DE102010012259B4 - Schaltsteuerverfahren für ein Multimodus-Hybridgetriebe - Google Patents

Schaltsteuerverfahren für ein Multimodus-Hybridgetriebe Download PDF

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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Multimodus-Hybridgetriebes (14), das mit einer Maschine (12) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine weggehende Kupplung (C3), die betreibbar ist, um das Getriebe (14) in einen ersten elektrisch verstellbaren Getriebe-(EVT)-Modus zu versetzen, deaktiviert wird, wobei die Maschine (12) während der Deaktivierung der weggehenden Kupplung (C3) in einem eingeschalteten Zustand ist; das Getriebe (14) in einen elektrischen Drehmomentwandler-(ETC)-Modus versetzt wird; und eine herankommende Kupplung (C4) betätigt wird, die zum Versetzen des Getriebes (14) in einen zweiten EVT-Modus betreibbar ist, wobei die Maschine (12) während der Aktivierung der herankommenden Kupplung (C4) den eingeschalteten Zustand aufrechterhält; dadurch gekennzeichnet, dass die herankommende Kupplung (C4) auf die Schlupfdrehzahl von null synchronisiert wird, wobei das Synchronisieren vor Betätigen der weggehenden Kupplung (C3) stattfindet; oder dass das Deaktivieren der weggehenden Kupplung (C3) umfasst, dass die weggehende Kupplung (C3) vor dem Betätigen der herankommenden Kupplung (C4) auf ein vorbestimmtes Füllniveau entleert wird und die weggehende Kupplung (C3) nach Betätigen der herankommenden Kupplung (C4) gelöst wird; oder dass bestimmt wird, ob eine EVT-in-EVT-Modus-Schaltsequenz befohlen ist, und die herankommende Kupplung (C4) auf ein vorbestimmtes Vorfüllniveau befüllt wird, wenn eine EVT-in-EVT-Modus-Schaltsequenz befohlen ist; oder dass eine Drehzahl der Maschine (12) geändert wird, während die weggehende Kupplung (C3) gelöst wird und vor Betätigen der herankommenden Kupplung (C4).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hybridantriebsstränge für motorisierte Fahrzeuge und insbesondere ein Verfahren zum Regeln des Betriebes eines Multimodus-Hybridgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der US 7 220 203 B2 bekannt.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Motorisierte Fahrzeuge enthalten einen Antriebsstrang, der betreibbar ist, um das Fahrzeug voranzutreiben und die an Bord befindliche Fahrzeugelektronik mit Leistung zu beaufschlagen. Der Antriebsstrang oder Triebstrang enthält im Allgemeinen eine Maschine, die das Achsantriebssystem über ein Mehrgang-Lastschaltgetriebe mit Leistung versorgt. Viele Fahrzeuge werden durch eine Brennkraftmaschine vom Typ mit hin- und hergehendem Kolben (BKM) wegen ihrer leichten Verfügbarkeit, ihrer relativ geringen Kosten, ihres leichten Gewichts und ihres relativen Wirkungsgrads mit Leistung versorgt. Derartige Maschinen umfassen kompressionsgezündete Viertakt-Dieselmaschinen und fremdgezündete Viertakt-Benzinmaschinen.
  • Hybridfahrzeuge nutzten alternative Leistungsquellen, um das Fahrzeug voranzutreiben, wobei der Rückgriff auf die Maschine für Leistung minimiert wird und die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit erhöht wird. Ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezieht beispielsweise sowohl elektrische Energie als auch chemische Energie mit ein und wandelt selbige in mechanische Leistung um, um das Fahrzeug voranzutreiben und die Fahrzeugsysteme mit Leistung zu beaufschlagen. Das HEV wendet im Allgemeinen ein oder mehrere Elektromotoren an, die einzeln oder gemeinsam mit einer Brennkraftmaschine arbeiten, um das Fahrzeug voranzutreiben. Da Hybridfahrzeuge ihre Leistung von anderen Quellen als der Maschine beziehen können, können Maschinen in Hybridfahrzeugen ausgeschaltet werden, während das Fahrzeug angehalten ist oder durch die alternative(n) Leistungsquelle(n) angetrieben wird.
  • Reihenhybridarchitekturen, die manchmal als Range-Extended Electric Vehicles (REEV) bezeichnet werden, zeichnen sich im Allgemeinen durch eine Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung mit einem elektrischen Generator aus. Der elektrische Generator liefert Leistung an einen oder an mehrere Elektromotoren, die betrieben werden können, um die Achsantriebselemente zu rotieren. In einem Reihenhybridantriebsstrang braucht es keine direkte mechanische Verbindung zwischen der Maschine und den Antriebselementen zu geben. Das Fehlen einer mechanischen Verbindung zwischen der Maschine und den Rädern lässt zu, dass die Maschine, selbst wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, mit einer konstanten und effizienten Rate laufen gelassen wird. Der elektrische Generator kann auch zum Starten der Brennkraftmaschine betrieben werden. Das System kann auch zulassen, dass der Elektromotor/die Elektromotoren durch regeneratives Bremsen Energie durch Verlangsamen des Fahrzeugs zurückgewinnen und sie in der Batterie speichern.
  • Parallelhybridarchitekturen zeichnen sich im Allgemeinen durch eine Brennkraftmaschine und durch eine oder mehrere Elektromotor/Generator-Baugruppen aus, die alle eine direkte mechanische Kopplung mit dem Getriebe aufweisen. Parallelhybridkonstruktionen nutzen kombinierte Elektromotoren/Generatoren, die die Traktion bereitstellen und sowohl den herkömmlichen Startermotor als auch die Lichtmaschine ersetzen können. Die Motoren/Generatoren sind elektrisch mit einer Energiespeichervorrichtung (ESD) verbunden. Die Energiespeichervorrichtung kann eine chemische Batterie sein. Es wird eine Steuereinheit zum Regeln des elektrischen Leistungsaustauschs zwischen der Energiespeichervorrichtung und den Motoren/Generatoren sowie des elektrischen Leistungsaustauschs zwischen dem ersten und dem zweiten Motor/Generator angewandt.
  • Elektrisch verstellbare Getriebe (EVT) sorgen für stufenlos verstellbare Drehzahlverhältnisse, indem Merkmale sowohl von Reihen- als auch von Parallelhybrid-Antriebsstrangarchitekturen und außerdem Elemente herkömmlicher Nicht-Hybridgetriebe kombiniert werden. EVT können so konstruiert sein, dass sie sowohl in Festgang-(FG)-Modi als auch in EVT-Modi arbeiten. Wenn in einem Festgangmodus gearbeitet wird, ist die Drehzahl des Getriebeausgangselements ein festes Verhältnis der Drehzahl des Eingangselements von der Maschine, abhängig von der gewählten Anordnung der Differentialzahnradanordnungs-Teilsätze. EVT sind auch für einen Maschinenbetrieb, der mechanisch von dem Achsantrieb unabhängig ist, konfiguriert und ermöglichen damit stufenlos verstellbare Drehzahlverhältnisse mit hohem Drehmoment, elektrisch dominiertes Anfahren, regeneratives Bremsen, Leerlauf mit ausgeschalteter Maschine und einen Zweimodusbetrieb.
  • Ein EVT kann die Motoren/Generatoren mit einer Differentialzahnradanordnung kombinieren, um stufenlos verstellbare Drehmoment- und Drehzahlverhältnisse zwischen dem Eingang und dem Ausgang zu erreichen. Das EVT kann die Differentialzahnradanordnung dazu benutzen, einen Bruchteil seiner übertragenen Leistung durch den elektrischen Motor/Generator/die elektrischen Motoren/Generatoren zu schicken und den Rest seiner Leistung durch einen anderen, parallelen Weg zu schicken, der mechanisch ist. Eine Form einer Differentialzahnradanordnung, die verwendet wird, ist die epizyklische Planetenradanordnung. Es ist jedoch möglich, ein Getriebe mit Leistungsverzweigung ohne Planetenräder zu konstruieren, beispielsweise durch die Verwendung von Kegelrädern oder einer anderen Differentialzahnradanordnung.
  • Hydraulisch betätigte Drehmomentübertragungsmechanismen wie etwa Kupplungen und Bremsen sind selektiv einrückbar, um die Zahnradelemente selektiv zu aktivieren, um somit verschiedene Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahlverhältnisse und -modi zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen des Getriebes herzustellen. Der Begriff ”Kupplung” wird nachstehend dazu verwendet, sowohl auf Kupplungen als auch auf Bremsen zu verweisen. Ein Schalten von einem Drehzahlverhältnis oder Modus zu einem anderen kann in Antwort auf Fahrzeugbedingungen und Bediener-(Fahrer-)Anforderungen erfolgen. Das ”Drehzahlverhältnis” ist im Allgemeinen als die Getriebeeingangsdrehzahl, dividiert durch die Getriebeausgangsdrehzahl definiert. Somit weist ein niedriger Übersetzungsbereich ein hohes Drehzahlverhältnis auf und weist ein hoher Übersetzungsbereich ein niedriges Drehzahlverhältnis auf. Da EVTs nicht auf Einzeldrehzahlgangverhältnisse beschränkt sind, können die verschiedenen Betriebszustände als Bereiche oder Modi bezeichnet werden.
  • Der Bereichs- oder Moduswechsel kann durch einen Mehrkupplungssynchronisations- und -löseprozess gesteuert werden. Eine erste Kupplung, die einem gegenwärtig aktiven Bereich zugeordnet ist, transportiert Drehmoment in einem eingerückten Zustand, während eine zweite Kupplung, die einem gegenwärtig inaktiven zweiten Bereich zugeordnet ist, in einem gelösten Zustand kein Drehmoment transportiert. Ein Schalten von einem ersten Bereich in einen zweiten Bereich wird bewerkstelligt, indem die zweite, nicht eingerückte Kupplung auf eine Schlupfdrehzahl null gesteuert wird und die zweite Kupplung (die herankommende Kupplung) eingerückt wird und dadurch das EVT in einen Zustand versetzt wird, in dem beide Kupplungen eingerückt sind. In den zweiten Bereich wird daraufhin durch Lösen der ersten Kupplung (der weggehenden Kupplung) eingetreten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Es ist ein Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Multimodus-Hybridgetriebes vorgesehen, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Das Getriebe ist wahlweise antriebstechnisch mit einer Maschine verbindbar. Das Verfahren oder der Algorithmus enthält das Deaktivieren einer weggehenden Kupplung, die dafür betreibbar ist, das Getriebe in einen ersten elektrisch verstellbaren Getriebe-(EVT)-Modus zu versetzen. Daraufhin wird das Getriebe in einen elektrischen Drehmomentwandler-(ETC)-Modus versetzt und eine herankommende Kupplung betätigt, die zum Versetzen des Getriebes in einen zweiten EVT-Modus betreibbar ist. Während der Deaktivierung der weggehenden Kupplung und der Aktivierung der herankommenden Kupplung hält die Maschine einen Zustand mit eingeschalteter Maschine aufrecht.
  • Das Überführen von dem ersten EVT-Modus in den zweiten EVT-Modus kann durch das Fehlen eines Übergangs durch einen Festgang-(FG)-Modus oder Direktantriebsmodus gekennzeichnet sein. Das Getriebe kann so konfiguriert sein, dass während des Übergangs von dem ersten zu dem zweiten EVT-Modus ununterbrochen ein Ausgangsdrehmoment erzeugt wird.
  • Die herankommende Kupplung und die weggehende Kupplung können beide Haltekupplungen sein.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und besten Arten zur Ausführung der vorliegenden Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen genommen wird, leicht deutlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Hebeldiagrammdarstellung eines beispielhaften Fahrzeugantriebsstrangs mit einem elektrisch verstellbaren Multimodus-Hybridgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Wahrheitstabelle, die die eingerückten Drehmomentübertragungsmechanismen für jeden der Betriebsmodi des in 1 dargestellten Getriebes auflistet; und
  • 3 ist eine graphische Darstellung der verschiedenen Betriebsbereiche mit Bezug auf Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen des in 1 dargestellten Getriebes.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die beanspruchte Erfindung wird hier im Kontext eines Fahrzeugantriebsstrangs vom Hybridtyp mit einem elektrisch verstellbaren Multimodus-Mehrgang-Hybridgetriebe beschrieben, das allein dafür vorgesehen ist, eine repräsentative Anwendung zu bieten, durch die die beanspruchte Erfindung eingesetzt und praktisch ausgeführt werden kann. Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte besondere Antriebsstranganordnung beschränkt. Darüber hinaus ist der hierin dargestellte Hybridantriebsstrang stark vereinfacht, wobei zu verstehen ist, dass weitere Informationen hinsichtlich des normalen Betriebs eines Hybridantriebsstrangs oder eines Fahrzeugs vom Hybridtyp vom Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Bauteile beziehen, ist 1 eine Hebeldiagrammdarstellung eines beispielhaften Fahrzeugantriebssystems, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Der Antriebsstrang 10 enthält eine wieder startbare Maschine 12, die wahlweise antriebstechnisch mit oder in Leistungsflussverbindung mit einem Achsantriebsystem 16 über ein elektrisch verstellbares Lastschaltgetriebe 14 vom Multimodus-Hybridtyp verbunden ist.
  • Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Komponenten einer mechanischen Vorrichtung wie etwa eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel repräsentiert einen Planetenradsatz, wobei die drei mechanischen Grundkomponenten des Planetenrads jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Somit enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenradelement, einen für das Planetenradträgerelement und einen für das Hohlradelement. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann zur Darstellung des Hohlrad-zu-Sonnenrad-Verhältnisses jedes jeweiligen Zahnradsatzes verwendet werden. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum verwendet, um die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu ändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze und anderen Bauteilen des Getriebes (wie etwa Motoren/Generatoren) sind durch dünne horizontale Linien dargestellt. Drehmomentübertragungseinrichtungen wie etwa Kupplungen und Bremsen sind als verschachtelte Finger dargestellt. Falls die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger auf Masse festgelegt.
  • Das Getriebe 14 ist konstruiert, um zumindest einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine 12 beispielsweise durch ein Eingangselement 18 aufzunehmen. Das Getriebeeingangselement 18, das in der Natur als eine Welle vorliegt, kann die Maschinenausgangswelle (auch als ”Kurbelwelle” bezeichnet) sein. Alternativ kann ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) zwischen der Maschine 12 und dem Eingangselement 18 des Getriebes 14 eingesetzt sein. Die Maschine 12 überträgt Leistung auf das Getriebe 14, das ein Drehmoment durch ein Getriebeausgangselement oder eine Getriebeausgangswelle 20 verteilt, um das Achsantriebssystem 16 anzutreiben und somit das Fahrzeug (nicht gezeigt) voranzutreiben.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann die Maschine 12 irgendeine von zahlreichen Formen von mit Benzinkraftstoff beaufschlagten Antriebsaggregaten sein, wie etwa eine Brennkraftmaschine vom Typ mit hin- und hergehendem Kolben, die fremdgezündete Benzinmaschinen und kompressionsgezündete Dieselmaschinen umfasst. Die Maschine 12 ist leicht anpassbar, um ihre verfügbare Leistung an das Getriebe 14 in einem Bereich von Betriebsdrehzahlen von beispielsweise Leerlauf, bei oder in der Nähe von 600 Umdrehungen pro Minute (U/min), bis über 6000 U/min zu liefern. Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine 12 mit dem Getriebe 14 verbunden ist, ist das Eingangselement 18 mit einem Differentialzahnradsatz verbunden, der in dem Getriebe 14 eingeschlossen ist, wie es nachstehend in weiteren Einzelheiten erläutert wird.
  • Noch unter Bezugnahme auf 1 benutzt das Hybridgetriebe 14 eine oder mehrere Differentialzahnradanordnungen, vorzugsweise in der Natur von drei miteinander verbundenen epizyklischen Planetenradsätzen, die allgemein mit 24, 26 bzw. 28 bezeichnet sind. Jeder Zahnradsatz enthält drei Zahnradelemente: ein erstes, ein zweites und ein drittes Element. Bei dem Verweis auf den ersten, den zweiten und den dritten Zahnradsatz in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen können diese Sätze in beliebiger Reihenfolge in den Zeichnungen (z. B. von links nach rechts, von rechts nach links usw.) mit ”erster” bis ”dritter” gezählt sein. Gleichermaßen können bei dem Verweis auf das erste, zweite und dritte Element jedes Zahnradsatzes in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen diese Elemente in den Zeichnungen (z. B. von oben nach unten, von unten nach oben, usw.) für jeden Zahnradsatz in irgendeiner Reihenfolge mit ”erster” bis ”dritter” gezählt oder identifiziert sein.
  • Der erste Planetenradsatz 24 weist drei Zahnradelemente auf: ein erstes, zweites bzw. drittes Element 30, 32 bzw. 34. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erste Element 30 ein äußeres Zahnradelement (das als ein ”Hohlrad” bezeichnet werden kann), das das dritte Element 34 umgibt, das ein inneres Zahnradelement (das als ein ”Sonnenrad” bezeichnet werden kann) enthalten kann. In diesem Fall wirkt das zweite Element 32 als ein Planetenträgerelement. Das heißt, eine Mehrzahl von Planetenradelementen (die als ”Ritzelrad” bezeichnet werden können) ist drehbar an dem zweiten Element, dem Planetenträger 32, montiert. Jedes Planetenradelement steht kämmend mit sowohl dem ersten Element, dem Hohlrad 30, als auch dem dritten Element, dem Sonnenrad 34, in Eingriff.
  • Der zweite Planetenradsatz 26 weist auch drei Zahnradelemente auf: ein erstes, zweites bzw. drittes Element 40, 42 bzw. 44. In der oben mit Bezug auf den ersten Planetenradsatz 24 besprochenen bevorzugten Ausführungsform ist das erste Element 40 des zweiten Planetenradsatzes 26 ein äußeres ”Hohlradelement”, das das dritte Element 44, das ein inneres ”Sonnenradelement” ist, umgibt. Das Hohlradelement 40 ist koaxial ausgerichtet und mit Bezug auf das Sonnenradelement 44 drehbar. Eine Mehrzahl von Planetenradelementen ist an dem zweiten Element 42 drehbar montiert, das als ein Planetenträgerelement wirkt, sodass jedes Planetenrad kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 40 als auch dem Sonnenradelement 44 in Eingriff steht.
  • Der dritte Planetenradsatz 28 weist ähnlich wie der erste und der zweite Planetenradsatz 24, 26 auch ein erstes, zweites bzw. drittes Element 50, 52 bzw. 54 auf. In dieser Anordnung ist das erste Element 50 vorzugsweise das äußere ”Hohlrad”, das das dritte Element 54 oder das innere ”Sonnenrad” umgibt. Das zweite Element 52 ist in diesem besonderen Zahnradsatz der Planetenträger und ist koaxial ausgerichtet und mit Bezug auf das Sonnenradelement 54 drehbar. Somit sind eine Mehrzahl von Planeten- oder Ritzelradelementen drehbar an dem Träger 52 montiert. Jedes der Ritzelradelemente ist ausgerichtet, um kämmend entweder mit dem Hohlradelement 50 und mit einem benachbarten Ritzelradelement oder mit dem Sonnenradelement 54 und mit einem benachbarten Ritzelradelement in Eingriff zu stehen.
  • In einer Ausführungsform des Getriebes 14 enthalten der erste und der zweite Planetenradsatz 24, 26 jeweils einfache Planetenradsätze, wohingegen der dritte Planetenradsatz einen zusammengesetzten Planetenradsatz enthält. Jedoch kann jedes der oben beschriebenen Trägerelemente entweder eine (einfache) Einzelplaneten-Trägerbaugruppe oder eine (zusammengesetzte) Doppelplaneten-Trägerbaugruppe sein. Es sind auch Ausführungsformen mit langen Ritzelrädern möglich.
  • Der erste, der zweite und der dritte Planetenradsatz 24, 26, 28 sind darin zusammengesetzt, dass das zweite Element 32 des ersten Planetenradsatzes 24 mit dem zweiten Element 42 des zweiten Planetenradsatzes 26 und mit dem dritten Element 54 des dritten Planetenradsatzes 28, etwa durch eine zentrale Welle 36, zusammengefügt ist (d. h. ständig damit verbunden ist). Daher sind diese drei Zahnradelemente 32, 42, 54 starr zur gemeinsamen Rotation angebracht.
  • Die Maschine 12 ist ständig mit dem ersten Element 30 des ersten Planetenradsatzes 24 über eine integrale Nabenplatte 38, beispielsweise zur gemeinsamen Rotation damit, verbunden. Das dritte Element 34 des ersten Planetenradsatzes 24 ist ständig, beispielsweise durch eine erste Hohlwelle 46, mit einer ersten Motor/Generator-Baugruppe 56, die hierin auch austauschbar als ”Motor A” bezeichnet ist, verbunden. Das dritte Element 44 des zweiten Planetenradsatzes 26 ist ständig durch eine zweite Hohlwelle 48 mit einer zweiten Motor/Generator-Baugruppe 58, die hierin auch austauschbar als ”Motor B” bezeichnet ist, verbunden. Das erste Element 50 des dritten Planetenradsatzes 28 ist ständig mit dem Getriebeausgangselement 20 beispielsweise durch eine integrale Nabenplatte verbunden. Die erste und die zweite Hohlwelle 46, 48 können die zentrale Welle 36 umgeben.
  • Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung 70 – die hierin austauschbar als Kupplung ”C1” bezeichnet ist – verbindet das zweite Zahnradelement 52 selektiv mit einem feststehenden Element, das in 1 durch ein Getriebegehäuse 60 dargestellt ist. Die zweite Hohlwelle 48, und somit das Zahnradelement 44 und der Motor/Generator 58, ist selektiv mit dem zweiten Element 52 des dritten Planetenradsatzes 28 durch die selektive Einrückung einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung 72 – die hierin austauschbar als Kupplung ”C2” bezeichnet ist – verbindbar. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung 74 – die hierin austauschbar als Kupplung ”C3” bezeichnet ist – verbindet selektiv das erste Zahnradelement 40 des zweiten Planetenradsatzes 26 mit dem Getriebegehäuse 60. Die erste Hohlwelle 46 und somit das dritte Zahnradelement 34 und der erste Motor/Generator 56 sind auch selektiv mit dem ersten Element 40 des zweiten Zahnradsatzes 26 durch die selektive Einrückung einer vierten Drehmomentübertragungsvorrichtung 76 – die hierin austauschbar als Kupplung ”C4” bezeichnet ist – verbindbar.
  • Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung 78 – die hierin austauschbar als Kupplung ”C5” bezeichnet ist – verbindet selektiv das Eingangselement 18 der Maschine 12 und das erste Zahnradelement 30 des ersten Planetenradsatzes 24 mit dem Getriebegehäuse 60. Die Kupplung C5 ist eine Eingangsbremskupplung, die das Eingangselement 18 selektiv sperrt, wenn die Maschine 12 ausgeschaltet ist. Das Sperren des Eingangselements 18 schafft mehr Reaktion für die regenerative Bremsenergie. Wie im Folgenden mit Bezug auf 2 gezeigt wird, ist C5 an den Modus/Gang/Neutral-Schaltmanövern des Getriebes 14 nicht beteiligt.
  • Die erste und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung 70, 72 (C1 und C2) können als ”Ausgangskupplungen” bezeichnet werden. Das Ausrücken beider Ausgangskupplungen versetzt das Getriebe 14 in einen Neutralmodus (siehe 2). Die dritte und die vierte Drehmomentübertragungseinrichtung 74, 76 (C3 und C4) können als ”Haltekupplungen” bezeichnet werden. Eine der Haltekupplungen muss eingerückt werden, um die verschiedenen Elemente des Planetenradsatzes 24, 26, 28 zu halten und zuzulassen, dass das Getriebe 14 die Eingangsleistung (von der Maschine 12, dem Motor A und dem Motor B) gegen die Ausgangsleistung (Achsantrieb 16) ausgleicht. Eine Haltekupplung ist selektiv zum Sperren des Betriebs eines Eingangs des zusammengesetzten Planetensystems betreibbar.
  • In der beispielhaften in 1 gezeigten Ausführungsform sind die verschiedenen Drehmomentübertragungsvorrichtungen 70, 72, 74, 76, 78 (C1–C5) alle Reibungskupplungen. Allerdings können andere herkömmliche Kupplungskonfigurationen angewendet werden wie etwa Klauenkupplungen, Kipphebelkupplungen und andere, die der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt. Die Kupplungen C1–C5 können hydraulisch betätigt sein, wobei sie unter Druck gesetztes Hydraulikfluid von einer Pumpe (nicht gezeigt) aufnehmen. Eine hydraulische Betätigung der Kupplungen C1–C5 wird beispielsweise unter Verwendung eines herkömmlichen hydraulischen Fluidsteuerkreises bewerkstelligt, wie ihn der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt.
  • In der beispielhaften hierin beschriebenen Ausführungsform, bei der der Hybridantriebsstrang 10 als ein Landfahrzeug verwendet wird, ist die Getriebeausgangswelle 20 funktional mit einem Achsantriebssystem (oder ”Endantrieb”) verbunden. Der Achsantrieb kann ein vorderes oder hinteres Differential oder eine andere Drehmomentübertragungseinrichtung enthalten, die einen Drehmomentausgang an eines oder mehrere Räder durch jeweilige Fahrzeugachsen oder Fahrzeughalbwellen (nicht gezeigt) liefert. Die Räder können entweder Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs sein, an dem sie angewandt werden, oder sie können ein Antriebszahnrad eines Kettenfahrzeugs sein. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt, dass das Achsantriebssystem jede bekannte Ausgestaltung enthalten kann, die einen Vorderradantrieb (FWD), Hinterradantrieb (RWD), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) umfasst, ohne den Umfang der beanspruchten Erfindung zu ändern.
  • Alle Planetenradsätze 24, 26, 28 sowie der erste und zweite Motor/Generator 56, 58 (Motor A und Motor B) sind vorzugsweise um die dazwischenliegende, zentrale Welle 36 oder eine andere Achse koaxial orientiert. Der Motor A oder der Motor B können eine ringförmige Ausgestaltung annehmen, die zulässt, dass einer oder beide die drei Planetenradsätze 24, 26, 28 im Allgemeinen umgeben. Eine solche Ausgestaltung kann die Gesamtumhüllende verringern, d. h. die Durchmesser- und Längenabmessungen des Hybridgetriebes 14 sind minimiert.
  • Das Hybridgetriebe 14 nimmt Eingangsbewegungsdrehmoment von einer Mehrzahl von Drehmomenterzeugungseinrichtungen auf. ”Drehmomenterzeugungseinrichtungen” enthält die Maschine 12 und die Motoren/Generatoren 56, 58 infolge einer Energieumwandlung aus Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank gespeichert ist, oder elektrischem Potential, das in einer Speichereinrichtung für elektrische Energie gespeichert ist (keine von diesen ist explizit dargestellt).
  • Die Maschine 12, der Motor A (56) und der Motor B (58) können einzeln oder gemeinsam – in Verbindung mit den Planetenradsätzen oder selektiv einrückbaren Drehmomentübertragungsmechanismen – arbeiten, um die Getriebeausgangswelle 20 zu rotieren. Darüber hinaus sind der Motor A und der Motor B vorzugsweise ausgestaltet, um selektiv sowohl als Motor als auch als Generator zu arbeiten. Beispielsweise sind der Motor A und der Motor B in der Lage, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln (z. B. während des Fahrzeugvortriebs) und ferner in der Lage, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln (z. B. während des regenerativen Bremsens oder während Perioden überschüssiger Leistungszufuhr von der Maschine 12).
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 1 ist eine elektronische Steuervorrichtung (oder ein ”Controller”), die eine verteilte Controller-Architektur aufweist, in einer beispielhaften Ausführungsform schematisch als eine auf einem Mikroprozessor beruhende elektronische Steuereinheit (ECU) 80 gezeigt. Die ECU 80 enthält ein Speichermedium mit einer geeigneten Menge an programmierbarem Speicher, die gemeinsam bei 82 gezeigt sind, der programmiert ist, um ohne Beschränkung Algorithmen oder Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Multimodus-Hybridgetriebes zu enthalten.
  • Die Steuervorrichtung ist, wie es nachstehend beschrieben ist, betreibbar, um eine koordinierte Systemsteuerung des hierin schematisch gezeigten und beschriebenen Antriebsstrangs 10 bereitzustellen. Die Bestandteile der Steuervorrichtung können ein Teilsatz eines gesamten Fahrzeugsteuersystems sein. Das Steuersystem ist betreibbar, um zweckmäßige Informationen und Eingänge zu synthetisieren und Steuerverfahren und Steueralgorithmen auszuführen, um verschiedene Aktuatoren zum Erreichen von Steuerzielen zu steuern. Das Steuersystem überwacht Ziele und Parameter einschließlich ohne Beschränkung: Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Leistungsvermögen, Fahrbarkeit und den Schutz von Triebstrang-Bauteilen – wie etwa, aber nicht beschränkt auf, die Maschine 12, das Getriebe 14, den Motor A, den Motor B und den Achsantrieb 16.
  • Die verteilte Controller-Architektur (ECU 80) kann ein Getriebesteuermodul (TCM), ein Maschinensteuermodul (ECM), ein Getriebeleistungswechselrichtermodul (TPIM) und ein Batteriepaketsteuermodul (BPCM) enthalten. Ein Hybridsteuermodul (HCP) kann integriert sein, um eine Gesamtsteuerung und -koordination der vorstehend erwähnten Controller zu bieten.
  • Eine Benutzerschnittstelle (UI) ist funktional mit einer Mehrzahl von Einrichtungen (nicht gezeigt) verbunden, durch die ein Fahrzeugbediener typischerweise den Betrieb des Antriebsstrangs steuert oder anweist. Beispielhafte Fahrzeugbedienereingänge in die Benutzerschnittstelle enthalten ein Gaspedal, ein Bremspedal, eine Getriebegangwähleinrichtung, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung und andere Eingänge, die der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt.
  • Jeder der vorstehend erwähnten Controller kommuniziert mit anderen Controller, Sensoren, Aktuatoren usw. über einen Control Area Network (CAN) Bus oder eine Kommunikationsarchitektur. Der CAN-Bus sorgt für eine strukturierte Kommunikation von Steuerparametern und -befehlen zwischen den verschiedenen Controller. Das benutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Beispielsweise, und ohne Einschränkung, ist ein nutzbares Kommunikationsprotokoll der Society of Automotive Engineers Standard J1939. Der CAN-Bus und geeignete Protokolle sorgen für eine robuste Nachrichtenübermittlung und Multi-Controller-Schnittstellenbildung zwischen den vorstehend erwähnten Controller und anderen Controller, die eine Funktionalität wie etwa Antiblockierbremsen, Traktionssteuerung und Fahrzeugstabilität bereitstellen.
  • Das Maschinensteuermodul ist funktional mit der Maschine 12 verbunden und steht in Kommunikation mit ihr. Das Maschinensteuermodul ist ausgestaltet, über eine Mehrzahl von diskreten Leitungen Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen und eine Vielfalt von Aktuatoren der Maschine 12 zu steuern. Das Maschinensteuermodul empfängt einen Maschinensteuerbefehl von dem Hybridsteuermodul, erzeugt ein gewünschtes Achsdrehmoment und eine Angabe eines Ist-Maschinendrehmoments, die zu dem Hybridsteuermodul übermittelt wird. Verschiedene andere Parameter, die von dem Maschinensteuermodul erfasst werden können, enthalten die Maschinenkühlmitteltemperatur, die Maschineneingangsdrehzahl des Getriebes, den Krümmerdruck, und die Umgebungslufttemperatur und den Umgebungsluftdruck. Verschiedene Aktuatoren, die von dem Maschinensteuermodul gesteuert werden können, enthalten ohne Beschränkung Kraftstoffeinspritzventile, Zündmodule und Drosselklappensteuermodule.
  • Das Getriebesteuermodul ist funktional mit dem Getriebe 14 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen und Befehlssignale an das Getriebe 14 zu liefern. Eingänge von dem Getriebesteuermodul in das Hybridsteuermodul können geschätzte Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen C1–C5 und die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 20 enthalten. Zusätzliche Aktuatoren und Sensoren können verwendet werden, um zusätzliche Informationen von dem Getriebesteuermodul an das Hybridsteuermodul zu Steuerzwecken zu liefern.
  • Jeder der vorstehend erwähnten Controller kann ein Vielzweck-Digitalcomputer sein, der allgemein einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Nurlesespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog/Digital-(A/D)- und eine Digital/Analog-(D/A)-Schaltung und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung und -Einrichtung (I/O) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und -pufferschaltung umfasst. Jeder Controller weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers vorzusehen. Die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Computern kann unter Verwendung des vorstehend erwähnten CAN bewerkstelligt werden.
  • In Antwort auf eine Bedienereingabe, wie sie von der Benutzerschnittstelle erfasst wird, bestimmen der überwachende Hybridsteuermodul-Controller und einer oder mehrere der anderen oben mit Bezug auf 1 beschriebenen Controller das erforderliche Getriebeausgangsdrehmoment. Selektiv betätigte Bauteile des Hybridgetriebes 14 werden geeignet gesteuert und betätigt, um auf die Bedieneranforderung zu antworten. Wenn der Bediener beispielsweise in der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform einen Vorwärtsfahrbereich ausgewählt hat und entweder das Gaspedal oder das Bremspedal betätigt, bestimmt das Hybridsteuermodul ein Ausgangsdrehmoment für das Getriebe, das beeinflusst, wie und wann das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. Eine abschließende Fahrzeugbeschleunigung wird durch andere Variablen beeinflusst, die solche Faktoren wie etwa Straßenlast, Straßensteigung und Fahrzeugmasse umfassen. Das Hybridsteuermodul überwacht die parametrischen Zustände der ein Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und bestimmt den Ausgang des Getriebes, der erforderlich ist, um zu dem Soll-Drehmomentausgang zu gelangen. Unter der Anweisung des Hybridsteuermoduls arbeitet das Getriebe 14 über einen Bereich von Ausgangsdrehzahlen von langsam bis schnell, um der Bedieneranforderung nachzukommen.
  • Die ECU 80 empfängt auch Frequenzsignale von Sensoren zur Verarbeitung zur Drehzahl Ni des Eingangselements 18 und zur Drehzahl No des Ausgangselements 20 zur Verwendung bei der Steuerung des Getriebes 14. Der System-Controller kann auch Drucksignale von Druckschaltern (nicht gezeigt) zum Überwachen der Kupplungseinrückkammerdrücke empfangen und verarbeiten. Alternativ können Druckwandler für eine Weitbereichs-Drucküberwachung angewendet werden. Impulsbreitenmodulations-(PWM)- und/oder binäre Steuersignale werden von dem Controller 80 zu dem Getriebe 14 zur Steuerung der Füllung und Entleerung der Kupplungen C1–C5 für deren Einrücken und Lösen übertragen.
  • Zusätzlich kann der Controller 80 Temperaturdaten des Getriebefluidsumpfes, etwa von einem Thermoelementeingang (nicht gezeigt), empfangen, um eine Sumpftemperatur abzuleiten. Der Controller 80 kann PWM-Signale liefern, die von der Eingangsdrehzahl Ni und von der Sumpftemperatur abgeleitet sind, zur Steuerung des Leitungsdrucks über einen oder mehrere Regler.
  • Das Füllen und Entleeren der Kupplungen C1–C5 kann beispielsweise mittels solenoidgesteuerter Schieberventile bewirkt werden, die auf PWM- und binäre Steuersignale ansprechen. Trennventile können angewendet werden, die Solenoide mit variabler Entleerung verwenden, um eine genaue Platzierung des Schiebers innerhalb des Ventilkörpers und dementsprechend eine genaue Steuerung des Kupplungsdrucks während der Einrückung vorzusehen. Ähnlich können ein oder mehrere Leitungsdruckregler (nicht gezeigt) angewandt werden, um einen geregelten Leitungsdruck gemäß dem Steuersignal herzustellen. Kupplungsschlupfdrehzahlen über Kupplungen hinweg können beispielsweise abgeleitet werden von: Getriebeeingangsdrehzahl, -ausgangsdrehzahl, der Drehzahl des Motors A und/oder der Drehzahl des Motors B.
  • Das elektrisch verstellbare Multimodus-Hybridgetriebe 14 ist für mehrere Getriebebetriebsarten ausgestaltet. Die in 2 vorgesehene Wahrheitstabelle stellt einen beispielhaften Einrückplan der Drehmomentübertragungsmechanismen C1–C4 dar, um das Feld von Betriebszuständen oder -modi zu erreichen. Die verschiedenen Getriebebetriebsmodi, die in der Tabelle beschrieben sind, geben an, welche der spezifischen Kupplungen C1–C4 für jeden der Betriebsmodi eingerückt (betätigt) sind und welche gelöst (deaktiviert) sind.
  • Im Allgemeinen können Übersetzungsverhältniswechsel im Getriebe 14 derart durchgeführt werden, dass Drehmomentstörungen minimiert sind und die Schaltvorgänge glatt und störungsfrei für die Fahrzeuginsassen sind. Zusätzlich sollte das Lösen und Einrücken der Kupplungen C1–C4 auf eine Weise durchgeführt werden, die die geringste Menge an Energie verbraucht und die Haltbarkeit der Kupplungen nicht negativ beeinflusst. Ein Hauptfaktor, der diese Erwägungen beeinflusst, ist das Drehmoment an der gesteuerten Kupplung, das gemäß solchen Leistungsanforderungen wie Beschleunigung und Fahrzeugbelastung signifikant variieren kann. Verbesserte Schaltungen können durch eine Reaktionsdrehmomentbedingung von null oder nahe bei null an den Kupplungen zum Zeitpunkt des Einrückens oder Lösens bewerkstelligt werden, wobei der Bedingung ein Schlupf von im Wesentlichen null über die Kupplung hinweg folgt. Kupplungen mit einem Schlupf von null über die Kupplung hinweg können als synchron arbeitend bezeichnet werden.
  • Elektrisch verstellbare Betriebsmodi können in vier allgemeine Klassen eingeteilt werden: Modi mit Eingangsleistungsverzweigung, Modi mit Ausgangsleistungsverzweigung, Modi mit kombinierter Leistungsverzweigung und Reihenmodi. In einem Modus mit Eingangsleistungsverzweigung ist ein Motor/Generator (wie etwa entweder der Motor A oder der Motor B) derart übersetzt, dass seine Drehzahl proportional zum Getriebeausgang variiert, und ein anderer Motor/Generator (wie etwa der andere des Motors A oder des Motors B) wird derart übersetzt, dass seine Drehzahl eine Linearkombination der Eingangs- und Ausgangselementdrehzahlen ist. In einem Modus mit Ausgangsleistungsverzweigung ist ein Motor/Generator derart übersetzt, dass seine Drehzahl direkt proportional zu dem Getriebeeingangselement variiert, und der andere Motor/Generator ist derart übersetzt, dass seine Drehzahl eine Linearkombination der Eingangs- und Ausgangselementdrehzahlen ist. Bei einem Modus mit kombinierter Leistungsverzweigung sind andererseits beide Motoren/Generatoren derart übersetzt, dass ihre Drehzahlen Linearkombinationen der Eingangs- und Ausgangselementdrehzahlen sind, aber keine direkt proportional zu entweder der Drehzahl des Eingangselements oder der Drehzahl des Ausgangselements ist.
  • Wenn schließlich in einem Reihenmodus gearbeitet wird, ist ein Motor/Generator derart übersetzt, dass seine Drehzahl direkt proportional zur Drehzahl des Getriebeeingangselements variiert, und der andere Motor/Generator ist derart übersetzt, dass seine Drehzahl direkt proportional zu der Drehzahl des Getriebeausgangselements variiert. Beim Betrieb im Reihenmodus gibt es keine direkte mechanische Leistungsübertragungsstrecke zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen und daher muss die gesamte Leistung elektrisch übertragen werden.
  • Bei jedem der vier Typen von elektrisch verstellbaren Betriebsmodi, die oben angeführt sind, sind die Drehzahlen der Motoren Linearkombinationen der Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen. Somit haben diese Modi zwei Freiheitsgrade (die nachfolgend der Einfachheit halber als ”FrGr” abgekürzt werden können). Mathematisch nehmen die Drehmoment-(T)- und Drehzahl-(M)-Gleichungen dieser Modusklasse die Form an:
    Figure DE102010012259B4_0002
    wobei a und b Koeffizienten sind, die durch die Getriebezahnradanordnung bestimmt sind. Der Typ von EVT-Modus kann aus der Struktur der Matrix von b-Koeffizienten ermittelt werden. Das heißt, wenn b2,1 = b1,2 = 0 oder b1,1 = b2,2 = 0 ist, ist der Modus ein Reihenmodus. Wenn b1,1 = 0 oder b1,2 = 0 ist, ist der Modus ein Modus mit Eingangsleistungsverzweigung. Wenn b2,1 = 0 oder b2,2 = 0 ist, ist der Modus ein Modus mit Ausgangsleistungsverzweigung. Wenn ein jeder von b1,1, b1,2, b2,1 und b2,2 beispielsweise nicht null ist, ist der Modus ein Modus mit kombinierter Leistungsverzweigung.
  • Ein elektrisch verstellbares Getriebe kann auch einen oder mehrere Festgang-(FG)-Modi enthalten. Im Allgemeinen resultieren FG-Modi aus dem Schließen (d. h. Betätigen) einer zusätzlichen Kupplung als die Zahl, die erforderlich ist, um einen elektrisch verstellbaren Modus auszuwählen. In FG-Modi sind die Drehzahlen des Eingangs und jedes Motors proportional zu der Drehzahl des Ausgangs. Somit haben diese Modi nur einen Drehzahlfreiheitsgrad. Mathematisch nehmen die Drehmoment- und Drehzahlgleichungen dieser Klasse von Modi die Form an:
    Figure DE102010012259B4_0003
    wobei a und b wieder Koeffizienten sind, die durch die Getriebezahnradanordnung bestimmt werden. Wenn b1,1 nicht null ist, kann der Motor A während des Betriebes in dem Festgangmodus zum Ausgangsdrehmoment beitragen. Wenn b1,2 nicht null ist, kann der Motor B während des Betriebes in dem Festgangmodus zum Ausgangsdrehmoment beitragen. Wenn b1,3 nicht null ist, kann die Maschine während des Betriebes in dem Festgangmodus zum Ausgangsdrehmoment beitragen. Wenn b1,3 null ist, ist der Modus ein nur elektrischer Festgangmodus.
  • Ein elektrisch variables Getriebe kann auch für einen oder mehrere Modi mit drei Drehzahlfreiheitsgraden ausgestaltet sein. Diese Modi können Reaktionsdrehmomentquellen enthalten oder nicht, sodass das Getriebe in der Lage ist, Ausgangsdrehmoment proportional zum Maschinendrehmoment oder Motordrehmoment zu erzeugen. Wenn ein Modus mit drei Drehzahlfreiheitsgraden in der Lage ist, Ausgangsdrehmoment zu erzeugen, werden die Drehmomente der Maschine und jedes Motors, der als eine Reaktion auf das Maschinendrehmoment verbunden ist, im Allgemeinen proportional zum Ausgangsdrehmoment sein. Wenn der Motor nicht als eine Reaktion auf das Maschinendrehmoment verbunden ist, kann sein Drehmoment derart angewiesen werden, dass seine Drehzahl unabhängig von der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des Getriebes gesteuert wird.
  • In einem Modus mit drei Drehzahlfreiheitsgraden ist es im Allgemeinen nicht möglich, die Batterieleistung unabhängig von dem Ausgangsdrehmoment leicht zu steuern. Dieser Typ von Modus erzeugt ein Ausgangsdrehmoment, das proportional zu jeder der Reaktionsdrehmomentquellen in dem System ist. Der Bruchteil der Gesamtausgangsleistung, die von jeder der drei Drehmomentquellen geliefert wird, kann durch Verändern der Drehzahlen der Motoren und des Eingangs eingestellt werden. Diese Modi werden nachstehend als elektrische Drehmomentwandler-(ETC)-Modi in Anerkennung der Tatsache bezeichnet, dass die Leistung zu oder von der Energiespeichervorrichtung als eine Funktion des Ausgangsdrehmoments und der Drehzahl der Maschine, des Ausgangs und einem der Motoren fließt. Mathematisch nehmen die Drehmoment- und Drehzahlgleichungen dieser Klasse von Modi die Form an:
    Figure DE102010012259B4_0004
    wobei a und b Koeffizienten sind, die durch die Getriebezahnradanordnung bestimmt werden. Wenn a1,1 nicht null ist, dient der Motor A als Reaktionselement, und sein Drehmoment ist proportional zu dem Ausgangsdrehmoment, wenn in dem ETC-Modus gearbeitet wird. Wenn a1,1 null ist, ist der Motor A getrennt und sein Drehmoment wird nicht durch das Ausgangsdrehmoment bestimmt. Wenn a1,2 nicht null ist, dient der Motor B als Reaktionselement und sein Drehmoment ist proportional zu dem Ausgangsdrehmoment, wenn in dem ETC-Modus gearbeitet wird. Wenn a1,2 null ist, ist der Motor B getrennt und sein Drehmoment wird nicht durch das Ausgangsdrehmoment bestimmt. Wenn a1,3 nicht null ist, kann die Maschine während des Betriebs in dem Festgangmodus zum Ausgangsdrehmoment beitragen. Wenn a1,3 null ist, ist der Eingang getrennt und sein Drehmoment wird nicht durch das Ausgangsdrehmoment bestimmt. Wenn alle von a1,1, a1,2 und a1,3 null sind, ist der Modus ein neutraler Modus, der nicht in der Lage ist, Ausgangsdrehmoment zu erzeugen.
  • Es gibt vier neutrale Modi, die in 2 dargestellt sind. In Neutral 1 sind alle Kupplungen gelöst. Neutral 1 kann genutzt werden, wenn das gesamte Fahrzeug gestoppt und in einem Aus-Zustand ist und es somit keine Leistungsverzweigung, elektrisch, mechanisch oder auf andere Weise, gibt, die aktiv durch den Antriebsstrang 10 verteilt wird. In Neutral 1 kann eine 12-Volt-Starter-, Licht- und Zünd-(SLI)-Batterie zum Start der Maschine verwendet werden.
  • In Neutral 2 ist nur die Kupplung C3 eingerückt, und der Motor A und der Motor B können die Maschine 12 zum Start oder zum Laden der Energiespeichervorrichtung zur Reaktion bringen. Ähnlich wie Neutral 2 können der Motor A und der Motor B, wenn das Getriebe 14 in Neutral 3 ist, die Maschine 12 zum Start oder zum Laden der Energiespeichervorrichtung in Reaktion bringen mit Kupplung C4 als die einzige eingerückte Drehmomentübertragungseinrichtung. In Neutral 4 sind die dritte und vierte Kupplung C3, C4 beide in einem aktivierten Zustand. In diesem Fall ist der Motor A gesperrt oder ”auf Masse festgelegt” und der Motor B ist mit der Maschine 12 für den Maschinenstart übersetzt.
  • Der erste und der zweite Planetenradsatz 24, 26 wirken mit dem ersten und zweiten Motor/Generator 56, 58 gemeinsam mit der selektiven Einrückung der ersten und zweiten Kupplung C1, C2 zusammen, um einen elektrischen Drehmomentwandler (ETC) zu bilden. Wenn beispielsweise das Getriebe 14 in einem ETC-Modus arbeitet, können der elektrische Ausgang von Motor A und/oder von Motor B, abhängig von dem aktiven Steuerplan, ausgebildet sein, um die Übertragung von Drehmoment von der Maschine 12 durch die Getriebedifferentialzahnradanordnung auf das Ausgangselement 20 zu steuern. Wenn das Fahrzeug gestartet wird, wird der ETC1-Modus hergestellt, indem die erste Kupplung C1 eingerückt wird. Im ETC1-Modus bringt der Motor A die Maschine 12 mit dem ersten und dritten Planetenradsatz 24, 28 in Reaktion und der Motor B läuft frei. Im ETC1-Modus kann das stehende Fahrzeug glatt bzw. gleichmäßig gestartet werden, wobei die Maschine 12 auf einer geeigneten Drehzahl gehalten wird, indem der Betrag an elektrischer Leistung, der von dem Motor A erzeugt wird – d. h. die Reaktionskraft des Motors A –, allmählich erhöht wird.
  • Es sind zwei andere alternative ETC-Modi verfügbar, wobei die hierin dargestellte Getriebekonfiguration benutzt wird. ETC2-Modus, der auch als ”kombinierter ETC” bekannt ist, kann eingeleitet werden, indem die Kupplung C2 eingerückt und die übrigen Kupplungen ausgerückt werden. In dem ETC2-Modus bringt der Motor A die Maschine 12 mit dem ersten und dritten Planetenradsatz 24, 28 in Reaktion, während der Motor B die Maschine 12 und den Motor A an dem Antriebselement 20 in Reaktion bringt. Die Verteilung des Maschinendrehmoments wird durch das zusammenwirkende Management des Beitrags an elektrischem Leistungsausgang, der von Motor A und Motor B erzeugt wird, manipuliert.
  • Der dritte ETC-Modus, der ETC12-Modus, kann eingeleitet werden, indem sowohl Kupplung C1 als auch Kupplung C2 eingerückt werden. Ähnlich wie der ETC1-Modus bringt der Motor A die Maschine 12 mit dem ersten und dritten Planetenradsatz 24, 28 in Reaktion. Jedoch ist in diesem Fall der Motor B an dem Getriebegehäuse 60 auf Masse festgelegt. Im ETC12-Modus kann das Fahrzeug gleichmäßig beschleunigt werden, wobei die Maschine 12 auf einer geeigneten Drehzahl gehalten wird, indem die Reaktionskraft, die von dem Motor A erzeugt wird, allmählich erhöht wird; diese kann proportional zu der durch den Motor A erzeugten elektrischen Leistung sein.
  • Wenn die Maschine 12 in einem Aus-Zustand ist, kann das Getriebe 14 den Kupplungssteuerplan des ETC-Modus benutzen, um die Menge an elektrischer Energie, die von dem Motor A erzeugt wird, zu verändern und somit allmählich das Antriebsdrehmoment des Motors A und/oder des Motors B zu erhöhen. Wenn beispielsweise das Getriebe 14 in den ETC1-Modus geschaltet wird und die Maschine 12 sich in einem Aus-Zustand befindet, wird die Maschine 12 eine Reaktionskraft mittels des Eingangselements 18 erzeugen. Der Antriebsausgang des Motors A kann dann gesteuert werden, und es wird ein ständiges und ununterbrochenes Getriebeausgangsdrehmoment aufrechterhalten, ohne die Maschine 12 einschalten zu müssen.
  • Der hierin beschriebene beispielhafte Antriebsstrang 10 weist drei Festgang-(FG)- oder ”direkte” Betriebsmodi auf. In allen Festgangmodi dieser Ausführungsform des Getriebes 14 wird das Fahrzeug durch den Betrieb der Maschine 12 in der Vorwärtsrichtung angetrieben. Die selektive Einrückung der Kupplungen C1, C3 und C4 schaltet das Getriebe 14 in den FG1-Modus. In FG1 ist der Motor A auf Masse festgelegt und die Maschine treibt den ersten Planetenradsatz 24 an den dritten Planetenradsatz 28 und somit das Ausgangselement 20 an. Der FG2-Modus wird durch die selektive Einrückung der Kupplungen C1, C2 und C4 erreicht. In FG2 ist der Motor B auf Masse festgelegt und die Maschine treibt den ersten und zweiten Planetenradsatz 24, 26 an den dritten Planetenradsatz 28 und somit das Abtriebselement 20 an. Gleichermaßen wird der FG3-Modus durch die selektive Einrückung der Kupplungen C2, C3 und C4 erreicht. In FG3 ist der Motor A gesperrt und die Maschine treibt den ersten Planetenradsatz 24 an den zweiten und dritten Planetenradsatz 26, 28 und das Abtriebselement 20 an. Wenn in einem Festgang-Betriebsmodus gearbeitet wird, ist die Ausgangselementdrehzahl No direkt proportional zur Eingangselementdrehzahl Ni und dem ausgewählten Übersetzungsverhältnis: Ni = No × GR.
  • Mit fortgesetztem Bezug auf 2 kann das Getriebe 14 auch in vier elektrisch verstellbaren Getriebe-(EVT)-Modi arbeiten. In EVT1 und EVT4 arbeitet das Getriebe 14 in einem Modus der Eingangsleistungsverzweigung, wobei die Ausgangsdrehzahl No des Getriebes 14 proportional zu der Drehzahl von einem Motor/Generator 56, 58 (Motor A oder Motor B) ist. Genauer wird der EVT1-Modus durch gleichzeitige Einrückung der ersten und dritten Kupplung C1 und C3 erreicht. In EVT1 fungiert der Motor A, um die Maschine 12 mit dem ersten Planetenradsatz 24 an dem dritten Planetenradsatz 28 und dem Ausgangselement 20 in Reaktion zu bringen; während der Motor B den zweiten und dritten Planetenradsatz 26, 28 antreibt. Der Motor A treibt das Fahrzeug in EVT1 voran. Alternativ kann das Getriebe 14 selektiv in den EVT4-Modus geschaltet werden, indem die Kupplung C2 und die Kupplung C3 betätigt werden. In EVT4 fungiert der Motor A, um die Maschine 12 mit dem ersten Planetenradsatz 24 an dem zweiten und dritten Planetenradsatz 26, 28 und dem Ausgangselement 20 in Reaktion zu bringen, während der Motor B den zweiten und dritten Radsatz 26, 28 antreibt. Der Motor B treibt das Fahrzeug in EVT4 voran.
  • In EVT2 und EVT3 arbeitet das Getriebe 14 in einem Modus mit kombinierter Leistungsverzweigung, wobei die Ausgangsdrehzahl No des Getriebes 14 nicht proportional zu der Drehzahl eines einzelnen Motors/Generators ist, sondern vielmehr eine algebraische Linearkombination der Drehzahlen beider Motoren/Generatoren ist. Genauer wird EVT2 durch die selektive Einrückung der ersten und der vierten Kupplung C1, C4 erreicht. In diesem Modus arbeiten der Motor A und der Motor B, um die Maschine 12 mit dem ersten und zweiten Planetenradsatz in Reaktion zu bringen. Alternativ kann das Getriebe 14 selektiv in den EVT3-Modus geschaltet werden, indem die Kupplung C2 und die Kupplung C4 betätigt werden. Wenn in dem EVT3-Modus gearbeitet wird, bringen die beiden Motor/Generator-Baugruppen 56, 58 die Maschine 12 mit allen drei Planetenradsätzen 24, 26, 28 in Reaktion.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Ausdruck der Getriebeausgangsdrehzahl No längs der horizontalen Achse über die Eingangsdrehzahl Ni über die vertikale Achse hinweg dargestellt. 3 ist nur eine graphische Darstellung beispielhafter Betriebsbereiche für jeden Betriebsmodus mit Bezug auf Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen dieser Ausführungsform des Getriebes 14.
  • Der synchrone Betrieb in FG1 – die Eingangsdrehzahl- und Ausgangsdrehzahlbeziehungen, wobei die Kupplungen C1, C3 und C4 mit einer Schlupfdrehzahl von im Wesentlichen null darüber hinweg arbeiten – ist durch Linie 91 dargestellt. Somit stellt Linie 91 eine Eingangsdrehzahl- und Ausgangsdrehzahlbeziehung dar, bei der im Wesentlichen ein synchrones Schalten zwischen EVT-Modi auftreten kann. FG1 ist auch ein Bereich, bei dem eine direkte mechanische Kupplung vom Eingang zum Ausgang durch gleichzeitiges Einrücken der Kupplungen C1, C3 und C4 – d. h. ein festes oder direktes Übersetzungsverhältnis – bewirkt werden kann.
  • Ein synchroner Betrieb in FG2 – die Eingangsdrehzahl- und Ausgangsdrehzahlbeziehungen, wobei die Kupplung C1, C2 und C4 mit einer Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null darüber hinweg arbeiten – ist durch Linie 93 dargestellt. Ähnlich sind die Beziehungen zwischen der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl während des Betriebs in FG3, wobei die Kupplungen C2, C3 und C4 gleichzeitig mit einer Schlupfdrehzahl von im Wesentlichen null darüber hinweg arbeiten, durch Linie 95 dargestellt.
  • Links von der Schaltverhältnislinie 91 befindet sich ein beispielhafter Betriebsbereich für den ersten EVT-Modus, EVT1, wobei sowohl C1 als auch C3 eingerückt und C2 und C4 gelöst sind. Rechts von der Schaltverhältnislinie 91 und links von der Schaltverhältnislinie 93 befindet sich ein beispielhafter Betriebsbereich für den zweiten EVT-Modus, EVT2, wobei C1 und C4 eingerückt und C2 und C3 gelöst sind.
  • Rechts von der Schaltlinie 93 und links von der Schaltverhältnislinie 95 befindet sich ein beispielhafter Betriebsbereich für den dritten EVT-Modus, EVT3, bei dem C2 und C4 eingerückt und C1 und C3 gelöst sind. Rechts von der Schaltverhältnislinie 95 befindet sich ein beispielhafter Betriebsbereich für den vierten EVT-Modus, EVT4, wobei C2 und C3 eingerückt und C1 und C4 gelöst sind. So wie es hierin mit Bezug auf die Kupplungen C1–C5 verwendet wird, gibt der Ausdruck ”eingerückt” oder ”betätigt” eine wesentliche Drehmomentübertragungskapazität über die jeweilige Kupplung an. Die Ausdrücke ”gelöst” oder ”deaktiviert” geben eine unwesentliche oder keine Drehmomentübertragungskapazität über die jeweilige Kupplung hinweg an.
  • Obgleich Betriebsbereiche, die oben spezifiziert sind, im Allgemeinen für den Betrieb des Hybridgetriebes 14 favorisiert werden, soll dies nicht bedeuten, dass impliziert wird, dass die verschiedenen EVT-Betriebsbereiche, die in 3 gezeigt sind, sich nicht überlappen können oder sich nicht überlappen. In Allgemeinen kann es jedoch bevorzugt sein, in den spezifizierten Bereichen zu arbeiten, da jeder besondere Betriebsmodus vorzugsweise Zahnradsätze und Motorbauteile anwendet, die besonders gut für die verschiedenen Aspekte (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheitsfähigkeiten usw.) für diesen Bereich geeignet sind. Während ähnlich die einzelnen Betriebsbereiche, die oben spezifiziert sind, im Allgemeinen für die besonderen, angegebenen Betriebsmodi bevorzugt sind, impliziert das nicht, dass die Betriebsbereiche für die einzelnen EVT-Modi nicht umgeschaltet werden können.
  • Im Allgemeinen kann ein Schalten in den Modus 1 als Herunterschalten betrachtet werden und ist einem höheren Übersetzungsverhältnis gemäß der Beziehung Ni/No zugeordnet. Im Gegensatz dazu wird ein Schalten in den Modus 4 als ein Hochschalten angesehen und ist einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis gemäß der Beziehung Ni/No zugeordnet. Wie es hier diskutiert wurde, sind andere Modus-in-Modus-Schaltsequenzen machbar. Beispielsweise ist ein Schalten von EVT1 in EVT3 ebenfalls ein Hochschalten, während ein Schalten von EVT4 in EVT2 als ein Herunterschalten betrachtet wird.
  • Während des Betriebs des Antriebsstrangs 10 kann durch die ECU 80 eine eingeleitete Schaltsequenz detektiert werden. Wenn keine Schaltsequenz eingeleitet wird – beispielsweise durch einen Bedienerbefehl oder eine Änderung der Fahrzeugbetriebsbedingungen – überwacht die ECU 80 das Getriebe 14 und wird in seinem gegenwärtigen Betriebszustand fortgefahren.
  • Wenn eine Schaltsequenz eingeleitet wird – beispielsweise über eine Gasgabe des Bedieners – wird die ECU 80 bestimmen, ob das Schaltmanöver ein EVT-in-EVT-Übergang sein sollte. Das heißt, auf der Basis der gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen, Fahrzeuggeschwindigkeit, Betrag der Soll-Drehmomentänderung usw. wird die ECU 80 bestimmen, ob das optimale Schaltmanöver von einem EVT-Betriebsmodus in einen anderen EVT-Betriebsmodus ist.
  • Die EVT-in-EVT-Schaltsequenz oder das EVT-in-EVT-Schaltereignis kann auf mehrere Weise auftreten. Beispielsweise ist der in 1 gezeigte beispielhafte Antriebsstrang 10 zum Ausführen einer EVT-in-EVT-Schaltung durch Übergang durch einen Festgangmodus oder wie im Folgenden ausführlicher beschrieben durch einen ETC-Modus ausgestaltet. Da FG-Modi einen direkten Antrieb zwischen der Maschine 12 und dem Achsantrieb 16 erzeugen, steht der Übergang durch einen FG-Modus dagegen nur zur Verfügung, wenn die Maschine 12 läuft.
  • Falls eine EVT-in-EVT-Schaltung angefordert ist, bestimmt das Hybridsteuermodul, ob die Maschine 12 in einem Zustand mit eingeschalteter Maschine oder in einem Zustand mit ausgeschalteter Maschine ist. Wenn die Maschine 12 eingeschaltet ist, bestimmt das Hybridsteuermodul, welche Schaltsequenz unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen eine optimalere Schaltung bereitstellt. Falls unter dem Fahrzeugbetrieb mit eingeschalteter Maschine eine EVT-in-EVT-Schaltsequenz eingeleitet wird, kann das Getriebesteuermodul durch Vorfüllen der herankommenden Kupplung, die dem Ziel-EVT-Modus zugeordnet ist, auf ein vorbestimmtes Vorfüllniveau antworten.
  • Falls das Getriebe 14 beispielsweise ein Heraufschalten vom EVT1-Modus in den EVT2-Modus ausführen soll, ist die weggehende Kupplung, die dem aktiven Anfangsmodus (EVT1) zugeordnet ist, C3, und ist die herankommende Kupplung, die dem gewünschten Zielmodus (EVT2) zugeordnet ist, C4. Das Kupplungsvolumen für den Mechanismus der herankommenden Kupplung, C4, kann auf 80–90% befüllt werden, ohne eine Drehmomentkapazität zu erreichen oder einen übermäßigen Betrag an Schlupf zu verursachen, der sonst den gegenwärtigen Betriebsmodus stören kann. Diese Vorfüllstrategie kann die Gesamtschaltzeit des EVT-in-EVT-Manövers verkürzen, indem sequentielle Füllzeiten verringert werden.
  • Wenn das Getriebesteuermodul bestimmt, dass ein Übergang durch den ETC-Modus bevorzugt ist, deaktiviert das Getriebesteuermodul die weggehende Kupplung C3. Sobald C3 wieder mit Bezug auf 2 und 3 kein Drehmoment mehr überträgt, bleibt nur die Kupplung C1 eingerückt und das Getriebe 14 wird in den ETC1-Modus versetzt. Dadurch, dass das Getriebe 14 in den ETC1-Modus versetzt wird, ist es nicht erforderlich, dass die Maschine 12 dem Weg fester Drehzahl folgt, der FG1 (auf Linie 91 gezeigt) zugeordnet ist, und die Eingangsdrehzahl Ni kann sich unabhängig von der Ausgangsdrehzahl No ändern.
  • Um das Schaltereignis abzuschließen und das Getriebe in EVT2 zu versetzen, wird daraufhin die herankommende Kupplung C4 betätigt. Die Kupplung C4 – die vorgefüllt worden sein kann oder nicht vorgefüllt worden sein kann – wird auf die Kupplungsschlupfdrehzahl von im Wesentlichen null synchronisiert und daraufhin auf den Haltedruck befüllt, der erforderlich ist, um Drehmoment über die Kupplung C4 hinweg zu übertragen. Dieses EVT1-in-EVT2-Heraufschalten zeichnet sich somit durch das Fehlen eines Übergangs durch den FG1-Modus aus und die Drehzahl der Maschine 12 verweilt nicht bei dem Übersetzungsverhältnis von FG1. Der Fahrzeugbediener und die Insassen können im Vergleich zum Schalten durch einen der Festgangmodi ein verbessertes Schaltmanöver erfahren.
  • Es wird angemerkt, dass das synchrone Ausrücken der Kupplung C3, gefolgt vom synchronen Einrücken der Kupplung C4, stattfindet, während die Drehzahl des Motors A, NA, bei oder nahe null ist. Ein NA nahe null ermöglicht, dass das Getriebe 14 Batterieleistung gegen Leistungsabgabe ausgleicht, selbst während die Eingangsdrehzahl Ni erhöht oder verringert wird. Darüber hinaus erzeugt das Getriebe 14 ständig ein Ausgangsdrehmoment, wenn vom EVT1-in-EVT2-Modus übergegangen wird.
  • Ein ähnliches EVT-in-EVT-Schaltereignis unter Verwendung von drei Kupplungen kann auftreten, wobei das Getriebesteuermodul bestimmt, dass eine Notwendigkeit zum Schalten vom EVT3-Modus in den EVT4-Modus besteht, während die Maschine 12 läuft. Der EVT3-Modus wird durch den Eingriff der Kupplungen C4 und C2 ausgewählt. Der EVT4-Modus wird durch den Eingriff der Kupplungen C3 und C2 ausgewählt.
  • Falls das Getriebesteuermodul (oder ein anderer Abschnitt der Steuerarchitektur des Antriebsstrangs 10) bestimmt, dass ein Übergang durch den ETC-Modus gegenüber einem Übergang durch FG3 bevorzugt ist, deaktiviert das Getriebesteuermodul die weggehende Haltekupplung C4. Wenn C4, wieder in 2 und 3, kein Drehmoment mehr überträgt, bleibt nur die Kupplung C2 eingerückt und das Getriebe 14 in den ETC2-Modus versetzt. Dadurch, dass das Getriebe 14 in den ETC2-Modus versetzt wird, braucht die Maschine 12 nicht mehr dem Festdrehzahlweg zu folgen, der FG3 zugeordnet ist (auf Linie 95 gezeigt) und kann sich die Eingangsdrehzahl Ni unabhängig von der Ausgangsdrehzahl No ändern.
  • Um das Schaltereignis abzuschließen und das Getriebe in EVT4 zu versetzen, wird daraufhin die herankommende Haltekupplung C3 betätigt. Die Kupplung C3 – die vorgefüllt worden sein kann oder nicht vorgefüllt worden sein kann – wird auf eine Schlupfdrehzahl von im Wesentlichen null synchronisiert und daraufhin auf den Haltedruck befüllt, der zum Übertragen des Drehmoments über die Kupplung C3 erforderlich ist. Dieses EVT3-in-EVT4-Heraufschalten zeichnet sich somit durch das Fehlen eines Übergangs durch einen Festgang- oder Direktantriebsmodus aus und die Drehzahl der Maschine 12 verweilt nicht bei dem Übersetzungsverhältnis von FG3.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Multimodus-Hybridgetriebes (14), das mit einer Maschine (12) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine weggehende Kupplung (C3), die betreibbar ist, um das Getriebe (14) in einen ersten elektrisch verstellbaren Getriebe-(EVT)-Modus zu versetzen, deaktiviert wird, wobei die Maschine (12) während der Deaktivierung der weggehenden Kupplung (C3) in einem eingeschalteten Zustand ist; das Getriebe (14) in einen elektrischen Drehmomentwandler-(ETC)-Modus versetzt wird; und eine herankommende Kupplung (C4) betätigt wird, die zum Versetzen des Getriebes (14) in einen zweiten EVT-Modus betreibbar ist, wobei die Maschine (12) während der Aktivierung der herankommenden Kupplung (C4) den eingeschalteten Zustand aufrechterhält; dadurch gekennzeichnet, dass die herankommende Kupplung (C4) auf die Schlupfdrehzahl von null synchronisiert wird, wobei das Synchronisieren vor Betätigen der weggehenden Kupplung (C3) stattfindet; oder dass das Deaktivieren der weggehenden Kupplung (C3) umfasst, dass die weggehende Kupplung (C3) vor dem Betätigen der herankommenden Kupplung (C4) auf ein vorbestimmtes Füllniveau entleert wird und die weggehende Kupplung (C3) nach Betätigen der herankommenden Kupplung (C4) gelöst wird; oder dass bestimmt wird, ob eine EVT-in-EVT-Modus-Schaltsequenz befohlen ist, und die herankommende Kupplung (C4) auf ein vorbestimmtes Vorfüllniveau befüllt wird, wenn eine EVT-in-EVT-Modus-Schaltsequenz befohlen ist; oder dass eine Drehzahl der Maschine (12) geändert wird, während die weggehende Kupplung (C3) gelöst wird und vor Betätigen der herankommenden Kupplung (C4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überführen von dem ersten EVT-Modus in den zweiten EVT-Modus sich durch ein Fehlen eines Übergangs durch einen Festgang-(FG)-Modus auszeichnet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (14) ständig ein Ausgangsdrehmoment erzeugt, wenn es von dem ersten EVT-Modus in den zweiten EVT-Modus übergeht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die herankommende Kupplung (C4) und die weggehende Kupplung (C3) Haltekupplungen sind.
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