DE102020001348A1 - Verfahren zum Steuern der Bremsung eines Fahrzeuges - Google Patents

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combustion engine
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Fredrik Sundén
Mikael Öun
Patrik Molin
Linus ERIKSSON
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00—Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/04—Automatic transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches durch eine Steuervorrichtung (48) ausgeführt wird zum Steuern der Abbremsung eines Fahrzeuges (1). Das Verfahren weist auf: eine Bestimmung (s101) einer Bremskraft, die an einer Ausgangswelle (20) eines Getriebes erforderlich ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1) beizubehalten oder zu reduzieren, eine Feststellung (s102), dass erste und zweite Planetengetriebe (10; 12) in dem Getriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, eine Steuerung (s103) eines Verbrennungsmotors (4) mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16), die mit den ersten und zweiten Planetengetrieben (10; 12) verbunden sind, auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei welcher die Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht; und eine Steuerung (s104) des Verbrennungsmotors (4) in einen Motorbremsmodus. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug (1), ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Bremsung eines Fahrzeuges. Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
  • HINTERGRUND
  • Bei einer Motorbremsung eines Fahrzeuges werden die Drossel und die Treibstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor gesperrt. Wird die Luft in den Zylindern während des Kompressionshubes (Verdichtungstaktes) komprimiert, bewirken die Kolben über die Kolbenstangen ein Bremsdrehmoment an der Kurbelwelle, welche bei der Motorbremsung von den Fahrzeugrädern über die Antriebswellen, eine Gelenkwelle und das Getriebe beaufschlagt wird. Da die Kurbelwelle bei der Motorbremsung direkt mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges zusammenwirkt, erzeugt die auf die Kurbelwelle wirkende Bremskraft der Kolben und -stangen eine Abbremsung des Fahrzeuges während der Motorbremsung.
  • Die Bremskraft eines Verbrennungsmotors hängt von der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors ab. Die Bremskraft des Verbrennungsmotors wächst mit der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors. Um die Bremskraft des Verbrennungsmotors eines Fahrzeuges zu dessen Abbremsung einzusetzen, kann ein Getriebe im Antriebsstrang des Fahrzeuges heruntergeschaltet werden, um die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors zu erhöhen. Die Bremskraft des Verbrennungsmotors entspricht somit besonders der Rotationsgeschwindigkeit, welche der Verbrennungsmotor nach dem Herunterschalten erreicht. Die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors hängt ab von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der Getriebeübersetzung durch das Getriebe.
  • Das Dokument US 2002091028 A1 beschreibt ein Leistungstransmissionssystem für ein hybrides Motorfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und Elektromotoren. Das System hat ein Planetengetriebe und eine kontinuierlich variable Übersetzung. Der Verbrennungsmotor und die Elektromotoren können für die Bremsung des Fahrzeuges eingesetzt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Trotz bekannter technischer Lösungen in diesem Bereich ist es erstrebenswert, ein Verfahren zum Steuern der Abbremsung eines Fahrzeuges bereitzustellen, welches zumindest einige der Nachteile des Standes der Technik überwindet oder zumindest verringert.
  • Ein Ziel der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Verfahrens zum Steuern des Bremsens eines Fahrzeuges, wobei das Verfahren eine genaue Steuerung der Bremskraft eines Verbrennungsmotors ermöglicht. Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Fahrzeuges, bei dem die Geschwindigkeit beibehalten oder verringert werden kann mittels einer genauen Steuerung der Bremskraft eines Verbrennungsmotors. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und vorteilhaften Computerprogramms und eines computerlesbaren Mediums.
  • Die hier genannten Ziele werden erreicht durch ein Verfahren, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium gemäß den beigefügten Patentansprüchen.
  • Somit wird gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitgestellt, welches durch eine Steuervorrichtung ausgeführt wird zum Steuern der Abbremsung eines Fahrzeuges. Das Fahrzeug weist auf: einen Verbrennungsmotor, eine erste elektrische Maschine (Elektromotor), eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe weist auf: eine Eingangswelle; eine erste Hauptwelle; eine zweite Hauptwelle; eine Ausgangswelle, die mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist; eine Zwischenwelle (Vorgelegewelle), die mit der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle und der Ausgangswelle verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar, welches mit der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar, welches mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe, welches mit der Eingangswelle und der ersten Hauptwelle verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und der zweiten Hauptwelle verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor mit der Eingangswelle verbunden ist, und die erste elektrische Maschine mit dem ersten Planetengetriebe und die zweite elektrische Maschine mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden sind derart, dass Antriebsdrehmoment auf die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle aufbringbar ist mittels des Verbrennungsmotors, der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine. Das Verfahren weist auf: eine Bestimmung einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle zur Beibehaltung oder Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges; die Feststellung, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe freigegeben und in eine Neutralposition gebracht sind; eine Steuerung des Verbrennungsmotors mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Motorbremsleistung der bestimmten Bremsleistung entspricht; und eine Steuerung des Verbrennungsmotors in einen Motorbremsmodus.
  • Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug weist auf: einen Verbrennungsmotor; eine erste elektrische Maschine (Elektromotor); eine zweite elektrische Maschine (Elektromotor); ein Getriebe und eine Steuervorrichtung. Das Getriebe weist auf: eine Eingangswelle, eine erste Hauptwelle; eine zweite Hauptwelle; eine Ausgangswelle, die mit Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist; eine Zwischenwelle (Vorgelegewelle), die mit der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle und der Ausgangswelle verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar, welches mit der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar, welches mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe, welches mit der Eingangswelle und der ersten Hauptwelle verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und der zweiten Hauptwelle verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor mit der Eingangswelle verbunden ist, die erste elektrische Maschine mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist und die zweite elektrische Maschine mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden ist, so dass Antriebsdrehmoment auf die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle übertragen werden kann mittels des Verbrennungsmotors, der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist um: eine erforderliche Bremskraft an der Ausgangswelle zu bestimmen zum Aufrechterhalten oder zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges; zu verifizieren, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe freigegeben und in eine Neutralposition gebracht sind; mittels der ersten und/oder der zweiten elektrischen Maschine den Verbrennungsmotor auf eine Rotationsgeschwindigkeit zu steuern, bei welcher die Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht; und den Motor in einen Motorbremsmodus zu bringen.
  • Mit einem solchen Verfahren wird eine passende Steuerung der Bremskraft eines Verbrennungsmotors erreicht, was bewirkt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beibehalten oder vermindert wird mittels der passenden Steuerung der Bremskraft eines Verbrennungsmotors.
  • Mit der genannten Konfiguration des Getriebes ist es möglich, die Drehgeschwindigkeit des Motors unabhängig von der Übersetzung (dem Getriebe) zu steuern. Damit ist es möglich, die Bremskraft der Motorbremse durch Steuerung der Motorgeschwindigkeit zu steuern. Die Motorbremse des Verbrennungsmotors bewirkt Bremskraft in dem Antriebsstrang und zumindest eine von den ersten und zweiten elektrischen Maschinen steuert die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors. Die elektrischen Maschinen können über eine sehr kurze Zeitspanne den Verbrennungsmotor auf eine Rotationsgeschwindigkeit steuern, welche der bestimmten (ermittelten) Bremskraft entspricht. Deshalb wird an der Ausgangswelle eine Bremskraft erreicht nahe dem Bremsmoment, welches durch die Motorbremsung erreicht werden soll.
  • Weitere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden für eine Fachperson noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Einzelheiten und auch dadurch, dass die Erfindung umgesetzt wird. Zwar werden nachfolgend Beispiele der Erfindung näher beschrieben, jedoch versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt ist. Fachpersonen mit Zugang zu den hier gegebenen Lehren erkennen weitere Anwendungen, Abwandlungen und Verwirklichungen, insbesondere in anderen Gebieten, die innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen.
  • Figurenliste
  • Für ein tieferes Verständnis der Erfindung und für weitere Ziele und Vorteile derselben wird nachfolgend eine Beschreibung von Einzelheiten gegeben, die zusammen mit den begleitenden Figuren zu lesen ist, wobei in den Figuren die gleichen Bezugszeichen einander entsprechende Komponenten kennzeichnen:
    • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 3 zeigt ein Diagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Steuern der Abbremsung eines Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    • 5 zeigt schematisch einen Computer gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN
  • Gemäß einer Variante der vorliegenden Beschreibung wird ein Verfahren bereitgestellt, welches durch eine Steuervorrichtung ausgeführt wird, zum Steuern der Abbremsung eines Fahrzeuges. Das Fahrzeug hat einen Verbrennungsmotor, eine erste elektrische Maschine, eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe weist auf: eine Eingangswelle; eine erste Hauptwelle; eine zweite Hauptwelle; eine Ausgangswelle, die mit Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist; eine Zwischenwelle, die mit der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle und der Ausgangswelle verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar, welches mit der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar, welches mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe, welches mit der Eingangswelle und der ersten Hauptwelle verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und der zweiten Hauptwelle verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor verbunden ist mit der Eingangswelle, die erste elektrische Maschine mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist und die zweite elektrische Maschine mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden ist derart, dass Antriebsdrehmoment auf die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle übertragen werden kann mittels des Drehmotors, der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine. Das Verfahren weist auf: die Bestimmung einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle zur Aufrechterhaltung oder zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges; die Ermittlung, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe freigegeben und in eine Neutralposition gebracht sind; die Steuerung des Verbrennungsmotors mittels der ersten und/oder der zweiten elektrischen Maschine auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Motorbremskraft der ermittelten Bremskraft entspricht; und die Steuerung des Verbrennungsmotors in einen Motorbremsmodus.
  • Eine Motorbremsung eines Fahrzeuges kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges reduzieren. Andererseits kann eine Motorbremsung auch die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges aufrechterhalten, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit Gefälle fährt und die Motorbremsung aktiviert ist. In Abhängigkeit vom Betrag der Motorbremskraft, die an der Eingangswelle von dem Verbrennungsmotor wirkt und somit auch an der Ausgangswelle des Getriebes und auf die Antriebsräder, kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beibehalten oder reduziert werden. Der Betrag der Motorbremskraft, die an der Eingangswelle vom Verbrennungsmotor wirkt, kann berechnet werden aus der ermittelten, erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle zur Beibehaltung oder zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Ermittlung der an der Ausgangswelle erforderlichen Bremskraft kann ausgeführt werden mittels Sensoren, die in dem Fahrzeug und an dem Antriebsstrang des Fahrzeuges angeordnet sind. Die Ermittlung der erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle kann auch ausgeführt werden mittels Informationen über das Fahrzeug und die Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt. Vor oder nach der Ermittlung der erforderlichen Bremskraft oder gleichzeitig mit der Ermittlung der erforderlichen Bremskraft wird sichergestellt, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe freigegeben (entsperrt) und in eine Neutralposition gebracht sind. Sind die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht, können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen Komponenten des ersten und zweiten Planetengetriebes unabhängig von jeglicher Rotationsgeschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen drehen. Aufgrund der Konfiguration des Getriebes können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen eine Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors erzeugen wenn sichergestellt ist, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind. Wenn somit die erforderliche Bremskraft bestimmt ist und sichergestellt ist, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, wird der Verbrennungsmotor mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen auf eine Rotationsgeschwindigkeit gesteuert, bei der die Motorbremskraft der ermittelten Bremskraft entspricht. Die Steuervorrichtung erhält Informationen über die Bremskraft und Bremsdrehmomente für den Verbrennungsmotor bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten des Verbrennungsmotors. Solche Informationen können in einem Speicher der Steuervorrichtung abgelegt werden. Hat der Verbrennungsmotor eine Rotationsgeschwindigkeit, bei welcher die Motorbremskraft der ermittelten Bremskraft entspricht, wird der Verbrennungsmotor in einen Motorbremsmodus gesteuert. Die Steuerung des Verbrennungsmotors in einen Motorbremsmodus kann ausgeführt werden durch Steuerung von Komponenten in dem Verbrennungsmotor, welche eine Beschränkung im Auspuffsystem des Verbrennungsmotors bewirken.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Ermittlung einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle zur Aufrechterhaltung oder Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine Bestimmung des Gewichtes, der Geschwindigkeit und des Luftwiderstandes des Fahrzeuges sowie der Neigung des Fahrzeuges in seiner Längsrichtung.
  • Das Gewicht des Fahrzeuges beeinflusst die zum Bremsen des Fahrzeuges erforderliche Bremskraft. Ein schweres Fahrzeug erfordert mehr Bremskraft als ein leichteres Fahrzeug für die Aufrechterhaltung oder Reduzierung der Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beeinflusst die erforderliche Bremskraft. Ein mit hoher Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug erfordert mehr Bremskraft als ein mit geringerer Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug zum Aufrechterhalten oder Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Luftwiderstand und auch Reibung der Reifen und Lager an den Drehwellen beeinflusst die erforderliche Bremskraft zum Abbremsen des Fahrzeuges. Ein großer Luftwiderstand und auch Reibung der Reifen und Lager kann die erforderliche Bremskraft an der Ausgangswelle zum Aufrechterhalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges reduzieren. Der Luftwiderstand und die Reibung der Reifen und Lager kann mit zunehmender Geschwindigkeit anwachsen. Auch die Neigung des Fahrzeuges in seiner Längsrichtung kann die erforderliche Bremskraft beeinflussen. Fährt das Fahrzeug auf einer Straße bergab, dann entspricht die Neigung der Längsachse des Fahrzeuges der Bergabneigung. Eine große Neigung in Längsrichtung des Fahrzeuges erfordert mehr Bremskraft als eine kleinere Neigung in Längsrichtung des Fahrzeuges, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten oder zu mindern. Somit ist mehr Bremskraft erforderlich bei einer Strecke steil bergab im Vergleich zu der erforderlichen Bremskraft bei einer nur leicht geneigten Bergabfahrt. Die Bestimmung des Gewichtes des Fahrzeuges kann die Aufnahme von Informationen beinhalten bezüglich des Gewichtes des Fahrzeuges aus einem Speicher in der Steuervorrichtung und/oder von einem Gewichtssensor im Fahrzeug. Die Bestimmung der Geschwindigkeit kann den Empfang von Informationen beinhalten über die Geschwindigkeit des Fahrzeuges von einem Geschwindigkeitssensor im Fahrzeug. Die Bestimmung des Luftwiderstandes des Fahrzeuges kann den Empfang von Informationen beinhalten bezüglich des Luftwiderstandes des Fahrzeuges von einem Speicher in der Steuervorrichtung. Die Bestimmung der Neigung in Längsrichtung des Fahrzeuges kann den Empfang von Informationen beinhalten bezüglich der Neigung in Längsrichtung von einem Neigungssensor im Fahrzeug oder auch aus einer topographischen Straßenkarte.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Ermittlung, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, eine Feststellung, dass eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse ein erstes Sonnenrad von einem ersten Planetenradträger des ersten Planetengetriebes trennt und dass eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse ein zweites Sonnenrad von einem zweiten Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes trennt.
  • Die ersten und zweiten axial verschiebbaren Kupplungsbuchsen können verschoben werden mittels Aktuatoren. Soll die Motorbremsung aktiviert werden, werden die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht durch axiale Verschiebung der Buchsen mittels der Aktuatoren. Ein Positionssensor an der ersten axial verschiebbaren Kupplungsbuchse kann feststellen, dass das erste Sonnenrad von dem ersten Planetenradträger des ersten Planetengetriebes getrennt ist. Ein Positionssensor an der zweiten axial verschiebbaren Kupplungsbuchse kann feststellen, dass das zweite Sonnenrad von dem zweiten Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes getrennt ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Steuerung des Verbrennungsmotors mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der eine Motorbremskraft der ermittelten Bremskraft entspricht, eine Steuerung des Verbrennungsmotors auf eine Rotationsgeschwindigkeit unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen im Getriebe.
  • Ist festgestellt, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors steuern unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen im Getriebe. Die ersten und zweiten Hauptwellen können mit einer jeweiligen Rotationsgeschwindigkeit drehen, die abhängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das erste Sonnenrad ist mit der ersten Hauptwelle verbunden. Die erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse trennt den ersten Planetenradträger von dem ersten Sonnenrad und somit auch von der ersten Hauptwelle. Der erste Planetenradträger ist mit dem zweiten Sonnenrad verbunden, jedoch wird das zweite Sonnenrad von der zweiten Hauptwelle getrennt mittels der zweiten axial verschiebbaren Kupplungsbuchse. Deshalb können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen die Rotationsgeschwindigkeit des ersten Planetenradträgers und des zweiten Sonnenrades steuern. Im Ergebnis können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors steuern, da der Verbrennungsmotor mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist und auch der erste Planetenradträger mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Steuerung des Verbrennungsmotors in einen Motorbremsmodus eine Steuerung einer Auspuffbremse des Verbrennungsmotors.
  • Die Auspuffbremse (Abgasbremse) des Verbrennungsmotors kann ein Drosselventil im Auspuffsystem enthalten, welches geschlossen wird zum Aktivieren der Abgasbremse. Das Schließen des Abgassystems durch das Ventil bewirkt, dass Luft in den Zylindern des Verbrennungsmotors nicht nur während des Verdichtungstaktes komprimiert wird, sondern auch während des Abgastaktes. Die Komprimierung der Luft sowohl während der Kompression als auch während des Abgastaktes bewirkt eine Bremskraft an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Ist die Abgasbremse aktiviert, dann ist auch die Motorbremse aktiviert. Die Abgasbremse des Verbrennungsmotors kann auch gesteuert werden durch Deaktivierung von einem oder von mehreren Abgasventilen in dem Verbrennungsmotor.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Verfahren weiterhin die Steuerung von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen zur Erzeugung von zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle.
  • Ist der Verbrennungsmotor nicht in der Lage, hinreichende Bremskraft zu erzeugen, kann zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen zur Erzeugung von zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle gesteuert werden. Der Verbrennungsmotor ist in der Lage, Bremskraft bis zu einem bestimmten Grenzwert zu erzeugen, welcher abhängt von Merkmalen des Verbrennungsmotors, wie dem Zylindervolumen des Verbrennungsmotors und der Art der Abgasbremse des Verbrennungsmotors. Elektrische Leistung von einer Energiespeichereinheit kann zu zumindest zu einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen übertragen werden und zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen kann Bremskraft erzeugen, zusätzlich zur Bremskraft, die von dem Verbrennungsmotor erzeugt ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Steuerung von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen zur Erzeugung von zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle die Steuerung von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen in einen Generatormodus.
  • Die zusätzliche Bremskraft von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen kann erzeugt werden durch Steuerung von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen in einen Generatormodus, in dem die zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen elektrische Energie erzeugt für eine Energiespeichereinheit in dem Fahrzeug.
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft auch ein Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer, den Computer veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen. Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
  • Das Getriebe kann eine jegliche geeignete Anzahl von Zahnradpaaren aufweisen. Jedes Zahnradpaar kann ein Kammrad aufweisen, welches auf der Zwischenwelle angeordnet ist, und ein Ritzel, welches auf der ersten Hauptwelle oder der zweiten Hauptwelle angeordnet ist. Die Kammräder können eingerichtet sein, mechanisch verbindbar zu sein und lösbar zu sein in Bezug auf die Zwischenwelle. Die Ritzel können fest an der ersten Hauptwelle oder an der zweiten Hauptwelle angebracht sein. Wenn ein Kammrad mit der Zwischenwelle verbunden ist, dann dreht das Kammrad zusammen mit der Zwischenwelle. Ist ein Kammrad von der Zwischenwelle getrennt, kann das Kammrad in Bezug auf die Zwischenwelle rotieren. Wenn das Kammrad eines Zahnradpaares mit der Zwischenwelle verbunden ist, dann ist der entsprechende Gang eingelegt. Somit kann eine Anzahl von gegebenen Gangschritten mittels des Getriebes gewonnen werden. Ein Zahnradpaar kann somit getrennt werden, wobei das entsprechende Kammrad von der Zwischenwelle getrennt wird und ein Zahnradpaar kann verbunden werden, wenn das entsprechende Kammrad mit der Zwischenwelle verbunden wird. Andererseits können die Kammräder fest mit der Zwischenwelle verbunden sein und die Ritzel können mechanisch verbindbar und trennbar sein in Bezug auf die erste Hauptwelle oder die zweite Hauptwelle. Bei einem Getriebe, mit dem Antriebsdrehmoment aufgeteilt werden kann zwischen einer ersten Hauptwelle und einer zweiten Hauptwelle, kann ein Zahnradpaar immer mit der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden sein. Somit kann ein Gang, der mit der ersten Hauptwelle verknüpft ist, immer eingelegt sein, auch wenn kein Antriebsdrehmoment an der ersten Hauptwelle anliegt. In ähnlicher Weise kann ein Zahnradpaar immer mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden sein.
  • Die Kammräder können konfiguriert sein für eine lösbare mechanische Verbindung mit der Zwischenwelle oder der ersten Hauptwelle oder der zweiten Hauptwelle mittels Kupplungsbuchsen. Die Kupplungsbuchsen können jeweils eine ringförmige Buchse aufweisen, welche axial zwischen einem Verbindungszustand und einem getrennten Zustand verschiebbar ist. Die Buchse kann mittels eines elektrischen Elementes zwischen dem Verbindungszustand und dem getrennten Zustand verschoben werden.
  • Jedes Zahnradpaar des Getriebes hat ein Übersetzungsverhältnis, welches an die gewünschten Fahreigenschaften des Fahrzeuges angepasst ist. Das Zahnradpaar mit dem höchsten Übersetzungsverhältnis, im Vergleich mit den anderen Zahnradpaaren, ist geeigneterweise verbunden, wenn der niedrigste Gang eingelegt ist. Das Zahnradpaar mit dem höchsten Übersetzungsverhältnis kann auch bezeichnet werden als Start-Gang. Das zum Start-Gang gehörige Zahnradpaar kann mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug aus dem Stillstand gestartet werden, ohne dass die Leistungsübertragung zu einem Leistungsverbraucher unterbrochen werden müsste, der mit der Hilfswelle verbunden ist.
  • Die Hilfswelle (Nebenwelle) kann über das erste Zahnradpaar oder irgendein anderes Zahnradpaar/Ritzel, welches mit der ersten Hauptwelle verbunden ist, an die erste Hauptwelle angeschlossen sein. Ein Nebenritzel kann fest an der Nebenwelle angeordnet sein. Das Nebenritzel kann mit dem ersten Zahnradpaar oder mit irgendeinem anderen Zahnradpaar in Eingriff stehen, welches mit der ersten Hauptwelle verbunden ist. Das Nebenritzel kann also in Eingriff stehen mit dem ersten Ritzel auf der ersten Hauptwelle. Wenn die Nebenwelle mit der ersten Hauptwelle verbunden ist, bedeutet dies, dass der Leistungsverbraucher, welcher mit der Nebenwelle verbunden ist, nicht an den Vortrieb des Fahrzeuges angeschlossen ist.
  • Das Getriebe kann weiterhin ein erstes Planetengetriebe aufweisen, welches mit dem Verbrennungsmotor und der ersten Hauptwelle verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und der zweiten Hauptwelle verbunden ist, wobei die erste elektrische Maschine mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist und die zweite elektrische Maschine mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden ist. Die Steuerung des Antriebsstranges kann damit eine Steuerung des Verbrennungsmotors und/oder der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine beinhalten, um Antriebsdrehmoment von der zweiten Hauptwelle auf die erste Hauptwelle graduell zu übertragen. Der Antriebsstrang ist somit ein Hybrid-Antriebsstrang bei diesem Ausführungsbeispiel. Dieser Antriebsstrang ermöglicht eine Gangschaltung ohne Drehmomentunterbrechung. Auch kann mit dem zwei Planetengetriebeeinheiten aufweisenden Antriebsstrang der Einsatz herkömmlicher Schlupfkupplungen zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe vermieden werden.
  • Das erste Planetengetriebe kann einen ersten Zahnkranz aufweisen, welcher mit der ersten elektrischen Maschine verbunden ist. Das erste Planetengetriebe kann auch ein erstes Sonnenrad und einen ersten Planetenradträger aufweisen. Das zweite Planetengetriebe kann einen zweiten Zahnkranz aufweisen, der mit der zweiten elektrischen Maschine verbunden ist. Das zweite Planetengetriebe kann weiterhin ein zweites Sonnenrad und einen zweiten Planetenradträger aufweisen. Der erste Planetenradträger kann mit dem Verbrennungsmotor verbunden sein. Der erste Planetenradträger kann weiterhin verbunden sein mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes. Die erste Hauptwelle kann verbunden sein mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebes. Die zweite Hauptwelle kann verbunden sein mit dem zweiten Planetenradträger. Der erste Planetenradträger in dem ersten Planetengetriebe kann über die Eingangswelle direkt verbunden sein mit dem Verbrennungsmotor. Andererseits ist der erste Planetenradträger mit dem Verbrennungsmotor über eine Kupplungseinrichtung verbunden. Der zweite Planetenradträger in dem zweiten Planetengetriebe kann direkt mit der zweiten Hauptwelle verbunden sein. Das erste Sonnenrad im ersten Planetengetriebe kann mit der ersten Hauptwelle verbunden sein und der zweite Planetenradträger im zweiten Planetengetriebe kann mit der zweiten Hauptwelle verbunden sein. Ein erster Satz von Planetenrädern kann auf dem ersten Planetenradträger montiert sein. Ein zweiter Satz von Planetenrädern kann auf dem zweiten Planetenradträger montiert sein. Der erste Satz von Planetenrädern wirkt zusammen mit dem ersten Zahnkranz und dem ersten Sonnenrad. Der zweite Satz von Planetenrädern wirkt zusammen mit dem zweiten Zahnkranz und dem zweiten Sonnenrad.
  • Die elektrischen Maschinen, welche mit den Planetengetrieben verbunden sind, können Leistung abgeben und/oder ein Drehmoment abgeben in Abhängigkeit vom gewünschten Betriebsmodus. Die elektrischen Maschinen können auch zu bestimmten Betriebszeiten einander mit Leistung versorgen.
  • Eine erste und eine zweite Kupplungsbuchse können zwischen dem Planetenradträger und dem Sonnenrad des jeweiligen Planetengetriebes angeordnet sein. Die Kupplungsbuchsen können eingerichtet sein zum Verbinden (Sperren) der jeweiligen Planetenradträger in Bezug auf das jeweilige Sonnenrad. Sind der Planetenradträger und das Sonnenrad miteinander verbunden, pflanzt sich die Kraft von dem Verbrennungsmotor über den Planetenradträger, die Kupplungsbuchse, das Sonnenrad und weiter über die erste Hauptwelle und/oder die zweite Hauptwelle fort. Auf diese Weise absorbieren die Planetenräder kein Drehmoment. Die Dimensionen der Planetenräder können angepasst werden nur an das Drehmoment der elektrischen Maschine und nicht an das Drehmoment des Verbrennungsmotors, was wiederum bedeutet, dass die Planetenräder mit kleineren Abmessungen entworfen werden können. Somit hat der Antriebsstrang gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen kompakten Aufbau, ein geringes Gewicht und geringe Herstellungskosten.
  • Um den Planetenradträger und das Sonnenrad voneinander zu trennen, sind die erste und/oder die zweite elektrische Maschine so zu steuern, dass ein Drehmomentgleichgewicht erreicht wird im Planetengetriebe. Ein Drehmomentgleichgewicht betrifft einen Zustand, in dem ein Drehmoment auf einen Zahnkranz im Planetengetriebe wirkt, welches ein Produkt darstellt aus dem auf den Planetenradträger wirkenden Drehmoment und dem Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes, wobei gleichzeitig ein Drehmoment auf das Sonnenrad des Planetengetriebes wirkt, welches ein Produkt darstellt aus dem auf den Planetenradträger wirkenden Drehmoment und (1-das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes). Sind zwei Komponenten des Planetengetriebes (Sonnenrad, Zahnkranz oder Planetenradträger) mittels einer Kupplungsbuchse verbunden, dann überträgt die Kupplungsbuchse kein Drehmoment zwischen den Komponenten des Planetengetriebes, wenn das Drehmomentgleichgewicht herrscht. Dementsprechend kann die Kupplungsbuchse leicht verschoben werden und die Komponenten des Planetengetriebes können getrennt werden.
  • Die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle sind verbindbar mit dem Verbrennungsmotor, der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine, so dass Antriebsdrehmoment gleichzeitig an die erste Hauptwelle und an die zweite Hauptwelle angelegt werden kann. Antriebsdrehmoment kann somit parallel bereitgestellt werden. Antriebsdrehmoment ist hier definiert als ein Drehmoment, welches bereitgestellt wird mittels des Verbrennungsmotors und/oder der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine zum Vortrieb des Fahrzeuges. Somit können die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle so angeordnet werden, dass Antriebsdrehmoment bereitgestellt werden kann über zumindest eine der drei Baugruppen Verbrennungsmotor, erste elektrische Maschine und zweite elektrische Maschine und wobei das Antriebsdrehmoment aufgespaltet (verteilt) werden kann zwischen der ersten Hauptwelle und der zweiten Hauptwelle.
  • Die Steuerung des Antriebsstrangs für einen graduellen Übergang von Antriebsdrehmoment von der zweiten Hauptwelle zur ersten Hauptwelle bedeutet, dass der Antriebsstrang so gesteuert wird, dass Antriebsdrehmoment an der zweiten Hauptwelle graduell reduziert wird und Antriebsdrehmoment an der ersten Hauptwelle graduell anwächst. Bei Start und Fahrt des Fahrzeuges aus dem Stillstand wird Antriebsdrehmoment nur an der zweiten Hauptwelle angelegt. Somit wird bei Start des Fahrzeuges im Wesentlichen kein Antriebsdrehmoment an die erste Hauptwelle angelegt. Das an der Ausgangswelle erzeugte Antriebsdrehmoment wird somit nur auf die zweite Hauptwelle und die Zwischenwelle übertragen. Wird das Antriebsdrehmoment graduell von der zweiten Hauptwelle auf die erste Hauptwelle übertragen, dann wird Antriebsdrehmoment an der Ausgangswelle sowohl von der ersten Hauptwelle als auch der zweiten Hauptwelle übertragen.
  • Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Beschreibung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug hat einen Verbrennungsmotor; eine erste elektrische Maschine; eine zweite elektrische Maschine; ein Getriebe und eine Steuervorrichtung. Das Getriebe weist auf: eine Eingangswelle; eine erste Hauptwelle; eine zweite Hauptwelle; eine Ausgangswelle, die mit Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist; eine Zwischenwelle, die mit der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle und der Ausgangswelle verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar, welches mit der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar, welches mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe, welches mit der Eingangswelle und der ersten Hauptwelle verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und der zweiten Hauptwelle verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor mit der Eingangswelle verbunden ist, die erste elektrische Maschine mit dem ersten Planetengetriebe und die zweite elektrische Maschine mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden sind derart, dass Antriebsdrehmoment an die erste Hauptwelle und die zweite Hauptwelle anlegbar ist mittels des Verbrennungsmotors, der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um: eine erforderliche Bremskraft an der Ausgangswelle zum Beibehalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu bestimmen; festzustellen, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind; mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen den Verbrennungsmotor auf eine Rotationsgeschwindigkeit zu steuern, bei der eine Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht; und um den Verbrennungsmotor in einen Motorbremsmodus zu steuern.
  • Es ist ersichtlich, dass alle Merkmale der Ausführungsbeispiele, wie sie im Zusammenhang mit der Methode zur Ausführung durch eine Steuervorrichtung beschrieben sind, auch für ein Fahrzeug und für die Steuervorrichtung gemäß der Beschreibung gelten. Das heißt, die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, ein jegliches der hier beschriebenen Verfahren und die zugehörigen Schritte gemäß den verschiedenen Ausführungsbeispielen, wie sie oben beschrieben sind, auszuführen.
  • Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein zum Bestimmen des Gewichtes, der Geschwindigkeit und des Luftwiderstandes des Fahrzeuges und der Neigung des Fahrzeuges in seiner Längsrichtung. Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, festzustellen, dass eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse ein erstes Sonnenrad von einem ersten Sonnenradträger des ersten Planetengetriebes trennt und dass eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse ein zweites Sonnenrad von einem zweiten Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes trennt. Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, den Verbrennungsmotor auf eine Rotationsgeschwindigkeit zu steuern, unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen in dem Getriebe.
  • Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, eine Abgasbremse des Verbrennungsmotors zu steuern. Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen zur Erzeugung zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle zu steuern. Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen in einen Generatormodus zu steuern.
  • Die vorliegende Beschreibung wird nunmehr weiter ergänzt mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
  • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges 1. Das Fahrzeug 1 hat ein Getriebe 2 und eine Antriebseinheit 4, die in einem Antriebsstrang 3 des Fahrzeuges 1 enthalten sind. Die Antriebseinheit 4 kann ein Verbrennungsmotor sein, welcher an das Getriebe 2 angeschlossen ist. Das Getriebe 2 ist auch mit Antriebsrädern 6 des Fahrzeuges 1 verbunden.
  • 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Antriebsstrang 3 kann in einem Fahrzeug 1 gemäß 1 enthalten sein. Der Antriebsstrang 3 hat einen Verbrennungsmotor 4, eine erste elektrische Maschine (Elektromotor) 14 und eine zweite elektrische Maschine (Elektromotor) 16. Der Verbrennungsmotor 4 ist mit dem Getriebe 2 über eine Eingangswelle 8 des Getriebes 2 verbunden. Der Verbrennungsmotor 4 ist mit einer Abgasbremse 60 versehen. Das Getriebe 2 hat eine erste Hauptwelle 34; eine zweite Hauptwelle 36; eine Ausgangswelle 20, die mit Antriebsrädern 6 des Fahrzeuges 1 verbunden ist; eine Zwischenwelle (Vorgelegewelle) 18, die mit der ersten Hauptwelle 34, der zweiten Hauptwelle 36 und der Ausgangswelle 20 verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar G1, welches mit der ersten Hauptwelle 34 und der Zwischenwelle 18 verbunden ist; und ein zweites Zahnradpaar G2, welches mit der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle 18 verbunden ist. Die erste Hauptwelle 34 und die zweite Hauptwelle 36 sind mit dem Verbrennungsmotor 4, einer ersten elektrischen Maschine 14 und einer zweiten elektrischen Maschine 16 verbindbar derart, dass Antriebsdrehmoment gleichzeitig an der ersten Hauptwelle 34 und der zweiten Hauptwelle 36 anlegbar ist.
  • Das Getriebe 2 hat weiterhin ein erstes Planetengetriebe 10 und ein zweites Planetengetriebe 12. Das erste Planetengetriebe 10 ist mit der Eingangswelle 8 verbunden. Das zweite Planetengetriebe 12 ist mit dem ersten Planetengetriebe 10 verbunden. Das erste Planetengetriebe 10 hat einen ersten Zahnkranz 22, der mit einem ersten Rotor 24 der ersten elektrischen Maschine 14 verbunden ist. Das erste Planetengetriebe 10 hat weiterhin ein erstes Sonnenrad 26 und einen ersten Planetenradträger 50. Das zweite Planetengetriebe 12 hat einen zweiten Zahnkranz 28, welcher mit einem zweiten Rotor 30 der zweiten elektrischen Maschine 16 verbunden ist. Das zweite Planetengetriebe 12 hat weiterhin ein zweites Sonnenrad 32 und einen zweiten Planetenradträger 51. Der erste Planetenradträger 50 kann mit der Eingangswelle 8 verbunden sein. Der erste Planetenradträger 50 kann weiterhin mit dem zweiten Sonnenrad 32 des zweiten Planetengetriebes 12 verbunden sein.
  • Die erste Hauptwelle 34 kann mit dem ersten Sonnenrad 26 des ersten Planetengetriebes 10 verbunden sein. Die zweite Hauptwelle 36 kann mit dem zweiten Planetenradträger 51 verbunden sein. Die ersten und zweiten Sonnenräder 26, 32 können koaxial angeordnet sein. Die erste Hauptwelle 34 kann sich koaxial innerhalb der zweiten Hauptwelle 36 erstrecken. Es ist auch möglich, die erste Hauptwelle 34 parallel und benachbart zur zweiten Hauptwelle 36 anzuordnen.
  • Die erste elektrische Maschine 14 kann einen ersten Stator 40 aufweisen, der mit dem Getriebegehäuse 42 verbunden sein kann, welches das Getriebe 2 umfängt. Die zweite elektrische Maschine 16 kann einen zweiten Stator 44 aufweisen, der mit dem Getriebegehäuse 42 verbunden ist. Die erste elektrische Maschine 14 und die zweite elektrische Maschine 16 sind mit einer Energiespeichereinrichtung (nicht dargestellt), wie einer Batterie, verbunden, welche in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeuges 1 die elektrischen Maschinen 14, 16 antreiben kann. In anderen Betriebszuständen können die elektrischen Maschine 14, 16 als Generatoren arbeiten, wobei Energie der Energiespeichereinrichtung zugeführt wird. In einigen Betriebszuständen können die elektrischen Maschinen 14, 16 einander antreiben. Elektrische Leistung wird dann von einer der elektrischen Maschinen 14, 16 auf die andere elektrische Maschine 14, 16 übertragen.
  • Ein erster Satz von Planetenrädern 52 ist auf dem ersten Planetenradträger 50 montiert. Ein zweiter Satz von Planetenrädern 54 ist auf dem zweiten Planetenradträger 51 montiert. Der erste Satz von Planetenrädern 52 steht in Eingriff mit dem ersten Zahnkranz 22 und dem ersten Sonnenrad 26. Der zweite Satz Planetenräder 54 steht in Eingriff mit dem zweiten Zahnkranz 28 und dem zweiten Sonnenrad 32.
  • Eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse 56 ist zwischen dem ersten Sonnenrad 26 und dem ersten Planetenradträger 50 angeordnet. Ist die erste Kupplungsbuchse 56 so eingestellt, dass das erste Sonnenrad 26 und der erste Planetenradträger 50 miteinander verbunden sind, können das erste Sonnenrad 26 und der erste Planetenradträger 50 nicht in Bezug zueinander rotieren. Der erste Planetenradträger 50 und das erste Sonnenrad 56 drehen deshalb mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit.
  • Eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse 58 ist zwischen dem zweiten Sonnenrad 32 und dem zweiten Planetenradträger 51 angeordnet. Ist die zweite Kupplungsbuchse 58 so angeordnet, dass das zweite Sonnenrad 32 und der zweite Planetenradträger 51 miteinander verbunden sind, können das zweite Sonnenrad 32 und der zweite Planetenradträger 51 nicht in Bezug zueinander drehen. Der zweite Planetenradträger 51 und das erste Sonnenrad 32 werden deshalb mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit drehen.
  • Vorzugsweise haben die ersten und zweiten Kupplungsbuchsen 56, 58 eine Keil-Buchse, die axial verschiebbar ist auf Keil-Abschnitten des ersten und zweiten Planetenradträgers 50, 51 und auf Keil-Abschnitten der jeweiligen Sonnenräder 26, 32.
  • Die ersten und zweiten Kupplungsbuchsen 56, 58 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen dem ersten Sonnenrad 26 und dem ersten Planetenradträger 50 sowie zwischen dem zweiten Sonnenrad 58 und dem zweiten Planetenradträger 51 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, eine zusätzliche oder eine anders angeordnete Kupplungsbuchse (nicht dargestellt) zwischen dem ersten Zahnkranz 22 und dem ersten Planetenradträger 50 und eine weitere oder anders gestaltete Kupplungshülse (nicht dargestellt) zwischen dem zweiten Zahnkranz 28 und dem zweiten Planetenradträger 51 anzuordnen.
  • Der erste Planetenradträger 50 im ersten Planetengetriebe 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel fest mit dem zweiten Sonnenrad 32 des zweiten Planetenradgetriebes 12 verbunden.
  • Das erste Zahnradpaar G1 kann ein erstes Ritzel 62 und ein erstes Kammrad 64 aufweisen, welche miteinander in Eingriff stehen. Das erste Ritzel 62 kann auf der ersten Hauptwelle 34 und das erste Kammrad 64 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein. Das Hilfs-Ritzel 122 auf der Hilfswelle (Nebenwelle) 120 kann in Eingriff stehen mit dem ersten Ritzel 62 auf der ersten Hauptwelle 34. Das zweite Zahnradpaar G2 hat ein zweites Ritzel 68 und ein zweites Kammrad 70, welche miteinander in Eingriff stehen. Das zweite Ritzel 68 kann auf der zweiten Hauptwelle 36 angeordnet sein und das zweite Kammrad 70 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein. Das Getriebe 2 kann weiterhin ein drittes Zahnradpaar G3 aufweisen, welches mit der ersten Hauptwelle 34 und der Zwischenwelle 18 verbunden ist. Das dritte Zahnradpaar G3 hat ein drittes Ritzel 74 und ein drittes Kammrad 76, welche miteinander in Eingriff sind. Das dritte Ritzel 74 kann auf der ersten Hauptwelle 34 und das dritte Kammrad 76 kann auf der Zwischenwelle 18 montiert sein. Das Getriebe 2 kann weiterhin ein viertes Zahnradpaar G4 aufweisen, welches mit der zweiten Hauptwelle 36 und der Zwischenwelle 18 verbunden ist. Das vierte Zahnradpaar G4 hat ein viertes Ritzel 80 und ein viertes Kammrad 82, welche miteinander in Eingriff sind. Das vierte Ritzel 80 kann auf der zweiten Hauptwelle 36 angeordnet sein und das vierte Kammrad 82 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein.
  • Die ersten und dritten Ritzel 62, 74 können fest verbunden sein mit der ersten Hauptwelle 34 derart, dass sie nicht in Bezug auf die erste Hauptwelle 34 rotieren können. Das zweite und vierte Ritzel 68, 80 können fest mit der zweiten Hauptwelle 36 verbunden sein, so dass sie nicht in Bezug auf die zweite Hauptwelle 36 rotieren können.
  • Das erste, zweite, dritte und vierte Kammrad 64, 70, 76, 82 können einzeln von der Zwischenwelle 18 abnehmbar und an ihr montierbar sein mittels dritter und vierter Kupplungsbuchsen 83, 85. Die Kupplungsbuchsen 83, 85 können jeweils Kupplungsbuchsen aufweisen, die eingerichtet sind für einen mechanischen Eingriff mit Keil-Abschnitten auf den Kammrädern 64, 70, 76, 82 und der Zwischenwelle 18. Die ersten und dritten Kammräder 64, 76 können mit einer gemeinsamen Kupplungsbuchse 38 verbunden/getrennt werden und die zweiten und vierten Kammräder 70, 82 können mit einer gemeinsamen Kupplungsbuchse 85 verbunden/getrennt werden. Im getrennten Zustand kann eine relative Drehung zwischen den Kammrädern 64, 70, 76, 82 und der Zwischenwelle 18 auftreten. Im verbundenen Zustand drehen die Kammräder 64, 70, 76, 82 zusammen mit der Zwischenwelle 18.
  • Das Getriebe 2 hat weiterhin ein fünftes Zahnradpaar G5. Das fünfte Zahnradpaar G5 hat ein fünftes Kammrad 92 auf der Zwischenwelle 18 und ein fünftes Ritzel 94 auf der Ausgangswelle 20. Die Zwischenwelle 18 ist mit der Ausgangswelle 20 verbunden über das fünfte Zahnradpaar G5. Das fünfte Kammrad 92 ist so angeordnet, dass es mit der Zwischenwelle 18 verbindbar und von ihr trennbar ist mittels einer fünften Kupplungsbuchse 87. Die fünfte Kupplungsbuchse 87 kann eine Kupplungsbuchse aufweisen, die eingerichtet ist für einen Eingriff mit Keil-Abschnitten auf dem fünften Ritzel 94 und der Zwischenwelle 18. Im getrennten Zustand kann eine Relativdrehung zwischen dem fünften Kammrad 92 und der Zwischenwelle 18 auftreten.
  • Antriebsdrehmoment kann von der Eingangswelle 8 des Getriebes 2 zu der Ausgangswelle 20 des Getriebes 2 über das erste oder das zweite Planetengetriebe 10, 12 und die Zwischenwelle 18 übertragen werden. Die Drehmomentübertragung kann auch direkt erfolgen über das erste Planetengetriebe 10 und die erste Hauptwelle 34 zur Ausgangswelle 20 über einen Kupplungsmechanismus 100. Der Kupplungsmechanismus 100 kann eine Keil-Kupplungshülse aufweisen, die axial verschiebbar ist auf der ersten Hauptwelle 34 und auf Keil-Abschnitten der Ausgangswelle 20. Durch Verschiebung der Kupplungshülse 100 derart, dass die erste Hauptwelle 34 mit der Ausgangswelle 20 verbunden ist, haben die erste Hauptwelle 34 und die Ausgangswelle 20 die gleiche Rotationsgeschwindigkeit. Durch Trennung des fünften Kammrades 92 von der Zwischenwelle 18 kann Drehmoment von dem zweiten Planetengetriebe 12 zur Zwischenwelle 18 übertragen werden, von der Zwischenwelle 18 weiter zur ersten Hauptwelle 34 und schließlich über den Kupplungsmechanismus 100 zur Ausgangswelle 20.
  • Im Betrieb kann das Getriebe 2 in einigen Betriebszuständen so arbeiten, dass eines der Sonnenräder 26, 32 mit den ersten und zweiten Planetenradträgern 50, 51 mittels erster bzw. zweiter Kupplungshülsen 56, 58 verbunden ist.
  • Die ersten und zweiten Hauptwellen 34, 36 können dann die gleiche Rotationsgeschwindigkeit annehmen wie die Eingangswelle 8 des Getriebes 2. Eine oder beide elektrischen Maschinen 14, 16 können als Generator arbeiten zum Erzeugen von elektrischer Energie für eine Energiespeichereinrichtung. Andererseits können die elektrischen Maschinen 14, 16 zusätzliches Drehmoment bereitstellen, um das Drehmoment an der Ausgangswelle 20 zu erhöhen.
  • Es ist auch möglich, dass beide elektrischen Maschinen 14, 16 Energie für die Energiespeichereinrichtung erzeugen. Bei einer Motorbremsung gibt der Fahrer das Gaspedal (nicht dargestellt) des Fahrzeuges 1 frei. Die Ausgangswelle 20 des Getriebes 2 beaufschlagt dann eine oder beide elektrischen Maschinen 14, 16 im Motor-Bremszustand des Verbrennungsmotors 4 und der elektrischen Maschinen 14, 16. Dieser Betriebszustand wird bezeichnet als „regeneratives Bremsen“.
  • Der Antriebsstrang 3 hat weiterhin eine Steuervorrichtung 48. Die Steuervorrichtung 48 kann implementiert sein als getrennte Einrichtung oder sie kann auch auf zwei oder mehr einzelne Einrichtungen verteilt sein. Die Steuervorrichtung 48 kann eine oder mehrere Steuereinheiten und/oder Rechner aufweisen. Die Steuervorrichtung 48 kann somit implementiert oder realisiert sein durch einen Prozessor und einen Speicher, wobei der Speicher Instruktionen enthält, die bei Ausführung durch den Prozessor die Steuervorrichtung 48 veranlassen, die hier beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen. Die Steuervorrichtung 48 kann somit eingerichtet sein, eine erforderliche Bremskraft an der Ausgangswelle zu bestimmen zur Aufrechterhaltung oder Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges; zum Feststellen, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe entsperrt und in eine Neutralposition geschaltet sind; zum Steuern mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen, des Verbrennungsmotors auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht; und zum Steuern des Verbrennungsmotors in einen Motorbremsmodus.
  • Die Steuervorrichtung 48 ist mit den elektrischen Maschinen 14, 16 verbunden, um diese jeweils zu steuern. Die Steuervorrichtung 48 kann eingerichtet sein, Informationen von den Komponenten des Antriebsstranges 3 zu sammeln und auf Basis derselben die elektrischen Maschinen 14, 16 so zu steuern, dass sie als Elektromotoren oder als Generatoren arbeiten. Die Steuervorrichtung 48 kann ein Rechner sein mit für diese Zwecke geeigneter Software. Die Steuervorrichtung 48 kann auch mit den ersten und zweiten Kupplungsbuchsen 56, 58, den dritten und vierten Kupplungsbuchsen 83, 85 und der Kupplungsbuchse 100 verbunden sein. Diese Komponenten werden vorzugsweise aktiviert und deaktiviert durch elektrische Signale von der Steuervorrichtung 48.
  • Das Beispiel gemäß 2 zeigt vier Zahnradpaare G1, G2, G3, G4 und zwei Planetengetriebe 10, 12 mit zugeordneten elektrischen Maschinen 14, 16. Es ist aber auch möglich, das Getriebe 2 mit mehr oder mit weniger Ritzeln und Kammrädern zu versehen und mit mehr Planetengetriebe mit jeweils verbundenen elektrischen Maschinen.
  • Zumindest ein Sensor 62 kann mit der Steuervorrichtung 48 verbunden sein. Bei dem Sensor kann es sich um einen Geschwindigkeitssensor, einen Gewichtssensor, einen Positionssensor und/oder einen Neigungssensor handeln.
  • 3 zeigt ein Diagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Diagramm zeigt das Bremsdrehmoment T und die Bremskraft P, die bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten des Verbrennungsmotors erzeugt werden. Das Bremsdrehmoment T seitens des Verbrennungsmotors ist mit gestrichelter Linie dargestellt und die Bremskraft P seitens des Verbrennungsmotors ist als durchgezogene Linie dargestellt. Das Bremsdrehmoment T und die Bremskraft P werden von dem Verbrennungsmotor an der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors erzeugt. Die Ausgangswelle am Verbrennungsmotor ist mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Aus dem Diagramm ergibt sich, dass sowohl das Bremsdrehmoment T als auch die Bremskraft P mit der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors ansteigen. Die verschiedenen Werte bezüglich Bremsdrehmoment T und Bremskraft P, wie sie bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten des Verbrennungsmotors erzeugt werden, können in einem Speicher des Fahrzeuges abgespeichert werden, wie beispielsweise in einem Speicher der Steuervorrichtung.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Steuern der Bremsung eines Fahrzeuges 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 1 kann gemäß 1 konfiguriert sein. Der Antriebsstrang 3 kann entsprechend 2, 3 und 4 konfiguriert sein. Somit kann das Fahrzeug 1 aufweisen: einen Verbrennungsmotor 4, eine erste elektrische Maschine 14, eine zweite elektrische Maschine 16 und ein Getriebe 2. Das Getriebe 2 weist auf: eine Eingangswelle 8; eine erste Hauptwelle 34; eine zweite Hauptwelle 36; eine Ausgangswelle 20, die mit Antriebsrädern 6 des Fahrzeuges verbunden ist; eine Zwischenwelle 18, die mit der ersten Hauptwelle 34, der zweiten Hauptwelle 36 und der Ausgangswelle verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar G1, welches mit der ersten Hauptwelle 34 und der Zwischenwelle 18 verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar G2, welches mit der zweiten Hauptwelle 36 und der Zwischenwelle 18 verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe 10, welches mit der Eingangswelle 8 und der ersten Hauptwelle 34 verbunden ist; ein zweites Planetengetriebe 12, welches mit dem ersten Planetengetriebe 10 und der zweiten Hauptwelle 36 verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor 4 mit der Eingangswelle 8 verbunden ist, die erste elektrische Maschine 14 mit dem ersten Planetengetriebe 10 verbunden ist und die zweite elektrische Maschine 16 mit dem zweiten Planetengetriebe 12 verbunden ist derart, dass Antriebsdrehmoment an die erste Hauptwelle 34 und die zweite Hauptwelle 36 anlegbar ist mittels des Verbrennungsmotors 4, der ersten elektrischen Maschine 14 und der zweiten elektrischen Maschine 16, wobei das Verfahren aufweist: eine Bestimmung s101 einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle 20 zum Beibehalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges 1; eine Feststellung s102, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe 10, 12 entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind; eine Steuerung s103 des Verbrennungsmotors 4 mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der eine Motorbremskraft erzeugt ist entsprechend der bestimmten Bremskraft; und ein Steuern s104 des Verbrennungsmotors 4 in einen Motorbremszustand.
  • Der Schritt der Bestimmung s101 einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle zum Beibehalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges 1 beinhaltet eine Bestimmung des Gewichtes, der Geschwindigkeit und des Luftwiderstandes des Fahrzeuges 1 sowie der Neigung des Fahrzeuges in Längsrichtung.
  • Der Schritt der Feststellung s102, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe 10, 12 entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, beinhaltet eine Feststellung, dass eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse 56 ein erstes Sonnenrad (zentrales Ritzel) 26 von einem ersten Planetenradträger 50 des ersten Planetengetriebes 10 getrennt hat, und dass eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse 58 ein zweites Sonnenrad 32 von einem zweiten Planetenradträger 51 des zweiten Planetengetriebes 12 getrennt hat.
  • Der Schritt der Steuerung s103 beinhaltet, dass mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 der Verbrennungsmotor 4 auf eine Rotationsgeschwindigkeit gesteuert wird, bei welcher eine Motorbremskraft wirkt entsprechend der bestimmten Bremskraft, wobei der Verbrennungsmotor 4 auf eine Rotationsgeschwindigkeit gesteuert wird unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen 34, 36 im Getriebe 2.
  • Der Schritt der Steuerung s104 des Verbrennungsmotors 4 in einen Motorbremsmodus kann eine Steuerung einer Abgasbremse 60 des Verbrennungsmotors 4 beinhalten.
  • Das Verfahren enthält den weiteren Schritt der Steuerung s105 von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 zur Erzeugung von zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle 20.
  • Der Schritt der Steuerung s105 von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 zur Erzeugung zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle 20 kann eine Steuerung beinhalten, bei der zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 in einen Generatormodus gebracht wird.
  • 5 zeigt schematisch eine Ausführung einer Vorrichtung 500. Die Steuervorrichtung 48 gemäß den 2 bis 4 kann in einer Version die Vorrichtung 500 aufweisen. Die Vorrichtung 500 hat einen nicht-flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550. Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat einen ersten Speicherbereich 530, in dem ein Computerprogramm, z.B. ein Betriebssystem, abgespeichert ist zum Steuern der Funktionen der Vorrichtung 500. Die Vorrichtung 500 kann weiterhin eine Bussteuerung, einen seriellen Kommunikationsanschluss, Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen, einen Analog-/Digitalwandler, eine Übertragungseinheit bezüglich Zeit und Datum, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuerung (nicht dargestellt) aufweisen. Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat weiterhin einen zweiten Speicherbereich 540.
  • Ein Computerprogramm P ist bereitgestellt, welches Routinen aufweist zum Steuern der Bremsung des Fahrzeuges. Das Computerprogramm P hat weiterhin Routinen zum Bestimmen der Last an einer Hilfswelle durch Detektion eines Zustandes, bei dem passende Zahnradzähne eines ersten Zahnradpaares sich innerhalb eines Getriebespiels des ersten Zahnradpaares bewegen, wobei das Antriebsdrehmoment an der ersten Hauptwelle der Last an der Hilfswelle entspricht. Das Programm P kann in ausführbarer Form oder in komprimierter Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 550 abgelegt werden.
  • Führt die Datenverarbeitungseinheit 510 eine bestimmte Funktion aus, bedeutet dies, dass die Datenverarbeitungseinheit 510 einen bestimmten Teil des Programmes ausführt, welches in dem Speicher 560 abgelegt ist, oder einen bestimmten Teil des Programmes, welches in dem Lese-/Schreibspeicher 550 abgelegt ist.
  • Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann mit einem Datenanschluss 599 über einen Datenbus 515 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 520 dient einer Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512. Der getrennte Speicher 560 dient der Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 511. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist eingerichtet für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514.
  • Werden am Datenanschluss 599 Daten empfangen, werden sie zeitweise in dem zweiten Speicherbereich 540 gespeichert. Sind die empfangenen Daten zeitweise gespeichert, kann die Datenverarbeitungseinheit 510 das Programm wie oben beschrieben umsetzen.
  • Teile der hier beschriebenen Verfahren können mit der Vorrichtung 500 ausgeführt werden mittels der Datenverarbeitungseinheit 510, welche das in dem Speicher 560 abgelegte Programm oder das in dem Lese-/Schreibspeicher 550 abgelegte Programm abarbeitet. Arbeitet die Vorrichtung 500 das Programm ab, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
  • Die obige Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung dient der Erläuterung und Veranschaulichung. Sie dient nicht einer erschöpfenden Beschreibung oder einer Beschränkung der Erfindung auf die beschriebenen Varianten. Viele Abwandlungen und Änderungen sind einer Fachperson offensichtlich. Die Ausführungsbeispiele wurden gewählt und näher beschrieben, um die Grundlagen der Erfindung am besten darstellen zu können sowie deren praktische Anwendungen, so dass Fachpersonen die Erfindung verstehen, um sie auszuführen, gegebenenfalls mit entsprechend dem Zweck durchgeführten Abwandlungen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2002091028 A1 [0004]

Claims (16)

  1. Verfahren, ausgeführt durch eine Steuervorrichtung (48), zum Steuern der Bremsung eines Fahrzeuges (1), welches einen Verbrennungsmotor (4), eine erste elektrische Maschine (14), eine zweite elektrische Maschine (16) und ein Getriebe (2) aufweist, wobei das Getriebe (2) aufweist: eine Eingangswelle (8); eine erste Hauptwelle (34); eine zweite Hauptwelle (36); eine Ausgangswelle (20), die mit Antriebsrädern (6) des Fahrzeuges (1) verbunden ist; eine Zwischenwelle (18), die mit der ersten Hauptwelle (34), der zweiten Hauptwelle (36) und der Ausgangswelle (20) verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar (G1), welches mit der ersten Hauptwelle (34) und der Zwischenwelle (18) verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar (G2), welches mit der zweiten Hauptwelle (36) und der Zwischenwelle (18) verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe (10), welches mit der Eingangswelle (8) und der ersten Hauptwelle (34) verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe (12), welches mit dem ersten Planetengetriebe (10) und der zweiten Hauptwelle (36) verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor (4) mit der Eingangswelle (8) verbunden ist, die erste elektrische Maschine (14) mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist und die zweite elektrische Maschine (16) mit dem zweiten Planetengetriebe (12) verbunden ist derart, dass Antriebsdrehmoment an der ersten Hauptwelle (34) und der zweiten Hauptwelle (36) anlegbar ist mittels des Verbrennungsmotors (4), der ersten elektrischen Maschine (14) und der zweiten elektrischen Maschine (16), wobei das Verfahren aufweist: eine Bestimmung (s101) einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle (20) zum Aufrechterhalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1); eine Feststellung (s102), dass die ersten und zweiten Planetengetriebe (10; 12) entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind; eine Steuerung (s103) des Verbrennungsmotors (4) mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der eine Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht; und eine Steuerung (s104) des Verbrennungsmotors (4) in einen Motorbremsmodus.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Bestimmung (s101) einer erforderlichen Bremskraft an der Ausgangswelle (20) zum Aufrechterhalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1) eine Bestimmung des Gewichtes, der Geschwindigkeit und des Luftwiderstandes des Fahrzeuges (1) sowie der Neigung der Längsachse des Fahrzeuges (1) beinhaltet.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Feststellung (s102), dass die ersten und zweiten Planetengetriebe (10; 12) entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind, eine Feststellung beinhaltet, dass eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse (56) ein erstes Sonnenrad (26) von einem ersten Planetenradträger (50) des ersten Planetengetriebes (10) trennt und dass eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse (58) ein zweites Sonnenrad (32) von einem zweiten Planetenradträger (51) des zweiten Planetengetriebes (12) trennt.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (s103) des Verbrennungsmotors (4) mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Motorbremskraft der bestimmten Bremskraft entspricht, eine Steuerung des Verbrennungsmotors (4) auf eine Rotationsgeschwindigkeit beinhaltet, unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen (34, 36) in dem Getriebe (2).
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (s104) des Verbrennungsmotors (4) in einen Motorbremsmodus eine Steuerung einer Abgasbremse (60) des Verbrennungsmotors (4) beinhaltet.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren den weiteren Schritt aufweist: eine Steuerung (s105) von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) zur Erzeugung zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle (20).
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Steuerung (s105) von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) zur Erzeugung zusätzlicher Bremskraft an der Ausgangswelle (20) eine Steuerung von zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) in einen Generatormodus beinhaltet.
  8. Ein Computerprogramm (P) mit Instruktionen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer (48; 500) den Computer (48; 500) veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  9. Computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer (48; 500) den Computer (48; 500) veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
  10. Fahrzeug (1), aufweisend: einen Verbrennungsmotor (4); eine erste elektrische Maschine (14); eine zweite elektrische Maschine (16); ein Getriebe (2); und eine Steuervorrichtung (48), wobei das Getriebe (2) aufweist: eine Eingangswelle (8); eine erste Hauptwelle (34); eine zweite Hauptwelle (36); eine Ausgangswelle (20), die mit Antriebsrädern (6) des Fahrzeuges (1) verbunden ist; eine Zwischenwelle (18), die mit der ersten Hauptwelle (34), der zweiten Hauptwelle (36) und der Ausgangswelle (20) verbunden ist; ein erstes Zahnradpaar (G1), welches mit der ersten Hauptwelle (34) und der Zwischenwelle (18) verbunden ist; ein zweites Zahnradpaar (G2), welches mit der zweiten Hauptwelle (36) und der Zwischenwelle (18) verbunden ist; ein erstes Planetengetriebe (10), welches mit der Eingangswelle (8) und der ersten Hauptwelle (34) verbunden ist; und ein zweites Planetengetriebe (12), welches mit dem ersten Planetengetriebe (10) und der zweiten Hauptwelle (36) verbunden ist; wobei der Verbrennungsmotor (4) mit der Eingangswelle (8) verbunden ist, die erste elektrische Maschine (14) mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist und die zweite elektrische Maschine (16) mit dem zweiten Planetengetriebe (12) verbunden ist, so dass Antriebsdrehmoment an die erste Hauptwelle (34) und die zweite Hauptwelle (36) anlegbar ist mittels des Verbrennungsmotors (4), der ersten elektrischen Maschine (14) und der zweiten elektrischen Maschine (16), wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist zum: Bestimmen einer Bremskraft, die an der Ausgangswelle (20) erforderlich ist zum Beibehalten oder Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1); Feststellen, dass die ersten und zweiten Planetengetriebe (10; 12) entsperrt und in eine Neutralposition gebracht sind; Steuern des Verbrennungsmotors (4) mittels zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei welcher Motorbremskraft entsprechend der bestimmten Bremskraft wirkt; und zum Steuern des Verbrennungsmotors (4) in einen Motorbremsmodus.
  11. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist, das Gewicht, die Geschwindigkeit und den Luftwiderstand des Fahrzeuges (1) sowie die Neigung in Längsrichtung des Fahrzeuges (1) zu bestimmen.
  12. Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist, festzustellen, ob eine erste axial verschiebbare Kupplungsbuchse (56) ein erstes Sonnenrad (26) von einem ersten Planetenradträger (50) des ersten Planetengetriebes (10) getrennt hat und ob eine zweite axial verschiebbare Kupplungsbuchse (58) ein zweites Sonnenrad (32) von einem zweiten Planetenradträger (51) des zweiten Planetengetriebes (12) getrennt hat.
  13. Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor (4) auf eine Rotationsgeschwindigkeit zu steuern unabhängig von der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Hauptwellen (34, 36) in dem Getriebe (2).
  14. Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist, eine Abgasbremse (60) des Verbrennungsmotors (4) zu steuern.
  15. Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Steuervorrichtung (48) weiterhin eingerichtet ist, um: zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) für die Erzeugung einer zusätzlichen Bremskraft an der Ausgangswelle (20) zu steuern.
  16. Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 15, wobei die Steuervorrichtung (48) eingerichtet ist, zumindest eine der ersten und zweiten elektrischen Maschinen (14, 16) in einen Generatormodus zu steuern.
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