DE102020122362A1 - Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist - Google Patents

Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist Download PDF

Info

Publication number
DE102020122362A1
DE102020122362A1 DE102020122362.5A DE102020122362A DE102020122362A1 DE 102020122362 A1 DE102020122362 A1 DE 102020122362A1 DE 102020122362 A DE102020122362 A DE 102020122362A DE 102020122362 A1 DE102020122362 A1 DE 102020122362A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
load
opened
shifting element
torque
ema
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020122362.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Sebastian Liebert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102020122362.5A priority Critical patent/DE102020122362A1/de
Priority to PCT/EP2021/071964 priority patent/WO2022043022A1/de
Priority to US18/013,036 priority patent/US11932234B2/en
Priority to CN202180040696.9A priority patent/CN115698549A/zh
Publication of DE102020122362A1 publication Critical patent/DE102020122362A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • 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
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/115—Stepped gearings with planetary gears
    • 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • 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
    • 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
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1025—Input torque
    • 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
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1022—Input torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/46—Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
    • F16H2059/462—Detecting synchronisation, i.e. speed difference is approaching zero
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor
    • F16H2063/508—Signals to an engine or motor for limiting transmission input torque, e.g. to prevent damage of transmission parts
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren, wobei mindestens ein Antriebsmotor eine Elektromaschine ist, mit einem Hochvoltspeicher und mit einem Automatikgetriebe, das mindestens eine feste Übersetzungsstufe und mindestens eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe zur Übersetzungsverstellung ausgehend von der mindestens einen festen Übersetzungsstufe aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst weiterhin eine elektronische Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass nach Vorliegen eines Gangwechselbefehles- das zu öffnende Schaltelement der auszulegenden festen Übersetzungsstufe drehmomentgesteuert durch mindestens zwei der Antriebsmotoren entlastet wird,- für das zu öffnende Schaltelement die Drehmomentlast berechnet und beobachtet wird,- die Drehmomentlast mit dem Ziel beobachtet wird, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement hervorzurufen,- für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements leistungsverzweigt ein erster Antriebsmotor und ein zweiter Antriebsmotor derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen die Übersetzung der zuvor eingelegten feste Übersetzungsstufe halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement zumindest nahezu lastfrei stellen, und- ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement hervorgerufen wird, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement entgegengesetzte Differenzdrehzahl am Schaltelement vorgegeben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren, wobei mindestens ein Antriebsmotor eine Elektromaschine ist, mit einem Hochvoltspeicher, mit einem Automatikgetriebe, das mindestens eine feste Übersetzungsstufe und mindestens eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe zur Übersetzungsverstellung ausgehend von der mindestens einen festen Übersetzungsstufe aufweist, und mit einer elektronischen Steuereinheit.
  • Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge sind bekannt. Ferner sind Automatikgetriebe für Hybridelektrofahrzeuge bekannt, die neben einem Verbrennungsmotor zusätzlich mindestens eine Elektromaschine für den Antrieb haben. Aktuelle Automatikgetriebe für Hybridelektrofahrzeuge (Hybridgetriebe) basieren in der Regel auf bestehenden Automatikgetrieben. Die Elektromaschine für die Elektrifizierung wird üblicherweise zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe positioniert (sogenannter P2-Hybrid). Diese Art von Hybridisierung bringt für das Getriebe an sich jedoch keine Vorteile.
  • Getriebe, die sich zum Hybridisieren eignen, sind beispielsweise lastschaltbare Automatikgetriebe, die die verschiedenen festen Übersetzungsstufen über reibschlüssige Schaltelemente bereitstellen. In diesen Getrieben wird während des Gangwechsels zumindest ein Schaltelement unter Schlupf betrieben. Die Reibarbeit während des Schlupfbetriebs wird dabei in Wärme umgewandelt, die von den reibschlüssigen Schaltelementen über einen ausreichenden Kühlölstrom abtransportiert werden muss. Des Weiteren erzeugen die reibschlüssigen Schaltelemente im offenen Zustand entsprechende Schleppverluste. Die Schaltelemente werden in der Regel hydraulisch angesteuert. Damit sie im geschlossenen Zustand Kraft übertragen können, müssen die Reiblamellen der Schaltelemente dauerhaft mit einem entsprechend hohen Hydraulikdruck aneinander gepresst werden. Die hierzu notwendige Hydraulikpumpe wird sowohl zur Kühlung also auch zur Betätigung der Schaltelemente eingesetzt. Für ihren Betrieb braucht sie jedoch eine gewisse Leistung, wodurch der Gesamtwirkungsgrad sinkt.
  • Gemäß dem Gegenstand der DE 10 2017 217 133 A1 ist ein Automatikgetriebe mit einem Verbrennungsmotor, mit mindestens zwei festen Übersetzungsstufen, mit drei Getriebewellen, mit einem Umlaufgetriebe, mit zwei Schaltelementen und mit einem Variator vorgesehen. Dabei ist eine erste Seite des Variators mit einer ersten Getriebewelle drehmomentübertragend koppelbar und eine zweite Seite des Variators über eine zweite Getriebewelle mit dem Umlaufgetriebe übersetzungsverstellend koppelbar. Das bedeutet, dass die zweite Seite des Variators sich zusammen mit dem Verbrennungsmotor und einem Abtrieb des Automatikgetriebes in einem 3-Wellen-Betrieb befindet, wodurch die zweite Seite des Variators über das Umlaufgetriebe eine übersetzungsverstellende Wirkung auf den Verbrennungsmotor hat. Der Variator ermöglicht hierbei eine kontinuierliche Übersetzungsverstellung. Somit können unabhängig von den festen Übersetzungsstufen weitere Übersetzungen eingestellt werden, insbesondere beliebige Zwischenzustände zwischen den festen Übersetzungsstufen. Vorzugsweise wird ist der Variator durch zwei Elektromaschinen gebildet. Hierbei werden eine der Elektromaschinen generatorisch und die andere Elektromaschine motorisch betrieben. Indem mechanische Energie vorübergehend in elektrische Energie gewandelt wird, lassen sich die Drehzahlen der beiden Elektromaschinen entkoppeln und damit eine Variatorfunktionalität mit den beiden Elektromaschinen bereitstellen. Das Umlaufgetriebe kann ein Planetengetriebe sein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hybrid-Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe eingangs genannter Art hinsichtlich seiner Übersetzungsverstellung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren, wobei mindestens ein Antriebsmotor eine Elektromaschine ist, mit einem Hochvoltspeicher und mit einem Automatikgetriebe, das mindestens eine feste Übersetzungsstufe (Festgang) und mindestens eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe (E-CVT) zur Übersetzungsverstellung ausgehend von der mindestens einen festen Übersetzungsstufe aufweist. Beispielsweise ist auch das Verlassen eines einzigen Festganges in die leistungsverzweigte Übersetzungsstufe (E-CVT) relevant.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, mit mindestens einer Elektromaschine, mit einem Automatikgetriebe, das mindestens zwei feste Übersetzungsstufen und einen Variator zur Übersetzungsverstellung zwischen den zwei festen Übersetzungsstufen aufweist, wobei der Variator beispielsweise zwei Elektromaschinen umfasst. Es kann auch eine Elektromaschine genügen. In diesem Fall besteht der Variator aus der Elektromaschine und einem Hochvoltspeicher.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst weiterhin eine elektronische Steuereinheit, die derart ausgestaltet ist, dass nach Vorliegen eines Gangwechselbefehles
    • - das zu öffnende Schaltelement der auszulegenden festen Übersetzungsstufe drehmomentgesteuert durch mindestens zwei der Antriebsmotoren entlastet wird,
    • - für das zu öffnende Schaltelement die Drehmomentlast berechnet und beobachtet wird,
    • - die Drehmomentlast mit dem Ziel beobachtet wird, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement hervorzurufen,
    • - für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements leistungsverzweigt ein erster Antriebsmotor (z. B. eine Elektromaschine) und ein zweiter Antriebsmotor (z. B. ein Verbrennungsmotor) derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen die Übersetzung der zuvor eingelegten feste Übersetzungsstufe (im Folgenden auch Festgang genannt) halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement zumindest nahezu lastfrei stellen, und
    • - ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement hervorgerufen wird, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement entgegengesetzte Differenzdrehzahl am Schaltelement vorgegeben wird.
  • Die Erfindung weist beispielsweise einen Variator auf, der durch zwei Elektromaschinen gebildet wird. Während der Übersetzungsänderung werden eine erste Elektromaschine generatorisch und eine zweite Elektromaschine motorisch betrieben. Jedoch kann die erste Elektromaschine vor einer Übersetzungsverstellung auch motorisch betrieben werden. Diese Eigenschaft liegt dem Kern dieser Erfindung zugrunde.
  • Vorzugsweise sind die Schaltelemente formschlüssige Schaltelemente (z. B. Klauen). Dies hat den Vorteil, dass die Schaltelemente mit geringer Kraft in geschlossener Position gehalten bzw. gesichert werden können. Somit kann der Energieverbrauch zum Aufrechterhalten der festen Übersetzungsstufen gesenkt und damit der Gesamtwirkungsgrad erhöht werden. Außerdem ergeben sich im geöffneten Zustand formschlüssiger Schaltelemente (nahezu) keine Schleppverluste.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Schaltelement zum Einlegen der ersten festen Übersetzungsstufe und das zweite Schaltelement zum Einlegen der zweiten festen Übersetzungsstufe vorgesehen.
  • Das bedeutet, jeder festen Übersetzungsstufe ist ein vorzugsweise separates Schaltelement zugeordnet, mittels dessen die Übersetzungsstufe einlegt und insbesondere geschlossen gehalten wird. Alternativ können auch mehrere Schaltelemente zum Einlegen einer festen Übersetzungsstufe und/oder einzelne Schaltelemente zum Einlegen mehrerer fester Übersetzungsstufen vorgesehen sein.
  • Auf diese Weise kann durch den Variator zwischen zwei festen Übersetzungsstufen durch kontinuierliche Übersetzungsverstellung geschaltet werden (E-CVT) und gleichzeitig die Zugkraft aufrechterhalten werden. Dabei fließt nur während des Schaltens zwischen den festen Übersetzungsstufen eine Leistung über den Variator, der gegenüber einer rein mechanischen Kraftübertragung üblicherweise einen schlechteren Wirkungsgrad aufweist. Insbesondere fließt bei eingelegter fester Übersetzungsstufe keine Leistung über den Variator. Indem die entsprechenden Schaltelemente die Kraftübertragung der festen Übersetzungsstufen bereitstellen, kann das Automatikgetriebe hierdurch einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schaltverfahren kann die erste Elektromaschine des Variators zumindest zeitweise mit der Getriebewelle drehmomentübertragend gekoppelt sein, um ein Drehmoment in das Getriebe einzuspeisen oder zu entziehen.
  • Ferner kann die zweite Elektromaschine des Variators zumindest zeitweise über die Welle mit dem Umlaufgetriebe übersetzungsverstellend gekoppelt sein. Das heißt, dass die zweite Seite des Variators über das Umlaufgetriebe eine übersetzungsverstellende Wirkung auf den Verbrennungsmotor hat, insbesondere indem sich die zweite Seite des Variators zusammen mit dem Verbrennungsmotor und einem Abtrieb des Automatikgetriebes in einem 3-Wellen-Betrieb befindet.
  • Grundsätzlich wird zur Erläuterung des konzeptionellen Getriebeaufbaus vollinhaltlich auf die DE 10 2017 217 133 A1 verwiesen.
  • Erfindungswesentlich gemäß der vorliegenden Anmeldung ist ein Funktionsmodul zur Drehzahlanpassung, das im Rahmen eines Gangwechsels während des Entlastens des auszulegenden Schaltelements zum Herstellen einer Lastfreiheit bis hin zum tatsächlichen Auslegen wirksam ist.
  • Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
    • DHT (Dedicated Hybrid Transmission) sind die derzeit häufigsten Hybridgetriebe, die nur in Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor und mit mindestens einer Elektromaschine zum Einsatz kommen. Die Elektromaschine (hier erste Elektromaschine des Variators) wird dabei zum Teil des Getriebes, wobei seine Anbindung auf verschiedenen Getriebewellen erfolgen kann.
  • Der Einsatz formschlüssiger Schaltelemente zur Gangbildung und Kraftübertragung in DHT-Antrieben bietet die Chance maximaler Effizienz bei der Kraftübertragung und minimalem Leistungsbedarfs aufgrund bedarfsorientierter Aktuierung. Gleichzeitig bergen formschlüssige Schaltelemente aber auch Herausforderungen in sich. In klassischen Handschaltgetrieben oder ähnlichen automatisierten Systemen wird vor der Betätigung der formschlüssigen Schaltelemente die Kraftübertragung vollständig unterbrochen. Diese Lastfreiheit erlaubt das Öffnen bzw. Auslegen von formschlüssigen Schaltelementen ohne Rückwirkung auf den Antrieb und mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand.
  • In DHT Getrieben, welche den Gangwechsel mittels Leistungsverzweigung (Powersplit) durchführen, muss die Lastfreiheit des zu öffnenden bzw. auszulegenden Schaltelementes durch eine entsprechende Aufteilung der Drehmomente zwischen der in Leistungsverzweigung (Powersplit) drehzahlveränderbaren Elektromaschine (erste Elektromaschine des Variators) und dem Verbrennungsmotor hergestellt werden. Dies ist in der Theorie möglich, in der Praxis entstehen aufgrund von Schleppmomenten im Getriebe und fehlerhaft ausgegebenen Drehmomenten der Elektromaschine und des Verbrennungsmotors Restdrehmomente, welche dafür sorgen, dass das zu öffnende Schaltelement sich unter Umständen nicht mit der vorhandenen Aktuierungskraft auslegen lässt.
  • Daher wird erfindungsgemäß durch ein Funktionsmodul zur Drehzahlanpassung eine Ansteuerung der Drehmomentsteller der Elektromaschine und des Verbrennungsmotors sowie des auszulegenden formschlüssigen Schaltelementes wie folgt vorgeschlagen:
    • Das Funktionsmodul zur Drehzahlanpassung in einer elektronischen Steuereinheit (z.B. Antriebs-Steuergerät) ist derart ausgestaltet, dass für das zu öffnende Schaltelement des (noch) eingelegten Ganges mittels Drehmomentbeobachter die Drehmomentlast berechnet wird. Um im Folgenden das gewünschte Schaltelement auslegen zu können, muss dessen Drehmomentlast einen Nulldurchgang bzw. Richtungswechsel vollziehen (Lastwechsel). Da die beobachtete Last nicht exakt der tatsächlichen Last des Schaltelementes entspricht, dient die beobachtete Last im Folgenden einer Funktion, welche das Ziel hat, einen Lastwechsel am Schaltelement hervorzurufen, ohne wahrnehmbare Schwingungen im Antrieb zu erzeugen.
  • Für das Herstellen der Lastfreiheit des auszulegenden Schaltelementes vom alten Gang, wechselt die Antriebssoftware bzgl. der drehmomentseitigen Ansteuerung in den Leistungsverzweigungs- (Powersplit-) Betrieb. Das bedeutet, dass die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen die Übersetzung des alten Ganges halten und bezüglich der Drehmomente das auszulegende Schaltelement nahezu lastfrei stellen.
  • Um aktiv einen Lastwechsel am auszulegenden Schaltelement hervorzurufen, wird vorzugsweise der I-Anteil der bereits aktiven Drehzahlregelung der Leistungsverzweigung (Powersplit) verwendet. Das geschieht in der Art und Weise, dass eine der Last am Schaltelement entgegengesetzte Differenzdrehzahl am Schaltelement gefordert wird. Die entsprechend geforderte Differenzdrehzahl bewirkt aufgrund des noch eingelegten Ganges, dass der I-Anteil des Drehzahlreglers die Last am Schaltelement derart verändert, dass es im Idealfall einen Lastwechsel durchläuft.
  • Da das Funktionsmodul ohne Drehmomentsensorik nicht in der Lage ist, den tatsächlichen Zeitpunkt des Lastwechsels am auszulegenden Schaltelement zu ermitteln, wird bereits vor Beginn der Laständerung am Schaltelement dessen Aktuierung angesteuert, um das Schaltelement auszulegen. Diese Ansteuerung muss je nach Schaltelementtyp bis zum erfolgreichen Auslegen des Schaltelementes aufrechterhalten werden.
  • Befindet sich das auszulegende Schaltelement bereits vor dem Auslösen des Gangwechsels in einem sehr lastarmen Zustand kann die beschriebene Logik zu einer Fehlansteuerung des Lastwechsels führen, also die tatsächliche Last am Schaltelement verstärken. Um dieses Problem zu beheben, wird beim Überschreiten eines Schwellwertes der beobachteten Drehmomentlast am auszulegenden Schaltelement das Vorzeichen der geforderten Differenzdrehzahl am auszulegenden Schaltelement für den Drehzahlregler (I-Anteil) gewechselt.
  • Beim Durchfahren des Lastwechsels wird das entsprechend aktuierte Schaltelement auslegen. Dies wird im Anschluss anhand der sich aufbauenden Differenzdrehzahl vom Funktionsmodul erkannt. Daraufhin wird die bis dahin geforderte Differenzdrehzahl wieder auf null gesetzt, so dass der Drehzahlregler des Powersplit-Ganges im Anschluss neue Drehzahlvorgaben korrekt umsetzen kann.
  • Der Vorteil dieser Logik liegt darin, dass der Drehzahlregler nicht die Einzelkomponenten Verbrennungsmotor und Elektromaschine direkt ansteuert und so unbeabsichtigte Änderungen im Antriebsdrehmoment erzeugt. Der Drehzahlregler liefert stattdessen einzuregelnde Drehzahländerungsraten (Drehzahlgradienten) für den Verbrennungsmotor und die Elektromaschine, welche im Anschluss in den Gleichungen zum Drallsatz des Drehmomentgleichungssystems für den Powersplit-Gang berücksichtigt werden.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Methode besteht darin, dass der Drehzahlregler bereits aktiv ist und auf eine geforderte Differenzdrehzahl am Schaltelement regelt, so dass nach dem Auslegen des Schaltelementes eine kontrollierte Änderung der Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Elektromaschine stattfindet. Eine nachgeschaltete Beaufschlagung von zusätzlichem Drehmoment auf den Verbrennungsmotor und die Elektromaschine würde zu ungewollten größeren Drehzahlabweichungen führen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung dargestellt. Es zeigt
    • 1 Zustand 1 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 2 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 1 des gesamten Schaltablaufs,
    • 3 Zustand 2 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 4 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 2 des gesamten Schaltablaufs,
    • 5 Zustand 3 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 6 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 3 des gesamten Schaltablaufs,
    • 7 Zustand 4 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 8 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 4 des gesamten Schaltablaufs,
    • 9 Zustand 5 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 10 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 5 des gesamten Schaltablaufs,
    • 11 Zustand 6 und 7 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 12 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände bei Zustand 6 und 7 des gesamten Schaltablaufs,
    • 13 den wesentlichen erfindungsgemäßen Zwischenschritt zwischen Zustand 2 und 3 des gesamten Schaltablaufs bei einem Gangwechsel mit dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe von einem ersten Festgang in einen zweiten Festgang,
    • 14 schematisch die wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. Getriebes und ihre Zustände im Zwischenschritt des gesamten Schaltablaufs.
  • 1 zeigt den Ausgangszustand, Zustand 1, bei eingelegtem ersten Gang (Festgang G1) vor einem Gangwechselbefehl. Es folgt durch ein entsprechendes Eingangssignal ein Gangwechselbefehl in einer elektronischen Steuereinheit SG.
  • 2 zeigt die wichtigsten Komponenten der Erfindung, die auch für die 4, 6, 8, 10, VM und 14 gelten:
    • In 2 ist schematisch ein Hybridfahrzeug gezeigt, das ein Automatikgetriebe, einen Verbrennungsmotor VM, eine erste Elektromaschine EMA, eine zweite Elektromaschine EMB, einen Hochvoltspeicher HVS und eine elektronische Steuereinheit SG aufweist.
  • Das Automatikgetriebe umfasst ein Umlaufgetriebe UG in Form eines leistungsverzweigenden Planetengetriebes, einen Variator, der die beiden Elektromaschinen EMA und EMB umfasst, sowie ein erstes Schaltelement K1, das zum Einlegen einer ersten festen Übersetzungsstufe G1 (im Folgenden auch Festgang G1 genannt) vorgesehen ist, und ein zweites Schaltelement B2, das zum Einlegen einer zweiten festen Übersetzungsstufe G2 vorgesehen ist.
  • Die Anzahl von zwei festen Übersetzungsstufen dient hier nur der besseren Anschaulichkeit; in der Praxis kann auch eine andere Anzahl von Übersetzungsstufen verwendet werden.
  • Ferner umfasst das Automatikgetriebe zwei Getriebewellen, nämlich eine Eingangswelle in Form einer Antriebswelle, mittels der das Automatikgetriebe mit dem Verbrennungsmotor VM drehmomentübertragend gekoppelt ist, und eine Ausgangswelle in Form einer Abtriebswelle, mittels der das Automatikgetriebe mit den Rädern R des Kraftfahrzeugs drehmomentübertragend gekoppelt ist.
  • Das Automatikgetriebe kann auch drei oder mehr feste Übersetzungsstufen aufweisen, dann hätte es auch eine entsprechende größere Anzahl an Schaltelementen, die zum Einlegen weiterer Übersetzungsstufen vorgesehen sind. Auch können einzelne Schaltelemente für mehrere Übersetzungsstufen und/oder eine Kombination mehrerer Schaltelemente für eine Übersetzungsstufe vorgesehen sein.
  • Das Planetengetriebe UG weist den Träger 1, das Hohlrad 2 und die Sonne 3 auf. Das Umlaufgetriebe UG ist sowohl mit der Eingangswelle als auch mit der Ausgangswelle drehmomentübertragend gekoppelt. Des Weiteren umfasst das Umlaufgetriebe UG eine Welle, über die es mittels des ersten Schaltelements K1, das hier eine Kupplung bildet, mit der Eingangswelle drehmomentübertragend koppelbar ist sowie mit dem zweiten Schaltelement B2, das hier eine Bremse bildet, drehmomentübertragend koppelbar ist. Die Welle hat dabei einen drehzahleinstellenden Effekt auf den Verbrennungsmotor VM. In einer alternativen Ausführungsform können die Schaltelemente K1, B2 für beliebige drehmomentübertragende Funktionen vorgesehen sein.
  • Die Schaltelemente K1, B2 sind jeweils als Klauenkupplung ausgebildet. Das heißt, sie sind formschlüssige Schaltelemente und erfordern lediglich einen geringe Haltekraft, um in geschlossener Stellung gehalten zu werden. In einer alternativen Ausführungsform können die Schaltelemente K1, B2 beliebige andere geeignete Schaltelemente sein, beispielsweise kraftschlüssige Schaltelemente.
  • Die Variatorfunktionalität zur Übersetzungsverstellung wird dadurch bereitgestellt, dass die erste Elektromaschine EMA generatorisch und die zweite Elektromaschine EMB motorisch betrieben werden. Hierdurch können mechanische Energie und elektrische Energie ineinander gewandelt und damit die Drehzahlen der beiden Elektromaschinen EMA, EMB voneinander entkoppelt werden.
  • Das Schalten des Automatikgetriebes von einer ersten Übersetzungsstufe (Festgang) G1 in eine zweite feste Übersetzungsstufe (Festgang) G2 erfolgt gemäß dem Schaltablauf, der anhand der 3, 5, 7, 9 11 und 13 dargestellt ist.
  • Gemäß den 1 und 2 ist die erste feste Übersetzung G1 eingelegt, das heißt, das erste Schaltelement K1 ist geschlossen und das zweite Schaltelement B2 ist geöffnet. Ferner ist der Variator entkoppelt; d.h. die Elektromaschinen übernehmen keine drehmomentübertragende Funktion. Alle Drehzahlen nG1 sind gleich. Die Elektromaschinen EMA, EMB können generatorisch bzw. motorisch betrieben werden, um den Hochvoltspeicher HVS zu laden oder Antriebsleistung aus dem HVS zu boosten.
  • Um in die zweite feste Übersetzung G2 zu schalten, wird nun gemäß 3 das Schaltelement K1 des aktuellen (alten) Festganges G1 entlastet.
  • Wie in 4 zu sehen ist, wird der Variator mit der Ausgangswelle drehmomentübertragend gekoppelt sowie über die Welle mit dem Umlaufgetriebe UG drehmomentübertragend gekoppelt. Mit anderen Worten wird die zweite Elektromaschine EMB mit dem Abtrieb bzw. mit dem Hohlrad 2 bzw. mit den Rädern R motorisch betrieben und vom Hochvoltspeicher HVS gespeist. Der Verbrennungsmotor VM kann abgeschaltet sein bzw. werden.
  • Mittels des Variators wird nun über die Ausgangswelle das erste Schaltelement K1 durch eine Drehmomentüberlagerung entlastet (K1 gestrichelt dargestellt).
  • An diesem Punkt setzt der Kern der Erfindung ein, der anhand der 13 und 14 nochmal erläutert wird.
  • Gemäß Zustand 3, der in 5 aktiviert dargestellt ist, wird anschließend das Schaltelement K1 ausgelegt, wie in 6 mit der offenen K1 gezeigt wird.
  • Es folgt gemäß 7 der Zustand 4, nämlich die vorzugsweise elektrische und kontinuierliche Übersetzungsverstellung in einer leistungsverzweigten Übersetzungsstufe (E-CVT). Dies wird in 8 anhand der Drehzahlverschiebung an der Sonne 3 dargestellt. Nach dem Öffnen des ersten Schaltelements K1 wird demnach durch eine kontinuierliche Übersetzungsverstellung des Variators bzw. der elektrischen Maschine EMA die Übersetzung der zweiten Übersetzungsstufe (Festgang) G2 eingestellt. Die Bremse B2 ist dabei noch geöffnet.
  • Das bedeutet, es stellt sich ein 3-Wellen-Betrieb ein, wodurch die Differenzdrehzahl an dem zweiten Schaltelement B2 abgebaut wird.
  • 9 zeigt den Zustand 5, in dem das Schaltelement B2 für den neuen Festgang G2 geschlossen wird.
  • Dabei ist in 10 zu sehen, dass das zweite Schaltelement B2 geschlossen wird, sobald die Differenzdrehzahl auf Null gesenkt wurde bzw. einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat. Hierdurch übernimmt das zweite Schaltelement B2 die Last vom Variator und der Variator kann entkoppelt werden (siehe 10, gestrichelte Elektromaschine EMB). Die Bremse B2 ist noch nicht belastet (gestrichelte B2).
  • In 11 ist Zustand 6 und unmittelbar damit verbunden Zustand 7 bzw. wieder 1 erreicht, in dem das neue Schaltelement B2 belastet werden kann (vollständig geschlossene B2 in 12). Mit 12 ist der Schaltablauf eines Gangwechsels beendet.
  • In 13 ist der erfindungsgemäße Zwischenzustand zwischen Zustand 2 und 3 durch ein Funktionsmodul DZA bzw. durch ein durch die Steuereinheit ausgeführtes Verfahren dargestellt, dessen Auswirkung auf das Komponentenverhalten in 14 gezeigt ist:
    • - Das zu öffnende Schaltelement K1 wird drehmomentgesteuert durch die beiden Elektromaschinen EMA und EMB entlastet (siehe auch Zustand 2).
    • - Für das zu öffnende Schaltelement K1 des eingelegten Festganges G1 wird die Drehmomentlast berechnet und beobachtet.
    • - Die Drehmomentlast wird mit dem Ziel beobachtet, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement K1 hervorzurufen.
    • - Für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements K1 werden leistungsverzweigt die erste Elektromaschine EMA und der Verbrennungsmotor VM derart angesteuert, dass sie bezüglich der Drehzahlen nG1 die Übersetzung des zuvor eingelegten Festganges G1 halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement K1 zumindest nahezu lastfrei stellen.
    • - Es wird ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement K1 hervorgerufen, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement K1 entgegengesetzte Differenzdrehzahl dn/-dn am Schaltelement K1 vorgegeben wird.
    • - Gleichzeitig wird der Aktuator des Schaltelementes K1 zum Öffnen aktiviert, um eine Vorspannung zu erzeugen, die bei dem dann sozusagen zufälligen Nulldurchgang aufgrund der oben genannten Drehzahlregelung, Drehzahlanpassung und Differenzdrehzahlvorgabe zum leichten Öffnen des Schaltelements K1 führt.
  • Zusammenfassung des gesamten Schaltablaufs mit dem erfindungsgemäßen Zwischenzustand ausgehend vom aktuellen Festgang:
    • - Entlasten des alten Schaltelements K1 durch die E-Maschinen (Zustand 2).
    • - Aktivierung des Funktionsmoduls zur Drehzahlanpassung DZA (Erzeugung eines Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement K1 und gleichzeitig Ansteuern des Aktuators zum Öffnen des Schaltelements K1)
    • - Öffnen des alten Schaltelements K1 (Zustand 3) (Wechsel in einen E-CVT-Modus).
    • - Drehzahlanpassung zur Übersetzungsverstellung (nG1 =>nG2) im Getriebe über den E-CVT-Modus (Zustand 4).
    • - Einlegen der neuen Schaltelements (B2) (Zustand 5).
    • - Belasten des neuen Schaltelements (B2) (Zustand 6)
    • - „Ablegen“ der E-Maschinen EMA und EMB (Zustand 7=Zustand 1) => neuer Festgang G2.
  • 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
    • DE 102017217133 A1 [0004, 0017]

Claims (7)

  1. Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren (VM, EMA, EMB), wobei mindestens ein Antriebsmotor eine Elektromaschine (EMA) ist, mit einem Hochvoltspeicher (HVS), mit einem Automatikgetriebe, das mindestens eine feste Übersetzungsstufe (G1) und mindestens eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe (E-CVT) zur Übersetzungsverstellung ausgehend von der mindestens einen festen Übersetzungsstufe (G1) aufweist, und mit einer elektronischen Steuereinheit (SG), die derart ausgestaltet ist, dass nach Vorliegen eines Gangwechselbefehles - das zu öffnende Schaltelement (K1) der auszulegenden festen Übersetzungsstufe (G1) drehmomentgesteuert durch mindestens zwei der Antriebsmotoren (VM, EMA; EMA, EMB) entlastet wird, - für das zu öffnende Schaltelement (K1) die Drehmomentlast berechnet und beobachtet wird, - die Drehmomentlast mit dem Ziel beobachtet wird, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement (K1) hervorzurufen, - für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements (K1) leistungsverzweigt ein erster Antriebsmotor (z. B. EMA) und ein zweiter Antriebsmotor (z. B. VM) derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen (nG1) die Übersetzung der zuvor eingelegten festen Übersetzungsstufe (G1) halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement (K1) zumindest nahezu lastfrei stellen, und - ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement (K1) hervorgerufen wird, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement (K1) entgegengesetzte Differenzdrehzahl (dn) am Schaltelement (K1) vorgegeben wird.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum aktiven Hervorrufen eines Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement (K1) der I-Anteil der bereits aktiven Drehzahlregelung der Leistungsverzweigung oder ein dem Verhalten des I-Anteil vergleichbares Funktionsmodul verwendet wird.
  3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bereits vor Beginn des Lastwechsels der Aktuator zum Öffnen des Schaltelements (K1) angesteuert wird.
  4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines definierten Schwellwertes der beobachteten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement (K1) das Vorzeichen der geforderten Differenzdrehzahl (dn) am zu öffnenden Schaltelement (K1) für den Drehzahlregler gewechselt wird.
  5. Automatikgetriebe für ein Kraftahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Umlaufgetriebe (UG), mit mindestens einem Schaltelement (K1 und/oder B2), mit mindestens einer Elektromaschine (EMA) als einen Antriebsmotor, die Teil eines Variators ist, und mit Aktuatoren, die von der elektronischen Steuereinheit (SG) ansteuerbar sind.
  6. Elektronische Steuereinheit (SG) für ein Kraftfahrzeug oder ein Automatikgetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Funktionsmodul (DZA) zur Ansteuerung der mindestens zwei Antriebsmotoren (VM, EMA, EMB) und der Schaltelemente (K1, B2) derart, dass - das zu öffnende Schaltelement (K1) der auszulegenden festen Übersetzungsstufe (G1) drehmomentgesteuert durch mindestens zwei der Antriebsmotoren (VM, EMA; EMA, EMB) entlastet wird, - für das zu öffnende Schaltelement (K1) die Drehmomentlast berechnet und beobachtet wird, - die Drehmomentlast mit dem Ziel beobachtet wird, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement (K1) hervorzurufen, - für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements (K1) leistungsverzweigt ein erster Antriebsmotor (z. B. EMA) und ein zweiter Antriebsmotor (z. B. VM) derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen (nG1) die Übersetzung der zuvor eingelegten festen Übersetzungsstufe (G1) halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement (K1) zumindest nahezu lastfrei stellen, und - ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement (K1) hervorgerufen wird, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement (K1) entgegengesetzte Differenzdrehzahl (dn) am Schaltelement (K1) vorgegeben wird.
  7. Verfahren zum Schalten eines Automatikgetriebes in einem Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mittels der elektronischen Steuereinheit nach Vorliegen eines Gangwechselbefehls folgende Schritte durchgeführt werden: - das zu öffnende Schaltelement (K1) der auszulegenden festen Übersetzungsstufe (G1) drehmomentgesteuert durch mindestens zwei der Antriebsmotoren (VM, EMA; EMA, EMB) entlastet wird, - für das zu öffnende Schaltelement (K1) die Drehmomentlast berechnet und beobachtet wird, - die Drehmomentlast mit dem Ziel beobachtet wird, einen Lastwechsel mit einem Nulldurchgang zum Herstellen einer Lastfreiheit am Schaltelement (K1) hervorzurufen, - für das Herstellen der Lastfreiheit des zu öffnenden Schaltelements (K1) leistungsverzweigt ein erster Antriebsmotor (z. B. EMA) und ein zweiter Antriebsmotor (z. B. VM) derart angesteuert werden, dass sie bezüglich der Drehzahlen (nG1) die Übersetzung der zuvor eingelegten festen Übersetzungsstufe (G1) halten und bezüglich der Drehmomente das zu öffnende Schaltelement (K1) zumindest nahezu lastfrei stellen, und - ein Lastwechsel am zu öffnenden Schaltelement (K1) hervorgerufen wird, indem eine der berechneten Drehmomentlast am zu öffnenden Schaltelement (K1) entgegengesetzte Differenzdrehzahl (dn) am Schaltelement (K1) vorgegeben wird.
DE102020122362.5A 2020-08-26 2020-08-26 Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist Pending DE102020122362A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020122362.5A DE102020122362A1 (de) 2020-08-26 2020-08-26 Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist
PCT/EP2021/071964 WO2022043022A1 (de) 2020-08-26 2021-08-06 Kraftfahrzeug mit mindestens zwei antriebsmotoren und mit einem automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte übersetzungsstufe aufweist
US18/013,036 US11932234B2 (en) 2020-08-26 2021-08-06 Motor vehicle having at least two drive motors and having an automatic gearbox that has one fixed and one power-split transmission ratio
CN202180040696.9A CN115698549A (zh) 2020-08-26 2021-08-06 包括至少两个驱动马达和具有固定的和功率分支的传动级的自动变速器的机动车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020122362.5A DE102020122362A1 (de) 2020-08-26 2020-08-26 Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020122362A1 true DE102020122362A1 (de) 2022-03-03

Family

ID=77447870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020122362.5A Pending DE102020122362A1 (de) 2020-08-26 2020-08-26 Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11932234B2 (de)
CN (1) CN115698549A (de)
DE (1) DE102020122362A1 (de)
WO (1) WO2022043022A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021110724A1 (de) 2021-04-27 2022-10-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020122845A1 (de) * 2020-09-01 2022-03-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017217133A1 (de) 2017-09-26 2019-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Schalten eines Automatikgetriebes
DE102018205710A1 (de) 2018-04-16 2019-10-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007044107A1 (de) 2007-09-15 2009-03-19 Volkswagen Ag Leistungsverzweigtes Getriebe
JP5061832B2 (ja) * 2007-10-09 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
DE112010005907T5 (de) * 2010-09-27 2013-07-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
JP6314953B2 (ja) * 2015-10-16 2018-04-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017217133A1 (de) 2017-09-26 2019-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Schalten eines Automatikgetriebes
DE102018205710A1 (de) 2018-04-16 2019-10-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021110724A1 (de) 2021-04-27 2022-10-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
CN115698549A (zh) 2023-02-03
US20230242093A1 (en) 2023-08-03
WO2022043022A1 (de) 2022-03-03
US11932234B2 (en) 2024-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1789276B1 (de) Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine in einem parallel-hybrid-antriebsstrang
EP2708400B1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybridantriebsstranges
DE102011089467A1 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102007038771A1 (de) Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors während einer Lastschaltung bei parallelen Hybridfahrzeugen
DE102009045485A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
DE102011089466A1 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben
WO2019063199A1 (de) Automatikgetriebe für ein kraftfahrzeug und verfahren zum schalten eines automatikgetriebes
WO2022043022A1 (de) Kraftfahrzeug mit mindestens zwei antriebsmotoren und mit einem automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte übersetzungsstufe aufweist
EP2718593B1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebsvorrichtung sowie vorrichtung zum betreiben der antriebsvorrichtung
DE102006020934B4 (de) Antriebsstrangvorrichtung eines Fahrzeuges
EP3075620B1 (de) Verfahren zur durchführung einer gangschaltung bei parallel-hybrid-fahrzeugen
DE102019201790A1 (de) Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
WO2022058122A1 (de) Kraftfahrzeug mit mindestens zwei antriebsmotoren und mit einem automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte übersetzungsstufe aufweist
DE102018204908A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102018204907A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102008040661B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102014213908A1 (de) Getriebesystem für einen Hybridantrieb und Verfahren zum Betreiben eines Getriebesystems
DE102020203803A1 (de) Hybridgetriebe mit elektrischer Zugkraftunterstützung
DE102020206020A1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybridantriebsstrangs
DE102020214533A1 (de) Hybridgetriebe mit elektrischer Zugkraftunterstützung
DE102017222717B4 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102019212816A1 (de) Verfahren zum Schalten eines Getriebes aus einer ersten Übersetzungsstufe in eine zweite Übersetzungsstufe unter Drehzahl, Antriebsstrang und allradgetriebenes Fahrzeug
DE102016209068B4 (de) Schaltbares Getriebe
DE102021110724A1 (de) Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe
DE102020122845A1 (de) Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebsmotoren und mit einem Automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte Übersetzungsstufe aufweist

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified