DE102018127832A1

DE102018127832A1 - Motor-/elektromotordrehmomentsteuerung zum füllen eines drehmomentlochs in einem hybridfahrzeug während des schaltens des automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102018127832A1
Application number: DE102018127832.2A
Authority: DE
Inventors: Rajit Johri; Christopher John Teslak; Fazal Urrahman Syed
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2019-05-16
Also published as: US10399557B2; CN109760662A; US20190143960A1

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet einen Elektromotor zwischen einem Motor und einem Getriebe und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern von Elektromotor- und Motordrehmoment während eines Hochschaltens, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase auf das Getriebe angewendet wird. Die Steuerung erhöht Motordrehmoment für das Reservedrehmoment und verringert Elektromotordrehmoment, derart, dass kombiniertes Motor- und Elektromotordrehmoment Fahrerbedarfsdrehmoment ohne Verzögern des Zündfunkens erfüllt, wenn verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment bereitzustellen. Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug mit einem Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Getriebe verbunden ist, beinhaltet Erhöhen von Motordrehmoment für Reservedrehmoment, das während einer Drehmomentphase eines Hochschaltens als Reaktion darauf angewendet wird, dass verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, und Reduzieren von Motordrehmoment durch Verzögern des Zündfunkens nur, wenn kombiniertes Motordrehmoment und Elektromotordrehmoment Fahrerbedarfsdrehmoment nach Reduzieren von Elektromotordrehmoment auf einen minimalen Schwellenwert übersteigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft das Steuern von Motordrehmoment und Elektromotordrehmoment eines Hybridfahrzeugs, um das Füllen eines Drehmomentlochs während des Schaltens eines Automatikgetriebes bereitzustellen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Stufen- oder Mehrgangautomatikgetriebe in einem Fahrzeugantriebsstrang nutzt verschiedene Reibungselemente für das automatische Schalten des Übersetzungsverhältnisses. Die Reibungselemente etablieren Leistungsströmungswege von einer Drehmomentquelle, wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor und/oder einem Traktionsmotor, zu Fahrzeugtraktionsrädern. Das Gesamtgetriebedrehzahlverhältnis, wobei es sich um das Verhältnis einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle zu einer Drehzahl einer Getriebeausgangswelle handelt, wird reduziert, wenn das Getriebe durch die verschiedenen verfügbaren Übersetzungsverhältnisse hochschaltet.
Im Falle eines synchronen Hochschaltens wird eine abgehende Kupplung (off-going clutch - OGC) ausgerückt, während eine anlaufende Kupplung (on-coming clutch - OCC) zu einem niedrigeren Getriebeübersetzungsverhältnis eingerückt wird und der Drehmomentströmungsweg durch das Getriebe geändert wird. Ein typisches Hochschaltereignis ist in eine Vorbereitungsphase, eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase unterteilt. Während der Vorbereitungsphase wird die OCC gehoben, um ihr Einrücken vorzubereiten, während die Drehmomenthaltekapazität der OGC als eine Stufe hin zu ihrem Ausrücken reduziert wird. Während der Drehmoment, die ebenfalls als eine Drehmomentübertragungsphase bezeichnet werden kann, wird das Drehmoment der OGC in Richtung eines Werts von null oder eines unbedeutenden Niveaus reduziert, um das Ausrücken vorzubereiten. Gleichzeitig wird das Drehmoment der OCC von einem unbedeutenden Niveau aus erhöht, um das Einrücken der OCC gemäß einer herkömmlichen Hochschaltsteuerstrategie einzuleiten. Der Zeitpunkt des Einrückens der OCC und des Ausrückens der OGC führt zu einer vorübergehenden Aktivierung von zwei Drehmomentströmungswegen durch das Getriebe, was hervorrufen kann, dass die Drehmomentabgabe bei der Getriebeausgangswelle vorübergehend abfällt. Dieser Zustand, der als ein „Drehmomentloch“ bezeichnet werden kann, kann vor dem Ausrücken der OGC auftreten. Ein Fahrzeuginsasse kann ein „Drehmomentloch“ als einen unerwünschten Schaltruck wahrnehmen. Wenn die OCC genug Drehmoment entwickelt, wird die OGC ausgerückt, wodurch das Ende der Drehmomentphase und der Beginn der Trägheitsphase markiert wird. Während der Trägheitsphase wird das Drehmoment der OCC angepasst, um seine Schlupfdrehzahl in Richtung null zu reduzieren. Wenn die Schlupfdrehzahl der OCC null erreicht, ist das Schaltereignis abgeschlossen.
Das Füllen eines Drehmomentlochs ist eine Steuerstrategie, mit welcher versucht wird, das Getriebeausgangsdrehmomentloch während eines Hochschaltereignisses zu reduzieren und/oder zu eliminieren. Steuerstrategien zum Reduzieren von Drehmomentstörungen beinhalten das Bereitstellen einer Erhöhung des Getriebeeingangsdrehmoments während der Drehmomentphase des Hochschaltens. Die Erhöhung des Getriebeeingangsdrehmoments muss mit der OCC und OGC synchronisiert werden, um ein konsistentes Schaltgefühl abzugeben. Verschiedene Techniken und/oder Strategien können zum Erhöhen des Getriebeeingangsdrehmoments vom Motor oder Elektromotor verwendet werden. Während Elektromotordrehmoment beinahe sofort erhöht werden kann, wenn Drehmoment verfügbar ist, reagiert Motordrehmoment im Allgemeinen langsamer, und zwar aufgrund der Systemdynamik des Kraftstoffs und Luftstroms. Eine Erhöhung des Motordrehmoments kann in Erwartung eines Hochschaltens des Getriebes durch das Öffnen einer Drossel und das Bereitstellen von zusätzlichem Kraftstoff eingeleitet werden. Die Drossel kann mehr als notwendig geöffnet werden, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erreichen, wobei Spätzündung verwendet wird, um das gewünschte Drehmoment beizubehalten, sodass ein anschließendes Vorziehen des Zündzeitpunkts verwendet werden kann, um eine schnellere Drehmomenterhöhung während des Füllens eines Drehmomentlochs bereitzustellen. Diese Strategie erzeugt eine Drehmomentreserve, durch welche der Motor schnell mehr Getriebeeingangsdrehmoment bereitstellen kann. Es sind jedoch verschiedene Einschränkungen vorhanden, die mit der Verwendung dieses Ansatzes assoziiert sind; zum Beispiel können äußere Bedingungen (z. B. große Höhe) verhindern, dass der Motor die gewünschte Drehmomentreserve erzeugt, was die Gesamteffektivität der Strategie zum Füllen eines Drehmomentlochs reduzieren würde. Gleichermaßen kann erhöhte Kraftstoffzufuhr des Motors mit Spätzündung zum Bereitstellen einer Drehmomentreserve die Kraftstoffeffizienz und Einsatzgasemissionen nachteilig beeinflussen.
KURZDARSTELLUNG
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Fahrzeug einen Motor, eine elektrische Maschine, die durch eine erste Kupplung selektiv an den Motor gekoppelt ist, ein Automatik-Stufengetriebe, das durch eine zweite Kupplung selektiv an die elektrische Maschine gekoppelt ist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern des Motors und der elektrischen Maschine während eines Hochschaltens des Automatikgetriebes, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase des Hochschaltens zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Getriebe angewendet wird. Die Steuerung erhöht das Drehmoment der elektrischen Maschine, um das Reservedrehmoment bereitzustellen, wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen. Wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, erhöht die Steuerung das Motordrehmoment und reduziert sie das Drehmoment der elektrischen Maschine, um ein kombiniertes Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren, und verzögert sie den Zündfunken, um Motordrehmoment nur während der Vorbereitungsphase zu reduzieren, wenn das kombinierte Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Drehmoments der elektrischen Maschine auf einen minimalen Drehmomentschwellenwert übersteigt. Die Steuerung kann das Motor- und/oder Elektromotordrehmoment unter Verwendung einer Steuerstrategie mit offenem Regelkreis steuern, sodass zusätzliche Drehmomentsensoren nicht für eine Steuerung mit geschlossenem Regelkreis benötigt werden. Alternativ kann eine Strategie mit geschlossenem Regelkreis oder Hybridstrategie unter Verwendung eines Beobachters auf der Grundlage von anderen Betriebsparametern als Motor- oder Elektromotordrehmoment eingesetzt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Fahrzeug einen Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet ist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern von Elektromotor- und Motordrehmoment während eines Hochschaltens, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Getriebe angewendet wird, wobei die Steuerung das Motordrehmoment für das Reservedrehmoment erhöht, wenn verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, und Elektromotordrehmoment verringert, derart, dass ein kombiniertes Motor- und Elektromotordrehmoment ein Fahrerbedarfsdrehmoment erfüllt.
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug mit einem Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Automatikgetriebe angeordnet ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen, beinhaltet Erhöhen von Motordrehmoment für Reservedrehmoment, das während einer Drehmomentphase eines Hochschaltens als Reaktion darauf angewendet wird, dass verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, und Reduzieren von Motordrehmoment durch Verzögern des Zündfunkens nur, wenn kombiniertes Motordrehmoment und Elektromotordrehmoment Fahrerbedarfsdrehmoment nach Reduzieren von Elektromotordrehmoment auf einen minimalen Schwellenwert übersteigt.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können verschiedene Vorteile bereitstellen. Zum Beispiel koordinieren verschiedene Ausführungsformen Motor- und Elektromotordrehmoment während Hochschaltvorgängen, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen, um Drehmomentstörungen zu reduzieren, die vom Antriebsstrang auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden, wodurch ein unerwünschter Schaltruck reduziert oder eliminiert wird. Ferner kann das Bereitstellen von Elektromotordrehmomentpriorität für das Füllen eines Drehmomentlochs die Gesamtantriebsstrangeffizienz verbessern. Gleichermaßen kann das Verzögern des Zündfunkens zum Reduzieren des Motordrehmoments nur während der Vorbereitungsphase, wenn das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Elektromotordrehmoments auf ein Minimum übersteigt, die Antriebsstrangeffizienz verbessern und Einsatzgasemissionen reduzieren. Eine oder mehrere Ausführungsformen können Motor- und/oder Elektromotordrehmoment ohne Verwendung eines Drehmomentsensors steuern, um die Anzahl der Teile und die damit assoziierten Kosten zu reduzieren.
Die vorstehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ohne Weiteres ersichtlich, sofern diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Figurenliste

1A ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe, welches keinen Drehmomentwandler beinhaltet, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
1B ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs mit einem Automatikgetriebe, welches einen Drehmomentwandler und eine Überbrückungskupplung beinhaltet, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
2 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens nur unter Verwendung von Elektromotordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen;
3 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens unter Verwendung von sowohl Elektromotordrehmoment als auch Motordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen, wobei das Elektromotordrehmoment reduziert wird, um das kombinierte Drehmoment auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren;
4 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens unter Verwendung von sowohl Elektromotordrehmoment als auch Motordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen, wobei das Elektromotordrehmoment reduziert wird und Spätzündung erfolgt, um das kombinierte Drehmoment auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren;
5 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem und/oder einen Algorithmus zum Steuern von Elektromotordrehmoment und Motordrehmoment während eines Hochschaltens zum Erzeugen von Reservedrehmoment während der Vorbereitungsphase veranschaulicht, das während der Drehmomentphase auf das Getriebe angewendet werden soll; und
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb eines Steuersystems oder -verfahrens in einem Hybridfahrzeug zum Steuern von Elektromotordrehmoment und Motordrehmoment während eines Hochschaltens zum Erzeugen von Reservedrehmoment veranschaulicht, das während der Drehmomentphase auf das Getriebe angewendet wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der Ausführungsformen zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Wie in den repräsentativen Darstellungen der 1A und 1B veranschaulicht, kann ein Hybridfahrzeug eine elektrische Maschine oder einen Traktionsmotor beinhalten, die/der zwischen einem Automatikgetriebe und einem Motor angeordnet ist. Diese Anordnung wird mitunter als eine modulare Hybridgetriebe(Modular Hybrid Transmission - MHT)-Anordnung bezeichnet. Der Motor kann durch eine erste Kupplung oder Ausrückkupplung selektiv an den Traktionsmotor und das Automatikgetriebe gekoppelt sein. Die Ausrückkupplung kann dem Fahrzeug den Betrieb in einem reinen Elektrofahrmodus, wobei der Traktionsmotor als die primäre Leistungsquelle handelt (Motor ist abgeschaltet), in einem Hybridmodus, wobei sowohl der Traktionsmotor als auch der Motor das Fahrzeug antreiben, und/oder in einem reinen Motormodus gestatten, wobei das Fahrzeug allein durch den Motor angetrieben wird. Eine zweite Kupplung oder Anfahrkupplung kann bereitgestellt sein, um den Traktionsmotors selektiv an das Automatikgetriebe zu koppeln.
Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B wird eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 gezeigt. Ein Motor 12 kann mit einem Anlasser 14 wirkverbunden sein, der zum Kurbeln und Starten des Motors 12 unter bestimmten Betriebsbedingungen verwendet werden kann. Eine elektrische Maschine oder Traktionsmotor 16 kann mit einer Kraftübertragung 18 wirkverbunden sein und zwischen dem Motor 12 und dem Automatik-Stufengetriebekasten oder Getriebe 22 positioniert sein. Der Motor 12 kann durch eine Ausrückkupplung 20 selektiv an den Elektromotor 16 und das Getriebe 22 gekoppelt sein. Drehmoment, das durch den Motor 12 und den Elektromotor 16 erzeugt wird, kann durch die Kraftübertragung 18 für das Getriebe 22 bereitgestellt werden, welches Drehmoment zum Antreiben der Räder 24 bereitstellt.
Wie in 1A gezeigt, kann eine Anfahrkupplung 26A zwischen dem Getriebe 22 und dem Motor 12 und/oder Elektromotor 16 bereitgestellt sein, um Drehmoment durch das Getriebe 22 selektiv an die Räder 24 zu koppeln. Gleichermaßen, wie in 1B gezeigt, kann ein Drehmomentwandler 26B mit einer Überbrückungskupplung zwischen dem Getriebe 22 und dem Motor 12 und/oder Elektromotor 16 bereitgestellt sein, um Drehmoment durch das Getriebe 22 für die Räder 24 bereitzustellen. Während die Eliminierung des Drehmomentwandlers ein Vorteil der Ausführungsform von 1A ist, ist die vorliegende Offenbarung ebenfalls vorteilhaft für das Reduzieren von Vibrationen in Systemen mit einem Drehmomentwandler 26B, wie etwa jener, der in der Ausführungsform von 1B gezeigt ist.
Das Fahrzeug kann eine Steuerung 27, wie zum Beispiel eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) zum Steuern verschiedener Fahrzeugsysteme und - teilsysteme beinhalten. Die Steuerung 27 kann verschiedene Typen von computerlesbaren Speichermedien zum Umsetzen von flüchtigem und/oder dauerhaftem Speicher beinhalten. Die Steuerung 27 ist mit einem oder mehreren Sensoren 30 und Aktoren (nicht gezeigt) verbunden. Der/die Sensor(en) 30 kann/können durch einen Drehmomentsensor umgesetzt sein, der positioniert ist, um ein Eingangsdrehmoment des Getriebes 22 zu messen. Der Drehmomentsensor 30 kann zum Beispiel durch Dehnmessstreifen-basiertes System, eine piezoelektrische Wägezelle oder einen magnetoelastischen Drehmomentsensor umgesetzt sein.
In einer Ausführungsform ist die Steuerung 27 eine VSC, die eine Motorsteuereinheit (engine control unit - ECU) 28 und eine Getriebesteuereinheit (transmission control unit - TCU) 29 beinhaltet. Die ECU 28 ist zum Steuern des Betriebs des Motors 12 elektrisch mit dem Motor 12 verbunden. Die TCU 29 ist elektrisch mit dem Elektromotor 16 und dem Getriebe 22 verbunden und steuert diese. Die ECU 28 ist mit der TCU 29 und anderen Steuerungen (nicht gezeigt) über ein Fahrzeugnetzwerk unter Verwendung eines üblichen Bus-Protokolls (z. B. CAN) verbunden, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform die Funktionalität der VSC 27 zum Steuern des Antriebsstrangs so darstellt, dass sie in zwei Steuerungen (ECU 28 und TCU 29) enthalten ist, können andere Ausführungsformen des Hybridfahrzeugs eine einzelne VSC-Steuerung und/oder eine beliebige andere Kombination von Steuerungen zum Steuern des Antriebsstrangs beinhalten.
Das Schalten eines Automatikgetriebes geht mit dem Betätigen und/oder Lösen mehrerer Reibungselemente (wie zum Beispiel Scheibenkupplungen, Bandbremsen usw.) einher, welche die Drehzahl- und Drehzahlbeziehungen durch das Modifizieren von Getriebekonfigurationen ändern. Reibungselemente können elektrisch, hydraulisch, mechanisch oder durch andere Strategien unter Verwendung von einem oder mehreren assoziierten Aktoren betätigt werden, die mit einer Mikroprozessor-basierten Steuerung verbunden sein können, die eine bestimmte Steuerstrategie auf der Grundlage von Signalen umsetzt, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wurden. Eine realisierbare Kombination von Getriebekonfigurationen bestimmt eine Gesamtanzahl von Verhältnisstufen. Obwohl verschiedene Planeten- und Vorgelegegetriebekonfigurationen in modernen Automatikgetrieben anzutreffen sind, ist das Grundprinzip der Schaltkinematik ähnlich.
Während eines typischen synchronen Hochschaltereignisses von einer niedrigeren Getriebekonfiguration in eine höhere Getriebekonfiguration verringern sich sowohl das Übersetzungsverhältnis (definiert als Drehzahl der Automatikgetriebeeinganswelle/Drehzahl der Ausgangswelle) als auch das Drehmomentverhältnis (definiert als Drehmoment der Automatikgetriebeausgangswelle/Drehmoment der Eingangswelle). Während des Hochschaltereignisses wird ein Reibungselement (als eine abgehende Kupplung (OGC) bezeichnet), das mit der niedrigeren Getriebekonfiguration assoziiert ist, ausgerückt, während ein anderes Reibungselement (als eine anlaufende Kupplung (OCC) bezeichnet), das mit einer höheren Getriebekonfiguration assoziiert ist, eingerückt wird.
Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, steuert die Steuerung 27 in einer Ausführungsform den Motor 12 und den Elektromotor 16 während eines Hochschaltens des Getriebes 22, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen durch Erhöhen von Motordrehmoment vom Motor 12 für Reservedrehmoment, das während einer Drehmomentphase eines Hochschaltens als Reaktion darauf angewendet wird, dass verfügbares Elektromotordrehmoment vom Elektromotor 16 nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, und Reduzieren von Motordrehmoment durch Verzögern des Zündfunkens nur, wenn kombiniertes Motordrehmoment und Elektromotordrehmoment Fahrerbedarfsdrehmoment nach Reduzieren von Elektromotordrehmoment auf einen minimalen Schwellenwert übersteigt.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Steuerung 27 konfiguriert zum Steuern des Motors 12 und der elektrischen Maschine 16 während eines Hochschaltens des Automatikgetriebes 22, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase des Hochschaltens zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Automatikgetriebe 22 angewendet wird, wie in den 2-4 veranschaulicht. Die Steuerung 27 ist konfiguriert zum Erhöhen des Drehmoments der elektrischen Maschine von der elektrischen Maschine 16, um das Reservedrehmoment bereitzustellen, wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen. Wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine von der elektrischen Maschine 16 nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, erhöht die Steuerung 27 das Motordrehmoment vom Motor 12 und reduziert das Drehmoment der elektrischen Maschine von der elektrischen Maschine 16, um ein kombiniertes Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren. Die Steuerung 27 kann ebenfalls den Zündfunken verzögern, um Motordrehmoment vom Motor 12 nur während der Vorbereitungsphase zu reduzieren, wenn das kombinierte Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Drehmoments der elektrischen Maschine auf einen minimalen Drehmomentschwellenwert übersteigt.
Die 2-4 veranschaulichen verschiedene Fahrzeugbetriebsparameter während repräsentativer Hochschaltvorgänge des Automatikgetriebes 22, wobei die Steuerung 27 das Motor- und Elektromotordrehmoment steuert, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase zur Verwendung während einer Drehmomentphase bereitzustellen, um das Füllen eines Drehmomentlochs gemäß repräsentativen Ausführungsformen bereitzustellen. 2 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens nur unter Verwendung von Elektromotordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen. 3 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens unter Verwendung von sowohl Elektromotordrehmoment als auch Motordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen, wobei das Elektromotordrehmoment reduziert wird, um das kombinierte Drehmoment auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren. 4 veranschaulicht die Steuerung von Motor- und Elektromotordrehmoment während eines Hochschaltens unter Verwendung von sowohl Elektromotordrehmoment als auch Motordrehmoment für das Reservedrehmoment, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen, wobei das Elektromotordrehmoment reduziert wird und Spätzündung erfolgt, um das kombinierte Drehmoment auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren.
Wie in den 2-4 gezeigt, wird der Schaltkupplungsdruck für die abgehende Kupplung (OGC) 202 während der Vorbereitungsphase reduziert, während der Kupplungsdruck für die anlaufende Kupplung (OCC) 204 erhöht wird, was sich während der Drehmomentphase bis zur Trägheitsphase fortsetzt, wobei die OCC 204 bei diesem Punkt das gesamte Drehmoment überträgt und die OGC auf ein Drehmoment von null reduziert wurde. Die Drehmomentwandlerantriebsraddrehzahl 206 erhöht sich während der Vorbereitungsphase bis zur Drehmomentphase und verringert sich während der Trägheitsphase, bis der Schaltvorgang abgeschlossen ist. Die Linie 210 stellt ein prognostiziertes maximales Drehmoment zum Füllen eines Drehmomentlochs dar, das während der Vorbereitungs- und Drehmomentphase angewendet wird. Die Linien 212 und 240 stellen entsprechende maximale und minimale Elektromotordrehmomentgrenzen oder -schwellenwerte dar, die auf der Grundlage aktueller Betriebsbedingungen variieren können, wie in den repräsentativen Betriebsbedingungen der 2, 3 und 4 gezeigt.
Unter weiterer Bezugnahme auf die 2-4 stellt die Linie 214 das Drehmoment zum Füllen eines Drehmomentlochs dar, wobei Drehmomentmodulation durch das Bezugszeichen 220 angegeben wird. Die Linie 216 stellt die Motorbasisdrehmomentanforderung dar. Die Linie 218 stellt die momentane Motordrehmomentanforderung dar. Die Linie 230 stellt das Fahrerbedarfsdrehmoment (beim Antriebsrad oder Getriebeeingang) dar. Die Linie 232 stellt die Elektromotordrehmomentanforderung dar, die der/dem maximalen Drehmomentgrenze oder - schwellenwert 212 und minimalen Drehmomentgrenze oder -schwellenwert 240 des Elektromotors unterliegt.
Wie in 2 gezeigt, reicht das verfügbare Elektromotordrehmoment aus, um das Reservedrehmoment oder das angeforderte Drehmoment zum Füllen eines Drehmomentlochs zu erfüllen. Daher wird nur der Elektromotor zum Erfüllen der Drehmomentlochfüllanforderung verwendet, da der Elektromotor in der Lage ist, der zusätzlichen Drehmomentanforderung zu entsprechen. Während der Vorbereitungsphase des Hochschaltens ist keine Änderung des Motordrehmoments vorhanden. Da das Elektromotordrehmoment beinahe sofort erhöht werden kann, ist das Reservedrehmoment während der Vorbereitungsphase einfach eine Bestimmung durch die Steuerung, dass der Elektromotor ausreichend verfügbares Drehmoment zur Verwendung während der Drehmomentphase aufweist, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen. Dann wird befohlen, dass das Elektromotordrehmoment während der Drehmomentphase erhöht wird, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen. Das Motorbasisdrehmoment und das momentane angeforderte Drehmoment werden mit dem Fahrerbedarfsdrehmoment übereinstimmen und Spätzündung wird nicht verwendet, um das Motordrehmoment und das assoziierte kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment zu reduzieren.
In 3 bestimmt die Steuerung, dass das verfügbare Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das angeforderte Drehmoment zum Füllen eines Drehmomentlochs oder Reservedrehmoment zu erfüllen. Daher wird eine Kombination von Elektromotor- und Motordrehmoment verwendet, um das Füllen eines Drehmomentlochs während der Drehmomentphase bereitzustellen, da das verfügbare Elektromotordrehmoment allein nicht in der Lage ist, der zusätzlichen Drehmomentanforderung zu entsprechen. Das Motordrehmoment wird in der Vorbereitungsphase erhöht, sodass das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Reservedrehmoment erfüllt, das während der Drehmomentphase abzugeben ist. Das Elektromotordrehmoment wird während der Vorbereitungsphase reduziert, um das erhöhte Motordrehmoment auszugleichen, um das Fahrerbedarfsdrehmoment beim Getriebeeingang (Antriebsraddrehmoment) beizubehalten (d. h. nicht zu übersteigen). Es ist anzumerken, dass keine Spätzündung angewendet wird und das momentane und Basisdrehmoment des Motors etwa gleich sind.
In 4 wird eine Kombination von Elektromotor- und Motordrehmoment verwendet, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, da verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um der zusätzlichen Drehmomentanforderung zu entsprechen. Das Motordrehmoment wird in der Vorbereitungsphase erhöht, ähnlich wie in 3, um die Drehmomentreserve zu erfüllen, die während der Drehmomentphase angewendet werden soll. Das Elektromotordrehmoment wird während der Vorbereitungsphase in einem Versuch des Ausgleichens der Erhöhung des Motordrehmoments reduziert, sodass das Eingangsdrehmoment für das Getriebe den Fahrerbedarf nicht übersteigt. Das Reduzieren des Elektromotordrehmoments auf die/den minimale/n Drehmomentgrenze oder -schwellenwert (die/der null sein kann) reicht jedoch nicht aus, um die gewünschte Drehmomentreduzierung des kombinierten Motor- und Elektromotordrehmoments zu erreichen. Daher verzögert die Steuerung den Zündfunken, um das Motordrehmoment weiter zu reduzieren, sodass das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment nicht übersteigt. Der Zündzeitpunkt kann dann durch die Steuerung während der Drehmomentphase vorgezogen und/oder moduliert werden, um das Reservedrehmoment an den Getriebeeingang abzugeben, um das Füllen eines Drehmomentlochs bereitzustellen. Das Verwenden von Spätzündung nur nach dem Reduzieren des Elektromotordrehmoments auf eine minimale Grenze oder einen minimalen Schwellenwert kann die Gesamtsystemeffizienz verbessern und Einsatzgasemissionen des Fahrzeugemissionssteuersystems reduzieren.
In den Betriebsszenarien, die in den 3 und 4 veranschaulicht sind, ist das verfügbare Elektromotordrehmoment in der Lage, dem angeforderten oder gewünschten Reservedrehmoment zum Füllen eines Drehmomentlochs teilweise zu entsprechen. Das Motorbasisdrehmoment und das momentane angeforderte Drehmoment werden das Fahrerbedarfsdrehmoment um einen Anteil des Reservedrehmoments übersteigen, der das verfügbare Elektromotordrehmoment übersteigt. Um das gewünschte Fahrerbedarfsdrehmoment am Eingang des Getriebes beizubehalten, wird eine Drehmomentreduzierung vom Elektromotor angefordert, wie in 3 gezeigt. Wenn das Elektromotordrehmoment auf die/den minimale/n Elektromotordrehmomentgrenze oder - schwellenwert (die/der null sein kann) reduziert worden ist und das kombinierte Elektromotor- und Motordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment noch immer übersteigt, wird nur dann Spätzündung verwendet, um das Motordrehmoment während der Vorbereitungsphase weiter zu reduzieren, wie in 4 gezeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem und/oder einen Algorithmus 500 zum Steuern von Elektromotordrehmoment und Motordrehmoment während eines Hochschaltens zum Erzeugen von Reservedrehmoment während der Vorbereitungsphase veranschaulicht, das während der Drehmomentphase auf das Getriebe angewendet werden soll. Die Getriebesteuerungen 502 kommunizieren mir den Fahrzeugsteuerungen 504, um eine gewünschte Drehmomentreserve 510 zum Füllen eines Drehmomentlochs (torque hole filling - THF) bereitzustellen. Das tatsächliche Elektromotordrehmoment wird bei 512 mit einem aktuellen maximalen Elektromotordrehmoment (welches auf der Grundlage der Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel eines Batterieladestatus, variieren kann) verglichen oder davon subtrahiert, wobei das resultierende Elektromotordrehmoment bei 514 vom Reservedrehmoment subtrahiert wird, um ein verfügbares Elektromotordrehmoment zu bestimmen. Bei 516 wird eine Untergrenze von null auf das verfügbare Elektromotordrehmoment angewendet. Bei 518 wird das verfügbare Elektromotordrehmoment dann zu dem Fahrerbedarfsdrehmoment addiert. Ein Schaltenergieverwaltungsdrehmoment kann subtrahiert werden, wie ebenfalls bei 518 angegeben. Das Schaltenergieverwaltungsdrehmoment kann angewendet werden, um einen Schaltruck unter Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen zu reduzieren. Das resultierende Drehmoment wird dann verwendet, um das angeforderte Basismotordrehmoment nach dem Einschränken durch eine/n maximale/n und minimale/n Motordrehmomentgrenze oder -schwellenwert bei 520 bereitzustellen.
Das tatsächliche Motordrehmoment wird bei 530 vom Fahrerbedarfsdrehmoment subtrahiert, wobei das Ergebnis durch eine/n maximale/n und minimale/n Elektromotordrehmomentgrenze oder -schwellenwert bei 532 eingeschränkt wird, wobei das Ergebnis zum angeforderten Elektromotordrehmoment vom Elektromotor 16 wird. Das Drehmoment von 532 wird von der Differenz zwischen dem Fahrerbedarfsdrehmoment und dem tatsächlichen Motordrehmoment bei 534 subtrahiert, wobei diese Differenz bei 536 auf ein Minimum von null eingeschränkt ist. Das verfügbare Elektromotordrehmoment wird bei 540 zum Motordrehmoment addiert und durch den minimalen momentanen Motordrehmomentschwellenwert bei 542 eingeschränkt, um ein angefordertes momentanes Motordrehmoment vom Motor 12 zu bestimmen.
Wie in der Darstellung aus 5 gezeigt, steuert die Steuerstrategie das Motor- und Elektromotordrehmoment, um ein Reservedrehmoment während der Vorbereitungsphase für das Füllen eines Drehmomentlochs während der Drehmomentphase bereitzustellen. Diese Strategie priorisiert das Drehmoment vom Elektromotor für das Bereitstellen des Reservedrehmoments. Der Algorithmus stellt ebenfalls sicher, dass Spätzündung nicht zum Erfüllen des gewünschten Fahrerbedarfs angewendet wird, wenn der Motor zum Erzeugen eines Teils der Reserve während der Vorbereitungsphase des Hochschaltens verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird ein gewünschtes Reservedrehmoment $τ_{T H F}^{g e w}$
zum Füllen eines Drehmomentlochs durch die Getriebesteuerung unter Verwendung einer beliebigen einer Reihe bekannter Strategien berechnet. Auf der Grundlage des vorliegenden Elektromotordrehmoments und maximaler Elektromotordrehmomentgrenzen für aktuelle Betriebsbedingungen ist die verfügbare Elektromotordrehmomentreserve gegeben 512 durch: $τ_{e d m}^{v r e f} = τ_{e d m}^{m a x} - τ_{e d m}^{t a t s}$
und wird der Anteil des Motors des Reservedrehmoments dann durch die Steuerung bei 514, 516 bestimmt gemäß: $τ_{m o t}^{T H F} = max (τ_{g e w}^{T H F} - τ_{e d m}^{v r e f},0)$
Der Anteil des Motors des Reservedrehmoments wird null sein, wenn das verfügbare Elektromotordrehmoment in der Lage ist, dem kompletten gewünschten Reservedrehmoment zu entsprechen.
Ein gewünschtes Motorbasisdrehmoment wird bei 518 berechnet, und zwar auf der Grundlage des vom Fahrer angeforderten Drehmoments und des zusätzlichen gewünschten Reservedrehmoments gemäß: $τ_{m o t, b a s i s}^{g e w} = τ_{f a h r}^{a n g} + τ_{m o t}^{T H F}$
wobei $τ_{m o t, b a s i s}^{g e w}$
das gewünschte Basismotordrehmoment ist und $τ_{f a h r}^{a n g}$
das vom Fahrer angeforderte Drehmoment beim Getriebeeingang (Antriebsraddrehmoment für Getriebe mit einem Drehmomentwandler) ist. Der gewünschte Fahrerbedarf in Gleichung (3) beinhaltet eine beliebige Drehmomentmodifikation von der Getriebesteuerung 510. Dieses gewünschte Motorbasisdrehmoment wird durch eine/n maximale/n und minimale/n Motorbasisdrehmomentgrenze oder -schwellenwert bei 520 weiter begrenzt oder eingeschränkt, um ein angefordertes Motorbasisdrehmoment $τ_{m o t, b a s i s}^{a n g}$
vom Motor 12 bereitzustellen. In Gleichung (3) wird angenommen, dass das Schaltenergieverwaltungsdrehmoment τ_EM null ist. Unter einigen Betriebsbedingungen kann das Schaltenergieverwaltungsdrehmoment gewünscht sein und kann es bei 518 integriert werden, und zwar gemäß: $τ_{m o t, b a s i s}^{g e w} = τ_{f a h r}^{a n g} - τ_{E M} + τ_{m o t}^{T H F}$
Ein gewünschtes Elektromotordrehmoment wird aus dem tatsächlichen Motordrehmoment und dem gewünschten Fahrerbedarf bei 530 berechnet, und zwar gemäß: $τ_{e d m}^{g e w} = τ_{f a h r}^{a n g} - τ_{m o t}^{t a t s}$
wobei $τ_{e d m}^{g e w}$
das gewünschte Elektromotordrehmoment ist und $τ_{m o t}^{t a t s}$
das tatsächliche Motordrehmoment ist. Das gewünschte Elektromotordrehmoment wird durch die maximale und minimale Elektromotordrehmomentgrenze bei 532 weiter begrenzt oder eingeschränkt, um das angeforderte Elektromotordrehmoment $τ_{e d m}^{a n g}$
zu berechnen. Diese Grenzen können Elektromotorüberlegungen (wie zum Beispiel maximale Stromstärke, Temperatur, Drehzahl usw.) und Batterieüberlegungen (wie zum Beispiel aktueller Ladestatus, minimaler Ladestatus, Batteriestromgrenzen usw.) beinhalten.
Eine zusätzliche Drehmomentreduzierung, die vom Motor gefordert wird, wird auf der Grundlage des gewünschten Elektromotordrehmoments und des angeforderten Elektromotordrehmoments berechnet, wie bei 534 angegeben. Diese zusätzliche Drehmomentreduzierung wird bei 536 auf null begrenzt, da diese nur für die weitere Drehmomentreduzierung ist, die vom Motor gefordert wird, gemäß: $τ_{m o m, z u s} = min (τ_{e d m}^{g e w} - τ_{e d m}^{a n g},0)$
Das gewünschte momentane Motordrehmoment wird bei 540 auf der Grundlage des angeforderten Basismotordrehmoments und der vorstehend berechneten zusätzlichen Drehmomentreduzierung berechnet, und zwar gemäß: $τ_{m o t, m o m}^{g e w} = τ_{m o t, b a s i s}^{a n g} + τ_{m o m, z u s}$
Das angeforderte momentane Motordrehmoment $τ_{m o t, m o m}^{a n g}$
wird durch die Steuerung bei 542 durch das Begrenzen dieses gewünschten Drehmoments mit einer maximalen und minimalen momentanen Motordrehmomentgrenze berechnet.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb eines Steuersystems oder -verfahrens in einem Hybridfahrzeug zum Steuern von Elektromotordrehmoment und Motordrehmoment während eines Hochschaltens zum Erzeugen von Reservedrehmoment veranschaulicht, das während der Drehmomentphase auf das Getriebe angewendet wird. Schritt 600 bestimmt, ob ein Hochschalten angefordert worden ist. Wenn ein Hochschalten angefordert worden ist, bestimmt Schritt 602 ein gewünschtes Reservedrehmoment für das Füllen eines Drehmomentlochs. Die Steuerung bestimmt das verfügbare Elektromotordrehmoment bei Schritt 604 auf der Grundlage des aktuellen Elektromotordrehmoments und von Elektromotordrehmomentgrenzen oder -schwellenwerten, die sich auf der Grundlage von aktuellen Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Temperatur des Elektromotors, Batterieladestatus, Stromstärke des Elektromotors usw., ändern können. Wenn das verfügbare Elektromotordrehmoment ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, wie bei 606 bestimmt, erhöht die Steuerung das Elektromotordrehmoment, um das Reservedrehmoment während der Drehmomentphase des Schaltens bereitzustellen, wie bei 608 angegeben. Wenn das verfügbare Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, wie bei 606 angegeben, berechnet die Steuerung das Motordrehmoment, das benötigt wird, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, wie bei 610 angegeben. Die Steuerung erhöht das Motordrehmoment und reduziert das Elektromotordrehmoment, um das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren, wie bei 612 angegeben. Wenn das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Elektromotordrehmoments auf einen minimalen Drehmomentschwellenwert übersteigt, wie bei 614 angegeben, verzögert die Steuerung den Zündfunken, um das Motordrehmoment während der Vorbereitungsphase zu reduzieren, wie bei 618 angegeben, wobei das resultierende kombinierte Drehmoment bei 620 für das Reservedrehmoment verwendet wird. Ansonsten wird Spätzündung nicht verwendet, um das Motordrehmoment zu reduzieren, und wird das kombinierte Drehmoment verwendet, wie bei 620 angegeben.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zugeführt werden/davon umgesetzt werden, die/der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die durch eine Steuerung oder einen Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie etwa ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und sonstigen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, ausgeführt werden können. Die Prozesse, Verfahren und Algorithmen können zudem in einem durch Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuit - ASIC), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Array - FPGA), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, ausgeführt sein.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen das Füllen eines Drehmomentlochs zum Reduzieren von Drehmomentstörungen bereit, die während Hochschaltvorgängen vom Antriebsstrang auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden, um einen unerwünschten Schaltruck zu reduzieren oder zu eliminieren. Die eingeschränkte Verwendung von Spätzündung des Motors kann die Gesamtsystemeffizienz verbessern und Einsatzgasemissionen des Fahrzeugemissionssteuersystems reduzieren. Die koordinierte Steuerung von Elektromotor- und Motordrehmoment während Hochschaltvorgängen auf eine synchronisierte Weise, wie offenbart und beansprucht, kann die Schaltqualität und -konsistenz ebenfalls verbessern.
Wenngleich vorstehend repräsentative Ausführungsformen beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Folgendes beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, unaufwändige Montage usw. Soweit beliebige Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, liegen diese Ausführungsformen daher nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung oder der Patentansprüche und können sie für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend einen Motor, eine elektrische Maschine, die durch eine erste Kupplung selektiv an den Motor gekoppelt ist, ein Automatikgetriebe, das durch eine zweite Kupplung selektiv an die elektrische Maschine gekoppelt ist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern des Motors und der elektrischen Maschine während eines Hochschaltens des Automatikgetriebes, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase des Hochschaltens zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Automatikgetriebe angewendet wird, wobei die Steuerung das Drehmoment der elektrischen Maschine erhöht, um das Reservedrehmoment bereitzustellen, wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, und, wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, das Motordrehmoment erhöht und das Drehmoment der elektrischen Maschine reduziert, um ein kombiniertes Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren, und den Zündfunken verzögert, um Motordrehmoment nur während der Vorbereitungsphase zu reduzieren, wenn das kombinierte Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Drehmoments der elektrischen Maschine auf einen minimalen Drehmomentschwellenwert übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Batterie, die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, wobei der minimale Drehmomentschwellenwert auf einem Batterieladestatus basiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist der minimale Drehmomentschwellenwert null.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Automatikgetriebe ein Stufengetriebe.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erhöhen des Motordrehmoments Erhöhen des Motordrehmoments auf das Reservedrehmoment abzüglich eines Schaltenergi everwal tungsdrehmoments.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite Kupplung eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung, die in einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Anlasser, der an den Motor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um den Motor während des Starts zu kurbeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend einen Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet ist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern von Elektromotor- und Motordrehmoment während eines Hochschaltens, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Getriebe angewendet wird, wobei die Steuerung das Motordrehmoment für das Reservedrehmoment erhöht, wenn verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, und Elektromotordrehmoment verringert, derart, dass ein kombiniertes Motor- und Elektromotordrehmoment ein Fahrerbedarfsdrehmoment erfüllt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um Motordrehmoment unter Verwendung von Spätzündung nur während der Vorbereitungsphase zu verringern, wenn das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment nach Verringern des Elektromotordrehmoments auf ein minimales Elektromotordrehmoment übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um das Motordrehmoment um ein Schaltenergieverwaltungsdrehmoment während der Drehmomentphase zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um das Motordrehmoment nur für das Reservedrehmoment zu erhöhen, wenn das verfügbare Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine erste Kupplung, die zwischen dem Motor und dem Elektromotor angeordnet ist, und eine zweite Kupplung, die zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Getriebe einen Drehmomentwandler und umfasst die zweite Kupplung eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Batterie, wobei das verfügbare Elektromotordrehmoment auf einem Batterieladestatus basiert.
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Getriebe verbunden ist, umfasst, durch eine Steuerung, Erhöhen von Motordrehmoment für Reservedrehmoment, das während einer Drehmomentphase eines Hochschaltens als Reaktion darauf angewendet wird, dass verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen, und Reduzieren von Motordrehmoment durch Verzögern des Zündfunkens nur, wenn kombiniertes Motordrehmoment und Elektromotordrehmoment Fahrerbedarfsdrehmoment nach Reduzieren von Elektromotordrehmoment auf einen minimalen Schwellenwert übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der minimale Schwellenwert null.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Reduzieren von Motordrehmoment um ein Schaltenergieverwaltungsdrehmoment während der Drehmomentphase.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht das verfügbare Elektromotordrehmoment einem Batterieladestatus.
Gemäß einer Ausführungsform erhöht die Steuerung das Motordrehmoment für das Reservedrehmoment auf der Grundlage des verfügbaren Elektromotordrehmoments.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht das verfügbare Elektromotordrehmoment einem maximalen verfügbaren Elektromotordrehmoment abzüglich eines aktuell befohlenen El ektromotordrehmoments.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Motor; eine elektrische Maschine, die durch eine erste Kupplung selektiv an den Motor gekoppelt ist; ein Automatikgetriebe, das durch eine zweite Kupplung selektiv an die elektrische Maschine gekoppelt ist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern des Motors und der elektrischen Maschine während eines Hochschaltens des Automatikgetriebes, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase des Hochschaltens zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Automatikgetriebe angewendet wird, wobei die Steuerung: das Drehmoment der elektrischen Maschine erhöht, um das Reservedrehmoment bereitzustellen, wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen; und wenn verfügbares Drehmoment der elektrischen Maschine nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen: das Motordrehmoment erhöht und das Drehmoment der elektrischen Maschine reduziert, um ein kombiniertes Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment zu reduzieren; und den Zündfunken verzögert, um Motordrehmoment nur während der Vorbereitungsphase zu reduzieren, wenn das kombinierte Drehmoment des Motors und der elektrischen Maschine das Fahrerbedarfsdrehmoment nach dem Reduzieren des Drehmoments der elektrischen Maschine auf einen minimalen Drehmomentschwellenwert übersteigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Batterie, die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, wobei der minimale Drehmomentschwellenwert auf einem Batterieladestatus basiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der minimale Drehmomentschwellenwert null ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Automatikgetriebe ein Stufengetriebe umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Erhöhen des Motordrehmoments Erhöhen des Motordrehmoments auf das Reservedrehmoment abzüglich eines Schaltenergieverwaltungsdrehmoments umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die zweite Kupplung eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung umfasst, die in einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Anlasser, der an den Motor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um den Motor während des Starts zu kurbeln.
Fahrzeug, umfassend: einen Elektromotor, der zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet ist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist zum Steuern von Elektromotor- und Motordrehmoment während eines Hochschaltens, um ein Reservedrehmoment während einer Vorbereitungsphase zu erzeugen, das während einer Drehmomentphase des Hochschaltens auf das Getriebe angewendet wird, wobei die Steuerung das Motordrehmoment für das Reservedrehmoment erhöht, wenn verfügbares Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, und Elektromotordrehmoment verringert, derart, dass ein kombiniertes Motor- und Elektromotordrehmoment ein Fahrerbedarfsdrehmoment erfüllt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um Motordrehmoment unter Verwendung von Spätzündung nur während der Vorbereitungsphase zu verringern, wenn das kombinierte Motor- und Elektromotordrehmoment das Fahrerbedarfsdrehmoment nach Verringern des Elektromotordrehmoments auf ein minimales Elektromotordrehmoment übersteigt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um das Motordrehmoment um ein Schaltenergieverwaltungsdrehmoment während der Drehmomentphase zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um das Motordrehmoment nur für das Reservedrehmoment zu erhöhen, wenn das verfügbare Elektromotordrehmoment nicht ausreicht, um das Reservedrehmoment zu erfüllen.
Fahrzeug nach Anspruch 8, ferner umfassend eine erste Kupplung, die zwischen dem Motor und dem Elektromotor angeordnet ist, und eine zweite Kupplung, die zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Getriebe einen Drehmomentwandler umfasst und die zweite Kupplung eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Batterie, wobei das verfügbare Elektromotordrehmoment auf einem Batterieladestatus basiert.