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Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Hybrid-Getriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines DHT-Getriebes gemäß der Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein automatisches Hybrid-Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein DHT-Getriebe, arbeitend nach dem zuvor genannten Verfahren.
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Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von automatisch schaltenden Hybrid-Getrieben für Kraftfahrzeuge bereits bekannt. Hierzu zählen auch die zuvor genannten DHT-Getriebe, die im Bereich der Plug-In-Hybride als interessante Getriebevarianten eingesetzt werden, wobei dann eine Elektromaschine auch Teilfunktionen des Hybrid-Getriebes übernimmt (sogenanntes DHT-Getriebe). Der Vorteil solcher Getriebevarianten ist eine mögliche Reduzierung von Getriebebauteilen, insbesondere die Reduzierung von Bauraum, von Kosten und/oder die Erzielung einer Gewichtsersparnis bis hin zum möglichen Einsatz rein formschlüssiger Schaltelemente. Anders ausgedrückt, bei den DHT-Getrieben können insbesondere auch die üblichen Trennkupplungen eingespart werden.
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Bei den bisher bekannten Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Getriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine DHT-Getriebes, weist das Hybrid-Getriebe mindestens eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einen Verbrennungsmotor, und mindestens eine Elektromaschine, insbesondere einen Elektromotor auf. Weiterhin weist das Hybrid-Getriebe mindestens zwei Eingangswellen, mindestens eine Ausgangswelle und mindestens zwei einlegbare und/oder realisierbare Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungen auf. Für den Fall, dass das Hybrid-Getriebe als DHT-Getriebe ausgeführt ist, ist letztes insbesondere bzw. bevorzugt als ein Planetengetriebe ausgebildet, was im Folgenden aber noch näher erläutert werden wird.
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Die Verbrennungskraftmaschine und/oder die Elektromaschine sind über mindestens ein funktional formschlüssig wirksames Schaltelement mit mindestens einer Eingangswelle drehfest koppelbar und/oder drehfest verbindbar. Es sind Hybrid-Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen unterschiedliche Kraftfluss-Wirkungspfade innerhalb des Hybrid-Getriebes realisierbar sind. Bei dem hier in Rede stehenden Hybrid-Getriebe ist nun mindestens ein variabler Fahrbereich, nämlich ein bestimmter Kraftfluss-Wirkungspfad derart realisierbar, so dass dann das gesamte Abtriebsmoment der Abtriebswelle aus den jeweiligen Antriebsmomenten der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine gebildet wird, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einer ersten Eingangswelle und die Elektromaschine mit einer zweiten Eingangswelle drehwirksam verbunden ist und die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine über mindestens eine Gangstufe miteinander in einem bestimmten Verhältnis zueinander gekoppelt, aber frei wählbar sind.
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So ist beispielsweise im Stand der Technik aus der
DE 10 2014 211 480 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei auf Grundlage der von einem Fahrerassistenzsystem ermittelten Daten des Kraftfahrzeuges ermittelt wird, ob einer der Fahrwünsche „konstant fahren“ oder „bremsen“ wahrscheinlich ist. Hierbei wird dann, wenn der Fahrwunsch „konstant fahren“ wahrscheinlich ist, auch dann eine Hochschaltung des Automatikgetriebes zugelassen, wenn eine Geschwindigkeit der Fahrpedalrücknahme größer als ein Grenzwert ist, wohingegen dann, wenn der Fahrwunsch „bremsen“ wahrscheinlich ist, dann eine Hochschaltung des Automatikgetriebes verhindert wird, wenn eine Geschwindigkeit der Fahrpedalrücknahme größer als ein Grenzwert ist.
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So wird beispielsweise in der
DE 103 04 130 A1 ein Verfahren zum Verhindern des Abwürgens eines Motors eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei dem in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs insbesondere eine automatisierte Kupplung geöffnet wird, wenn die Drehzahl eines Teiles im Antriebsstrang, vorzugsweise die Drehzahl des Motors selbst, unter einen bestimmten Schwellenwert (Abwürgeschwelle) fällt und/oder ein Kupplungsmoment abgebaut wird, wenn die Motordrehzahl unter einen Schwellenwert (Auskuppelschwelle) fällt.
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So ist aus der
DE 10 2009 026 702 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines parallelen Hybrid-Antriebsstranges eines Fahrzeuges bekannt, bei dem, falls ein Abwürgen des Motors beim Abbremsen des Fahrzeugs droht, als nächste Maßnahme eine Zwangsneutralschaltung vorbereitet und ausgelöst wird. Nach einem Stillstand kann das Fahrzeug elektrisch anfahren und bei Erreichen einer entsprechenden Getriebeeingangsdrehzahl kann der Verbrennungsmotor wieder zugeschaltet werden.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2012 218 121 A1 ein Hybrid-Getriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem Zug-Hochlastschaltungen und Schub-Rücklastschaltungen im rein elektrischen Betrieb von einem ersten Teilgetriebe auf ein zweites Teilgetriebe ausgeführt werden.
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Schließlich ist aus der
WO 2017/211339 A1 ein Hybrid-Getriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei hier die Verbrennungskraftmaschine an einer ersten Eingangswelle und die Elektromaschine an einer zweiten Eingangswelle des Getriebes drehfest angebunden ist. Die jeweiligen Eingangswellen sind einerseits miteinander über ein Schaltelement drehfest koppelbar, andererseits ist eine Abtriebswelle vorgesehen, die mit den jeweiligen Eingangswellen über Gangstufen koppelbar ist, wobei auch Kraftfluss-Wirkungspfade realisierbar sind, bei denen die Abtriebswelle sowohl mit der Verbrennungskraftmaschine als auch mit der Elektromaschine antreibbar ist, oder anders ausgedrückt, das Abtriebsdrehmoment der Abtriebswelle sich aus dem Antriebsdrehmoment der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine zusammensetzt bzw. entsprechend gebildet wird.
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Das gattungsgemäße automatische Hybrid-Getriebe eines Kraftfahrzeugs, von dem die Erfindung ausgeht, weist nun mindestens den zuvor bereits genannten variablen Fahrbereich auf, nämlich zumindest einen bestimmten Kraftfluss-Wirkungsgrad, der so realisierbar ist, so dass dann gesamte Abtriebsdrehmoment der Abtriebswelle aus den jeweiligen Antriebsdrehmomenten der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine gebildet wird bzw. sich hieraus zusammensetzt, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einer ersten Eingangswelle und die Elektromaschine mit einer zweiten Eingangswelle drehwirksam verbunden ist und die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine mit der Elektromaschine über mindestens eine Gangstufe miteinander in einen bestimmten Verhältnis zueinander gekoppelt, aber frei wählbar sind, insbesondere so dass die Verbrennungskraftmaschine auch über der Leerlaufdrehzahl betreibbar ist. Hierbei wird die Verbrennungskraftmaschine und/oder die Elektromaschine, insbesondere aber die Elektromaschine, mit einem formschlüssigen Schaltelement an die jeweilige Getriebeeingangswelle drehfest angebunden.
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Problematisch bei den zuvor genannten gattungsgemäßen Hybrid-Getrieben ist aber im Allgemeinen nun, insbesondere also auch bei den sogenannten „DHT-Getrieben“, dass insbesondere aufgrund der Verwendung der formschlüssigen bzw. funktional formschlüssig wirkenden / wirksamen Schaltelemente und/oder der gekoppelten Kraftfluss-Wirkungspfade von Verbrennungskraftmaschine und Elektromaschine aber nun gewisse Zwangsbedingungen gelten unter denen bestimmte Schaltvorgänge möglich sind, wobei diese dann aufgrund von Signallaufzeiten und Verstellzeiten der Schaltelemente zumindest aber auch eine gewisse Zeit / Dauer benötigen. Im normalen Fahrbetrieb wird dieser Umstand vom Fahrer nicht wahrgenommen. Insbesondere aber bei starken Verzögerungen des Kraftfahrzeugs, also beispielsweise bei Anhaltevorgängen und/oder Bremsvorgängen des Kraftfahrzeuges, wo die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entsprechend verringert wird, sind nun aber verschiedene Situationen möglicherweise problematisch: So kann es dazu kommen, dass eine bestehende Kraftfluss-Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Abtriebswelle nicht rechtzeitig gelöst wird und daher die Verbrennungskraftmaschine abgewürgt wird. Zumindest wird der Fahrer aber mit akustischen Komforteinschränkungen konfrontiert / belastet. Nach einem Anhaltevorgang, kann die jeweilige Schaltung, hier die jeweilige angeforderte Rückschaltung in den ursprünglich gewünschten Zielgang zwar dann abgeschlossen und die Verbrennungskraftmaschine neu gestartet werden, falls das Fahrzeug aber nicht zum Stehen / Stillstand kommt, ist eine deutliche verringerte Zugkraft für den Fahrer spürbar. Weiterhin, und dies ist durchaus auch eine kritische Betriebssituation, muss beispielsweise bei einem ABS-Eingriff eine angeforderte Rückschaltung, beispielsweise von der zweiten in die erste Gangstufe unterbunden werden, da ansonsten möglicherweise durch nicht mehr existierende Synchronbedingungen die Gefahr der Zerstörung der funktional formschlüssig wirkenden Schaltelemente droht bzw. insbesondere eine Bauteilschädigung dieser Schaltelemente durch die zuvor beschriebene Situation entstehen kann, wodurch entsprechend große Wartungs- und/oder Montage- und/oder Reparaturkosten entstehen können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dass eingangs genannte Verfahren bzw. die nach dem eingangs genannten Verfahren arbeitendes Hybrid-Getriebe nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass mögliche Komforteinbußen für den Fahrer verringert und/oder vermieden sind, insbesondere aber auch die Gefahr von möglichen Bauteilschädigungen und den damit verbundenen Kosten verringert sind.
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Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun für das zuvor genannte Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Für das zuvor genannte Hybrid-Getriebe ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 9 gelöst, nämlich dadurch, dass das Hybrid-Getriebe nach dem zuvor genannten erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend arbeitet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun grundsätzlich bei einem Anhaltevorgang und/oder bei einem Verzögerungsvorgang des Kraftfahrzeuges und einer hierbei angeforderten Rückschaltung (Rückschaltanforderung) überprüft, ob eine kritische Betriebssituation vorliegt und für den Fall, dass eine bestimmte kritische Betriebssituation vorliegt, wird dann der variable Fahrbereich realisiert. In diesem Modus des „variablen Fahrbereichs“ sind dann die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine insbesondere zwar miteinander über eine verwendete und/oder eingelegte Gangstufe miteinander in einem bestimmten Verhältnis gekoppelt, aber entsprechend dann so frei wählbar und/oder so einstellbar, dass die Verbrennungskraftmaschine auch bei stehendem Fahrzeug und/oder einer sehr niedrigen Geschwindigkeit oberhalb der Leerlaufdrehzahl betrieben werden kann. Hierdurch sind insbesondere die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt, insbesondere kann das Hybrid-Getriebe komfortabler gesteuert und/oder betrieben werden, wobei funktional formschlüssige wirkende Schaltelemente verwendet werden können, so dass der Einsatz der üblichen Trennkupplungen und den damit einhergehenden Kosten, dem Gewicht und dem Bauraum vermieden werden können.
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Als bestimmte kritische Betriebssituation gelten insbesondere folgende Situationen: Ein Bremseingriff bzw. eine Bremsung, insbesondere eine ABS-, ESP- und/oder EDS-Bremsung des Kraftfahrzeuges, und/oder eine Fehlansteuerung des Hybrid-Getriebes und/oder eine Vorwarnung durch ein Fahrerassistenz-System und/oder eine Vorwarnung durch ein „Car-to-Car“-System. Zur Ermittlung einer bestimmten kritischen Betriebssituation werden die Drehzahlen, insbesondere die Synchrondrehzahlen und/oder die Drehzahlgradienten der Wellen des Hybrid-Getriebes, insbesondere der Eingangswellen, der Ausgangswelle und/oder von einer Zwischenwelle überwacht und/oder übermittelt. Weiterhin kann zur Ermittlung einer bestimmten kritischen Betriebssituation der Bremspedalwert und/oder der Bremspedalgradient und/oder die Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder die Fahrbahnsteigung überwacht und/oder ermittelt wird.
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Zur Ermittlung und/oder Bestimmung einer bestimmten kritischen Betriebssituation, insbesondere der zuvor genannten, werden entsprechende Grenzwerte definiert und/oder bestimmt, insbesondere entsprechende Grenzwerte für die Drehzahlen, insbesondere die Synchrondrehzahlen, und/oder die Drehzahlgradienten der Wellen des Hybrid-Getriebes, und/oder für den Bremspedalwert und/oder für den Bremspedalgradient und/oder für die Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder für die Fahrbahnsteigung definiert und/oder bestimmt. Die entsprechenden Grenzwerte sind im Motor- und/oder Getriebesteuergerät entsprechend abgelegt. Über die entsprechende Ermittlung und/oder insbesondere permanente Überwachung der zuvor genannten Drehzahlen / Drehzahlgradienten der jeweiligen Wellen und/oder der Pedalwerte, insbesondere der Bremspedalwerte und/oder der Bremspedalgradienten, und/oder der Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder der Fahrbahnsteigung können, je nach spezifischer Definition, die jeweiligen kritischen Betriebssituationen unter Berücksichtigung der dafür jeweilig abgespeicherten Grenzwerte bestimmt bzw. ermittelt werden, wenn diese im Fahrbetrieb des Hybrid-Getriebes dann vorliegen bzw. diese jeweiligen Grenzwerte über- oder unterschritten werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun, bevor in den variablen Fahrbereich geschaltet wird, aber zunächst vorab in einem Schritt überprüft, ob bei der Schaltung in den variablen Fahrbereich eine Bauteilschädigung im Hybrid-Getriebe, insbesondere eine Schädigung des Schaltelementes erfolgt und/oder mit zumindest einer bestimmten Mindest-Wahrscheinlichkeit eintritt. Falls die zuvor genannte Überprüfung einer Bauteilschädigung als Ergebnis der Schaltung eine mögliche Bauteilschädigung bejaht, wird keine Schaltung in den variablen Fahrbereich durchgeführt. Falls aber die Überprüfung einer Bauteilschädigung als Ergebnis der Schaltung eine mögliche Bauteilbeschädigung verneint, wird eine Schaltung in den variablen Fahrbereich durchgeführt. Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird insbesondere vor der Schaltung in den variablen Fahrbereich eine Vorab-Prüfung vorgenommen, insbesondere um Bauteilschädigungen im Hybrid-Getriebe, insbesondere Bauteilschädigungen der funktional formschlüssig wirkenden Schaltelemente zu vermeiden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, wenn zunächst festgestellt wird, dass keine kritische Betriebssituation vorliegt, in einem Schritt danach dann überprüft, ob ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine bei einer Schaltung in den durch die Rückschaltanforderung ursprünglich definierten Zielgang erfolgt bzw. erfolgen würde und/oder mit zumindest einer bestimmten Mindest-Wahrscheinlichkeit eintritt, und falls nach dieser Überprüfung als Ergebnis ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine verneint wird, wird dann in diesen ursprünglichen Zielgang geschaltet, aber, falls nach dieser Überprüfung als Ergebnis ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine bejaht wird, wird in den variablen Fahrbereich geschaltet. Hierdurch wird der Fahrkomfort für den Fahrer erheblich gesteigert, insbesondere ein unnötiges Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine vermieden.
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Ein entsprechendes automatisches Hybrid-Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein DHT-Getriebe wird nun nach dem zuvor geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren betrieben bzw. arbeitet nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren. Hierbei ist das Hybrid-Getriebe bzw. das DHT-Getriebe insbesondere als ein Planetengetriebe ausgeführt und weist mindestens eine Planetenstufe, insbesondere mehrere Planetenstufen zur Realisierung der unterschiedlichen Gangstufen auf. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein entsprechend ausgeführtes Hybrid-Getriebe, das als Planetengetriebe ausgeführt ist und mehrere Planetenstufen aufweist, darf im Folgenden auch noch näher beschrieben werden.
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Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, insbesondere auch auf das durch den Patentanspruch 9 beschriebene Hybrid-Getriebe und den auf den Patentanspruch 9 rückbezogenen Anspruch verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2a bis 2c eine schematische Darstellung eines automatischen Hybrid-Getriebes eines Kraftfahrzeugs mit den entsprechenden Komponenten, auch mit der Darstellung der Schaltstellungen eines funktional formschlüssig wirkenden Schaltelementes und der jeweiligen Kraftfluss-Wirkungspfade für eine angeforderte Rückschaltung von einer zweiten Gangstufe in eine erste Gangstufe, wobei in 2a den Schaltzustand und den Kraftfluss-Wirkungspfad bei eingelegter zweiter Gangstufe zeigt, 2b hier den jeweiligen Schaltzustand und den variablen Fahrbereich bzw. den dazugehörenden entsprechenden Kraftfluss-Wirkungspfad zeigt (wo die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine in einem bestimmten Verhältnis gekoppelt, aber frei wählbar sind), wobei schließlich 2c den Schaltzustand und den jeweiligen Kraftfluss-Wirkungspfad zeigt, der bei eingelegter erster Gangstufe realisiert ist.
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Bevor im Folgenden auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines automatischen Hybrid-Getriebes 1 eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges, insbesondere eines DHT-Getriebes 1a, eingegangen wird, darf im Folgenden zunächst anhand der 2a bis 2c der Aufbau der bevorzugten Ausführungsform eines Hybrid-Getriebes 1, insbesondere eines DHT-Getriebes 1a, näher beschrieben werden:
- Das in den 2a bis 2c dargestellte Hybrid-Getriebe 1 ist insbesondere als ein DHT-Getriebe 1a ausgebildet. Das hier in der bevorzugten Ausführungsform dargestellte Hybrid-Getriebe 1 wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, das im Folgenden noch näher beschrieben wird, entsprechend betrieben bzw. arbeitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Das hier dargestellte Hybrid-Getriebe 1 ist als ein Planetengetriebe 2 ausgeführt und weist mehrere Planetenstufen 3, 4 und 5. Weiterhin weist das hier dargestellte Hybrid-Getriebe 1 drei Getriebeeingangswellen EW1, EW2 und EW3 auf, die „quasi“ als jeweilige Sonnenräder des Planetengetriebes 2 wirken. Weiterhin ist hier mindestens eine Abtriebswelle AW vorgesehen, die „quasi“ als Hohlrad des Planetengetriebes 2 wirksam ist.
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Weiterhin ist, wie in den 2a bis 2c erkennbar, eine, hier nur angedeutete Verbrennungskraftmaschine VKM und eine Elektromaschine EM vorhanden. Weiterhin sind erkennbar insbesondere hier drei formschlüssig funktional wirksame Schaltelemente SE1, SE2 und SE3 vorhanden.
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Mit Hilfe des ersten Schaltelementes SE1 lässt sich die Elektromaschine EM drehfest bzw. drehwirksam verbinden bzw. drehfest koppeln mit einer der Eingangswellen EW1, EW2 und/oder EW3, wobei das erste Schaltelement SE1 axial verschiebbar angeordnet ist. Mit Hilfe des zweiten Schaltelementes SE2 lässt sich die Verbrennungskraftmaschine VKM über eine nicht näher bezeichnete Zahnradpaarung mit der ersten Eingangswelle EW1 drehfest bzw. drehwirksam koppeln bzw. verbinden. Auch das zweite Schaltelement SE2 ist funktional formschlüssig wirkend ausgeführt. Schließlich zeigen die 2a bis 2c ein drittes Schaltelement SE3, das ebenfalls als funktional formschlüssiges wirksames Schaltelement ausgeführt ist, wobei durch eine entsprechende axiale Verschiebung eine hier in dem als Planetengetriebe 2 ausgebildeten Hybrid-Getriebe 1 gelagerte Zwischenwelle ZW, die quasi als Sonnenrad für die dritte Planetenstufe 5 dient, entsprechend drehfest festlegbar, frei drehbar oder mit einem Planetensteg der dritten Planetenstufe 5 koppelbar ist.
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Die 2a bis 2c zeigen hier nun eine angeforderte Rückschaltung von Gangstufen bei dem entsprechenden Hybrid-Getriebe 1, insbesondere bei einer angeforderten Rückschaltung von einer eingelegten zweiten Gangstufe, dargestellt in 2a, zu einer ersten Gangstufe (als ursprünglicher Zielgang der angeforderten Rückschaltung), dargestellt in 2c, wobei das erfindungsgemäße Verfahren durch die 2b verdeutlicht wird.
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2b zeigt insbesondere die Realisierung eines variablen Fahrbereichs, nämlich einen bestimmten Kraftfluss-Wirkungspfad der so realisiert ist, dass einerseits das gesamte Abtriebsmoment der Abtriebswelle AW aus den jeweiligen Antriebsdrehmomenten der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM gebildet wird, andererseits aber die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM über mindestens eine Gangstufe miteinander in einen bestimmten Verhältnis zueinander gekoppelt, aber frei wählbar sind. Hierbei ist die Verbrennungskraftmaschine, wie aus der Darstellung in 2b ersichtlich, mit der ersten Eingangswelle EW1 drehfest gekoppelt und die Elektromaschine EM mit der zweiten Eingangswelle EW2 drehwirksam gekoppelt. Letzteres ist insbesondere auch anhand der Darstellung der jeweiligen Kraftflüsse erkennbar.
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Die jeweiligen Kraftfluss-Wirkungspfade für die eingelegte zweite Gangstufe, für die Realisierung des variablen Fahrbereichs sowie für die eingelegte erste Gangstufe, sind in den 2a, 2b und 2c dargestellt durch entsprechende teils gestrichelte, teils gepunktete bzw. strichpunktierte Linien, hierauf darf nochmals hingewiesen werden.
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Die eingangs genannten Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nun dadurch vermieden, dass bei einem Anhaltevorgang und/oder bei einem Verzögerungsvorgang (der Geschwindigkeit) des Kraftfahrzeuges und einer hierbei angeforderten Rückschaltung von einer höheren in eine niedrigere Gangstufe, insbesondere von der zweiten in die erste Gangstufe, dann überprüft wird, ob eine kritische Betriebssituation vorliegt und dass für den Fall, dass eine bestimmte kritische Betriebssituation vorliegt, dann der variable Fahrbereich, wie in 2b dargestellt, realisiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher angewendet, wenn das Kraftfahrzeug einen Anhaltevorgang, insbesondere bis zum Stillstand realisiert und/oder einen Verzögerungsvorgang realisiert, insbesondere also bremst bzw. abgebremst wird, um die Geschwindigkeit entsprechend zu reduzieren.
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Die 1 zeigt nun ein schematisches Blockschaltbild für das erfindungsgemäße Verfahren, das im Folgenden näher erläutert werden darf:
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Getriebes 1, insbesondere eines DHT-Getriebes 1a, kann bei entsprechenden Hybrid-Getrieben 1, insbesondere bei DHT-Getrieben 1a, angewendet werden, insbesondere bei den DHT-Getrieben 1a, die als ein Planetengetriebe 2 ausgebildet sind, so wie in den 2a bis 2c dargestellt.
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Das Hybrid-Getriebe 1 weist mindestens eine Verbrennungskraftmaschine VKM, insbesondere einen Verbrennungsmotor, mindestens eine Elektromaschine EM, insbesondere einen Elektromotor, mindestens zwei Eingangswellen, insbesondere drei Eingangswellen EW1, EW2 und EW3, sowie mindestens eine Ausgangswelle AW auf.
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Weiterhin weist das entsprechende Hybrid-Getriebe 1 mindestens zwei einlegbare und/oder realisierbare Gangstufen auf. Insbesondere sind hier drei Planetenstufen 3, 4 und 5 vorhanden, um unterschiedliche Gangstufen zu realisieren, wobei die mindestens zwei einlegbaren und/oder realisierbaren Gangstufen unterschiedliche Übersetzungen, insbesondere auch die drei Planetenstufen 3, 4 und 5 unterschiedliche Übersetzungen aufweisen können. Insbesondere ist zumindest eine erste und zweite Gangstufe, insbesondere mehrere Gangstufen bis zu sechs, sieben oder acht Gängen / Gangstufen realisierbar.
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Die Verbrennungskraftmaschine VKM und/oder die Elektromaschine EM ist insbesondere jeweils über mindestens ein funktional formschlüssig wirksames Schaltelement SE2 bzw. SE1 mit mindestens einer der Eingangswellen EW1, EW2 oder EW3 drehfest koppelbar und/oder drehfest verbindbar. Weiterhin ist mindestens ein variabler Fahrbereich, nämlich ein bestimmter Kraftfluss-Wirkungspfad derart realisierbar, so dass dann das gesamte Abtriebsmoment der Abtriebswelle AW aus den jeweiligen Antriebsmomenten der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM gebildet wird, aber die jeweiligen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM frei wählbar sind. Anders ausgedrückt, die Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM sind über mindestens eine Gangstufe miteinander in einem bestimmten Verhältnis zueinander gekoppelt, aber dann zumindest so frei wählbar bzw. dann so einstellbar, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM (zumeist immer) über der Leerlaufdrehzahl betreibbar ist. Insbesondere gilt für den variablen Fahrbereich, nämlich für den dann bestimmten Kraftfluss-Wirkungspfad, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM mit einer ersten Eingangswelle EW1 und die Elektromaschine EM mit einer anderen, hier insbesondere der zweiten Eingangswelle EW2 drehfest gekoppelt bzw. verbunden ist (vgl. 2b).
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einem Anhaltevorgang und/oder einem Verzögerungsvorgang des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem Bremsvorgang und/oder einer Bremspedalbetätigung durchgeführt.
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Denkbar ist auch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur bei einem Anhaltevorgang und/oder bei einem Bremsvorgang, sondern beispielsweise bei einem Verzögerungsvorgang, bei dem die Geschwindigkeit, insbesondere auch bei einer Fahrpedalrücknahme entsprechend verringert wird, also beispielsweise auch ein Verzögerungsvorgang des Kraftfahrzeugs bezüglich seiner Geschwindigkeit beispielsweise am Berg.
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Bei einem entsprechenden Anhaltevorgang und/oder Verzögerungsvorgang des Kraftfahrzeugs wird nun bei einem automatischen Hybrid-Getriebe eine Rückschaltung entsprechend angefordert, beispielsweise von einer zweiten Gangstufe in eine erste Gangstufe. Hierbei wird nun bei der angeforderten Rückschaltung grundsätzlich überprüft, ob eine kritische Betriebssituation vorliegt, wobei für den Fall, dass eine bestimmte kritische Betriebssituation vorliegt, dann der variable Fahrbereich (Zielgang: VARI) realisiert wird. Dies ist in 1 entsprechend dargestellt, wobei bei der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der 1 aber noch weitere, insbesondere zusätzliche Schritte realisiert werden, die im Folgenden noch ausführlicher erläutert werden dürfen.
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So gilt als eine bestimmte kritische Betriebssituation insbesondere einer der folgenden Situation: Ein Bremseingriff und/oder eine Bremsung, insbesondere dann eine ABS-, ESP- und/oder EDS-Bremsung des Kraftfahrzeugs oder eine Fehlansteuerung des Hybrid-Getriebes oder eine Vorwarnung durch ein Fahrerassistenz-System oder eine Vorwarnung durch ein „Car-to-Car“-System oder auch eine Kombination aus den zuvor genannten Situationen.
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So kann insbesondere eine ABS-, ESP- und/oder EDS-Bremsung beispielsweise über den CAN-Bus des Fahrzeugs dem Motor- und/oder Getriebesteuergerät gemeldet werden. Insbesondere werden aber zur Ermittlung einer bestimmten kritischen Betriebssituation die Drehzahlen, insbesondere die Synchrondrehzahlen, und/oder die Drehzahlgradienten der Wellen des Hybrid-Getriebes 1, insbesondere der Eingangswelle EW1, EW2 und/oder EW3, der Ausgangswelle AW und/oder von einer Zwischenwelle ZW überwacht und/oder ermittelt. Denkbar ist aber auch, dass zur Ermittlung einer bestimmten kritischen Betriebssituation der Bremspedalwert und/oder der Bremsgradient und/oder die Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder die Fahrbahnsteigung überwacht und/oder ermittelt wird, insbesondere beispielsweise auch zur Ermittlung einer ABS-, ESP- und/oder EDS-Bremsung. Weiterhin ist denkbar, dass eine Rückmeldung von einem Notbremsassistenten ermittelt und/oder ausgelöst wird, sowie auch eine „Car-to-Car“-Kommunikation beispielsweise eine kritische Betriebssituation auslösen und/oder erkennen kann, beispielsweise durch eine mit Hilfe von Sensoren ermittelte kritische Situation auf dem vorausliegenden Fahrweg des Kraftfahrzeugs.
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Es können daher bestimmte verschiedene kritische Betriebssituationen ermittelt und/oder auch definiert bzw. bestimmt werden.
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Zur Ermittlung und/oder Bestimmung einer bestimmten kritischen Betriebssituation sind insbesondere entsprechende Grenzwerte definiert und/oder bestimmt, insbesondere also entsprechende Grenzwerte für die Drehzahlen, insbesondere die Synchrondrehzahlen, und/oder die Drehzahlgradienten der Wellen des Hybrid-Getriebes 1, und/oder für den Bremspedalwert und/oder den Bremspedalgradienten und/oder für die Fahrzeuglängsbeschleunigung und/oder für die Fahrbahnsteigung im Motor- und Getriebesteuergerät entsprechend abgelegt und/oder abgespeichert.
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Wie 1 aber nun deutlich macht, wird nun bei der besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bevor in den variablen Fahrbereich (Zielgang: VARI) geschaltet wird, aber zunächst in einem weiteren Schritt überprüft, ob bei der Schaltung in den variablen Fahrbereich eine Bauteilschädigung im Hybrid-Getriebe 1, insbesondere eine Schädigung des Schaltelementes SE1 erfolgt. Falls die Überprüfung einer Bauteilschädigung als Ergebnis der Schaltung in den variablen Fahrbereich eine mögliche Bauteilschädigung bejaht, wird keine Schaltung in den variablen Fahrbereich durchgeführt. Falls aber die Überprüfung einer Bauteilschädigung als Ergebnis der Schaltung eine mögliche Bauteilschädigung verneint, wird eine Schaltung in den variablen Fahrbereich durchgeführt, wie in 1 dargestellt.
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Für den Anhaltevorgang und/oder Verzögerungsvorgang wird daher als Zielgang der variable Fahrbereich (Zielgang: VARI), also der bestimmte Kraftfluss-Wirkungspfad, so wie in 2b dargestellt, gewählt bzw. realisiert, wie oben beschrieben. Insbesondere kann eine mögliche Bauteilschädigung durch die Überwachung von Synchrondrehzahlen und/oder Drehzahlen und/oder den entsprechenden Gradienten der jeweiligen Wellen ermittelt und/oder überwacht werden. Hierfür sind modell- und messwertbasierte Bestimmungen der jeweiligen Aktuatorpositionen und/oder Aktuatoränderungen zuvor ermittelt worden und im Motor- und/oder Getriebesteuergerät abgelegt / abgespeichert.
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Wie die 1 aber nun weiter zeigt, wird bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen weiterhin nun festgestellt bzw. überprüft, nämlich für den Fall, dass keine kritische Betriebssituation vorliegt, dann in einem Schritt danach überprüft, ob ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine VKM bei einer Schaltung in den durch die Rückschaltanforderung ursprünglich definierten Zielgang, insbesondere in die niedrigere, hier insbesondere erste Gangstufe, erfolgen würde, und falls nach dieser Überprüfung als Ergebnis ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine verneint wird, dann in diesen ursprünglichen Zielgang, insbesondere in die erste Gangstufe geschaltet wird. Falls aber nach dieser Überprüfung als Ergebnis ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine VKM bejaht wird, wird dann in den variablen Fahrbereich geschaltet wird, sowie in 1 ersichtlich.
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Ob ein Abwürgen der Verbrennungskraftmaschine VKM erfolgt oder nicht, wird insbesondere entsprechend permanent überwacht. Hierfür werden insbesondere die Drehzahlgradienten, Bremspedalwerte, Fahrzeuglängsbeschleunigung, Fahrbahnsteigung und/oder Gradienten sowie voraussichtliche Zeitschalten, basierend auf möglichen Modellrechnungen zum Drehzahlverhalten mit berücksichtigt bzw. „einberechnet“. Auch der Abgleich mit Bewegungsmustern oder die Bewegungsmuster vom Bremspedalverhalten des Fahrers können mit berücksichtigt werden. Das oben geschilderte Verfahren kann auch bei angeforderter Rückschaltung von beispielsweise der dritten in die zweite Gangstufe oder von der vierten in die dritte Gangstufe durchgeführt werden.
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Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybrid-Getriebe
- 1a
- DHT-Getriebe
- 2
- Planetengetriebe
- 3
- erste Planetenstufe
- 4
- zweite Planetenstufe
- 5
- dritte Planetenstufe
- EW1, EW2, EW3
- jeweilige erste, zweite und dritte Eingangswelle
- AW
- Abtriebswelle
- VKM
- Verbrennungskraftmaschine
- EM
- Elektromaschine
- SE1
- erstes Schaltelement
- SE2
- zweites Schaltelement
- SE3
- drittes Schaltelement
- ZW
- Zwischenwelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211480 A1 [0006]
- DE 10304130 A1 [0007]
- DE 102009026702 A1 [0008]
- DE 102012218121 A1 [0009]
- WO 2017/211339 A1 [0010]
