DE102013222607B4

DE102013222607B4 - Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems

Info

Publication number: DE102013222607B4
Application number: DE102013222607.1A
Authority: DE
Inventors: Jonathan M. Bolenbaugh; Besim Demirovic; Lawrence A. Kaminsky
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2033-11-08
Also published as: CN103807425B; CN103807425A; DE102013222607A1; US9062724B2; US20140136033A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems (110, 210), das eine Brennkraftmaschine (12, 212), eine nicht hydraulische Einwegkupplungseinrichtung (75, 275), zumindest eine Elektromaschine (20, 200) und ein elektromechanisches Getriebe (114, 214) umfasst, die dazu dienen, Drehmoment auf einen Endantrieb (700) zu übertragen, wobei die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) zwischen der Brennkraftmaschine (12, 212) und dem elektromechanischen Getriebe (114, 214) angeordnet ist und eine Rotation eines Getriebeeingangselements (116, 216), das mechanisch mit der Brennkraftmaschine (12, 212) gekoppelt ist, in der ersten Richtung (290) verhindert, wenn sie eingerückt ist, und immer eine Rotation des Getriebeeingangselements (116, 216) in einer entgegengesetzten zweiten Richtung (295) zulässt, wobei das Verhindern einer Rotation des Getriebeeingangselements (116, 216) in der ersten Richtung ein auf die Brennkaftmaschine (12, 212) aufgebrachtes Gegendrehmoment unterbindet, wobei das Verfahren umfasst:
Ausführen einer Einrückungsstrategie einer Einwegkupplungseinrichtung (75, 275), die nur in der ersten Richtung (290) Kapazität aufweist, in Ansprechen auf einen Befehl Brennkraftmaschine AUS (302, 304), umfassend:
Überwachen der relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg (306);
Modellieren einer Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gemäß einem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis eine erste Kapazitätsgrenze (521) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) erreicht ist (308, 309); und
Aufbringen einer ständigen Reaktionslast auf die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) durch die Elektromaschine (20, 200) in der ersten Richtung (290), um die Einrückung aufrechtzuerhalten und Spiel der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) zu unterbinden (310);
dwobei das Verfahren ferner umfasst: Überwachen er relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg nach Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275);
wenn Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung (290) detektiert wird, Ausführen einer Störungsdetektionsstrategie (312), umfassend:
Vergleichen des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung (290) mit einem Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung (314); und
Detektieren einer Störung in der Einwegkupplungseinrichtung, wenn ein Betrag des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung größer als der Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung ist (523) (316),
Ignorieren der Ausführung der Störungsdetektionsstrategie, wenn Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in einer zweiten Richtung (295) entgegengesetzt zu der ersten Richtung (290) detektiert wird.

Description

Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems mit einem elektromechanischen Getriebe, und genauer das Managen der Kapazität einer Einwegkupplungseinrichtung.
Hybrid-Antriebsstrangarchitekturen umfassen Drehmoment erzeugende Einrichtungen, die Brennkraftmaschinen und Elektromaschinen umfassen, die Drehmoment durch eine Getriebeeinrichtung auf einen Fahrzeugendantrieb übertragen. Beispielhafte elektromechanische Getriebe sind durch Betätigung von Drehmomentübertragungskupplungen selektiv in Modi mit fester Übersetzung und stufenlos verstellbaren Modi betreibbar. Ein Festgangmodus oder Modus mit fester Übersetzung erfolgt, wenn die Drehzahl des Getriebeausgangselements, in der Regel aufgrund einer Betätigung von einer oder mehreren Drehmomentübertragungskupplungen, in einem festen Verhältnis zu der Drehzahl des Eingangselements von der Kraftmaschine steht. Ein stufenlos verstellbarer Modus erfolgt, wenn die Drehzahl des Getriebeausgangselements auf der Basis von Betriebsdrehzahlen von einer oder mehreren Elektromaschinen variabel ist. Die Elektromaschinen können mit der Ausgangswelle über Anlegen einer Kupplung oder durch eine direkte Verbindung verbunden sein. Die Kupplungsaktivierung und -deaktivierung wird in der Regel durch einen Hydraulikkreis bewirkt, der elektrisch betätigte hydraulische Durchfluss-Managementventile, Druck-Steuerungsmagnetventile und Drucküberwachungseinrichtungen umfasst, die von einem Steuerungsmodul gesteuert werden.
Solche Hybridgetriebe mit hydraulisch betätigten Kupplungen sind z.B. aus der DE 10 2008 048 465 A1 und der DE 10 2011 121 626 A1 bekannt. Diese weise auch hydraulisch betätigte Einwegkupplungen als Schaltelemente auf, die dazu dienen, ein Element eines Planetenradsatzes innerhalb des Getriebekastens in einer, optional wählbaren, Richtung am Getriebekasten festzulegen und in der jeweils anderen Richtung einen Freilauf zuzulassen.
Die DE 11 2009 002 180 T5 offenbart eine derartige Einwegkupplungseinrichtung in einem nicht hybriden Getriebe.
Es ist bekannt, Einwegkupplungen zu benutzen, um ein drehbares Antriebselement oder Eingangselement, wie etwa einen Eingangslaufring oder eine erste Kupplungsplatte, an einem Getriebegehäuse/-kasten festzulegen. Beim Anlegen wird die Kupplung eingerückt, wenn das Antriebselement in einer ersten Richtung rotiert. Wenn das Antriebselement in einer entgegengesetzten oder zweiten Richtung rotiert, wird die Kupplung das Antriebselement von ihrer Festlegung lösen oder entkoppeln. Sobald es gelöst ist, ist das Antriebselement frei, in der zweiten entgegengesetzten Richtung zu rotieren. In diesem Modus ist die Einwegkupplung frei, zu überholen oder „freizulaufen“. Das Antriebselement kann ein Getriebeeingangselement umfassen, das mit der Kraftmaschine gekoppelt ist. Wenn das Antriebselement in der ersten Richtung rotiert, ist es aufgrund der Einrückung der Einwegkupplung festgelegt und somit wird Gegendrehmoment, das auf die Kraftmaschine aufgebracht wird, unterbunden. Eine solche Vorrichtung ist aus der US 2010 / 0 203 995 A1 bekannt. Der Betrieb des dort offenbarten Antriebsstrangs wird durch ein von einem Elektromotor auf die Einwegkupplung aufgebrachtes Drehmoment in Verbindung mit einem Drehmoment gesteuert, das von einer Kupplung übertragen wird, die der Einwegkupplung auf der Eingangswellen nachgelagert ist und das Sonnenrad eines Planetenradsatzes, das mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, mit dem Hohlrad dieses Planetenradsatzes verbindet.
Es ist bekannt, anzunehmen, dass gegenwärtige Schlupfdiagnosen für hydraulisch betätigte Kupplungen richtungsunabhängig sind. Somit wird eine Annahme getroffen, dass eine hydraulisch betätigte Kupplung in jeder Richtung äquivalente Kapazität aufweist. Jedoch haben Einwegkupplungen, wie etwa mechanische Dioden, nur in einer Richtung Kapazität und laufen in der anderen entgegengesetzten Richtung frei. Dementsprechend ist es nicht erwünscht, eine Kupplungsschlupfdetektion auf Schlupfdrehzahlbasis bei mechanischen Dioden anzuwenden, wenn eine Last in der Freilaufrichtung aufgebracht wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems anzugeben, das eine Brennkraftmaschine, eine nicht hydraulische Einwegkupplungseinrichtung, zumindest eine Elektromaschine und ein elektromechanisches Getriebe umfasst, wobei die Einwegkupplungseinrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und dem elektromechanischen Getriebe angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 ein Antriebsstrangsystem, das eine Brennkraftmaschine, die antriebstechnisch mit einem elektromechanischen Getriebe verbunden ist, einen Endantrieb und einen Controller aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ein Hebeldiagramm, das das in 1 veranschaulichte Antriebsstrangsystem umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Ausführen einer Einrückungsstrategie einer beispielhaften Einwegkupplungseinrichtung, die nur in einer ersten Richtung Kapazität aufweist, und zum Aufrechterhalten einer Einrückung und zum verhindern von Spiel der Einwegkupplungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Ausführen einer Ausrückungsstrategie einer beispielhaften Einwegkupplungseinrichtung, die nur in einer ersten Richtung Kapazität aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
5 eine erste Kurve 510, eine zweite Kurve 520 und eine dritte Kurve 530, die eine Beziehung zwischen Kraftmaschinen-Drehzahl, einem gewünschten Kraftmaschinenzustand, einem befohlenen Kraftmaschinenzustand, einer modellierten Drehmomentkapazität einer Einwegkupplungseinrichtung und einer modellierten Drehmomentkapazität einer hydraulischen Kupplungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei die Darstellungen allein zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zweck selbige einzuschränken, vorgesehen sind, veranschaulicht 1 einen Antriebsstrang 110, der eine Brennkraftmaschine 12 aufweist, die mit einem elektromechanischen Getriebe 114 antriebstechnisch verbunden ist. Ein Ausgangselement der Kraftmaschine 12 ist zum Antreiben eines Eingangselements 116 des Getriebes 114 verbunden.
Eine erste Elektromaschine 20 und eine zweite Elektromaschine 22 sind in ein Hüllgehäuse/Masse 24 gepackt und funktional zwischen das Eingangselement 116 und ein Getriebeausgangselement 126, das mit einem Endantrieb 700 reagiert, geschaltet. Der Endantrieb 700 kann kollektiv einen Kettenantrieb umfassen, der ein Antriebskettenrad umfasst, das mit dem Ausgangselement 126 gekoppelt ist, welches ein angetriebenes Kettenrad antreibt, das mit einem Achsantrieb gekoppelt ist, der das Bewegungsdrehmoment auf die Fahrzeugräder überträgt. Die erste Elektromaschine 20 umfasst einen ringförmigen Stator 30, der an dem Getriebekasten 24 festgelegt ist, einen ringförmigen Rotor 32, der an und zur Rotation mit einer drehbaren Rotornabe 134 abgestützt ist. Eine Hochspannungsbatterie 36, ein Leistungs-Stromrichter 38 und ein elektronischer Controller 39 sind funktional mit dem Stator 30 über Übertragungsleiter 41 verbunden, um die Funktion der ersten Elektromaschine 20 als ein Motor, in welchem gespeicherte elektrische Energie durch die Batterie 36 an den Stator 30 geliefert wird oder die elektrische Energie durch die Straße geliefert werden kann, wenn die zweite Elektromaschine 22 als ein Generator wirkt, und ein Generator zu steuern, in welchem Drehmoment des rotierenden Rotors 32 in elektrische Energie umgewandelt wird, die in der Batterie 36 gespeichert oder von der zweiten Elektromaschine verwendet wird.
Die zweite Elektromaschine 22 umfasst ähnlich einen ringförmigen Stator 31, der an dem Getriebekasten 24 festgelegt ist, einen ringförmigen Rotor 33, der an einer drehbaren Rotornabe 135 abgestützt ist. Die Batterie 36, der Leistungs-Stromrichter 38 und der elektronische Controller 39 sind über Übertragungsleiter 43 funktional mit dem Stator 31 verbunden, um die Funktion der zweiten Elektromaschine 22 als ein Motor und als ein Generator zu steuern.
Das Getriebe 114 umfasst ferner einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz 40 bzw. 50. Der Planetenradsatz 40 weist ein erstes Element auf, das ein Sonnenrad 42 ist, ein zweites Element, das ein Trägerelement 44 ist, das eine Mehrzahl von Ritzelrädern 46 drehbar lagert, die mit dem Sonnenrad 42 kämmen, und ein drittes Element, das ein Hohlrad 48 ist, das mit den Ritzelrädern 46 kämmt.
Der Planetenradsatz 50 weist ein erstes Element auf, das ein Sonnenrad 52 ist, ein zweites Element, das ein Trägerelement 54 ist, das eine Mehrzahl von Ritzelrädern 56 drehbar lagert, die mit dem Sonnenrad 52 kämmen, und ein drittes Element, das ein Hohlrad 58 ist, das mit den Ritzelrädern 56 kämmt. Die Rotornabe 135 ist zur Rotation mit dem Sonnenrad 52 durch eine Zwischenhohlwelle 164 verbunden.
Das Getriebe 114 umfasst eine erste Kupplung 154 und eine zweite Kupplung 152. Die erste Kupplung 154, auch als eine Festlegungskupplung oder Bremse bezeichnet, wird selektiv aktiviert, um das Hohlradelement 58 an dem Getriebekasten 24 festzulegen. Das Eingangselement 116 ist axial beabstandet von und nicht konzentrisch mit Welle 160, die das Trägerelement 44 des ersten Planetenradsatzes 40 und das Trägerelement 54 des zweiten Planetenradsatzes 50 koppelt. Welle 162 koppelt Rotornabe 134 mit Sonnenrad 42 über Nabenelement 137 und einen sich axial erstreckenden Abschnitt 139. Die zweite Kupplung 152 ist zwischen einem sich axial erstreckenden Abschnitt 139, einer Nabe 137 und einer Welle eingebettet. Ein Nabenelement 177 ist mit der zweiten Kupplung 152 verbunden. Eine separate Hohlwelle 160, die konzentrisch mit Welle 162 ist, koppelt Trägerelement 54 und Nabenelement 168 und 169 mit Trägerelement 44. Hohlwelle 164 koppelt Rotornabe 135 mit Sonnenrad 52. Ein sich axial erstreckendes Element 178, Nabe 177 und ein sich axial erstreckendes Element 179, das eine ringförmige Welle ist, koppeln die zweite Kupplung 152 mit der ersten Kupplung 154 und dem Hohlrad 58. Das axial verlaufende Element 178 umschreibt den Planetenradsatz 50. Es ist festzustellen, dass das Hohlradelement 58 von dem Sonnenradelement 42 entkoppelt ist, wenn die zweite Kupplung 152 deaktiviert ist.
Das Eingangselement 116 kann eine Dämpfungskomponente 65, eine Einwegkupplungseinrichtung 75 und eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung 85 umfassen, die zwischen der Kraftmaschine 12 und dem Getriebe 114 gelegen sind. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Einwegkupplungseinrichtung 75 eine mechanische Diode, die eine Rotation des Eingangselements 116 in einer Richtung verhindert, wenn die mechanische Diode eingerückt ist, und zulässt, dass das Eingangselement 116 in der anderen entgegengesetzten Richtung freiläuft. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 85 kann einen Drehmomentwandler umfassen.
Ein Kraftmaschinen-Steuerungsmodul (ECM) 23 ist funktional mit der Kraftmaschine 12 verbunden und fungiert, um Daten von Sensoren zu beschaffen und Aktoren der Kraftmaschine 12 über eine Mehrzahl von diskreten Leitungen zu steuern. Das ECM 23 überwacht ein Ist-Brennkraftmaschinen-Eingangsdrehmoment T_I, das an das Getriebe 114 zu diesem Zeitpunkt basierend auf überwachter Drehzahl und Last der Kraftmaschine geliefert wird, welches an ein Hybrid-Steuerungsmodul (HCP) 5 übermittelt wird. Der elektronische Controller 39 überwacht ein erstes Motordrehmoment der ersten Elektromaschine 20 und ein zweites Motordrehmoment der zweiten Elektromaschine 22. Alternativ können zwei elektronische Controller benutzt werden, wobei jeder Controller eine entsprechende von der ersten und zweiten Elektromaschine 20, 22 überwacht. Das HCP 5 bietet eine übergreifende Steuerung über das ECM 23 und den elektronischen Controller 39 und eine Benutzerschnittstelle 6, die funktional verbunden ist, um Eingaben von einem Fahrzeugbediener zu empfangen. Das HCP 5 kann ferner die Aktivierung und Deaktivierung der ersten bzw. zweiten Kupplung 154, 152 steuern. Das HCP kann ferner die Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung 75 steuern und deren Drehmomentkapazität verwalten. Das HCP 5 koordiniert Drehmomentbefehle zwischen der Kraftmaschine 12 und der ersten und zweiten Elektromaschine 20 bzw. 22, um den gewünschten Betrieb des Getriebes 114 in Ansprechen auf eine Bedienereingabe in eine Benutzerschnittstelle 6 herzustellen. Die Benutzerschnittstelle 6 kann ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Fahrtregelungseinrichtung und/oder einen Gangwahlhebel umfassen.
Steuerungsmodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuerungseinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten irgendeines von oder verschiedene Kombinationen von einem oder mehreren eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises / anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), einem elektronischen Schaltkreis / elektronischen Schaltkreisen, einer zentralen Verarbeitungseinheit / zentralen Verarbeitungseinheiten (bevorzugt einem Mikroprozessor / Mikroprozessoren) und zugehöriger Speicher und Ablage (Nur-Lese-Speicher, programmierbarer Nur-Lese-Speicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenspeicher usw.) der / die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder -routinen ausführt / ausführen, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis / kombinatorische logische Schaltkreise, einen Eingabe-/Ausgabeschaltkreis und Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen / Eingabe-/Ausgabeschaltkreise und Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen, eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung und andere Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bedeuten jegliche Anweisungssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen einschließen. Das Steuerungsmodul weist einen Satz von Steuerungsroutinen auf, die ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Routinen werden ausgeführt, wie etwa durch eine zentrale Verarbeitungseinheit, und sind betreibbar, um Eingaben von Erfassungsvorrichtungen und anderen vernetzten Steuerungsmodulen zu überwachen, und Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktoren zu steuern. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, zum Beispiel alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des fortwährenden Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt werden. Alternativ können Routinen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
2 veranschaulicht ein Hebeldiagramm, für das in 1 veranschaulichte Antriebsstrangsystem 110 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Getriebe 214 ist ausgestaltet, um Drehmoment zwischen der Brennkraftmaschine, der ersten und zweiten Elektromaschine 200 bzw. 220 und dem Ausgangselement 270, das mit dem Endantrieb des Fahrzeugs gekoppelt ist, zu übertragen. Das Getriebe 214 umfasst einen ersten und zweiten Planetenradsatz 240 bzw. 250, die erste Kupplung 254, die zweite Kupplung 252 und die Hüllenmasse 260. Unter Bezugnahme auf 1 entspricht somit der zweite Planetenradsatz 250 dem zweiten Planetenradsatz 50, der erste Planetenradsatz 240 entspricht dem ersten Planetenradsatz 40, die erste Kupplung 254 entspricht der ersten Kupplung 154 und die zweite Kupplung 252 entspricht der zweiten Kupplung 152 und die Hüllenmasse 260 entspricht dem Getriebekasten 24.
Der erste Planetenradsatz 240 umfasst ein erstes Bauteil 248, ein zweites Bauteil 246 und ein drittes Bauteil 242. Das dritte Bauteil 242 ist mit der ersten Elektromaschine 200 gekoppelt und ist mit einem Bauteil der zweiten Kupplung 252 gekoppelt. Das zweite Bauteil ist mit einer rotierenden Welle 230 gekoppelt, und das erste Bauteil 248 ist mit der Kraftmaschine 212 über das Eingangselement 216 gekoppelt. In der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 entspricht das erste Bauteil 248 dem Hohlrad 48, das zweite Bauteil 246 entspricht dem Trägerelement 46, das dritte Bauteil 242 entspricht dem Sonnenrad 42, die erste Elektromaschine 200 entspricht der ersten Elektromaschine 20, die rotierende Welle 230 entspricht der Welle 160, und die Kraftmaschine 120 entspricht der Brennkraftmaschine 12.
Ähnlich umfasst der zweite Planetenradsatz 250 ein erstes Bauteil 258, ein zweites Bauteil 256 und ein drittes Bauteil 251. Das erste Bauteil 258 ist mit dem weiteren Bauteil der zweiten Kupplung 252 gekoppelt und ist mit einem Bauteil der ersten Kupplung gekoppelt. Somit ist das erste Bauteil 258 mit der ersten Elektromaschine 200 gekoppelt, wenn die zweite Kupplung 252 aktiviert ist, und ist von der ersten Elektromaschine 200 entkoppelt, wenn die zweite Kupplung deaktiviert ist. Das zweite Bauteil 256 ist mit der rotierenden Welle 230 und dem Ausgangselement 270 gekoppelt. Das dritte Bauteil 251 ist mit der zweiten Elektromaschine 220 gekoppelt. Das weitere Bauteil der ersten Kupplung 254 ist mit der Hüllenmasse 260 gekoppelt. Somit ist die erste Kupplung 254 eine Festlegungskupplung, die ausgestaltet ist, um das erste Bauteil 258 des zweiten Planetenradsatzes 250 festzulegen. Unter Bezugnahme auf 1 entspricht das erste Bauteil 258 dem Hohlrad 58, das zweite Bauteil 256 entspricht dem Trägerelement 56, das dritte Bauteil 251 entspricht dem Sonnenrad 52, die zweite Elektromaschine 220 entspricht der zweiten Elektromaschine 22 und das Ausgangselement 270 entspricht dem Ausgangselement 126. Es ist zu verstehen, dass die erste und zweite Kupplung 154 bzw. 152 jeweils hydraulisch gesteuert sind.
Das Eingangselement 216 umfasst Dämpfungseinrichtung 285, Einwegkupplungseinrichtung 275 und Drehmomentbegrenzungseinrichtung 265, die zwischen der Kraftmaschine 220 und dem Getriebe 214 gelegen sind. In einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 entspricht die Dämpfungskomponente 285 der Dämpfungskomponente 85, die Einwegkupplungseinrichtung 275 entspricht der Einwegkupplungseinrichtung 75 und die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 285 entspricht der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 85. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 265 ein Drehmomentwandler. Die Einwegkupplungseinrichtung 275 umfasst eine mechanische Diode, die eine Rotation des Eingangselements 216 in einer ersten Richtung 290 verhindert, wenn die Einwegkupplungseinrichtung 275 eingerückt ist, d.h. das Eingangselement 216 in der ersten Richtung 290 festgelegt ist. Das Verhindern einer Rotation des Eingangselements in der ersten Richtung unterbindet, dass ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschine 212 aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine in einem AUS-Zustand ist. Wenn die Kraftmaschine in einem AUS-Zustand ist, kann die erste Elektromaschine 200 als ein Motor arbeiten, um Bewegungsdrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs an das Ausgangselement 270 zu liefern. Dementsprechend bringt eine in einer ersten Richtung 290 auf die Einwegkupplungseinrichtung 275 aufgebrachte Last die Einwegkupplungseinrichtung 275 mit dem Kasten 260 in Eingriff, was dazu führt, dass das Eingangselement 216 festgelegt wird. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die erste Elektromaschine 200 die Last in einer ersten Richtung 290 liefern, um die Einwegkupplungseinrichtung 275 einzurücken, während die zweite Elektromaschine eine negative Last aufbringt, um jegliches Ausgangsdrehmoment, das von der ersten Elektromaschine 200 resultiert, die die Last in der ersten Richtung 290 aufbringt, aufzuheben. Drehmomente, Lasten und Drehzahlen in der ersten Richtung 290 sind negativ.
Die Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung 275 wird durch Ineingriffbringen von Bauteilen der Einwegkupplungseinrichtung 275 vorgesehen, die Wälzkörper, Spreizkörper, Kipphebel oder Streben, usw. umfassen können, die in der Lage sind, frei mit einem oder mehreren Nocken, Kerben, Ausnehmungen oder ähnlichen Merkmalen in dem benachbarten Element, d.h. Getriebekasten 260, in Eingriff zu gelangen, wenn eine Last auf die Einwegkupplungseinrichtung 275 in der ersten Richtung 290 aufgebracht wird. Es ist eine Anzahl von Kupplungsentwürfen vorstellbar, die als eine Einwegkupplungseinrichtung in Betracht gezogen werden können, und diese Offenbarung soll nicht auf die hierin beschriebenen besonderen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein.
Die Rotation des Eingangselements 216 ist immer in einer entgegengesetzten zweiten Richtung 295 erlaubt. Wenn die Drehrichtung des Eingangselements 216, einschließlich eine Drehzahl und Drehmoment/Last, in der zweiten Richtung ist, ist die Einwegkupplungseinrichtung 275 gelöst und von dem Kasten 260 ausgerückt. Somit ist das Eingangselement 216 nicht festgelegt und immer frei, in der zweiten Richtung 295 zu rotieren oder freizulaufen. In einer beispielhaften Ausführungsform rotiert das Eingangselement 216 in der zweiten Richtung, wenn die Kraftmaschine Bewegungsdrehmoment auf das Getriebe 214 aufbringt. Drehmomente, Lasten und Drehzahlen in der zweiten Richtung sind positiv.
Eine hydraulische Kupplung wird aktiviert, indem zunächst Kupplungsverbindungsflächen von Eingangs- und Ausgangskomponenten synchronisiert werden und dann eine Klemmkraft aufgebracht wird, um die Kupplung zu sperren, wodurch eine Kupplungsdrehmomentkapazität in der Kupplung erzeugt wird, und dann das Reaktionsdrehmoment durch die Kupplung übertragen wird. Die Klemmkraft wird durch Hydraulikdruck geliefert, der verwendet wird, um eine Kupplungsvolumenkammer zu füllen und eine Kraft auf einen Kolben auszuüben, um die Klemmkraft bereitzustellen. Die Kupplungsdrehmomentkapazität ist bidirektional, wobei sie eine minimale Kapazität und eine maximale Kapazität aufweist. Somit kann eine in einer positiven Richtung aufgebrachte Last, die die maximale Kapazität überschreitet, zu einem Schlupfen in der positiven Richtung zwischen Eingangs- und Ausgangskomponenten der Kupplung führen, und eine in einer negativen Richtung aufgebrachte Last, die die minimale Kapazität überschreitet, kann zu Schlupfen in der negativen Richtung zwischen Eingangs- und Ausgangskomponenten führen. Dementsprechend erfordern Schlupfdetektionsstrategien für hydraulisch betätigte Kupplungen das Überwachen des Schlupfes in sowohl der negativen als auch der positiven Richtung. Wenn das Schlupfen in einer Richtung einen Schwellenwert überschreitet, kann eine Störung in der Kupplung ermittelt werden.
Einwegkupplungseinrichtungen werden nicht hydraulisch betätigt und weisen in nur einer Richtung (z.B. der ersten Richtung 290) eine Kapazität auf. Der Einfachheit halber ist die eine Richtung, in der die Einwegkupplungseinrichtung Kapazität aufweist, negativ. Wenn eine Last in der einen Richtung aufgebracht wird, sorgen die Eingriffsbauteile der Einwegkupplungseinrichtung für eine Einrückung und die Kapazität wird schnell erzielt. Es kann eine Reaktionslast aufgebracht werden, um die Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung aufrechtzuerhalten. Wenn ein Betrag einer Last, der in der einen Richtung aufgebracht wird, eine Kapazitätsgrenze überschreitet, kann Schlupfen in der einen Richtung (z.B. der negativen Richtung) resultieren. Wenn das Schlupfen in der einen Richtung einen Drehzahl-Schwellenwert überschreitet, kann eine Störung in der Kupplung ermittelt werden. Es ist unerwünscht, Schlupfen in der anderen Richtung (z.B. der zweiten Richtung 295) zu überwachen, weil Einwegkupplungseinrichtungen in dieser Richtung freilaufen dürfen. Es werden Ausführungsformen in Betracht gezogen, um überwachtes Schlupfen über die Kupplung hinweg in der freien Richtung auf null zu übergehen, um das Implementieren von Strategien zum Detektieren einer Störung zu vermeiden.

3 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Ausführen einer Einrückungsstrategie einer beispielhaften Einwegkupplungseinrichtung, die nur in einer ersten Richtung Kapazität aufweist, und zum Aufrechterhalten einer Einrückung und zum Verhindern von Spiel der Einwegkupplungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Es ist festzustellen, dass das beispielhafte Flussdiagramm auch innerhalb des in 1 veranschaulichten HCP 5 implementiert sein kann. Tabelle 1 ist als ein Schlüssel für 3 vorgesehen, wobei die mit Zahlen markierten Blöcke und die entsprechenden Funktionen wie folgt ausgeführt sind. Tabelle 1

BLOCK	BLOCKINHALTE
301	Start
302	Ist ein AUS-Zustand der Kraftmaschine erwünscht?
304	Befehlen eines AUS-Zustandes der Kraftmaschine und Ausführen einer Einrückungsstrategie einer Einwegkupplungseinrichtung, die nur in einer ersten Richtung Kapazität aufweist.
306	Überwachen einer relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg.
308	Ist die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg gleich null?
309	Modellieren einer Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gemäß einem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis eine erste Kapazitätsgrenze der Einwegkupplungseinrichtung erreicht ist.
310	Aufbringen einer ständigen Reaktionslast auf die Einwegkupplungseinrichtung in der ersten Richtung, um die Einrückung aufrechtzuerhalten und Spiel der Einwegkupplungseinrichtung zu unterbinden.
312	Wird Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung detektiert?
314	Überschreitet ein Betrag des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung einen Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung?
316	Detektieren einer Störung in der Einwegkupplungseinrichtung.

Das beispielhafte Flussdiagramm startet bei Block 301 und schreitet zu Entscheidungsblock 302 fort, bei dem ermittelt wird, ob ein AUS-Zustand der Kraftmaschine erwünscht ist. Der AUS-Zustand der Kraftmaschine kann in Ansprechen auf eine Benutzereingabe in die Benutzerschnittstelle 6 erwünscht sein. Eine „0“ gibt an, dass ein AUS-Zustand der Kraftmaschine unerwünscht ist, und das Flussdiagramm kehrt zu Entscheidungsblock 302 zurück. Eine „1“ gibt an, dass der AUS-Zustand der Kraftmaschine erwünscht ist, und das Flussdiagramm schreitet zu Block 304 fort und befiehlt gleichzeitig den AUS-Zustand der Kraftmaschine. In Ansprechen auf den befohlenen AUS-Zustand der Kraftmaschine wird eine Einrückungsstrategie der Einwegkupplungseinrichtung 275, die nur in der ersten Richtung 290 von 2 Kapazität aufweist, ausgeführt.
Bei Block 306 wird die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung 275 hinweg überwacht. Die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung 275 hinweg kann auf der Basis der Differenz zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten der Einwegkupplungseinrichtung 275 ermittelt werden. Es ist festzustellen, dass die Einwegkupplungseinrichtung 275 derart entworfen ist, dass sie synchron oder ohne Schlupf arbeitet, was im Wesentlichen eine relative Geschwindigkeit von null zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten erfordert, wenn eine Einrückungslast und ein Reaktionsdrehmoment durch die Kupplung in der ersten Richtung 290 übertragen werden. Es ist festzustellen, dass bekannte Drehzahlen von bekannten Elementen innerhalb des Getriebes 214 benutzt werden können, um die Drehzahlen von unbekannten Elementen innerhalb des Getriebes auf der Basis davon zu ermitteln, wie viele Freiheitsgrade innerhalb des Getriebes vorhanden sind. Dementsprechend können die Drehzahlen der Eingangs- und Ausgangskomponenten der Einwegkupplungseinrichtung überwacht werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung 275 hinweg auf der Basis der Kraftmaschinen-Drehzahl ermittelt werden.
Entscheidungsblock 308 ermittelt, ob die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg gleich null ist. Eine „0“ gibt an, dass die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg, d.h. die relative Drehzahl zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten, nicht gleich null ist, und das Flussdiagramm kehrt zu Block 306 zurück. Eine „1“ gibt an, dass die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg gleich null ist, und das Flussdiagramm schreitet zu Block 309 fort. In einer Ausführungsform muss die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg nur in der Nähe von null liegen, zum Beispiel zwischen -30 U/min und 30 U/min.
Bei Block 309 umfasst die Ausführung der Einrückungsstrategie ein Modellieren einer Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gemäß einem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis eine erste Kapazitätsgrenze der Einwegkupplungseinrichtung erreicht ist. Das Modellieren der Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung umfasst das inkrementelle Aufbringen einer Einrückungslast in der ersten Richtung gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis die erste Kapazitätsgrenze erreicht ist. In einer beispielhaften Ausführungsform entspricht die erste Kapazitätsgrenze einem Betrag der minimalen Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung 275, der zur Einrückung erforderlich ist. Das Flussdiagramm schreitet zu Block 310 fort, sobald die erste Kapazitätsgrenze erreicht ist. Das inkrementelle Aufbringen der Einrückungslast in der ersten Richtung lässt zu, dass Eingriffsbauteile der Einwegkupplungseinrichtung 275, die Wälzkörper, Spreizkörper, Kipphebel oder Streben, usw. umfassen können, frei mit einem oder mehreren Nocken, Kerben, Ausnehmungen oder ähnlichen Merkmalen in dem benachbarten Element, d.h. Getriebekasten 260, bei anfänglich kleineren Lasten in Eingriff gelangen können und die Einrückung mit zunehmend größeren Lasten sicherstellen, bis die erste Kapazitätsgrenze erreicht ist.
Bei Block 310 wird eine ständige Reaktionslast auf die Einwegkupplungseinrichtung in der ersten Richtung aufgebracht, um die Einrückung aufrechtzuerhalten und Spiel der Einwegkupplungseinrichtung zu unterbinden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Reaktipnslast ausreichend, um die erste Kapazitätsgrenze der Einwegkupplungseinrichtung aufrechtzuerhalten. Somit gleicht die Reaktionslast Spiel in der Einwegkupplungseinrichtung aus. In 1 werden sowohl die Reaktions- als auch die Einrückungslasten, die in der ersten Richtung 290 aufgebracht werden, durch die erste Elektromaschine 20 erzeugt. In 2 kann die erste Elektromaschine 200 ausgestaltet sein, um die Reaktions- und Einrückungslasten auf die Einwegkupplungseinrichtung 275 in der ersten Richtung 290 aufzubringen, während die zweite Elektromaschine 220 ausgestaltet sein kann, um das Fahrzeug anzutreiben. Wenn die erste Elektromaschine 200 die Reaktions- und Einrückungslasten auf die Einwegkupplungseinrichtung 275 in der ersten Richtung 290 aufbringt, kann die zweite Elektromaschine 220 ausgestaltet sein, um negatives Ausgangsdrehmoment zu erzeugen, indem der ersten Kupplungseinrichtung 254 entgegengewirkt wird, um ein Ausgangsdrehmoment von null an dem mit dem Endantrieb des Fahrzeugs gekoppelten Ausgangselement 270 zu erzeugen.
Entscheidungsblock 312 ermittelt, ob Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung detektiert wird. Schlupfen kann resultieren, wenn eine zweite Kapazitätsgrenze der Einwegkupplungseinrichtung überschritten wird. Die zweite Kapazitätsgrenze entspricht einem Betrag der maximalen Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung, der zum Aufrechterhalten der Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung zulässig ist. Die zweite Kapazitätsgrenze, die den Betrag der maximalen Kapazität entspricht, kann auf der Basis einer bauteilespezifischen Drehmomentgrenze der Einwegkupplungseinrichtung ermittelt werden. Eine „0“ gibt an, dass kein Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung detektiert wird, und das Flussdiagramm kehrt zu Block 310 zurück und fährt fort, die Reaktionslast in der ersten Richtung aufzubringen. Eine „1“ gibt an, dass Schlupfen in der ersten Richtung detektiert wird, und das Flussdiagramm schreitet zu Entscheidungsblock 314 fort. Wenn Schlupfen in der ersten Richtung detektiert wird, wird eine Störungsdetektionsstrategie für die Einwegkupplungseinrichtung ausgeführt. Wie es vorstehend erwähnt wurde, umfasst die Einwegkupplungseinrichtung eine mechanische Diode, die immer eine Rotation des Eingangselements 216 in der zweiten Richtung erlaubt, und somit ist jedes in der zweiten Richtung detektierte Schlupfen annehmbar. Dementsprechend, wenn Schlupfen in der zweiten Richtung detektiert wird, wird ein Einleiten irgendwelcher Störungsdetektionsstrategien ignoriert, und es wird niemals eine Störung in der Einwegkupplungseinrichtung detektiert, d.h. jedes in der zweiten Richtung detektierte Schlupfen wird als ein Schlupfen von null behandelt.
Entscheidungsblock 314, d.h. die Störungsdetektionsstrategie, vergleicht das Schlupfen zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten in der ersten Richtung mit einem Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung. Eine „0“ gibt an, dass der Betrag des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung den Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung nicht übersteigt, und das Flussdiagramm kehrt zu Block 310 zurück. Eine „1“ gibt an, dass der Betrag des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der ersten Richtung den Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung überschreitet, und das Flussdiagramm schreitet zu Block 316 fort.
Bei Block 316 wird eine Störung in der Einwegkupplungseinrichtung detektiert. Dementsprechend kann ein Drehmomentaktor, der die Reaktionslast in der ersten Richtung auf die Einwegkupplungseinrichtung aufbringt, die aufgebrachte Last verringern, um zu verhindern, dass der Schlupf den Drehzahlschwellenwert in der ersten Richtung überschreitet.

4 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm zum Ausführen einer Ausrückungsstrategie einer beispielhaften Einwegkupplungseinrichtung, die nur in einer ersten Richtung Kapazität aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung. Es ist festzustellen, dass das beispielhafte Flussdiagramm auch innerhalb des in 1 veranschaulichten HCP 5 implementiert sein kann. Tabelle 2 ist als ein Schlüssel für 4 vorgesehen, wobei die mit Zahlen markierten Blöcke und die entsprechenden Funktionen wie folgt ausgeführt sind. Tabelle 2

BLOCK	BLOCKINHALTE
401	Start
402	Ist ein EIN-Zustand der Kraftmaschine erwünscht?
404	Modellieren der Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gemäß einem Entlastungsstufen-Änderungsprofil von der ersten Kapazitätsgrenze, bis eine Kapazität von null der Einwegkupplungseinrichtung erreicht ist.
406	Befehlen eines EIN-Zustandes der Kraftmaschine, wenn die modellierte Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gleich einer Kapazität von null ist.
408	Überwachen von Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in einer zweiten entgegengesetzten Richtung im Anschluss an das Erzielen des EIN-Zustandes der Kraftmaschine.
410	Ist das Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der zweiten entgegengesetzten Richtung kleiner als ein Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung?
412	Detektieren einer festsitzenden Bedingung der Einwegkupplungseinrichtung .

Das beispielhafte Flussdiagramm 400 beginnt bei Block 401 und schreitet zu Block 402 fort. Das Flussdiagramm kann gleichzeitig mit dem Flussdiagramm von 3 während des Betriebes des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Bei Entscheidungsblock 402 wird ermittelt, ob ein EIN-Zustand der Kraftmaschine erwünscht ist. Der EIN-Zustand der Kraftmaschine kann in Ansprechen auf eine Benutzereingabe in die Benutzerschnittstelle 6 erwünscht sein. Eine „0“ gibt an, dass der EIN-Zustand der Kraftmaschine unerwünscht ist, und das Flussdiagramm kehrt zu Entscheidungsblock 402 zurück. Eine „1“ gibt an, dass der EIN-Zustand der Kraftmaschine erwünscht ist, und das Flussdiagramm schreitet zu Block 404 fort. Eine Ausrückungsstrategie der Einwegkupplungseinrichtung wird in Ansprechen darauf ausgeführt, dass der EIN-Zustand der Kraftmaschine erwünscht ist.
Bei Block 404 wird die Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gemäß einem Entlastungsstufen-Änderungsprofil von der ersten Kapazitätsgrenze modelliert, bis eine Kapazität von null der Einwegkupplungseinrichtung erreicht ist. Das Modellieren der Kapazität gemäß dem Entlastungsstufen-Änderungsprofil umfasst das dekrementelle Aufbringen der Einrückungslast in der ersten Richtung gemäß dem Entlastungsstufen-Änderungsprofil, bis die Kapazität von null der Einwegkupplungseinrichtung erreicht ist.
Bei Block 406 wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine befohlen, wenn die modellierte Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung gleich einer Kapazität von null ist. Mit anderen Worten wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine nicht befohlen, bis die Einrückungslast, die auf die Einwegkupplungseinrichtung in der zweiten Richtung aufgebracht wird, vollständig entlastet ist.
Bei Block 408 wird Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in einer zweiten entgegengesetzten Richtung im Anschluss an das Erzielen des EIN-Zustandes der Kraftmaschine überwacht. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine erzielt, wenn die Kraftmaschine mit Kraftstoff beaufschlagt ist und umläuft. Das Überwachen des Schlupfens kann das Überwachen des Schlupfens von null umfassen.
Bei Entscheidungsblock 410 wird ermittelt, ob das Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der zweiten entgegengesetzten Richtung geringer als ein Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung ist. Eine „0“ gibt an, dass das Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der zweiten Richtung zumindest der Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung ist, und das Flussdiagramm kehrt zu Block 408 zurück. Eine richtig arbeitende Einwegkupplung wird immer angeben, dass Schlupfen in der zweiten Richtung den Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung überschreitet, weil die Einwegkupplung immer zulässt, dass das Eingangselement in der zweiten Richtung rotieren kann. Eine „1“ gibt an, dass das Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg in der zweiten Richtung kleiner als der Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung ist, und das Flussdiagramm schreitet zu Block 412 fort, bei dem eine festsitzende Bedingung der Einwegkupplung detektiert wird. Somit gibt eine „1“ an, dass die Einwegkupplungseinrichtung keine Rotation in der zweiten Richtung zulässt, wie es zu erwarten ist.
5 veranschaulicht eine erste Kurve 510, eine zweite Kurve 520 und eine dritte Kurve 530, die eine Beziehung zwischen Kraftmaschinen-Drehzahl, einem gewünschten Kraftmaschinenzustand, einem befohlenen Kraftmaschinenzustand, einer modellierten Drehmomentkapazität einer Einwegkupplungseinrichtung und einer modellierten Drehmomentkapazität einer hydraulischen Kupplungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellen. Die Kurven 510, 520, 530 werden unter Bezugnahme auf das Antriebsstrangsystem 210 von 2 beschrieben. Die horizontale X-Achse bezeichnet in allen drei Kurven 510, 520, 530 die Zeit in Sekunden. Die gestrichelten vertikalen Linien 501, 502, 503, 504 bezeichnen jeweils einen ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zeitpunkt zum Managen der Drehmomentkapazität der Einwegkupplungseinrichtung.
Unter Bezugnahme auf Kurve 510 sind eine erste Steuerungsabfolge 511 von befohlenem Kraftmaschinenzustand, eine zweite Steuerungsabfolge 512 von erwünschtem Kraftmaschinenzustand und ein Kraftmaschinen-Drehzahlprofil 515 veranschaulicht. Die vertikale y-Achse bezeichnet die Kraftmaschinen-Drehzahl in U/min, wobei die Kraftmaschinen-Drehzahl auf der horizontalen x-Achse gleich 0 U/min ist. Die erste Steuerungsabfolge 511 des befohlenen Kraftmaschinenzustandes entspricht einem Wert von „1“, der angibt, dass der Kraftmaschine ein EIN-Zustand der Kraftmaschine befohlen wurde. Ein Wert von „0“ gibt an, dass der Kraftmaschine Kraftmaschinen-AUS-Zustand befohlen wurde. Die zweite Steuerungsabfolge 512 des erwünschten Kraftmaschinenzustandes, der einem Wert von „1“ entspricht, gibt an, dass der Antriebsstrang einen EIN-Zustand der Kraftmaschine wünscht. Ein Wert von „0“ gibt an, dass der Antriebsstrang 210 einen AUS-Zustand der Kraftmaschine wünscht. Der von dem Antriebsstrang 210 gewünschte Kraftmaschinenzustand kann auf der Basis einer Bedienereingabe in die Benutzerschnittstelle 6 ermittelt werden.
Unter Bezugnahme auf Kurve 520 sind ein modelliertes Drehmomentkapazitätsprofil 525 und ein modelliertes Schwellenkapazitätsprofil 526 der Einwegkupplungseinrichtung veranschaulicht. Die vertikale y-Achse bezeichnet eine Last in Nm von 0 bis -200 Nm, wobei die Last auf der horizontalen x-Achse gleich 0 Nm ist. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Einwegkupplungseinrichtung die Einwegkupplungseinrichtung 175 von 2, die in der negativen ersten Richtung Kapazität aufweist. Die gestrichelte horizontale Linie 521 bezeichnet eine erste Kapazitätsgrenze, die einem Betrag einer minimalen Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung entspricht, der für die Einrückung erforderlich ist. Die gestrichelte horizontale Linie 523 bezeichnet eine zweite Kapazitätsgrenze, die einem Betrag der maximalen Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung entspricht, der zum Aufrechterhalten der Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung zulässig ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist die zweite Grenze gleich -200 Nm, die auf die Einwegkupplungseinrichtung in der ersten Richtung entsprechend einem Betrag von 200 Nm aufgebracht wird. Es ist zu verstehen, dass, obgleich die in 5 dargestellte beispielhafte Ausführungsform veranschaulicht, dass die gestrichelte horizontale Linie 521 größer als die gestrichelte horizontale Linie 523 ist, der Betrag der gestrichelten horizontalen Linie 523 größer als der Betrag der gestrichelten horizontalen Linie 521 ist. Es ist darüber hinaus zu verstehen, dass für Einwegkupplungen, die in der entgegengesetzten positiven zweiten Richtung Kapazität aufweisen, das modellierte Drehmomentkapazitätsprofil 525 und das modellierte Schwellenkapazitätsprofil 526 mit Bezug auf die horizontale X-Achse gespiegelt wären.
Unter Bezugnahme auf Kurve 530 sind ein modelliertes maximales Drehmomentkapazitätsprofil 535, ein modelliertes minimales Drehmomentkapazitätsprofil 537 und ein Hydraulikdruckprofil 538 für eine hydraulische Kupplungseinrichtung veranschaulicht. Die vertikale y-Achse bezeichnet die Last in Nm, wobei die horizontale x-Achse gleich 0 Nm ist. Kurve 530 ist nur zu Vergleichszwecken veranschaulicht, um die bidirektionale Drehmomentkapazität der hydraulischen Kupplungseinrichtung in Rotation zu der unidirektionalen Drehmomentkapazität der Einwegkupplungseinrichtung darzustellen.
Zu dem ersten Zeitpunkt 501 ist ein AUS-Zustand der Kraftmaschine erwünscht, und es wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine befohlen. In Ansprechen auf den Befehl Kraftmaschine AUS wird eine Einrückungsstrategie der Einwegkupplungseinrichtung ausgeführt, wenn das Kraftmaschinen-Drehzahlprofil 515 beginnt, zu verzögern, bis die Drehzahl zu dem zweiten Zeitpunkt 502 0 ist. Die Einwegkupplungseinrichtung wird zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt 501 bzw. 502 ausgerückt und entlastet. Somit betragen das modellierte Drehmomentkapazitätsprofil 525 und das modellierte Schwellenkapazitätsprofil 526 zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt 501 bzw. 502 Null Nm.
Zu dem zweiten Zeitpunkt 502 ist das Kraftmaschinen-Drehzahlprofil null, und es erfolgt die Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung. Es ist festzustellen, dass eine relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung hinweg, d.h. eine relative Drehgeschwindigkeit zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten der Einwegkupplungseinrichtung, für die Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung erforderlich ist. In der beispielhaften Ausführungsform ist die relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung 175 hinweg gleich null, wenn die Kraftmaschinen-Drehzahl gleich null ist und keine Last auf die Einwegkupplungseinrichtung in der negativen ersten Richtung aufgebracht wird. Das Drehmomentkapazitätsprofil 525 wird gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil modelliert, bis die erste Kapazitätsgrenze (gestrichelte horizontale Linie 521), die einem Betrag einer minimalen Kapazität der Einwegkupplungseinrichtung entspricht, erreicht ist, wobei das Belastungsstufen-Änderungsprofil nur dann beginnt, wenn das Kraftmaschinen-Drehzahlprofil 515 gleich null ist. Mit anderen Worten wird eine Einrückungslast inkrementell in der ersten Richtung gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil aufgebracht, bis der Betrag der minimalen Kapazität erreicht ist. Es ist festzustellen, dass, obwohl das Drehmomentkapazitätsprofil 525 in Richtung der ersten Kapazitätsgrenze in Kurve 520 abnimmt, der Betrag der Einrückungslast in der ersten Richtung zunimmt. Die Reaktionslast wird ständig auf die Einwegkupplung in der ersten Richtung aufgebracht, um bis zu dem dritten Zeitpunkt 503 die Einrückung aufrechtzuerhalten und Spiel der Einwegkupplungseinrichtung zu unterbinden.
Zu dem dritten Zeitpunkt 503 ist ein EIN-Zustand der Kraftmaschine erwünscht, In Ansprechen auf den erwünschten EIN-Zustand der Kraftmaschine wird die Ausrückungsstrategie der Einwegkupplungseinrichtung ausgeführt und das Drehmomentkapazitätsprofil 525 wird gemäß dem Entlastungsstufen-Änderungsprofil von der ersten Kapazitätsgrenze (z.B. gestrichelte horizontale Linie 531) modelliert, bis die Kapazität von null der Einwegkupplungseinrichtung zu dem vierten Zeitpunkt 504 erreicht ist. Mit anderen Worten wird die Einrückungslast in der ersten Richtung dekrementell aufgebracht, bis die Kapazität von null der Einwegkupplung zu dem vierten Zeitpunkt 504 erreicht ist.
Zu dem vierten Zeitpunkt 504 wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine befohlen. Somit wird der EIN-Zustand der Kraftmaschine verzögert, bis die Einwegkupplungseinrichtung entlastet/unbelastet ist. Eine Beschleunigung des Kraftmaschinen-Drehzahlprofils 515 erzeugt Last in der zweiten positiven Richtung und rückt die Einwegkupplungseinrichtung aus. Wie es vorstehend erwähnt wurde, wird immer zugelassen, dass die Einwegkupplungseinrichtung in der positiven zweiten Richtung rotiert, und somit ist das Eingangselement nicht festgelegt und rotiert in der positiven zweiten Richtung.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangsystems (110, 210), das eine Brennkraftmaschine (12, 212), eine nicht hydraulische Einwegkupplungseinrichtung (75, 275), zumindest eine Elektromaschine (20, 200) und ein elektromechanisches Getriebe (114, 214) umfasst, die dazu dienen, Drehmoment auf einen Endantrieb (700) zu übertragen, wobei die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) zwischen der Brennkraftmaschine (12, 212) und dem elektromechanischen Getriebe (114, 214) angeordnet ist und eine Rotation eines Getriebeeingangselements (116, 216), das mechanisch mit der Brennkraftmaschine (12, 212) gekoppelt ist, in der ersten Richtung (290) verhindert, wenn sie eingerückt ist, und immer eine Rotation des Getriebeeingangselements (116, 216) in einer entgegengesetzten zweiten Richtung (295) zulässt, wobei das Verhindern einer Rotation des Getriebeeingangselements (116, 216) in der ersten Richtung ein auf die Brennkaftmaschine (12, 212) aufgebrachtes Gegendrehmoment unterbindet, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen einer Einrückungsstrategie einer Einwegkupplungseinrichtung (75, 275), die nur in der ersten Richtung (290) Kapazität aufweist, in Ansprechen auf einen Befehl Brennkraftmaschine AUS (302, 304), umfassend: Überwachen der relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg (306); Modellieren einer Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gemäß einem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis eine erste Kapazitätsgrenze (521) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) erreicht ist (308, 309); und Aufbringen einer ständigen Reaktionslast auf die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) durch die Elektromaschine (20, 200) in der ersten Richtung (290), um die Einrückung aufrechtzuerhalten und Spiel der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) zu unterbinden (310); dwobei das Verfahren ferner umfasst: Überwachen er relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg nach Einrückung der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275); wenn Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung (290) detektiert wird, Ausführen einer Störungsdetektionsstrategie (312), umfassend: Vergleichen des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung (290) mit einem Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung (314); und Detektieren einer Störung in der Einwegkupplungseinrichtung, wenn ein Betrag des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der ersten Richtung größer als der Drehzahl-Schwellenwert in der ersten Richtung ist (523) (316), Ignorieren der Ausführung der Störungsdetektionsstrategie, wenn Schlupfen über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in einer zweiten Richtung (295) entgegengesetzt zu der ersten Richtung (290) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) umfasst: inkrementelles Aufbringen einer Einrückungslast in der ersten Richtung (290) durch die Elektromaschine (20, 200) gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil, bis die erste Kapazitätsgrenze (521) erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) umfasst: Überwachen der Kraftmaschinen-Drehzahl (515); und Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil nur dann, wenn die überwachte Kraftmaschinen-Drehzahl (515) gleich null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) umfasst: Überwachen der relativen Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg; und Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gemäß dem Belastungsstufen-Änderungsprofil nur dann, wenn die überwachte relative Drehzahl über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg gleich null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Ausführen einer Ausrückungsstrategie der Einwegkupplungseinrichtung, (75, 275) umfassend: Modellieren der Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gemäß einem Entlastungsstufen-Änderungsprofil von der erste Kapazitätsgrenze, bis eine Kapazität von null der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) erreicht ist, wenn ein EIN-Zustand der Brennkraftmaschine (12, 212) erwünscht ist (404, 402); und Befehlen eines EIN-Zustandes der Kraftmaschine (12, 212), wenn die modellierte Kapazität (525, 526) der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) gleich einer Kapazität von null ist (406).
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Überwachen des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in einer zweiten Richtung (295) entgegengesetzt zu der ersten Richtung (290) im Anschluss daran, dass der EIN-Zustand der Brennkraftmaschine (12, 212) erzielt wird (408); Vergleichen des Schlupfens über die Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) hinweg in der zweiten Richtung mit einem Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung (410); und Detektieren einer festsitzenden Bedingung der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275), wenn ein Betrag des Schlupfens der Einwegkupplungseinrichtung (75, 275) in der zweiten Richtung (295) kleiner als der Drehzahl-Schwellenwert in der zweiten Richtung ist (412).