DE102008009763B4 - System und Verfahren zur Drehmomentübertragung unter Verwendung einer Elektroenergiewandlervorrichtung - Google Patents

Abstract

Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem, aufweisend:einen Verbrennungsmotor (10),einen Drehmomentwandler (13) mit einer Wandlerüberbrückungskupplung, wobei der Drehmomentwandler mindestens von dem Verbrennungsmotor Drehmoment aufnimmt,ein Getriebe (14) mit mehreren festen Übersetzungen und mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang an den Drehmomentwandler gekuppelt ist,eine Elektroenergiewandlervorrichtung (16), die an den Ausgang des Getriebes (14) gekuppelt ist und die von einer Batterie (20) mit elektrischer Energie versorgt wird, undein Steuerungssystem zum Einstellen der Drehmomentausgabe des Hybrid-Antriebssystems, wobei das Steuerungssystem derart eingerichtet ist, dass von ihm bei einem hohen Ladezustand der Batterie (20) eine Drehmomentausgabe der Elektroenergiewandlervorrichtung veranlasst wird, wodurch der über das Getriebe (14) erbrachte Anteil der Getriebeausgangsdrehmomentlast reduziert wird, und der Schaltplan des Getriebes (14) derart eingestellt wird, dass die Hochschaltpunkte im Leistungsband früher auftreten.

Description

• Hintergrund und Beschreibung
• In einem Hybrid-Antriebsstrang kann eine Elektroenergiewandlervorrichtung, zum Beispiel ein Motor/Generator benutzt werden, um Drehmoment aufzunehmen und/oder zuzuführen, um die Effizienz des Antriebsstrangs zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu verringern. In einem Beispiel kann ein Hybrid-Antriebsstrang aufweisen: einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, die seriell mit einem Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen verbunden sind. In dieser Konfiguration erzeugt der Elektromotor eine Drehmomentausgabe, die wiederum die Drehmomentlast des Verbrennungsmotors reduziert. Außerdem kann, indem der Verbrennungsmotor mit einer verringerten Drehmomentlast betätigt wird, der Kraftstoffverbrauch des Hybrid-Antriebsstrangs verringert werden, während den Fahreranforderungen nachgekommen wird. Eine Vorgangsweise, die diese Anordnung anwendet, wird im U.S. Patent US 6 835 160 B2 beschrieben.
• Die hiesigen Erfinder haben erkannt, dass die oben beschriebene Vorgehensweise einige Probleme haben kann. Insbesondere kann in der oben beschriebenen Konfiguration der Elektromotor betätigt werden, um den Kraftstoffverbrauch des Hybrid-Antriebsstrangs zu verringern, jedoch, da sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor ein Drehmoment am Eingang des Getriebes vorsehen, kann das Getriebe das Drehmoment nur mit reduzierter Effizienz übertragen, wegen der Größe des am Eingang des Getriebes vorgesehenen Drehmomentbetrags. In einem besonderen Beispiel können sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor einen beträchtlichen Drehmomentbeitrag am Eingang des Getriebes vorsehen, wodurch ein frühes Schalten erschwert wird, um das Drehmoment an den Achsantrieb/die Räder passend, reibungslos und zuverlässig zuzuführen. Als solches kann dies zu verspätetem Schalten führen und durch dieses verspätete Schalten (z.B. bei höheren Motordrehzahlen) kann die Effizienz des Getriebes niedriger sein, als bei einem frühen Schalten des Getriebes (z.B. bei niedrigen Motordrehzahlen).
• Aus der US 2006/0113130 A1 ist ein Antriebssystem bekannt, welches einen Verbrennungsmotor, ein Differenzialgetriebe und eine oder zwei Elektromaschinen aufweist. Dabei ist es möglich, den Anteil des zum Antrieb verfügbaren Drehmomentes auf die verschiedenen Antriebsaggregate zu verteilen, indem verschiedene Antriebspfade Verwendung finden.
• Aus der DE 10 2006 013 326 A1 ist ein Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug bekannt, bei dem zusätzlich zur Brennkraftmaschine eine Elektromaschine zur Verfügung steht, wodurch eine Aufteilung des zum Antrieb benötigten Drehmoments zwischen den beiden Antriebsaggregaten möglich ist. Ferner weist der Antriebsstrang ein gestuftes Getriebe und einen Drehmomentwandler auf.
• Die Erfindung stellt ein Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem gemäß dem Anspruch 1 bereit. Daher kann durch das Einstellen der Drehmomentausgabe der Elektroenergiewandlervorrichtung hinter dem Getriebe, Drehmoment an den Achsantrieb/die Rädern zugeführt werden, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, während die Drehmomentlast am Ausgang des Getriebes reduziert wird. Die reduzierte Drehmomentlast am Ausgang des Getriebes kann das frühere Schalten oder die früheren Übergänge zwischen den Gangverhältnissen erleichtern, um die Effizienz der Drehmomentübertragung des Getriebes zu verbessern. Auf diese Weise kann der Kraftstoffverbrauch eines Hybrid-Antriebsstrangs verringert werden, während den Anforderungen des Fahrers nachgekommen wird.
• Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Figurenliste
• 1 ist ein schematisches Diagramm eines Hybrid-Antriebssystems der vorliegenden Offenbarung,
• 2 ist ein Antriebsflusspfad-Diagramm des Hybrid-Antriebssystems von 1,
• 3 ist ein Ablaufdiagramm einer Steuerungs-Routine des Hybrid-Antriebssystems,
• 4 ist ein Ablaufdiagramm einer Einstellungs-Routine des Getriebeschaltplans,
• 5 ist ein Ablaufdiagramm einer Einstellungs-Routine eines Drehmomentwandlers Überbrückungsplans,
• 6 ist ein Blockdiagramm des elektronischen Arbeitsablaufs des Hybrid-Antriebssystems von 1,
• 7 ist ein Blockdiagramm des mechanischen Arbeitsablaufs des Hybrid-Antriebssystems von 1,
• 8 ist ein Diagramm eines Getriebe-Schalt-Zeitplans,
• 9 ist ein Blockdiagramm eines Hybrid-Antriebssystems, das verschiedene Antriebspfade darstellt, und
• 10 ist ein Ablaufdiagramm einer Steuerungs-Routine einer Drehmomentüberbrückung.
• Ausführliche Beschreibung
• 1 stellt eine exemplarische Ausführungsform eines Hybrid-Antriebssystems für ein Fahrzeug dar. Insbesondere kann die exemplarische Konfiguration des Antriebsstrangs mit dem offenbarten Antriebsstrangsteuerungs- und Schalt-Schema verwendet werden. In diesem Beispiel kann das Hybrid-Antriebssystem aufweisen: einen Atkinson Verbrennungsmotor ICE 10 mit einem oder mehreren Zylindern 30, ein Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen 14, einen Achsantrieb/Räder 18 oder sonstige geeigneten Vorrichtungen, um Antriebskräfte auf die Straßenoberfläche zu übertragen und zwei Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16. Die erste Elektroenergiewandlervorrichtung (CISG) 12 kann am Ausgang des Verbrennungsmotors 10 integriert und darüber hinaus mit dem Antriebsrad eines Drehmomentwandlers 13 verbunden sein, der mit dem Getriebe 14 verbunden ist und dadurch Anlasser/Generator-Fähigkeiten bietet. Die zweite Elektroenergiewandlervorrichtung (ERAD) 16 kann durch ein Planetengetriebe 22 an den Ausgang des Getriebes 14 gekuppelt sein, das wiederum mit dem Achsgetriebe/Ausgangsantrieb verbunden sein kann und daher zusätzliche Antriebsfähigkeiten entweder in einem elektronischen Antriebsmodus oder im Hybrid-Antriebsmodus schafft. Außerdem können die Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16 in elektronischer Verbindung mit der Batterie 20 stehen. Es ist anzumerken, dass die Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16 hierin als Motoren und/oder als Generatoren herangezogen werden können.
• In manchen Ausführungsformen können die Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16 als Generatoren benutzt werden, um mechanisch erzeugte Energie in elektrische Energie umzuwandeln, die dann in der Batterie gespeichert wird. Zum Beispiel kann es unter manchen Bedingungen, wie geringen Lastbedingungen vorkommen, dass nur der ERAD Motor dem Achsgetriebe/den Rädern Drehmoment zuführt, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Darüber hinaus kann der ERAD Motor vorteilhafterweise Energie aufnehmen/zuführen, um verschiedene Betriebszustände des Hybrid-Antriebsstrangs zu modifizieren, um die Effizienz des Antriebsstrangs und das Fahrverhalten zu verbessern (wird nachfolgend weiter im Detail mit Bezugnahme auf die 3-7 erläutert.)
• Es ist anzumerken, dass unter manchen Betriebsbedingungen die Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16 von anderen Quellen als der Batterie betrieben werden können. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor 10 Leistung erzeugen, die von den Elektromotoren genutzt werden kann. Außerdem sollte angemerkt werden, dass der ERAD Motor in manchen Ausführungsformen mit anderen Getriebekonfigurationen als der Planetengetriebekonfiguration wirkend verbunden sein kann.
• In der exemplarischen Konfiguration kann das Fahrzeug von dem Verbrennungsmotor und oder von den (E-)Motoren angetrieben werden. In diesem besonderen Beispiel wird ein Hinterachsenantrieb dargestellt, dennoch sollte erkannt werden, dass andere Antriebskonfigurationen, wie etwa Vorderradantrieb oder Allradantrieb, eingesetzt werden können. In anderen Worten, der Verbrennungsmotor, der CISG Motor und der ERAD Motor können Drehmoment nur den Vorderrädern zuführen. Als Alternative können die drei Drehmomentquellen allen Rädern Drehmoment zuführen. In einem anderen Beispiel kann der ERAD Motor Drehmoment den Vorderrädern zuführen und der CISG Motor und der Verbrennungsmotor können den Hinterrädern Drehmoment zuführen, oder vice versa. In manchen Ausführungsformen kann der ERAD Motor hinter das Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen in den Antriebsstrang gekuppelt sein. Zum Beispiel kann der ERAD Motor direkt an den Ausgang des Getriebes gekuppelt sein. In einem anderen Beispiel kann der ERAD Motor auch an den Achsantrieb (Räder) gekuppelt sein. In einem weiteren Beispiel kann der ERAD Motor hinter das Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen gekuppelt sein und kann durch unterschiedliche Getriebesets, wie zum Beispiel ein Planetengetriebe, Drehmoment zuführen.
• Es ist anzumerken, dass die verschiedenen Drehmomentquellen während unterschiedlicher Betriebsbedingungen mindestens einem Rad, wenn nicht sogar allen Rädern, Drehmoment zuführen können. Darüber hinaus kann in manchen Ausführungsformen Drehmoment, das durch die verschiedenen Drehmomentquellen erzeugt wird, durch unterschiedliche mechanische oder elektrische Pfade auf die verschiedenen Räder verteilt werden, basierend auf verschiedenen Betriebskonditionen.
• Während 1 ein Beispiel einer Hybrid-Antriebskonfiguration darstellt, können, wie hier angemerkt, verschiedene andere angewandt werden. Mit Bezug auf ein in Reihe aufgebautes Hybrid-Antriebssystem kann der Verbrennungsmotor betrieben werden, um eine Form von Energie zu erzeugen, die von einem oder mehreren Motoren verwendet werden kann. Zum Beispiel, in einem in Reihe aufgebauten Hybrid-Elektro-Fahrzeug (HEV), kann der Verbrennungsmotor Elektrizität durch einen Motor/Generator erzeugen, die wiederum verwendet werden kann, um einen Elektromotor zu betreiben, um das Fahrzeug anzutreiben. In einem anderen Beispiel kann ein Verbrennungsmotor betrieben werden, um Pumparbeit einem hydraulischen oder pneumatischen System zuzuführen, das genutzt werden kann, um einen hydraulischen oder pneumatischen Motor zu betreiben, der wiederum das Fahrzeug antreibt. In einem weiteren Beispiel kann ein Verbrennungsmotor betrieben werden, um kinetische Energie zu erzeugen, die für den späteren Gebrauch an den Rädern, an ein Schwungrad oder ähnlichen Vorrichtungen weiter geleitet werden kann.
• Mit Bezug auf ein parallel aufgebautes Hybrid-Antriebssystem können der Verbrennungsmotor und ein oder mehrere Motoren unabhängig von einander betrieben werden. Als ein Beispiel kann ein Verbrennungsmotor betätigt werden, um Drehmoment den Rädern zuzuführen während ein Motor (z.B. elektrisch, hydraulisch, etc) selektiv betätigt werden kann, um Drehmoment den Rädern entweder zuzuführen oder abzunehmen. Wie in einem weiteren Beispiel kann ein Verbrennungsmotor ohne den Motor betätigt werden, oder der Motor ohne den Verbrennungsmotor. Ferner kann bei einem Antriebssystem von serieller oder paralleler Form oder einer Kombination davon eine Energiespeichervorrichtung vorgesehen sein, die es ermöglicht, vom Verbrennungsmotor oder vom Motor erzeugte Energie für den späteren Gebrauch durch einen Motor oder mehrere zu speichern. Zum Beispiel kann ein regenerativer Bremsvorgang ausgeführt werden, wo eine Elektroenergiewandlervorrichtung (Motor/Generator) verwendet wird, um kinetische Energie an den Antriebsrädern zu einer Form von Energie umzuwandeln, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden kann. Zum Beispiel kann in Bezug auf ein HEV der Motor oder ein separater Generator benutzt werden, um Drehmoment an den Rädern oder durch den Verbrennungsmotor erzeugtes Drehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, die dann in der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden kann. Eine ähnliche Vorgehensweise kann bei anderen Hybrid-Antriebssystemen, wie hydraulischen, pneumatischen, oder solchen die ein Schwungrad aufweisen, angewandt werden. Es ist anzumerken, dass in manchen Ausführungsformen separate Motoren und/oder Generatoren zusammenwirkend angewendet werden können, um elektrische Energie sowie Ausgangsdrehmoment zu erzeugen.
• In der dargestellten Ausführungsform können die Elektroenergiewandlervorrichtung 12 und die Elektroenergiewandlervorrichtung 16 auf einer jeweiligen Seite des Getriebes angebracht werden oder auf einer jeweiligen Seite eines Getriebeelements. In diesem Beispiel können eine oder mehrere der Elektroenergiewandlervorrichtungen 12 und 16 in Betrieb genommen werden, um Drehmoment dem Achsantrieb zuzuführen oder von diesem abzunehmen, mit oder ohne dass der Verbrennungsmotor 10 Drehmoment zuführt. Mit der Konfiguration in 1 kann erreicht werden, dass regeneratives Bremsen die Batterie 20 auflädt, indem Drehmoment von den Rädern an die Elektroenergiewandlervorrichtung 12 über das Getriebe übertragen wird, wo die Elektroenergiewandlervorrichtung 12 eine Elektroenergiegeneratorfunktion durchführen kann, oder als Alternative kann die Elektroenergiewandlervorrichtung 16 eine Elektroenergiegeneratorfunktion durchführen, darüber hinaus kann ein separater Generator einbezogen werden. Es sind aber auch andere Konfigurationen möglich. Darum sollte erkannt werden, dass andere mögliche Hybridkonfigurationen oder Variationen angewendet werden können mit Bezug auf die hierin beschriebenen Anwendungen und Verfahren.
• Weitergehend mit 1 kann das Hybrid-Antriebssystem ein Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen aufweisen. Demgemäß kann ein Drehmomentwandler eingesetzt werden, um Energie von der Elektroenergiewandlervorrichtung und/oder vom Verbrennungsmotor zum Getriebe zu übertragen. Der Drehmomentwandler kann ein Antriebsrad (oder eine Pumpe) aufweisen, das mit einem Schwungrad verbunden ist, das von der Elektroenergiewandlervorrichtung und/oder vom Verbrennungsmotor angetrieben wird. Das Antriebsrad kann mit dem Gehäuse des Drehmomentwandlers abgedichtet verbunden sein und kann in Fluid-Verbindung mit einer Turbine stehen, die mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist. Der Drehmomentwandler kann Energie von der Elektroenergiewandlervorrichtung und/oder vom Verbrennungsmotor zum Getriebe übertragen, indem Hydraulikflüssigkeit (Getriebefluid) durch das rotierende Antriebsrad zur Turbine gepumpt wird. Die Kraft des Hydraulikfluids bewirkt, dass sich die Turbine dreht, wodurch Drehmoment an der Getriebeeingangswelle erzeugt wird. Ein Schlupfzustand kann entstehen, wenn die Geschwindigkeit der Turbine geringer ist, als die Geschwindigkeit des Antriebrads. Dieser Unterschied in Rotationsgeschwindigkeit verursacht, dass Reibung und Hitze erzeugt wird, was die Effizienz des Drehmomentwandlers reduziert, was wiederum zum höheren Kraftstoffverbrauch führt.
• Des Weiteren, während die Drehzahl des Verbrennungsmotors zunimmt, erhöht sich die Drehzahl der Turbine bis zu einem Punkt, wo Turbine und Antriebsrad sich im Wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Während dieses Zustands, auch bekannt als Ankupplungspunkt oder Ankupplungsgeschwindigkeit, dreht sich die Turbine schneller als das Hydraulikfluid aus der Turbine austreten kann, wobei der Netto-Drehimpuls des austretenden Fluids in der gleichen Richtung ist wie die Rotation der Turbine, was dazu führt, dass Reibung reduziert wird. Durch die reduzierte Reibung verbessert sich die Effizienz des Drehmomentwandlers und dadurch wird wiederum der Kraftstoffverbrauch verringert.
• Allerdings, während sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht und den Kupplungspunkt überschreitet kann Schlupf auftreten, was zu einem Betrag von Reibung und Hitze führt, der ansteigt auf Grund der Größe der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Darüber hinaus kann Schlupf bei solchen Motordrehzahlen eine beträchtliche Reduzierung der Effizienz des Drehmomentwandlers zur Folge haben. Daher, um eine hohe Effizienz des Drehmomentwandlers aufrecht zu erhalten, kann eine Wandlerüberbrückungskupplung in Eingriff gebracht werden, um das Antriebsrad physisch mit der Turbine zu verbinden, was bewirkt, dass die beiden Komponenten sich mit der gleichen Geschwindigkeit ohne Schlupf drehen. Die Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung kann basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen gesteuert werden und die Steuerungsstrategien für die Wandlerüberbrückungskupplung und den Drehmomentwandler werden im Folgenden ausführlich erörtert.
• Der Betrieb des Getriebes 14 zusammen mit dem Drehmomentwandler 13 kann gesteuert werden, um geeignete Drehmomentausgabe den Rädern zuzuführen, gemäß den Anforderungen des Fahrers. In einem Beispiel kann der Getriebebetrieb durch das Ändern der zeitlichen Koordinierung des Schaltplans eingestellt werden, so dass das Schalten zwischen den Gängen des Getriebes früher oder später im Leistungsbereich des Verbrennungsmotors auftritt, in Bezug zu der erwünschten Drehmomentausgabe. Beispielsweise, unter niedriger Motorlast (z.B. niedrige Anforderungen des Fahrers), kann das Schaltschema so eingestellt werden, dass das Schalten früher eintritt, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, da die erwünschte Drehmomentausgabe in allen Gängen erfühlt werden kann. Darüber hinaus kann unter hoher Motorlast (hohe Anforderungen des Fahrers) das Schaltschema so eingestellt werden, dass das Schalten später eintritt, um die Drehmomentausgabe und die Leistung des Verbrennungsmotors zu verbessern, weil die erwünschte Drehmomentausgabe möglicherweise nicht in allen Gängen erfühlt werden kann. Demgemäß kann durch das Variieren des Schaltschemas des Getriebes den Anforderungen des Fahrers nachgekommen werden, während der Kraftstoffverbrauch reduziert wird. Schaltschema-Steuerungs- Strategien werden später ausführlicher besprochen. Ein exemplarisches Hybrid-Antriebssystem kann aufweisen: eine oder mehrere elektronische Steuerungseinheiten (nicht dargestellt) zum Steuern des Betriebs des Hybrid-Antriebsstrangs. Eine exemplarische Steuerungseinheit weist auf: eine Mikroprozessoreinheit (CPU), Eingabe/Ausgabe Ports (Anschluss), ein elektronisches Speichermedium (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), Keep-Alive-Memory (KAM)(z.B. Batterie gestützter Speicher), und einen Daten-Bus sowie andere Komponenten. Die Steuerungseinheit(en) können von Sensoren, die über das Fahrzeug verteilt sind, verschiedenartige Signale erhalten. Zum Beispiel können eine Mehrzahl von Sensoren verschiedene Betriebszustände detektieren, darunter u.a Verbrennungsmotor- und Getriebebetriebszustände, Batterie und Motor/Generator-Betriebszustände und die Eingaben des Fahrers. Die Sensoren-Signale können verarbeitet werden und/oder werden in der Steuerungseinheit gespeichert, wobei die Steuerungseinheit verschiedene Rückmeldungs-Steuersignale an Bedienelemente in den verschiedenen Fahrzeugsystemen versenden kann, basierend auf Berechnungen von den Sensoren-Signalen, um den Fahrzeugbetrieb zu steuern.
• In manchen Ausführungsformen kann der Fahrzeugbetrieb von einer einzigen elektronischen Steuerungseinheit gesteuert werden. Ferner können in manchen Ausführungsformen verschiedene Steuerungseinheiten verschiedene Systeme im Fahrzeug steuern. Zum Beispiel kann eine Steuerungseinheit bestimmt werden, um Aspekte vom Verbrennungsmotor und/oder des Getriebebetriebs zu steuern, während eine andere Steuerungseinheit bestimmt werden kann, Aspekte von Batterie und Elektroenergiespeicherung und Abgabe zu steuern. In manchen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug eine Hierarchie von Steuerungseinheiten aufweisen, die Eingangssignalinformationen empfangen, speichern und verarbeiten und ferner Rückführsteuerinformation erzeugen. Zum Beispiel können eine oder mehrere Steuerungseinheiten Roh-Signal-Daten erfassen und speichern und eine Niedrig-Niveau-Signalverarbeitung durchführen, wie zum Beispiel Signalverstärkung und verschiedene Berechnungen. Die verarbeiteten Signaldaten können zu einer oder mehreren Steuerungseinheiten versendet werden, um zusätzliche Verarbeitungen und eine Hoch-Analyse durchzuführen sowie betriebsmäßige Rückführungen durchzuführen. Als Alternative kann auch in manchen Ausführungsformen eine einzige Steuerungseinheit (oder eine Gruppe von Steuerungseinheiten) viele, wenn nicht alle Aspekte des Fahrzeugbetriebs steuern.
• Die Leistungs/Energie- oder Antriebs- Flusspfade des Hybrid-Antriebsstrangs von 1 werden jetzt ausführlicher erörtert. Die Leistung/Energie- oder Antriebs- Flusspfade zeigen, wie das Antriebssystem die Leistungsabgabe gemäß der Fahreranforderung an der Antriebsachse/den Rädern bereitstellt, (oder wie während mancher Bedingungen Energie an Energiespeicherzellen gelenkt werden kann, z.B. während eines regenerativen Bremsarbeitsablaufs). Generell kann man die Anforderungen des Fahrers bei einer gegeben Geschwindigkeit des Fahrzeugs als erwünschte Antriebskraft (erwünschtes Drehmoment) an den Rädern interpretieren, um eine erwünschte Fahrzeugreaktion (Beschleunigung/ Geschwindigkeitsabnahme) zu erreichen. Eine Gleichung für erwünschte Fahrzeugreaktion ist vorgegeben: $$\text{Fahrzeugbeschleunigung}=a_{veh}=\frac{F_{T\_DES}-F_{Straße}}{\left(\frac{W_{veh}}{g}\right)},$$

  
• wobei, F_{T_DES} :vom Fahrer erwünschte Antriebskraft
• F_ROAD :Straßenlast bei gegebener Geschwindigkeit,
$\left(\frac{W_{veh}}{g}\right):$

Fahrzeugmasse
• Gemäß dieser allgemeinen Gleichung kann ein Antriebsstrang mit einem Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen und einem Verbrennungsmotor die vom Fahrer erwünschte Antriebskraft nur erreichen durch das Manipulieren von ein paar Freiheitsgraden, und zwar dem Getriebezustand (Drehmomentwandlerzustand, Übersetzungsverhältnis) und dem Drehmoment des Verbrennungsmotors. Mit anderen Worten, dadurch, dass es nur eine Antriebsquelle (Verbrennungsmotor) und einen Leistungsfluss (mechanisch) gibt, wird die Antriebskraft durch den Verbrennungsmotor erzeugt, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Eine Gleichung wird geschaffen für die erwünschte Antriebskraft einer einzelnen mechanischen Strangkonfiguration: $$F_{T\_DES}=F_{T\_ENG}=\frac{\left|T_{ENG}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\right|\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{Rad}},$$

  

  $$\text{Fahrzeugbeschleunigung}=a_{veh}=\frac{F_{T\_ENG}-F_{Straße}}{\left(\frac{W_{veh}}{g}\right)}$$

  

  wobei, T_ENG : Motordrehmoment, i_TQ :Drehmomentvervielfachung durch Wandler, i_G Gangübersetzungsverhältnis, i_FD : Achsantriebsübersetzungsverhältnis, η_G Getriebeeffizienz η_FD Achsantriebseffizienz, R_Rad : effektiver Radius der Räder.
• Im Gegensatz dazu kann es in einem Hybrid-Elektrofahrzeug mit mehreren Leistungsquellen (Verbrennungsmotor und Batterie) mehrere Fahrzeugantriebspfade (mechanische und elektrische) geben, um die vom Fahrer erwünschte Antriebskraft bei einer gegebenen Geschwindigkeit zu erreichen. Speziell in Bezug auf 2 werden die Leistungs/Energieflusspfade dargestellt, die mit dem Hybrid-Antriebssystemkonfiguration von 1 korrespondieren. Die Hybrid-Antriebssystemkonfiguration schließt einen mechanischen Antriebspfad 24 ein, der aufweist: einen Verbrennungsmotor 10 und einen CISG Motor 12, die Leistung erzeugen und durch den Drehmomentwandler 13, das Getriebe mit mehreren festen Übersetzungen 14 und das Planetengetriebeset 22 zu dem Achsantrieb/den Rädern 18 übertragen. Es ist anzumerken, dass, obwohl der Pfad als mechanischer Antriebspfad bezeichnet wird, der CISG Motor 12 unter manchen Bedingungen die von der Batterie 20 bereitgestellt elektrische Leistung verwenden kann. Ferner kann sich der mechanische Antriebspfad 24 basierend auf unterschiedlichen Betriebszuständen ändern. Zum Beispiel, wenn der Ladezustand der Batterie 20 hoch ist, dann braucht der Verbrennungsmotor 10 nicht unbedingt Leistung erzeugen, so dass in diesem Falle der Verbrennungsmotor 10 von dem mechanischen Antriebspfad ausgeschlossen werden kann. In einem anderen Beispiel kann der Ladezustand der Batterie 20 niedrig sein, so dass der Verbrennungsmotor 10 die Ausgangsleistung für den mechanischen Antriebspfad erzeugen und der CISG Motor 12 ausgeschlossen werden kann. In einem weiteren Beispiel, in dem die Anforderungen des Fahrers hoch sind, können beide, CISG Motor 12 und Verbrennungsmotor 10, die Ausgangsleistung für den mechanischen Antriebspfad erzeugen.
• Die Hybrid-Antriebssystemkonfiguration schließt einen Elektroflusspfad 26 ein, der einen ERAD Motor 16 aufweist, welcher, unter manchen Bedingungen, elektrische Leistung von der Batterie 20 nutzt, und diese Leistung durch das Planetengetriebeset 22 (oder einen anderen Mechanismus) auf den Achsantrieb/die Räder 18 überträgt.
• Es ist zu bemerken, dass diese Flusspfade nur als Beispiel dienen und dass unterschiedliche andere Hybrid-Antriebssystemkonfigurationen angewendet werden können, die zusätzliche Motoren/Verbrennungsmotoren und zusätzliche Leistungs/Energie-Flusspfade aufweisen können. In manchen Ausführungsformen kann der ERAD Motor weggelassen werden und die Antriebskraftverteilung kann zwischen dem Verbrennungsmotor und dem CISG Motor aufgeteilt werden. Weiter kann in manchen Ausführungsformen der CISG Motor weggelassen werden und die Antriebskraftverteilung kann zwischen dem Verbrennungsmotor und dem ERAD Motor aufgeteilt werden. Weiter kann in manchen Ausführungsformen der CISG Motor und der Verbrennungsmotor mit dem Achsantrieb/den Rädern an einer Antriebsachse gekuppelt sein, und der ERAD Motor kann mit dem Achsenantrieb oder den Rädern an einer anderen Antriebsache gekuppelt sein.
• In der in 1 (RWD-HEV-Anwendung) dargestellten Ausführungsform und Konfiguration sind drei Drehmomentquellen: der Verbrennungsmotor, der CISG Motor und der ERAD Motor, die alle Antriebskraft den Rädern zuführen können, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, wobei Gleichungen für die gesamten Antriebskraftfähigkeiten der exemplarischen Hybrid-Konfiguration nachfolgend angegeben sind: $$F_{T\_DES}=F_{T\_ENG}+F_{T\_CISG}+F_{T\_ERAD}=F_{T-Total},$$

  

  $$\text{Fahrzeug-Beschleunigung}=a_{veh}=\frac{F_{T\_ENG}-F_{Straße}}{\left(\frac{W_{veh}}{g}\right)}$$

  

  $$F_{T\_ENG}=\frac{\lfloor T_{ENG}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}},F_{T\_CISG}=\frac{\lfloor T_{CISG}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}},$$

  

  $$F_{T\_ERAD}=\frac{\left[T_{ERAD}\cdot i_{ERAD}\right]\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}}$$

  

  $$F_{T\_TOTAL}=\frac{\lfloor \left(T_{ENG}+T_{CISG}\right)\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G+T_{ERAD}\cdot i_{ERAD}\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}},$$

  

  wobei: F_{T_CISG} : Antriebskraft von CISG, F_{T_ERAD} : Antriebskraft von ERAD, i_ERAD : ERAD Gangübersetzung zum Motor, T_CISG : Drehmoment erzeugt durch CISG, T_ERAD : Drehmoment erzeugt durch ERAD, η_G : Getriebeübersetzungseffizienz, i_G : Getriebeübersetzungsverhältnis, i_TQ : Drehmomentwandlerdrehmomentverhältnis, η_FD : Achsantriebeffizienz, i_FD : Achsantriebsübersetzungsverhältnis
• Es ist anzumerken, dass die Drehmomente, erzeugt durch den CISG Motor und den ERAD Motor, angegeben werden durch die Gleichungen: $$\Rightarrow T_{CISG}=\frac{P_{CISG}\cdot {\eta }_{CISG}}{{\omega }_{ENG}},{\eta }_{CISG}=\{\begin{array}{cc}{\eta }_{CISG\_E2M},& Motorbetrieb\\ \frac{1}{{\eta }_{CISG\_M2E}},& Generatorbetrieb\\ & \end{array}$$

  

  $$T_{ERAD}=\frac{P_{ERAD}\cdot {\eta }_{ERAD}}{{\omega }_{ENG}},{\eta }_{ERAD}=\{\begin{array}{cc}{\eta }_{CISG\_E2M},& Motorbetrieb\\ \frac{1}{{\eta }_{CISG\_M2E}},& Generatorbetrieb\\ & \end{array}$$

  

  $$\Rightarrow P_{BAT}=P_{CISG}+P_{ERAD},$$

  

  wobei, P_CISG : CISG Leistung P_ERAD : ERAD Leistung, P_BAT : Batterie Leistung, η_CISG : CISG Effizienz, η_ERAD :ERAD Effizienz, ω_ERAD : ERAD Motordrehzahl, ω_ENG : Verbrennungsmotordrehzahl, T_CISG : Drehmoment erzeugt durch CISG Motor, T_ERAD : Drehmoment erzeugt durch ERAD Motor.
• Die obigen Gleichungen zeigen, dass die verfügbare Antriebskraft, um der Anforderung des Fahrers nachzukommen, verschiedene Betriebsbedingungen berücksichtigten kann, die ermittelt werden können basierend auf Antriebstrangbetriebszuständen/Antriebstrangbetriebsmodi sowie betrieblichen Leistungsfähigkeiten der betreffenden Hybrid-Antriebselemente. Insbesondere verändern die Antriebskraftfähigkeiten des CISG und ERAD Motor sich basierend auf deren Betriebsdrehzahl, Leistungseffizienz und verfügbaren elektrische Energie. Es ist anzumerken, dass die verfügbare Leistung ausschließlich von der Batterie kommen kann oder aber kann in bestimmten Betriebsmodi auch einen Teil der Leistung des Verbrennungsmotors aufweisen. Ferner können der Zustand des Drehmomentwandlers und des Getriebes sowie die Getriebebetriebseffizienz die Antriebskraftfähigkeiten des Verbrennungsmotors und des CISG Motors beeinflussen. Es ist anzumerken, dass diese Gleichungen nur exemplarisch sind und dass andere Parameter berücksichtigt werden können, wenn die Antriebskraftfähigkeiten von den Drehmomentquellen bestimmt werden.
• Es ist vom Fachmann zu erkennen, dass die speziellen Routinen, wie nachfolgend in den Ablaufdiagrammen beschrieben, eine oder eine Mehrzahl von Verarbeitungsstrategien wie ereignis-gesteuerte, unterbrechungs-gesteuerte, Multitasking, mehrfach-prozess-strängige, u.ä. darstellen können. Als solche können die verschiedenen dargestellten Handlungen und Funktionen, wie hier in der dargestellten Sequenz oder in paralleler Form durchgeführt oder auch in manchen Fällen weggelassen werden. Dergleichen ist die Reihenfolge der Verarbeitungen nicht unbedingt nötig, um die Funktionen und die Vorteile der hierin beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung zu erreichen, aber wird für eine bessere Darstellung und Beschreibung hinzugefügt. Obwohl nicht explizit dargestellt, wird ein Fachmann erkennen, dass die dargestellten Ausführungen und Funktionen je nach benutzter Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Weiter können diese Figuren auch einen Code graphisch darstellen, der in das vom Computer lesbare Speichermedium in einer Steuerungseinheit programmiert werden kann.
• In einer exemplarischen Ausführungsform kann ein Steuerungsvorgang an dem oben beschriebenen Hybrid-Antriebssystem angewendet werden, der die zusätzlichen Leistungsquellen und Antriebsflusspfade für den Fahrzeugantrieb ausnutzt. Der Steuerungsvorgang ist vorgegeben durch das kontinuierliche in Betracht ziehen der Antriebskraftfähigkeiten (d.h. Beschleunigungsmöglichkeiten) aller Drehmomentquellen für einen vorgebenden Fahrzeugbetriebszustand und dementsprechendes Verteilen des Leistungsflusses. In einem Beispiel kann der Leistungsfluss verteilt werden basierend auf den Antriebskraftfähigkeiten des Antriebspfads (d.h. mechanisch oder elektrisch) und kann der Zustand des Getriebes eingestellt werden. Durch das Einstellen des Getriebezustands gemäß den Antriebskraftfähigkeiten der Flusspfade kann das Hybrid-Antriebssystem gesteuert werden, um die Effizienz zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu verringern, während das Ausgangsdrehmoment erzeugt wird, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen.
• Bei solch einer Vorgehensweise sind auf Grund der mehreren Kraftquellen und der mehreren Energieflusspfade zusätzliche Freiheitsgrade verfügbar, um die Steuerung des Antriebssystems einzustellen, wohingegen in einem Antriebssystem mit einem einzigen mechanischen Energieflusspfad die verfügbaren Freiheitsgrade für die Systemsteuerung begrenzt sein können. Weiter ist anzumerken, dass, obwohl das Hybrid-System unter verschiedenen Bedingungen mehrere Steuerungsfreiheiten bietet, der Steuerungsvorgang automatisch genauso wie ein herkömmliches Hybrid-Antriebssystem mit einem mechanischen Arbeitsablaufpfad funktioniert, da die zusätzlichen Drehmomentquellen mit wechselnden Fahrzeugbedingungen ihre Antriebskraftfähigkeit verlieren.
• 3 zeigt eine Hoch-Niveau-Antriebs-Verteilungs-Routine 300. 6 und 7 stellen schematische Blockdiagramme für den elektrischen und den mechanischen Flusspfad da. Die Blockdiagramme zeigen die unterschiedlichen Elemente der Steuerungs-Routine sowie die unterschiedlichen Betriebsparameter, die von den unterschiedlichen Elementen berücksichtigt werden.
• Die Routine 300 beginnt bei Schritt 310, wo die erwünschten Anforderungen des Fahrers bei der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit bewertet werden. Die erwünschten Anforderungen des Fahrers können als Ausgangsdrehmoment oder Antriebskraft an den Rädern dargestellt werden. In einem Beispiel kann die Position des Gaspedals genutzt werden, um die Anforderungen des Fahrers zu ermitteln. In einem anderen Beispiel kann die Position von beiden, Gaspedal und Bremspedal, verwendet werden, um die Anforderungen des Fahrers zu ermitteln. Speziell im ersten Beispiel können die Anforderungen des Fahrers eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Position des Gaspedals sein, wie in der unten angegeben Gleichung dargestellt ist: $$\begin{array}{cc}{F}_{T\_DES}=f\left(V,pps\_rel\right),oder\left(Drehmomentbreich\right)& T_{W\_DES}=f\left(V,pps\_rel\right),\end{array}$$

  

  wobei
• F_{T_DES}: erwünschte Antriebskraft
• V = aktuelle Fahrzeug-Geschwindigkeit, pps_rel: Position des Pedals
• Die Fahreranforderung wird in 6 und 7 als Block 62 bzw. 71 reflektiert. Wie dargestellt werden die Position des Gaspedals und die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt und das Resultat ist die ermittelte Anforderung des Fahrers, die die Eingabe des nächsten Ablaufblocks sein kann.
• Als nächstes in Schritt 320 berechnet die Routine 300 die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads. Speziell kann die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebpfads ermittelt werden gemäß der Antriebskraftfähigkeit des ERAD Motors für die aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Darüber hinaus können die aktuelle Antriebsstrangbetriebszustände/Antriebsstrangbetriebsmodi und die verfügbare Batterieleistung in Betracht gezogen werden, wenn die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebpfads ermittelt wird. In einem besonderen Beispiel kann die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads ermittelt werden gemäß der unten angegeben Gleichungen: $$\begin{array}{l}{F}_{T\_E\_CAP}=F_{T\_ERAD}=\frac{\left[T_{ERAD}\cdot i_{ERAD}\right]\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}}\hfill \\ \Rightarrow T_{READ}=\frac{P_{ERAD}\cdot {\eta }_{ERAD}}{{\omega }_{ERAD}},{\omega }_{ERAD}=\left(\frac{V}{R_{ERAD}}\right)i_{ERAD}\cdot i_{FD},{\eta }_{ERAD}\hfill \\ =\{\begin{array}{cc}{\eta }_{CISG\_E2M},& Motorbetrieb\\ \frac{1}{{\eta }_{CISG\_M2E}},& Generatorbetrieb,P_{ERAD}=P_{BAT}-P_{CISG},\\ & \end{array}\hfill \end{array}$$

  

  wobei
• F_{T_E_CAP}: Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebpfads
• F_{T_ERAD}: Antriebskraftfähigkeit von ERAD
• i_ERAD: Übersetzungsverhältnis vom ERAD zum Motor,
• T_ERAD:Drehmoment erzeugt durch ERAD, η_ERAD : Effizienz von ERAD,
• ω_ERAD :ERAD Motordrehzahl, P_CISG :CISG Leistung, P_ERAD :ERAD Leistung
• P_BAT :Batterieleistung, η_FD :Achsantrieb-Effizienz,
• i_FD :Achsantriebübersetzungsverhältnis,
• V: Fahrzeuggeschwindigkeit, R_Rad :effektiver Rad-Radius
• Es ist anzumerken, dass in diesem Beispiel die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads durch die Effizienz des ERAD Motors beeinflusst werden kann, die wiederum durch die Betriebsdrehzahl, das Drehmomentniveau und den Ladezustand der Batterie, die den Motor antreibt, beeinflusst werden kann. Zusätzlich können die Drehmomentcharakteristiken des ERAD Motors für die gegebene Betriebsdrehzahl und die verfügbare elektrische Leistung die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads beeinflussen. Außerdem können das Übersetzungsverhältnis und die Effizienz des Achsantriebes und das Übersetzungsverhältnis der Gänge, die in Verbindung mit dem Motor stehen, die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads beeinflussen. In manchen Ausführungsformen können diese Gänge manipuliert werden, um die Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Antriebspfads einzustellen. Zum Beispiel kann das Übersetzungsverhältnis zum ERAD Motor zwischen zwei Übersetzungen hin und her geschaltet werden, um die Antriebskraftfähigkeit bei einer gegeben Geschwindigkeit zu erhöhen.
• Als nächstes bewertet die Routine 300 im Schritt 330 die Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads. Die Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads kann bewertet werden gemäß der Antriebskraftfähigkeit des Verbrennungsmotors und des CISG Motors als Funktion des Getriebe- (und des Drehmomentwandler)-Zustands für die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Zum Beispiel, falls der Drehmomentwandler im Überbrückungszustand ist, dann ist die Effizienz der Drehmomentübertragung höher und daher wird weniger Drehmoment vom Verbrennungsmotor und/oder CISG Motor benötigt. Ferner können der aktuelle Antriebsstrangbetriebsmodus/Antriebsstrangzustände und die verfügbare Batterieleistung berücksichtigt werden, wenn die Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads ermittelt wird. Zum Beispiel, falls der Antriebsstrang in einem Batterie-Lade-Zustand ist, dann kann der CISG Motor eine negative (-) Antriebskraftfähigkeit haben und daher ein höheres Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors benötigen, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. In einem besonderen Beispiel kann die Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads ermittelt werden gemäß der unten angegeben Gleichung: $$F_{T\_M\_CAP}=F_{T\_ENG}+F_{T\_CISG},F_{T\_ENG}=\frac{\lfloor T_{ENG}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{Rad}}$$

  

  $$F_{T\_CISG}=\frac{\lfloor T_{CISG}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}},$$

  

  $$\Rightarrow T_{CISG}=\frac{P_{CISG}\cdot {\eta }_{CISG}}{{\omega }_{ENG}},{\eta }_{CISG}=\{\begin{array}{ll}{\eta }_{CISG\_E2M},\hfill & Motorbetieb\hfill \\ \frac{1}{{\eta }_{CISG\_M2E}},\hfill & Generatorbetrieb{P}_{CISG}=P_{BAT}-P_{ERAD},\hfill \\ \hfill & \hfill \end{array}$$

  

  wobei
• F_{T_M_CAP} :Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads, F_{T­_ENG} :Antriebskraftfähigkeit des Verbrennungsmotors, F_{T­_CISG} :Antriebskraftfähigkeit von CISG, T_CISG : Drehmoment erzeugt durch CISG, T_ENG :Drehmoment durch Verbrennungsmotor, η_CISG :CISG Effizienz, P_CISG :CISG Leistung,
• P_ERAD : ERAD Leistung, P_BAT :Batterieleistung, ω_ENG :Motordrehzahl,
• η_G :Schaltgetriebe-Effizienz, i_G : Getriebeübersetzungsverhältnis, i_TQ : Drehmomentwandlerdrehmomentverhältnis, η_FD :Achsantrieb-Effizienz, i_FD :Achsantrieb Übersetzungsverhältnis
• Es sollte erkannt werden, dass die vom CISG Motor und vom ERAD Motor bereitgestellte Drehmomentausgabe und deren jeweilige Antriebskraftfähigkeiten sich basierend auf deren Charakteristiken (Funktion der Geschwindigkeit), der verfügbaren Batterieleistung (inklusive Ladebedarf) und der Leistungsverteilung (wie Batterieleistung oder Verbrennungsmotorleistung zwischen den beiden elektrischen Maschinen unter bestimmten Betriebsbedingungen verteilt ist) ändern können. Die Antriebskraftfähigkeiten des CISG Motors und des Verbrennungsmotors sind ebenfalls eine Funktion des Übersetzungszustands (Getriebe, Drehmomentwandler). Dementsprechend, während sich die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs verändern, ändert sich der Batterieladezustand (SOC) oder der Betriebsmodus des Antriebsstrangs, was wiederum die Antriebskraftfähigkeit der drei Drehmomentquellen und jeder deren Antriebspfade verändert. In Schritt 340 ermittelt die Routine 300 die Antriebskraftverteilung zwischen dem mechanischen und dem elektrischen Antriebspfad für die erwünschten Anforderungen des Fahrers. Es kann mehrere Strategien für die Verteilung der Antriebskraft geben, basierend auf einer erwünschten Fahrzeugfunktion. Die Verteilung kann derart auf den jeweiligen Antriebskraftfähigkeiten des mechanischen und des elektrischen Antriebpfads basieren, dass die Summe aller Antriebskräfte gleich der vom Fahrer erwünschten Antriebskraft (d.h. Anforderung des Fahrers) ist. Die Verteilung der Antriebskraft kann auch berücksichtigen, ob die Batterie aufzuladen ist oder nicht. In einem Beispiel kann die Verteilung ermittelt werden basierend auf dem effizientesten Antriebspfad angesichts gleicher Antriebskraftfähigkeiten.
• In einem anderen Beispiel kann die Strategie für die Antriebskraftverteilung Übergangs-Ereignisse wie die Drehmomentwandlerüberbrückung berücksichtigen.
• Zum Beispiel, um eine leichtgängigere Wandlerüberbrückung zu ermöglichen, kann die Antriebskraftverteilung den Antrieb des elektrischen Antriebspfads während des Überbrückungsvorgangs vergrößern und dann nach dem vorübergehenden Ereignis zu einem anderen Kriterium des Verteilens wechseln. In noch einem anderen Beispiel, wo elektrischer Antrieb an eine andere Antriebsachse als jener des mechanischen Antriebs zugeführt werden kann, kann die Antriebskraftverteilung den Antrieb des elektrischen Antriebspfads vergrößern, um die Stabilität des Fahrzeugs während schlechter Bodenhaftung oder Instabilitätszuständen des Fahrzeugs zu verbessern. In einem anderen Beispiel kann bei gegebener Antriebskraftverteilung X, die gewünschte Antriebskraft für den mechanischen und den elektrischen Antriebspfad gemäß den nachfolgenden Gleichungen ermittelt werden. $$F_{T\_DES}=F_{TM\_DES}+F_{TE\_DES}\Rightarrow F_{TE\_DES}=X\cdot F_{T\_DES},F_{TM\_DES}=\left(1-X\right)\cdot F_{T\_DES}$$

  
• wobei: F_{M_DES} :erwünschte Antriebskraft des mechanischen Pfads
• F_{TE_DES} :erwünschte Antriebskraft des elektrischen Pfads,
• X: Antriebskraft-Verteilungs-Faktor
(dies kann auch im Drehmomentbereich gemacht werden) $$T_{W\_DES}=F_{T\_DES}\cdot R_{RAD}=T_{WM\_DES}+T_{WE\_DES},\Rightarrow T_{WE\_DES}=X\cdot T_{W\_DES},T_{WM\_DES}=\left(1-X\right)\cdot T_{W\_DES}$$

• wobei: T_{WM_DES} :erwünschtes Rad-Drehmoment des mechanischen Pfads
• T_{WE_DES} : erwünschtes Rad-Drehmoment des elektrischen Pfads
• X: Antriebskraft-Verteilungs-Faktor
• In den 6 und 7, werden die Antriebskraftverteilungsbestimmungsblöcke durch 64 bzw. 72 bezeichnet. Die Blöcke der Antriebskraftverteilungsbestimmung ziehen die Anforderung des Fahrers (F_{T_DES}) und die Antriebskraftfähigkeit der jeweiligen Drehmomentquellen (F_{T_ENG} , F_{T_CISG} , F_{T_ERAD} ) in Betracht und erzeugen die auf den elektrischen und den mechanischen Antriebspfad verteilten Antriebskräfte. Die erwünschte Batterieleistung (P_BAT ) und Effizienzen der jeweiligen Hybrid-Antriebsstrangelemente können ebenso in Betracht gezogen werden.
• Es ist anzumerken, dass eine exemplarische Antriebskraftverteilung basierend auf der Effizienz jedes Antriebspfads bei der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder anderen Kriterien, inklusive eines Antriebsstrangbetriebsmodus (z.B. Übersetzung- und Drehmomentwandler-Status) und eines Batterie Ladebedarfs unten mit Bezug auf 4 und 5 genauer erörtert wird.
• Als nächstes stellt die Routine 300 in Schritt 350 den Drehmomentbeitrag und die Leistung des ERAD Motors basierend auf der gewünschten Antriebskraft des elektrischen Antriebspfads ein. Die Einstellung der Drehmomentausgabe des ERAD Motors und die erwünschte Leistung können die verfügbare elektrische Leistung, den Batterie-Ladezustand, die Leistungsgrenzen und Antriebsstrangmodi/Antriebsstrangzustände, einschließlich, Übersetzungsverhältnisse des Achsantriebs sowie die Effizienz der jeweiligen Elemente des elektrischen Antriebspfads, in Betracht ziehen. Die Drehmoment- und Leistungsabgabe des ERAD Motors können auch das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes in Betracht ziehen, das den ERAD Motor an den Getriebeausgang kuppelt. Weiter können das Drehmoment und die Leistung des ERAD Motors auch während Übergangs-Ereignisse, wie eines Drehmomentwandlerüberbrückens oder eines Schaltvorgangs, eingestellt werden, um ein leichtgängigeres Übergangsverhalten zu ermöglichen und um Störungen im gesamten Antriebsstrang zu reduzieren. In einem speziellen Beispiel können das erwünschte ERAD Motordrehmoment und die erwünschte ERAD Motor-Leistung gemäß den unten angegebenen Gleichungen berechnet werden: $$\begin{array}{l}{F}_{TE\_DES}=X.F_{T\_DES}=F_{T\_ERAD}=\frac{\lfloor T_{ERAD\_DES}\cdot i_{ERAD}\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{Rad}}\Rightarrow \underset{\_}{T_{ERAD\_DES}=\frac{X.F_{T\_DES}\cdot R_{RAD}}{i_{ERAD}\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}}\\ =\underset{\_}{\frac{X.T_{W\_DES}}{i_{ERAD}\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}}\end{array}$$

  

  $$\text{da }{T}_{ERAD\_DES}=\frac{P_{ERAD\_DES}\cdot {\eta }_{ERAD}}{{\omega }_{ERAD}},{\omega }_{ERAD}\left(\frac{V}{R_{Rad}}\right)\cdot i_{ERAD}\cdot i_{FD}$$

  

  $$\underset{\_}{\Rightarrow P_{ERAD\_DES}=\frac{T_{ERAD\_DES}\cdot {\omega }_{ERAD}}{{\eta }_{ERAD}}}$$

  

  wobei: T_{ERAD_DES} : erwünschtes ERAD Drehmoment, P_{ERAD_DES} erwünschte ERAD Leistung, ω_ERAD : erwünschte ERAD Motordrehzahl.
• 6 stellt den ERAD-Motordrehmoment- und Leistungs-Berechnung-Block 66 dar. Die erwünschte Antriebskraft des elektrischen Antriebspfads ist die Eingabe in den Block, und die Effizienz und die Getriebeübersetzung des ERAD Motors, die Effizienz und die Getriebeübersetzung des Achsantriebs/der Räder, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der effektive Räderradius werden in Betracht gezogen, um das erwünschte Motordrehmoment und die Leistung auszugeben.
• Als nächstes berechnet die Routine 300 in Schritt 360 den erwünschten Beitrag des Getriebeausgangsdrehmoments, basierend auf der erwünschten Antriebskraft des mechanischen Antriebspfads. Das erwünschte Getriebeausgangsdrehmoment liefert das restliche nötige Ausgangsdrehmoment, über das hinausgehend was der ERAD Motor liefert, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. In einem speziellen Beispiel kann das erwünschte Getriebeausgangsdrehmoment gemäß der unten angegeben Gleichung berechnet werden: $$\begin{array}{l}{F}_{TM\_DES}=\left(1-X\right)\cdot F_{T\_DES}=F_{T\_ENG}+F_{T\_CISG}=\frac{T_{O\_DES}\cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{RAD}}=\frac{\lfloor T_{INP\_DES}\cdot i_{TQ}\cdot i_G\cdot {\eta }_G\rfloor \cdot i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}{R_{Rad}}\\ \Rightarrow T_{o\_DES}=\frac{\left(1-X\right)\cdot F_{T\_DES}\cdot R_{RAD}}{i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}=\frac{\left(1-X\right)\cdot T_{W\_DES}}{i_{FD}\cdot {\eta }_{FD}}\end{array}$$

  
• wobei: T_{O_DES} :erwünschtes Getriebeausgangsdrehmoment
• T_INP__DES : erwünschtes Getriebeeingangsdrehemoment
• 7 zeigt den Getriebeeingangsdrehmomentberechnungsblock mit 73. Die erwünschte Antriebskraft des mechanischen Pfads, die im Antriebsverteilungs-Block 72 ermittelt wird, wird in Block 73 eingegeben. Der effektive Radius des Rads und die Effizienz der Übersetzung des Achsantriebs werden berücksichtigt und das erwünschte Ausgangsdrehmoment wird an den Gewünschter-Getriebeeingang-Berechnungsblock 75 ausgegeben.
• Als nächstes stellt die Routine 300 in Schritt 370 den Zustand des Getriebes (und/oder des Drehmomentwandlers) ein, um das erwünschte Getriebeausgangsdrehmoment zu erreichen. Speziell kann das Getriebeausgangsdrehmoment von den Anforderungen des Fahrers abweichen (d.h. Drehmoment zugeführt an den Achsantrieb/die Räder), entsprechend dem Antriebskraftbeitrag (d.h. ERAD Motordrehmoment) des elektrischen Antriebspfads. Zum Beispiel wird während Antriebskraftverteilungsschaltungen in Richtung zu dem elektrischen Antriebspfad die widergespiegelte Anforderung des Fahrers für einen Getriebeschalt- und Drehmomentwandlerüberbrückungs-Plan reduziert, weil das benötigte Getriebeausgangsdrehmoment reduziert ist. Demgemäß kann der Schaltplan des Getriebes eingestellt werden, um den modifizierten Anforderungen für das Drehmoment nachzukommen. In manchen Ausführungsformen kann der Drehmomentwandlerüberbrückungsplan eingestellt werden, um weiterhin den veränderten Anforderungen für Drehmoment nachzukommen. Zusätzlich können in manchen Ausführungsformen der Getriebeschalt-Plan und der Drehmomentwandler-Plan modifiziert werden, um die schwankende für das Getriebe verfügbare Leistung zu kompensieren, da sich die Drehmomenteingangsquelle, abhängig von der CISG Leistung, ändern kann. Falls zum Beispiel der Antriebsstrang in einem Batterieladezustand ist, kann die für das Getriebe verfügbare Leistung reduziert sein, da ein Teil der Verbrennungsmotorleistung genutzt werden kann, um die Batterie durch den CISG aufzuladen. Spezielle Einstellungen des Getriebes und des Drehmomentwandlers werden in Bezug auf 4 und 5 nachfolgend erörtert.
• 7 stellt den Getriebeschalt- und Drehmomentwandlerschalt-Plan-Block 74 dar. Die reflektierten Anforderungen des Fahrers an den mechanischen Antriebspfad und die verfügbare Leistung des CISG-Motors werden berücksichtigt, um das Getriebeschalten und den Drehmomentwandlerüberbrückungszustand einzustellen. In manchen Ausführungsformen könnten der Antriebskraftverteilungsfaktor X oder der Drehmomentbeitrag des elektrischen Antriebspfads auch direkt genutzt werden, um den Getriebezustand einzustellen. Basierend auf den eingestellten Schalt- und Drehmomentwandlerüberbrückungs-Plänen gibt der Getriebeschalt-Drehmomentwandlerplan-Block 74 den endgültigen erwünschten Getriebe- und Drehmomentwandlerzustand aus.
• Als nächstes berechnet die Routine 300 in Schritt 380 das erwünschte Getriebeeingangsdrehmoment basierend auf dem aktuellen Zustand des Getriebes. Das erwünschte Getriebeeingangsdrehmoment kann vom CISG Motor und/oder vom Verbrennungsmotor erzeugt werden. In einem bestimmten Beispiel kann das erwünschte Getriebeeingangsdrehmoment gemäß der unten angegebenen Gleichung berechnet werden: $$\begin{array}{l}{T}_{O\_DES}=T_{INP\_DES}\cdot i_{TQ}\cdot i_{TQ\_ACT}\cdot i_{G\_ACT}\cdot {\eta }_G=\left(T_{ENG\_DES}+T_{CISG\_ENG}\right)\cdot i_{TQ\_ACT}\cdot i_{G\_ACT}\cdot {\eta }_G\\ \Rightarrow T_{INP\_DES}\frac{T_{O\_DES}}{i_{TQ\_ACT}\cdot i_{G\_ACT}\cdot {\eta }_G}\end{array}$$

  

  wobei : η_G : Effizienz des Getriebes, i_{G_ACT} : aktuelles Getriebeübersetzungsverhältnis, i_{TQ_ACT} : aktuelles Getriebe-Drehmomentwandlerdrehmomentverhältnis, T_{INP_DES} : gewünschtes Getriebeeingangsdrehmoment
• 7 zeigt den Gewünschtes- GetriebeeingangsdrehmomentBerechnungsblock 75. Das im Block 73 berechnete gewünschte Ausgabedrehmoment wird in den Block 75 eingegeben und der aktuelle Zustand des Drehmomentwandlers, der aktuelle Zustand des Getriebeübersetzungsverhältnis und die Effizienz (oder Verluste) des Getriebes werden berücksichtigt, wenn das erwünschte Getriebeeingangsdrehmoment in Block 75 berechnet wird.
• Als nächstes stellt die Routine 300 in Schritt 390 die Drehmomentbeiträge des CISG Motors und des Verbrennungsmotors ein, um das erwünschte Getriebeeingangsdrehmoment zu erreichen. Die Berechnungen der jeweiligen Drehmomente des Verbrennungsmotors und des CISG können vom Ladezustand der Batterie und dem Antriebsstrangbetriebsmodus abhängig sein. Falls zum Beispiel der Ladezustand der Batterie niedrig ist und die Batterie aufgeladen werden muss, kann das Drehmoment des Verbrennungsmotors erhöht werden, da das Drehmoment des CISG negativ (-) ist, so dass das erwünschte Drehmoment erreicht werden kann, während die Batterie geladen wird. In diesem Beispiel wäre die Antriebskraftfähigkeit des CISG negativ(-), wenn die Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Pfads in Schritt 330 berechnet werden würde. Im Falle eines neutralen Ladevorgangs (d.h. Batterie wird nicht geladen/entladen), in welchem die Motorleistung aufgespalten ist, wäre die Antriebskraftfähigkeit des CISG ebenfalls negativ(-). In einem besonderen Beispiel können die betreffenden Drehmomente des Verbrennungsmotors und des CISG Motors, basierend auf den unten angegebenen Gleichungen ermittelt werden: $$\begin{array}{l}\begin{array}{cc}Gegeben:P_{ERAD\_DES},da& P_{BAT\_DES}=P_{CISG\_DES}+P_{ERAD\_DES}\Rightarrow P_{CISG\_DES}\end{array}\\ =P_{BAT\_DES}-P_{ERAD\_DES}=\frac{T_{CISG\_DES}\cdot {\omega }_{ENG}}{{\eta }_{CISG}}\end{array}$$

  

  $$\Rightarrow T_{CISG\_DES}=\frac{P_{CISG\_DES}\cdot {\eta }_{CISG}}{{\omega }_{ENG}}=\frac{\left[P_{BAT\_DES}-P_{ERAD\_DES}\right]\cdot {\eta }_{CISG}}{{\omega }_{ENG}},{\eta }_{CISG}=\{\begin{array}{cc}{\eta }_{CISGG\_E2M},& Motorbetrieb\\ \frac{1}{{\eta }_{CISG\_M2E}},& Generatorbetrieb\\ & \end{array}$$

  
• wobei, P_{CISG_DES} :erwünschte CISG Leistung, P_{ERAD_DES} :erwünschte ERAD
• Leistung, T_{CISG_DES} :erwünschtes CISG Drehmoment, P_{BAT_DES} :erwünschte Batterie Leistung, η_CISG : CISG Effizienz, ω_ENG :Motordrehzahl. Mittels des erwünschten Getriebeeingangsdrehmoments von Schritt 380 und des erwünschten CISG Drehmoments kann das erwünschte Motordrehmoment wie folgt errechnet werden: $$T_{INP\_DES}=T_{ENG\_DES}+T_{CISG\_ENG}\Rightarrow T_{ENG\_DES}=T_{INP\_DES}-T_{CISG\_DES}$$
  
  wobei, T_{END_DES} :erwünschtes Motordrehmoment
• 7 zeigt den Erwünschtes-Verbrennungsmotor- und CISG-Motor-Drehmoment-Berechnungsblock 76. Das gewünschte Getriebeeingangsdrehmoment von Block 75 wird in den Block 76 eingegeben und die Batterieleistung, die erwünschte ERAD Motorleistung, die Effizienz des CISG Motors, die Motordrehzahl und die verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors werden berücksichtigt, um das erwünschte Verbrennungsmotordrehmoment und das erwünschte CISG Motordrehmoment ausgeben zu können. Es ist anzumerken, dass unter manchen Bedingungen der CISG Motor mechanischen Leistung von dem Verbrennungsmotor in elektrische Leistung umwandeln kann, um die Batterie aufzuladen, so dass die CISG Drehmomentausgabe negativ (-) sein kann.
• Weiter kann das kombinierte Drehmoment des Verbrennungsmotors und des CISG Motors durch das Getriebe mit fester Übersetzung hindurch übertragen und über das Planetengetriebe mit dem ERAD Motordrehmoment komponiert werden, um Drehmoment an den Achsantrieb/die Räder zuzuführen, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Die Routine 300 endet nachdem Drehmoment zugeführt wurde, um den ermittelten Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Die Routine 300 kann während des Fahrzeugbetriebs beliebig oft wiederholt werden. Zusätzlich sollte erkannt werden, dass die Routine 300 nur exemplarisch ist und in anderen Hybrid-Antriebssystemen angewandt werden kann. Es ist anzumerken, dass zusätzliche oder optionale Bestimmungen von Antriebskraftfähigkeiten und einer Antriebskraftverteilung mit zusätzlichen Antriebspfaden gemacht werden können. Es ist zusätzlich anzumerken, dass in manchen Ausführungsformen verschiedene Bewertungen und Bestimmungen von der Routine weggelassen werden können. Die Hybrid-Antriebsverteilung-Routine 300 erleichtert die effektive Verteilung von erwünschter Antriebskraft in mehrere Antriebspfade (z.B. mechanische und elektrische), wodurch eine verbesserte Steuerung und ein verbesserter Wirkungsgrad durch zusätzliche Steuerungsfreiheitsgrade im Vergleich zu einem Einzel-Antriebspfad/Antriebsstrang gegeben sind.
• Darüber hinaus kann während mancher Betriebsbedingungen das Drehmoment am Achsantrieb/an den Rädern zwischen mechanischen und elektrischen Antriebspfaden aufgeteilt werden, um ein früheres Schalten des Getriebes zu unterstützen. In einem Beispiel, wie in 2 dargestellt, kann das Drehmoment vom Achsantrieb/von den Rädern so durch den ERAD Motor 16 und das dazugehörige Planetengetriebe 22 gelenkt werden, dass das Drehmoment zwischen dem Ausgang des Getriebes 14 und der Batterie 20 in Form von elektrischer Leistung aufgeteilt wird, um die Batterie aufzuladen.
• In manchen Fällen fördert die Leistungsverteilung, dass der ERAD Motor 16 und der CISG Motor 12 zusammen eingestellt werden können, um die Drehmomentdifferenz zu reduzieren. Zum Beispiel kann das Drehmoment am Achsantrieb/an den Rädern so aufgeteilt werden, dass ein Teil des Drehmoments über das Getriebe 22 und den ERAD Motor in den elektrischen Pfad geleitet wird, was dazu angewendet werden kann, um den CISG Motor anzutreiben. Zusätzlich kann ein Teil des Drehmoments über das Planetengetriebe 22 und den ERAD Motor 16 an den Getriebeausgang geleitet werden. Demgemäß können der CISG Motor und der ERAD Motor eingestellt werden, um die Drehmomentdifferenz zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang zu reduzieren, um dadurch ein früheres Getriebeschalten und/oder leichtgängigeres früheres Drehmomentwandlerüberbrücken zu ermöglichen, wobei auch der Verstellgrad der einzelnen Drehmomentquellen reduziert ist. In noch einem anderen Beispiel kann der Verbrennungsmotor Leistungsabgabe auf sowohl den mechanischen als auch auf den elektrischen Antriebspfad aufteilen. Speziell kann der Verbrennungsmotor einen Teil des Ausgangsdrehmoments dem CISG Motor zuführen, um die Batterie aufzuladen, sowie einen Teil durch das Getriebe führen, um den Achsantrieb/die Räder anzutreiben.
• Die oben beschriebene Hybrid-Antriebssystem- Steuerungs-Routine unterstützt die gradlinige Durchführung von verschiedenen Strategien für Antriebkraftverteilung basierend auf einer erwünschten Fahrzeugfunktion. Wie oben beschrieben kann in Schritt 370 in der Routine 300 durch das Einstellen des Getriebezustands der Hybrid-Antriebsstrang für verschiedene Betriebsmodi/Betriebszustände eingestellt werden. Speziell kann der Schaltplan gemäß der Antriebskraftverteilung zwischen dem mechanischen und dem elektrischen Pfad eingestellt werden. Wie in 8 dargestellt ändert der Getriebeschaltplan die Getriebeübersetzungs-Verhältnisse basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der widergespiegelten Anforderung des Fahrers. Die widergespiegelte Anforderung des Fahrers (Anforderung am Getriebeausgang) kann direkt von der Antriebskraftfähigkeit und dem Antriebsbeitrag des elektrischen Pfads beeinflusst werden (d.h. der ERAD Drehmomentbeitrag). Demzufolge kann in einem Beispiel der Getriebezustand (Gang- und/oder Drehmomentwandlerzustand) eingestellt werden basierend auf dem Ladezustand der Batterie, da der Ladezustand der Batterie die Antriebskraftfähigkeiten des ERAD Motors und des CISG Motors direkt beeinflusst.
• In 4 wird die Hybrid-Antriebsstrang-Steuerungs-Routine 400 dargestellt. Die Routine 400 fängt bei Schritt 410 an, wo ermittelt wird, ob der Ladezustand der Batterie (SOC) hoch ist. Falls ermittelt wird, dass der SOC hoch ist, fährt die Routine 400 mit Schritt 420 fort, andernfalls fährt die Routine 400 mit Schritt 430 fort.
• Falls ermittelt wird, dass der Ladezustand der Batterie hoch ist, kann es interpretiert werden als eine gesteigerte Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Pfads (z.B. hohes Ausgangsdrehmoment des ERAD Motors), was wiederum als verringerte von dem mechanischen Antriebspfads benötigte Antriebskraftfähigkeit widergespiegelt werden kann. In anderen Worten, bei einer gesamten, vom Fahrer erwünschten Antriebskraftfähigkeit, falls weniger Antriebskraft (und weniger Ausgangsdrehmoment) von dem mechanischen Pfad benötigt wird, wird demgemäß eine niedrigere, widergespiegelte Anforderung des Fahrers an das Getriebe benötigt. Daher, wie angemerkt in Schritt 420, kann der Schaltplan so eingestellt werden, dass das niedrige Ausgangsdrehmoment des Getriebes widerspiegelt wird. Nämlich kann der Getriebeschaltplan so eingestellt werden, dass die Schaltpunkte früher im Leistungsband auftreten. Durch Einstellen des Getriebeschaltplans in der Weise, dass die Schaltpunkte früher auftreten, wenn der Batterieladezustand hoch ist, kann der Antriebsstrang konfiguriert werden, um die Antriebseffizienz zu verbessern, was den Kraftstoffverbrauch des Hybrid-Antriebsstrangs verringert, während den Anforderungen des Fahrers noch immer nachgekommen wird.
• Die Hybrid-Antriebssystem-Konfiguration bietet vorteilhaft zugefügte Steuerungsfreiheitsgrade, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, während die Effizienz des Antriebsstrangs verbessert wird. Speziell, da das Hybrid-Antriebssystem mit dem ERAD Motor hinter dem Getriebeausgang konfiguriert ist, kann das Drehmoment über den ERAD Motor unhabhängig vom Getriebe zugeführt werden, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. So kann der Bedarf an Drehmoment am Ausgang des Getriebes erheblich proportional zum Ausgang des ERAD Motors reduziert werden. Der reduzierte Bedarf an Drehmoment unterstützt ein frühes Umschalten zwischen den Gängen des Getriebes da jedes Übersetzungsverhältnis die Kapazität haben kann, um angemessen das erwünschte Drehmoment zu übertragen. Demgemäß kann durch das frühere Überleiten zwischen dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes (z.B. niedrige Motordrehzahl) der Kraftstoffverbrauch gegenüber einer Hybrid-Getriebestrang-Konfiguration, bei der sich alle Drehmomentquellen vor dem Getriebe befinden, was erfordert, dass alles Drehmoment durch das Getriebe hindurch geführt wird, was zu einem späteren Übersetzungsverhältnis und einer niedrigeren Effizienz des Getriebes führt, reduziert werden.
• Andererseits, falls ermittelt wird, dass der Ladezustand der Batterie niedrig ist, fährt die Routine 400 mit Schritt 430 fort. Ähnlich wie oben kann der niedrige Ladezustand der Batterie als verringerte Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Pfads interpretiert werden, was als erhöhte Anforderung des Fahrers und als erhöhten Bedarf an Antriebkraft des mechanischen Antriebspfads gesehen werden kann. Falls mehr Antriebskraft (oder Ausgangsdrehmoment) am Ausgang des Getriebes benötigt wird, kann der Getriebeschaltplan so eingestellt werden, dass die Schaltpunkte später im Leistungsband eintreten, und kann das Drehmoment angemessen übertragen werden, um der Getriebeausgangsdrehmomentanforderung nachzukommen zu können. Durch das Einstellen des Getriebeschaltplans, so dass das Schalten später eintritt, kann der Antriebsstrang konfiguriert werden, um die Fahrzeugausgangsleistung (oder das Drehmoment) zu verbessern, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Weiter kann die Verbrennungsmotorabgabe verbessert werden, um auch dem Aufladen der Batterie nachzukommen.
• Es ist anzumerken, dass in manchen Ausführungsformen der Schaltplan eingestellt werden kann gemäß der Drehzahlhöhe, dem Übersetzungsverhältnis der Gänge oder anderen angemessenen Parametern des Antriebsstrangs.
• Die Hybrid- Antriebsstrang-Steuerungs-Routine 400 stellt den Getriebezustand basierend auf dem Ladezustand der Batterie ein, um die Effizienz des Hybrid-Antriebsstrangs zu verbessern sowie den Kraftstoffverbrauch zu verringern, wenn Leistung und der Ladezustand der Batterie hoch sind. Weiter stellt die Steuerungs-Routine den Hybrid-Antriebsstrang so ein, dass genug Leistung erzeugt wird, um die Batterie aufzuladen und um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, wenn der Ladezustand niedrig ist. In manchen Ausführungsformen kann die Routine 400 den Getriebeschaltplan direkt einstellen basierend auf dem Beitrag an Drehmoment des ERAD Motors, da der ERAD Motor von der Batterie und indirekt über den Verbrennungsmotor angetrieben werden kann. Zusätzlich kann in manchen Ausführungsformen der Getriebeschaltplan eingestellt werden basierend auf den Änderungen in der verfügbaren Eingangsleistung zum Getriebe. Zum Beispiel, falls ein Teil der Motorleistung genutzt wird, um die Batterie aufzuladen kann ein früheres Herunterschalten eingeplant werden, um die Vorteile der zusätzlichen Eingangsleistung in den unteren Gängen zu nutzen, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen.
• Weiter unterstützt der Steuerungsvorgang ein gemeinsames Einstellen der verschiedenen Drehmomentquellen, um die Effizienz des Hybrid-Antriebsstrangs zu verbessern, während den Anforderungen des Fahrers nachgekommen wird. Außerdem bringen zwei Drehmomentquellen als Eingänge ins Getriebe einen zusätzlichen Freiheitsgrad mit sich. Zum Beispiel beim gegebenen gewünschten Eingangsdrehmoment zum Getriebe, falls die Batterie mit der Hilfe des CISG geladen werden muss, kann das Drehmoment des Verbrennungsmotors so erhöht werden, dass das kombinierte Drehmoment des Verbrennungsmotors und des CISG dem benötigten Eingangsdrehmoment zum Getriebe nachkommen, um das benötigte Ausgangsdrehmoment des mechanischen Antriebspfads zu erreichen. Anders als bei einem Hybrid-Antriebsstrang mit einem einzigen Leistung/Energiefluss, bringt die Fähigkeit, die Antriebskraftbeiträge zwischen den beiden Antriebspfaden zu verteilen, und die Fähigkeit, die Batterieleistung zwischen den beiden elektrischen Maschinen zu verteilen, neue Freiheitsgrade zum Verbessern der Steuerung des Antriebsstrangbetriebs mit sich.
• Außerdem kann in manchen Antriebsformen der Drehmomentwandlerüberbrückungszustand basierend auf dem Ladezustand der Batterie so eingestellt werden, dass er vorteilhaft noch einen anderen Steuerungsgrad des Hybrid-Antriebsstrangs bietet. Insbesondere, da die Batterie zwei Motoren (d.h. den CISG Motor und den ERAD Motor) auf beiden Seiten des Drehmomentwandlers Energie bereitstellt, können die Motoren gesteuert werden, um die Drehmomentdifferenz am Eingang und am Ausgang vom Drehmomentwandler einzustellen, sowie zusätzliches Drehmoment dem Achsantrieb/den Rädern zuführen, wie in 9 dargestellt und weiter nachfolgend im Detail erörtert wird.
• 5 zeigt eine Hybrid-Antriebsstrangroutine 500 zum Einstellen des Drehmomentüberbrückungsplans basierend auf dem Ladezustand der Batterie. Die Routine 500 beginnt bei Schritt 510, wo ermittelt wird, ob der Ladezustand der Batterie hoch ist. Falls ermittelt wird, dass der Ladezustand der Batterie hoch ist, fährt die Routine mit Schritt 520 fort. Ansonsten fährt die Routine mit Schritt 530 fort.
• Falls ermittelt wird, dass der Ladezustand der Batterie hoch ist, kann es interpretiert werden als eine gesteigerte Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Pfads, was wiederum als reduzierte benötigte Antriebskraftfähigkeit des mechanischen Antriebspfads widergespiegelt werden kann. Die reduzierte Antriebsfähigkeit des mechanischen Pfads bedeutet ein reduziertes Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment. Es kann also, wie in Schritt 520 angemerkt, der Drehmomentwandlerplan eingestellt werden, um den erwünschten Drehmomentausgang aus dem Drehmomentwandler widerzuspiegeln. Der Zustand des Drehmomentwandlers (d.h. der Drehmomentwandlerüberbrückungsplan) kann so eingestellt werden, dass die Überbrückung früher einsetzt, da die Veränderungen in den Anforderungen des Fahrers (z.B. Anstieg im benötigtem Drehmoment) vom ERAD Motor erbracht werden können, während die Verbrennungsmotordrehzahl und die Überbrückungskonditionen beibehalten werden. Durch das Einstellen des Drehmomentwandlerüberbrückungsplans für ein früheres Überbrücken, wenn der Ladezustand der Batterie hoch ist, kann der Antriebsstrang konfiguriert werden für eine gesamte Verbesserung der Effizienz, was den Kraftstoffverbrauch verringert, während den Anforderungen des Fahrers nachgekommen wird. Es ist anzumerken, dass während mancher Bedingungen der Drehmomentwandler und das Getriebe eingestellt werden können, um die Effizienz des Antriebsstrangs zu verbessern, wenn der Ladezustand der Batterie hoch ist.
• Andererseits, falls ermittelt wird, dass der Ladezustand der Batterie niedrig ist, fährt die Routine 500 mit Schritt 530 fort. Ähnlich wie oben kann der niedrige Ladezustand der Batterie als reduzierte Antriebskraftfähigkeit des elektrischen Pfads interpretiert werden, was als erhöhte Anforderung des Fahrers an den Drehmomentwandlerausgang gesehen werden kann, da der ERAD Motor nicht in der Lage sein kann, um zusätzliches Drehmoment dem Achsantrieb/den Rädern zuzuführen. Falls mehr Antriebskraft (oder mehr Ausgangsdrehmoment) von dem mechanischen Antriebspfads benötigt wird, dann kann der Zustand des Drehmomentwandlers (d.h. der Drehmomentwandlerüberbrückungsplan) so eingestellt werden, dass die Überbrückung früher eintritt, so dass der Getriebeausgang vergrößert werden kann, um die vergrößerte Drehmomentanforderung zu bewältigen. Durch das Einstellen des Drehmomentwandlerplans, so dass die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung später in Eingriff gebracht wird und/oder früher entriegelt wird, wenn der Ladezustand der Batterie niedrig ist, kann der Antriebsstrang konfiguriert werden, um Fahrzeugausgangsleistung (oder Drehmoment) zu verbessern, um den Anforderungen des Fahrers und dem Ladebedarf der Batterie nachzukommen.
• Die Hybrid- Antriebsstrang-Steuerungs-Routine 500 stellt den Zustand des Drehmomentwandlers basierend auf dem Ladezustand der Batterie ein, um die Effizienz des Hybrid-Antriebsstrangs zu verbessern, was wiederum den Kraftstoffverbrauch des Hybrid-Antriebsstrangs reduziert, wenn die Batterieleistung und der Ladezustand hoch sind. Weiter unterstützt die Steuerungs-Routine das Einstellen des Drehmomentwandlers, um genug Leistung zuzuführen, um die Batterie zu Laden, wenn der Ladezustand der Batterie niedrig ist. In manchen Ausführungsformen kann der Zustand des Drehmomentwandlers direkt basierend auf dem Drehmomentbeitrag des ERAD Motors eingestellt werden, da der ERAD Motor von der Batterie und indirekt über den Verbrennungsmotor angetrieben werden kann. Weiter kann in manchen Ausführungsformen die Routine 500 auch den Zustand des Drehmomentwandlers basierend auf den Veränderungen in der verfügbaren Eingangsleistung an das Getriebe einstellen. Zum Beispiel, falls ein Teil der Verbrennungsmotorleistung genutzt wird, um die Batterie aufzuladen, kann der Drehmomentwandler früher entriegelt werden, um die Drehmomentvervielfachung über dem Drehmomentwandler und den gesamten Getriebedrehmomentausgang zu vergrößern, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen. Es ist zu bemerken, dass in manchen Ausführungsformen sowohl die Routine 400 als auch die Routine 500 durchgeführt werden können, um Veränderungen in der Antriebskraftverteilung auszugleichen. Zum Beispiel kann der Schaltplan eingestellt werden, um mit dem In-Eingriff-Bringen und Entriegeln des Drehmomentwandlers übereinzustimmen, so dass der Wechsel zwischen „Ein“ und „Aus“ der Drehmomentwandlerüberbrückung leichter ausgeführt werden kann und/oder die Drehmomentüberbrückung kann zeitlich ausgedehnt werden. In einem Beispiel kann ein Steuerungsvorgang das Getriebe und das Drehmoment basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen unabhängig voneinander einstellen.
• Weiter kann in manchen Ausführungsformen der Getriebeplan und der Drehmomentwandlerplan basierend auf einem Grenzwert des Ladezustands der Batterie eingestellt werden. In manchen Ausführungsformen können verschiedene Getriebeschaltpläne und Drehmomentwandlerpläne mit verschiedenen Ladezuständen der Batterie übereinstimmen.
• Es ist anzumerken, dass sogar mit voller Batterieleistung die Antriebskraftfähigkeiten der zusätzlichen Drehmomentquellen aufgrund der Fahrzeugbetriebsbedingungen verloren gehen können. Demnach kann in manchen Ausführungsformen der Hybrid-Antriebsstrang-Steuerungsvorgang die Drehmoment/Effizienz-Fähigkeiten und -Eigenschaften von anderen Quellen beim Einstellen des Zustands des Getriebeübersetzungsverhältnisses und/oder des Drehmomentwandlers berücksichtigen.
• Während mancher Bedingungen können der CISG und der ERAD zusätzliches Drehmoment hinzufügen, um den Drehmomentwandler früher zu überbrücken. Das zusätzliche Drehmoment kann den Drehmomentwandler daran hindern zu entriegeln und bietet ein leichtgängigeres In-Eingriff-Bringen der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung. Die Fähigkeit, das Turbinendrehmoment am Ausgang des Drehmomentwandlers durch das Vergrößern des ERAD Motordrehmoments zu vergrößern ermöglicht ein früheres und leichtgängigeres In-Eingriff-Bringen des Drehmomentwandlers während Betriebszuständen, in denen sonst eine beträchtliche Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler auftreten würde, was normalerweise die Kapazität der Wandlerüberbrückungskupplung überschreiten würde.
• 9 und 10 sind einer Routine und Antriebsverteilungspfaden zum Steuern der Drehmomentverteilung in dem Hybrid-Antriebssystem zugeordnet, so dass der Drehmomentwandler während verschiedener Betriebszustände in Eingriff gebracht werden kann. Wie oben besprochen kann die Drehmomentdifferenz des Drehmomentwandlers während mancher Betriebszustände so sein, dass ein Überbrückungszustand des Drehmomentwandlers aufgrund erhöhter Rauheit und verschlechtertem Fahrverhalten unerwünscht ist. Zudem kann während mancher Zustände aufgrund der Größe der Drehmomentdifferenz ein Überbrücken des Drehmomentwandlers nicht möglich sein. Also kann es von Vorteil sein, den ERAD Motor so einzustellen, um die Drehmomentdifferenz des Drehmomentwandlers zu reduzieren, so dass ein Drehmomentüberbrücken möglich ist und/oder früher eintritt. Zum Beispiel in Bezug auf 9 kann es während eines Betriebszustands, in welchem das Eingangsdrehmoment (Antriebsrad) (T_INP ) des Drehmomentwandlers niedriger ist als das Turbinendrehmoment (T_TRB ) des Drehmomentwandlers (d.h. Drehmomentdifferenz), unmöglich oder unerwünscht sein, den Drehmomentwandler zu überbrücken, weil die Drehmomentdifferenz die Drehmomentkapazität (T_LU ) der Wandlerüberbrückungskupplung übersteigt, neben anderen Überbrückungsparametern. Demnach kann, um ein Überbrücken des Drehmomentwandlers möglich und/oder leichtgängiger zu machen, das Drehmoment des ERAD Motors (T_ERAD ) vergrößert werden. Insbesondere reduziert das Vergrößern des ERAD Drehmoments (T_ERAD ) effektiv das Drehmoment der Turbine (T_TRB ), was wiederum die Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler reduziert, während das Drehzahlverhältnis vergrößert wird, so dass die Kapazität der Wandlerüberbrückungskupplung ausreicht, um ein leichtgängigeres Überbrücken des Drehmomentwandlers bei den erwünschten Betriebszuständen zu ermöglichen. Ferner kann durch das Betätigen des ERAD Motors, um zusätzliches Drehmoment zuzuführen, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, das Antriebsraddrehmoment reduziert werden, so dass die benötigte Kapazität der Wandlerüberbrückungskupplung, um den Wandler zum Verschluss zu bringen, ebenfalls reduziert wird.
• In Bezug auf 10 wird eine exemplarische Drehmomentwandlerüberbrückungsroutine dargestellt. Die Steuerungs-Routine 1000 kann eingesetzt werden, um die Wandlerüberbrückungskupplung des Drehmomentwandlers über verschiedene Betriebsbereiche des Hybrid-Antriebssystems in Eingriff zu bringen. Die Steuerungs-Routine stellt vorteilhaft das Ausgangsdrehmoment des ERAD Motors während Betriebszuständen ein, in denen die Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler ein In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung verhindert. Genauer reduziert (oder in manchen Fällen vergrößert) die ERAD Drehmomenteinstellung effektiv das Turbinendrehmoment am Ausgang des Drehmomentwandlers, was zu einer reduzierten Drehmomentdifferenz führt, was das In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung ermöglicht, was andernfalls nicht möglich wäre. Weiter erzeugt der ERAD Drehmoment-Assistent Drehmoment, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, während die Effizienz des Antriebsstrangs durch den Eingriffzustand des Drehmomentwandlers verbessert wird.
• Die Routine 1000 beginnt mit Schritt 1010, wo ermittelt wird, ob ein In-Engriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung erwünscht ist. Wie oben besprochen kann ein Überbrücken des Drehmomentwandlers wünschenswert sein, weil Schlupf des Drehmomentwandlers beseitigt werden kann, und die Effizienz des Drehmomentwandlers kann erhöht werden. Die Ermittlung kann auf verschiedenen Betriebsparametern, wie unter anderem Drehmomentwandlereingangsdrehmoment, Turbinendrehmoment und Drehmomentbedarf, basieren. Falls festgestellt wird, dass ein In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung nicht erwünscht ist, dann endet die Routine 1000. Falls festgestellt wird, dass ein In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung erwünscht ist, dann fährt die Routine 1000 mit Schritt 1020 fort.
• In Schritt 1020 misst die Routine den Betrag des Schlupfs des Drehmomentwandlers, was wiederum genutzt werden kann, um zu ermitteln, ob ein nicht unterstütztes In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung möglich oder erwünscht ist.
• Als nächstes wird in Schritt 1030 die Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler berechnet (oder abgeschätzt) als eine Funktion des gemessenen Schlupfs des Drehmomentwandlers.
• Als nächstes misst die Routine in Schritt 1040 das Drehmomentwandlereingangsdrehmoment (Antriebsrad), was wiederum genutzt werden kann, um zu ermitteln, ob ein nicht unterstütztes In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung möglich oder erwünscht ist.
• Als nächstes berechnet oder (schätzt) die Routine in Schritt 1050 unter Verwendung des gemessenen Drehmomentwandlerschlupfs von Schritt 1020 und des Eingangsdrehmoments von Schritt 1040, die benötigte Drehmomentkapazität der Wandlerüberbrückungskupplung welche genutzt werden kann, um zu ermitteln, ob ein nicht unterstütztes In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung möglich oder erwünscht ist. In manchen Ausführungsformen kann die benötigte Kapazität der Wandlerüberbrückungskupplung auf Basis des Drehmomentwandlereingangsdrehmoments sowie eines I-Alpha-Drehmoments, welches eine Funktion des Schlupfs des Drehmomentwandlers und der Massenträgheiten, die während des Überbrückungsvorgangs beschleunigen/bremsen, ist, berechnet und bestimmt werden.
• Als nächstes ermittelt die Routine in Schritt 1060 basierend auf der Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler, ob es möglich, ist die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung in Eingriff zu bringen. Die Bestimmung kann, basierend auf einer oder mehreren von den Größen: gemessener Drehmomentwandlerschlupf, gemessenes Eingangsdrehmoment (Antriebsrad) und/oder erforderliche Wandlerüberbrückungskupplungskapazität des Drehmomentwandlers durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Drehmomentwandlerüberbrückungsermittlung nur basierend auf dem Drehmomentwandlerschlupf gemacht werden. In manchen Ausführungsformen kann die Ermittlung die Leichtgängigkeit der Drehmomentüberbrückung an Hand der gemessenen Parameter in Betracht ziehen. Demgemäß kann, falls die Überbrückungsvorgangsglattheit als über ein gewünschtes Niveau hinausgehend bestimmt ist, bestimmt werden, dass die Überbrückungskupplung nicht ohne Unterstützung in Eingriff gebracht werden kann.
• Es ist anzumerken das in manchen Ausführungsformen die verschiedenen Betriebsparameter basierend auf anderen Betriebsparametern abgeleitet und/oder berechnet werden, anstatt gemessen werden. In manchen Ausführungsformen kann die Überbrückungsermittlung neben der Drehmomentdifferenz andere Betriebskonditionen berücksichtigen, um die Wandlerüberbrückungskupplung in Eingriff zu bringen. In manchen Ausführungsformen kann die Bestimmung unterschiedliche Niveaus eines möglichen und gewünschten Wandlerüberbrückungskupplung-In-Eingriff-Bringens berücksichtigen. Zum Beispiel kann ein vollständiger Eingriff der Wandlerüberbrückungskupplung erwünscht sein. Als anderes Beispiel kann ein teilweises In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung erwünscht sein. Daher kann die Bestimmung gemäß dem Niveau des Eingriffs der Wandlerüberbrückungskupplung variiert werden.
• Falls ermittelt wird, dass die Wandlerüberbrückungskupplung auch ohne Hilfe in Eingriff gebracht werden kann, dann fährt die Routine mit Schritt 1070 fort. Anderenfalls, wenn ermittelt wird, dass die Wandlerüberbrückungskupplung nicht ohne Hilfe in Eingriff gebracht werden kann, dann fährt die Routine mit Schritt 1060 fort.
• In Schritt 1070 kann der Drehmomentausgang des ERAD Motors eingestellt werden, um die Drehmomentdifferenz über den Drehmomentwandler zu reduzieren, so dass der Drehmomentwandler in Eingriff gebracht werden kann. Der Betrag an Drehmomenteinstellung kann Drehmomentwandler-Schlupf, Eingangsdrehmoment (Antriebsraddrehmoment) und benötigte Drehmomentkapazität der Wandlerüberbrückungskupplung berücksichtigen. In einem Beispiel kann das Drehmoment so eingestellt werden, dass diese Parameter in einen gewünschten Betriebsbereich fallen, wo es erwünscht wäre, die Wandlerüberbrückungskupplung in Eingriff zu bringen. Es ist anzumerken, dass das Ausgangsdrehmoment des ERAD Motors vergrößert oder verkleinert werden kann, gemäß der Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler.
• Als nächstes, bei Schritt 1080, ist die Wandlerüberbrückungskupplung in Eingriff gebracht, der Drehmomentwandler tritt in einen Überbrückungszustand ein und die Routine endet.
• Die Steuerungs-Routine stellt das Ausgangsdrehmoment des ERAD Motors während Betriebsbedingungen ein, bei denen die Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler ein In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung verhindert. Die Drehmomenteinstellung ermöglicht ein In-Eingriff-Bringen der Wandlerüberbrückungskupplung, was andernfalls wegen der Betriebsbedingungen nicht möglich wäre. Auf diese Weise kann Drehmoment zugeführt werden, um den Anforderungen des Fahrers nachzukommen, wobei die Effizienz des Antriebsstrangs erhöht wird, indem es dem Drehmomentwandler ermöglich wird, seinen Überbrückungszustand einzunehmen.
• Darüber hinaus können in manchen Ausführungsformen der CISG Motor und der ERAD Motor gleichzeitig eingestellt werden, so dass die jeweilige Drehmomenteinstellung des Eingangsdrehmoments und des Ausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers reduziert werden können. In anderen Worten kann die Drehmomentdifferenz über dem Drehmomentwandler durch das Einstellen des CISG und ERAD-Motors reduziert werden, was ein früheres In-Eingriff-Bringen der Kupplung erleichtert und gleichzeitig die Anzahl der Einstellungsgrade der einzelnen Drehmomentquellen reduziert. Die entsprechenden Einstellungen der Elektromotoren können zu einer verbesserten Effizienz des Antriebsstrangs und reduziertem Kraftstoffverbrauch sowie einem leichtgängigeren Überbrücken des Drehmomentwandlers führen, und zwar auf Grund des verringerten Einstellungsgrads der einzelnen Drehmomentquellen. Es ist anzumerken, dass in einer Hybrid-Antriebsstrang-Konfiguration ohne einen CISG Motor der ERAD Motor eingestellt werden kann, um die Drehmomentdifferenz zu reduzieren, um zu erleichtern, den Drehmomentwandler in seinen Überbrückungszustand zu bringen bzw. aus dem Überbrückungszustand zu bringen.
• Es ist anzumerken, dass der ERAD Motor gesteuert werden kann, um negative oder positive Drehmomentdifferenzen über dem Getriebe und/oder dem Drehmomentwandler auszugleichen.
• In manchen Ausführungsformen kann die Steuerung des Hybrid-Antriebssystems beim Ermitteln der Antriebskraftverteilung den Zustand des Katalysators (z.B. bei Anspringtemperatur oder nicht bei Anspringtemperatur) berücksichtigen. Speziell kann die Nutzung des Elektromotors reduziert und/oder verzögert werden, entsprechend der Temperatur des Katalysators. Als Beispiel, beim Anspringen oder während kalten Temperaturen kann der Verbrennungsmotor genutzt werden, um den Katalysator aufzuwärmen. Sobald der Katalysator die Anspringtemperatur erreicht hat, kann die Nutzung der Elektromotoren ermöglicht werden und die Antriebskraftfähigkeiten des elektrischen Antriebspfads kann berücksichtigt werden.
• Es ist zu bemerken, dass die hier beschriebenen Konfigurationen und Routinen von exemplarischer Natur sind und dass die bestimmten Ausführungsformen nicht im beschränkenden Sinn verstanden werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht nahegelegten Kombinationen und Subkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen, sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, mit ein die hierin offenbart sind.
• Die folgenden Ansprüche weisen besonders auf bestimmte Kombinationen und Subkombinationen hin, die als neuartig und nicht nahegelegt betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder ein Äquivalent beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Zusammenstellung von einem oder mehreren solcher Elemente umfassend verstanden werden, wobei zwei oder mehr Elemente weder ausgeschlossen noch erforderlich sind. Andere Kombinationen und Subkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und Eigenschaften können durch Änderung der gegenwärtigen Anspruch oder Vorlage von neuen Ansprüchen dieser oder Verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche, ob breiter, enger, gleich oder unterschiedlich, im Umfang zu den ursprünglichen Ansprüchen, können ebenfalls als im Gegenstand der gegenwärtigen Offenbarung umfasst betrachtet werden.

Claims (4)

1. Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem, aufweisend: einen Verbrennungsmotor (10), einen Drehmomentwandler (13) mit einer Wandlerüberbrückungskupplung, wobei der Drehmomentwandler mindestens von dem Verbrennungsmotor Drehmoment aufnimmt, ein Getriebe (14) mit mehreren festen Übersetzungen und mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang an den Drehmomentwandler gekuppelt ist, eine Elektroenergiewandlervorrichtung (16), die an den Ausgang des Getriebes (14) gekuppelt ist und die von einer Batterie (20) mit elektrischer Energie versorgt wird, und ein Steuerungssystem zum Einstellen der Drehmomentausgabe des Hybrid-Antriebssystems, wobei das Steuerungssystem derart eingerichtet ist, dass von ihm bei einem hohen Ladezustand der Batterie (20) eine Drehmomentausgabe der Elektroenergiewandlervorrichtung veranlasst wird, wodurch der über das Getriebe (14) erbrachte Anteil der Getriebeausgangsdrehmomentlast reduziert wird, und der Schaltplan des Getriebes (14) derart eingestellt wird, dass die Hochschaltpunkte im Leistungsband früher auftreten.
2. Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine zweite Elektroenergiewandlervorrichtung (12), um dem Drehmomentwandler (13) am Drehmomentwandlereingang Drehmoment zuzuführen.
3. Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Elektroenergiewandlervorrichtung mindestens einem Vorderrad Drehmoment zuführt.
4. Hybrid-Fahrzeug-Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Elektroenergiewandlervorrichtung mindestens einem Hinterrad Drehmoment zuführt.

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