DE102017125502A1

DE102017125502A1 - Verfahren und Systeme zum Ausrücken eines Parkzustands eines Fahrzeugs bei ausgeschaltetem Motor

Info

Publication number: DE102017125502A1
Application number: DE102017125502.8A
Authority: DE
Inventors: Steven Anatole Frait; Jason Meyer; Kevin Ray RUYBAL
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-05-03

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Anfahren eines Fahrzeugs in einem rein elektrischen Betriebsmodus bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, ein Fahrzeug in einen geparkten Zustand zu bringen, und das Lösen der Parksperrenklinke über das Drehen eines Motors über einen integrierten Anlasser/Generator als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die nachgelagert zum Doppelkupplungsgetriebe angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug im rein elektrischen Modus angefahren werden, ohne den Motor in einem kraftstoffbetriebenen Betriebsmodus zu aktivieren und den Motor dann zu deaktivieren, wodurch die Zufriedenheit des Fahrzeugführers steigen und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern einer Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs. Die Verfahren und Systeme können insbesondere für Hybridfahrzeuge, die ein Doppelkupplungsgetriebe beinhalten, nützlich sein.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
Ein Hybridfahrzeug kann von einem Motor und/oder einer elektrischen Maschine angetrieben werden. In einem derartigen Fahrzeug können Antriebsstrangmodi vorhanden sein, die es ermöglichen, dass das Fahrzeug nur unter Verwendung der elektrischen Maschine bei offener/offenen Getriebeeingangskupplung(en) angetrieben wird, sodass der Motor stillstehen kann. Derartige Fahrzeuge können in einigen Beispielen eine Parksperrenklinke beinhalten, umfassend eine Vorrichtung, die am Getriebe des Fahrzeugs angebracht ist, um das Getriebe zu sperren. Insbesondere sperrt die Parksperrenklinke die Ausgangswelle des Getriebes, indem sie eine Klinke oder einen Stift in Eingriff bringt, die/der ein Rastenrad an der Ausgangswelle in Eingriff bringt, wodurch diese und das Drehen der angetriebenen Räder angehalten werden. Das Lösen der Parksperrenklinke erfordert normalerweise den Betrieb des Motors. Bei einem Hybridfahrzeug, das Funktionen wie geräuschloses Wegfahren unter Verwendung eines rein elektrischen Betriebsmodus anbietet, kann es unerwünscht sein, den Motor zu starten, um die Parkstellung zu verlassen, und den Motor dann wieder auszuschalten. Solche Vorgänge können ineffizient sein und dem Fahrzeugführer kontraintuitiv erscheinen.
Die Erfinder haben die vorstehenden Probleme erkannt und Systeme und Verfahren entwickelt, um diese zumindest teilweise zu lösen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, ein Fahrzeug in einen geparkten Zustand zu bringen; und das Lösen der Parksperrenklinke über das Drehen eines Motors über einen integrierten Anlasser/Generator als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die nachgelagert zum Doppelkupplungsgetriebe angeordnet ist.
In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren das Einstellen des Drehens des Motors als Reaktion auf eine Angabe, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist. Auf diese Weise kann einem Hybridfahrzeug ermöglicht werden, das Fahrzeug in einem rein elektrischen Betriebsmodus anzufahren, ohne unerwünscht den Motor in einem kraftstoffbetriebenen Betriebsmodus zu aktivieren und den Motor dann zu deaktivieren. Indem der kraftstoffbetriebene Betrieb des Motors zum Freigeben der Parksperrenklinke vermieden wird, kann die Kraftstoffeffizienz erhöht werden, unerwünschte Emissionen können reduziert werden und die Kundenzufriedenheit kann verbessert werden.
Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese alleine für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
Figurenliste

1A ist eine schematische Darstellung einer Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs;
1B ist eine Skizze eines Motors der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs;
2 ist ein schematisches Diagramm eines Kraftstoffdampfregelsystems für ein Hybridfahrzeug;
3 ist eine schematische Darstellung der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs, die Steuerungen für verschiedene Kraftübertragungskomponenten beinhaltet;
4 ist eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes, das sich in der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs befindet;
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einrücken eines Doppelkupplungsgetriebes in einen Parkzustand;
6 ist eine simulierte Sequenz zum Einrücken eines Doppelkupplungsgetriebes in einen Parkzustand;
7 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Parksperrenklinke eines Doppelkupplungsgetriebes;
8 ist eine simulierte Sequenz zum Ineingriffbringen und Lösen einer Parksperrenklinke eines Doppelkupplungsgetriebes;
9 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf die Fahrzeugstabilität;
10 ist eine simulierte Sequenz zum Betreiben einer Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf die Fahrzeugstabilität;
11 und 12 sind Ablaufdiagramme für ein Verfahren zum Anpassen von Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes, das in einer Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs betrieben wird;
13 ist ein Blockdiagramm, das zeigt, wie eine Kupplung in Eingriff gebracht oder gelöst wird;
14A und 14B sind simulierte Sequenzen zum Anpassen von Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes einer Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs;
15 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes eines Hybridfahrzeugs;
16A-16D sind Blockdiagramme von Arten zum Bestimmen eines Ausgleichsdrehmoments zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes eines Hybridfahrzeugs, während ein Motor angehalten ist und keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt;
17A und 17B sind simulierte Sequenzen zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes eines Hybridfahrzeugs;
18A und 18B zeigen ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Starten eines Motors und Ineingriffbringen des Motors mit einem Doppelkupplungsgetriebe; und
19A und 19B sind simulierte Motorstartsequenzen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs. 1A-4 zeigen ein beispielhaftes Hybridfahrzeugsystem, das eine Kraftübertragungsanordnung mit einem Elektromotor, einen integrierten Anlasser/Generator, ein Doppelkupplungsgetriebe und eine dem Doppelkupplungsgetriebe nachgelagert angeordnete elektrische Maschine beinhaltet. 5-8 beschreiben und zeigen den Betrieb von Arten, um in dem Doppelkupplungsgetriebe einen Parkzustand einzurücken oder auszurücken. 9 und 10 beschreiben Arten des Steuerns der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs, welche die Fahrzeugstabilität verbessern können. Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes können während des Schaltens des Doppelkupplungsgetriebes wie in 11-17B beschrieben angepasst und verwendet werden. Ein Motor eines Hybridfahrzeugs kann wie in 18A-19B beschrieben gestartet und mit anderen Komponenten der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs in Eingriff gebracht werden.
1A veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100 für ein Fahrzeug 121. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet zumindest zwei Leistungsquellen, die einen Verbrennungsmotor 110 und eine elektrische Maschine 120 beinhalten. Die elektrische Maschine 120 kann konfiguriert sein, um eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Beispielsweise kann der Motor 110 einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während die elektrische Maschine 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Leistung der elektrischen Maschine zu erzeugen. Somit kann ein Fahrzeug mit einem Antriebssystem 100 als ein Hybridelektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV) bezeichnet werden. In der Beschreibung von 1A werden mechanische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als durchgezogene Linien veranschaulicht, während elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als gestrichelte Linien veranschaulicht werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist eine Vorderachse (nicht gezeigt) und eine Hinterachse 122 auf. In einigen Beispielen kann die Hinterachse zwei Halbwellen umfassen, zum Beispiele eine erste Halbwelle 122a und eine zweite Halbwelle 122b. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist ferner Vorderräder 130 und Hinterräder 131 auf. Die Hinterachse 122 ist an eine elektrische Maschine 120 und ein Getriebe 125 gekoppelt, über das die Hinterachse 122 angetrieben werden kann. Die Hinterachse 122 kann entweder rein elektrisch und ausschließlich über die elektrische Maschine 120 (z. B. rein elektrischer Antrieb oder Antriebsmodus, wobei der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und sich nicht dreht), auf Hybridart über die elektrische Maschine 120 und den Motor 110 (z. B. Parallelmodus) oder ausschließlich über den Motor 110 (z. B. rein Motorbetriebener Antriebsmodus) auf eine rein brennkraftmaschinenbetriebene Art angetrieben werden. Eine Heckantriebseinheit 136 kann Leistung von dem Motor 110 oder der elektrischen Maschine 120 auf die Achse 122 übertragen, wodurch eine Drehung der Antriebsräder 131 hervorgerufen wird. Die Heckantriebseinheit 136 kann einen Zahnradsatz und eine oder mehrere Kupplungen beinhalten, um das Getriebe 125 und die elektrische Maschine 120 von den Rädern 131 zu entkoppeln.
Ein Getriebe 125 ist in 1A als zwischen dem Motor 110 und der elektrischen Maschine 120, die der Hinterachse 122 zugeordnet ist, verbunden veranschaulicht. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Getriebe 125 um ein Doppelkupplungsgetriebe (Dual Clutch Transmission - DCT). In einem Beispiel, in dem das Getriebe 125 ein DCT ist, kann das DCT eine erste Kupplung 126, eine zweite Kupplung 127 und einen Getriebekasten 128 beinhalten. Das DCT 125 gibt Drehmoment an eine Antriebswelle 129 aus, um den Rädern 131 Drehmoment zuzuführen. Wie nachstehend in Bezug auf 3 ausführlicher erörtert wird, kann das Getriebe 125 Gänge durch selektives Öffnen und Schließen der ersten Kupplung 126 und der zweiten Kupplung 127 schalten.
Die elektrische Maschine 120 kann elektrischen Strom von einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung 132 empfangen. Ferner kann die elektrische Maschine 120 eine Generatorfunktion bereitstellen, um eine Motorleistung oder die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie in der Energiespeichervorrichtung 132 zur späteren Verwendung durch die elektrische Maschine 120 oder den integrierten Anlasser/Generator 142 gespeichert werden kann. Eine erste Wechselrichtersystemsteuerung (First Inverter System Controller - ISC1) 134 kann durch die elektrische Maschine 120 erzeugten Wechselstrom zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 132 in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt.
In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 132 dazu ausgelegt sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden (nicht dem Elektromotor), darunter die Kabinenheizung und die Klimaanlage, das Starten des Motors, die Scheinwerfer, Kabinenaudio- und Videosysteme usw. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
Das Steuersystem 14 kann mit einer oder mehreren von dem Motor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem integrierten Anlasser/Generator 142, dem Getriebe 125 usw. kommunizieren. Das Steuersystem 14 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem integrierten Anlasser/Generator 142, dem Getriebe 125 usw. empfangen. Ferner kann das Steuersystem 14 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehreren von dem Motor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem Getriebe 125 usw. senden. Das Steuersystem 14 kann eine Angabe einer von einem Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem menschlichen Fahrzeugführer 102 oder einer autonomen Steuerung empfangen. Beispielweise kann das Steuersystem 14 eine sensorische Rückkopplung von einem Pedalstellungssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Gaspedal beziehen. Gleichermaßen kann das Steuersystem 14 über einen menschlichen Fahrzeugführer 102 oder eine autonome Steuerung eine Angabe einer durch den Fahrzeugführer angeforderten Fahrzeugbremsung empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 14 eine sensorische Rückkopplung von einem Pedalstellungssensor 157 empfangen, der mit einem Bremspedal 156 kommuniziert.
Die Energiespeichervorrichtung 132 kann periodisch elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 (z. B. einem stationären Stromnetz) aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Hybridfahrzeug (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV) ausgelegt sein, wobei der Energiespeichervorrichtung 132 elektrische Energie von der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Bei einem Wiederaufladebetrieb der Energiespeichervorrichtung 132 aus der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 132 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. In einigen Beispielen kann die Leistungsquelle 180 an einem Einlassanschluss 150 verbunden sein. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen eine Ladestandsanzeige 151 einen Ladestand der Energiespeichervorrichtung 132 anzeigen.
In einigen Beispielen kann elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 durch ein Ladegerät 152 aufgenommen werden. Zum Beispiel kann das Ladegerät 152 Wechselstrom aus der Leistungsquelle 180 in Gleichstrom (Direct Current - DC) zum Speichern an der Energiespeichervorrichtung 132 umwandeln. Darüber hinaus kann ein Gleichspannungswandler 153 eine Gleichstromquelle aus dem Ladegerät 152 von einer Spannung in eine andere Spannung umwandeln. Anders ausgedrückt kann der Gleichspannungswandler 153 als eine Art elektrischer Leistungswandler fungieren.
Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 132 getrennt werden. Das Steuersystem 14 kann die Menge an elektrischer Energie, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist und die als der Ladezustand (State of Charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
In anderen Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 150 drahtlos von der Leistungsquelle 180 empfangen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie von der Leistungsquelle 180 über eines oder mehrere aus elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz empfangen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 132 von einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der durch den Motor 110 verwendete Kraftstoff.
Die Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 beinhaltet eine Steuerung der Speichervorrichtung für elektrische Energie 139 und ein Stromverteilungsmodul 138. Die Steuerung der Speichervorrichtung für elektrische Energie 139 kann einen Ladungsausgleich zwischen einem Energiespeicherelement (z. B. Batteriezellen) und Kommunikation mit anderen Fahrzeugsteuerungen (z. B. einer Steuerung 12) bereitstellen. Das Stromverteilungsmodul 138 steuert einen Stromfluss in die und aus der Speichervorrichtung für elektrische Energie 132.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann außerdem einen Umgebungstemperatur-/Luftfeuchtigkeitssensor 198 und Sensoren beinhalten, die dem Besetzungszustand des Fahrzeugs zugeordnet sind, zum Beispiel bordeigene Kameras 105, Sitzlastzellen 107 und Türerfassungstechnologie 108. Das Fahrzeugsystem 100 kann außerdem Trägheitssensoren 199 beinhalten. Die Trägheitssensoren 199 können eines oder mehrere der Folgenden umfassen: Längsbeschleunigungs-, Querbeschleunigungs-, Aufwärtsbeschleunigungs-, Gierraten-, Rollraten- und Nickratensensoren (z. B. Beschleunigungsmesser). Gier-, Nick-, Roll-, Seitenbeschleunigungs- und Längsbeschleunigungsachsen sind wie angegeben. Als ein Beispiel können die Trägheitssensoren 199 an das Rückhaltesteuermodul (Restraint Control Module - RCM) (nicht gezeigt) gekoppelt sein, wobei das RCM ein Teilsystem des Steuersystems 14 umfasst. Das Steuersystem kann die Motorleistung und/oder die Radbremsen einstellen, um die Fahrzeugstabilität als Reaktion auf den/die Sensor(en) 199 zu erhöhen. In einem anderen Beispiel kann das Steuersystem als Reaktion auf eine Eingabe von den Trägheitssensoren 199 ein aktives Federungssystem 111 einstellen. Das aktive Federungssystem 111 kann ein aktives Federungssystem, das hydraulische, elektrische und/oder mechanische Vorrichtungen aufweist, sowie aktive Federungssysteme umfassen, bei denen die Fahrzeughöhe auf Grundlage der einzelnen Ecken (z. B. für vier Ecken unabhängig gesteuerte Fahrzeughöhen), auf Grundlage jeder Achse (z. B. Fahrzeughöhe für Vorderachse und Hinterachse) oder eine einzige Fahrzeughöhe für das gesamte Fahrzeug gesteuert wird. Daten von dem Trägheitssensor 199 können außerdem an die Steuerung 12 kommuniziert werden oder alternativ können die Sensoren 199 elektrisch an die Steuerung 12 gekoppelt sein.
Ein oder mehrere Reifendrucküberwachungssensoren (Tire Pressure Monitoring Sensors - TPMS) können an einen oder mehrere Reifen von Rädern des Fahrzeugs gekoppelt sein. Zum Beispiel zeigt 1A einen Reifendrucksensor 197, der an das Rad 131 gekoppelt und dazu ausgelegt ist, einen Druck in einem Reifen des Rads 131 zu überwachen. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass jeder der vier in 1A angegebenen Reifen einen oder mehrere Reifendrucksensor(en) 197 beinhalten kann. Ferner kann das Fahrzeugantriebssystem 100 in einigen Beispielen eine pneumatische Steuereinheit 123 beinhalten. Die pneumatische Steuereinheit kann Informationen bezogen auf den Reifendruck von dem (den) Reifendrucksensor(en) 197 empfangen und diese Reifendruckinformationen an das Steuersystem 14 senden. Auf Grundlage der Reifendruckinformationen kann das Steuersystem 14 der pneumatischen Steuereinheit 123 den Befehl geben, (einen) Reifen der Fahrzeugräder mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass die pneumatische Steuereinheit 123 dazu verwendet werden kann, Reifen mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen, die einem beliebigen der vier in 1A veranschaulichten Rädern zugeordnet sind. Zum Beispiel kann das Steuersystem 14 der pneumatischen Steuereinheit 123 als Reaktion auf eine Angabe eines verringerten Reifendrucks den Befehl geben, einen oder mehrere Reifen mit Luft zu befüllen. Alternativ kann das Steuersystem 14 der pneumatischen Steuereinheit 123 als Reaktion auf eine Angabe eines erhöhten Reifendrucks den Befehl geben, Luft aus einem oder mehreren Reifen abzulassen. In beiden Beispielen kann die pneumatische Steuersystemeinheit 123 dazu verwendet werden, Reifen auf eine optimale Reifendruckbewertung für die Reifen mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen, was die Lebensdauer der Reifen verlängern kann.
Ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren (Wheel Speed Sensor - WWS) 195 können an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugantriebssystems 100 gekoppelt sein. Die Raddrehzahlsensoren können die Drehzahl jedes Rads erfassen. Ein solches Beispiel für einen WWS kann einen Dauermagnetsensor beinhalten.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Beschleunigungsmesser 20 beinhalten. Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Neigungsmesser 21 beinhalten.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Anlasser 140 beinhalten. Der Anlasser 140 kann einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor usw. umfassen und kann verwendet werden, um den Motor 110 zu drehen, um einen Betrieb des Motors 110 durch eigene Kraft einzuleiten.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner ein Bremsanlagensteuermodul (Brake System Control Module - BSCM) 141 beinhalten. In einigen Beispielen kann das BSCM 141 ein Antiblockiersystem oder ein Antischleudersystem umfassen, sodass Räder (z. B. 130, 131) gemäß Fahrereingaben während des Bremsens in Zugkontakt mit der Straßenoberfläche bleiben, was somit verhindern kann, dass die Räder blockieren, um Schleudern zu verhindern. In einigen Beispielen kann das BSCM Eingaben von den Raddrehzahlsensoren 195 empfangen.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (Belt Integrated Starter Generator - BISG) 142 beinhalten. Der BISG kann elektrischen Strom erzeugen, wenn sich der Motor 110 in Betrieb befindet, wobei der erzeugte elektrische Strom verwendet werden kann, um elektrische Vorrichtungen zu versorgen und/oder die fahrzeuginterne Speichervorrichtung 132 zu laden. Wie in 1A angegeben, kann eine zweite Wechselrichtersystemsteuerung (Second Inverter System Controller - ISC2) 143 Wechselstrom von dem BISG 142 empfangen und kann durch den BISG 142 erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 132 umwandeln. Der integrierte Anlasser/Generator 142 kann außerdem dem Motor 110 während des Startens des Motors oder unter anderen Bedingungen ein Drehmoment bereitstellen, um das Motordrehmoment zu ergänzen.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Stromverteilungskasten (Power Distribution Box - PDB) 144 beinhalten. Der PDB 144 kann zum Leiten elektrischer Leistung durch verschiedene Schaltungen und verschiedenes Zubehör in dem elektrischen System des Fahrzeugs verwendet werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Starkstrom-Sicherungskasten (High Current Fuse Box - HCFB) 145 beinhalten und kann eine Vielzahl von Sicherungen (nicht gezeigt) umfassen, die verwendet werden, um die Verdrahtung und die elektrischen Komponenten des Fahrzeugantriebssystems 100 zu schützen.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner eine Elektromotorelektronik-Kühlpumpe (Motor Electronics Coolant Pump - MECP) 146 beinhalten. Die MECP 146 kann verwendet werden, um Kühlmittel zu zirkulieren, um zumindest durch die elektrische Maschine 120 des Fahrzeugantriebssystem 100 und das Elektroniksystem erzeugte Wärme abzuleiten. Die MECP kann elektrischen Strom zum Beispiel von der bordeigenen Energiespeichervorrichtung 132 empfangen.
Die Steuerung 12 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. In einigen Beispielen die Steuerung 12. In der Darstellung empfängt das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 Folgendes beinhalten: (einen) Reifendrucksensor(en) 197, (einen) Raddrehzahlsensor(en) 195, einen Umgebungstemperatur-/Feuchtigkeitssensor 198, bordeigene Kameras 105, Sitzlastzellen 107, Türerfassungstechnologie 108, Trägheitssensoren 199 usw. In einigen Beispielen können dem Motor 110, dem Getriebe 125, der elektrischen Maschine 120. usw. zugeordnete Sensoren Informationen in Bezug auf die verschiedenen Zustände des Motors, des Getriebes und des Elektromotorbetriebs an die Steuerung 12 kommunizieren, wie in Bezug auf 1B, 3 und 4 genauer erörtert wird.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner eine Heizvorrichtung 148 mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (Positive Temperature Coefficient - PTC) beinhalten. Als ein Beispiel kann die PTC-Heizvorrichtung 148 ein Keramikmaterial umfassen, sodass das Keramikmaterial eine große Strommenge aufnehmen kann, wenn der Widerstand niedrig ist, was zu einem raschen Erwärmen des Keramikelements führen kann. Wenn sich das Element erwärmt und eine Schwellentemperatur erreicht, kann jedoch der Widerstand sehr hoch werden und demnach womöglich nicht weiterhin viel Wärme erzeugen. Somit kann die PTC-Heizvorrichtung 148 selbstregulierend sein und kann ein hohes Niveau an Schutz gegenüber Überhitzung aufweisen.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner ein Klimakompressormodul 149 zum Steuern eines elektrischen Klimakompressors (nicht gezeigt) beinhalten.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen hörbaren Fahrzeugtonerzeuger für Fußgänger (Vehicle Audible Sounder For Pedestrians - VASP) 154 beinhalten. Zum Beispiel kann der VASP 154 konfiguriert sein, um über Tonerzeuger 155 hörbare Töne zu erzeugen. In einigen Beispielen können hörbare Töne, die über den VASP 154 erzeugt werden, der mit den Tonerzeugern 155 kommuniziert, als Reaktion darauf, dass ein Fahrzeugführer den Ton auslöst, oder automatisch als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl unter einem Schwellenwert ist, oder auf eine Erfassung eines Fußgängers aktiviert werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem ein bordeigenes Navigationssystem 17 (z. B. ein globales Positionsbestimmungssystem) an einem Armaturenbrett 19 beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer interagieren kann. Das Navigationssystem 17 kann einen oder mehrere Positionierungssensoren zur Unterstützung des Schätzens einer Position (z. B. von geographischen Koordinaten) des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann ein bordeigenes Navigationssystem 17 Signale von GPS-Satelliten (nicht gezeigt) empfangen und aus dem Signal die geographische Position des Fahrzeugs feststellen. In einigen Beispielen können die geographischen Positionskoordinaten an die Steuerung 12 kommuniziert werden.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner ein Anzeigesystem 18 beinhalten, das ausgelegt ist, um dem Fahrzeugführer Informationen anzuzeigen. Das Anzeigesystem 18 kann als ein nicht einschränkendes Beispiel einen Touchscreen oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human-Machine Interface - HMI) umfassen, eine Anzeige, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, geographische Informationen zu sehen sowie Befehle einzugeben. In solchen Beispielen kann das Anzeigesystem 18 über eine Steuerung (z. B. 12) drahtlos mit dem Internet (nicht gezeigt) verbunden sein. Somit kann der Fahrzeugführer in einigen Beispielen über das Anzeigesystem 18 mit einer Internetseite oder einer Softwareanwendung (App) kommunizieren.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner eine Bedienerschnittstelle 15 beinhalten, über die der Fahrzeugführer den Betriebszustand des Fahrzeugs einstellen kann. Insbesondere kann die Bedienerschnittstelle 15 ausgelegt sein, einen Betrieb der Kraftübertragungsanordnung des Fahrzeugs (z. B. des Motors 110, des BISG 142, des DCT 125 und der elektrischen Maschine 120) auf Grundlage einer Bedienereingabe einzuleiten und/oder zu beenden. Zu verschiedenen Beispielen für die Bedienerzündschnittstelle 15 können Schnittstellen gehören, für die eine physikalische Einrichtung erforderlich ist, wie etwa ein aktiver Schlüssel, der in die Bedienerzündschnittstelle 15 eingeführt werden kann, um den Motor 110 zu starten und das Fahrzeug einzuschalten, oder entfernt werden kann, um den Motor 110 abzuschalten und das Fahrzeug auszuschalten. Andere Beispiele können einen passiven Schlüssel beinhalten, der kommunikativ mit der Bedienerzündschnittstelle 15 gekoppelt ist. Der passive Schlüssel kann als ein elektronischer Schlüsselanhänger oder ein Smartkey ausgelegt sein, der nicht in die Zündschnittstelle 15 eingeführt oder aus dieser entfernt werden muss, um den Motor 10 des Fahrzeugs zu betreiben. Stattdessen kann es notwendig sein, dass sich der passive Schlüssel in dem Fahrzeug oder in der Nähe davon befinden (z. B. innerhalb einer Schwellenentfernung von dem Fahrzeug). Bei weiteren Beispielen kann zusätzlich oder gegebenenfalls ein Start-/Stopp-Knopf verwendet werden, der manuell durch den Fahrzeugführer gedrückt wird, um den Motor 110 zu starten oder abzuschalten und das Fahrzeug ein- oder auszuschalten. In anderen Beispielen kann ein Fernstart des Motors über eine Remote-Rechenvorrichtung (nicht gezeigt) eingeleitet werden, zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein smartphonebasiertes System, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit der Fahrzeugsteuerung 12 kommuniziert, um den Motor zu starten.
Unter Bezugnahme auf 1B ist eine detaillierte Ansicht des Verbrennungsmotors 110 gezeigt, umfassend eine Vielzahl von Zylindern, von denen ein Zylinder in 1B gezeigt ist. Der Motor 110 wird durch eine elektronische Motorsteuerung 111B gesteuert. Der Motor 110 beinhaltet eine Brennkammer 30B und Zylinderwände 32B mit einem Kolben 36B, der darin angeordnet und mit einer Kurbelwelle 40B verbunden ist. Es ist gezeigt, dass die Brennkammer 30B über ein entsprechendes Einlassventil 52B und Auslassventil 54B mit einem Ansaugkrümmer 44B und einem Abgaskrümmer 48B kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51B und einen Auslassnocken 53B betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51B kann durch einen Einlassnockensensor 55B bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53B kann durch einen Auslassnockensensor 57B bestimmt werden. Der Einlassnocken 51B und Auslassnocken 53B können relativ zu der Kurbelwelle 40B bewegt werden. Die Einlassventile können über einen Einlassventilabschaltmechanismus 59B abgeschaltet und in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Die Auslassventile können über einen Auslassventilabschaltmechanismus 58B abgeschaltet und in einem geschlossenen Zustand gehalten werden.
Es ist gezeigt, dass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B derart positioniert ist, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30B einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B gibt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals von der Motorsteuerung 111B ab. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B durch ein Kraftstoffsystem 175B zugeführt, das einen Tank und eine Pumpe beinhaltet. Zusätzlich ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 44B mit einer optionalen elektronischen Drossel 62B (z. B. einem Schmetterlingsventil) kommuniziert, die eine Position einer Drosselklappe 64B einstellt, um den Luftstrom aus dem Luftfilter 43B und dem Lufteinlass 42B zu dem Ansaugkrümmer 44B zu steuern. Die Drossel 62B reguliert den Luftstrom aus dem Luftfilter 43B in dem Motorlufteinlass 42B zu dem Ansaugkrümmer 44B. In einigen Beispielen können die Drossel 62B und die Drosselklappe 64B derart zwischen dem Einlassventil 52B und dem Ansaugkrümmer 44B positioniert sein, dass die Drossel 62B eine Einlasskanaldrossel ist.
Ein verteilerloses Zündsystem 88B stellt der Brennkammer 30B als Reaktion auf die Motorsteuerung 111B über eine Zündkerze 92B einen Zündfunken bereit. Es ist gezeigt, dass eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO) 126B in der Richtung des Abgasstroms einem Katalysator 70B vorgelagert an den Abgaskrümmer 48B gekoppelt ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126B durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70B kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70B kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Motorsteuerung 111B ist in 1B als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102B, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104B, einen Nur-Lese-Speicher 106B (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108B, einen Keep-Alive-Speicher 110B und einen herkömmlichen Datenbus. Andere hierin erwähnte Steuerungen können eine ähnliche Prozessor- und Speicheranordnung aufweisen. Es ist gezeigt, dass die Motorsteuerung 111B zusätzlich zu den bereits erörterten Signalen Signale von Sensoren empfängt, die an den Motor 110 gekoppelt sind, darunter: eine Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von dem Temperatursensor 112B, der an eine Kühlhülse 114B gekoppelt ist; eine Messung des Motorkrümmerdrucks (Manifold Pressure - MAP) von einem Drucksensor 122B, der an den Ansaugkrümmer 44B gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118B, der die Position der Kurbelwelle 40B erfasst; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120B; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 58B. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Motorsteuerung 111B erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118B eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (U/Min.) bestimmen lässt. Die Motorsteuerung 111B kann eine Eingabe von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 115B (z. B. Drucktaste oder Touchscreen-Anzeige) empfangen.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 110 üblicherweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54B und das Einlassventil 52B öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44B in die Brennkammer 30B eingeführt und der Kolben 36B bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30B zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36B nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30B ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52B und das Auslassventil 54B geschlossen. Der Kolben 36B bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30B zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36B am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30B ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92B, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36B zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40B wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der rotierenden Welle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54B während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48B abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Es versteht sich, dass das Fahrzeugsystem 206 das in 1A dargestellte Fahrzeugantriebssystem 100 umfassen kann. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das mit einem Emissionssteuersystem 251 und einem Kraftstoffsystem 218 verbunden ist. Das Emissionssteuersystem 251 beinhaltet einen Kraftstoffdampfbehälter oder -kanister 222, der verwendet werden kann, um Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeugsystem 206 um ein Hybridelektrofahrzeugsystem handeln, wie beispielsweise das in 1A veranschaulichte Fahrzeugantriebssystem 100.
Das Motorsystem 208 kann einen Motor 110 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Der Motor 110 beinhaltet einen Motorlufteinlass 223 und einen Motorauslass 225. Der Motorlufteinlass 223 beinhaltet eine Drossel 62B in Fluidverbindung mit dem Motoransaugkrümmer 44B über einen Einlassdurchlass 42B. Ferner kann der Motorlufteinlass 223 einen Luftkasten und Filter (nicht gezeigt) beinhalten, die der Drossel 62B vorgelagert angeordnet sind. Das Motorauslasssystem 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 48B, der zu einem Abgaskanal 235 führt, der Abgas an die Atmosphäre ableitet. Das Motorauslasssystem 225 kann einen oder mehrere Abgaskatalysatoren 70B beinhalten, die an einer motornahen Position im Auslass angebracht sein können. Eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, einen Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Man wird verstehen, dass andere Komponenten im Motor enthalten sein können, wie etwa eine Vielzahl von Ventilen und Sensoren.
Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der den Einspritzvorrichtungen des Motors 110, wie etwa der dargestellten beispielhaften Einspritzvorrichtung 66B, zugeführt wird. Während nur eine einzelne Einspritzvorrichtung 66B dargestellt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder bereitgestellt. Man wird verstehen, dass das Kraftstoffsystem 218 ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder unterschiedliche andere Arten eines Kraftstoffsystems sein kann. Der Kraftstofftank 220 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, darunter Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus beinhalten. Ein Kraftstofffüllstandssensor 234, der sich im Kraftstofftank 220 befindet, kann der Steuerung 212 eine Angabe des Kraftstofffüllstands („Kraftstofffüllstandseingabe“) bereitstellen. Wie dargestellt, kann der Kraftstofffüllstandssensor 234 einen Schwimmer umfassen, der mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Alternativ können andere Arten von Kraftstofffüllstandssensoren verwendet werden.
In dem Kraftstoffsystem 218 erzeugte Dämpfe können über eine Dampfrückgewinnungsleitung 231 einem Verdunstungsemissionssteuersystem 251 zugeführt werden, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie in den Motorlufteinlass 223 gespült werden. Die Dampfrückgewinnungsleitung 231 kann an den Kraftstofftank 220 über eine oder mehrere Leitungen gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile zum Absperren des Kraftstofftanks unter bestimmten Bedingungen beinhalten. Beispielsweise kann die Dampfrückgewinnungsleitung 231 an den Kraftstofftank 220 über eine oder mehrere oder eine Kombination von Leitungen 271, 273 und 275 gekoppelt sein.
Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Leitungen 271, 273 oder 275 angeordnet sein. Neben anderen Funktionen können Kraftstofftankentlüftungsventile es ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems auf einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsgeschwindigkeit aus dem Tank zu erhöhen (was ansonsten auftreten würde, wenn der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Beispielsweise kann die Leitung 271 ein Stufenentlüftungsventil (Grade Vent Valve - GVV) 287 beinhalten, kann die Leitung 273 ein Füllstandsbegrenzungsentlüftungsventil (Fill Limit Venting Valve -FLVV) 285 beinhalten und kann die Leitung 275 ein Stufenentlüftungsventil (GVV) 283 beinhalten. Ferner kann in einigen Beispielen die Rückgewinnungsleitung 231 an ein Kraftstoffeinfüllsystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffeinfüllsystem einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegen die Atmosphäre beinhalten. Ein Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr oder einen Kraftstoffeinfüllstutzen 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt.
Ferner kann das Betankungssystem 219 eine Betankungsverriegelung 245 beinhalten. In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus sein. Der Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann dazu ausgelegt sein, den Tankdeckel automatisch in einer geschlossenen Stellung zu verriegeln, sodass der Tankdeckel nicht geöffnet werden kann. Zum Beispiel kann der Tankdeckel 205 über die Betankungsverriegelung 245 verriegelt bleiben, während der Druck oder das Vakuum im Kraftstofftank über einem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung, z. B. eine von einem Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung, kann der Druck aus dem Kraftstofftank abgelassen werden und der Tankdeckel kann entriegelt werden, wenn der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert fällt. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die, wenn in Eingriff gebracht, das Entfernen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Einfüllrohrventil sein, das an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 angeordnet ist. In solchen Beispielen verhindert die Betankungsverriegelung 245 möglicherweise nicht das Entfernen des Tankdeckels 205. Stattdessen kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die in einem Karosserieblech des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 mittels eines elektrischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch Befehle von einer Steuerung 212 z. B. dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert sinkt. In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 mittels eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch einen Druckgradienten z. B. dann entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck sinkt.
Das Emissionssteuersystem 251 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem zweckmäßigen Adsorptionsmittel 286b gefüllt sind, beinhalten, wobei die Kanister derart ausgelegt sind, dass sie Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe) bei Kraftstofftankbefüllungsvorgängen und „Betriebsverluste“ (Running Loss) (das heißt, Kraftstoff, der während des Fahrzeugbetriebs verdunstet) vorübergehend einfangen. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel 286b Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, der bzw. die Gase aus dem Kanister 222 in die Atmosphäre leiten kann, wenn Kraftstoffdämpfe vom Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder eingefangen werden.
Der Kanister 222 kann einen Puffer 222a (oder Pufferbereich) beinhalten, wobei jeder des Kanisters und des Puffers das Adsorptionsmittel umfassen. Wie gezeigt, kann das Volumen des Puffers 222a kleiner als das Volumen (z. B. ein Bruchteil des Volumens) des Kanisters 222 sein. Das Adsorptionsmittel 286b in dem Puffer 222a kann das gleiche wie das Adsorptionsmittel in dem Kanister sein oder sich davon unterscheiden (z. B. können beide Kohle beinhalten). Der Puffer 222a kann derart innerhalb des Kanisters 222 angeordnet sein, dass während der Kanisterbeladung Kraftstoffdämpfe zunächst innerhalb des Puffers adsorbiert werden, und dann, wenn der Puffer gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in dem Kanister adsorbiert werden. Im Vergleich dazu werden Kraftstoffdämpfe während der Kanisterspülung zunächst aus dem Kanister desorbiert (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Mit anderen Worten ist Beladen und Entladen des Puffers nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Somit besteht die Wirkung des Kanisterpuffers darin, Kraftstoffdampfspitzen abzudämpfen, die von dem Kraftstofftank zu dem Kanister strömen, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass Kraftstoffdampfspitzen zu dem Motor gelangen. Einer oder mehrere Temperatursensoren 232 können an den Kanister 222 und/oder darin gekoppelt sein. Wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, wird Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Weise können Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen innerhalb des Kanisters überwacht und geschätzt werden.
Die Entlüftungsleitung 227 kann es ferner ermöglichen, dass Frischluft in den Kanister 222 gesogen wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Spülleitung 228 und das Spülventil 261 zu dem Motoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, sodass Vakuum von dem Motoransaugkrümmer 244 dem Kraftstoffdampfkanister zum Spülen bereitgestellt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 einen Luftfilter 259 beinhalten, der darin dem Kanister 222 vorgelagert angeordnet ist.
In einigen Beispielen kann der Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre durch ein Kanisterentlüftungsventil 297 reguliert werden, das innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt ist. Wenn es enthalten ist, kann das Kanisterentlüftungsventil 297 ein normalerweise geöffnetes Ventil sein, sodass das Kraftstofftankabsperrventil (Fuel Tank Isolation Valve - FTIV) 252 das Entlüften des Kraftstofftanks 220 über die Atmosphäre steuern kann. Das FTIV 252 kann zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfkanister 222 innerhalb der Leitung 278 positioniert sein. Das FTIV 252 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das, wenn es geöffnet wird, das Ablassen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 in den Kraftstoffdampfkanister 222 ermöglicht. Kraftstoffdämpfe können dann in die Atmosphäre entlüftet oder über das Kanisterspülventil 261 zu dem Motoreinlasssystem 223 gespült werden.
Das Kraftstoffsystem 218 kann durch die Steuerung 212 durch selektive Einstellung der unterschiedlichen Ventile und Magnetspulen in einer Vielzahl von Modi betrieben werden. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kraftstoffdampfspeichermodus betrieben werden (z. B. während eines Vorgangs zum Betanken des Kraftstofftanks und wenn der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil (Canister Purge Valve - CPV) 261 schließt, um Betankungsdämpfe in den Kanister 222 zu leiten, während verhindert wird, dass die Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer geleitet werden.
Als weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn eine Betankung des Kraftstofftanks durch einen Fahrzeugführer angefordert wird), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil 261 geschlossen hält, um den Druck in dem Kraftstofftank zu senken, ehe ermöglicht wird, dass Kraftstoff hineingegeben wird. Somit kann das Absperrventil 252 während des Vorgangs zum Betanken offen gehalten werden, um zu ermöglichen, dass Betankungsdämpfe in dem Kanister gespeichert werden. Nach dem Abschluss der Betankung kann das Absperrventil geschlossen werden.
Als noch ein weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterspülmodus betrieben werden (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur der Emissionssteuervorrichtung erreicht worden ist und wobei der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Kanisterspülventil 261 öffnen kann, während sie das Absperrventil 252 schließt. Hier kann das durch den Ansaugkrümmer des laufenden Motors erzeugte Vakuum dazu verwendet werden, Frischluft durch die Entlüftung 227 und durch den Kraftstoffdampfkanister 222 zu saugen, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer 244 zu spülen. In diesem Modus werden die gespülten Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister im Motor verbrannt. Das Spülen kann fortgesetzt werden, bis die Kraftstoffdampfmenge im Kanister unter einem Schwellenwert liegt.
Wie vorstehend in Bezug auf 1A erörtert, kann die Steuerung 212 einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen der Emissionssteuervorrichtung 70B vorgelagerten Abgassensor 237, einen Temperatursensor 233, einen Drucksensor 291 und einen Kanistertemperatursensor 232 beinhalten. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen im Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Als weiteres Beispiel können die Aktoren die Drossel 62B, das Kraftstofftankabsperrventil 252, das Kanisterspülventil 261 und das Kanisterentlüftungsventil 297 beinhalten. Das Steuersystem 214 kann eine Steuerung 212 beinhalten. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes gemäß einer oder mehrerer Routinen auslösen.
3 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugs 121, das einen Antriebsstrang oder eine Kraftübertragungsanordnung 300 beinhaltet. Der Antriebsstrang aus 3 beinhaltet den in 1A-1B gezeigten Motor 110. Weitere gemeinsame Komponenten von 3 und 1A sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und werden nachstehend ausführlich erörtert. Es ist gezeigt, dass der Antriebsstrang 300 die Fahrzeugsystemsteuerung 12, die Motorsteuerung 111B, die Steuerung 352 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 354, die Steuerung 353 der Energiespeichervorrichtung und die Bremssteuerung 141 (hier auch als Bremsanlagensteuermodul bezeichnet) beinhaltet. Die Steuerungen können über das Controller Area Network (CAN) 399 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie etwa Drehmomentausgangsgrenzen (z. B. nicht zu überschreitender Drehmomentausgang der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Drehmomenteingangsgrenzen (z. B. nicht zu überschreitender Drehmomenteingang der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Drehmomentausgang der gesteuerten Vorrichtung, Sensor- und Aktordaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen hinsichtlich eines beeinträchtigten Getriebes, Informationen hinsichtlich eines beeinträchtigten Motors, Informationen hinsichtlich einer beeinträchtigten elektrischen Maschine, Informationen hinsichtlich beeinträchtigter Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 12 Befehle für die Motorsteuerung 111B, die Steuerung 352 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 354 und die Bremssteuerung 141 bereitstellen, um Fahrereingabeanforderungen und andere Anforderungen zu erfüllen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen basieren.
Zum Beispiel kann die Fahrzeugsystemsteuerung 12 als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal loslässt und sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, ein gewünschtes Raddrehmoment oder ein Radleistungsniveau anfordern, um einen gewünschten Grad der Fahrzeugabbremsung bereitzustellen. Das gewünschte Raddrehmoment kann durch die Fahrzeugsystemsteuerung 12 bereitgestellt werden, die ein erstes Bremsmoment von der Steuerung 352 der elektrischen Maschine und ein zweites Bremsmoment von der Bremssteuerung 141 anfordert, wobei das erste und zweite Drehmoment das gewünschte Bremsmoment an den Fahrzeugrädern 131 bereitstellen.
In anderen Beispielen kann die Aufteilung der Steuerung von Antriebsstrangvorrichtungen anders aufgeteilt werden als in 3 veranschaulicht. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuerung 12, der Motorsteuerung 111B, der Steuerung 352 der elektrischen Maschine, der Getriebesteuerung 354 und der Bremssteuerung 141 treten. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 12 und die Motorsteuerung 111B eine einzelne Einheit sein, während die Steuerung 352 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 354 und die Bremssteuerung 141 eigenständige Steuerungen sein können.
In diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 300 durch den Motor 110 und die elektrische Maschine 120 angetrieben werden. In anderen Beispielen kann der Motor 110 entfallen. Der Motor 110 kann mit einem Motoranlasser (z. B. 140), mit einem über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (Belt Integrated Starter/Generator - BISG) 142 oder mit einer elektrischen Maschine 120 angelassen werden. In einigen Beispielen kann der BISG an beiden Enden der Kurbelwelle (z. B. vorne oder hinten) direkt mit der Motorkurbelwelle gekoppelt sein. Die elektrische Maschine 120 (z. B. elektrische Hochspannungsmaschine, mit mehr als 30 Volt betrieben) wird hier auch als elektrische Maschine, Elektromotor und/oder als Generator bezeichnet werden. Ferner kann das Drehmoment des Motors 110 über einen Drehmomentaktor 304, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drossel usw., eingestellt werden.
Der BISG 142 ist über den Riemen 331 mechanisch an den Motor 110 gekoppelt. Der BISG 142 kann an eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) oder eine Nockenwelle (nicht gezeigt) gekoppelt sein. Der BISG 142 kann als Elektromotor betrieben werden, wenn er über die Speichervorrichtung für elektrische Energie 132, die hier auch als bordeigenen Energiespeichervorrichtung 132 bezeichnet wird, mit elektrischer Energie versorgt wird. Der BISG 142 kann zusätzlich als Generator betrieben werden, der die Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 mit elektrischer Leistung versorgt.
Die Kraftübertragungsanordnung 300 beinhaltet den Motor 110, der über die Kurbelwelle 341 mechanisch an das Doppelkupplungsgetriebe (Dual Clutch Transmission - DCT) 125 gekoppelt ist. Das DCT 125 beinhaltet eine erste Kupplung 126, eine zweite Kupplung 127 und einen Getriebekasten 128. Das DCT 125 gibt ein Drehmoment an die Welle 129 aus, um das Drehmoment den Fahrzeugrädern 131 zuzuführen. Die Getriebesteuerung 354 öffnet und schließt die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 selektiv, um das DCT 125 zu schalten.
Der Getriebekasten 128 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten. Eine Kupplung, zum Beispiel die erste Kupplung 126, kann ungerade Zahnräder 361 (z. B. erstes, drittes, fünftes Zahnrad und Zahnrad für den Rückwärtsgang) steuern, während eine andere Kupplung, zum Beispiel die zweite Kupplung 127, gerade Zahnräder 362 (z. B. zweites, viertes und sechstes Zahnrad) steuern kann. Durch die Verwendung einer solchen Anordnung, können die Gänge gewechselt werden, ohne den Leistungsfluss von dem Motor 110 zu dem Doppelkupplungsgetriebe 125 zu unterbrechen.
Die elektrische Maschine 120 kann betrieben werden, um dem Antriebsstrang 300 ein Drehmoment bereitzustellen oder um das Drehmoment des Antriebsstrangs in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem Regenerationsmodus in der Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 gespeichert werden soll. Zusätzlich kann die elektrische Maschine 120 die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 umwandeln. Die elektrische Maschine 120 befindet sich in elektrischer Kommunikation mit der Energiespeichervorrichtung 132. Die elektrische Maschine 120 weist eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität auf als der Anlasser (z. B. 140), der in 1A dargestellt ist, oder der BISG 142. Ferner treibt die elektrische Maschine 120 den Antriebsstrang 300 direkt an oder wird von dem Antriebsstrang 300 direkt angetrieben.
Bei der Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 (z. B. Hochspannungsbatterie oder - leistungsquelle) kann es sich um eine Batterie, einen Kondensator oder einen Induktor handeln. Die elektrische Maschine 120 ist über einen Zahnradsatz in der Heckantriebseinheit 136 (in 1A gezeigt) mechanisch an die Räder 131 und das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt. Die elektrische Maschine 120 kann dem Antriebsstrang 300 über den Betrieb als Elektromotor oder Generator, wie durch die Steuerung 352 der elektrischen Maschine angewiesen, ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment bereitstellen.
Ferner kann durch das Ineingriffbringen der Reibungsradbremsen 318 eine Reibungskraft an den Rädern 131 angelegt werden. In einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 318 als Reaktion darauf, dass der Fahrer mit seinem Fuß auf ein Bremspedal (z. B. 192) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen in der Bremssteuerung 141 in Eingriff gebracht werden. Ferner kann die Bremssteuerung 141 die Bremsen 318 als Reaktion auf Informationen und/oder durch die Fahrzeugsystemsteuerung 12 vorgenommene Anforderungen betätigen. Gleichermaßen kann eine Reibungskraft auf die Räder 131 reduziert werden, indem die Radbremsen 318 als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß von einem Bremspedal nimmt, sowie als Reaktion auf Anweisungen von der Bremssteuerung und/oder Anweisungen und/oder Informationen von der Fahrzeugsystemsteuerung gelöst werden. Zum Beispiel können die Fahrzeugbremsen als Teil eines automatisierten Motoranhaltvorgangs über die Steuerung 141 eine Reibungskraft an den Rädern 131 anlegen.
Die Fahrzeugsystemsteuerung 12 kann zudem Fahrzeugfederungseinstellungen an die Federungssteuerung 380 kommunizieren. Die Federung (z. B. 111) des Fahrzeugs 121 kann eingestellt werden, um die Fahrzeugfederung über variable Dämpfer 381 kritisch zu dämpfen, zu überdämpfen oder zu unterdämpfen.
Dementsprechend kann die Drehmomentsteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten durch die Fahrzeugsystemsteuerung 12 mit einer lokalen Drehmomentsteuerung für den Motor 110, das Getriebe 125, die elektrische Maschine 120 und die Bremsen 318 überwacht werden, die über die Motorsteuerung 111B, die Steuerung 352 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 354 und die Bremssteuerung 141 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann ein Motordrehmomentausgang durch das Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und/oder Luftladung gesteuert werden, indem die Öffnung der Drossel (z. B. 62B) und/oder Ventilsteuerung, der Ventilhub und der Ladedruck für per Turbolader oder Kompressor geladene Motoren gesteuert werden. Im Falle eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 den Motordrehmomentausgang durch das Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Motorsteuerung auf einer Zylinder-pro-Zylinder-Basis erfolgen, um den Motordrehmomentausgang zu steuern.
Die Steuerung 352 der elektrischen Maschine kann den Drehmomentausgang und die Erzeugung elektrischer Energie von der elektrischen Maschine 120 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen der elektrische Maschine 120 fließt, wie es in der Technik bekannt ist.
Die Getriebesteuerung 354 kann das Drehmoment der Getriebeausgangswelle von dem Drehmomentsensor 372 empfangen. Alternativ kann der Sensor 372 ein Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensor sein. Falls der Sensor 372 ein Positionssensor ist, kann die Getriebesteuerung 354 Wellenpositionsimpulse über ein vorbestimmtes Zeitintervall zählen, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 354 kann außerdem eine Getriebeausgangswellengeschwindigkeit differenzieren, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 354, die Motorsteuerung 111B und die Fahrzeugsystemsteuerung 12 können zudem zusätzliche Getriebeinformationen von den Sensoren 377 empfangen, zu denen unter anderem Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Elektromotortemperatursensoren, BISG-Temperatur-, Schaltwählvorrichtungspositionssensoren, Synchronisiervorrichtungspositionssensoren und Umgebungstemperatursensoren gehören können. Die Getriebesteuerung kann zudem einen angeforderten Getriebezustand (z. B. angeforderter Gang oder Parkmodus) von der Schaltwählvorrichtung 379, bei der es sich um einen Hebel, Schalter oder eine andere Vorrichtung handeln kann, empfangen.
Die Bremssteuerung 141 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 195 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 12. Die Bremssteuerung 141 kann außerdem Bremspedalstellungsinformationen von dem Bremspedalsensor (z. B. 157), der in 1A gezeigt wird, direkt oder über CAN 399 empfangen. Die Bremssteuerung 250 kann das Bremsen als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitstellen. Die Bremssteuerung 141 kann außerdem ein Antiblockier- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um das Bremsen und die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Somit kann die Bremssteuerung 141 eine Grenze des Raddrehmoments (z. B. einen nicht zu überschreitenden Schwellenwert für das negative Raddrehmoment) für die Fahrzeugsystemsteuerung 12 bereitstellen, sodass ein negatives Elektromotordrehmoment nicht dazu führt, dass die Grenze des Raddrehmoments überschritten wird. Falls zum Beispiel die Steuerung 12 eine Grenze für das negative Raddrehmoment von 50 N-m ausgibt, kann das Elektromotordrehmoment so eingestellt werden, dass es unter Berücksichtigung des Übersetzungsgetriebes an den Rädern weniger als 50 N-m (z. B. 49 N-m) negatives Drehmoment bereitstellt.
Ein positives Drehmoment kann in einer Richtung auf die Fahrzeugräder 131 übertragen werden, die an dem Motor 110 beginnt und an den Rädern 131 endet. Somit ist der Motor 110 in der Kraftübertragungsanordnung 300 gemäß der Richtung des positiven Drehmomentflusses in der Kraftübertragungsanordnung 300 dem Getriebe 125 vorgelagert angeordnet. Das Getriebe 125 ist der elektrischen Maschine 120 vorgelagert angeordnet, und der BISG 142 kann dem Motor 110 vorgelagert oder dem Motor 110 nachgelagert und dem Getriebe 125 vorgelagert positioniert sein. Die elektrische Maschine 120 ist dem Motor 110 und dem Getriebe 125 nachgelagert angeordnet.
4 zeigt eine ausführliche Veranschaulichung eines Doppelkupplungsgetriebes (Dual Clutch Transmission - DCT) 125. Die Motorkurbelwelle 40B ist als Kupplung an ein Kupplungsgehäuse 493 veranschaulicht. Alternativ kann eine Welle die Kurbelwelle 40B an das Kupplungsgehäuse 493 kuppeln. Das Kupplungsgehäuse 493 kann sich gemäß der Drehung der Kurbelwelle 40B drehen. Das Kupplungsgehäuse 493 beinhaltet eine erste Kupplung 126 und eine zweite Kupplung 127. Ferner weisen die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 jeweils eine zugehörige erste Kupplungsscheibe 490 bzw. eine zweite Kupplungsscheibe 491 auf. In einigen Beispielen können die Kupplungen Nasskupplungen, Ölbadkupplungen (zum Kühlen) oder Trockenscheibenkupplungen umfassen. Das Drehmoment des Motors kann vom Kupplungsgehäuse 493 entweder auf die erste Kupplung 126 oder zweite Kupplung 127 übertragen werden. Die erste Getriebekupplung 126 überträgt Drehmoment zwischen dem Motor 110 (gezeigt in 1A) und der ersten Getriebeeingangswelle 402. Somit kann ein Kupplungsgehäuse 493 als Antriebsseite der ersten Getriebekupplung 126 bezeichnet werden und 126A kann als Abtriebsseite der ersten Getriebekupplung 126 bezeichnet werden. Die zweite Getriebekupplung 127 überträgt Drehmoment zwischen dem Motor 110 (gezeigt in 1A) und der zweiten Getriebeeingangswelle 404. Demnach kann das Kupplungsgehäuse 493 als Eingangsseite der zweiten Getriebekupplung 127 bezeichnet werden und 127A kann als Ausgangsseite der zweiten Getriebekupplung 127 bezeichnet werden.
Wie vorstehend erörtert, kann ein Getriebekasten 128 eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten. Es gibt zwei Getriebeeingangswellen, darunter eine erste Getriebeeingangswelle 402 und eine zweite Getriebeeingangswelle 404. Die zweite Getriebeeingangswelle 404 ist hohl, während die erste Getriebeeingangswelle 402 massiv ist und koaxial in der zweiten Getriebeeingangswelle 404 sitzt. Als ein Beispiel kann die erste Getriebeeingangswelle 402 eine Vielzahl von Festrädern aufweisen. Zum Beispiel kann die erste Getriebeeingangswelle 402 ein erstes Festrad 406 zum Aufnehmen des ersten Zahnrads 420, ein drittes Festrad 410 zum Aufnehmen des dritten Zahnrads 424, ein fünftes Festrad 414 zum Aufnehmen des fünften Zahnrads 428 und ein siebtes Festrad 418 zum Aufnehmen des siebten Zahnrads 432 aufweisen. In anderen Worten kann die erste Getriebeeingangswelle 402 selektiv mit einer Vielzahl von ungeraden Zahnrädern gekoppelt sein. Die zweite Getriebeeingangswelle 404 kann ein zweites Festrad 408 zum Aufnehmen eines zweiten Zahnrads 422 oder eines Zahnrads für den Rückwärtsgang 429 beinhalten und kann ferner ein viertes Festrad 416 zum Aufnehmen entweder eines vierten Zahnrads 426 oder eines sechsten Zahnrads 430 beinhalten. Es versteht sich, dass sowohl die erste Getriebeeingangswelle 402 als auch die zweite Getriebeeingangswelle 404 jeweils über Rippen (nicht gezeigt) an der Außenseite jeder Welle mit jeder ersten Kupplung 126 bzw. zweiten Kupplung 127 verbunden sein können. In einem normalen Ruhezustand werden sowohl die erste Kupplung 402 als auch die zweite Kupplung 404 zum Beispiel über Federn (nicht gezeigt) usw. offen gehalten, sodass kein Drehmoment vom Motor (z. B. 110) auf die erste Getriebeeingangswelle 402 oder die zweite Getriebeeingangswelle 404 übertragen werden kann, wenn sich jede der jeweiligen Kupplungen in einem geöffneten Zustand befinden. Als Reaktion auf das Schließen der ersten Kupplung 126 kann ein Motordrehmoment auf die erste Getriebeeingangswelle 402 übertragen werden und als Reaktion auf das Schließen der zweiten Kupplung 127 kann ein Motordrehmoment auf die zweite Getriebeeingangswelle 404 übertragen werden. Während des normalen Betriebs kann eine Getriebeelektronik gewährleisten, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt nur eine Kupplung geschlossen ist.
Der Getriebekasten 128 kann ferner eine erste Vorgelegewelle 440 und eine zweite Vorgelegewelle 442 beinhalten. Die Zahnräder an der ersten Vorgelegewelle 440 und der zweiten Vorgelegewelle 442 sind nicht fest, sondern können sich frei drehen. Im beispielhaften DCT 125 beinhaltet die erste Vorgelegewelle 440 das ersten Zahnrad 420, das zweiten Zahnrad 422, das sechste Zahnrad 430 und das siebte Zahnrad 432. Die zweite Vorgelegewelle 442 beinhaltet das dritte Zahnrad 424, das vierte Zahnrad 426, das fünfte Zahnrad 428 und das Zahnrad für den Rückwärtsgang 429. Sowohl die erste Vorgelegewelle 440 als auch die zweite Vorgelegewelle 442 können ein Drehmoment über ein erstes Abtriebsritzel 450 bzw. ein zweites Abtriebsritzel 452 auf das Zahnrad 453 übertragen. Auf diese Weise können beide Vorgelege sowohl über das erste Abtriebsritzel 450 als auch das zweite Abtriebsritzel 452 ein Drehmoment auf die Ausgangswelle 462 übertragen, wobei die Ausgangswelle ein Drehmoment auf eine Heckantriebseinheit 136 (gezeigt in 1A) übertragen kann, die jedem der angetriebenen Räder (z. B. 131 von 1A) ermöglichen kann, sich mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen, zum Beispiel beim Ausführen von Wendemanövern.
Wie vorstehend erörtert, sind das erste Zahnrad 420, das zweite Zahnrad 422, das dritte Zahnrad 424, das vierte Zahnrad 426, das fünfte Zahnrad 428, das sechste Zahnrad 430, das siebte Zahnrad 432 und das Zahnrad für den Rückwärtsgang 429 nicht an den Vorgelegen (z. B. 440 und 442) befestigt, sondern können sich frei drehen. Somit können Synchronisiervorrichtungen verwendet werden, um zu ermöglichen, das jedes der Zahnräder mit der Drehzahl der Vorgelege übereinstimmt und sie können ferner verwendet werden, um die Zahnräder zu sperren. In dem beispielhaften DCT 125 sind vier Synchronisiervorrichtungen veranschaulicht, zum Beispiel eine erste Synchronisiervorrichtung 470, eine zweite Synchronisiervorrichtung 474, eine dritte Synchronisiervorrichtung 480 und eine vierte Synchronisiervorrichtung 482. Die erste Synchronisiervorrichtung 470 beinhaltet eine entsprechende erste Schaltgabel 472, die zweite Synchronisiervorrichtung 474 beinhaltet eine entsprechende Schaltgabel 476, die dritte Synchronisiervorrichtung 480 beinhaltet eine entsprechende dritte Schaltgabel 478 und die vierte Synchronisiervorrichtung 484 beinhaltet eine entsprechende vierte Schaltgabel 482. Jede der Schaltgabeln kann die Bewegung jeder entsprechenden Synchronisiervorrichtung zum Sperren von einem oder mehreren Zahnrädern oder zum Entsperren von einem oder mehreren Zahnrädern ermöglichen. Zum Beispiel kann die erste Synchronisiervorrichtung 440 dazu verwendet werden, entweder das erste Zahnrad 420 oder das siebte Zahnrad 432 zu sperren. Die zweite Synchronisiervorrichtung 474 kann dazu verwendet werden, entweder das zweite Zahnrad 422 oder das sechste Zahnrad 430 zu sperren. Die dritte Synchronisiervorrichtung 480 kann verwendet werden, um entweder das dritte Zahnrad 424 oder das fünfte Zahnrad 428 zu sperren. Die vierte Synchronisiervorrichtung 484 kann verwendet werden, um entweder das fünfte Zahnrad 426 oder das Zahnrad für den Rückwärtsgang 429 zu sperren. In jedem Fall kann die Bewegung der Synchronisiervorrichtungen über die Schaltgabeln (z. B. 472, 476, 478 und 482) erzielt werden, indem jede der entsprechenden Synchronisiervorrichtungen in die gewünschte Position bewegt wird.
Die Bewegung der Synchronisiervorrichtungen über Schaltgabeln kann über ein Getriebesteuerungsmodul (Transmission Control Module - TMC) 354 und Schaltgabelaktoren 488 erfolgen, wobei das TCM 354 das vorstehend in Bezug auf 3 erörterte TCM 354 umfassen kann. Das TCM 354 kann Eingangssignale von verschiedenen Sensoren sammeln, den Eingang bewerten und verschiedene Aktoren entsprechend steuern. Eingänge, die vom TCM 354 verwendet werden, beinhalten unter anderem den Getriebebereich (P/R/N/D/S/L usw.), die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und das Drehmoment, den Drosselklappenwinkel, die Motortemperatur, die Umgebungstemperatur, den Lenkwinkel, Bremseingänge, Getriebekasteneingangswellendrehzahl (sowohl für die erste Getriebeeingangswelle 402 als auch die zweite Getriebeeingangswelle 404), Fahrzeuglage (Neigung). Das TCM kann Aktoren über eine Regelung mit offenem Regelkreis steuern, um eine adaptive Steuerung zu ermöglichen. Zum Beispiel kann es die adaptive Steuerung dem TCM 354 ermöglichen, Greifpunkte der Kupplung, Kupplungsreibungskoeffizienten und die Position von Synchronisiervorrichtungsbaugruppen zu erfassen und anzupassen. Das TCM 354 kann zudem einen ersten Kupplungsaktor 489 und einen zweiten Kupplungsaktor 487 einstellen, um die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 zu öffnen und zu schließen.
Somit ist veranschaulicht, dass das TCM 354 Eingänge von verschiedenen Sensoren 377 empfängt. Wie vorstehend in Bezug auf 3 erörtert, können die verschiedenen Sensoren Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Elektromotortemperatursensoren, Schaltwählerpositionssensoren, Synchronisiervorrichtungspositionssensoren und Umgebungstemperatursensoren beinhalten. Die verschiedenen Sensoren 377 können ferner Raddrehzahlsensoren (z. B. 195), Motordrehzahlsensoren, Motordrehmomentsensoren, Drosselpositionssensoren, Motortemperatursensoren, Lenkwinkelsensoren und Trägheitssensoren (z. B. 199) beinhalten. Die Trägheitssensoren können eines oder mehrere der Folgenden umfassen: Längsbeschleunigungs-, Querbeschleunigungs-, Aufwärtsbeschleunigungs-, Gierraten-, Rollraten- und Nickratensensoren, wie vorstehend in Bezug auf 1A erörtert.
Die Sensoren 377 können ferner einen Eingangswellendrehzahlsensor (Input Shaft Speed - ISS) beinhalten, der einen magnetoresistiven Sensor beinhalten kann, und wobei ein ISS-Sensor für jede Getriebekasteneingangswelle beinhaltet sein kann (z. B. einer für die erste Getriebeeingangswelle 402 und einer für die zweite Getriebeeingangswelle 404). Die Sensoren 377 können ferner einen Ausgangswellendrehzahlsensor (Output Shaft Speed - OSS) beinhalten, der einen magnetoresistiven Sensor beinhalten kann, und können an der Ausgangswelle 462 angebracht sein. Die Sensoren 377 können ferner einen Getriebebereichssensor (Transmission Range - TR) beinhalten, der durch das TCM verwendet werden kann, um eine Position von Schaltgabeln (z. B. 472, 476, 478, 482) zu erfassen.
Es versteht sich, dass das DCT 125 wie hier beschrieben funktioniert. Wenn die erste Kupplung 126 zum Beispiel in eine geschlossene Stellung betätigt wird, kann der ersten Getriebeeingangswelle 402 ein Motordrehmoment zugeführt werden. Wenn die erste Kupplung 126 geschlossen ist, versteht es sich, dass die zweite Kupplung 127 geöffnet ist, und umgekehrt. Abhängig davon, welches Zahnrad gesperrt ist, wenn die erste Kupplung 126 geschlossen ist, kann Leistung über die erste Getriebeeingangswelle 402 entweder an das erste Vorgelege 440 oder das zweite Vorgelege 442 übertragen werden und ferner entweder über das erste Ritzel 450 oder das zweite Ritzel 452 auf die Ausgangswelle 462 übertragen werden. Alternativ kann abhängig davon, welches Zahnrad gesperrt ist, Leistung über die zweite Getriebeeingangswelle 404 entweder an das erste Vorgelege 440 oder das zweite Vorgelege 442 übertragen werden, wenn die zweite Kupplung 127 geschlossen ist, und ferner entweder über das erste Ritzel 450 oder das zweite Ritzel 452 an die Ausgangswelle 462 übertragen werden. Wenn ein Drehmoment an ein Vorgelege (z. B. das erste Vorgelege 440) übertragen wird, versteht es sich, dass sich das andere Vorgelege (z. B. das zweite Vorgelege 442) weiterhin drehen kann, obwohl lediglich die eine Welle durch den Eingang direkt angetrieben wird. Konkreter kann sich die Welle, die nicht in Eingriff gebracht ist (z. B. das zweite Vorgelege 442), weiterhin drehen, wenn sie durch die Ausgangswelle 462 und das entsprechende Ritzel (z. B. 452) indirekt angetrieben wird.
Das DCT 125 kann eine Vorauswahl von Zahnrädern ermöglichen, die somit ein schnelles Schalten zwischen Gängen mit einem minimalen Drehmomentverlust während des Schaltens ermöglicht. Als ein Beispiel kann Leistung von dem Motor an die erste Eingangswelle 402 und an das erste Vorgelege 440 übertragen werden, wenn das erste Zahnrad 420 über die erste Synchronisiervorrichtung 440 gesperrt ist und wobei die erste Kupplung 126 geschlossen ist (und die zweite Kupplung 127 geöffnet ist). Während das erste Zahnrad 420 in Eingriff gebracht ist, kann das zweite Zahnrad 422 gleichzeitig über die zweite Synchronisiervorrichtung 474 gesperrt sein. Da das zweite Zahnrad 422 gesperrt ist, kann die zweite Eingangswelle 404 hierdurch gedreht werden, wobei die Drehzahl der zweiten Eingangswelle 404 an die Fahrzeuggeschwindigkeit im zweiten Gang angepasst ist. In einem alternativen Fall, in dem ein Zahnrad an dem anderen Vorgelege (z. B. dem zweiten Vorgelege 442) vorausgewählt ist, dreht sich das Vorgelege ebenfalls, wenn es durch die Ausgangswelle 462 und das Ritzel 452 angetrieben wird.
Wenn eine Gangschaltung durch das TCM 354 eingeleitet wird, müssen lediglich die Kupplungen betätigt werden, um die erste Kupplung 126 zu öffnen und die zweite Kupplung 127 zu schließen. Darüber hinaus kann die Motordrehzahl außerhalb des TCMs verringert werden, um dem Hochschalten zu entsprechen. Bei geschlossener zweiter Kupplung 127 kann Leistung von dem Motor an die zweite Eingangswelle 404 und an das erste Vorgelege 440 übertragen werden und ferner über das Ritzel 450 an die Ausgangswelle 462 übertragen werden. Nach Abschluss der Gangschaltung kann das TCM 354 den nächsten zweckmäßigen Gang vorauswählen. Zum Beispiel kann das TCM 354 auf Grundlage von Eingängen, die es von verschiedenen Sensoren 377 empfängt, entweder einen höheren oder einen niedrigeren Gang auswählen. Auf diese Art und Weise kann die Änderung eines Gangs schnell und mit einem minimalen Verlust des der Ausgangswelle 462 bereitgestellten Motordrehmoments erzielt werden.
Das Doppelkupplungsgetriebe 400 kann in einigen Beispielen ein Parkzahnrad 460 beinhalten. Eine Parksperrenklinke 463 kann dem Parkzahnrad 460 zugewandt sein. Wenn ein Schalthebel in die Parkstellung bewegt wird, kann die Parksperrenklinke 463 das Parkzahnrad 460 in Eingriff nehmen. Das Ineingriffbringen der Parksperrenklinke 463 mit dem Parkzahnrad 460 kann über eine Parksperrenklinkenfeder 464 erzielt werden oder kann zum Beispiel über ein Kabel (nicht gezeigt), einen Hydraulikkolben (nicht gezeigt) oder einen Elektromotor (nicht gezeigt) erzielt werden. Wenn die Parksperrenklinke 463 in das Parkzahnrad 460 eingreift, können Antriebsräder (z. b, 130, 131) eines Fahrzeugs verriegelt sein. Andererseits kann sich die Parksperrenklinke 463 als Reaktion darauf, dass ein Schalthebel aus der Parkstellung in eine andere Auswahl (z. B. Fahrstellung) bewegt wird, derart bewegen, dass die Parksperrenklinke 463 von dem Parkzahnrad 460 gelöst werden kann.
In einigen Beispielen kann eine elektrische Getriebepumpe 412 Hydraulikfluid aus einer Getriebeölwanne 411 zuführen, um eine Feder 464 zusammenzudrücken, um die Parksperrenklinke 463 von dem Parkzahnrad 460 freizugeben. Die elektrische Getriebepumpe 412 kann zum Beispiel durch eine bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 132) betrieben werden. In einigen Beispielen kann eine mechanische Pumpe 467 zusätzlich oder alternativ Hydraulikfluid aus der Getriebeölwanne 411 zuführen, um die Feder 464 zusammenzudrücken, um die Parksperrenklinke 463 von dem Parkzahnrad 460 freizugeben. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, kann die mechanische Pumpe durch den Motor (z. B. 110) angetrieben werden und kann mechanisch an das Kupplungsgehäuse 493 gekoppelt sein. Ein Parksperrenklinkenventil 461 kann in einigen Beispielen den Hydraulikfluidstrom zu der Feder 464 regulieren.
Das System aus 1A-4 sieht ein System vor, umfassend: einen Motor; ein Doppelkupplungsgetriebe, das an den Motor gekoppelt ist, wobei das Doppelkupplungsgetriebe keine Parksperrenklinke beinhaltet; eine elektrische Maschine, die an das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, um ein Drehen einer elektrischen Maschine als Reaktion auf eine Angabe anzufordern, dass sich ein erstes Zahnrad oder ein zweites Zahnrad nicht in Eingriff befinden, nachdem dem Doppelkupplungsgetriebe befohlen worden ist, einen Parkzustand einzunehmen. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet das System ferner eine Ausgangswelle des Getriebes, wobei diese davon abgehalten wird, sich zu drehen, wenn sich das Doppelkupplungsgetriebe in dem Parkzustand befindet. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner Synchronisiervorrichtungen für das erste und zweite Zahnrad. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten und zweiten Beispiel und umfasst ferner Sensoren zum Bestimmen von Betriebszuständen der Synchronisiervorrichtungen. Ein viertes Beispiel des Systems beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel und umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Feststellen, ob sich das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad als Reaktion auf eine Ausgabe der Sensoren in Eingriff befinden.
Das System aus 1A-4 sieht außerdem ein System vor, umfassend: einen Motor; ein Doppelkupplungsgetriebe, gekoppelt mit dem Motor, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine Parksperrenklinke und eine Hydraulikpumpe in Fluidverbindung mit der Parksperrenklinke beinhaltet; eine elektrische Maschine, die an das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, zum Lösen der Parksperrenklinke über ein Zuführen von Hydraulikflüssigkeit zu der Parksperrenklinke über die Hydraulikpumpe als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die von einer elektrischen Maschine bereitgestellten Leistung anzutreiben. In einem ersten Beispiel beinhaltet das System ferner eine Hydraulikpumpe, wobei diese über einen Elektromotor elektrisch angetrieben wird, wobei der Elektromotor nicht an den Motor gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Drehen der Hydraulikpumpe über den Elektromotor als Reaktion auf die Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung anzutreiben, die von der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, und wobei es sich bei der elektrischen Maschine nicht um den Elektromotor handelt. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten und zweiten Beispiel und umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Drehen der Hydraulikpumpe über den Motor, ohne den Motor zu starten. Ein viertes Beispiel des Systems beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner die Parksperrenklinke, wobei diese eine Feder für das Ineingriffbringen der Parksperrenklinke beinhaltet.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene für ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Hervorrufen und Beenden eines Fahrzeuggetriebeparkzustands gezeigt. Konkreter kann das Verfahren 500 das Ineingriffbringen eines ersten Zahnrads und das Ineingriffbringen eines zweiten Zahnrads eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, beinhalten, wobei ein Ausgang eines Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen, und wobei das erste Zahnrad an ein erstes Vorgelege gekoppelt ist, wobei das zweite Zahnrad an ein zweites Vorgelege gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann das Verfahren 500 das Auswählen des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads als Reaktion auf eine Fahrzeugneigung beinhalten.
Das Verfahren 500 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1A-4 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 500 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 354 in 3, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 500 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch die verschiedenen hierin beschriebenen Steuerungen auf Grundlage von auf einem Speicher der entsprechenden Steuerungen gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1A-4 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung 354 kann gemäß den nachstehend dargestellten Verfahren mit anderen hier beschriebenen Steuerungen kommunizieren, um Aktoren der Kraftübertragungsanordnung zu verwenden, wie etwa eine elektrische Maschine (z. B. 120), Schaltgabeln (z. B. 472, 476, 478, 482) usw.
Das Verfahren 500 beginnt bei 505 und kann das Angeben beinhalten, ob ein Fahrzeugparkzustand angefordert wurde. Ein Fahrzeugparkzustand kann zum Beispiel durch einen Fahrzeugführer angefordert werden, der versucht, einen Schalthebel in eine Parkauswahl in Eingriff zu bringen. Falls ein Fahrzeugparkzustand bei 505 als angefordert angegeben wird, kann das Verfahren 500 zu 510 übergehen und das Angeben beinhalten, ob eine Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Schwellengeschwindigkeit liegt. In einigen Beispielen kann die Schwellengeschwindigkeit eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 2,5 mph umfassen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann zum Beispiel über die Raddrehzahlsensoren (z.B. 195) angegeben werden. Falls bei 510 angegeben wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über der Schwellengeschwindigkeit liegt, kann das Verfahren 500 zu 515 übergehen. Bei 515 kann das Verfahren 500 das Informieren des Fahrzeugführers (hier auch als Fahrer bezeichnet) beinhalten, dass der Fahrzeugparkzustand nicht hervorgerufen werden kann, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert wurde. Eine solche Angabe kann dem Fahrer über eine oder mehrere von einer hörbaren Angabe, einer Angabe auf einem Anzeigesystem auf einem Fahrzeugarmaturenbrett usw. kommuniziert werden. Das Verfahren 500 kehrt nach dem Bereitstellen der Angabe für den Fahrzeugführer zu 510 zurück. Somit kann das Verfahren 500 das Nichtineingriffbringen des ersten und zweiten Zahnrads beinhalten, es sei denn, die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt unter einer Schwellengeschwindigkeit.
Als Reaktion auf eine Angabe, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei 510 unter dem Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, kann das Verfahren 500 zu 520 übergehen. Bei 520 kann das Verfahren 500 beinhalten, Zahnradsynchronisiervorrichtungen (z. B. 470 aus 4) den Befehl zu geben, in zwei Zahnräder (z. B. das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad) an den zwei Vorgelegen (z. B. 440 und 442) einzugreifen. Gleichzeitig Synchronisiervorrichtungen den Befehl zu geben, bei 520 in zwei Zahnräder einzugreifen, kann beinhalten, dass die Steuerung auswählt, welche der Synchros oder Synchronisiervorrichtungen verwendet werden sollen, um in das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad einzugreifen. Zum Beispiel kann die Steuerung Informationen über eine Fahrzeugneigung über einen Beschleunigungsmesser (z. B. 20) oder Neigungsmesser (z. B. 21) empfangen und ein zweckmäßigen erste Zahnrad und ein zweckmäßigen zweites Zahnrad können angegeben sein, wobei das zweckmäßige erste Zahnrad und das zweckmäßige zweite Zahnrad von einem Straßengefälle abhängig sein können. Wenn ein zweckmäßigen erstes Zahnrad und zweites Zahnrad angegeben sind, kann die Steuerung somit auswählen, welche Synchronisiervorrichtungen verwendet werden sollen, um das ausgewählte erste Zahnrad und zweite Zahnrad in Eingriff zu bringen. Es versteht sich, dass sich in dieser Beschreibung das erste Zahnrad auf ein beliebiges Zahnrad beziehen kann, das an dem ersten Vorgelege positioniert ist, wobei sich das zweite Zahnrad auf ein beliebiges Zahnrad beziehen kann, das an dem zweiten Vorgelege positioniert ist. Es versteht sich ferner, dass ein beliebiges der an dem ersten Vorgelege positionierten Zahnräder in Eingriff gebracht werden kann und ein beliebiges der an dem zweiten Vorgelege positionierten Zahnräder in Eingriff gebracht werden kann, wobei das Bestimmen, welche Zahnräder an dem ersten Vorgelege und dem zweiten Vorgelege in Eingriff gebracht werden sollen, von einem Straßengefälle abhängig sein können. Als ein Beispiel kann auf Grundlage eines angegebenen Straßengefälles für eine Straße mit einem ersten Gefälle das erste Zahnrad das sechste Zahnrad (z. B. 430) umfassen und das zweite Zahnrad das vierte Zahnrad (z. B. 426) umfassen. Während einer Bedingung eines anderen Straßengefälles kann ein anderes erstes Zahnrad, wie etwa das erste Zahnrad, und ein zweites Zahnrad, wie etwa das dritte Zahnrad, als Reaktion auf das andere Straßengefälle (z. B. ein zweites Straßengefälle) in Eingriff gebracht werden. Ferner kann es sich bei Bedingungen ohne Zahnradabnutzung bei dem ersten und zweiten Zahnrad um eine erste Gruppe von Zahnrädern handeln und kann es sich bei Bedingungen mit Zahnradabnutzung bei dem ersten und zweiten Zahnrad um eine zweite Gruppe von Zahnrädern handeln. Derartige Beispiele sollen veranschaulichend sein und nicht einschränkend sein. Durch Auswählen, welches Zahnrad an dem ersten Vorgelege in Eingriff gebracht werden soll und welches Zahnrad an dem zweiten Vorgelege in Eingriff gebracht werden soll, in Abhängigkeit von dem Straßengefälle, kann der Zahnradverschleiß in Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Vorgelege reduziert werden. Es versteht sich ferner, dass die Steuerung als Reaktion auf die Auswahl, welches Zahnrad an dem ersten Vorgelege in Eingriff gebracht werden soll und welches Zahnrad an dem zweiten Vorgelege in Eingriff gebracht werden soll, der zweckmäßigen Schaltgabel befehlen kann, die zweckmäßigen Synchronisiervorrichtungen zu dem ausgewählten ersten Zahnrad und zweiten Zahnrad zu bewegen. Auf solche Weise kann die Steuerung bei 520 den zweckmäßigen Synchronisiervorrichtungen befehlen, zwei Zahnräder an den zwei Vorgelegen in Eingriff zu bringen. Darüber hinaus kann das Verfahren 500 bei 525 das Öffnen einer ersten Kupplung (z. B. 126), die an das erste Zahnrad gekoppelt ist, bevor das erste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Öffnen einer zweiten Kupplung (z. B. 127), die an das zweite Zahnrad gekoppelt ist, bevor das zweite Zahnrad in Eingriff gebracht wird, beinhalten. Auf diese Weise können die Vorgelege während des Ineingriffbringes der Zahnräder von der Motorkurbelwelle gelöst werden, um eine Motorbewegung zu verhindern, falls die Synchronisiervorrichtungen nicht vollständig mit den in Eingriff zu bringenden Zahnrädern in Eingriff gebracht werden.
Es wird zu 525 übergegangen, wobei das Verfahren 500 das Angeben beinhaltet, ob die Synchronisiervorrichtung in Eingriff gebracht sind. Zum Beispiel können Positionssensoren (z. B. die Getriebebereichssensoren 377) an jeder der Synchronisiervorrichtungen dazu verwendet werden, anzugeben, ob die Synchronisiervorrichtungen mit dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad in Eingriff gebracht sind. Als Reaktion auf eine Angabe, dass eine oder beide der Synchronisiervorrichtungen nicht in Eingriff gebracht sind, kann das Verfahren 500 zu 530 übergehen und das Drehen einer Getriebeausgangswelle (z. B. 462) über eine elektrische Maschine (z. B. 120) beinhalten. Konkreter können bei dem Versuch, die Synchronisiervorrichtungen in Eingriff zu bringen, unter bestimmten Bedingungen Synchronisierungszähne aneinander ausgerichtet sein, was somit zu einer Blockierung der Synchros führen kann. Somit kann die elektrische Maschine bei 530 verwendet werden, um das Problem der Blockierung der Synchros über das Anlegen einer Drehung an die Getriebeausgangswelle zu lösen, womit der blockierte Zustand aufgehoben wird. Als Reaktion auf das Drehen der Getriebeausgangswelle über die elektrische Maschine können die Positionssensoren an den Synchronisiervorrichtungen dazu verwendet werden, anzugeben, wenn die Synchronisiervorrichtung in Eingriff gebracht sind, wie vorstehend erörtert. Darüber hinaus kann die Drehung der elektrischen Maschine bei 530 das Kommunizieren einer Anforderung, die elektrische Maschine zu drehen, von einer Getriebesteuerung (z. B. 354) an eine Steuerung der elektrischen Maschine (z. B. 352) umfassen. Die elektrische Maschine kann in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gedreht werden.
Somit versteht es sich, dass das Verfahren 500 das Geben des Befehls, dass das erste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Geben eines Befehls, dass das zweite Zahnrad in Eingriff gebracht wird, als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, beinhalten kann, wobei die Ausgangswelle des Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen, und ferner das Drehen der elektrischen Maschine, die an die Ausgangswelle des Getriebes gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad nicht in Eingriff gebracht ist, beinhalten kann.
Als Reaktion auf eine Angabe, dass die Synchronisiervorrichtungen bei 525 in Eingriff gebracht sind, kann das Verfahren 500 zu 535 übergehen. Bei 535 kann das Verfahren 500 das Angeben beinhalten, dass sich das Fahrzeug in der Parkstellung befindet. Zum Beispiel kann eine Angabe, dass sich das Fahrzeug in der Parkstellung befindet, an die Fahrzeugsteuerung kommuniziert werden und ferner an den Fahrzeugführer kommuniziert werden, zum Beispiel über eine hörbare Angabe oder über eine Angabe auf dem Anzeigesystem auf dem Fahrzeugarmaturenbrett.
Es wird zu 540 übergegangen, wobei das Verfahren 500 das Angeben beinhaltet, ob eine Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, angefordert wird. Als ein Beispiel kann eine Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, beinhalten, dass der Fahrzeugführer eine Schaltwählvorrichtung auf eine andere als die Parkposition einstellt. Als Reaktion darauf, dass angefordert wird, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, kann das Verfahren 500 zu 545 übergehen und das Angeben beinhalten, ob das Fahrzeug an einem Berg oder Gefälle geparkt ist, der bzw. das über einem Gefälleschwellenwert liegt. Der Gefälleschwellenwert kann ein Gefälle umfassen, wobei eine übliche Synchro und Schaltgabel womöglich nicht die gewünschte Kraft aufweisen, um die Synchro entweder von dem ersten oder dem zweiten Zahnrad oder beiden zu lösen. Wie vorstehend beschrieben, kann das Straßengefälle über einen Beschleunigungsmesser oder einen Neigungsmesser angegeben werden. Somit kann das Verfahren 500 zu 555 übergehen, falls bei 545 angegeben wird, dass das Fahrzeug nicht an einem Gefälle geparkt ist, das größer ist als der Gefälleschwellenwert.
Bei 555 kann das Verfahren 500 das Geben eines Befehls beinhalten, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad als Reaktion auf die Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, außer Eingriff gebracht wird. Mit anderen Worten kann das Verfahren 500 bei 555 das Geben des Befehls beinhalten, dass die Synchronisiervorrichtungen zumindest ein Zahnrad an den zwei Vorgelegen außer Eingriff bringen. Das Geben eines Befehls, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad außer Eingriff gebracht wird, kann beinhalten, dass die Steuerung den Befehl gibt, dass die mit dem ersten Zahnrad oder dem zweiten Zahnrad in Eingriff gebrachten Synchronisiervorrichtungen von dem ersten Zahnrad oder zweiten Zahnrad gelöst werden. Zum Beispiel können die den in Eingriff gebrachten Synchronisiervorrichtungen zugeordneten Schaltgabeln über die Steuerung dahingehend gesteuert werden, die mit dem ersten Zahnrad oder zweite Zahnrad in Eingriff gebrachten Synchronisiervorrichtungen in eine gelöste Position zu bewegen.
Alternativ kann das Verfahren 500 zurück bei 545 als Reaktion auf eine Angabe, dass das Fahrzeug an einem Gefälle geparkt ist, das größer ist als der Gefälleschwellenwert, zu 550 übergehen und das Drehen der Getriebeausgangswelle über die elektrische Maschine beinhalten. Die elektrische Maschine kann sich in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen. Somit kann das Verfahren 500 das Drehen der elektrischen Maschine als Reaktion darauf beinhalten, dass das Straßengefälle oder die Steigung größer als der Gefälleschwellenwert ist, um das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad zu entlasten. Durch das Drehen der elektrischen Maschine, um die Getriebeausgangswelle zu drehen, kann die Kraft zum Bewegen der zweckmäßigen Synchronisiervorrichtungen über die zweckmäßigen Schaltgabeln reduziert werden, womit ermöglicht wird, dass mit dem ersten Zahnrad oder zweiten Zahnrad in Eingriff gebrachten Synchronisiervorrichtungen in eine gelöste Position bewegt werden.
Wie erörtert, kann das Verfahren 500 bei 555 das Geben eines Befehls beinhalten, dass die Synchronisiervorrichtungen zumindest ein Zahnrad an den zwei Vorgelegen außer Eingriff bringen. Es wird zu 560 übergegangen, wobei das Verfahren 500 das Angeben beinhaltet, ob die Synchro oder Synchronisiervorrichtungen gelöst sind. Wie vorstehend erörtert, können Positionssensoren an jeder der Vielzahl von Synchronisiervorrichtungen mit der Steuerung kommunizieren, um eine Angabe bereitzustellen, ob die Synchronisiervorrichtungen gelöst sind. Als Reaktion auf eine Angabe, dass die eine oder mehreren Synchronisiervorrichtungen nicht gelöst sind, kann das Verfahren 500 zu 565 übergehen. Bei 565 kann das Verfahren 500 das Drehen der elektrischen Maschine zum Koppeln an das Getriebe als Reaktion darauf beinhalten, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad nicht außer Eingriff gebracht ist, nachdem der Befehl gegeben wurde, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad außer Eingriff gebracht wird. Durch das Drehen der elektrischen Maschine, die somit die an das Getriebe gekoppelte Ausgangswelle drehen kann, können die in Eingriff gebrachte Synchro oder Synchronisiervorrichtungen zum Lösen freigemacht werden. Dementsprechend kann das Verfahren 500 als Reaktion auf das Drehen der Getriebeausgangswelle über die elektrische Maschine bei 565 zu 555 zurückkehren und erneut das Geben des Befehls beinhalten, dass die Synchronisiervorrichtungen zumindest ein Zahnrad an den zwei Vorgelegen außer Eingriff bringen, wie vorstehend erörtert.
Zurück bei 560 kann das Verfahren 500 als Reaktion auf eine Angabe, dass die Synchronisiervorrichtungen gelöst sind, zu 570 übergehen und das Angeben des Fahrzeuggetriebezustands beinhalten. Zum Beispiel kann abhängig davon, welche Synchro gelöst wurde, das noch in Eingriff stehende entweder erste Zahnrad oder zweite Zahnrad den Getriebeausgang steuern. Dementsprechend kann der Getriebeverzahnungszustand an die Fahrzeugsteuerung kommuniziert werden und zum Beispiel ferner über ein Anzeigesystem auf dem Fahrzeugarmaturenbrett angegeben werden.
Das Verfahren 500 kann zum Beispiel durch ein System ermöglicht werden, umfassend: einen Motor, ein Doppelkupplungsgetriebe, das keine Parksperrenklinke beinhaltet, eine elektrische Maschine, die an das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt ist, und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher beinhaltet, um eine Drehung einer elektrischen Maschine als Reaktion auf eine Angabe anzufordern, dass ein erstes Zahnrad oder ein zweites Zahnrad nicht in Eingriff gebracht ist, nachdem dem Doppelkupplungsgetriebe befohlen worden ist, einen Parkzustand einzunehmen. In einem solchen System kann eine Ausgangswelle des Getriebes davon abgehalten werden, sich zu drehen, wenn sich die Doppelkupplung in dem Parkzustand befindet. Das System kann ferner Synchronisiervorrichtungen für das erste und zweite Zahnrad umfassen. Das System kann ferner Sensoren (z. B. Positionssensoren) zum Bestimmen von Betriebszuständen der Synchronisiervorrichtungen umfassen. Noch ferner kann das System zusätzliche Anweisungen zum Feststellen beinhalten, ob das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad als Reaktion auf eine Ausgabe der Sensoren in Eingriff gebracht sind.
Somit stellt das Verfahren aus 5 ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, umfassend: als Reaktion auf einen ersten Zustand, das Ineingriffbringen eines ersten Zahnrads und Ineingriffbringen eines zweiten Zahnrads eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, wobei ein Ausgang eines Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen, und wobei das erste Zahnrad an ein erstes Vorgelege gekoppelt ist, wobei das zweite Zahnrad an ein zweites Vorgelege gekoppelt ist; und als Reaktion auf einen zweiten Zustand das Ineingriffbringen eines dritten Zahnrads und das Ineingriffbringen eines vierten Zahnrads eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, wobei ein Ausgang eines Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen, und wobei das dritte Zahnrad an ein erstes Vorgelege gekoppelt ist, wobei das vierte Zahnrad an ein zweites Vorgelege gekoppelt ist. In einem Beispiel sind der erste und der zweite Zustand, ein erstes und ein zweites Straßengefälle. In einem anderen Beispiel sind der erste und der zweite Zustand, ein erster und ein zweiter Fahrzeugzustand (z. B. eine Angabe über beeinträchtigte Zahnräder oder keine Angabe über beeinträchtigte Zahnräder).
In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner das Öffnen einer ersten Kupplung, die an das erste Zahnrad gekoppelt ist, bevor das erste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Öffnen einer zweiten Kupplung, die an das zweite Zahnrad gekoppelt ist, bevor das zweite Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Offenhalten der ersten und zweiten Kupplung, während das erste und zweite Zahnrad in Eingriff gebracht sind. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel, und es beinhaltet ferner, das Nichtineingriffbringen des ersten und zweiten Zahnrads, es sei denn, die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt unter einer Schwellengeschwindigkeit. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jede von dem ersten und dem zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, das Geben eines Befehls, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad als Reaktion auf eine Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, außer Eingriff gebracht wird. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel und umfasst ferner das Drehen einer mit dem Getriebe gekoppelten elektrischen Maschine als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad nicht außer Eingriff gebracht ist, nachdem der Befehl gegeben wurde, das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad außer Eingriff zu bringen. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel und umfasst ferner das Drehen einer elektrischen Maschine als Reaktion darauf, dass ein Straßengefälle größer als der Schwellenwert ist, um das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad zu entlasten. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Straßengefälle über einen Beschleunigungsmesser oder einen Neigungsmesser angegeben wird.
Das Verfahren aus 5 stellt außerdem ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, umfassend: das gleichzeitige Geben des Befehls, dass ein erstes Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Geben eines Befehls, dass ein zweites Zahnrad in Eingriff gebracht wird, wobei das erste Zahnrad an ein erstes Vorgelege gekoppelt ist, wobei das zweite Zahnrad an ein zweites Vorgelege gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, wobei eine Ausgangswelle eines Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen; und das Drehen einer elektrischen Maschine, die an die Ausgangswelle des Getriebes gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad nicht in Eingriff gebracht ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner das Öffnen einer ersten Kupplung, die an das erste Zahnrad gekoppelt ist, bevor das erste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Öffnen einer zweiten Kupplung, die an das zweite Zahnrad gekoppelt ist, bevor das zweite Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Offenhalten der ersten und zweiten Kupplung, während das erste und zweite Zahnrad in Eingriff gebracht sind. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel, und es beinhaltet ferner, das Nichtineingriffbringen des ersten und zweiten Zahnrads, es sei denn, die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt unter einer Schwellengeschwindigkeit. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jede von dem ersten und dem zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, das Geben eines Befehls, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad als Reaktion auf eine Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, außer Eingriff gebracht wird.
In einigen Beispielen beinhaltet ein viertes Beispiel des Verfahrens optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel und umfasst ferner das Drehen einer mit dem Getriebe gekoppelten elektrischen Maschine als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad nicht außer Eingriff gebracht ist, nachdem der Befehl gegeben wurde, das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad außer Eingriff zu bringen. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel und umfasst ferner das Drehen einer elektrischen Maschine als Reaktion darauf, dass ein Straßengefälle größer als der Schwellenwert ist, um das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad zu entlasten. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel und umfasst ferner das Kommunizieren einer Anforderung, die elektrische Maschine zu drehen, von einer Getriebesteuerung an eine Steuerung der elektrischen Maschine. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel und umfasst ferner, als Reaktion auf eine Position einer Zahnradsynchronisiervorrichtung, das Bereitstellen einer Angabe, dass das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad nicht in Eingriff gebracht ist.
Das Verfahren aus 5 stellt außerdem ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, umfassend das gleichzeitige Geben des Befehls, dass ein erstes Zahnrad in Eingriff gebracht wird, und das Geben eines Befehls, dass ein zweites Zahnrad in Eingriff gebracht wird, wobei das erste Zahnrad an ein erstes Vorgelege gekoppelt ist, wobei das zweite Zahnrad an ein zweites Vorgelege gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, einen Fahrzeugparkzustand hervorzurufen, wobei eine Ausgangswelle eines Getriebes davon abgehalten wird, sich zu drehen; das Drehen einer elektrischen Maschine, die an die Ausgangswelle des Getriebes gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad nicht in Eingriff gebracht ist; das Geben eines Befehls, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad als Reaktion auf die Anforderung, den Fahrzeugparkzustand zu beenden, außer Eingriff gebracht wird; und das Drehen der elektrischen Maschine, die an die Ausgangswelle des Getriebes gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Angabe, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad nicht außer Eingriff gebracht ist, nachdem der Befehl gegeben wurde, dass das erste Zahnrad oder zweite Zahnrad außer Eingriff gebracht wird.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine beispielhafte Zeitachse 600 zum Vornehmen des Hervorrufens und Beendens eines Fahrzeuggetriebeparkzustands gemäß dem hier beschriebenen Verfahren 500 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. Die Zeitachse 600 beinhaltet den Verlauf 605, der angibt, ob ein Fahrzeugparkzustand angefordert ist (aktiv) oder nicht (z. B. Strich über dem Wort aktiv, aktiv mit Strich), wobei der Parkzustand über einen Fahrzeugführer (hier auch als Fahrer bezeichnet) angefordert werden kann. Die Zeitachse 600 beinhaltet ferner den Verlauf 610, der im Zeitablauf angibt, ob sich eine elektrische Maschine (z. B. 120) dreht oder nicht (dreht mit Strich). Die Zeitachse 600 beinhaltet ferner den Verlauf 615, der im Zeitablauf ein Straßengefälle angibt, auf dem das Fahrzeug fährt oder geparkt ist. Eine solche Angabe des Straßengefälles kann einer Fahrzeugsteuerung zum Beispiel über einen Beschleunigungsmesser oder Neigungsmesser kommuniziert werden. Die Zeitachse 600 beinhaltet ferner den Verlauf 620, der im Zeitablauf angibt, ob eine erste Synchro in mit einem ersten Zahnrad in Eingriff gebracht ist oder nicht (Eingriff mit Strich), und den Verlauf 625, der angibt, ob eine zweite Synchro mit einem zweiten Zahnrad in Eingriff gebracht ist oder nicht (Eingriff mit Strich). Darüber hinaus beinhaltet die Zeitachse 600 ferner den Verlauf 630, der im Zeitablauf angibt, ob sich ein Getriebezustand in der Parkstellung befindet oder nicht (Parken mit Strich).
Zu Zeitpunkt T0 wird keine Parkanforderung durch den Fahrzeugführer angegeben, was durch den Verlauf 605 veranschaulicht ist. Die elektrische Maschine dreht sich nicht, was durch den Verlauf 610 veranschaulicht ist. Das Straßengefälle ist nicht wesentlich nach oben oder unten geneigt, was durch den Verlauf 615 angegeben ist. Darüber hinaus ist eine erste Synchro nicht mit einem ersten Zahnrad in Eingriff gebracht, was durch den Verlauf 620 veranschaulicht ist, und eine zweite Synchro ist nicht mit einem zweiten Zahnrad in Eingriff gebracht, was durch den Verlauf 625 angegeben ist. Wie vorstehend in Bezug auf das bei 5 dargestellte Verfahren 500 erörtert, kann ein erstes Zahnrad mit einem ersten Vorgelege in Eingriff gebracht sein (z. B. mit dem Vorgelege gesperrt sein, sodass sich das Zahnrad mit der gleichen Drehzahl dreht wie das Vorgelege), während ein zweites Zahnrad mit einem zweiten Vorgelege in Eingriff gebracht sein kann. Da die erste Synchro und die zweite Synchro nicht in Eingriff gebracht sind, befindet sich der Getriebezustand in einem anderen Zustand als dem Parkzustand, was durch den Verlauf 630 veranschaulicht ist.
Zum Zeitpunkt T1 wird ein Parkzustand angefordert. Dementsprechend wird der ersten Synchro durch die Steuerung der Befehl gegeben, das erste Zahnrad in Eingriff zu bringen, und der zweiten Synchro durch die Steuerung der Befehl gegeben, das zweite Zahnrad in Eingriff zu bringen. Wie vorstehend erörtert, kann die Wahl, welches Zahnrad das erste Zahnrad darstellt und welches Zahnrad das zweite Zahnrad darstellt, durch die Fahrzeugsteuerung in Abhängigkeit von dem Straßengefälle oder einer anderen Fahrzeugbetriebsbedingung, wie etwa einem Zustand der Zahnradabnutzung, bestimmt werden. Das erste Zahnrad kann aus beliebigen der Zahnräder an dem ersten Vorgelege ausgewählt sein, und das zweite Zahnrad kann aus beliebigen der Zahnräder an dem zweiten Vorgelege ausgewählt sein. Durch Ineingriffbringen von sowohl dem ersten Zahnrad als auch dem zweiten Zahnrad über die erste und zweite Synchronisiervorrichtung wird ein Parkzustand des Fahrzeuggetriebes hervorgerufen, was durch den Verlauf 630 angegeben ist. Insbesondere kann durch das Ineingriffbringen von sowohl der ersten Synchro mit dem ersten Zahnrad als auch der zweiten Synchro mit dem zweiten Zahnrad eine Ausgangswelle (z. B. 462) des Getriebes gesperrt werden, womit das Fahrzeug in den Parkzustand versetzt wird. Darüber hinaus versteht es sich, dass das Ineingriffbringen der Synchronisiervorrichtung beinhalten kann, dass die Steuerung den Synchronisiervorrichtungen den Befehl gibt, sich wie vorstehend erörtert über Schaltgabeln, die den Synchronisiervorrichtungen zugeordnet sind, zu den erwünschten Zahnrädern zu bewegen.
Zwischen Zeitpunkt T1 und T2 wird das Fahrzeug in dem Parkzustand gehalten. Zum Zeitpunkt T2 wird eine Anforderung zum Beenden des Parkzustands eingeleitet. Eine solche Anforderung kann zum Beispiel beinhalten, dass ein Schalthebel aus der Parkposition in eine andere Position bewegt wird. Als Reaktion auf die Anforderung, den Parkzustand zu beenden, kann der ersten Synchro und der zweiten Synchro der Befehl gegeben werden, sich von dem ersten Zahnrad bzw. zweiten Zahnrad zu lösen. Wie erörtert kann eine solche Handlung über Kommunikation zwischen der Steuerung und den Schaltgabeln, die den Synchronisiervorrichtungen zugeordnet sind, eingeleitet werden.
Zu Zeitpunkt T2 wird jedoch angegeben, dass als Reaktion auf den Befehl zum Lösen sowohl der ersten als auch der zweiten Synchro nur die zweite Synchro gelöst worden ist. Dementsprechend wird der elektrischen Maschine zum Zeitpunkt T3 weiterhin ein Befehl erteilt, wodurch die Drehung der elektrischen Maschine die Getriebeausgangswelle drehen kann. Durch das Drehen der Getriebeausgangswelle kann die erste Synchro zum Lösen von dem ersten Zahnrad freigemacht werden. Während die elektrische Maschine zwischen Zeitpunkt T3 und T4 aktiviert ist, wird dementsprechend angegeben, dass sich die erste Synchro von dem ersten Zahnrad löst, und demnach wird angegeben, dass der Getriebezustand den Parkzustand verlässt.
Das Fahrzeug kann für eine Dauer zwischen Zeitpunkt T4 und T5 gefahren werden. Zu Zeitpunkt T5 wird eine weitere Anforderung zum Hervorrufen eines geparkten Zustands eingeleitet, was durch den Verlauf 605 angegeben ist. Darüber hinaus wird angegeben, dass sich das Fahrzeug auf einem Straßengefälle befindet, das wesentlich steiler ist als zwischen Zeitpunkt T0 und T4. Es versteht sich, dass das zu Zeitpunkt T5 angegebene Straßengefälle größer ist als ein Schwellengefälle.
Als Reaktion auf die Anforderung zum Hervorrufen des geparkten Zustands zu Zeitpunkt T5 können ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad zum Ineingriffbringen ausgewählt werden, wobei wie vorstehend erörtert die Kombination aus dem ersten und zweiten Zahnrad in Abhängigkeit von dem Straßengefälle ausgewählt werden kann. Zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuerung Informationen empfangen, die zu dem aktuellen Straßengefälle gehören, und als Reaktion auf die Anforderung zum Hervorrufen des geparkten Zustands können das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad ausgewählt werden, um Verschleiß an den Zahnrädern zu minimieren. Somit versteht es sich, dass ein beliebiges der Zahnräder an dem ersten Vorgelege als erstes Zahnrad ausgewählt werden kann und ein beliebiges der Zahnräder an dem zweiten Vorgelege als zweites Zahnrad ausgewählt werden kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass sich die Auswahl der Zahnräder zu Zeitpunkt T5 zum Beispiel von der Auswahl der Zahnräder zu Zeitpunkt T1 unterscheiden kann, da sich das Straßengefälle zwischen den zwei Zeitpunkten unterscheidet.
Als Reaktion darauf, dass das erste und zweite Zahnrad ausgewählt werden, können zweckmäßige erste und zweite Synchronisiervorrichtungen ausgewählt werden, die mit dem ersten und zweiten Zahnrad in Eingriff gebracht werden. Den Synchronisiervorrichtungen kann über die Steuerung der Befehl gegeben werden, das erste und zweite Zahnrad in Eingriff zu bringen, was beinhalten kann, dass den Schaltgabeln, die den ausgewählten Synchronisiervorrichtungen zugeordnet sind, befohlen wird, die ausgewählten Synchronisiervorrichtungen zum Ineingriffbringen mit dem ersten und zweiten Zahnrad zu bewegen. Dementsprechend wird zu Zeitpunkt T5 angegeben, dass sowohl die erste als auch die zweite Synchro in Eingriff gebracht sind, wobei eine Angabe der Ineingriffnahme von jeder der ersten und zweiten Synchronisiervorrichtung durch Positionssensoren, die der ersten und zweiten Synchronisiervorrichtung zugeordnet sind, an die Fahrzeugsteuerung kommuniziert werden kann. Da angegeben wird, dass sowohl die erste als auch die zweite Synchronisiervorrichtung in Eingriff gebracht sind, wird ferner angegeben, dass ein Parkzustand des Fahrzeuggetriebes hervorgerufen worden ist, was durch den Verlauf 630 veranschaulicht ist.
Das Fahrzeuggetriebe bleibt zwischen Zeitpunkt T5 und T6 in dem Parkzustand. Zu Zeitpunkt T6 wird erneut eine Anforderung zum Beenden des Parkzustands angegeben. Da die Anforderung zum Beenden des Parkzustands erfolgt, während das Fahrzeug auf einem Straßengefälle über dem Gefälleschwellenwert geparkt ist, kann die elektrische Maschine aktiviert werden, um die erste Synchro und zweite Synchro freizumachen, sodass die erste und zweite Synchronisiervorrichtung ohne Weiteres gelöst werden können. Mit anderen Worten kann eine Kraft zum Lösen der ersten und zweiten Synchronisiervorrichtung durch Aktivieren der elektrischen Maschine reduziert werden, wobei das Aktivieren der elektrischen Maschine das Drehen der elektrischen Maschine beinhaltet, wodurch die Getriebeausgangswelle (z. B. 462) gedreht wird. Durch das Aktivieren der elektrischen Maschine werden sowohl die erste Synchro als auch die zweite Synchro ohne Weiteres gelöst.
Das Verfahren 500 laut der vorstehenden Darstellung betrifft das Hervorrufen und Beenden eines Parkzustands, wobei der Parkzustand darüber erreicht werden kann, dass zwei Zahnräder an separaten Vorgelegen gleichzeitig in Eingriff gebracht werden, sodass verhindert wird, dass sich eine Getriebeausgangswelle dreht. Ein solches Verfahren kann dazu verwendet werden, ohne die Verwendung einer Parksperrenklinke, wie etwa einer Parksperrenklinke (z. B. 463) und einem zugehörigen Parkzahnrad (z. B. 460), die bei 4 dargestellt sind, einen Parkzustand zu erreichen.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Verfahren zum Hervorrufen und Beenden eines Parkzustands über die Verwendung eine Parksperrenklinke gezeigt. Konkreter kann das Verfahren 700 ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren umfassen, das Folgendes beinhaltet: das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, einen geparkten Zustand eines Fahrzeugs hervorzurufen, und das Lösen der Parksperrenklinke über das Drehen eines Motors über einen integrierten Anlasser/Generator als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die dem Doppelkupplungsgetriebe nachgelagert positioniert ist. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren 700 das Lösen der Parksperrenklinke über das Aktivieren einer elektrischen Pumpe als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die dem Doppelkupplungsgetriebe nachgelagert positioniert ist, beinhalten. Durch Antreiben des Fahrzeugs lediglich über die Leistung der elektrischen Maschine kann Kraftstoff, der dem Motor zugeführt wird, eingespart werden.
Das Verfahren 700 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1A-4 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 700 kann durch eine Steuerung, wie etwa die Getriebesteuerung 354 in 3, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 700 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch die verschiedenen hier beschriebenen Steuerungen auf Grundlage von auf einem Speicher der entsprechenden Steuerungen gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann gemäß den nachstehend dargestellten Verfahren mit anderen hier beschriebenen Steuerungen kommunizieren, um Aktoren der Kraftübertragungsanordnung zu verwenden, wie etwa eine elektrische Pumpe (z. B. 412), ein Parksperrenklinkenventil (z. B. 461), eine elektrische Maschine (z. B. 120), einen ISG (z. B. 142), Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (z. B. 266) usw.
Das Verfahren 700 beginnt bei 705 und kann das Angeben beinhalten, ob ein Fahrzeugparkmodus angefordert wird. Zum Beispiel kann der Umstand, dass ein Fahrzeugparkmodus angefordert wird, beinhalten, dass ein Fahrzeugführer einen Parkmodus von einem Schalthebel in dem Fahrzeug auswählt. Es wird zu 710 übergegangen, wobei das Verfahren 700 das Angeben beinhaltet, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Schwellengeschwindigkeit liegt. In einigen Beispielen kann es sich bei der Schwellengeschwindigkeit um die gleiche Schwellengeschwindigkeit handeln wie vorstehend in Bezug auf das Verfahren 500 angegeben (z. B. 2,5 Meilen pro Stunde). In anderen Beispielen kann sich die Schwellengeschwindigkeit jedoch von der vorstehend bei 5 angegebenen unterscheiden. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit bei 710 nicht unter der Schwellengeschwindigkeit liegt, kann das Verfahren 700 zu 715 übergehen und das Angeben beinhalten, dass die Parkfunktion bei Fahrzeuggeschwindigkeiten über der Schwellengeschwindigkeit nicht eingerückt werden kann. Eine solche Angabe kann einem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine hörbare Angabe und/oder visuell über ein Anzeigesystem auf dem Fahrzeugarmaturenbrett kommuniziert werden. Darüber hinaus kann eine solche Angabe an die Fahrzeugsteuerung kommuniziert werden. Das Verfahren 700 kehrt nach dem Bereitstellen der Angabe zu 710 zurück.
Das Verfahren 700 kann als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugparkmodus bei 705 angefordert wird, und ferner als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei 710 unter der Schwellengeschwindigkeit liegt, zu 720 übergehen. Bei 720 kann das Verfahren 700 Ineingriffbringen der Parksperrenklinke (z. B. 463) mit dem Parkzahnrad (z. B. 460) zum Beispiel über eine Feder (z. B. 464) beinhalten. In einigen Beispielen kann das Verfahren 700 bei 720 ferner als Reaktion darauf, dass der Motor aktiviert wird, und ferner als Reaktion auf eine Anforderung von dem Fahrzeugführer oder der Fahrzeugsteuerung, den Motor anzuhalten, das Anhalten des Fahrzeugmotors beinhalten.
Somit kann die Parksperrenklinke im Parkmodus in das Parkzahnrad eingreifen, wodurch verhindert wird, dass sich die Getriebeausgangswelle (z. B. 462) dreht. Es wird zu 725 übergegangen, wobei das Verfahren 700 das Angeben beinhalten kann, ob ein Beenden des Fahrzeugparkmodus angefordert wird. Als ein Beispiel kann eine Anforderung, den Parkmodus zu beenden, beinhalten, dass der Fahrzeugführer an einer Schaltwählvorrichtung einen anderen Getriebezustand als den Parkzustand auswählt. Als Reaktion darauf, dass ein Beenden des Parkmodus angefordert wird, kann das Verfahren 700 zu 730 übergehen und das Angeben beinhalten, ob eine elektrische Getriebepumpe (z. B. 412) in dem Fahrzeugsystem vorhanden ist. Falls angegeben wird, dass eine elektrische Getriebepumpe vorhanden ist, kann das Verfahren 700 zu 735 übergehen und das Angeben beinhalten, ob ein rein elektrischer Fahrmodus aktiv ist. Zum Beispiel kann der rein elektrische Modus einen Modus beinhalten, bei dem das Fahrzeug nur über eine elektrische Maschine (z. B. 120 aus 1A), die dem Doppelkupplungsgetriebe nachgelagert angeordnet ist, angetrieben wird. Falls bei 735 angegeben wird, dass der rein elektrische Fahrmodus aktiv ist, kann das Verfahren 700 zu 740 übergehen.
Bei 740 kann das Verfahren 700 das Drehen der elektrischen Getriebepumpe beinhalten, während der Motor angehalten oder deaktiviert gehalten wird. Zum Beispiel kann der elektrischen Pumpe über eine bordeigene Energiequelle (z. B. 132) Leistung zugeführt werden. Wie bei 4 angegeben, kann die elektrische Pumpe Hydraulikfluid aus einer Ölwanne (z. B. 411) aufnehmen. Somit kann das Verfahren 700 im Anschluss an das Aktivieren der elektrischen Getriebepumpe bei 740 zu 745 übergehen und das Geben eines Befehls beinhalten, dass die Parksperrenklinke hydraulisch freigegeben wird. Ein solcher Vorgang kann zum Beispiel beinhalten, dass der Befehl gegeben wird, dass sich das Parksperrenklinkenventil 461 öffnet. Als Reaktion auf das Zusammendrücken der Feder kann die Parksperrenklinke von dem Parkzahnrad gelöst werden. Somit kann das Verfahren 700 im Anschluss an das Aktivieren der elektrischen Pumpe und ferner im Anschluss an das Koppeln der elektrischen Pumpe an die Feder (z. B. 464) zu 750 übergehen und das Angeben beinhalten, ob die Parksperrenklinke freigegeben ist. Zum Beispiel kann ein Klinkenpositionssensor (z. B. 468) dazu ausgelegt sein, eine Position der Parksperrenklinke an die Steuerung zu kommunizieren. Alternativ kann ein geringes Drehmoment über die elektrische Maschine (z. B. 120) an die Getriebeausgangswelle (z. B. 462) angelegt werden, während die erste und zweite Kupplung (z. B. 126 und 127) offen sind, falls sich die Getriebeausgangswelle dreht, kann bestimmt werden, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist.
Falls bei 750 angegeben wird, dass die Parksperrenklinke nicht freigegeben ist, kann das Verfahren 700 zu 760 übergehen. Bei 760 kann das Verfahren 700 das Starten des Motors beinhalten, um die Parksperrenklinke über hydraulischen Druck freizugeben, der durch den Motor bereitgestellt wird. Konkreter kann eine mechanische Pumpe (z. B. 467) an den Motor gekoppelt und dazu ausgelegt sein, der Parksperrenklinke hydraulischen Druck zuzuführen. Somit kann das Verfahren 700 bei 760 das Drehen der mechanischen Pumpe über den Motor beinhalten und ferner nach der Angabe, dass die Parksperrenklinke nicht über die Verwendung der elektrischen Pumpe freigegeben wurde, das Freigeben der Parksperrenklinke beinhalten. Bei 760 versteht es sich, dass das Starten des Motors das Bereitstellen von Kraftstoff und Zündfunken an die Motorzylinder beinhalten kann. Während dies nicht konkret veranschaulicht ist, versteht es sich ferner, dass das Verfahren 700 bei 760 als Reaktion auf die Angabe, dass die Parksperrenklinke nicht über die elektrische Pumpe freigegeben wurde, das Deaktivieren der elektrischen Pumpe beinhalten kann. Während dies nicht konkret veranschaulicht ist, kann das Betreiben der mechanischen Pumpe, um die Parksperrenklinke freizugeben, darüber hinaus das Geben des Befehls beinhalten, dass ein Parksperrenklinkenventil geöffnet wird, um der Feder, die der Parksperrenklinke zugeordnet ist, Hydraulikfluid zuzuführen, wie vorstehend erörtert.
Bei 755 kann das Verfahren 700 das Angeben beinhalten, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist. Eine solche Angabe kann an die Steuerung kommuniziert werden und zum Beispiel ferner über ein Anzeigesystem auf dem Fahrzeugarmaturenbrett an den Fahrzeugführer kommuniziert werden. Während dies nicht konkret angegeben ist, kann das Verfahren 700 ferner als Reaktion darauf, dass die Parksperrenklinke freigegeben wird, in Beispielen, in denen die Parksperrenklinke nicht über die elektrische Pumpe freigegeben wurde, das Deaktivieren des Motors (z. B. Stoppen einer Motordrehung) und Betreiben des Fahrzeugs in dem rein elektrischen Modus beinhalten. Mit anderen Worten kann das Verfahren 700 als Reaktion darauf, dass die Parksperrenklinke freigegeben wird, das Bereitstellen von Drehmoment an die Fahrzeugräder über die elektrische Maschine beinhalten.
Zurück bei Schritt 730 kann das Verfahren 700 als Reaktion darauf, dass das Beenden des Fahrzeugparkmodus angefordert wird, und ferner als Reaktion darauf, dass keine elektrische Pumpe in dem Fahrzeugsystem vorhanden ist, zu 765 übergehen. Bei 765 kann das Verfahren 700 das Angeben beinhalten, ob der rein elektrische Fahrmodus aktiv ist, wie vorstehend bei Schritt 735 des Verfahrens 700 beschrieben. Falls bei 765 nicht angeben wird, dass der rein elektrische Modus aktiv ist, kann das Verfahren 700 zu 770 übergehen und das Starten des Motors beinhalten, um die Parksperrenklinke unter Verwendung von hydraulischem Druck, der durch den Motor bereitgestellt wird, freizugeben. Eine solche Handlung ist vorstehend in Bezug auf Schritt 760 beschrieben und wird somit der Kürze halber nicht wiederholt.
Zurück bei Schritt 765 kann das Verfahren 700, falls nicht angegeben wird, dass der rein elektrische Fahrmodus aktiv ist, zu 775 übergehen und das Drehen des Motors ohne Kraftstoff und kein Verbrennen von Luft und Kraftstoff über den integrierten Anlasser/Generator (Integrated Starter/Generator - ISG) (z. B. 142) beinhalten. In einem Beispiel werden Einlass- oder Auslassventile des Motors in einem offenen Zustand gehalten, während der Motor über den ISG gedreht wird, um die Motorpumparbeit zu reduzieren. Es versteht sich, dass der integrierte Anlasser/Generator an den Motor gekoppelt sein kann und über die bordeigene Energiequelle (z. B. 132) bereitgestellte Leistung empfangen kann, um den Motor ohne Kraftstoff zu drehen. Durch Drehen des Motors ohne Kraftstoff über den ISG kann die mechanische Pumpe aktiviert werden, die an den Motor gekoppelt ist, der dazu ausgelegt ist, der Parksperrenklinke hydraulischen Druck zuzuführen. Es wird zu 780 übergegangen, wobei das Verfahren 700 das Geben des Befehls beinhalten kann, dass die Parksperrenklinke hydraulisch freigegeben wird, was das Geben des Befehls beinhalten kann, dass das Parksperrenklinkenventil wie vorstehend erörtert geöffnet wird, um Hydraulikfluid so zu leiten, dass die der Parksperrenklinke zugeordnete Feder zusammengedrückt wird, wodurch das Zusammendrücken der Feder die Parksperrenklinke von dem Parkzahnrad freigeben kann, wie vorstehend erörtert.
Es wird mit 785 fortgefahren, wobei das Verfahren 700 das Angeben beinhalten kann, ob die Parksperrenklinke freigegeben ist. Wie vorstehend erörtert, kann eine solche Angabe über einen Klinkenpositionssensor (z. B. 468) an die Steuerung kommuniziert werden, der dazu ausgelegt ist, die Position der Sperrenklinke in Bezug auf das Parkzahnrad anzugeben. Alternativ kann die Angabe der Parksperrenklinkenfreigabe auf dem Drehen der Getriebeausgangswelle 462 über die elektrische Maschine (z. B. 120) basieren, wie vorangehend beschrieben.
Falls bei 785 angegeben wird, dass die Sperrenklinke noch nicht freigegeben ist, kann das Verfahren 700 das Zurückkehren zu 775 beinhalten, wobei der Motor weiterhin ohne Kraftstoffzufuhr über den ISG gedreht werden kann. Alternativ kann das Verfahren 700 als Reaktion auf eine Angabe bei 785, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist, zu 790 übergehen und das Anhalten der Motordrehung darüber beinhalten, dass die Zufuhr von Leistung über den ISG, um den Motor zu drehen, abgebrochen wird. Es wird mit 755 fortgefahren, wobei das Verfahren 700 das Angeben beinhalten kann, dass die Sperrenklinke freigegeben ist, wie vorstehend erörtert. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, kann das Verfahren 700, wenn angegeben wird, dass der rein elektrische Fahrmodus aktiv ist, als Reaktion auf die Angabe, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist, ferner das Bereitstellen von Drehmoment an die Fahrzeugräder über die elektrische Maschine beinhalten.
Somit stellt das Verfahren aus 7 das Freigeben einer Parksperrenklinke über Druck von Hydraulikfluid bereit, das einer federbetätigten Parksperrenklinke zugeführt wird. Der hydraulische Druck kann über eine elektrische Pumpe oder über Drehen eines Motors bereitgestellt werden, der über einen an den Motor gekoppelten, integrierten Anlasser/Generator an das Getriebe gekoppelt ist. Das Verfahren kann besonders nützlich sein, wenn das Hybridfahrzeug in einem rein elektrischen Fahr- oder Antriebsmodus betrieben wird.
Das Verfahren nach 7 stellt ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, umfassend: das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, ein Fahrzeug in einen geparkten Zustand zu bringen; und das Lösen der Parksperrenklinke über das Drehen eines Motors über einen integrierten Anlasser/Generator als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die nachgelagert zum Doppelkupplungsgetriebe angeordnet ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner das Reduzieren der Pumpleistung des Motors als Reaktion auf die Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung der elektrischen Maschine anzutreiben. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der integrierte Anlasser/Generator an den Motor gekoppelt ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt, wenn die Parksperrenklinke in Eingriff gebracht ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel und umfasst ferner das Drehen einer Pumpe über das Drehen des Motors. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel und umfasst ferner das Zuführen von Fluid über die Pumpe um die Parksperrenklinke freizugeben. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner das Einstellen des Drehens des Motors als Reaktion auf eine Angabe, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist.
Das Verfahren nach 7 stellt außerdem ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, umfassend: Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, ein Fahrzeug in einen geparkten Zustand zu bringen; und das Lösen der Parksperrenklinke über das Aktivieren einer elektrischen Pumpe als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die dem Doppelkupplungsgetriebe nachgelagert positioniert ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner das Deaktivieren der elektrischen Pumpe als Reaktion auf eine Angabe, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner das Bereitstellen von Drehmoments an die Fahrzeugräder über die elektrische Maschine als Reaktion darauf, dass die Parksperrenklinke freigegeben wird. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner das Starten eines Motors als Reaktion auf eine Angabe, dass die Parksperrenklinke nach dem Geben des Befehls, die Parksperrenklinke freizugeben, nicht freigegeben wurde. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner das Drehen einer mechanischen Pumpe über den Motor und das Freigeben der Parksperrenklinke nach der Angabe, dass die Parksperrenklinke nicht freigegeben ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional eines oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner das Deaktivieren der elektrischen Pumpe als Reaktion auf die Angabe, dass die Parksperrenklinke nicht freigegeben ist. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Parksperrenklinke über eine Feder in Eingriff gebracht ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis sechsten Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Doppelkupplungsgetriebe in einer Kraftübertragungsanordnung eines Fahrzeugs zwischen einem Motor und der elektrischen Maschine angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf 8 ist eine beispielhafte Zeitachse 800 zum Hervorrufen und Beenden eines Fahrzeuggetriebeparkzustands gemäß dem hier beschriebenen Verfahren 700 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. Die Zeitachse 800 beinhaltet den Verlauf 805, der im Zeitablauf angibt, ob eine Fahrzeugparkanforderung angegeben (aktiv) ist oder nicht (aktiv mit Strich). Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 810, der im Zeitablauf angibt, ob sich eine elektrische Getriebepumpe dreht oder nicht dreht (dreht mit Strich). Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 815, der angibt, ob eine elektrische Getriebepumpe in dem Fahrzeug vorhanden ist oder nicht (vorhanden mit Strich). Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 820, der im Zeitablauf angibt, ob sich ein Motor dreht oder nicht (dreht mit Strich). Die Zeitachse 800 beinhaltet ferner den Verlauf 825, der im Zeitablauf angibt, ob sich ein Fahrzeuggetriebe in einem Parkmodus (Parken) befindet oder nicht (Parken mit Strich).
Zu Zeitpunkt T10 wird keine Parkmodusanforderung angegeben, was durch den Verlauf 805 veranschaulicht ist. Darüber hinaus ist angegeben, dass keine elektrische Getriebepumpe (z. B. 412) in dem Fahrzeug vorhanden ist, was durch den Verlauf 815 angegeben ist. Demnach ist keine Verlaufslinie dafür angegeben, ob sich die elektrische Pumpe dreht oder nicht. Es ist angegeben, dass sich der Motor zu Zeitpunkt T10 nicht dreht, was durch den Verlauf 820 veranschaulicht ist. Das Fahrzeug ist jedoch in Betrieb, da sich das Getriebe in einem anderen Gangzustand befindet als dem Parkzustand, was durch den Verlauf 825 veranschaulicht ist.
Zu Zeitpunkt T11 wird eine Parkmodusanforderung angegeben. Eine solche Anforderung kann zum Beispiel darüber angegeben werden, dass ein Fahrzeugführer an einer Schaltwählvorrichtung (z. B. 379) einen Parkgangzustand auswählt. Das Getriebe wird als Reaktion auf die Anforderung über das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einem Parkzahnrad im Parkmodus gesperrt, wodurch die Getriebeausgangswelle gesperrt wird. Somit wird zu Zeitpunkt T11 angegeben, dass sich das Getriebe im Parkmodus befindet, was durch den Verlauf 825 veranschaulicht ist.
Zwischen Zeitpunkt T11 und T12 wird das Fahrzeug in einem Parkzustand gehalten. Zu Zeitpunkt T12 wird ein Beenden des Parkmodus angefordert, was durch den Verlauf 805 angegeben ist. Eine solche Anforderung kann beinhalten, dass der Fahrzeugführer zum Beispiel einen anderen Getriebegang auswählt als Parken. Da keine elektrische Pumpe in dem Fahrzeug angegeben ist, wird womöglich keine elektrische Pumpe verwendet, um hydraulischen Druck zu erzeugen, um eine der Parksperrenklinke zugeordnete Feder zusammenzudrücken. Somit wird der Motor zu Zeitpunkt T12 gedreht, um die Parksperrenklinke freizugeben. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass der Motor über einen ISG (z. B. 142) gedreht wird, wobei der ISG Leistung von einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung (z. B. 132) empfängt. Demnach wird der Motor ohne Kraftstoff gedreht, und die Drehung des Motors kann zu einer Drehung einer mechanischen Getriebepumpe führen, die an den Motor gekoppelt ist. Durch Aktivieren der mechanischen Pumpe über die Motordrehung kann hydraulischer Druck zu der Feder geleitet werden, die der Parksperrenklinke zugeordnet ist, wobei die Motordrehung einen Betrieb ohne Kraftstoff und ohne Verbrennung umfasst. Der hydraulische Druck kann die Feder zusammendrücken, wodurch die Parksperrenklinke von dem Parkzahnrad freigegeben wird. Dementsprechend wird der Motor zwischen Zeitpunkt T12 und T13 ohne Kraftstoff gedreht, und zu Zeitpunkt T13 wird angegeben, dass der Getriebezustand zu einem anderen Zustand als dem Parkzustand übergeht, was durch den Verlauf 825 veranschaulicht ist. In einigen Beispielen kann das Freigeben der Parksperrenklinke von dem Parkzahnrad über einen Klinkenpositionssensor angegeben werden.
Darüber hinaus wird die Motordrehung zu Zeitpunkt T13 angehalten. Konkreter kann die Bereitstellung von Leistung an den Motor über den ISG, um den Motor zu drehen, abgebrochen werden. Somit kann das Fahrzeug über eine elektrische Maschine (z. B. 120) angetrieben werden, nachdem angegeben wird, dass der Getriebeparkzustand den Parkmodus beendet. Mit anderen Worten, wie vorstehend in Bezug auf das Verfahren 700 erörtert, versteht es sich, dass der rein elektrische Modus aktiviert ist. Somit kann im Anschluss an das Drehen des Motors, um die Parksperrenklinke zu freizugeben, die Motordrehung abrupt angehalten werden, wodurch das Fahrzeug nur über die elektrische Maschine angetrieben werden kann.
Die rechte Seite der Zeitachse 800 veranschaulicht ein Beispiel, in dem angegeben wird, dass eine elektrische Getriebepumpe in dem Fahrzeug vorhanden ist, was durch den Verlauf 815 veranschaulicht ist. Vor dem Zeitpunkt T14 wird angegeben, dass das Fahrzeug in Betrieb ist, da sich der Getriebegangzustand in einem anderen Zustand als Parken befindet, was durch den Verlauf 825 veranschaulicht ist. Zu Zeitpunkt T14 wird eine Anforderung zum Hervorrufen des Parkmodus angegeben, wobei eine solche Angabe zum Beispiel darüber an die Steuerung kommuniziert werden kann, dass ein Fahrzeugführer an einem Schalthebel einen Parkgang auswählt. Als Reaktion auf die Anforderung kann die Parksperrenklinke wie vorstehend erörtert mit dem Parkzahnrad in Eingriff gebracht werden, womit die Getriebeausgangswelle gesperrt wird.
Zwischen Zeitpunkt T14 und T15 wird das Fahrzeug in dem Parkmodus gehalten. Zu Zeitpunkt T15 wird eine Anforderung zum Beenden des Parkmodus angegeben. Wie erörtert kann eine solche Anforderung beinhalten, dass der Fahrzeugführer an einem Schalthebel einen anderen Gang auswählt als Parken. Da das Fahrzeug eine elektrische Pumpe beinhaltet, die dazu ausgelegt ist, sich an das Hydraulikpumpensystem des Fahrzeugs zu koppeln, wird die elektrische Pumpe zu Zeitpunkt T15 zum Beispiel über Leistung, die der elektrischen Pumpe über die bordeigene Speichervorrichtung zugeführt wird, aktiviert. Wenn die elektrische Pumpe aktiviert ist, wird der Feder, die der Parksperrenklinke zugeordnet ist, hydraulischer Druck bereitgestellt. Wie erörtert kann der hydraulische Druck die Feder derart zusammendrücken, dass die Parksperrenklinke von dem Parkzahnrad freigegeben werden kann. Somit wird die elektrische Pumpe zwischen Zeitpunkt T15 und T16 aktiviert gehalten. Zu Zeitpunkt T16 wird angegeben, dass der Getriebezustand aus dem Parkzustand zu einer anderen Gangauswahl als Parken übergeht, was durch den Verlauf 825 veranschaulicht ist. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich darüber hinaus, dass der rein elektrische Modus aktiviert ist. Somit wird der Motor ausgeschaltet gehalten und es versteht sich, dass das Fahrzeug nach dem Zeitpunkt T16 nur über Leistung von der elektrischen Maschine angetrieben werden kann.
Nun ist unter Bezugnahme auf 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Kraftübertragungsanordnung eines Antriebsstrangs 100 eines Hybridfahrzeugs gezeigt. Das Verfahren aus 9 kann als ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher einer oder mehrerer Steuerungen gespeichert sind, in das System aus 1A-4 einbezogen sein. Des Weiteren können Abschnitte des Verfahrens aus 9 Handlungen sein, die durch die in 1A-4 gezeigten Steuerungen durchgeführt werden, um einen Zustand einer Vorrichtung oder eines Aktors in die Realität zu übertragen. Das in 9 gezeigte Verfahren kann in Verbindung und Zusammenarbeit mit anderen hier beschriebenen Verfahren wirken.
Bei 905 beurteilt das Verfahren 900, ob eine Getriebehochschaltung eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) innerhalb eines Schwellenzeitraums erwartet wird. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 900, ob die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, in dem das DCT betrieben wird, eine als Getriebeschaltungsplan in einem Speicher der Steuerung gespeicherte Getriebehochschaltgeschwindigkeit innerhalb des Schwellenzeitraums (z. B. 0,5 Sekunden) erreichen wird. Das Verfahren 900 kann die Beurteilung auf Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Getriebehochschaltgeschwindigkeit für den gegenwärtigen Gang in den nächsthöheren Gang und der Fahrzeugbeschleunigungsrate vornehmen. Falls zum Beispiel eine Schaltung bei 45 KPH erwartet wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit 40 KPH beträgt und das Fahrzeug mit 10 KPH/s beschleunigt, dann kann das Verfahren 400 beurteilen, dass eine Hochschaltung innerhalb des Schwellenzeitraums erwartet wird. Falls das Verfahren 900 beurteilt, dass eine Hochschaltung innerhalb der Schwellenzeitraums erwartet wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 900 geht zu 910 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 900 geht zum Ende über.
Bei 910 beurteilt das Verfahren 900, ob der Verschleiß einer nächsten Kupplung über einem Schwellenausmaß liegt. Der Verschleiß einer Kupplung kann auf Grundlage einer auf die Kupplung ausgeübten Druckmenge und einer Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung (z. B. eine Drehmomentmenge, die die Kupplung von einer Eingangsseite der Kupplung an die Ausgangsseite der Kupplung übertragen kann) bei dem Druck oder über andere Mittel bestimmt werden. Falls zum Beispiel eine Kupplungsübertragungsfunktion angibt, dass die Kupplungsdrehmomentkapazität bei einem Druck von 20 KPA 100 N-m beträgt, doch die Kupplung bei einem Druck von 20 KPA eine Kapazität von nur 50 N-m aufweist, kann das Verfahren 900 beurteilen, dass der Kupplungsverschleiß einen Schwellenwert überschreitet. Falls das Verfahren 900 beurteilt, dass der Verschleiß der Kupplung größer als ein Schwellenausmaß ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 900 geht zu 915 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 900 geht zu 920 über.
Bei 915 kann das Verfahren 900 einen anderen Gang auswählen als den bei 905 beschriebenen Gang in dem Gangschaltungsplan. Der andere Gang oder neue Gang ist ein Zahnrad, das selektiv in Eingriff mit einer anderen Kupplung gebracht werden kann als bei dem Gang, der aus dem Schaltplan ausgegeben wurde. Falls der Schaltplan zum Beispiel eine Getriebegangschaltung aus dem dritten Gang (z. B. Zahnrad 424 in 4) in den vierten Gang (z. B. Zahnrad 426 in 4) bei einer Geschwindigkeit von 30 KPH angibt und das vierte Zahnrad über Synchronisiervorrichtungen selektiv mit einer zweiten Kupplung (z. B. 127 in 4) in Eingriff gebracht ist, dann kann das Verfahren 900 als Reaktion auf den Verschleiß der zweiten Kupplung stattdessen die Schaltung in den fünften Gang (z. B. Zahnrad 428 in 4) aus dem dritten Gang einplanen. Somit ändert sich die neu eingeplante Hochschaltung vom Schalten mit der zweiten Kupplung in den vierten Gang zum Schalten mit der ersten Kupplung in den fünften Gang. Das Verfahren 900 geht zu 920 über.
Bei 920 stellt das Verfahren 900 eine Position von Schaltgabeln zum Hochschalten ein. Insbesondere positioniert das Verfahren 900 Gabeln zum Ineingriffbringen der Synchronisiervorrichtung für das nächste Zahnrad (z. B. das Zahnrad, für das Ineingriffbringen angefordert wurde), sodass das nächste Zahnrad in Eingriff gebracht werden kann. Das Verfahren 900 geht zu 925 über.
Bei 925 bestimmt das Verfahren 900 einen Wert einer Fahrzeugstabilitätsmetrik oder eines Fahrzeugstabilitätsparameters für gegenwärtige Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik kann ein Ausmaß an Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs, Radschlupf, Gierrate, Rollrate oder Nickrate sein. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik kann aus dem Ausgang von Beschleunigungsmessern, Raddrehzahlsensoren und/oder Karosseriebewegungssensoren bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Seitenbeschleunigungssensor angeben, dass eine Fahrzeugseitenbeschleunigung 0,4 Gs ist, um einen Wert von 0,4 für eine Fahrzeugstabilitätsmetrik oder einen Fahrzeugstabilitätsparameter bereitzustellen. Das Verfahren 900 geht zu 930 über.
Bei 930 beurteilt das Verfahren 900, ob die bei 925 bestimmte Fahrzeugstabilitätsmetrik unter einem Schwellenwert liegt. Der Schwellenwert kann empirisch bestimmt und in einem Speicher der Steuerung gespeichert werden. Zum Beispiel kann der Schwellenwert für die Fahrzeugstabilitätsmetrik 0,9 Gs betragen und die Fahrzeugstabilitätsmetrik 0,4 Gs betragen. Falls das Verfahren 900 beurteilt, dass der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik über dem Schwellenwert liegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 900 geht zu 940 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 900 geht zu 935 über.
Bei 935 gibt das Verfahren 900 ein angefordertes Drehmoment über den Motor und/oder die elektrische Maschine (z. B. 120 aus 1A) an die Kraftübertragungsanordnung und Räder aus. In einem Beispiel ist das angeforderte oder gewünschte Drehmoment ein Raddrehmoment (z. B. eine Drehmomentmenge, die Fahrzeugrädern zugeführt wird). Das angeforderte Drehmoment kann auf Grundlage einer Gaspedalstellung und Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Ein erster Teil des angeforderten Drehmoments kann dem Motor zugeordnet werden, während ein zweiter Teil des angeforderten Drehmoments der elektrischen Maschine zugeordnet werden kann, sodass die Summe von Motordrehmoment und Drehmoment der elektrischen Maschine das angeforderte Drehmoment an den Fahrzeugrädern bereitstellt. Das Verfahren 900 geht zum Ende über, nachdem das angeforderte Drehmoment ausgegeben wird.
Bei 940 beurteilt das Verfahren 900, ob ein Ladezustand (State of Charge - SOC) einer Batterie (z. B. der Speichervorrichtung für elektrische Energie 132 aus 1A) unter einem Schwellenwert liegt. Der Schwellen-SOC kann empirisch bestimmt und in einem Speicher der Steuerung gespeichert werden. Falls der SOC unter einem Schwellenwert liegt, kann die Batterie zusätzliche Ladung speichern und aufnehmen. Falls das Verfahren 900 beurteilt, dass der gegenwärtige Batterie-SOC unter der Schwellenmenge liegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 900 geht zu 965 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 900 geht zu 945 über.
Bei 965 beginnt das Verfahren 900 das angeforderte Hochschalten auf Grundlage des Getriebeschaltungsplans und nimmt ein Drehmoment der Getriebeausgangswelle über die elektrische Maschine (z. B. 120 aus 1A) während einer Trägheitsphase des Hochschaltens auf. In einem Beispiel nimmt das Verfahren 900 ein Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung über die elektrische Maschine auf, das dazu führen könnte, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert überschreitet. Alternativ nimmt das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung über die elektrische Maschine auf, um die Fahrzeugstabilitätsmetrik auf einen Wert unter dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert zu reduzieren.
In einem Beispiel subtrahiert das Verfahren 900 den Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik von dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert, um einen Fahrzeugstabilitätsfehler zu bestimmen, falls das Ergebnis negativ ist, nimmt das Verfahren 900 während der Trägheitsphase des Hochschaltens (die Trägheitsphase ist z. B. ein Teil des Hochschaltens, bei dem die Drehzahl des Motors mit der Drehzahl eines nächsten Zahnrads oder in Eingriff gebrachten Zahnrads synchronisiert wird) Drehmoment über die elektrische Maschine (z. B. 120 aus 1A) von der Kraftübertragungsanordnung auf, um den Fahrzeugstabilitätsfehler auf null oder einen positiven Wert zu reduzieren. Zum Beispiel kann der Fahrzeugstabilitätsfehler in eine Proportional-/Integralsteuerung eingegeben werden, die eine Drehmomentmenge ausgibt, die von der Kraftübertragungsanordnung aufgenommen werden soll. Die von der Kraftübertragungsanordnung aufgenommene Drehmomentmenge kann jedoch durch Eigenschaften oder Bedingungen einer Batterie oder elektrischen Maschine beschränkt sein. Falls die elektrische Maschine nicht genügend Kapazität aufweist, um ausreichend Drehmoment von der Kraftübertragungsanordnung aufzunehmen, um einen Fahrzeugstabilitätsfehler von null oder unter null bereitzustellen, können bei 970 zusätzliche Verringerungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung bereitgestellt werden. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik kann eine Vielzahl von Malen während des Verlaufs des Hochschaltens bestimmt werden, sodass das Drehmoment der elektrischen Maschine während des Hochschaltens eine Vielzahl von Malen abgeändert werden kann. Auf diese Weise kann das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung auf Grundlage der Fahrzeugstabilitätsmetrik in Echtzeit per Rückkopplung gesteuert werden.
In einem zweiten Beispiel kann das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung während der Trägheitsphase des Hochschaltens des Getriebegangs auf Grundlage von empirisch bestimmten Werten aufnehmen, die in einem Speicher gespeichert sind. Falls zum Beispiel die Fahrzeugstabilitätsmetrik bei oder über dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert liegt, kann die elektrische Maschine während der Trägheitsphase des Hochschaltens eine empirisch bestimmte Drehmomentmenge von der Kraftübertragungsanordnung aufnehmen, um Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung und die Wahrscheinlichkeit, dass die Fahrzeugstabilität weiter beeinträchtigt wird, zu reduzieren.
In einem dritten Beispiel kann das Verfahren 900 beginnen, das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung während der Trägheitsphase eines Hochschaltens als Reaktion darauf, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik einen ersten empirisch bestimmten Schwellenwert überschreitet, über die elektrische Maschine zu reduzieren, und die durch die elektrische Maschine aufgenommene Menge an Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung kann derart zunehmen, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik bis auf einen Wert eines zweiten empirisch bestimmten Schwellenwerts zunehmen, diesen jedoch nicht überschreiten kann. Auf diese Weise kann das Fahrzeug auf dem zweiten Fahrzeugstabilitätsschwellenwert oder der zweiten Fahrzeugstabilitätsgrenze oder darunter betrieben werden. Das Verfahren 900 geht zu 970 über.
Bei 970 kann das Verfahren 900 das Motordrehmoment über das Verzögern eines Motorzündzeitpunkts senken und/oder eine Dauer (z. B. einen Zeitraum von Beginn eines Hochschaltens bis Ende des Hochschaltens) des Hochschaltens erhöhen und eine Dauer eines Kupplungsschlupfes während der Trägheitsphase des Hochschaltens für ein Drehmoment, das nicht in der Trägheitsphase des Hochschaltens durch die elektrische Maschine aufgenommen wird, erhöhen. In einem Beispiel reduziert das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung an der Getriebeausgangswelle, das nicht über die elektrische Maschine aufgenommen wird und dazu führen könnte, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert überschreitet, über das Verzögern des Motorzündzeitpunkts oder Erhöhen der Hochschalt- und Schlupfdauer der nächsten Kupplung (z. B. der Kupplung, die dem neuen Zahnrad, das in Eingriff gebracht wird, Drehmoment zuführt). Alternativ reduziert das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung an der Getriebeausgangswelle durch Erhöhen einer Motorzündverzögerung oder Erhöhen der Hochschaltdauer, sodass die Fahrzeugstabilitätsmetrik auf einen Wert unter dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert reduziert werden kann. Ferner kann das Ausmaß an Reduzierung des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung, das durch den Motor bereitgestellt wird, auf Grundlage oder in Abhängigkeit von einem Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik bestimmt werden. Gleichermaßen kann eine Steigerung des Zeitraums der Hochschaltdauer als Reaktion auf oder in Abhängigkeit von einem Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik erfolgen.
Falls sich die Fahrzeugstabilitätsmetrik dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert nähert, erhöht sich die Hochschaltdauer in einem Beispiel, bis die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert erreicht hat, woraufhin der Motorzündzeitpunkt verzögert wird. Dies kann ermöglichen, dass die Fahrzeugkraftstoffeffizienz höher bleibt, da das Motordrehmoment nicht frühzeitig während des Schaltens gesenkt wird. Gleichermaßen kann das Ausmaß an Zündverzögerung verringert werden und die Hochschaltdauer reduziert werden, wenn sich der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik reduziert und von dem Wert des Fahrzeugstabilitätsschwellenwerts in Richtung einer erhöhten Fahrzeugstabilität wegbewegt. Falls der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert erreicht oder überschreitet, kann das Motordrehmoment reduziert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Beeinträchtigung der Fahrzeugstabilität zu reduzieren. Zusätzlich kann der Kupplungsschlupf (z. B. eine Differenz des Eingangsdrehmoments und Ausgangsdrehmoments der Kupplung, wenn die Kupplung Drehmoment überträgt) erhöht werden, wenn sich die Fahrzeugstabilitätsmetrik dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert nähert, um das Drehmoment der Getriebeausgangswelle weiter zu reduzieren. Der Kupplungsschlupf kann über das Reduzieren des Drucks von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, erhöht werden. Umgekehrt kann der Kupplungsschlupf über das Erhöhen des Drucks von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, verringert werden.
In einem anderen Beispiel kann die Hochschaltdauer auf Grundlage von empirisch bestimmten Werten, die in einer Tabelle oder Funktion gespeichert sind, die auf Grundlage des Fahrzeugstabilitätsfehlers und der über die elektrische Maschine aufgenommenen Drehmomentmenge indexiert ist, erhöht werden und der Motorzündzeitpunkt auf Grundlage davon verzögert werden. Die Tabelle gibt ein Zündverzögerungsausmaß und eine Ganghochschaltdauer aus. Das Verfahren 900 geht zu 975 über.
Bei 975 beschreibt das Verfahren 900 ein alternatives Verfahren zum Bestimmen der Hochschaltdauer. Insbesondere kann die Hochschaltdauer in Abhängigkeit des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung (z. B. des Drehmoments der Getriebeausgangswelle) während der Trägheitsphase des Hochschaltens, des Fahrzeugstabilitätsschwellenwerts und einer Kupplungsschlupfschaltenergie (z. B. einer Energiemenge, die durch die Kupplung während des Schaltens abgegeben wird, die durch einen Drehmomenteingang in die Kupplung und Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen der Kupplung geschätzt werden kann) bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmte Hochschaltdauern für jede mögliche Ganghochschaltung (z. B. Hochschalten aus dem ersten in den zweiten Gang, Hochschalten aus dem zweiten in den dritten Gang und Hochschalten aus dem dritten in den vierten Gang) enthalten und kann die Tabelle oder Funktion über das Drehmoment während der Trägheitsphase, den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert und die Kupplungsschlupfschaltenergie indexiert sein. Die Tabelle oder Funktion gibt die Hochschaltdauer aus. Das Verfahren 900 geht zu 980 über.
Bei 980 stellt das Verfahren 900 die Getriebehochschaltdauer, den Motorzündzeitpunkt und das Drehmoment der elektrischen Maschine gemäß den Werten der Hochschaltdauer, des Motorzündzeitpunkts und des Drehmoments der elektrischen Maschine ein, die bei mindestens einem der Schritte 970, 975, 960, 950 und 955 bestimmt wurden. Die Getriebehochschaltdauer kann über das Verringern eines Drucks von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, die betätigt wird, um ein Hochschalten durchzuführen, erhöht werden. Der reduzierte Kupplungsdruck kann den Kupplungsschlupf derart erhöhen, dass die Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung verringert werden kann, wodurch die Gangschaltdauer von Beginn der Gangschaltung bis Ende der Gangschaltung verlängert werden kann, wenn die Kupplung, die Drehmoment an das nächste Zahnrad überträgt, vollständig gesperrt ist. Die Kupplungsschlupfzeit (z. B. Zeitdauer, in der ein Kupplungsschlupf vorliegt, von dem Zeitpunkt, zu dem die Kupplung beginnt, Drehmoment zu übertragen, bis zu dem, zu dem die Kupplung während einer Gangschaltung vollständig gesperrt ist) kann sich auch verlängern, wenn ein auf eine Kupplung ausgeübter Druck während einer Gangschaltung reduziert wird.
Bei 945 beurteilt das Verfahren 900, ob eine Senkung des Motordrehmoments über einen erhöhten Zündzeitpunkt gewünscht ist. Das Verfahren 900 kann ferner über Informationen aus einer Benutzereingabe, einem Fahrzeugbetriebsmodus oder Fahrzeugbetriebsbedingungen beurteilen, ob eine Senkung des Motordrehmoments gewünscht ist. Zum Beispiel kann eine Senkung des Motordrehmoments gewünscht sein, falls ein menschlicher Fahrer eine Senkung des Motordrehmoments zum Zweck des Erhöhens der Fahrzeugstabilität erlaubt. Alternativ kann das Verfahren 900 als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug in einem Sport- oder Leistungsmodus befindet, beurteilen, dass eine Senkung des Motordrehmoments gewünscht ist. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren 900 auf Grundlage einer Größe eines Fahrzeugstabilitätsfehlers beurteilen, dass eine Senkung des Motordrehmoments gewünscht ist. Falls das Verfahren 900 beurteilt, dass eine Senkung des Motordrehmoments gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 900 geht zu 960 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 900 geht zu 950 über.
Bei 960 senkt das Verfahren 900 das Motordrehmoment über das Verzögern des Motorzündzeitpunkts. Zusätzlich kann das Verfahren 900 eine Hochschaltdauer erhöhen und eine Dauer des Kupplungsschlupfes (z. B. eine Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem Kupplungsschlupf vorliegt, und einem Zeitpunkt, wenn die Kupplung gesperrt wird) während der Trägheitsphase des Hochschaltens erhöhen. In einem Beispiel reduziert das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung an der Getriebeausgangswelle, das dazu führen könnte, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert überschreitet, über das Verzögern des Motorzündzeitpunkts oder Erhöhen der Hochschalt- und Schlupfdauer der nächsten Kupplung (z. B. der Kupplung, die dem neuen Zahnrad, das in Eingriff gebracht wird, Drehmoment zuführt). Alternativ reduziert das Verfahren 900 das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung an der Getriebeausgangswelle über das Erhöhen der Motorzündverzögerung und/oder Erhöhen der Hochschaltdauer, sodass die Fahrzeugstabilitätsmetrik auf einen Wert unter dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert reduziert werden kann. Ferner kann das Ausmaß an Reduzierung des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung, das durch den Motor bereitgestellt wird, auf Grundlage oder in Abhängigkeit von einem Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik bestimmt werden. Gleichermaßen kann eine Steigerung des Zeitraums der Hochschaltdauer als Reaktion auf oder in Abhängigkeit von einem Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik erfolgen.
Falls sich die Fahrzeugstabilitätsmetrik dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert nähert, erhöht sich die Hochschaltdauer in einem Beispiel, bis die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert erreicht hat, woraufhin der Motorzündzeitpunkt verzögert wird. Dies kann ermöglichen, dass die Fahrzeugkraftstoffeffizienz höher bleibt, da das Motordrehmoment nicht frühzeitig während des Schaltens gesenkt wird. Gleichermaßen kann das Ausmaß an Zündverzögerung verringert werden und die Hochschaltdauer reduziert werden, wenn sich der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik reduziert und von dem Wert des Fahrzeugstabilitätsschwellenwerts in Richtung einer erhöhten Fahrzeugstabilität wegbewegt. Falls der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert erreicht oder überschreitet, kann das Motordrehmoment reduziert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Beeinträchtigung der Fahrzeugstabilität zu reduzieren. Zusätzlich kann der Kupplungsschlupf (z. B. eine Differenz des Eingangsdrehmoments und Ausgangsdrehmoments der Kupplung, während die Kupplung Drehmoment überträgt) erhöht werden, wenn sich die Fahrzeugstabilitätsmetrik dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert nähert, um das Drehmoment der Getriebeausgangswelle weiter zu reduzieren.
In einem anderen Beispiel kann der Motorzündzeitpunkt auf Grundlage von empirisch bestimmten Werten, die in einer Tabelle oder Funktion gespeichert sind, die auf Grundlage eines Fahrzeugstabilitätsfehlers und der über die elektrische Maschine aufgenommenen Drehmomentmenge indexiert ist, verzögert werden. Die Tabelle gibt ein Zündverzögerungsausmaß und eine Hochschaltdauer aus. In einem anderen Beispiel kann die Hochschaltdauer wie bei 975 beschrieben bestimmt werden. Das Verfahren 900 geht zu 980 über.
Bei 950 verlängert das Verfahren 900 die Hochschaltdauer auf Grundlage eines Drehmoments in dem Teil der Trägheitsphase des Hochschaltens, der den Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik auf einen Wert über dem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert erhöhen kann. In einem Beispiel wird die Schaltdauer wie bei 955 beschrieben erhöht. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren 900 die Hochschaltdauer auf Grundlage des Ausmaßes erhöhen, in dem die Fahrzeugstabilitätsmetrik einen ersten empirisch bestimmten Schwellenwert derart überschreitet, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik bis auf einen Wert eines zweiten empirisch bestimmten Schwellenwerts zunehmen, diesen jedoch nicht überschreiten kann. Mit anderen Worten kann die Hochschaltdauer schrittweise erhöht werden, nachdem die Fahrzeugstabilitätsmetrik den ersten Fahrzeugstabilitätsschwellenwert überschritten hat und damit sie den zweiten Fahrzeugstabilitätswert nicht überschreitet. Auf diese Weise kann das Fahrzeug bei oder unter einem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert oder einer Fahrzeugstabilitätsgrenze betrieben werden. Das Verfahren 900 geht zu 955 über.
Bei 955 bestimmt das Verfahren 900 die Hochschaltdauer in Abhängigkeit des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung (z. B. des Drehmoments der Getriebeausgangswelle) während der Trägheitsphase des Hochschaltens, des Fahrzeugstabilitätsschwellenwerts und einer Kupplungsschlupfschaltenergie (z. B. einer Energiemenge, die durch die Kupplung während des Schaltens abgegeben wird, die durch einen Drehmomenteingang in die Kupplung und Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen der Kupplung geschätzt werden kann). Zum Beispiel kann eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmte Hochschaltdauern für jede mögliche Ganghochschaltung (z. B. Hochschalten aus dem ersten in den zweiten Gang, Hochschalten aus dem zweiten in den dritten Gang und Hochschalten aus dem dritten in den vierten Gang) enthalten und kann die Tabelle oder Funktion über das Drehmoment während der Trägheitsphase, den Fahrzeugstabilitätsschwellenwert und die Kupplungsschlupfschaltenergie indexiert sein. Die Tabelle oder Funktion gibt die Hochschaltdauer aus. Das Verfahren 900 geht zu 980 über.
Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Fahrzeugstabilität verringert wird, über das Erhöhen der Hochschaltdauer, Erhöhen der Motorzündverzögerung, Erhöhen des Drehmoments, das über eine elektrische Maschine von einer Kraftübertragungsanordnung aufgenommen wird, und/oder erhöhten Getriebekupplungsschlupf verringert werden. Das Erhöhen der Schaltdauer sowie wie das Reduzieren des Motordrehmoments über eine Zündverzögerung reduziert das Drehmoment, das der Getriebeausgangswelle zugeführt wird. Das reduzierte Getriebeausgangsdrehmoment kann zusätzliche Fahrzeugstabilität bereitstellen. Ferner kann die Fahrzeugstabilität durch das Reduzieren eines Raddrehmoments durch Aufnehmen eines Getriebeausgangsdrehmoments über eine elektrische Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, verbessert werden.
Nun ist unter Bezugnahme auf 10 eine beispielhafte Betriebssequenz einer Hybridkraftübertragungsanordnung gezeigt. Die Sequenz aus 10 kann gemäß dem Verfahren aus 9 zusammen mit oder in Verbindung mit dem System aus 1A-4 bereitgestellt werden. Die in 10 gezeigten Verläufe treten gleichzeitig auf und sind zeitlich ausgerichtet.
Der erste Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf einer Fahrzeugstabilitätsmetrik im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt einen Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik dar und der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Höhere Werte der Fahrzeugstabilitätsmetrik geben eine verringerte Fahrzeugstabilität an. Niedrigere Fahrzeugstabilitätswerte geben eine erhöhte Fahrzeugstabilität an. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 1002 stellt einen Fahrzeugstabilitätsschwellenwert dar. Fahrzeugstabilitätsmetrikwerte über der horizontalen Linie 1002 können weniger wünschenswert sein.
Der zweite Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf eines Zustands der Fahrzeughochschaltanforderung gegenüber der Zeit. Ein Hochschalten des Fahrzeugs wird angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einem höheren Niveau nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Ein Hochschalten des Fahrzeugs wird nicht angefordert, wenn sich die Ablaufverfolgung auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der dritte Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf eines Ladezustands (SOC) einer Batterie gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Batterie-SOC dar und der SOC nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der SOC ist ein niedriger Wert an der horizontalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 1004 stellt einen SOC-Schwellenwert dar. Falls der Batterie-SOC größer ist als das Niveau der horizontalen Linie 1004, nimmt die Batterie oder Speichervorrichtung für elektrische Energie keine Ladung von der elektrischen Maschine auf. Die Batterie oder Speichervorrichtung für elektrische Energie nimmt Ladung auf, wenn die Ablaufverfolgung unter oder bei einem niedrigeren Niveau als dem Schwellenwert 1004 liegt.
Der vierte Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf einer Hochschaltdauer (z. B. eines Zeitraums von Beginn des Hochschaltens bis Ende des Hochschaltens) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Hochschaltdauer dar und die Hochschaltdauer nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der fünfte Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf einer Motorzündverzögerung gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Motorzündverzögerung dar und die Motorzündverzögerung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der sechste Verlauf von oben in 10 ist ein Verlauf eines negativen Drehmoments der elektrischen Maschine (z. B. durch die elektrische Maschine (z. B. 120 aus 1A) aufgenommenes Drehmoment, wenn die elektrische Maschine in einem Generator- oder Wechselstromgeneratormodus betrieben wird) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt negatives Drehmoment der elektrischen Maschine dar und die Größe des negativen Drehmoments der elektrischen Maschine nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zu Zeitpunkt T20 liegt der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik unter dem Schwellenwert 1002 und wird ein Hochschalten des Getriebes nicht angefordert, was dadurch angegeben ist, dass sich die Ablaufverfolgung der Hochschaltanforderung auf einem niedrigeren Niveau befindet. Die Hochschaltdauer des Getriebes ist ein niedriger Wert, da kein Hochschalten des Getriebes angefordert wird. Die Motorzündung ist nicht verzögert, da sich die Ablaufverfolgung der Motorzündverzögerung auf einem niedrigeren Niveau befindet. Das negative Drehmoment der elektrischen Maschine befindet sich auf einem niedrigeren Niveau, was angibt, dass die elektrische Maschine kein Drehmoment von der Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs aufnimmt.
Zwischen Zeitpunkt T20 und Zeitpunkt T21 steigt der Wert der Fahrzeugstabilitätsmetrik, um eine verringerte Fahrzeugstabilität anzugeben. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik kann zunehmen, wenn ein Fahrzeug in eine Kurve einer Straße oder Fahrbahn einfährt. Ein Hochschalten des Getriebes wird nicht angefordert und der Batterieladezustand liegt auf einem höheren Niveau über dem Schwellenwert 1004. Die Batterie nimmt keine Ladung auf, wenn der Batterie-SOC auf dem gezeigten Niveau liegt. Ein Hochschalten des Getriebes wird nicht angefordert und die Schaltdauer ist ein niedriger Wert.
Zu Zeitpunkt T21 wird ein Hochschalten des Getriebes angefordert. Das Hochschalten des Getriebes kann als Reaktion auf einen Getriebeschaltplan, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein gewünschtes Drehmoment angefordert werden. Der Batterie-SOC verbleibt über dem Schwellenwert 1004, sodass das negative Drehmoment der elektrischen Maschine als Reaktion auf das angeforderte Hochschalten null ist. Die Schaltdauer ist jedoch als Reaktion auf die Hochschaltanforderung und darauf, dass sich die Fahrzeugstabilität auf dem Schwellenwert 1002 befindet, auf eine längere Dauer (z. B. einen längeren Zeitraum) erhöht. Durch Erhöhen der Schaltdauer können Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung, die während einer Trägheitsphase eines Hochschaltens auftreten können, reduziert werden, sodass das Drehmoment an den Fahrzeugrädern im Vergleich zu dem Fall, dass die Hochschaltdauer kürzer ist, reduziert sein kann. Zusätzlich wird die Motorzündverzögerung erhöht, sodass der Zündzeitpunkt für ein bestes Motordrehmoment von dem Mindestzündzeitpunkt weg verzögert wird. Das Verzögern des Motorzündzeitpunkts reduziert das Motordrehmoment, kann jedoch die Kraftstoffeffizienz des Motors verringern. Die Motorzündverzögerung liegt auf einem höheren Niveau, um anzugeben, dass das Motordrehmoment über ein größeres Ausmaß an Zündverzögerung reduziert wird. Das Erhöhen der Schaltdauer und der Motorzündverzögerung kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass die Fahrzeugstabilitätsmetrik den Schwellenwert 1002 überschreitet.
Zwischen Zeitpunkt T21 und Zeitpunkt T22 wird als Reaktion auf die Hochschaltanforderung ein Hochschalten durchgeführt und wird das Hochschalten mit einer längeren Hochschaltdauer und einem reduzierten Motordrehmoment durchgeführt. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik wird reduziert, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt T22 nähert. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik kann reduziert werden, wenn ein Fahrzeug aus einer Kurve einer Straße oder Fahrbahn ausfährt.
Zu Zeitpunkt T22 wird ein zweites Hochschalten des Getriebes als Reaktion auf Fahrzeugbedingungen angefordert, darunter der Getriebeschaltplan, die Fahrzeuggeschwindigkeit und das angeforderte Drehmoment. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik liegt auf einem niedrigeren Niveau, um anzugeben, dass das Fahrzeug unter stabilen Bedingungen betrieben wird. Der Batterie-SOC verbleibt über dem Schwellenwert 1004. Daher wird die Schaltdauer verkürzt und ist das Ausmaß an Zündverzögerung null, sodass das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung nicht als Reaktion auf die Fahrzeugstabilitätsmetrik reduziert wird. Zusätzlich ist das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung, das durch die elektrische Maschine aufgenommen wird, im Wesentlichen null.
Zwischen Zeitpunkt T22 und Zeitpunkt T23 wird als Reaktion auf eine Hochschaltanforderung ein Hochschalten durchgeführt und wird das Hochschalten mit einer kürzeren Hochschaltdauer und mit dem angeforderten Motordrehmoment durchgeführt. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik wird erhöht, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt T23 nähert. Der Batterie-SOC wird auf ein Niveau unter dem Schwellenwert 1002 reduziert, während Ladung über die elektrische Maschine verbraucht wird.
Zu Zeitpunkt T23 wird ein Hochschalten des Getriebes angefordert. Der Batterie-SOC liegt nun unter dem Schwellenwert 1004, sodass die elektrische Maschine Drehmoment von der Kraftübertragungsanordnung aufnehmen kann. Die Menge an negativem Drehmoment, die von der Kraftübertragungsanordnung aufgenommen wird, ist erhöht, da der SOC-Wert niedriger ist. Durch Zuführen von Drehmoment an die elektrische Maschine kann das Drehmoment in elektrische Energie umgewandelt werden, die in der Batterie oder Speichervorrichtung für elektrische Energie gespeichert wird. In diesem Beispiel ist die Kapazität der elektrischen Maschine zum Speichern von Ladung während des Hochschaltens geringer als die Menge an Energie, die während des Hochschaltens bereitgestellt wird, sodass das Motordrehmoment reduziert wird, um das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung weiter zu senken. Die Zündverzögerung zu Zeitpunkt T23 ist viel geringer als das zu Zeitpunkt T21 verwendete Ausmaß an Zündverzögerung, um das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung zu reduzieren. Die Schaltdauer ist kurz, sodass der Kupplungsverschleiß reduziert werden kann. Ein solcher Betrieb der Kraftübertragungsanordnung kann bereitgestellt werden, wenn das Fahrzeug in einem anderen als dem Sportmodus betrieben wird, wie etwa einem Touring-Modus, in dem die Fahrzeugleistung im Vergleich zum Betrieb des Fahrzeugs in einem Sportmodus reduziert ist.
Zwischen Zeitpunkt T23 und Zeitpunkt T24 wird als Reaktion auf eine Hochschaltanforderung ein Hochschalten durchgeführt und wird das Hochschalten mit einer kürzeren Hochschaltdauer und mit dem angeforderten Motordrehmoment durchgeführt. Die Fahrzeugstabilitätsmetrik wird erhöht, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt T23 nähert.
Zu Zeitpunkt T24 wird ein weiteres Hochschalten des Getriebes angefordert. Der Batterie-SOC verbleibt unter dem Schwellenwert 1004, sodass die elektrische Maschine Drehmoment von der Kraftübertragungsanordnung aufnehmen und das Drehmoment in elektrische Energie umwandeln kann, die in der Batterie oder Speichervorrichtung für elektrische Energie gespeichert wird. In diesem Beispiel ist die Kapazität der elektrischen Maschine zum Speichern von Ladung während des Hochschaltens geringer als die Menge an Energie, die während des Hochschaltens bereitgestellt wird, sodass das Drehmoment der Kraftübertragungsanordnung an den Fahrzeugrädern über das Erhöhen einer Hochschaltdauer reduziert wird. Die durch die elektrische Maschine aufgenommene Drehmomentmenge liegt jedoch auf einem höheren Niveau. Die Motorzündung wird zum Zeitpunkt T24 nicht verzögert, sodass das Motordrehmoment schnell verfügbar ist. Ein solcher Betrieb der Kraftübertragungsanordnung kann bereitgestellt werden, wenn das Fahrzeug in einem Sportmodus betrieben wird, wie etwa einem Sportmodus, in dem die Fahrzeugleistung im Vergleich zum Betrieb des Fahrzeugs in einem Touring-Modus erhöht ist.
Somit kann die Fahrzeugstabilität während unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen auf unterschiedliche Weisen verbessert werden. Zum Beispiel kann die Fahrzeugstabilität über das Erhöhen der Hochschaltdauer verbessert werden, sodass den Fahrzeugrädern weniger Drehmoment bereitgestellt wird, während die Fahrzeugstabilität abnimmt. Zusätzlich kann ein Getriebeausgangsdrehmoment über eine elektrische Maschine aufgenommen oder über eine Motorzündverzögerung als Reaktion auf eine niedrigere Fahrzeugstabilität reduziert werden. Durch ein Reduzieren des Raddrehmoments wird die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass die Fahrzeugstabilität weiter abnimmt. Ferner können Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung, die aufgrund des Schaltens auftreten können, reduziert werden, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. In einigen Beispielen kann die Fahrzeugstabilität über die Schaltdauer, das Motordrehmoment und das Drehmoment der elektrischen Maschine eingestellt werden, sodass sich die Fahrzeugstabilität einem Fahrzeugstabilitätsschwellenwert oder einer Fahrzeugstabilitätsgrenze nähern, diesen bzw. diese jedoch nicht überschreiten kann.
Nun ist unter Bezugnahme auf 11 und 12 ein Verfahren zum Anpassen von Kupplungen eines Getriebes gezeigt. Das Verfahren aus 11 und 12 kann als ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher einer oder mehrerer Steuerungen gespeichert sind, in das System aus 1A-4 einbezogen sein. Zusätzlich können Abschnitte des Verfahrens aus 11 und 12 Handlungen sein, die durch die in 1A-4 gezeigten Steuerungen durchgeführt werden, um einen Zustand einer Vorrichtung oder eines Aktors in die Realität zu übertragen. Das in 11 und 12 gezeigte Verfahren kann in Verbindung und Zusammenarbeit mit anderen hier beschriebenen Verfahren wirken. Das Verfahren aus 11 und 12 kann angewendet werden, um Übertragungsfunktionen der Kupplungen 126 und 127 anzupassen, die in 4 gezeigt sind.
Bei 1105 beurteilt das Verfahren 1100, ob der Motor mit den Rädern verbunden werden soll, um den Fahrzeugbetriebsanforderungen zu entsprechen. Zum Beispiel kann der Motor mit den Rädern verbunden werden, falls ein gewünschtes oder durch den Fahrer angefordertes Drehmoment über einem Schwellenniveau liegt. Der Motor kann jedoch von den Rädern entkoppelt werden, falls das gewünschte oder durch den Fahrer angeforderte Drehmoment unter dem Schwellenniveau liegt. Falls das Verfahren 1100 beurteilt, dass der Motor mit den Rädern verbunden werden soll, um den Fahrzeugbetriebsanforderungen zu entsprechen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1135 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1110 über.
Bei 1110 beurteilt das Verfahren 1100, ob eine Kupplungsanpassung gewünscht ist. Eine Kupplungsanpassung kann gewünscht sein, nachdem das Fahrzeug eine Schwellenentfernung gefahren worden ist. Ferner kann eine Kupplungsanpassung gewünscht sein, falls die Kraftübertragungsanordnung des Fahrzeugs mehr oder weniger als gewünscht beschleunigt oder abgebremst wird, während die Kupplung geschlossen wird. In anderen Fällen kann eine Kupplungsanpassung gewünscht sein, falls das Fahrzeug, in dem die Kupplung betrieben wird, für einen längeren Zeitraum nicht gefahren worden ist. Falls das Verfahren 1100 beurteilt, dass eine Kupplungsanpassung gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1115 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1135 über.
Bei 1115 beurteilt das Verfahren 1100, ob die Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs in einem Serienmodus betrieben wird. Das Verfahren 1100 kann beurteilen, dass die Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs in einem Serienmodus betrieben wird, wenn der Motor läuft und Kraftstoff verbrennt, wobei Kupplungen des Getriebes offen sind. Ferner kann Drehmoment von einer elektrischen Maschine (z. B. 120) das Fahrzeug, das den Motor beinhaltet, antreiben. Sensoren (z. B. Synchronisiervorrichtungspositionssensoren) innerhalb des Getriebes können die Position der Getriebekupplungen angeben. Falls das Verfahren 1100 beurteilt, dass die Kraftübertragungsanordnung des Hybridfahrzeugs in einem Serienmodus betrieben wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1120 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1140 über.
Bei 1140 beurteilt das Verfahren 1100, ob die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus oder Elektrofahrzeugmodus betrieben wird. Das Verfahren 1100 kann beurteilen, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus betrieben wird, falls die Drehung des Motors angehalten ist (er z. B. keine Luft und keinen Kraftstoff mehr verbrennt) und eine in der Kraftübertragungsanordnung positionierte elektrische Maschine Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben oder abzubremsen. Falls das Verfahren 1100 beurteilt, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus betrieben wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1145 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1150 über.
Bei 1145 startet das Verfahren 1100 den Motor und beschleunigt den Motor auf eine gewünschte Drehzahl (z. B. eine Drehzahl innerhalb einer Schwellendrehzahl über oder unter einer Drehzahl der Getriebeeingangswellendrehzahl, die sich mit einer höheren Drehzahl der zwei Getriebeeingangswellendrehzahlen dreht). Alternativ kann die Motordrehzahl auf die Motorleerlaufdrehzahl beschleunigt werden. Der Motor wird in einem Drehzahlsteuermodus betrieben, um die gewünschte Motordrehzahl zu erreichen. Das Verfahren 1100 geht zu 1120 über.
Bei 1150 beurteilt das Verfahren 1100, ob die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem Parallelmodus betrieben wird oder nicht. Das Verfahren 1100 kann beurteilen, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem Parallelmodus betrieben wird, wenn der Motor durch eine geschlossene Kupplung an die Fahrzeugräder gekoppelt ist. Ferner kann die elektrische Maschine (z. B. 120) der Kraftübertragungsanordnung Drehmoment bereitstellen. Falls das Verfahren 1150 beurteilt, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem Parallelmodus betrieben wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1155 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 kehrt zu 1115 zurück.
Bei 1155 stellt das Verfahren 1100 den Drehmomenteingang an das Getriebe auf ein Drehmoment von im Wesentlichen null ein (z. B. ± 10 N-m). Der Drehmomenteingang an das Getriebe kann über Einstellen des Motordrehmoments oder Einstellen des Drehmoments der elektrischen Maschine eingestellt werden, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist. Das Motordrehmoment kann über Einstellen einer Position einer Drossel oder eines anderen Drehmomentaktors eingestellt werden. Das Verfahren 1100 geht zu 1160 über.
Bei 1160 öffnet das Verfahren 1100 die Getriebekupplungen, um den Motor von den Fahrzeugrädern zu entkoppeln. Die Getriebekupplungen werden geöffnet, sodass kein Drehmoment über die Kupplungen übertragen wird. Das Verfahren 1100 geht zu 1120 über. Bei 1120 wählt das Verfahren 1100 aus, welche Kupplung angepasst werden soll. In einem Beispiel wählt das Verfahren 1100 zuerst die erste Kupplung (z. B. 126) aus. Nachdem die erste Kupplung angepasst wurde, wird dann die zweite Kupplung (z. B. 127) angepasst. In anderen Beispielen handelt es sich jedoch bei der zur Anpassung ausgewählten Kupplung um eine Kupplung, die eine Drehmomentübertragungskapazität bereitstellt, die sich von der unterscheidet, die erwartet werden kann. Das Verfahren 1100 geht zu 1125 über, nachdem die anzupassende Kupplung ausgewählt wurde.
Bei 1125 passt das Verfahren 1100 die ausgewählte Kupplung gemäß dem Verfahren aus 12 an. Insbesondere kann eine Übertragungsfunktion, die den Betrieb der Kupplung beschreibt, angepasst werden, um das Ineingriffbringen und Lösen der Kupplung zu verbessern. Das Fahrzeug kann eine Straße entlangfahren und lediglich durch Drehmoment angetrieben werden, das durch die elektrische Maschine bereitgestellt wird, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, wenn eine Kupplungsanpassung durchgeführt wird. Nach dem Anpassen der ausgewählten Kupplung geht das Verfahren 1100 zu 1130 über.
Bei 1130 beurteilt das Verfahren 1100, ob eine Anpassung anderer Kupplungen gewünscht ist. Alternativ kann dieselbe Kupplung ein zweites Mal angepasst werden, um den Anpassungsvorgang zu bestätigen. Falls das Verfahren 1100 beurteilt, dass eine zusätzliche Kupplungsanpassung gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 kehrt zu 1115 zurück. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1135 über.
Bei 1135 betreibt das Verfahren 1100 die Hybridkraftübertragungsanordnung gemäß einem gewünschten Modus und angepassten Übertragungsfunktionen für die Getriebekupplungen. Der gewünschte Hybridmodus kann auf dem durch den Fahrer angeforderten Raddrehmoment, dem Batterie-SOC und anderen Fahrzeugbetriebsbedingungen basieren. Die Hybridkraftübertragungsanordnung kann in einem rein elektrischen Modus, Serienhybridfahrzeugmodus und Parallelhybridfahrzeugmodus betrieben werden. Falls die Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen in einem rein elektrischen Fahrzeugmodus betrieben wird, wird die Drehung des Motors angehalten und der Motor verbrennt keinen Kraftstoff und keine Luft mehr. Falls die Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen in einem Serienmodus betrieben wird, verbrennt der Motor weiterhin Kraftstoff und Luft und sind die Getriebekupplungen offen. Falls die Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen in einem Parallelmodus betrieben wird, wird die Motordrehzahl auf eine mit einer der Getriebeeingangswellen synchronen Drehzahl gesteuert und wird eine Getriebekupplung geschlossen. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über, nachdem die Hybridkraftübertragungsanordnung als Reaktion auf die Fahrzeugbetriebsbedingungen in einem gewünschten Modus arbeitet.
Nun schaltet unter Bezugnahme auf 12 ein Verfahren 1200 das Getriebe bei 1205 optional in einen höchsten Gang oder den Gang mit der höchsten Gangzahl. Zum Beispiel kann das Verfahren 1200 das Getriebe in den sechsten Gang schalten, falls es sich bei dem Getriebe um ein Sechsganggetriebe handelt. Das Getriebe kann in einen Gang geschaltet werden, indem die Getriebeschaltgabeln repositioniert werden. Das Verfahren 1200 geht zu 1210 über.
Bei 1210 steuert das Verfahren 1200 die Motordrehzahl, um eine gewünschte Drehzahldifferenz zwischen einer gewünschten Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die mit der Kupplung verbunden ist, die angepasst wird, und der Motordrehzahl bereitzustellen. Der Motor wird in einem Drehzahlsteuermodus betrieben. In dem Drehzahlsteuermodus entspricht die Motordrehzahl einer gewünschten Drehzahl, die konstant sein oder variieren kann, während das Motordrehmoment variiert wird, um die gewünschte Motordrehzahl zu erreichen. Die Motordrehzahl kann auf eine Drehzahl über oder unter der gewünschten Drehzahl der Getriebeeingangswelle gesteuert werden. In einigen Beispielen kann die gewünschte Getriebeeingangswellendrehzahl von dem in Eingriff gebrachten Zahnrad und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig sein. Zudem kann das Drehmoment eines integrierten Anlassers/Generators, der an den Motor gekoppelt ist, auf null eingestellt werden. Das Verfahren 1200 geht zu 1215 über.
Bei 1215 versetzt das Verfahren 1200 den Motor optional aus einem Drehzahlsteuermodus in einen Drehmomentsteuermodus. In dem Drehmomentsteuermodus entspricht das Motordrehmoment einem gewünschten Drehmoment, während ermöglicht wird, dass die Motordrehzahl variiert. In einem Beispiel wird befohlen, dass das Motordrehmoment einem Drehmoment entspricht, bei dem die Motordrehzahl auf der bei 1210 erwähnten gewünschten Drehzahl bleibt. Falls befohlen wird, dass der Motor in einem Drehmomentsteuermodus betrieben wird, wird dem integrierten Anlasser/Generator befohlen, in einem Drehzahlsteuermodus betrieben zu werden. Die Drehzahl des integrierten Anlassers/Generators und die Motordrehzahl werden auf eine Drehzahl über oder unter einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle gesteuert, die an die Kupplung gekoppelt ist, die angepasst wird. Das Verfahren 1200 geht zu 1220 über.
Bei 1220 erhöht das Verfahren 1200 die Drehmomentkapazität der zur Anpassung ausgewählten Kupplung und verringert diese dann, indem ein Befehl bezüglich der Kupplungsdrehmomentkapazität eingestellt wird. Der Befehl bezüglich der Kupplungsdrehmomentkapazität kann in einen Kupplungsbetätigungsdruck (z. B. einen Druck von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird) umgewandelt werden. Der Kupplungsbetätigungsdruck kann dann in einen Befehl umgewandelt werden, um wie in 13 erörtert ein Drucksteuerventil oder eine Pumpe einzustellen. Ferner bestimmt das Verfahren 1200 den tatsächlichen Druck von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, um die Drehmomentkapazität der Kupplung einzustellen. Die Kupplungsdrehmomentkapazität ist eine Drehmomentmenge, die die Kupplung von der Eingangsseite der Kupplung an die Ausgangsseite der Kupplung übertragen kann und umgekehrt. Die Kupplungsdrehmomentkapazität kann von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert erhöht und dann von dem hohen Wert auf den niedrigen Wert verringert werden. Das Verfahren 1200 geht zu 1225 über.
Bei 1225 stellt das Verfahren 1200 das Drehmoment des Motors und/oder des integrierten Anlassers/Generators ein, um das Einstellen der Kupplungsdrehmomentkapazität auszugleichen. Das Motordrehmoment und/oder das Drehmoment des integrierten Anlassers/Generators werden/wird gleichzeitig mit der Einstellung der Kupplungsdrehmomentkapazität eingestellt. Das Drehmoment des Motors und/oder des integrierten Anlassers/Generators werden/wird wie in 14A und 14B erörtert eingestellt, sodass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die an die Kupplung gekoppelt ist, die angepasst wird, auf einer Drehzahl gehalten wird, die auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem in Eingriff gebrachten Getriebegang basiert. Falls sich der Motor zum Beispiel in einem Drehmomentsteuermodus befindet und eine konstante Drehmomentmenge bereitstellt, wird das Drehmoment des integrierten Anlassers/Generators eingestellt, um die Drehzahl des Motors und Elektromotors auf der gewünschten Motordrehzahl zu halten. Falls sich der Motor in einem Drehzahlsteuermodus befindet und das Drehmoment des integrierten Anlassers/Generators null oder ein konstanter Wert ist, wird das Motordrehmoment eingestellt, um die Motordrehzahl auf der gewünschten Motordrehzahl zu halten. Das Verfahren 1200 geht zu 1230 über.
Bei 1230 stellt das Verfahren 1200 das Drehmoment der elektrischen Maschine ein, die dem Getriebe (z. B. 125) nachgelagert positioniert ist, um ein gewünschtes Raddrehmoment beizubehalten. Das Drehmoment der elektrischen Maschine wird als Reaktion auf das Drehmoment eingestellt, das über die Kupplung übertragen wird, die angepasst wird, und das Drehmoment, das über die Kupplung übertragen wird, die angepasst wird, kann auf Grundlage der Änderung des Motordrehmoments oder der Änderung des Drehmoments des integrierten Anlassers/Generators geschätzt werden. Falls das Motordrehmoment oder das Drehmoment des integrierten Anlassers/Generators zum Beispiel erhöht wird, um die Motordrehzahl beizubehalten, wird das Drehmoment der elektrischen Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, um eine entsprechende Menge verringert, um das Drehmoment, das von dem Motor über die Kupplung an die Getriebeeingangswelle übertragen wird, auszugleichen. Falls das Motordrehmoment oder das Drehmoment des integrierten Anlassers/Generators verringert wird, um die Motordrehzahl beizubehalten, wird gleichermaßen das Drehmoment der elektrischen Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, um eine entsprechende Menge erhöht, um das Drehmoment, das von der Getriebeeingangswelle über die Kupplung an den Motor übertragen wird, auszugleichen. Das Drehmoment der elektrischen Maschine wird eingestellt, während die Kupplung betätigt und freigegeben wird und während das Drehmoment des Motors und integrierten Anlassers/Generators eingestellt wird. Das Verfahren 1200 geht zu 1235 über.
Bei 1235 speichert das Verfahren 1200 Werte von Kupplungsdrücken und Änderungen des Drehmoments des Motors und/oder integrierten Anlassers/Generators, die während des Betätigens und Freigebens der Kupplung für die befohlenen Kupplungsdrehmomentkapazitäten gemessen wurden, in einem Speicher der Steuerung. Das Verfahren 1200 geht zu 1240 über.
Bei 1240 stellt das Verfahren 1200 Werte der Kupplungsübertragungsfunktion ein, die die Beziehung zwischen dem Kupplungsfluidzuführdruck und der Drehmomentänderung des Motors und/oder integrierten Anlassers/Generators beschreiben. Die Drehmomentänderung des Motors und/oder des integrierten Anlassers/Generators ist eine Schätzung der Kupplungsdrehmomentkapazität. In einem Beispiel werden die Werte in einer Tabelle oder Funktion gespeichert, die als eine Übertragungsfunktion beschrieben werden kann, die den Kupplungsfluidzuführdruck (z. B. Druck von Fluid, der der Kupplung zugeführt wird, die angepasst wird) mit der Kupplungsdrehmomentkapazität in Bezug setzt. Die alten Werte der Übertragungsfunktion können durch neue Werte ersetzt werden oder die Übertragungsfunktion kann auf Grundlage eines Durchschnitts aus den alten Werten und den neuen Werten überarbeitet werden. Das Verfahren 1200 geht zu 1245 über.
Bei 1245 öffnet das Verfahren 1200 die Kupplung, die angepasst wird, vollständig. Das Verfahren 1200 geht zum Ende über, nachdem die Kupplung, die angepasst wird, geöffnet wird.
Nun ist unter Bezugnahme auf 13 ein Blockdiagramm gezeigt, das eine Übertragungsfunktion zeigt und wie diese angewendet werden kann, um eine Kupplung zu steuern. Eine angeforderte Kupplungsdrehmomentübertragungskapazität 1305 wird dazu verwendet, eine Übertragungsfunktion 1310 zu indexieren. Die angeforderte Drehmomentübertragungskapazität (z. B. eine Drehmomentmenge, die eine Kupplung von ihrem Eingang zu ihrem Ausgang übertragen kann) kann aus einem empirisch bestimmtem Kupplungsbetätigungsprofil, das in einem Speicher gespeichert ist, oder aus einer analytischen Lösung stammen. Die Übertragungsfunktion 1310 beschreibt eine Beziehung zwischen einer Drehmomentübertragungskapazität und einem Druck, der auf die Kupplung ausgeübt wird, um die Drehmomentübertragungskapazität bereitzustellen. Die Beziehung kann durch eine Kurve oder eine Reihe von Punkten beschrieben werden, die dazwischen interpoliert sein können. Die Übertragungsfunktion kann dadurch angepasst werden, dass ungenaue Werte der Übertragungsfunktion durch genauere Werte ersetzt werden. Zum Beispiel kann, wie an anderer Stelle in dieser Schrift beschrieben, über die Kupplung übertragenes Drehmoment durch Bestimmen einer Drehmomentmenge geschätzt werden, die durch einen Elektromotor bereitgestellt wird, um eine Seite der Kupplung auf einer gleichförmigen, im Wesentlichen konstanten (z. B. ± 50 U/min) Drehzahl zu halten, während die Kupplung geschlossen ist und der Kupplungsdruck überwacht wird. Insbesondere gibt der Elektromotor für einen gegebenen Kupplungsdruck ein Drehmoment aus, das von einem Elektromotorstrom bestimmt werden kann, um die Kupplung auf einer gleichförmigen, im Wesentlichen konstanten Drehzahl zu halten. Die Drehmomentschätzung von dem Elektromotor kann einen Drehmomentwert in der Übertragungsfunktion 1310 ersetzen, der dem Kupplungsbetätigungsdruck entspricht, der zu dem Drehmomentwert geführt hat, der von dem Elektromotor bestimmt wurde. Die Ausgabe der Übertragungsfunktion 1310 wird in eine zweite Übertragungsfunktion 1315 eingegeben.
Die Übertragungsfunktion 1315 wandelt die Druckausgabe von der Übertragungsfunktion 1310 in einen Arbeitszyklus- oder einen anderen Ventilpositionsbefehl um. Der Ventilpositionsbefehl wird an ein Ventil 1320 ausgegeben. Das Ventil 1320 steuert eine Zufuhr von Fluid zu der Kupplung 126, die in 4 gezeigt ist. Eine Getriebepumpe 412 führt dem Drucksteuerventil 1320 Fluid aus der Getriebeölwanne 411 zu. Es ist anzumerken, dass die Kupplungsdrehmomentübertragungskapazität in einigen Beispielen direkt über eine einzige Übertragungsfunktion in einen Ventilbefehl umgewandelt werden kann. Eine solche Übertragungsfunktion kann auf eine ähnliche Weise angepasst werden. Hydraulikfluid wird einer Kupplung 127 über ein ähnliches System zugeführt, das ähnliche Komponenten und eine ähnliche Anordnung aufweist. Die Getriebepumpe 412 kann elektrisch oder durch den Motor angetrieben sein.
Unter Bezugnahme auf 14A ist eine beispielhafte Zeitachse 1400 zum Vornehmen eines Kupplungsanpassungsvorgangs gemäß den hier beschriebenen Verfahren 1100 und 1200 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. Die Zeitachse 1400 beinhaltet den Verlauf 1405, der eine Motordrehzahl im Zeitablauf angibt. Die Linie 1410 stellt eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle (z. B. 402, 404) an ein Doppelkupplungsgetriebe (z. B. 125) dar. Die Zeitachse 1400 beinhaltet ferner den Verlauf 1415, der einen Kupplungsdruck im Zeitablauf angibt, wobei der Kupplungsdruck im Zeitablauf in einem Bereich von einem höheren Druck, der die Kupplung schließt (z. B. sperrt), bis zu einem niedrigeren Druck, der die Kupplung öffnet (z. B. vollständig entsperrt), liegen kann. Die Zeitachse 1400 beinhaltet ferner den Verlauf 1420, der ein Drehmoment eines integrierten Anlassers/Generators (ISG) (z. B. 142) im Zeitablauf angibt. Alternativ kann das Motordrehmoment ähnlich gesteuert werden.
In der folgenden Beschreibung versteht es sich, dass das Doppelkupplungsgetriebe, in dem der Kupplungsanpassungsvorgang durchgeführt wird, eine erste Kupplung (z. B. 126) und eine zweite Kupplung (z. B. 127) beinhalten kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Eingangswelle (z. B. 402) und eine zweite Eingangswelle (z. B. 404) beinhalten kann. Der Kupplungsanpassungsvorgang kann entweder an der ersten Kupplung durchgeführt werden, bei der eine Eingangswellendrehzahl, die in 14A veranschaulicht ist, der ersten Eingangswelle entsprechen kann, oder an der zweiten Kupplung, bei der eine Eingangswellendrehzahl, die in 14A veranschaulicht ist, der zweiten Eingangswelle entsprechen kann. Der Einfachheit halber wird ein einziger Kupplungsdruck und eine einzige Eingangswellendrehzahl angegeben, weshalb es sich versteht, dass der Kupplungsanpassungsvorgang an einer Kupplung durchgeführt wird, bei der die Eingangswellendrehzahl somit dieser einen Kupplung entspricht. Der Eindeutigkeit halber versteht es sich, dass die in der beispielhaften Zeitachse 1400 angepasste Kupplung die erste Kupplung (z. B. 126) ist, wobei die Eingangswellendrehzahl der ersten Eingangswelle (z. B. 402) entspricht.
Zu Zeitpunkt T25 dreht sich der Motor mit einer konstanten Drehzahl. Die erste Kupplung ist geschlossen, weshalb das Motordrehmoment über die erste Kupplung an eine Kraftübertragungsanordnung des Fahrzeugs durch die erste Eingangswelle an die Fahrzeugräder übertragen wird. Das ISG-Drehmoment liegt leicht im negativen Bereich, weshalb der ISG in einem Generatorbetriebsmodus betrieben wird. Somit versteht es sich, dass das Fahrzeug zu Zeitpunkt T25 in einem Parallelmodus des Hybridelektrofahrzeugbetriebs betrieben wird.
Zu Zeitpunkt T26 wird der Druck der ersten Kupplung auf 0 reduziert, womit die Kupplung geöffnet wird. Es versteht sich, dass das Fahrzeug als Reaktion auf das Öffnen der Kupplung in einem Serienmodus des Hybridelektrofahrzeugbetriebs betrieben werden kann. Zwischen Zeitpunkt T26 und Zeitpunkt T27 wird die Motordrehzahl auf unter die Drehzahl der ersten Eingangswelle reduziert. Die Motordrehzahl wird durch Reduzieren des Motordrehmoments und Erhöhen der Menge an negativem Drehmoment, die eine Zeitdauer lang über den ISG auf den Motor aufgebracht wird, reduziert, bevor das auf den Motor aufgebrachte negative Drehmoment auf das negative Anfangsdrehmoment zurückgestellt wird. Mit anderen Worten wird die Last auf den Motor über den ISG für eine Dauer zwischen Zeitpunkt T26 und T27 erhöht, bevor zu der durch den ISG bestimmten Anfangslast zurückgekehrt wird.
Zu Zeitpunkt T27 wird ein Druck der ersten Kupplung auf über null, jedoch unter einen Berührungspunkt, bei dem die Kupplungskapazität messbar sein kann, erhöht. Das Ausmaß, um das der Kupplungsdruck zu Zeitpunkt T27 auf über null erhöht wird, kann in einigen Beispielen von einer Variabilität zwischen den Bauteilen abhängig sein und sich im Zeitablauf ändern).
Zwischen Zeitpunkt T27 und Zeitpunkt T28 wird der Druck der ersten Kupplung langsam erhöht oder angehoben. Zu Zeitpunkt T28 beginnt die erste Kupplung, eine Kapazität zu tragen, wobei sich das Tragen der Kapazität darauf beziehen kann, dass der Motor über die erste Kupplung um ein messbares Ausmaß an die erste Eingangswelle gekoppelt ist. Mit anderen Worten wird die Drehmomentkapazität der ersten Kupplung erhöht. Das negative ISG-Drehmoment wird erhöht, um die Motordrehzahl in Anwesenheit einer zunehmenden Kupplungskapazität zu regulieren. Das Motordrehmoment kann konstant gehalten werden, um die Genauigkeit der Drehmomentänderungsmessung zu verbessern. Mit anderen Worten kann überschüssiges Drehmoment, das den Motor beschleunigen würde, stattdessen durch den ISG aufgenommen werden, um die Motordrehzahl konstant zu halten, da das Erhöhen der Drehmomentkapazität der Kupplung dazu neigt, das Drehmoment an dem Motor zu erhöhen, da die Drehzahl der ersten Eingangswelle größer ist als die Motordrehzahl. Demnach erhöht sich zwischen Zeitpunkt T28 und Zeitpunkt T29, während die Kupplungskapazität erhöht wird, der Betrag des negativen ISG-Drehmoments entsprechend.
Zwischen Zeitpunkt T29 und Zeitpunkt T30 wird der Kupplungsdruck konstant gehalten, und demnach ist angegeben, dass das negative ISG-Drehmoment konstant ist. Mit anderen Worten kann eine konstante Menge an überschüssigem Drehmoment, die eine Folge der Differenz der Eingangswellendrehzahl und der Motordrehzahl darstellt, durch den ISG aufgenommen werden, der in dem Regenerationsmodus betrieben wird.
Zu Zeitpunkt T30 wird damit begonnen, den Druck der ersten Kupplung zu verringern. Zwischen Zeitpunkt T30 und Zeitpunkt T31, während die Kupplungskapazität verringert wird, wird das überschüssige Drehmoment aufgrund dessen, dass die Eingangswellendrehzahl größer ist als die Motordrehzahl, immer weniger, wenn die erste Eingangswelle von dem Motor entkoppelt wird.
Zu Zeitpunkt T31 reduziert sich der Kupplungsdruck bis auf einen Punkt, an dem keine messbare Kupplungskapazität vorliegt. Der Punkt, an dem der Kupplungsdruck die nicht messbare Kupplungskapazität erreicht, kann zum Beispiel derselbe sein wie der Kupplungsdruck, der zu Zeitpunkt T27 angegeben ist. Zwischen Zeitpunkt T31 und Zeitpunkt T32 wird der Kupplungsdruck weiter reduziert, und zu Zeitpunkt T32 reduziert sich der Kupplungsdruck auf null, womit die erste Kupplung vollständig geöffnet wird.
Zwischen Zeitpunkt T32 und Zeitpunkt T33 wird die Motordrehzahl so gesteuert, dass sie mit der gewünschten Eingangswellendrehzahl übereinstimmt, indem der Motor als Reaktion auf eine gewünschte Rückkehr zu einem Parallelhybridelektrofahrzeugbetrieb in einem Drehzahlsteuermodus betrieben wird, wie vorstehend erörtert. Zu Zeitpunkt T33 kann die erste Kupplung als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl mit der Drehzahl der ersten Eingangswelle übereinstimmt, geschlossen werden, um den Motor mit der ersten Eingangswelle zu verbinden.
Unter Bezugnahme auf 14B ist nun eine beispielhafte Zeitachse 1450 zum Vornehmen eines Kupplungsanpassungsvorgangs gemäß den hier beschriebenen Verfahren 1100 und 1200 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. Die Zeitachse 1450 beinhaltet den Verlauf 1455, der eine Motordrehzahl im Zeitablauf angibt. Die Linie 1460 stellt eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle (z. B. 402, 404) an ein Doppelkupplungsgetriebe (z. B. 125) dar. Die Zeitachse 1450 beinhaltet ferner den Verlauf 1465, der einen Kupplungsdruck im Zeitablauf angibt, wobei der Kupplungsdruck im Zeitablauf in einem Bereich von geschlossen (z. B. gesperrt) bis geöffnet (z. B. vollständig entsperrt) liegen kann. Die Zeitachse 1450 beinhaltet ferner den Verlauf 1470, der ein Drehmoment eines integrierten Anlassers/Generators (ISG) (z. B. 142) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1450 ist im Wesentlichen dieselbe wie 14A, außer dass die Motordrehzahl auf über die Eingangswellendrehzahl gesteuert wird, anstatt dass die Motordrehzahl auf unter die Eingangswellendrehzahl gesteuert wird. Aspekte der Zeitachse 1450, die sich infolge des Steuerns der Motordrehzahl auf über die Eingangswellendrehzahl von der Zeitachse 1400 unterscheiden, werden entsprechend in der nachstehenden Beschreibung erörtert.
In der folgenden Beschreibung, ähnlich der vorstehend für 14A beschriebenen, versteht es sich, dass das Doppelkupplungsgetriebe, in dem der Kupplungsanpassungsvorgang durchgeführt wird, eine erste Kupplung (z. B. 126) und eine zweite Kupplung (z. B. 127) beinhalten kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Eingangswelle (z. B. 402) und eine zweite Eingangswelle (z. B. 404) beinhalten kann. Der Kupplungsanpassungsvorgang kann entweder an der ersten Kupplung durchgeführt werden, bei der eine Eingangswellendrehzahl, die in 14B veranschaulicht ist, der ersten Eingangswelle entsprechen kann, oder an der zweiten Kupplung, bei der eine Eingangswellendrehzahl, die in 14B veranschaulicht ist, der zweiten Eingangswelle entsprechen kann. Der Einfachheit halber wird ein einziger Kupplungsdruck und eine einzige Eingangswellendrehzahl angegeben, weshalb es sich versteht, dass der Kupplungsanpassungsvorgang an einer Kupplung durchgeführt wird, bei der die Eingangswellendrehzahl somit dieser einen Kupplung entspricht. Der Eindeutigkeit halber versteht es sich, dass die in der beispielhaften Zeitachse 1450 angepasste Kupplung die erste Kupplung (z. B. 126) ist, wobei die Eingangswellendrehzahl der ersten Eingangswelle (z. B. 402) entspricht.
Zu Zeitpunkt T25b dreht sich der Motor mit einer konstanten Drehzahl. Die erste Kupplung ist geschlossen, weshalb das Motordrehmoment über die erste Kupplung an eine Kraftübertragungsanordnung des Fahrzeugs durch die erste Eingangswelle an die Fahrzeugräder übertragen wird. Das ISG-Drehmoment liegt leicht im negativen Bereich, weshalb der ISG in einem Generatorbetriebsmodus betrieben wird. Somit versteht es sich, dass das Fahrzeug zu Zeitpunkt T25b in einem Parallelmodus des Hybridelektrofahrzeugbetriebs betrieben wird.
Zu Zeitpunkt T26b wird der Druck der ersten Kupplung auf 0 reduziert, womit die Kupplung geöffnet wird. Es versteht sich, dass das Fahrzeug als Reaktion auf das Öffnen der Kupplung in einem Serienmodus des Hybridelektrofahrzeugbetriebs betrieben werden kann. Zwischen Zeitpunkt T26b und Zeitpunkt T27b wird die Motordrehzahl auf über die Drehzahl der ersten Eingangswelle erhöht. Die Motordrehzahl wird durch Erhöhen der Menge an Drehmoment (positivem Drehmoment), die eine Zeitdauer lang über den ISG auf den Motor aufgebracht wird, erhöht, bevor das auf den Motor aufgebrachte Drehmoment auf das negative Anfangsdrehmoment zurückgestellt wird. Mit anderen Worten kann der ISG dem Motor ein erhöhtes Drehmoment bereitstellen, um die Motordrehzahl zwischen Zeitpunkt T26b und T27b über die Eingangswellendrehzahl anzuheben. Zusätzlich kann sich der Motor in einem Drehzahlsteuermodus befinden, in dem das Motordrehmoment erhöht wird, um die Motordrehzahl auf die gewünschte Motordrehzahl zu erhöhen.
Zu Zeitpunkt T27b wird ein Druck der ersten Kupplung auf über null, jedoch unter einen Berührungspunkt, bei dem die Kupplungskapazität messbar sein kann, erhöht. Das Ausmaß, um das der Kupplungsdruck zu Zeitpunkt T27b auf über null erhöht wird, kann in einigen Beispielen von einer Variabilität zwischen den Bauteilen abhängig sein und sich im Zeitablauf ändern).
Zwischen Zeitpunkt T27b und Zeitpunkt T28b wird der Druck der ersten Kupplung langsam erhöht oder angehoben. Zu Zeitpunkt T28b beginnt die erste Kupplung, eine Kapazität zu tragen, wobei sich das Tragen der Kapazität darauf beziehen kann, dass der Motor über die erste Kupplung um ein messbares Ausmaß an die erste Eingangswelle gekoppelt ist. Das dem Motor bereitgestellte ISG-Drehmoment (positive Drehmoment) wird erhöht, um die Motordrehzahl in Anwesenheit einer zunehmenden Kupplungskapazität zu regulieren. Das Motordrehmoment kann konstant gehalten werden, um die Genauigkeit der Drehmomentänderungsmessung zu verbessern. Mit anderen Worten kann ein Drehmomentdefizit, das den Motor abbremsen würde, stattdessen durch zunehmendes ISG-Drehmoment ausgeglichen werden, um die Motordrehzahl konstant zu halten, da das Erhöhen der Drehmomentkapazität der Kupplung dazu neigt, das Drehmoment an dem Motor zu verringern, da die Drehzahl der ersten Eingangswelle niedriger ist als die Motordrehzahl. Demnach erhöht sich zwischen Zeitpunkt T28 und Zeitpunkt T29, während die Kupplungskapazität erhöht wird, das positive ISG-Drehmoment entsprechend.
Zwischen Zeitpunkt T29b und Zeitpunkt T30b wird der Kupplungsdruck konstant gehalten, und demnach ist angegeben, dass das über den ISG auf den Motor aufgebrachte positive Drehmoment konstant ist. Mit anderen Worten wird das Motordrehmoment über ein positives Drehmoment, das über den ISG auf den Motor aufgebracht wird, konstant gehalten, obwohl die Eingangswellendrehzahl unter der Motordrehzahl liegt.
Zu Zeitpunkt T30b wird damit begonnen, den Druck der ersten Kupplung zu verringern. Zwischen Zeitpunkt T30b und Zeitpunkt T31b, während die Kupplungskapazität verringert wird, wird das Drehmomentdefizit aufgrund dessen, dass die Eingangswellendrehzahl niedriger ist als die Motordrehzahl, immer weniger, wenn die erste Eingangswelle von dem Motor entkoppelt wird.
Zu Zeitpunkt T31b reduziert sich der Kupplungsdruck bis auf einen Punkt, an dem keine messbare Kupplungskapazität vorliegt. Der Punkt, an dem der Kupplungsdruck die nicht messbare Kupplungskapazität erreicht, kann zum Beispiel derselbe sein wie der Kupplungsdruck, der zu Zeitpunkt T27b angegeben ist. Zwischen Zeitpunkt T31b und Zeitpunkt T32b wird der Kupplungsdruck weiter reduziert, und zu Zeitpunkt T32b reduziert sich der Kupplungsdruck auf null, womit die erste Kupplung vollständig geöffnet wird.
Zwischen Zeitpunkt T32b und Zeitpunkt T33b wird die Motordrehzahl so gesteuert, dass sie mit der gewünschten Eingangswellendrehzahl übereinstimmt, indem der Motor als Reaktion auf eine gewünschte Rückkehr zu einem Parallelhybridelektrofahrzeugbetrieb in einem Drehzahlsteuermodus betrieben wird, wie vorstehend erörtert. Zu Zeitpunkt T33b kann die erste Kupplung als Reaktion darauf, dass die Motordrehzahl mit der Drehzahl der ersten Eingangswelle übereinstimmt, geschlossen werden, um den Motor mit der ersten Eingangswelle zu verbinden.
Unter Bezugnahme auf die in 14A-14B veranschaulichten Zeitachsen stellten beide Zeitachsen Bedingungen dar, bei denen das Fahrzeugsystem vor dem Kupplungsanpassungsverfahren mindestens teilweise über den Motor betrieben wurde, und darüber hinaus wurde angegeben, dass das Fahrzeugsystem nach dem Kupplungsanpassungsvorgang dazu zurückkehrte, mindestens teilweise über den Motor betrieben zu werden. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem jedoch in einem rein elektrischen Modus betrieben werden, wobei zum Beispiel eine elektrische Maschine (z. B. 120) das Fahrzeug alleine antreibt. Bei einer solchen Bedingung kann der Motor vor dem Ausführen des Kupplungsanpassungsvorgangs zuerst gestartet werden (wobei die Kupplungen offen sind). Die Motordrehzahl kann als Reaktion auf den Motorstart entweder auf unter die Eingangswellendrehzahl (wie in Bezug auf 14A erörtert) oder auf über die Eingangswellendrehzahl (wie in Bezug auf 14B erörtert) gesteuert werden. Wenn der Motor gestartet wurde, kann der Kupplungsanpassungsvorgang wie beschrieben ohne Modifikation ausgeführt werden. Nach Abschluss des Kupplungsanpassungsvorgangs kann eine Motorabschaltung ausgeführt werden, anstatt zu einem Fahrzeugbetriebsmodus zurückzukehren, bei dem das Fahrzeug mindestens teilweise durch den Motor angetrieben wird, wie in 14A-14B veranschaulicht, sodass der Motor lediglich über Leistung von der elektrischen Maschine angetrieben wird, wie vorstehend beschrieben.
Nun ist unter Bezugnahme auf 15 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Kraftübertragungsanordnung eines Antriebsstrangs 100 eines Hybridfahrzeugs gezeigt. Das Verfahren aus 15 kann als ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher einer oder mehrerer Steuerungen gespeichert sind, in das System aus 1A-4 einbezogen sein. Des Weiteren können Abschnitte des Verfahrens aus 15 Handlungen sein, die durch die in 1A-4 gezeigten Steuerungen durchgeführt werden, um einen Zustand einer Vorrichtung oder eines Aktors in die Realität zu übertragen. Das in 15 gezeigte Verfahren kann in Verbindung und Zusammenarbeit mit anderen hier beschriebenen Verfahren wirken.
Bei 1505 bestimmt das Verfahren 1500 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem die Gangaktorposition, Fahrzeuggeschwindigkeit, das gegenwärtig in Eingriff gebrachte Zahnrad, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motorbetriebsbedingungen, das angeforderte Raddrehmoment und Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine beinhalten. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können über eine Fahrzeugsystemsteuerung oder andere Steuerung in dem Fahrzeug an eine Getriebesteuerung kommuniziert werden. Das Verfahren 1500 geht zu 1510 über.
Bei 1510 beurteilt das Verfahren 1500, ob sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet. Das Fahrzeug wird lediglich über Drehmoment angetrieben, das durch eine elektrische Maschine während des rein elektrischen Antriebsmodus erzeugt wird. In einem Beispiel kann das Verfahren 1500 beurteilen, dass sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt und die elektrische Maschine (z. B. 120 auf 1A) Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben. Der Motor verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff. Ferner befinden sich beide Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes (z. B. 125) in einem offenen Zustand. In anderen Beispielen kann ein Wert eines Bits oder Bytes in einem Speicher eine Angabe des Fahrzeugmodus bereitstellen. Falls das Verfahren 1500 beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1500 geht zu 1515 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1500 geht zum Ende über.
Bei 1515 bestimmt das Verfahren 1500 Bedingungen zum Schalten des Getriebes, während sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet. In einem Beispiel werden die Schaltbedingungen empirisch bestimmt und in einem Schaltplan gespeichert, der in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist. Der Schaltplan gibt an, wann ein Hochschalten und Herunterschalten angefordert wird. In einem Beispiel kann ein Hochschalten und Herunterschalten als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein gewünschtes Raddrehmoment eingeplant werden. Zum Beispiel kann das Getriebe bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 5 KPH aus dem ersten Gang in den zweiten Gang hochgeschaltet werden, wenn das angeforderte Raddrehmoment 10 N-m beträgt. Das Verfahren 1500 geht zu 1520 über:
Bei 1520 beurteilt das Verfahren 1500, ob ein Getriebeschalten angefordert wird. Das Verfahren 1500 kann die Beurteilung auf Grundlage von Werten vornehmen, die in dem bei 1515 beschriebenen Getriebeschaltplan gespeichert sind. Wenn das Verfahren 1500 beurteilt, dass ein Getriebeschalten angefordert wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1500 geht zu 1525 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1500 geht zum Ende über.
Bei 1525 prognostiziert oder bestimmt das Verfahren 1500 in Echtzeit ein Drehmoment zum Beschleunigen von Getriebekomponenten gemäß dem nächsten Zahnrad (z. B. dem Gang, in den geschaltet wird, oder dem Zahnrad, das in Eingriff gebracht wird). Die Prognose oder Bestimmung des Drehmoments zum Beschleunigen der Getriebekomponenten kann wie in 16A-16D beschrieben bereitgestellt werden. In einem Beispiel kann das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten durch die folgende Gleichung bestimmt werden: $c o m p e n s a t i o n_t q = (e s t i m a t e d_s y n c h r o_t q) (g e a r_r a t i o),$
wobei compensation tq das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten ist, estimated synchro tq ein geschätztes Drehmoment einer Synchronisiervorrichtung ist und gear ratio das Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine (z. B. 120) und der Synchronisiervorrichtung ist, die während des Schaltens mit dem nächsten Zahnrad in Eingriff gebracht wird. Diese Gleichung kann angewendet werden, wenn das Drehmoment der Synchronisiervorrichtung bekannt ist. Falls das Drehmoment der Synchronisiervorrichtung nicht bekannt ist, können in einigen Beispielen die folgenden Gleichungen angewendet werden: $e s t i m a t e d_i n p u t_a c c = (i n p u t_s p e e d - l a s t_i n p u t_s p e e d) / (s a m p l e_t i m e)$
$e s t i m a t e d_s y n c h r o_t q = (e s t i m a t e d_i n p u t_a c c) (k n o w n_i n p u t_i n e r t i a)$
$c o m p e n s a t i o n_t q = (e s t i m a t e d_s y n c h r o_t q) (g e a r_r a t i o),$
wobei estimated input acc eine geschätzte Beschleunigung einer Getriebeeingangswelle ist, input speed die gegenwärtige Getriebeeingangswellendrehzahl ist, last input speed die letzte vorherige Getriebeeingangswellendrehzahl ist, sample_ time eine Abtastzeit der Getriebeeingangswelle ist, estimated_ synchro_ tq ein geschätztes Drehmoment der Synchronisiervorrichtung ist, known_ input_ inertia die bekannte Trägheit der Getriebekomponenten ist, compensation tq das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten ist und gear ratio das Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine (z. B. 120) und der Synchronisiervorrichtung ist, die während des Schaltens mit dem nächsten Zahnrad in Eingriff gebracht wird. Diese Gleichung kann angewendet werden, wenn das Drehmoment der Synchronisiervorrichtung unbekannt ist. Das Verfahren 1500 geht zu 1530 über, nachdem das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten bestimmt wurde, während das Getriebe geschaltet wird und sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet.
Bei 1530 kommuniziert das Verfahren 1500 das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten von einer Getriebesteuerung (z. B. 354 in 3) an andere Fahrzeugsteuerungen (z. B. die Steuerung der elektrischen Maschine 352 in 3). Alternativ kann die Fahrzeugsystemsteuerung (z. B. 12 aus 3) das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten an die Steuerung der elektrischen Maschine kommunizieren. Das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten wird durch die Steuerung der elektrischen Maschine angewendet, um das Drehmoment auszugleichen, um verschiedene Getriebekomponenten (z. B. Vorgelege, Zahnräder, Ausgangsseiten von Kupplungen etc.) auf die Raddrehzahl zu beschleunigen, wobei die Achsverzahnung und etwaige andere Verzahnung zwischen der Getriebeausgangswelle und den Fahrzeugrädern berücksichtigt werden. Falls das Schalten zum Beispiel Getriebekomponenten auf eine höhere Drehzahl beschleunigt, wird der elektrischen Maschine ein höheres Drehmoment befohlen, sodass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht reduziert wird und eine Drehmomentstörung aufgrund einer Beschleunigung der Gesamtheit der Komponenten in dem Getriebe nicht beobachtet werden kann. Der Befehl für ein höheres Drehmoment basiert auf dem Drehmoment zum Beschleunigen der Komponenten des Getriebes auf die gewünschte Drehzahl der Getriebekomponenten nach dem Schalten, wobei es sich um die Getriebeausgangsdrehzahl vor dem Schalten multipliziert mit dem nächsten Übersetzungsverhältnis handelt. Auf diese Weise kann die Raddrehzahl im Wesentlichen konstant bleiben, während das Getriebe geschaltet und der Motor angehalten wird. Der Beginn der Übertragung des Drehmoments zum Beschleunigen der Getriebekomponenten kann vor der tatsächlichen Gangschaltung erfolgen, um die Einstellung des Drehmoments der elektrischen Maschine zeitlich mit dem Zeitpunkt der tatsächlichen Schaltung abzustimmen, wodurch Verzögerungen in der Datenübertragung ausgeglichen werden. Das Verfahren 1500 geht zu 1535 über.
Bei 1535 befiehlt das Verfahren 1500 die Gangschaltung gemäß dem Gangschaltplan. Aktoren in dem Getriebe bewegen Schaltgabeln, sodass diese als Reaktion auf den Gangschaltbefehl Synchronisiervorrichtungen in Eingriff mit dem nächsten Zahnrad bringen. Die Getriebekupplungen sind offen, während sich das Fahrzeug in dem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, sodass die elektrische Maschine nicht durch Drehen des Motors Energie verschwendet. Das Verfahren 1500 geht zu 1540 über.
Bei 1540 passt das Verfahren 1500 das Drehmoment der elektrischen Maschine, die dem Getriebe (z. B. 125 aus 3) nachgelagert ist, als Reaktion auf das Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten auf eine gewünschte Drehzahl an, nachdem das nächste Zahnrad in Eingriff gebracht worden ist. Ferner wird das Drehmoment der elektrischen Maschine als Reaktion auf das durch den Fahrer angeforderte Raddrehmoment eingestellt. Somit gilt, dass Drehmoment der elektrischen Maschine = Fahrerbedarfsraddrehmoment mal einer Achsübersetzung (falls vorhanden) + das Drehmoment zum Beschleunigen oder Abbremsen von Getriebekomponenten, wobei die Getriebekomponenten, die beschleunigt werden, mit der Schaltung in Zusammenhang stehen. Das Drehmoment der elektrischen Maschine wird gleichzeitig mit oder simultan zu der Gangschaltung eingestellt. Nach dem Einstellen des Drehmoments der elektrischen Maschine geht das Verfahren 1500 zum Ende über.
Nun ist unter Bezugnahme auf 16A ein erstes Blockdiagramm zum Bestimmen einer Drehmomentmenge zum Beschleunigen von Getriebekomponenten in Zusammenhang mit einer Gangschaltung, während sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, gezeigt. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 1600 kann in dem Verfahren aus 15 verwendet werden.
Die Getriebesteuerung (z. B. 354 aus 3) gibt ein geschätztes Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten (z. B. Synchronisiervorrichtungen, Zahnräder, Vorgelege, Ausgangsseite einer Kupplung etc.) an den Multiplizierblock 1608 aus. Falls zum Beispiel ein Hochschalten aus dem dritten Gang in den vierten Gang des Getriebes 125, das in 4 gezeigt ist, eingeplant ist, wird die Drehzahl des nächsten Zahnrads (z. B. 426), d. h. des vierten Gangs, zusammen mit der Drehzahl der Synchronisiervorrichtung 484, der Drehzahl des Vorgeleges 442, der Drehzahl der Eingangswelle 404 und der Drehzahl der Eingangsseite der Kupplung 127, die in 4 gezeigt ist, geändert. In einem Beispiel kann das geschätzte Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten die Trägheit der Komponenten mal die Winkelbeschleunigung von der ursprünglichen Drehzahl der Getriebekomponenten auf die gewünschte Drehzahl nach dem Ineingriffbringen des nächsten Zahnrads sein. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine und den Getriebekomponenten, die beschleunigt oder abgebremst werden, wird bei Block 1604 eingegeben, was bei Block 1608 mit dem Drehmoment zum Beschleunigen der Getriebekomponenten multipliziert wird, um ein Ausgleichsdrehmoment bereitzustellen. Das Ausgleichsdrehmoment wird aus Block 1608 an die Summierstelle 1610 ausgegeben, wo es zu dem Fahrerbedarfsdrehmoment addiert wird. Die Ausgabe der Summierstelle 1610 wird der Steuerung der elektrischen Maschine 352 als eine Drehmomentanforderung der elektrischen Maschine bereitgestellt.
Nun ist unter Bezugnahme auf 16B ein zweites Blockdiagramm zum Bestimmen einer Drehmomentmenge zum Beschleunigen von Getriebekomponenten in Zusammenhang mit einer Gangschaltung, während sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, gezeigt. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 1620 kann in dem Verfahren aus 15 verwendet werden.
Die Getriebeeingangswellendrehzahl wird bei Block 1622 eingegeben. Ein vorheriger Wert der Getriebeeingangswellendrehzahl wird bei Block 1604 in einem Speicher gespeichert. Die vorherige Getriebeeingangswellendrehzahl, die von Block 1624 ausgegeben wird, wird an der Summierstelle 1630 von der gegenwärtigen Getriebeeingangswellendrehzahl subtrahiert, die von Block 1622 ausgegeben wird. Die Ausgabe der Summierstelle 1630 wird in das Tiefpassfilter 1632 eingegeben. Die Ausgabe des Tiefpassfilters 1632 wird in Block 1634 eingegeben, wo sie durch eine Abtastzeit 1628 eines Eingangswellendrehzahlsensors dividiert wird, der dem Block 1622 die Drehzahl der Eingangswelle bereitstellt. Die Ausgabe von Block 1634 wird bei Block 1636 mit der Trägheit der Getriebekomponenten multipliziert, die aufgrund der Gangschaltung 1626 beschleunigt werden. Die Ausgabe von Block 1636 wird bei Block 1638 durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine und den Getriebekomponenten multipliziert, die aufgrund der Gangschaltung 1637 beschleunigt werden. Die Ausgabe von Block 1638 ist ein Ausgleichsdrehmoment für das Schalten des Getriebes, um Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung und Störungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden. Die Ausgabe von Block 1638 wird an der Summierstelle 1640 zu dem Fahrerbedarfsdrehmoment 1642 addiert. Die Ausgabe der Summierstelle 1640 wird der Steuerung der elektrischen Maschine 352 als eine Drehmomentanforderung der elektrischen Maschine bereitgestellt.
Nun ist unter Bezugnahme auf 16C ein drittes Blockdiagramm zum Bestimmen einer Drehmomentmenge zum Beschleunigen von Getriebekomponenten in Zusammenhang mit einer Gangschaltung, während sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, gezeigt. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 1650 kann in dem Verfahren aus 15 verwendet werden.
Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle wird bei Block 1652 eingegeben. Ein vorheriger Wert der Drehzahl der Getriebeausgangswelle wird bei Block 1653 in einem Speicher gespeichert. Die vorherige Getriebeeingangswellendrehzahl, die von Block 1653 ausgegeben wird, wird an der Summierstelle 1655 von der gegenwärtigen Getriebeeingangswellendrehzahl subtrahiert, die von Block 1652 ausgegeben wird. Die Ausgabe der Summierstelle 1655 wird in Block 1656 eingegeben, wo sie durch eine Abtastzeit 1657 eines Eingangswellendrehzahlsensors dividiert wird, der dem Block 1652 die Drehzahl der Ausgangswelle bereitstellt. Die Ausgabe von Block 1656 wird bei Block 1658 mit einem Verhältnis eines zuvor gesperrten Übersetzungsverhältnisses (z. B. vorheriges Zahnrad) multipliziert. Die Ausgabe von Block 1658 wird an der Summierstelle 1664 von der Ausgabe von Block 1662 subtrahiert.
Die Getriebeeingangswellendrehzahl wird bei Block 1659 eingegeben. Ein vorheriger Wert der Getriebeeingangswellendrehzahl wird bei Block 1660 in einem Speicher gespeichert. Die vorherige Getriebeeingangswellendrehzahl, die von Block 1660 ausgegeben wird, wird an der Summierstelle 1661 von der gegenwärtigen Getriebeeingangswellendrehzahl subtrahiert, die von Block 1659 ausgegeben wird. Die Ausgabe der Summierstelle 1661 wird durch eine Abtastzeit 1663 eines Eingangswellendrehzahlsensors dividiert, der dem Block 1659 die Drehzahl der Eingangswelle bereitstellt. Die Ausgabe von Block 1662 wird in die Summierstelle 1664 eingegeben.
Die Ausgabe der Summierstelle 1664 wird in das Tiefpassfilter 1665 eingegeben. Die Ausgabe des Tiefpassfilters 1665 wird in Block 1666 eingegeben, wo sie mit der Trägheit der Getriebekomponenten multipliziert wird, die aufgrund der Gangschaltung 1667 beschleunigt werden. Die Ausgabe von Block 1666 wird bei Block 1668 durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine und den Getriebekomponenten multipliziert, die aufgrund der Gangschaltung 1680 beschleunigt werden. Die Ausgabe von Block 1668 ist ein Ausgleichsdrehmoment für das Schalten des Getriebes, um Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung und Störungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden. Die Ausgabe von Block 1668 wird an der Summierstelle 1669 zu dem Fahrerbedarfsdrehmoment 1671 addiert. Die Ausgabe der Summierstelle 1669 wird der Steuerung der elektrischen Maschine 352 als eine Drehmomentanforderung der elektrischen Maschine bereitgestellt.
Nun ist unter Bezugnahme auf 16D ein viertes Blockdiagramm zum Bestimmen einer Drehmomentmenge zum Beschleunigen von Getriebekomponenten in Zusammenhang mit einer Gangschaltung, während sich das Fahrzeug in einem rein elektrischen Antriebsmodus befindet, gezeigt. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 1675 kann in dem Verfahren aus 15 verwendet werden.
Block 1680 stellt eine schalterähnliche Funktion bereit, um aus vorbestimmten Werten eines positiven Drehmomentausgleichs 1678, eines negativen Drehmomentausgleichs 1679 und keines Drehmomentausgleichs 1677 (z. B. null) auf Grundlage einer Bestimmung zu wählen, ob ein Schalten von Gängen Komponenten des Getriebes beschleunigt oder Komponenten des Getriebes abbremst. Die Bestimmung kann darauf basieren, ob das Schalten ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ist. Die Bestimmung wird bei 1676 in einen Schalter 1680 eingegeben und die Bestimmung führt dazu, dass Block 1680 eines von 1678, 1679 und 1677 an die Summierstelle 1682 ausgibt. Die Ausgabe von Block 1680 wird an der Summierstelle 1682 zu dem Fahrerbedarfsdrehmoment 1685 addiert. Die Ausgabe der Summierstelle 1682 wird der Steuerung der elektrischen Maschine 352 als eine Drehmomentanforderung der elektrischen Maschine bereitgestellt.
Nun ist unter Bezugnahme auf 17A eine simulierte Gangschaltung ohne Ausgleich des Drehmoments einer elektrischen Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, gezeigt. Die Sequenz kann über das System aus 1A-4 bereitgestellt sein, wenn während des Schaltens des Getriebes kein Drehmomentausgleich bereitgestellt wird, wobei der Motor angehalten ist und keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt.
Der erste Verlauf von oben in 17A ist ein Verlauf einer Getriebeeingangswellendrehzahl gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Getriebeeingangswellendrehzahl dar, und die Getriebeeingangswellendrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Ablaufverfolgung 1705 stellt die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle dar, die ungerade Zahnräder (z. B. 1. Zahnrad, 3. Zahnrad und 5. Zahnrad) in Eingriff bringt (z. B. 402 aus 4). Die Ablaufverfolgung 1710 stellt die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle dar, die gerade Zahnräder (z. B. 2. Zahnrad, 4. Zahnrad und 6. Zahnrad) in Eingriff bringt (z. B. 404 aus 4).
Der zweite Verlauf von oben in 17A ist ein Verlauf eines Drehmoments der elektrischen Maschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Drehmoment der elektrischen Maschine dar, und das Drehmoment der elektrischen Maschine nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der dritte Verlauf von oben in 17A ist ein Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit dar, und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zu Zeitpunkt T40 liegen die Drehzahlen der Getriebeeingangswelle auf einem niedrigeren Niveau und liegt das Drehmoment der elektrischen Maschine auf einem mittleren Niveau. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist konstant und ungleich null. Die Motordrehzahl ist null und der Motor verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff (nicht gezeigt).
Zu Zeitpunkt T41 wird eine Gangschaltung eingeleitet, sodass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle in Vorbereitung auf einen Motorstart bei einer gewünschten Drehzahl liegt. Wenn in das nächste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, steigt die Getriebeeingangswellendrehzahl als Reaktion auf das Drehmoment, das über die elektrische Maschine, die dem Getriebe (z. B. 125) nachgelagert positioniert ist, durch die Getriebeausgangswelle bereitgestellt wird. Das Drehmoment der elektrischen Maschine ist konstant, da die elektrische Maschine das Fahrerbedarfsdrehmoment bereitstellt und sich das Fahrerbedarfsdrehmoment nicht geändert hat (nicht gezeigt). Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird jedoch reduziert, wenn die Getriebeeingangswellen beschleunigt werden. Das Absinken der Fahrzeuggeschwindigkeit wird dadurch hervorgerufen, dass das den Fahrzeugrädern zugeführte Nettodrehmoment abnimmt, wenn ein Teil des Drehmoments der elektrischen Maschine die Innenkomponenten des Getriebes auf eine neue Drehzahl beschleunigt, die von der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem in Eingriff gebrachten Getriebegang abhängig ist.
Zu Zeitpunkt T42 erreichen die Eingangswellen eine Enddrehzahl, nachdem die Komponenten des Getriebes eine neue Drehzahl erreicht haben, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem ausgewählten Übersetzungsverhältnis abhängig ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kehrt zu einem Wert nahe ihrem ursprünglichen Wert vor der Gangschaltung zurück und das Drehmoment der elektrischen Maschine bleibt konstant.
Somit ändert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Ausgleich des Drehmoments der elektrischen Maschine, das die Getriebekomponenten beschleunigt, auf eine Weise, die womöglich nicht gewünscht ist. Demnach kann ein Ausgleich des Drehmoments der elektrischen Maschine wünschenswert sein.
Nun ist unter Bezugnahme auf 17B eine simulierte Gangschaltung mit Ausgleich des Drehmoments einer elektrischen Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, gezeigt. Die Sequenz kann über das System aus 1A-4 und das Verfahren aus 15 bereitgestellt sein, wenn zum Schalten des Getriebes ein Drehmomentausgleich bereitgestellt wird, wobei der Motor angehalten ist und keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt.
Der erste Verlauf von oben in 17B ist ein Verlauf einer Getriebeeingangswellendrehzahl gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Getriebeeingangswellendrehzahl dar, und die Getriebeeingangswellendrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Ablaufverfolgung 1755 stellt die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle dar, die ungerade Zahnräder (z. B. 1. Zahnrad, 3. Zahnrad und 5. Zahnrad) in Eingriff bringt (z. B. 402). Die Ablaufverfolgung 1760 stellt die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle dar, die gerade Zahnräder (z. B. 2. Zahnrad, 4. Zahnrad und 6. Zahnrad) in Eingriff bringt (z. B. 404).
Der zweite Verlauf von oben in 17B ist ein Verlauf eines Drehmoments der elektrischen Maschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Drehmoment der elektrischen Maschine dar, und das Drehmoment der elektrischen Maschine nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der dritte Verlauf von oben in 17B ist ein Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit dar, und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zu Zeitpunkt T45 liegen die Drehzahlen der Getriebeeingangswelle auf einem niedrigeren Niveau und liegt das Drehmoment der elektrischen Maschine auf einem mittleren Niveau. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist konstant und ungleich null. Die Motordrehzahl ist null und der Motor verbrennt keine Luft und keinen Kraftstoff (nicht gezeigt).
Zu Zeitpunkt T46 wird eine Gangschaltung eingeleitet, sodass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle in Vorbereitung auf einen Motorstart bei einer gewünschten Drehzahl liegt. Wenn das nächste Zahnrad in Eingriff gebracht wird, steigt die Getriebeeingangswellendrehzahl als Reaktion auf das Drehmoment, das über die elektrische Maschine (z. B. 120), die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, durch die Getriebeausgangswelle bereitgestellt wird. Das Drehmoment der elektrischen Maschine wird erhöht, um die Beschleunigung von Komponenten des Getriebes in Zusammenhang mit der Gangschaltung auszugleichen. Das Drehmoment der elektrischen Maschine ist gleich dem angeforderten Raddrehmoment zuzüglich des Ausgleichsdrehmoments zum Beschleunigen der Getriebekomponenten als Reaktion auf die Getriebegangschaltung. Es liegt eine geringe Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit vor, doch diese ist erheblich geringer als in dem Fall, dass kein Ausgleichsdrehmoment bereitgestellt wird.
Zu Zeitpunkt T47 erreichen die Eingangswellen eine Enddrehzahl, nachdem die Komponenten des Getriebes eine neue Drehzahl erreicht haben, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem ausgewählten Übersetzungsverhältnis abhängig ist. Das Ausgleichsdrehmoment ist zu diesem Zeitpunkt null, weshalb das Drehmoment der elektrischen Maschine das gleiche Drehmoment ist wie vor der Gangschaltung.
Somit kann das Bereitstellen von Ausgleichsdrehmoment über die elektrische Maschine an die Kraftübertragungsanordnung die Fahrzeuggeschwindigkeit glätten und das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessern. Das Ausgleichsdrehmoment kann ein vorbestimmter Wert sein, der im Speicher der Steuerung gespeichert ist, oder kann auf gegenwärtigen Fahrzeugbedingungen basieren, wie hier beschrieben.
Nun ist unter Bezugnahme auf 18A und 18B ist ein Verfahren zum Starten eines Motors gezeigt, der in einer Hybridkraftübertragungsanordnung aufgehört hat sich zu drehen. Der Motor kann gestartet werden, während sich das Fahrzeug, in dem sich der Motor befindet, bewegt oder stationär ist. Das Verfahren aus 18A und 18B kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher einer oder mehrerer Steuerungen gespeichert sind, in das System aus 1A-4 einbezogen sein. Zusätzlich können Abschnitte des Verfahrens aus 18A und 18b Handlungen sein, die durch die in 1A-4 gezeigten Steuerungen durchgeführt werden, um einen Zustand einer Vorrichtung oder eines Aktors in die Realität zu übertragen. Das in 18A und 18B gezeigte Verfahren kann in Verbindung und Zusammenarbeit mit anderen hier beschriebenen Verfahren wirken. Das Verfahren aus 18A und 18B kann unabhängig davon angewendet werden, ob die erste Kupplung 126 oder die zweite Kupplung 127 nach dem Motorstart betätigt wird.
Bei 1805 bestimmt das Verfahren 1800 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das durch den Fahrer angefordertes oder gewünschtes Drehmoment und das Drehmoment der elektrischen Maschine (z. B. 120), die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, beinhalten. Das Verfahren 1800 geht zu 1810 über.
Bei 1810 beurteilt das Verfahren 1800, ob die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus oder Elektrofahrzeugmodus betrieben wird. Das Verfahren 1800 kann beurteilen, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus arbeitet, falls die Drehung des Motors angehalten ist und eine in der Kraftübertragungsanordnung positionierte elektrische Maschine Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben oder zu verlangsamen. Der Motor verbrennt in dem rein elektrischen Modus keine Luft und keinen Kraftstoff. Falls das Verfahren 1800 beurteilt, dass die Hybridkraftübertragungsanordnung in einem rein elektrischen Antriebsmodus betrieben wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1820 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 geht zu 1815 über.
Bei 1815 stellt das Verfahren 1800 über das Motordrehmoment oder das Motordrehmoment und das Drehmoment der elektrischen Maschine ein gewünschtes Raddrehmoment bereit. In einem Beispiel wird ein Teil des gewünschten oder angeforderten Raddrehmoments durch Zuordnen eines ersten Teils des gewünschten Raddrehmoments zu dem Motor und eines zweiten Teils des gewünschten Raddrehmoments zu der elektrischen Maschine, die dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, bereitgestellt. Das Verfahren 1800 geht nach dem Bereitstellen des gewünschten Raddrehmoments zum Ende über.
Bei 1820 beurteilt das Verfahren 1800, ob eine Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment vorliegt. In einem Beispiel kann das Verfahren 1800 beurteilen, dass eine Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment vorliegt, falls ein aktueller Abtastwert des gewünschten Raddrehmoments größer ist als ein Wert einer aktuellsten letzten Abtastung des gewünschten Raddrehmoments. Falls das Verfahren 1800 beurteilt, dass eine Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment vorliegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1825 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 geht zu 1825 über.
Bei 1825 erhöht das Verfahren 1800 als Reaktion auf die Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment das Drehmoment der elektrischen Maschine, die dem Getriebe (z. B. 125) nachgelagert ist. Insbesondere kann das Drehmoment der elektrischen Maschine erhöht werden, um mit dem gewünschten Raddrehmoment multipliziert mit einem beliebigen Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine und den Rädern übereinzustimmen und den Radrollradius zu berücksichtigen. Das Verfahren 1800 geht zu 1830 über.
Bei 1830 bringt das Verfahren 1800 ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis in Eingriff und positioniert eine Kupplung vor, die selektiv Drehmoment in dem gewünschten Übersetzungsverhältnis überträgt. In einem Beispiel basiert das gewünschte Übersetzungsverhältnis auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem gewünschten Raddrehmoment. Das gewünschte Übersetzungsverhältnis kann aus einem Getriebeschaltplan extrahiert werden, der in einem Speicher gespeichert ist. Der Getriebeschaltplan ist über die Fahrzeuggeschwindigkeit und das gewünschte Raddrehmoment indexiert. Der Getriebeschaltplan gibt ein Übersetzungsverhältnis oder einen gewünschten Gang aus. Die Kupplung, die selektiv Drehmoment in dem gewünschten Übersetzungsverhältnis bereitstellt, wird über einen Verstelldruck von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, vorpositioniert. Der Verstelldruck kann ein Druck sein, der Kupplungsplatten in eine Position bewegt, direkt bevor die Kupplung Drehmoment von einer Eingangsseite der Kupplung zu einer Ausgangsseite der Kupplung überträgt. Das Verfahren 1800 geht zu 1835 über.
Bei 1835 startet das Verfahren 1800 den Motor, falls der Motor nicht gestartet ist. Nachdem der Motor gestartet wurde oder falls der Motor Luft und Kraftstoff verbrennt, wird die Motordrehzahl auf eine gewünschte Getriebeeingangswellendrehzahl eingestellt. Die Motordrehzahl wird auf eine Drehzahl beschleunigt, die größer als eine Motorleerlaufdrehzahl ist. Diese Motordrehzahl kann als Motoranfahrdrehzahl bezeichnet werden. Das Erhöhen der Motordrehzahl erhöht die Kapazität des Motors zum Bereitstellen größerer Drehmomentmengen. Falls sich das Fahrzeug, in dem der Motor betrieben wird, bewegt, wird die Motordrehzahl auf eine gewünschte Drehzahl der Getriebeeingangswelle zuzüglich eines variablen Versatzwerts erhöht. Der Motor wird in einem Drehzahlsteuermodus betrieben, in dem das Motordrehmoment variiert wird, sodass die Motordrehzahl einer gewünschten Motordrehzahl entspricht. Das Verfahren 1800 geht zu 1840 über.
Bei 1840 beurteilt das Verfahren 1800, ob das Drehmoment der elektrischen Maschine, die in der Kraftübertragungsanordnung dem Getriebe nachgelagert positioniert ist, über einem Schwellenwert liegt. Das Verfahren 1800 kann das Drehmoment der elektrischen Maschine über einen Strom bestimmen, der in die elektrische Maschine ein- oder aus dieser ausströmt. Falls das Verfahren 1800 beurteilt, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine über dem Schwellenwert liegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1845 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 kehrt zu 1820 zurück.
Bei 1845 stellt das Verfahren 1800 die Motordrehzahl und die Drehmomentkapazität der Kupplung, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad des Getriebes überträgt, als Reaktion auf das gewünschte Raddrehmoment oder ein durch den Fahrer angefordertes Raddrehmoment ein. Ein Fahrer oder eine Steuerung kann Raddrehmoment über ein Gaspedal oder eine Steuerungsvariable anfordern. Falls zum Beispiel das gewünschte Raddrehmoment weiterhin zunimmt, kann die gewünschte Motordrehzahl erhöht werden, um die Drehmomentkapazität des Motors zu erhöhen. Zusätzlich kann die Drehmomentkapazität der Kupplung, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, erhöht werden, wenn das gewünschte Raddrehmoment zunimmt. Die Drehmomentkapazität der Kupplung wird erhöht, indem der Druck von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, erhöht wird. Falls das gewünschte Raddrehmoment abnimmt, kann das gewünschte Raddrehmoment gleichermaßen verringert werden, um die Drehmomentkapazität des Motors und die Drehmomentkapazität der Kupplung, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, verringert werden. Das Verfahren 1800 geht zu 1850 über.
Bei 1850 beurteilt das Verfahren 1800, ob die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, zuzüglich einer Versatzdrehzahl größer als eine Motoranfahrdrehzahl ist. Falls das Verfahren 1800 beurteilt, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, zuzüglich einer Versatzdrehzahl größer als die Motoranfahrdrehzahl ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1855 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 kehrt zu 1845 zurück.
Bei 1855 aus 18B wird der Motor weiterhin in dem Drehzahlsteuermodus betrieben und es wird befohlen, dass die Motordrehzahl der Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, zuzüglich einer Versatzdrehzahl entspricht. Zusätzlich wird die Drehmomentkapazität der Kupplung weiterhin in Abhängigkeit von dem gewünschten Raddrehmoment gesteuert. Das Verfahren 1800 geht zu 1860 über.
Bei 1860 beurteilt das Verfahren 1800, ob die Beschleunigung der Motorkurbelwelle und Beschleunigung der Getriebeeingangswelle, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, im Wesentlichen gleich sind (z. B. innerhalb von + 10 Prozent voneinander liegen) und ob die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, größer als die Motoranfahrdrehzahl ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1865 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 kehrt zu 1855 zurück.
Bei 1865 verringert das Verfahren 1800 die Versatzdrehzahl zwischen der gewünschten Motordrehzahl und der gewünschten Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt. Durch Reduzieren der Versatzdrehzahl können die Motordrehzahl und die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, zusammengebracht werden. Das Verfahren 1800 geht zu 1870 über.
Bei 1870 beurteilt das Verfahren 1800, ob die Drehzahl der Motorkurbelwelle und die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt, im Wesentlichen gleich sind (z. B. innerhalb von + 75 U/min voneinander liegen). Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1800 geht zu 1875 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1800 kehrt zu 1865 zurück.
Bei 1875 sperrt das Verfahren 1800 die Kupplung, die selektiv Drehmoment an das in Eingriff gebrachte Zahnrad überträgt. Die Kupplung kann über Erhöhen des Drucks von Fluid, das der Kupplung zugeführt wird, gesperrt werden. Das Verfahren 1800 geht zu 1880 über.
Bei 1880 erhöht das Verfahren 1800 das Motordrehmoment, um das gewünschte Raddrehmoment bereitzustellen. Das Motordrehmoment kann über das Öffnen einer Drossel des Motors, das Einstellen des Motorzündzeitpunkts oder das Einstellen anderer Motordrehmomentaktoren erhöht werden. Das Verfahren 1800 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann ein Motor gestartet und ein Motordrehmoment der Kraftübertragungsanordnung eines Hybridfahrzeugs zugeführt werden, sodass die Wahrscheinlichkeit von Störungen des Drehmoments der Kraftübertragungsanordnung verringert werden kann. Ferner kann das Verfahren aus 18A und 18B angewendet werden, falls das Fahrzeug, in dem der Motor betrieben wird, stationär ist oder sich bewegt.
Unter Bezugnahme auf 19A ist nun eine beispielhafte voraussichtliche Zeitachse 1900 für einen Motorverbindungsalgorithmus gemäß dem in 18A-18B dargestellten Verfahren 1800 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. Das obere Schaubild stellt die Drehzahl eines Motors (z. B. 110) und einer Getriebeeingangswelle (z. B. 402, 404) auf der vertikalen Achse dar, während das untere Schaubild Drehmomentprofile (Raddrehmoment, Motordrehmoment, Gesamtdrehmoment der Motorkurbelwelle) darstellt. Die horizontale Achse sowohl des oberen als auch des unteren Schaubilds stellt die Zeit dar. Konkreter beinhaltet die Zeitachse 1900 den Verlauf 1905, der eine gewünschte Motordrehzahl im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1910, der die Motordrehzahl im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1915, der die Eingangswellendrehzahl im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1920, der die Eingangswellendrehzahl zuzüglich eines Versatzes im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1923, der ein normales Motorstartdrehzahlprofil (z. B. ein Motordrehzahlprofil dafür, wenn der Motor gestartet wird, während sich das Getriebe des Fahrzeugs im Parkzustand befindet, und nicht als Reaktion auf einen zunehmenden Drehmomentbedarf) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1925, der ein gewünschtes Gesamtraddrehmoment im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1930, der ein tatsächliches Raddrehmoment von einer elektrischen Maschine (z. B. 120) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1935, der ein Raddrehmoment von einer Anfahrkupplung durch das Fahrzeuggetriebe und den Achsantrieb im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1940, der ein Gesamtdrehmoment der Motorkurbelwelle multipliziert mit einer Getriebe- und Achsantriebsübersetzung im Zeitablauf angibt. Die Pfeile 1942 geben das Motordrehmoment an, das zum Beschleunigen der Motorträgheit erforderlich ist.
Darüber hinaus gibt der Pfeil 1945 im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T50 und T52 an, in dem die Anfahrkupplung (z. B. Kupplung, die geschlossen wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen) offen ist, der Doppelpfeil 1950 gibt im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T52 und T55 an, in dem die Anfahrkupplung schleift, und der Pfeil 1955 gibt im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T55 und T56 an, in dem die Anfahrkupplung gesperrt ist.
Zu Zeitpunkt T50 ist der Motor angeschaltet und dreht sich mit der normalen Leerlaufdrehzahl, was durch den Verlauf 1910 angegeben ist. Darüber hinaus ist das Fahrzeug stationär, da kein Drehmoment an die Räder übertragen wird, was durch die fehlende Angabe eines Drehmoments zu Zeitpunkt T50 angegeben ist. Während diese beispielhafte Zeitachse einen beispielhaften Zustand veranschaulicht, in dem der Motor bei einer Leerlaufdrehzahl angeschaltet ist, versteht es sich, dass die hier in Bezug auf den Motorverbindungsalgorithmus enthaltene Beschreibung vorgenommen werden kann, falls der Motor anfangs ausgeschaltet ist, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Zu Zeitpunkt T51 veranlasst eine Gaspedalbetätigung eine Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment. Demnach wird das Fahrzeug zwischen Zeitpunkt T51 und T52 über die elektrische Maschine angetrieben, wobei sich der Motor und das Doppelkupplungsgetriebe (z. B. 125) darauf vorbereiten, ein Motordrehmoment an die Räder zu übertragen. Somit nimmt zwischen Zeitpunkt T51 und T52 das gewünschte Raddrehmoment entlang einer ratenbegrenzten Trajektorie bis auf einen Wert zu, der durch die Gaspedalposition (und möglicherweise andere Signale) bestimmt wird. Eine solche Rate kann durch Stabilitätsgrenzen, Handhabung der Verdrehung des Kraftübertragungssystems, Kalibrierungswerte oder andere Werte, die zum Bereitstellen der gewünschten Fahrzeugreaktion berechnet werden, bestimmt werden.
Dementsprechend nimmt das Raddrehmoment von der elektrischen Maschine, das durch den Verlauf 1930 angegeben ist, zwischen Zeitpunkt T51 und T52 so zu, dass es der gewünschten Drehmomentreferenz mit rein elektrischem Antrieb entspricht. Die Anfahrt mit elektrischem Antrieb kann eine schnelle Fahrzeugreaktion bereitstellen, einen Zeitpuffer zum Vorbereiten des Motors und des DCT auf die Drehmomentübertragung ergeben und ermöglichen, dass die elektrische Maschine dazu verwendet wird, das Raddrehmoment zur Antriebsschlupfregelung, Fahrdynamikregelung oder, falls notwendig, für eine Gaspedalanhebung aufgrund einer Umentscheidung schnell zu reduzieren.
Ferner kann das DCT während Zeitpunkt T51 und T52 die Ziel-Eingangskupplung darauf vorbereiten, eine Kapazität zu tragen und das gewünschte Ziel-Übersetzungsverhältnis zu sperren. Zum Beispiel kann ein Kupplungsaktor (z. B. 489 aus 4) mit druckbeaufschlagtem Fluid gefüllt werden. Beispielsweise kann das gewünschte Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem das Fahrzeug stationär ist, das erste Zahnrad (z. B. 420) sein. In einem Fall, in dem sich das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Pedalbetätigung (z. B. Zunahme der Gaspedalposition) bewegt, kann das gewünschte Zahnrad auf Grundlage einer Motordrehmomentsteigerung bestimmt werden, die erforderlich ist, um dem Raddrehmomentbedarf und der gewünschten Motordrehzahl zum Zeitpunkt der Verbindung des Motors nachzukommen.
Falls der Motor bei Leerlaufdrehzahlsteuerung läuft, wie in der beispielhaften Zeitachse 1900, kann die gewünschte Motordrehzahl steigen. In einem Fall, in dem das Fahrzeug stationär ist, wie in der beispielhaften Zeitachse 1900, kann die gewünschte Drehzahl über die Leerlaufdrehzahl auf einen Wert zur Fahrzeuganfahrt ansteigen, um dem Motor mehr Drehzahlkapazität zur besseren Motordrehzahlregulierung mit Last von der Anfahrkupplung bereitzustellen und zudem dem Fahrer eine Angabe zu geben, dass das Fahrzeug auf die Anforderung durch die Pedalbetätigung reagiert. In einem Beispiel, in dem sich das Fahrzeug bewegt, kann die gewünschte Motordrehzahl eine gewünschte DCT-Eingangswellendrehzahl zuzüglich einer variablen Versatzdrehzahl sein. Noch ferner kann der Motor in einem Fall, in dem er ausgeschaltet ist, gestartet und mit derselben gewünschten Motordrehzahl wie vorstehend erörtert in Drehzahlsteuerung versetzt werden.
Zu Zeitpunkt T52 versteht es sich, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine (z. B. 120) über einem konfigurierbaren Schwellenwert liegt, was angibt, dass sie kurz davorsteht, keine Leistungsfähigkeit mehr aufzuweisen, und versteht es sich ferner, dass die Motordrehzahl über der gewünschten Getriebeeingangswellendrehzahl liegt.
Dementsprechend versteht es sich, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine zwischen Zeitpunkt T52 und T53 ein Drehmoment über einem Schwellenwert für das Drehmoment der elektrischen Maschine (nicht gezeigt) herstellt, was angibt, dass es kurz davorsteht, nicht mehr genug Kapazität zum Erfüllen des Fahrerbedarfs aufzuweisen. Somit kann den Rädern ein Motordrehmoment hinzugegeben werden, um das gewünschte Raddrehmomentprofil zu erreichen. Das Hinzugeben von Motordrehmoment an die Räder, um das gewünschte Raddrehmomentprofil zu erreichen, kann ein Motordrehmoment über der gewünschten Eingangswellendrehzahl beinhalten, um positives Drehmoment durch eine schleifende Kupplung zu übertragen. In einem beispielhaften Zustand, in dem das Fahrzeug stationär ist, kann das positive Drehmoment ohne Verzögerung durch die schleifende Kupplung übertragen werden, da die Eingangswellendrehzahl niedrig ist. In einem beispielhaften Zustand, in dem sich das Fahrzeug bewegt, kann jedoch eine zeitliche Verzögerung vorliegen, während die Motordrehzahl über die gewünschte Eingangswellendrehzahl zunimmt, bevor die Kupplung betätigt werden kann, um ein positives Drehmoment an die Kraftübertragungsanordnung zu übertragen. In beiden Fällen kann das Kupplungsdrehmoment mit der gleichen Rate gesteigert werden, mit der das Elektromotordrehmoment aufgebracht wurde, um die Verdrehung der Kraftübertragungsanordnung und die Fahrzeugbeschleunigung konstant zu halten.
In einem beispielhaften Zustand, in dem das Fahrzeug stationär ist, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit gering und kann die Eingangswelle des Getriebes, die für den Anfahrgang des Fahrzeugs verwendet wird, unter einer Mindestmotordrehzahl liegen, die zum Anfahren verwendet werden kann, sodass die Eingangskupplung schleifen kann, um ein Motordrehmoment an die Räder zu übertragen. Da während eines solchen Zeitraums eine konstante Motordrehzahl gewünscht ist, kann das Motordrehmoment ungefähr gleich dem zunehmenden Kupplungsdrehmoment sein. Der Fahrerbedarf kann das Spitzendrehmoment der schleifenden Kupplung vorgeben, da die Kupplung zu diesem Zeitpunkt die Vorrichtung ist, die das Raddrehmoment und die Fahrzeugbeschleunigung steuert. Dementsprechend können die Gaspedaleingabe und der Fahrerbedarf auf das Kupplungsdrehmoment abgebildet werden, während die Kupplung schleift. Mit anderen Worten kann die Kupplungsdrehmomentkapazität von dem Fahrerbedarfsdrehmoment abhängig sein.
In einem beispielhaften Zustand, in dem sich das Fahrzeug anfangs bewegte, kann die Motordrehzahl über der gewünschten Eingangswellendrehzahl liegen, und ferner kann die Eingangswellendrehzahl über einer Mindestmotoranfahrdrehzahl liegen, womit ermöglicht wird, dass positives Drehmoment bei minimalem Kupplungsschlupf übertragen wird.
Darüber hinaus kann als Reaktion darauf, dass der Fahrer das gewünschte Raddrehmoment verringert, eine Kombination aus Verringern des Drehmoments der elektrischen Maschine und der Drehmomentkapazität der schleifenden Kupplung vorgenommen werden, um der Verringerung des Raddrehmoments nachzukommen. An diesem Punkt können die DCT-Kupplungen geöffnet werden, um das Fahrzeug wieder in den elektrischen Antriebsmodus zu versetzen, oder das Fahrzeug kann weiterhin beschleunigen, wobei die Anfahrkupplung schleift, bis die Getriebeeingangswellendrehzahl hoch genug ist, damit die Kupplung bei der Motoranfahrdrehzahl für den Hybridfahrzeugantrieb gesperrt werden kann.
Zu Zeitpunkt T53 steigt die Ziel-Eingangswellendrehzahl zuzüglich eines Versatzes über die Anfahrmotordrehzahl. Dementsprechend kann die Motordrehzahlsteuerung das Motordrehmoment zwischen Zeitpunkt T53 und T54 so erhöhen, dass es der Eingangswellendrehzahl zuzügliches eines zusätzlichen Versatzes entspricht. Der zusätzliche Versatz kann dazu verwendet werden, den positiven Schlupf an der Kupplung beizubehalten und zu verhindern, dass sie gesperrt wird, bevor dies gewünscht ist. Es versteht sich, dass die schleifende Kupplung das Raddrehmoment steuert, womit sich der Fahrzeugbetrieb nicht ändert. Dementsprechend kann der Zeitraum zwischen Zeitpunkt T53 und T54 dazu verwendet werden, die Beschleunigung zwischen der Eingangswelle und der Kurbelwelle anzugleichen, um ein sanftes Kupplungssperrereignis zu erreichen, indem ein Ausmaß der Motordrehmomentzunahme am Punkt der Sperrung verringert wird, um bei erhöhter Trägheit der Kraftübertragungsanordnung zum Zeitpunkt der Sperrung die gleiche Fahrzeugbeschleunigung beizubehalten.
Zu Zeitpunkt T54 weisen die Kurbelwelle und der Getriebeeingang die gleiche Beschleunigung auf und die Eingangsdrehzahl liegt über der Anfahrdrehzahl. Sobald zwischen Zeitpunkt T55 und T56 die Beschleunigung der Motorkurbelwelle und Eingangswelle gleich sind und die Eingangswelle über der Mindestmotordrehzahl zum Sperren der Kupplung liegt, wird somit der Versatz zwischen dem Motordrehzahlsteuerungsziel und der Eingangswellendrehzahl auf null verringert. Dieser kann linear in Abhängigkeit von der Zeit verringert werden oder unter Verwendung anderer Mittel geformt werden, sodass die Motordrehzahlsteuerung das Motordrehmoment reduzieren kann, um die zwei Wellendrehzahlen zusammenzubringen, um zu ermöglichen, dass die Kupplung gesperrt wird. Indem die Motordrehzahlsteuerung das Sperren der Kupplung steuert anstatt das Motor- und Kupplungsdrehmoment zu koordinieren, können Motor- und Kupplungsdrehmomentfehler automatisch ausgeglichen werden und robuste Sperrzeiten bereitgestellt werden, die durch eine Rate bestimmt werden, mit der der Drehzahlversatz verringert wird.
Zu Zeitpunkt T55 werden Motor- und Eingangswellendrehzahl angeglichen und das Sperren der Kupplung wird erreicht. Sobald zwischen Zeitpunkt T55 und T56 die Motor- und Eingangswellendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts übereinstimmen, kann somit die Ziel-Eingangskupplungskapazität des DCT schnell erhöht werden, um die Kupplung zu sperren, ohne das Raddrehmoment des Kraftübertragungssystems zu beeinflussen, da die Drehzahlen und Beschleunigungen genau übereinstimmen können. Wenn die Kupplung gesperrt wird, kann sich das durch die Kupplung an das Getriebe übertragene Drehmoment von seiner Schlupfkapazität auf das Motordrehmoment abzüglich des erforderlichen Drehmoments zum Beschleunigen der Motorträgheit ändern. Je genauer die Beschleunigung des Motors und der Eingangswellen übereinstimmen, wenn ihre Drehzahlen übereinstimmen, desto geringer ist die Differenz beim Drehmoment infolge der Sperrung. Die Beschleunigung des Motors kann zumindest etwas geringer als die Beschleunigung der Eingangswelle sein, damit sich die Drehzahlen schneiden und ein Sperren der Kupplung ermöglichen. Dementsprechend kann dem Getriebe schnell etwas Motordrehmoment hinzugegeben werden, um zusätzliche Trägheit auszugleichen, die der Eingangskupplung durch den Motor hinzugegeben wird. Nach der Sperrung kann durch das Getriebe an die Räder übertragenes Motordrehmoment direkt durch die Motordrehmomentsteuerung gesteuert werden und nicht die Kupplung. Um die gleiche Drehmomentrate in das Getriebe beizubehalten, kann es notwendig sein, dass der Motor den gewünschten Raddrehmomentbeitrag von dem Motor zuzüglich des Drehmoments zum Fortführen der gleichen Beschleunigungsrate der Motorträgheit erzeugt.
Somit kann zwischen Zeitpunkt T55 und T56 der Übergang zu einem Hybridantrieb abgeschlossen werden und das Drehmoment der elektrischen Maschine ausgeblendet werden und das Motordrehmoment gemäß einem Energiemanagement erhöht werden, um eine gewünschte Drehmomentaufteilung zwischen den zwei der elektrischen Maschine und dem Motor zu erreichen.
Unter Bezugnahme auf 19B ist nun eine beispielhafte voraussichtliche Zeitachse 1900 für einen Motorverbindungsalgorithmus gemäß dem in 18A-18B dargestellten Verfahren 1800 und nach der Anwendung auf die hier und unter Bezugnahme auf 1A-4 beschriebenen Systeme gezeigt. In diesem Beispiel wird der Motor gestartet, während das Fahrzeug, in dem sich der Motor befindet, auf einer Straße rollt. Das obere Schaubild stellt die Drehzahl eines Motors (z. B. 110) und einer Getriebeeingangswelle (z. B. 402, 404) auf der vertikalen Achse dar, während das untere Schaubild Drehmomentprofile (Raddrehmoment, Motordrehmoment, Gesamtdrehmoment der Motorkurbelwelle) darstellt. Die horizontale Achse sowohl des oberen als auch des unteren Schaubilds stellt die Zeit dar. Konkreter beinhaltet die Zeitachse 1950 den Verlauf 1905, der eine gewünschte Motordrehzahl im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1910, der die Motordrehzahl im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1950 beinhaltet ferner den Verlauf 1915, der die Eingangswellendrehzahl im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1920, der die Eingangswellendrehzahl zuzüglich eines Versatzes im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1950 beinhaltet ferner den Verlauf 1925, der ein gewünschtes Gesamtraddrehmoment im Zeitablauf angibt, und den Verlauf 1930, der ein tatsächliches Raddrehmoment von einer elektrischen Maschine (z. B. 120) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1950 beinhaltet ferner den Verlauf 1935, der ein Raddrehmoment von einer Anfahrkupplung durch das Fahrzeuggetriebe und den Achsantrieb im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1900 beinhaltet ferner den Verlauf 1940, der ein Gesamtdrehmoment der Motorkurbelwelle multipliziert mit einer Getriebe- und Achsantriebsübersetzung im Zeitablauf angibt. Die Pfeile 1942 geben das Motordrehmoment an, das zum Beschleunigen der Motorträgheit erforderlich ist.
Darüber hinaus gibt der Pfeil 1945 im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T60 und T62 an, in dem die Anfahrkupplung (z. B. Kupplung, die geschlossen wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen) offen ist, der Doppelpfeil 1950 gibt im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T62 und T65 an, in dem die Anfahrkupplung schleift, und der Pfeil 1955 gibt im Zeitablauf einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T65 und T66 an, in dem die Anfahrkupplung gesperrt ist.
Zu Zeitpunkt T60 ist der Motor angehalten, wobei er sich nicht dreht und keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt, wie durch den Verlauf 1910 angegeben ist. Darüber hinaus rollt das Fahrzeug über Leistung von der elektrischen Maschine (z. B. 120), wie durch das tatsächliche Raddrehmoment von der elektrischen Maschine 1930 zu Zeitpunkt T50 angegeben ist.
Zu Zeitpunkt T61 veranlasst eine Gaspedalbetätigung eine Anforderung für ein erhöhtes Raddrehmoment. Demnach wird das Fahrzeug zwischen Zeitpunkt T61 und T62 über die elektrische Maschine angetrieben, wobei sich der Motor und das Doppelkupplungsgetriebe (z. B. 125) darauf vorbereiten, ein Motordrehmoment an die Räder zu übertragen. Somit nimmt zwischen Zeitpunkt T61 und T62 das gewünschte Raddrehmoment 1925 entlang einer ratenbegrenzten Trajektorie bis auf einen Wert zu, der durch die Gaspedalposition (und möglicherweise andere Signale) bestimmt wird. Eine solche Rate kann durch Stabilitätsgrenzen, Handhabung der Verdrehung des Kraftübertragungssystems, Kalibrierungswerte oder andere Werte, die zum Bereitstellen der gewünschten Fahrzeugreaktion berechnet werden, bestimmt werden.
Zu Zeitpunkt T61 nimmt die gewünschte Motordrehzahl 1905 zu, um eine Anforderung vom Starten des Motors anzugeben. Der Motor wird gestartet und er beginnt auf die Eingangswellendrehzahl der Eingangswelle, die an das gegenwärtig in Eingriff gebrachte Getriebezahnrad gekoppelt ist, zuzüglich eines Versatzdrehzahlwerts 1920 zu beschleunigen. Der Motor wird in einem Drehzahlsteuermodus auf seine gewünschte Drehzahl beschleunigt.
Dementsprechend nimmt das Raddrehmoment von der elektrischen Maschine, das durch den Verlauf 1930 angegeben ist, zwischen Zeitpunkt T61 und T62 so zu, dass es der gewünschten Drehmomentreferenz mit rein elektrischem Antrieb entspricht. Die Anfahrt mit elektrischem Antrieb kann eine schnelle Fahrzeugreaktion bereitstellen, einen Zeitpuffer zum Vorbereiten des Motors und des DCT auf die Drehmomentübertragung ergeben und ermöglichen, dass die elektrische Maschine dazu verwendet wird, das Raddrehmoment zur Antriebsschlupfregelung, Fahrdynamikregelung oder, falls notwendig, für eine Gaspedalanhebung aufgrund einer Umentscheidung schnell zu reduzieren.
Ferner kann das DCT während Zeitpunkt T61 und T62 die Ziel-Eingangskupplung darauf vorbereiten, eine Kapazität zu tragen und das gewünschte Ziel-Übersetzungsverhältnis zu sperren. Zum Beispiel kann ein Kupplungsaktor (z. B. 489 aus 4) mit druckbeaufschlagtem Fluid gefüllt werden. Beispielsweise kann das gewünschte Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem das Fahrzeug stationär ist, das erste Zahnrad (z. B. 420) sein. In einem Fall, in dem sich das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Pedalbetätigung (z. B. Zunahme der Gaspedalposition) bewegt, kann das gewünschte Zahnrad auf Grundlage einer Motordrehmomentsteigerung bestimmt werden, die erforderlich ist, um dem Raddrehmomentbedarf und der gewünschten Motordrehzahl zum Zeitpunkt der Verbindung des Motors nachzukommen.
Zu Zeitpunkt T62 versteht es sich, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine (z. B. 120) über einem konfigurierbaren Schwellenwert liegt, was angibt, dass sie kurz davorsteht, keine Leistungsfähigkeit mehr aufzuweisen, und versteht es sich ferner, dass die Motordrehzahl über der gewünschten Getriebeeingangswellendrehzahl liegt.
Dementsprechend versteht es sich, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine zwischen Zeitpunkt T62 und T63 ein Drehmoment über einem Schwellenwert für das Drehmoment der elektrischen Maschine (nicht gezeigt) herstellt, was angibt, dass es kurz davorsteht, nicht mehr genug Kapazität zum Erfüllen des Fahrerbedarfs aufzuweisen. Somit kann den Rädern ein Motordrehmoment hinzugegeben werden, um das gewünschte Raddrehmomentprofil zu erreichen.
Da während eines solchen Zeitraums eine konstante Motordrehzahl gewünscht ist, kann das Motordrehmoment ungefähr gleich dem zunehmenden Kupplungsdrehmoment sein. Der Fahrerbedarf kann das Spitzendrehmoment der schleifenden Kupplung vorgeben, da die Kupplung zu diesem Zeitpunkt die Vorrichtung ist, die das Raddrehmoment und die Fahrzeugbeschleunigung steuert. Dementsprechend können die Gaspedaleingabe und der Fahrerbedarf auf das Kupplungsdrehmoment abgebildet werden, während die Kupplung schleift. Mit anderen Worten kann die Kupplungsdrehmomentkapazität von dem Fahrerbedarfsdrehmoment abhängig sein.
Zu Zeitpunkt T63 steigt die gewünschte Eingangswellendrehzahl zuzüglich eines Versatzes über die Anfahrmotordrehzahl. Dementsprechend kann die Motordrehzahlsteuerung das Motordrehmoment zwischen Zeitpunkt T63 und T64 so erhöhen, dass es der Eingangswellendrehzahl zuzügliches eines zusätzlichen Versatzes entspricht. Der zusätzliche Versatz kann dazu verwendet werden, den positiven Schlupf an der Kupplung beizubehalten und zu verhindern, dass sie gesperrt wird, bevor dies gewünscht ist. Der Zeitraum zwischen Zeitpunkt T63 und T64 kann dazu verwendet werden, die Beschleunigung zwischen der Eingangswelle und der Kurbelwelle anzugleichen, um ein sanftes Kupplungssperrereignis zu erreichen, indem ein Ausmaß der Motordrehmomentzunahme am Punkt der Sperrung verringert wird, um bei erhöhter Trägheit der Kraftübertragungsanordnung zum Zeitpunkt der Sperrung die gleiche Fahrzeugbeschleunigung beizubehalten.
Zu Zeitpunkt T64 weisen die Kurbelwelle und der Getriebeeingang die gleiche Beschleunigung auf und die Eingangsdrehzahl liegt über der Anfahrdrehzahl. Sobald zwischen Zeitpunkt T65 und T66 die Beschleunigung der Motorkurbelwelle und Eingangswelle gleich sind und die Eingangswelle über der Mindestmotordrehzahl zum Sperren der Kupplung liegt, wird somit der Versatz zwischen dem Motordrehzahlsteuerungsziel und der Eingangswellendrehzahl auf null verringert.
Zu Zeitpunkt T65 werden Motor- und Eingangswellendrehzahl angeglichen und das Sperren der Kupplung wird erreicht. Sobald zwischen Zeitpunkt T65 und T66 die Motor- und Eingangswellendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts übereinstimmen, kann somit die Ziel-Eingangskupplungskapazität des DCT schnell erhöht werden, um die Kupplung zu sperren, ohne das Raddrehmoment des Kraftübertragungssystems zu beeinflussen, da die Drehzahlen und Beschleunigungen genau übereinstimmen können. Somit kann zwischen Zeitpunkt T65 und T66 der Übergang zu einem Hybridantrieb abgeschlossen werden. Der Motor kann aus einem angehaltenen Zustand gestartet und auf eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle beschleunigt werden. Eine der Getriebekupplungen kann als Reaktion auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment mit Kupplungsschlupf geschlossen werden. Die sich schließende Kupplung überträgt ein Motordrehmoment an die Fahrzeugräder, um dem Fahrerbedarfsdrehmoment nachzukommen. Die sich schließende Kupplung wird vollständig geschlossen, nachdem die Motordrehzahl und die Getriebedrehzahl im Wesentlichen gleich sind.
Auf diese Weise kann einem Hybridfahrzeug ermöglicht werden, das Fahrzeug in einem rein elektrischen Betriebsmodus oder unter geräuschlosem Fahren anzufahren, ohne den Motor in einem kraftstoffbetriebenen Betriebsmodus zu aktivieren und den Motor dann zu deaktivieren, nur um die Parksperrenklinke freizugeben. Stattdessen kann die Parksperrenklinke ohne den kraftstoffbetriebenen Betrieb des Motors freigegeben werden, wodurch die Zufriedenheit des Fahrzeugführers erhöht werden kann und wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann.
Der technische Effekt besteht darin, zu erkennen, dass durch das Drehen des Motors ohne Kraftstoff und/oder durch das Betreiben einer elektrischen Getriebepumpe die Parksperrenklinke ohne den kraftstoffbetriebenen Betrieb des Motors freigegeben werden kann. Ein derartiger Betrieb kann eine Erhöhung der Kraftstoffeffizienz für Hybridfahrzeuge ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass die hier beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemanordnungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden.
Ferner können Teile der Verfahren physische Handlungen sein, die in der realen Welt erfolgen, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispiele zu erreichen, und wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem programmiert wird, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden. Ein oder mehrere der hierin beschriebenen Verfahrensschritte können falls gewünscht weggelassen werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Anordnungen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Anordnungen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung inbegriffen betrachtet.

Claims

Kraftübertragungsbetriebsverfahren, umfassend: das Ineingriffbringen einer Parksperrenklinke mit einer Ausgangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes als Reaktion auf eine Anforderung, ein Fahrzeug in einen geparkten Zustand zu bringen; und das Lösen der Parksperrenklinke über das Drehen eines Motors über einen integrierten Anlasser/Generator als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung einer elektrischen Maschine anzutreiben, die nachgelagert zum Doppelkupplungsgetriebe angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Reduzieren der Pumpleistung des Motors als Reaktion auf die Anforderung, das Fahrzeug nur über die Leistung der elektrischen Maschine anzutreiben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der integrierte Anlasser/Generator an den Motor gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt, wenn die Parksperrenklinke in Eingriff gebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Drehen einer Pumpe über das Drehen des Motors.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend das Zuführen von Fluid über die Pumpe um die Parksperrenklinke freizugeben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drehen des Motors als Reaktion auf eine Angabe, dass die Parksperrenklinke freigegeben ist, eingestellt wird.
System, umfassend: einen Motor; ein Doppelkupplungsgetriebe, gekoppelt mit dem Motor, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine Parksperrenklinke und eine Hydraulikpumpe in Fluidverbindung mit der Parksperrenklinke beinhaltet; eine elektrische Maschine, die an das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt ist; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, zum Lösen der Parksperrenklinke über ein Zuführen von Hydraulikflüssigkeit zu der Parksperrenklinke über die Hydraulikpumpe als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug nur über die von einer elektrischen Maschine bereitgestellten Leistung anzutreiben.
System nach Anspruch 8, wobei die Hydraulikpumpe über einen Elektromotor; elektrisch angetrieben wird, wobei der Elektromotor; nicht an den Motor gekoppelt ist.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um die Hydraulikpumpe über den Elektromotor als Reaktion auf die Anforderung, das Fahrzeug nur über die von der elektrischen Maschine bereitgestellte Leistung anzutreiben, zu drehen, und wobei es sich bei der elektrischen Maschine nicht um den Elektromotor handelt.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend Fahrzeugräder, und wobei die Steuerung zusätzliche Anweisungen speichert, um den Fahrzeugrädern über die elektrische Maschine als Reaktion auf das Lösen der Parksperrenklinke ein Drehmoment bereitzustellen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um die Hydraulikpumpe über den Motor zu drehen, ohne den Motor zu starten.
System nach Anspruch 12, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um das Drehen der Hydraulikpumpe über den Motor als Reaktion auf das Lösen der Parksperrenklinke zu beenden.
System nach Anspruch 8, wobei die Parksperrenklinke eine Feder für das Ineingriffbringen der Parksperrenklinke beinhaltet.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen als Reaktion auf das Lösen der Parksperrenklinke das Zuführen des Hydraulikfluids zur Parksperrenklinke zu beenden.