Statorkühlung), des Statorkühlsystems für den zweiten Elektromotor (MG-B Statorkühlung) und der ersten hydraulisch betätigten Kupplung (C1) auf der Basis einer selektiven Betätigung der Drucksteuereinrichtungen PCS2, PCS3 und PCS4, wenn der stufenlos verstellbare Betrieb im Low-Bereich befohlen worden ist. Darüber hinaus ist das Steuersystem betreibbar, um eine Betätigung des Statorkühlsystems für MG-A, des Statorkühlsystems für MG-B und der zweiten hydraulisch betätigten Kupplung (C2) auf der Basis einer selektiven Betätigung der Drucksteuereinrichtungen zu bewirken, wenn der stufenlose verstellbare Betrieb im High-Bereich befohlen worden ist. Das Steuersystem dient dazu, eine Betätigung der ersten, zweiten und vierten hydraulisch betätigten Kupplung (d.h. C1, C2, C4) auf der Basis einer selektiven Betätigung der Drucksteuereinrichtungen zu bewirken, wenn der Low-Bereich-Zustand befohlen worden ist, was einem Betrieb in einem von dem ersten, zweiten und dritten festen Übersetzungsverhältnis über eine selektive Betätigung der Kupplungen umfasst. Das Steuersystem dient dazu, eine Betätigung der zweiten, dritten und vierten hydraulisch betätigten Kupplung (d.h. C2, C3, C4) auf der Basis einer selektiven Betätigung der Drucksteuereinrichtungen zu bewirken, wenn der High-Bereich-Zustand befohlen worden ist, was einen Betrieb in einem von dem dritten und vierten festen Übersetzungsverhältnis über eine selektive Betätigung der Kupplungen umfasst.
Wie es zuvor festgestellt wurde, wird ein Fluidausgang von jeder der zweiten, dritten und vierten Drucksteuereinrichtung (d.h. PCS2, PCS3 und PCS4) selektiv auf eine der vier hydraulisch betätigten Kupplungen und die Statorkühlsysteme für MG-A und MG-B auf der Basis befohlener Positionen des ersten und zweiten Strömungsmanagementventils abgebildet. Deshalb bewirkt eine selektive Betätigung von PCS2 eine Strömung von Hydraulikfluid, um eine Kühlung für den Stator von MG-B vorzusehen, wenn ein Low-Befehl für sowohl das X-Ventil als auch das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS2 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um die Kupplung C2 zu betätigen, wenn ein High-Befehl für entweder das X-Ventil oder das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS3 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um die Kupplung C1 zu betätigen, wenn ein Low-Befehl für sowohl das X-Ventil als auch das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS3 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um eine Kühlung für den Stator von MG-B vorzusehen, wenn ein Low-Befehl für das X-Ventil erteilt worden ist und ein High-Befehl für das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS3 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um die Kupplung C1 zu betätigen, wenn ein High-Befehl für das X-Ventil erteilt worden ist und ein Low-Befehl für das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS3 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um die Kupplung C3 zu betätigen, wenn ein High-Befehl für sowohl das X-Ventil als auch das Y-Ventil erteilt worden ist. Eine selektive Betätigung von PCS4 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um eine Kühlung für den Stator von MG-A vorzusehen, wenn ein Low- Befehl für das X-Ventil erteilt worden ist, ungeachtet der Position des Y-Ventils gemäß dem diesem erteilten Befehl. Eine selektive Betätigung von PCS4 bewirkt eine Strömung von Hydraulikfluid, um die Kupplung C4 zu betätigen, wenn ein High-Befehl für das X-Ventil erteilt worden ist, ungeachtet der Position des Y-Ventils gemäß dem diesem erteilten Befehl.
Nun unter Bezugnahme auf das in 4 dargestellte Flussdiagramm, mit Bezug auf das anhand der 1, 2 und 3 beschriebene beispielhafte Getriebe und die Tabellen 1 und 2 werden spezifische Aspekte des Steuerungsbetriebes des beispielhaften Getriebes und Steuersystems beschrieben, was ein Steuerschema zum selektiven Steuern der Drucksteuereinrichtungen, d.h. PCS2, PCS3 und PCS4, und der Strömungsmanagementventile X-Ventil 118 und Y-Ventil 120 umfasst, um eine Strömung von Hydraulikfluid bereitzustellen und somit eine Kühlung der Statoren von MG-A und MG-B zu bewirken.
Die Betriebstemperaturen der Statoren werden fortwährend durch das Steuersystem unter Verwendung von Eingangssignalen von den Statortemperatursensoren überwacht (Block 210). Wenn die von den Sensoren an einem der Statoren von MG-A oder MG-B gemessene Temperatur einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, strebt das Steuersystem an, die Motorkühlung zu erhöhen, indem eine Strömung von Hydraulikfluid zu und über den Stator erhöht wird (Block 212). Die vorbestimmte Schwellentemperatur ist im Bereich von 200C für diese Ausführungsform kalibriert und umfasst vorzugsweise eine Temperatur, die auf der Basis von Materialeigenschaften von Bauteilen des Stators und Rotors und anderen umgebenden Bauteilen bestimmt wird, um die Erzeugung von Bauteilfehlern zu verhindern.
Um die Motorkühlung durch Erhöhen der Strömung von Hydraulikfluid zu dem Stator zu erhöhen (Block 212), wird eine Gesamthydraulikfluidströmungsrate, die erforderlich ist, um den Stator effektiv zu kühlen, bestimmt (Block 214). Ein Erhöhen der Strömung von Hydraulikfluid umfasst, dass eine Strömung durch einen der Basiskühlkreise erhöht und eine Strömung durch einen der aktiven Kühlkreise bewirkt wird, wenn es die Bedingungen zulassen.
Die erforderliche Gesamthydraulikströmungsrate umfasst eine ausreichende Strömung, um die erforderliche Kupplungskapazität zum Übertragen von Bewegungsdrehmoment durch das Getriebe und eine Statorkühlströmung zu erreichen. Eine Statorkühlströmung umfasst eine Strömung durch den Basiskühlkreis, und, wenn sie freigegeben ist, eine Strömung durch den aktiven Kühlkreis. Die Absicht ist, eine Hydraulikströmungsrate bereitzustellen, die ausreicht, um die Statortemperatur effektiv unter die Schwellentemperatur durch Wärmeübertragung von dem Stator auf das Hydraulikfluid zu reduzieren, welches anschließend durch bekannte Hydraulikgetriebefluid-Kühleinrichtungen abgekühlt werden kann.
Es wird als Nächstes festgestellt, ob die Strömungsmanagementventile 118, 120 in Positionen sind, die eine aktive Motorkühlung durch die aktiven Kühlkreise zulassen (Block 216). Strömungsmanagementventilpositionen, die eine aktive Motorkühlung zulassen, umfassen irgendeinen von Modus I, Modus II und Neutral, wie es anhand von Tabelle 2 dargestellt ist. Wenn eine aktive Motorkühlung zugelassen wird, wird ein minimaler Wert für den Hauptdruck bestimmt, um eine gesamte erforderliche Strömung mit einer eingeleiteten aktiven Kühlung zu erreichen, was umfasst, dass ein Druck zur Kupplungsbetätigung aufrechterhalten wird (Block 218). Eine aktive Kühlung umfasst bevorzugt, dass das ausgewählte Drucksteuersolenoid, "PCSn", d.h. PCS2, PCS3 und PCS4, zu einer vollen Ein-Position betätigt wird, um eine maximierte Strömung von Hydraulikfluid zu dem Stator zum Kühlen zu bewirken (Block 220). Eine aktive Kühlung umfasst darüber hinaus, dass ein Gesamthydraulikströmungsbedarf für das Hydrauliksystem bestimmt wird, wobei eine Hydraulikströmung durch das betätigte Drucksteuersolenoid, das vollständig offen ist, eine Hydraulikströmung, die notwendig ist, um einen Druck für die erforderliche Kupplungsdrehmomentkapazität zum Übertragen von Bewegungsdrehmoment zu erreichen, und jeder weitere Strömungsbedarf, der typischerweise für den Betrieb des Getriebes notwendig ist, berücksichtigt werden (Block 226). Das Steuersystem moduliert eine Strömung durch das Ventil 107 unter Verwendung von PCS1 108, um eine ausreichende Strömung von Hydraulikfluid in den Hydraulikkreis bei dem erforderlichen Druck zu erreichen, der unter Verwendung eines Reglers 109 gesteuert wird (Block 228).
Wenn eine aktive Motorkühlung nicht zugelassen ist und die Statortemperatur den Schwellenwert überschritten hat, verbleibt ein Bedarf, den Stator zu kühlen, wobei eine Strömung durch den Basiskühlkreis verwendet wird. Es wird eine Basiskühlströmungsrate bestimmt (Block 222). Es wird ein minimaler Wert für den Hauptdruck bestimmt, um eine gesamte erforderliche Strömung durch den Basiskühlkreis zu dem Stator zur effektiven Kühlung zu erreichen (Block 224). Es wird eine Gesamthydraulikströmungsrate bestimmt, die notwendig ist, um eine Basiskühlung zu erreichen, um einen Druck für die erforderliche Kupplungsdrehmomentkapazität zum Übertragen von Bewegungsdrehmoment zu erreichen, und jeden anderen Strömungsbedarf zu decken, der typischerweise für den Betrieb des Getriebes notwendig ist (wieder Block 226). Das Steuersystem moduliert die Strömung durch das Ventil 107 unter Verwendung von PCS1 108, um eine ausreichende Strömung von Hydraulikfluid in den Hydraulikkreis bei dem erforderlichen Druck zu erreichen (wieder Block 228).
Wenn die Temperaturen an den Statoren den vorbestimmten Schwellenwert nicht übersteigen, werden die Statoren unter Verwendung des Basiskühlkreises gekühlt (Block 212). Es wird eine Basiskühlströmungsrate auf der Basis der Statortemperatur bestimmt (Block 222), und es wird ein minimaler Hauptdruck bestimmt, um die Basiskühlströmung zu erreichen (Block 224). Es wird der Gesamtströmungsbedarf des Hydrauliksystems bestimmt, wobei die Hydraulikströmung, die notwendig ist, um den Druck für die erforderliche Kupplungskapazität zum Übertragen von Bewegungsdrehmoment zu erreichen, und jeder weitere Strömungsbedarf, der typischerweise für den Betrieb des Getriebes notwendig ist, berücksichtigt werden (Block 226). Die Steuerung moduliert die Strömung durch das Ventil 107 unter Verwendung von PCS1 108 und dem Regler 109, um die notwendige Strömung von Hydraulikfluid in den Hydraulikkreis und den erforderlichen Druck zu erreichen (Block 228).
Es ist zu verstehen, dass Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung zulässig sind. Die Erfindung ist mit besonderer Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen und Abwandlungen daran beschrieben worden. Weitere Abwandlungen und Abänderungen können andern beim Lesen und Verstehen der Beschreibung in den Sinn kommen. Alle derartigen Abwandlungen und Abänderungen, insofern sie in den Schutzumfang der Erfindung fallen, sollen miteingeschlossen sein.

Claims

Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Getriebes, das einen ersten und zweiten Elektromotor und einen Hydraulikkreis mit mehreren Drucksteuereinrichtungen und Strömungsmanagementventilen umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine Betriebstemperatur der Elektromotoren überwacht wird; eine Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis bestimmt wird, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird; die Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden der Elektromotoren festgestellt wird; und eine Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis selektiv gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das selektive Steuern einer Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis umfasst, dass: eine Basiskühlströmungsrate bestimmt wird, die bewirkt, dass die Elektromotoren gekühlt werden; und eine Hydraulikströmung gesteuert wird, um die Basiskühlströmungsrate zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass ein minimaler Hauptdruck zum Erreichen der Basiskühlströmungsrate bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass eine Gesamtströmungsrate zu dem Hydraulikkreis bestimmt wird, und selektiv eine der Drucksteuereinrichtungen betätigt wird, um die Gesamtströmungsrate bei dem minimalen Hauptdruck zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: ein minimaler Hauptdruck bestimmt wird, wenn eine aktive Kühlung für einen der Elektromotoren verfügbar ist; eine der Drucksteuereinrichtungen selektiv betätigt wird, um eine aktive Kühlung zu bewirken; eine Gesamtströmungsrate zu dem Hydraulikkreis bestimmt wird; und eine der Drucksteuereinrichtungen selektiv betätigt wird, um die Gesamtströmungsrate bei dem minimalen Hauptdruck zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird, umfasst, dass eine erforderliche Kühlströmungsrate bestimmt wird, wenn die Betriebstemperatur der Elektromotoren höher als eine Schwellentemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der erforderlichen Kühlströmungsrate, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird, ferner umfasst, dass eine Strömungsrate zu einem Stator von einem der Elektromotoren bestimmt wird, die bewirkt, dass die Statortemperatur verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden der Elektromotoren umfasst, dass festgestellt wird, dass die Strömungsmanagementventile positioniert sind, um einen Betrieb des elektromechanischen Getriebes in einem ersten stufenlos verstellbaren Betriebsmodus oder einen zweiten stufenlos verstellbaren Betriebsmodus zu bewirken.
Erzeugnis, umfassend ein Speichermedium mit einem darin eincodierten Computerprogramm zum Bewirken eines Verfahrens zum Steuern eines elektromechanischen Getriebes, das einen ersten und einen zweiten Elektromotor und einen Hydraulikkreis mit mehreren Drucksteuereinrichtungen und Strömungsmanagementventilen umfasst, wobei das Computerprogramm umfasst: Code zum Überwachen einer Betriebstemperatur der Elektromotoren; Code zum Bestimmen einer Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird; Code zum Bestimmen einer Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden der Elektromotoren; und Code zum selektiven Steuern einer Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis.
Erzeugnis nach Anspruch 9, wobei der Code zum selektiven Steuern einer Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis umfasst: Code zum Bestimmen einer Basiskühlströmungsrate, die bewirkt, dass die Elektromotoren gekühlt werden; und Code zum Steuern einer Hydraulikströmung, um die Basiskühlströmungsrate zu erreichen.
Erzeugnis nach Anspruch 9, wobei der Code zum selektiven Steuern einer Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis umfasst: Code zum Bestimmen eines minimalen Hauptdrucks, wenn eine aktive Kühlung für einen der Elektromotoren verfügbar ist; Code zum selektiven Betätigen einer der Drucksteuereinrichtungen, um eine aktive Kühlung zu bewirken; Code zum Bestimmen einer Gesamtströmungsrate zu dem Hydraulikkreis; und Code zum selektiven Betätigen einer der Drucksteuereinrichtungen, um die Gesamtströmungsrate bei dem minimalen Hauptdruck zu bewirken.
Vorrichtung zum Übertragen von Drehmoment auf einen Endantrieb, umfassend: einen ersten und zweiten Elektromotor und mehrere Planetenradsätze, die koaxial um eine Welle orientiert sind; mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen, die durch einen Hydraulikkreis selektiv betätigbar sind, wobei der Hydraulikkreis mehrere Drucksteuereinrichtungen und erste und zweite Strömungsmanagementventile und mehrere Drucküberwachungseinrichtungen umfasst; und ein Steuersystem, das eingerichtet ist, um: i) eine Betriebstemperatur der Elektromotoren zu überwachen; ii) eine Kühlströmungsrate in dem Hydraulikkreis zu bestimmen, die bewirkt, dass die Betriebstemperatur der Elektromotoren verringert wird; iii) eine Verfügbarkeit einer aktiven Kühlung für jeden der Elektromotoren festzustellen; und iv) eine Hydraulikströmung in den Hydraulikkreis selektiv zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Steuersystem, das eingerichtet ist, um eine Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis selektiv zu steuern, auch eingerichtet ist, um: eine Basiskühlströmungsrate zu bestimmen, die bewirkt, dass die Elektromotoren gekühlt werden; und eine Hydraulikströmung zu steuern, um die Basiskühlströmungsrate zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Steuersystem, das eingerichtet ist, um eine Hydraulikströmung in dem Hydraulikkreis selektiv zu steuern, auch eingerichtet ist, um: einen minimalen Hauptdruck zu bestimmen, wenn eine aktive Kühlung für einen der Elektromotoren verfügbar ist; eine der Drucksteuereinrichtungen selektiv zu betätigen, um eine aktive Kühlung zu bewirken; eine Gesamtströmungsrate zu dem Hydraulikkreis zu bestimmen; und eine der Drucksteuereinrichtungen selektiv zu betätigen, um die Gesamtströmungsrate bei dem minimalen Hauptdruck zu bewirken.