DE102020132364A1

DE102020132364A1 - System und verfahren zum ändern zu einem niedrigen gangbereich eines fahrzeugs mit vierradantrieb

Info

Publication number: DE102020132364A1
Application number: DE102020132364.6A
Authority: DE
Inventors: Weitian Chen; Matthew John Shelton; Pinzhi Liu; Jose Velazquez Alcantar; Zhengyu Dai; Hong Jiang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-06-10
Also published as: CN112937541A; US20210172513A1; US11499626B2

Abstract

Die Offenbarung stellt ein System und Verfahren zum Ändern zu einem niedrigen Gangbereich eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb bereit. Es sind Verfahren und ein System zum Ändern eines Kraftübertragungsgangbereichs von einem höheren Gangbereich zu einem niedrigeren Gangbereich beschrieben. Die Kraftübertragung kann zwei elektrische Maschinen und vier Kupplungen in einer Vierradantriebskonfiguration beinhalten. Die Verfahren und Systeme ermöglichen, dass eine Kraftübertragung von einem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich geändert wird, ohne dass ein Fahrzeug angehalten wird.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Schalten zu niedrigen Gangbereichen von Achsen eines Elektrofahrzeugs mit Vierradantrieb. Das Elektrofahrzeug kann elektrische Maschinen beinhalten, die einer Vorderachse und einer Hinterachse Leistung bereitstellen können.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Fahrzeug mit Vierradantrieb kann einen hohen Gangbereich und einen niedrigen Gangbereich beinhalten. Der hohe Gangbereich kann zum Betreiben des Fahrzeugs bei höheren Drehzahlen nützlich sein und der niedrige Gangbereich kann zum Betreiben des Fahrzeugs bei niedrigeren Drehzahlen nützlich sein. Der niedrige Gangbereich kann am besten für Geländebedingungen geeignet sein oder wenn das Fahrzeug auf einer Oberfläche fährt, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Ein Fahrzeugführer oder Fahrer möchte möglicherweise von Zeit zu Zeit zwischen dem hohen und dem niedrigen Gangbereich wechseln.
Kurzdarstellung
Die Erfinder der vorliegenden Schrift haben ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs entwickelt, das Folgendes umfasst: das Senken einer Ausgabe einer ersten elektrischen Maschine, die an eine erste Achse gekoppelt ist, und während des Senkens der Ausgabe einer zweiten elektrischen Maschine, die an eine zweite Achse gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, größere Zahnräder außer Eingriff zu bringen und kleinere Zahnräder der ersten und der zweiten Achse in Eingriff zu bringen.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkraftübertragung;
die 2 und 3 zeigen zwei verschiedene Kraftübertragungsbetriebsabläufe; und
4 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung oder eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb. Das Fahrzeug mit Vierradantrieb kann als ein Elektrofahrzeug konfiguriert sein oder alternativ kann das Fahrzeug als ein Hybridfahrzeug konfiguriert sein. Ein beispielhaftes Fahrzeug und eine beispielhafte Kraftübertragung oder ein beispielhafter Antriebsstrang sind in 1 gezeigt. Die 2 und 3 zeigen beispielhafte Kraftübertragungsbetriebsabläufe zum Schalten von Achsen einer elektrischen Maschine aus einem hohen Gangbereich in einen niedrigen Gangbereich. Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb und zum Schalten einer Kraftübertragung von einem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich ist in 4 gezeigt, Das Verfahren aus 4 ermöglicht, dass die Kraftübertragung aus dem höheren Gangbereich in den niedrigeren Gangbereich geschaltet wird, während sich das Fahrzeug bewegt und während der Fahrer des Fahrzeugs über ein Gaspedal oder eine andere Antriebsstrangeingabe ein positives Drehmoment anfordert.
Ein Elektrofahrzeug mit Vierradantrieb kann zwei Antriebsquellen beinhalten. Eine Antriebsquelle kann wahlweise einer Vorderachse Leistung zuführen und die andere Antriebsquelle kann wahlweise einer Hinterachse Leistung zuführen. Jede Achse kann ein Getriebe beinhalten und das Getriebe kann ein Zahnrad eines hohen Bereichs und ein Zahnrad eines niedrigen Bereichs beinhalten. Das Zahnrad des hohen Bereichs kann wahlweise in Eingriff gebracht werden, um das Fahrzeug bei höheren Drehzahlen zu betreiben, und das Zahnrad des niedrigen Bereichs kann wahlweise in Eingriff gebracht werden, um das Fahrzeug bei niedrigeren Drehzahlen zu betreiben. Zusätzlich kann das Zahnrad des niedrigeren Bereichs ausgewählt werden, wenn es möglicherweise wünschenswert ist, größere Mengen an Raddrehmoment zuzuführen. Zum Beispiel kann das Zahnrad des niedrigen Bereichs in Eingriff gebracht werden, wenn das Fahrzeug steilere Hügel hinauffährt oder wenn sich das Fahrzeug durch tieferen Schnee oder Schlamm bewegt.
Der Getriebe kann aus einem hohen Gangbereich durch das vollständige Anhalten des Fahrzeugs und das manuelle Auswählen des niedrigen Gangbereichs, wenn das Fahrzeug vollständig angehalten hat, in den niedrigen Gangbereich geschaltet werden. Menschliche Fahrer stellen jedoch möglicherweise fest, dass es unpraktisch ist, das Fahrzeug anzuhalten, um aus einem hohen Achsgetriebebereich in einen niedrigen Achsgetriebebereich zu schalten. Ferner stellen menschliche Fahrer möglicherweise fest, dass das Anhalten des Fahrzeugs und das Neustarten des Fahrzeugs in einem anderen Achsgetriebebereich eine zeitaufwendige Maßnahme ist, die sie möglicherweise nicht ausüben möchten, da dies möglicherweise einen gewissen zusätzlichen Aufwand erforderlich macht. Nichtsdestotrotz kann das Fahrzeug, wenn das Fahrzeug während einiger Bedingungen nicht im unteren Bereich in Eingriff gebracht wird, eine verringerte Traktion und eine verringerte Steigfähigkeit an den Tag legen.
Die Erfinder der vorliegenden Schrift haben die vorstehend genannten Probleme erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs entwickelt, das Folgendes umfasst: das Senken einer Ausgabe einer ersten elektrischen Maschine, die an eine erste Achse gekoppelt ist, und während des Senkens der Ausgabe einer zweiten elektrischen Maschine, die an eine zweite Achse gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, größere Zahnräder außer Eingriff zu bringen und kleinere Zahnräder der ersten und der zweiten Achse in Eingriff zu bringen.
Durch das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine, die an die erste Achse gekoppelt ist, und während des Senkens der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine, die an die zweite Achse gekoppelt ist, kann es möglich sein, eine Kraftübertragung von einem hohen Gangbereich zu einem niedrigeren Gangbereich zu ändern, ohne das Fahrzeug anzuhalten. Ferner kann die Kraftübertragung von dem hohen Gangbereich in den niedrigeren Gangbereich wechseln, wenn der Fahrer des Fahrzeugs ein Gaspedal betätigt. Das Schalten einer Vorderachse von einem höheren Gang der Vorderachse zu einem niedrigeren Gang der Vorderachse, während gleichzeitig die Hinterachse von einem höheren Gang der Hinterachse zu einem niedrigeren Gang der Vorderachse geschaltet wird, kann einen Zeitraum zum Schalten von Vorder- und Hinterachsen von hohen Gängen zu niedrigen Gängen verringern. Ferner kann es durch das Anpassen der Drehmomentausgabe von elektrischen Maschinen während des Durchführens des Schaltens möglich sein, Drehmomentstörungen in der Kraftübertragung zu verringern, die auf Getriebespiel innerhalb der Vorder- und Hinterachse zurückzuführen sein können.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere ermöglicht der Ansatz, dass eine Kraftübertragung aus einem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich geschaltet wird, ohne dass das Fahrzeug angehalten werden muss. Des Weiteren ermöglicht der Ansatz, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Schaltens aus dem höheren Gangbereich in den niedrigeren Gangbereich beibehalten wird. Durch diesen Ansatz wird außerdem der Kupplungsschlupf gesteuert, sodass die Möglichkeit einer Kupplungsabnutzung verringert werden kann. Der Ansatz kann auch eine Zeitspanne verringern, die benötigt wird, um Getriebe von Vorder- und Hinterachsen von einem hohen Gang in einen niedrigen Gang zu schalten.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100 für ein Fahrzeug 121. Ein vorderer Abschnitt des Fahrzeugs 121 ist bei 110 angegeben und ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs 121 ist bei 111 angegeben. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet zwei Antriebsquellen, die eine vordere elektrische Maschine 125 und eine hintere elektrische Maschine 126 beinhalten. Die elektrischen Maschinen 125 und 126 können abhängig von ihrem Betriebsmodus elektrische Leistung verbrauchen oder erzeugen. In der Beschreibung von 1 sind mechanische Verbindungen zwischen unterschiedlichen Komponenten als durchgezogene Linien veranschaulicht, während elektrische Verbindungen zwischen unterschiedlichen Komponenten als gestrichelte Linien veranschaulicht sind.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist eine Vorderachse 133 und eine Hinterachse 122 auf. In einigen Beispielen kann die Hinterachse zwei Halbwellen umfassen, zum Beispiel eine erste Halbwelle 122a und eine zweite Halbwelle 122b. Gleichermaßen kann die Vorderachse 133 eine erste Halbwelle 133a und eine zweite Halbwelle 133b umfassen. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist ferner Vorderräder 130 und Hinterräder 131 auf. In diesem Beispiel können die Vorderräder 130 wahlweise durch die elektrische Maschine 125 angetrieben werden. Die Hinterräder 131 können durch die elektrische Maschine 126 angetrieben werden.
Die Hinterachse 122 ist an die elektrische Maschine 126 gekoppelt. Eine Heckantriebseinheit 136 kann Leistung von der elektrischen Maschine 126 auf die Achse 122 übertragen, was zu einer Drehung der Antriebsräder 131 führt. Die Heckantriebseinheit 136 kann einen Satz kleiner Zahnräder 175 und ein großes Zahnrad 177 beinhalten, die über eine Ausgangswelle 126a der hinteren elektrischen Maschine 126 an die elektrische Maschine 126 gekoppelt sind. Das kleine Zahnrad 175 kann durch das vollständige Schließen einer Kupplung eines niedrigen Gangs 176 in Eingriff gebracht werden. Das große Zahnrad 177 kann durch das vollständige Schließen einer Kupplung eines hohen Gangs 178 in Eingriff gebracht werden. Die Kupplung eines hohen Gangs 178 und die Kupplung eines niedrigen Gangs 176 können über Anweisungen geöffnet und geschlossen werden, die von der Heckantriebseinheit 136 über ein CAN 299 empfangen werden. Alternativ können die Kupplung eines hohen Gangs 178 und die Kupplung eines niedrigen Gangs 176 über digitale Ausgaben oder Impulsbreiten geöffnet und geschlossen werden, die über das Steuersystem 14 bereitgestellt werden. In noch anderen Beispielen kann eine einzelne Kupplung geöffnet und geschlossen werden, um von dem größeren Zahnrad 177 zu dem kleineren Zahnrad 175 zu schalten. Die Frontantriebseinheit ist mit einer Synchronisiervorrichtung für ein kleines Zahnrad 187 und einer Synchronisiervorrichtung für ein großes Zahnrad 186 gezeigt. Die Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads 187 kann das kleine Zahnrad 175 an der Welle 187a verriegeln. Die Synchronisiervorrichtung des großen Zahnrads 186 kann das große Zahnrad 177 an der Welle 186a verriegeln. Die Synchronisiervorrichtungen gleichen die Drehzahl des kleineren oder großen Zahnrads mit der Drehzahl einer Welle aus, die an die vordere elektrische Maschine 125 gekoppelt ist, wenn ein großes Zahnrad oder ein kleines Zahnrad in Eingriff gebracht wird. Die Schaltgabeln 185 passen eine Stellung der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads 187 und der Synchronisiervorrichtung des großen Zahnrads 186 während des Gangschaltens an. Die Heckantriebseinheit 136 kann ein Differential 128 beinhalten, sodass Drehmoment an der Achse 122a und an der Achse 122b bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann eine elektrisch gesteuerte Differentialkupplung (nicht gezeigt) in der Heckantriebseinheit 136 beinhaltet sein.
Die Vorderachse 133 ist an die elektrische Maschine 125 gekoppelt. Die Frontantriebseinheit 137 kann Leistung von der elektrischen Maschine 125 auf die Achse 133 übertragen, was zu einer Drehung der Antriebsräder 130 führt. Die Frontantriebseinheit 137 kann einen Satz kleiner Zahnräder 170 und ein großes Zahnrad 173 beinhalten, die über eine Ausgangswelle 125a der vorderen elektrischen Maschine 125 an die elektrische Maschine 125 gekoppelt sind. Das kleine Zahnrad 170 kann durch das vollständige Schließen einer Kupplung eines niedrigen Gangs 171 in Eingriff gebracht werden. Das große Zahnrad 173 kann durch das vollständige Schließen einer Kupplung eines hohen Gangs 174 in Eingriff gebracht werden. Die Kupplung eines hohen Gangs 174 und die Kupplung eines niedrigen Gangs 171 können über Anweisungen geöffnet und geschlossen werden, die von der Frontantriebseinheit 137 über eine CAN 299 empfangen werden. Alternativ können die Kupplung eines hohen Gangs 174 und die Kupplung eines niedrigen Gangs 171 über digitale Ausgaben oder Impulsbreiten geöffnet und geschlossen werden, die über das Steuersystem 14 bereitgestellt werden. In noch anderen Beispielen kann eine einzelne Kupplung geöffnet und geschlossen werden, um von dem größeren Zahnrad 173 zu dem kleineren Zahnrad 170 zu schalten. Die Frontantriebseinheit ist mit einer Synchronisiervorrichtung für ein kleines Zahnrad 183 und einer Synchronisiervorrichtung für ein großes Zahnrad 182 gezeigt. Die Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads 183 kann das kleine Zahnrad 170 an der Welle 183a verriegeln. Die Synchronisiervorrichtung des großen Zahnrads 182 kann das große Zahnrad 173 an der Welle 182a verriegeln. Die Synchronisiervorrichtungen gleichen die Drehzahl des kleineren oder großen Zahnrads mit der Drehzahl einer Welle aus, die an die vordere elektrische Maschine 125 gekoppelt ist, wenn ein großes Zahnrad oder ein kleines Zahnrad in Eingriff gebracht wird. Die Schaltgabeln 181 passen eine Stellung der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads 183 und der Synchronisiervorrichtung des großen Zahnrads 182 während des Gangschaltens an. Die Frontantriebseinheit 137 kann ein Differential 127 beinhalten, sodass Drehmoment an der Achse 133a und an der Achse 133b bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann eine elektrisch gesteuerte Differentialkupplung (nicht gezeigt) in der Heckantriebseinheit 137 eingeschlossen sein.
Die elektrischen Maschinen 125 und 126 können elektrische Leistung aus der fahrzeuginternen Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie aufnehmen. Ferner können die elektrischen Maschinen 125 und 126 eine Generatorfunktion bereitstellen, um die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch die elektrische Maschine 125 und/oder die elektrische Maschine 126 in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie gespeichert werden kann. Eine erste Wechselrichtersystemsteuerung (first inverter system controller - ISC1) 134 kann durch die hintere elektrische Maschine 126 erzeugten Wechselstrom zum Speichern in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt. Eine zweite Wechselrichtersystemsteuerung (second inverter system controller - ISC2) 147 kann durch die vordere elektrische Maschine 125 erzeugten Wechselstrom zur Speicherung in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt. Die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie kann eine Batterie, ein Kondensator, ein Induktor oder eine andere Speichervorrichtung für elektrische Energie sein.
In einigen Beispielen kann die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern zugeführt werden kann, die sich fahrzeugintern des Fahrzeugs befinden (außer dem Elektromotor), was die Innenraumheizung und die Klimaanlage, das Anlassen des Motors, die Scheinwerfer, Innenraumaudio- und -videosysteme usw. beinhaltet.
Ein Steuersystem 14 kann mit einer oder mehreren von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. kommunizieren. Das Steuersystem 14 kann sensorische Rückmeldungsinformationen von einer oder mehreren von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. empfangen. Ferner kann das Steuersystem 14 als Reaktion auf diese sensorische Rückmeldung Steuersignale an eine oder mehrere von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. senden. Das Steuersystem 14 kann eine Angabe bezüglich einer durch einen Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem menschlichen Bediener 102 oder einer autonomen Steuerung empfangen. Das Steuersystem 14 kann zum Beispiel sensorische Rückmeldung von einem Pedalstellungssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Gaspedal beziehen. Gleichermaßen kann das Steuersystem 14 über einen menschlichen Bediener 102 oder eine autonome Steuerung eine Angabe einer durch den Bediener angeforderten Fahrzeugbremsung empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 14 sensorische Rückmeldung von einem Pedalstellungssensor 157 empfangen, der mit einem Bremspedal 156 kommuniziert.
Die Energiespeichervorrichtung 132 kann zeitweise elektrische Energie von einer Leistungsquelle wie etwa einem ortsfesten Stromnetz (nicht gezeigt) empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist). Als ein nichteinschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 132 elektrische Energie über das Stromnetz (nicht gezeigt) zugeführt werden kann.
Die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie beinhaltet eine Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie und ein Leistungsverteilungsmodul 138. Die Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann Ladungsausgleich zwischen Energiespeicherelementen (z. B. Batteriezellen) und Kommunikation mit anderen Fahrzeugsteuerungen (z. B. der Steuerung 12) bereitstellen. Das Leistungsverteilungsmodul 138 steuert den Leistungsfluss in die und aus der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie.
Ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren (wheel speed sensors - WSS) 195 können an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugantriebssystems 100 gekoppelt sein. Die Raddrehzahlsensoren können die Drehzahl jedes Rads erfassen. Ein derartiges Beispiel für einen WSS kann einen dauermagnetartigen Sensor beinhalten.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner eine Elektromotorelektronikkühlmittelpumpe (motor electronics coolant pump - MECP) 146 beinhalten. Die MECP 146 kann verwendet werden, um ein Kühlmittel zu zirkulieren, um mindestens eine durch die elektrische Maschine 120 des Fahrzeugantriebssystem 100 und das Elektroniksystem erzeugte Wärme abzuleiten. Die MECP kann elektrische Leistung zum Beispiel aus der fahrzeuginternen Energiespeichervorrichtung 132 aufnehmen.
Die Steuerung 12 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. In einigen Beispielen kann die Steuerung 12 eine einzige Steuerung des Fahrzeugs sein. Das Steuersystem 14 ist Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die in dieser Schrift unterschiedliche Beispiele beschrieben werden) empfangend und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (für die in dieser Schrift unterschiedliche Beispiele beschrieben werden) sendend gezeigt. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 (einen) Reifendrucksensor(en) (nicht gezeigt), (einen) Raddrehzahlsensor(en) 195 usw. beinhalten. In einigen Beispielen können der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, dem Raddrehzahlsensor 195 usw. zugeordnete Sensoren Informationen bezüglich verschiedener Betriebszustände der elektrischen Maschinen an die Steuerung 12 kommunizieren. Die Steuerung 12 beinhaltet einen nichtflüchtigen (z. B. Festwertspeicher) 165, einen Direktzugriffsspeicher 166, digitale Eingänge/Ausgänge 168 und einen Mikrocontroller 167.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann außerdem ein fahrzeuginternes Navigationssystem 17 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) an einem Armaturenbrett 19 beinhalten, mit dem ein Bediener des Fahrzeugs interagieren kann. Das Navigationssystem 17 kann einen oder mehrere Standortsensoren zum Unterstützen beim Schätzen eines Standorts (z. B. von geografischen Koordinaten) des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann das fahrzeuginterne Navigationssystem 17 Signale von GPS-Satelliten (nicht gezeigt) empfangen und anhand des Signals den geografischen Standort des Fahrzeugs identifizieren. In einigen Beispielen können die geografischen Standortkoordinaten an die Steuerung 12 kommuniziert werden.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner ein Anzeigesystem 18 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, dem Fahrzeugführer Informationen anzuzeigen. Das Anzeigesystem 18 kann als ein nichteinschränkendes Beispiel eine Anzeige mit einem Touchscreen oder einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) umfassen, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, grafische Informationen anzusehen sowie Anweisungen einzugeben. In einigen Beispielen kann das Anzeigesystem 18 über die Steuerung (z. B. 12) drahtlos mit dem Internet (nicht gezeigt) verbunden sein. Somit kann der Fahrzeugführer in einigen Beispielen über das Anzeigesystem 18 mit einer Internetseite oder einer Softwareanwendung (App) kommunizieren.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner eine Bedienerschnittstelle 15 beinhalten, über die der Fahrzeugführer den Betriebszustand des Fahrzeugs anpassen kann. Insbesondere kann die Bedienerschnittstelle 15 dazu konfiguriert sein, um den Betrieb der Fahrzeugkraftübertragung (z. B. der elektrischen Maschine 125 und der elektrischen Maschine 126) auf Grundlage einer Bedienereingabe einzuleiten und/oder zu beenden. Unterschiedliche Beispiele für die Bedienerzündschnittstelle 15 können Schnittstellen beinhalten, für die eine physische Einrichtung erforderlich ist, wie etwa ein aktiver Schlüssel, der in die Bedienerzündschnittstelle 15 eingeführt werden kann, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 zu starten und das Fahrzeug einzuschalten, oder entfernt werden kann, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 abzuschalten und das Fahrzeug auszuschalten. Andere Beispiele können einen passiven Schlüssel beinhalten, der kommunikativ an die Bedienerschnittstelle 15 gekoppelt ist. Der passive Schlüssel kann als ein elektronischer Schlüsselanhänger oder Smartkey konfiguriert sein, der nicht in die Schnittstelle 15 eingeführt oder aus dieser entfernt werden muss, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 des Fahrzeugs zu betreiben. Stattdessen muss sich der passive Schlüssel möglicherweise im Inneren oder nahe dem Fahrzeug befinden (z. B. innerhalb einer Schwellenentfernung von dem Fahrzeug). Noch andere Beispiele verwenden möglicherweise zusätzlich oder optional einen Start-/Stopp-Knopf, der manuell durch den Bediener gedrückt wird, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 zu starten oder abzuschalten und das Fahrzeug ein- oder auszuschalten. In anderen Beispielen kann ein Fernstart der elektrischen Maschine durch eine entfernte Rechenvorrichtung (nicht gezeigt) initiiert werden, zum Beispiel ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit der Fahrzeugsteuerung 12 kommuniziert, um den Motor zu starten. Ein menschlicher Fahrer kann auch eine Gangschaltung über die Bedienerschnittstelle anfordern.
Das System aus 1 stellt ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: eine erste elektrische Maschine, die an eine Vorderachse gekoppelt ist; eine zweite elektrische Maschine, die an eine Hinterachse gekoppelt ist; eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, als Reaktion auf eine Anforderung, eine Kraftübertragung aus einem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich zu ändern, zu beginnen eine Ausgabe der ersten elektrischen Maschine innerhalb eines Schwellenwertzeitraums des Beginnens zu senken, eine Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine zu senken. Das System beinhaltet, dass die Schwellenzeitdauer weniger als zwei Sekunden beträgt. Das System beinhaltet, dass die Schwellenzeitdauer weniger als 0,5 Sekunden beträgt. Das System umfasst ferner das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine auf ein positives Drehmoment ungleich null und das Senken der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auf das positive Drehmoment ungleich null. Das System umfasst ferner ein erstes Getriebe, das an die Vorderachse gekoppelt ist, und ein zweites Getriebe, das an die Hinterachse gekoppelt ist.
In einigen Beispielen umfasst das System ferner zusätzliche Anweisungen, um das erste Getriebe in den Leerlauf und das zweite Getriebe in den Leerlauf zu schalten, während die Ausgabe der ersten elektrischen Maschine und die Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine gesenkt werden. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads des ersten Getriebes als Reaktion darauf, dass eine Schlupfdrehzahl einer ersten Kupplung unter einem Schwellenwert liegt, in Eingriff zu bringen und eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads des zweiten Getriebes als Reaktion darauf in Eingriff zu bringen, dass die Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplung unter dem Schwellenwert liegt. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Schließen der ersten Kupplung als Reaktion darauf, dass das kleine Zahnrad des ersten Getriebes an einer Welle des ersten Getriebes verriegelt ist, und zusätzliche Anweisungen zum Schließen der zweiten Kupplung als Reaktion darauf, dass das kleine Zahnrad des zweiten Getriebes an einer Welle des zweiten Getriebes verriegelt ist.
Unter Bezugnahme auf 2 ist nun ein prophetischer Fahrzeugbetriebsablauf verringerter Komplexität gemäß dem Verfahren aus 4 gezeigt. Der in 2 gezeigte Fahrzeugbetriebsablauf kann über das Verfahren aus 4 zusammen mit dem in 1 gezeigten System bereitgestellt werden. Die in 2 gezeigten Verläufe erfolgen zur selben Zeit und sind zeitlich ausgerichtet. Die senkrechten Linien bei t0-t4 stellen relevante Zeitpunkte während des Ablaufs dar. Der Ablauf aus 2 erfolgt, wenn ein Gaspedal von einem Fahrer derartig betätigt wird, dass die Raddrehmomentanforderung ungleich null ist, und während sich das Fahrzeug auf einer Straße bewegt.
In diesem Beispiel werden die Vorderachse und die Hinterachse angewiesen, gleichzeitig von einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang schalten. Die elektrische Maschine der Vorderachse und die elektrische Maschine der Hinterachse werden angewiesen, das Drehmoment während dem gesamten Gangschaltablauf gleichzeitig und in gleichen Mengen anzupassen. Die in 2 gezeigten Kurven sind für die Vorderachse und die Hinterachse identisch.
Der erste Verlauf von oben in 2 ist ein Verlauf der Drehzahl im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Drehzahl dar und die Drehzahl nimmt in der Richtung des senkrechten Achspfeils zu. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 202 stellt Drehzahlen der kleinen Zahnräder der Vorder- und Hinterachse dar. Die Kurve 206 stellt Drehzahlen der großen Zahnräder der Vorder- und Hinterachse dar. Die Kurve 204 stellt die Drehzahl der elektrischen Maschine der Vorder- und Hinterachse dar.
Der zweite Verlauf von oben aus 2 ist ein Verlauf des Drehmoments im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt das Drehmoment dar, und der Betrag des Drehmoments nimmt in der Richtung des senkrechten Achspfeils zu. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 208 stellt das maximale positive Drehmoment für die vordere und die hintere elektrische Maschine dar. Die Kurve 210 stellt das Drehmoment der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse dar. Mit anderen Worten stellt die einzelne Kurve 210 die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Vorderachse dar. Die Kurve 210 stellt außerdem die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Hinterachse dar. Die Kurve 212 stellt das minimale Drehmoment der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse dar.
Der dritte Verlauf von oben in 2 ist ein Verlauf der Synchronisiervorrichtungsdrehzahl im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Synchronisiervorrichtungsdrehzahl für eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads dar. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahl erhöht sich in Richtung des senkrechten Achspfeils. Die Kurve 214 stellt eine Drehzahl einer ersten Seite (z. B. der Seite, die dem kleinen Zahnrad am nächsten ist) der Synchronisiervorrichtungen des kleinen Zahnrads für die Vorderachse und die Hinterachse dar. Die Kurve 216 stellt eine Drehzahl einer gegenüberliegenden Seite der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads für die Vorder- und Hinterachse dar.
Der vierte Verlauf von oben aus 2 ist ein Verlauf des Raddrehmoments im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt das Raddrehmoment dar und das Raddrehmoment erhöht sich in Richtung des senkrechten Achspfeils. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 220 stellt das Gesamtraddrehmoment dar (z. B. Raddrehmoment der Vorderachse und Raddrehmoment der Hinterachse kombiniert). Die Kurve 222 stellt einzelne Raddrehmomente für die Vorderachse und die Hinterachse dar.
Zu einem Zeitpunkt t0 sind das Drehmoment der vorderen elektrischen Maschine und das Drehmoment der hinteren elektrischen Maschine, wie durch Kurve 210 angegeben, ungleich null und sie basieren auf einer Gaspedalstellung ungleich null oder einer betätigten Gaspedalstellung (nicht gezeigt). Das Gesamtraddrehmoment liegt auf einem mittleren Niveau und großen Zahnräder der Vorderachse und der hinteren Achse sind in Eingriff gebracht. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahlen für die Synchronisiervorrichtungen des kleinen Zahnrads sind getrennt und nicht gleich.
Zu einem Zeitpunkt t1 erfolgt eine Anforderung, die Kraftübertragung von dem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich (nicht gezeigt) zu ändern. Eine Gangschaltung von einem großen Zahnrad zu einem kleinen Zahnrad bei der Vorderachse wird gleichzeitig mit einer Gangschaltung von einem großen Zahnrad zu einem kleinen Zahnrad bei der Hinterachse gestartet. Die Vorder- und Hinterachskupplung werden geöffnet (nicht gezeigt) und das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorder- und der Hinterachse wird zu Beginn der Schaltung verringert (Verlauf 210). Das Gesamtraddrehmoment (Verlauf 220) beginnt zusammen mit dem einzelnen Raddrehmoment der Vorder- und Hinterachse (Verlauf 222) zu sinken. Die Drehzahlen beider Seiten der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads beginnen abzunehmen, wenn das Drehmoment der elektrischen Maschine beginnt abzunehmen.
Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 wird die Drehmomentausgabe durch die elektrische Maschine der Vorderachse auf null verringert, ebenso wie die Drehmomentausgabe von der elektrischen Maschine der Hinterachse (die Kurve 210 gibt das Drehmoment jeder elektrischen Maschine der Vorder- und Hinterachse an). Die Drehzahl des kleinen Zahnrads nimmt ebenso ab wie die Drehzahl des großen Zahnrads. Das Gesamtraddrehmoment nimmt ab und pendelt sich dann ein. Gleichermaßen nimmt das Raddrehmoment der Vorderachse und der Hinterachse ab und pendelt sich dann bei null ein. Es gibt jedoch eine Drehmomentschwingungsstörung im Gesamtraddrehmoment und in den einzelnen Raddrehmomenten, wie bei 250 angegeben. Diese Drehmomentstörungen können auf Getriebespiel in den Vorder- und Hinterachsgetrieben zurückzuführen sein. Der Ablauf aus 3 zeigt, wie dies vermieden werden kann.
Zum Zeitpunkt t2 werden das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse und das Drehmoment der elektrischen Maschine der Hinterachse erhöht, während die Kupplungen offen bleiben. Das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse und der Hinterachse werden erhöht, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschinen auf die Drehzahl der kleineren Zahnräder erhöht wird. Eine Drehzahl einer Seite der Synchronisiervorrichtung, die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, beginnt sich zu erhöhen, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine erhöht wird. Eine Drehzahl der Seite der Synchronisiervorrichtung, die an das kleine Zahnrad gekoppelt ist, setzt ihre vorherige Bewegungsbahn fort. Das Gesamtraddrehmoment und die Raddrehmomente der einzelnen Achsen bleiben null, da die Kupplungen des kleinen Zahnrads der Vorder- und Hinterachse offen bleiben.
Zum Zeitpunkt t3 liegen die Drehzahl der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Hinterachse innerhalb einer Schwellendrehzahl der Drehzahl der kleinen Zahnräder der Vorderachse und der Hinterachse. Deshalb sind die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Hinterachse verringert. Die Synchronisiervorrichtung beginnt, die Drehzahl der elektrischen Maschine und des kleinen Zahnrads auf eine gleiche Drehzahl zu bringen. Das Gesamtraddrehmoment und die einzelnen Raddrehmomente der Vorder- und Hinterachse bleiben null, da die Kupplungen noch immer offen sind. Die Kupplungen des vorderen Getriebes und des hinteren Getriebes werden zwischen Zeitpunkt t3 und Zeitpunkt t4 vollständig geschlossen angewiesen.
Zum Zeitpunkt t4 sind die vorderen und hinteren Getriebekupplungen vollständig geschlossen und die vorderen und hinteren elektrischen Maschinen werden angewiesen, die Drehmomentausgabe zu erhöhen, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erfüllen. Das Gesamtraddrehmoment schwingt kurz nach Zeitpunkt t4, wenn die Steigerungsrate des Vorderraddrehmoments und des Hinterraddrehmoments auf eine höhere Rate angepasst wird. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahlen sind gleich, da das kleine Zahnrad in Eingriff gebracht ist.
Somit können Vorder- und Hinterachse gleichzeitig von einem hohen Gang in einen niedrigen Gang geschaltet werden, während sich ein Fahrzeug bewegt und das Fahrerbedarfsdrehmoment nicht null ist. Die Schaltung kann eine Kraftübertragungsdrehmomentstörung beinhalten, die aufgrund von Getriebespiel (z. B. das Öffnen und Schließen des Raums zwischen Zahnrädern) bei einigen Bedingungen auftreten kann. Ferner kann die Schaltung eine Drehmomentstörung beinhalten, wenn die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine erhöht wird. Dennoch kann das Herunterschalten schnell durchgeführt werden, sodass das Schalten zeitnah durchgeführt wird. Ferner kann das schnelle Schalten Kraftübertragungswirkungsgradverluste verringern.
Unter Bezugnahme auf 3 ist nun ein prophetischer Fahrzeugbetriebsablauf erhöhter Komplexität gemäß dem Verfahren aus 4 gezeigt. Der in 3 gezeigte Fahrzeugbetriebsablauf kann über das Verfahren aus 4 zusammen mit dem in 1 gezeigten System bereitgestellt werden. Die in 3 gezeigten Verläufe erfolgen zur selben Zeit und sind zeitlich ausgerichtet. Die senkrechten Linien bei t10-t14 stellen relevante Zeitpunkte während des Ablaufs dar. Der Ablauf aus 3 erfolgt, wenn ein Gaspedal von einem Fahrer derartig betätigt wird, dass die Raddrehmomentanforderung ungleich null ist, und während sich das Fahrzeug auf einer Straße bewegt.
In diesem Beispiel werden die Vorderachse und die Hinterachse angewiesen, gleichzeitig von einem höheren Gang in einen niedrigeren Gang schalten. Die elektrische Maschine der Vorderachse und die elektrische Maschine der Hinterachse werden angewiesen, das Drehmoment während dem gesamten Gangschaltablauf gleichzeitig und in gleichen Mengen anzupassen. Die in 3 gezeigten Kurven sind für die Vorderachse und die Hinterachse identisch.
Der erste Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Drehzahl im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Drehzahl dar und die Drehzahl nimmt in der Richtung des senkrechten Achspfeils zu. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 302 stellt Drehzahlen der kleinen Zahnräder der Vorder- und Hinterachse dar. Die Kurve 306 stellt Drehzahlen der großen Zahnräder der Vorder- und Hinterachse dar. Die Kurve 304 stellt die Drehzahl der elektrischen Maschine der Vorder- und Hinterachse dar.
Der zweite Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Drehmoments im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt das Drehmoment dar, und der Betrag des Drehmoments nimmt in der Richtung des senkrechten Achspfeils zu. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 308 stellt das maximale positive Drehmoment für die vordere und die hintere elektrische Maschine dar. Die Kurve 310 stellt das Drehmoment der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse dar. Mit anderen Worten stellt die einzelne Kurve 310 die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Vorderachse dar. Die Kurve 310 stellt außerdem die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Hinterachse dar. Die Kurve 312 stellt das minimale Drehmoment der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse dar.
Der dritte Verlauf von oben in 3 ist ein Verlauf der Synchronisiervorrichtungsdrehzahl im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Synchronisiervorrichtungsdrehzahl für eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads dar. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahl erhöht sich in Richtung des senkrechten Achspfeils. Die Kurve 314 stellt eine Drehzahl einer ersten Seite (z. B. der Seite, die dem kleinen Zahnrad am nächsten ist) der Synchronisiervorrichtungen des kleinen Zahnrads für die Vorderachse und die Hinterachse dar. Die Kurve 316 stellt eine Drehzahl einer gegenüberliegenden Seite der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads für die Vorder- und Hinterachse dar.
Der vierte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Raddrehmoments im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt das Raddrehmoment dar und das Raddrehmoment erhöht sich in Richtung des senkrechten Achspfeils. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 320 stellt das Gesamtraddrehmoment dar (z. B. Raddrehmoment der Vorderachse und Raddrehmoment der Hinterachse kombiniert). Die Kurve 322 stellt einzelne Raddrehmomente für die Vorderachse und die Hinterachse dar. Mit anderen Worten stellt die einzelne Kurve 322 das Raddrehmoment der Vorderachse dar. Die Kurve 322 stellt außerdem das Raddrehmoment der Hinterachse dar.
Zu einem Zeitpunkt t10 sind das Drehmoment der vorderen elektrischen Maschine und das Drehmoment der hinteren elektrischen Maschine, wie durch Kurve 310 angegeben, ungleich null und sie basieren auf einer Gaspedalstellung ungleich null oder einer betätigten Gaspedalstellung (nicht gezeigt). Das Gesamtraddrehmoment liegt auf einem mittleren Niveau und großen Zahnräder der Vorderachse und der hinteren Achse sind in Eingriff gebracht. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahlen für die Synchronisiervorrichtungen des kleinen Zahnrads sind getrennt und nicht gleich.
Zu einem Zeitpunkt t11 erfolgt eine Anforderung, die Kraftübertragung von dem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich (nicht gezeigt) zu ändern. Eine Gangschaltung von einem großen Zahnrad zu einem kleinen Zahnrad bei der Vorderachse wird gleichzeitig mit einer Gangschaltung von einem großen Zahnrad zu einem kleinen Zahnrad bei der Hinterachse gestartet. Die Vorder- und Hinterachskupplung werden geöffnet (nicht gezeigt) und das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorder- und der Hinterachse wird zu Beginn der Schaltung verringert (Verlauf 310). Jedoch sind die Rate der Drehmomentverringerung der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Rate der Drehmomentverringerung der elektrischen Maschine der Hinterachse geringer als die in 2 zum Zeitpunkt t1 gezeigten. Das Gesamtraddrehmoment (Verlauf 320) beginnt zusammen mit dem einzelnen Raddrehmoment der Vorder- und Hinterachse (Verlauf 322) zu sinken. Die Drehzahlen beider Seiten der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads beginnen abzunehmen, wenn das Drehmoment der elektrischen Maschine beginnt abzunehmen.
Zwischen dem Zeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t12 wird die Drehmomentausgabe durch die elektrische Maschine der Vorderachse auf einen positiven Drehmomentwert (z. B. 10 Newtonmeter) verringert, ebenso wie die Drehmomentausgabe von der elektrischen Maschine der Hinterachse (die Kurve 310 gibt das Drehmoment sowohl der elektrischen Maschine der Vorder- als auch der Hinterachse an). Die Drehzahl des kleinen Zahnrads nimmt ebenso ab wie die Drehzahl des großen Zahnrads. Das Gesamtraddrehmoment nimmt ab und pendelt sich dann ein. Gleichermaßen nimmt das Raddrehmoment der Vorderachse und der Hinterachse ab und pendelt sich dann bei null ein. Das Verringern der Rate der Drehmomentverringerung der elektrischen Maschine der Vorderachse und der Drehmomentverringerung der elektrischen Maschine der Hinterachse auf eine langsamere Rate als bei Zeitpunkt t1 in 2 gezeigt ist und das Verringern der Achsendrehmomente auf Drehmomente ungleich null verringert oder beseitigt die Drehmomentstörung, die bei 250 aus 1 aufgetreten ist. Somit können durch das Modifizieren der Drehmomentverringerungsrate von elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse und durch das Sicherstellen, dass die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse positiv und ungleich null ist, Kraftübertragungsdrehmomentstörungen verringert werden, die möglicherweise mit dem Getriebespiel zusammenhängen.
Zum Zeitpunkt t12 werden das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse und das Drehmoment der elektrischen Maschine der Hinterachse erhöht, während die Kupplungen offen bleiben. Das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse und der Hinterachse werden erhöht, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschinen auf die Drehzahl der kleineren Zahnräder erhöht wird. Eine Drehzahl einer Seite der Synchronisiervorrichtung, die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, beginnt sich zu erhöhen, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine erhöht wird. Eine Drehzahl der Seite der Synchronisiervorrichtung, die an das kleine Zahnrad gekoppelt ist, setzt ihre vorherige Bewegungsbahn fort. Das Gesamtraddrehmoment und die Raddrehmomente der einzelnen Achsen bleiben null, da die Kupplungen des kleinen Zahnrads der Vorder- und Hinterachse offen bleiben.
Zum Zeitpunkt t13 liegen die Drehzahl der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Hinterachse innerhalb einer Schwellendrehzahl der Drehzahl der kleinen Zahnräder der Vorderachse und der Hinterachse. Deshalb sind die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Hinterachse verringert, werden aber ungleich null und positiv gehalten. Die Synchronisiervorrichtung beginnt, die Drehzahl der elektrischen Maschine und des kleinen Zahnrads auf eine gleiche Drehzahl zu bringen. Das Gesamtraddrehmoment und die einzelnen Raddrehmomente der Vorder- und Hinterachse bleiben null, da die Kupplungen noch immer offen sind. Die Kupplungen des vorderen Getriebes und des hinteren Getriebes werden zwischen Zeitpunkt t13 und Zeitpunkt t14 vollständig geschlossen angewiesen.
Zum Zeitpunkt t14 sind die vorderen und hinteren Getriebekupplungen vollständig geschlossen und werden die vorderen und hinteren elektrischen Maschinen angewiesen, die Drehmomentausgabe zu erhöhen, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erfüllen; die Rate der Drehmomenterhöhung für die Vorder- und Hinterachse zu und nach dem Zeitpunkt t14 ist jedoch geringer als zu Zeitpunkt t4 aus 2. Die geringere Rate des Drehmomentanstiegs für die elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse ermöglicht, dass das Gesamtraddrehmoment nach dem Zeitpunkt t14 zunimmt und eine geringere Drehmomentschwingung im Vergleich zu der Drehmomentschwingung erzeugt, die nach dem Zeitpunkt t4 in 2 gezeigt ist. Gleichermaßen sind Drehmomentstörungen im Raddrehmoment der Vorderachse und im Raddrehmoment der Hinterachse im Vergleich zu kurz nach dem Zeitpunkt t4 aus 2 verringert gezeigt. Die Synchronisiervorrichtungsdrehzahlen sind gleich, da das kleine Zahnrad in Eingriff gebracht ist.
Somit können Vorder- und Hinterachse gleichzeitig von einem hohen Gang in einen niedrigen Gang geschaltet werden, während sich ein Fahrzeug bewegt und das Fahrerbedarfsdrehmoment nicht null ist. Die Schaltung kann verringerte Kraftübertragungsdrehmomentstörungen beinhalten, wenn das Drehmoment der elektrischen Maschine nicht auf null verringert wird. Ferner kann die Schaltruhe durch das Anpassen der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine der Vorderachse und der Änderungsrate des Ausgangsdrehmoments der elektrischen Maschine der Hinterachse verbessert werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist nun ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gezeigt, das eine erste elektrische Maschine, die an eine Vorder- oder erste Achse gekoppelt ist, und eine zweite elektrische Maschine beinhaltet, die an eine Hinter- oder zweite Achse gekoppelt ist. Das Verfahren aus 4 kann in das System aus 1 eingebunden sein und mit diesem zusammenwirken. Ferner können mindestens Teile des Verfahrens aus 4 als in nichtflüchtigem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen eingebunden sein, während andere Teile des Verfahrens über eine Steuerung durchgeführt werden können, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt verändert. Alle in dieser Schrift beschriebenen Maßnahmen werden für Aktoren und Vorrichtungen der Vorder- und Hinterachse gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig (z. B. innerhalb von 2 Sekunden voneinander) angewiesen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem Fahrzeuggeschwindigkeit, Gaspedalstellung, Betriebszustände von Achskupplungen, gegenwärtiges Raddrehmoment und Bremspedalstellung einschließen. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob eine Bedieneranforderung vorliegt, die Vorderachs- und Hinterachsgetriebe von hohen Gängen in niedrige Gänge zu schalten, oder alternativ, ob eine Anforderung zum Schalten der Vorderachs- und Hinterachsgetriebe von hohen Gängen in niedrige Gänge gemäß einem im Steuerungsspeicher gespeicherten Schaltplan vorliegt. In einem Beispiel kann der Schaltplan einen niedrigeren Gangbereich oder einen höheren Gangbereich gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrerbedarfsdrehmoment anfordern. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann anhand der Gaspedalstellung bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Schaltplan ein Herunterschalten anfordern, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment weniger als 50 Newtonmeter und mehr als 5 Newtonmeter beträgt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 30 Kilometer/Stunde beträgt. Ferner kann der Schaltplan ein Hochschalten anfordern, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment mehr als 30 Newtonmeter beträgt und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit mehr als 30 Kilometer/Stunde beträgt. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass eine Anforderung zum Schalten eines Vorderachsgetriebes aus einem hohen Gang in einen niedrigen Gang gleichzeitig mit einer Anforderung zum Schalten eines Hinterachsgetriebes aus einem hohen Gang in einen niedrigen Gang vorliegt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 406 über.
Es ist anzumerken, dass das Verfahren 400 bestimmen kann, dass die Antwort Ja lautet, wenn sowohl das Vorderachsgetriebe als auch das Hinterachsgetriebe angewiesen werden, gleichzeitig von einem hohen Gang in einen niedrigen Gang zu schalten. Ferner kann das Verfahren 400 in einigen Beispielen bestimmen, dass die Antwort Ja lautet, wenn sowohl das Vorderachsgetriebe als auch das Hinterachsgetriebe angewiesen werden, innerhalb einer Schwellenzeitspanne (z. B. wird angefordert, dass die Vorder- und Hinterachse innerhalb von 2 Sekunden vom hohen Gang in den niedrigen Gang geschaltet werden) von einem hohen Gang in einen niedrigen Gang zu schalten.
Bei 450 fährt das Verfahren 400 fort, die Kraftübertragung mit Zahnrädern von Achsen zu betreiben, die in ihrer gegenwärtigen Konfiguration in Eingriff gebracht sind. Wenn das Verfahren 400 zum Beispiel beurteilt, dass die Kraftübertragung mit hohen Übersetzungsverhältnissen von in Eingriff gebrachten Achsen betrieben wird, wird die Kraftübertragung weiterhin mit hohen Übersetzungsverhältnissen der in Eingriff gebrachten Achsen betrieben. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 406 beginnt das Verfahren 400 Kupplungen der Vorderachse und der Hinterachse zu öffnen. Wenn die Vorderachse eine einzelne Kupplung beinhaltet und die Hinterachse eine einzelne Kupplung beinhaltet, wird die Vorderachskupplung angewiesen, sich zu öffnen, und die Hinterachskupplung wird angewiesen, sich zu öffnen. Wenn die Vorderachse zwei Kupplungen beinhaltet und die Hinterachse zwei Kupplungen beinhaltet, wird die Kupplung des hohen Gangs der Vorderachse angewiesen, sich zu öffnen, während die Kupplung des niedrigen Gangs der Vorderachse offen bleibt. Die Kupplung des hohen Gangs der Hinterachse wird angewiesen, sich zu öffnen, während die Kupplung des niedrigen Gangs der Hinterachse offen bleibt. Die vordere Kupplung und die hintere Kupplung können angewiesen werden, gleichzeitig zu beginnen sich zu öffnen. Oder alternativ können die vordere und die hintere Kupplung angewiesen werden, innerhalb einer Schwellenzeitspanne (z. B. innerhalb von 2 Sekunden voneinander) zu beginnen sich zu öffnen.
Das Verfahren 400 verringert außerdem die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Vorderachse und die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschine der Hinterachse mit einer Rate, die von dem Fahrerbedarfsdrehmoment abhängig ist. Die Rate der Drehmomentabnahme kann bei höheren Fahrerbedarfsdrehmomenten größer sein und die Rate der Drehmomentabnahme kann bei niedrigeren Fahrerbedarfsdrehmomenten geringer sein. Zum Beispiel kann die Rate der Drehmomentabnahme für elektrische Maschinen der Vorder- und Hinterachse 10 Newtonmeter/Sekunde betragen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment 100 Newtonmeter beträgt. Die Rate der Drehmomentabnahme für elektrische Maschinen der Vorder- und Hinterachse kann 5 Newtonmeter/Sekunde betragen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment 50 Newtonmeter beträgt. Dies kann einen gleichmäßigen Drehmomentverlauf bereitstellen, während schnellere Schaltvorgänge bei höheren Fahrerbedarfsdrehmomentwerten bereitgestellt werden. Das Verfahren 400 kann die Drehmomente der elektrischen Maschine der Vorderachse und der Hinterachse auf positive Drehmomente ungleich null verringern, sodass Drehmomentstörungen der Kraftübertragung vermieden werden können, die möglicherweise auf Getriebespiel zurückzuführen sind. Zusätzlich wird das Drehmoment der elektrischen Maschine während der Gangschaltung möglicherweise nicht auf null oder weniger als null angepasst werden, um die Schaltruhe zu verbessern. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse auf ein Minimum von 10 Newtonmetern und das Drehmoment der elektrischen Maschine der Hinterachse auf ein Minimum von 10 Newtonmetern während eines Schaltens von einem höheren Gang (z. B. 2. Gang) in einen niedrigerer Gang (z. B. 1. Gang) verringern. Das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorderachse kann mit der gleichen Rate wie das Drehmoment der elektrischen Maschine der Hinterachse verringert werden. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 passt das Verfahren 400 auch Schaltgabeln an, um Synchronisiervorrichtungen des großen Zahnrads des Vorderachsgetriebes außer Eingriff zu bringen und Synchronisiervorrichtungen des großen Zahnrads des Hinterachsgetriebes außer Eingriff zu bringen. Die Vorder- und Hinterachsgetriebe können in einen neutralen Zustand (z. B. keine Synchronisiervorrichtungen oder Zahnräder der Getriebe in Eingriff gebracht) eintreten, sobald die Synchronisiervorrichtungen für den hohen Gang außer Eingriff gebracht sind. Die Vorderachsschaltgabeln können das große Zahnrad der Vorderachse zur gleichen Zeit außer Eingriff bringen, wie die Hinterachsgabeln das große Zahnrad der Hinterachse außer Eingriff bringen. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 hält das Verfahren 400 die Vorder- und Hinterachse für eine vorbestimmte Zeitdauer im Leerlauf (z. B. sind keine Zahnräder oder Synchronisiervorrichtungen in Eingriff gebracht und kein Drehmoment kann über das Getriebe übertragen werden). Das Halten der Getriebe im Leerlauf kann die Schaltruhe und das Fahrzeugfahrverhalten verbessern. In einem Beispiel kann die vorbestimmte Zeitdauer vom Fahrerbedarfsdrehmoment abhängig sein, sodass für höhere Fahreranforderungen die Zeitdauer verkürzt werden kann, in der die Getriebe im Leerlauf sind. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 passt das Verfahren 400 Drehzahlen der elektrischen Maschinen auf Drehzahlen von Wellen an, die an das kleine Zahnrad in den Getrieben gekoppelt sind. In einem Beispiel passen Proportional-/Integralsteuerungen Drehzahlen von elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse auf die Drehzahlen von Wellen an, die an die kleinen Zahnräder in dem vorderen und dem hinteren Getriebe gekoppelt sind. Insbesondere werden Drehzahlen der elektrischen Maschine auf Drehzahlen von kleinen Zahnrädern angepasst. Das heißt, eine Drehzahl der elektrischen Maschine der Vorderachse wird auf eine Drehzahl des kleinen Zahnrads der Vorderachse angepasst. Eine Drehzahl der elektrischen Maschine der Hinterachse wird auf eine Drehzahl des kleinen Zahnrads der Hinterachse angepasst. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 414 passt das Verfahren 400 die Synchronisiervorrichtungen des kleinen Zahnrads an, um die kleinen Zahnräder der Vorder- und Hinterachse in Eingriff zu bringen. Die Stellung der Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads kann über das Bewegen von Schaltgabeln angepasst werden. Die Synchronisiervorrichtungen können eine Reibungskraft zwischen zwei sich bewegenden Wellen oder Vorrichtungen ausüben, um die Drehzahlen der zwei Wellen oder Vorrichtungen anzugleichen. Die Schaltgabeln beginnen die Synchronisiervorrichtungen für das kleine Zahnrad in Eingriff zu bringen, wenn eine Drehzahl einer Seite der Kupplung des kleinen Zahnrads innerhalb einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. 10 U/min) einer Drehzahl der anderen Seite der Kupplung des kleinen Zahnrads liegt. Mit anderen Worten können die Schaltgabeln beginnen die Synchronisiervorrichtungen für das kleine Zahnrad in Eingriff zu bringen, wenn die Kupplungsschlupfdrehzahl (z. B. eine Drehzahldifferenz von einer Eingangsseite einer Kupplung zu einer Ausgangsseite der Kupplung) geringer als eine Schwellenwertdrehzahl ist. Die Stellungen der Synchronisiervorrichtungen der Vorder- und Hinterachse können gleichzeitig angepasst werden. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
Bei 416 bringt das Verfahren 400 die Kupplung des kleinen Zahnrads der Vorderachse und die Kupplung des kleinen Zahnrads der Hinterachse in Eingriff. Die Schaltgabeln können das Ineingriffbringen des vorderen und hinteren kleinen Zahnrads durch das Anpassen einer Stellung der Synchronisiervorrichtungen abschließen, sodass Klauenzähne der Synchronisiervorrichtungen die kleinen Zahnräder mit Wellen in den Getrieben in Eingriff bringen und verriegeln. Das Verfahren 400 geht zu 418 über.
Bei 418 schließt das Verfahren 400 die Vorder- und Hinterachskupplungen des kleinen Zahnrads und erhöht die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse. Insbesondere schließt das Verfahren 400 die Vorder- und Hinterachskupplung des kleinen Zahnrads vollständig. Ferner erhöht das Verfahren 400 die Drehmomentausgabe der elektrischen Maschinen der Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarfsdrehmoment. Zum Beispiel kann die Rate der Drehmomentzunahme für elektrische Maschinen der Vorder- und Hinterachse 10 Newtonmeter/Sekunde betragen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment 100 Newtonmeter beträgt. Die Rate der Drehmomentzunahme für elektrische Maschinen der Vorder- und Hinterachse kann 5 Newtonmeter/Sekunde betragen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment 50 Newtonmeter beträgt. Dies kann einen gleichmäßigen Drehmomentverlauf bereitstellen, während schnellere Schaltvorgänge bei höheren Fahrerbedarfsdrehmomentwerten bereitgestellt werden. Das Drehmoment der elektrischen Maschine der Vorder- und Hinterachse kann gleichzeitig und mit derselben Rate angepasst werden, um kurze Schaltzeiten sicherzustellen. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise können Gänge der Vorder- und Hinterachse gleichzeitig geschaltet werden, um die Schaltzeit zu verringern. Ferner können die gleichen Steuerhandlungen (z. B. das Öffnen einer Kupplung, das Anpassen des Drehmoments der elektrischen Maschine usw.) für jede Achse gleichzeitig durchgeführt werden, um die Schaltzeit zu verringern und die Schalteinheitlichkeit aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann, wie zuvor beschrieben, die Drehmomentausgabe einer elektrischen Maschine der Vorderachse gleichzeitig mit der Drehmomentausgabe einer elektrischen Maschine der Hinterachse verringert werden. Zusätzlich kann die Rate der Drehmomentänderung für die elektrische Maschine der Vorderachse gleich der Rate der Drehmomentänderung für die elektrische Maschine der Hinterachse sein.
Somit stellt das Verfahren aus 4 ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: das Senken einer Ausgabe einer ersten elektrischen Maschine, die an eine erste Achse gekoppelt ist, und während des Senkens der Ausgabe einer zweiten elektrischen Maschine, die an eine zweite Achse gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, größere Zahnräder außer Eingriff zu bringen und kleinere Zahnräder der ersten und der zweiten Achse in Eingriff zu bringen. Das Verfahren beinhaltet, dass das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine, während die Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine gesenkt wird, das Senken der Drehmomentausgabe der ersten elektrischen Maschine und das Senken des Ausgangsdrehmoments der zweiten elektrischen Maschine beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner das Senken des Ausgangsdrehmoments der ersten elektrischen Maschine mit einer gleichen Rate wie das Senken des Ausgangsdrehmoments der zweiten elektrischen Maschine. Das Verfahren beinhaltet, dass die Anforderung, die größeren Zahnräder außer Eingriff zu bringen und die kleineren Zahnräder in Eingriff zu bringen, auf einem Schaltplan basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass der Schaltplan in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrerbedarfsdrehmoment beschreibt, wann die größeren Zahnräder außer Eingriff zu bringen und die kleineren Zahnräder in Eingriff zu bringen sind. Das Verfahren beinhaltet, dass ein Beginn des Senkens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine zeitgleich mit dem Beginn des Senkens der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auftritt. Das Verfahren beinhaltet, dass ein Beginn des Senkens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine innerhalb eines Schwellenzeitraums eines Beginns des Senkens der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auftritt.
Das Verfahren aus 4 stellt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: das Senken einer Ausgabe einer ersten elektrischen Maschine, die an eine erste Achse gekoppelt ist, auf eine positives Drehmoment ungleich null, während des Senkens der Ausgabe einer zweiten elektrischen Maschine, die an eine zweite Achse gekoppelt ist, auf das positive Drehmoment ungleich null, als Reaktion auf eine Anforderung, Gänge der ersten Achse und der zweiten Achse zu schalten. Das Verfahren beinhaltet, dass das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine das Senken der Drehmomentausgabe der ersten elektrischen Maschine in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarfsdrehmoment beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass das Senken der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine das Senken der Drehmomentausgabe der zweiten elektrischen Maschine in Abhängigkeit von dem Fahrerbedarfsdrehmoment beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner das Öffnen einer Kupplung unmittelbar vor oder während des Senkens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine. Das Verfahren umfasst ferner das Schließen einer Kupplung unmittelbar vor oder während des Erhöhens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine als Reaktion auf die Anforderung, Gänge der ersten Achse und der zweiten Achse zu schalten.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzprogramme mit unterschiedlichen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Ferner können Teile der Verfahren physische Handlungen sein, die in der Realität vorgenommen werden, um einen Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Beispiele zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden. Einer oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Verfahrensschritte können auf Wunsch weggelassen werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Programme beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nichtnaheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nichtnaheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend: das Senken einer Ausgabe einer ersten elektrischen Maschine, die an eine erste Achse gekoppelt ist, und während des Senkens der Ausgabe einer zweiten elektrischen Maschine, die an eine zweite Achse gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anforderung, größere Zahnräder außer Eingriff zu bringen und kleinere Zahnräder der ersten und der zweiten Achse in Eingriff zu bringen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine, während die Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine gesenkt wird, das Senken der Drehmomentausgabe der ersten elektrischen Maschine und das Senken des Ausgangsdrehmoments der zweiten elektrischen Maschine beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend das Senken des Ausgangsdrehmoments der ersten elektrischen Maschine mit einer gleichen Rate wie das Senken des Ausgangsdrehmoments der zweiten elektrischen Maschine.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Anforderung, die größeren Zahnräder außer Eingriff zu bringen und die kleineren Zahnräder in Eingriff zu bringen, auf einem Schaltplan basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schaltplan in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrerbedarfsdrehmoment beschreibt, wann die größeren Zahnräder außer Eingriff zu bringen und die kleineren Zahnräder in Eingriff zu bringen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Beginn des Senkens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine zeitgleich mit dem Beginn des Senkens der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auftritt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Beginn des Senkens der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine innerhalb eines Schwellenzeitraums eines Beginns des Senkens der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auftritt.
Fahrzeugsystem, umfassend: eine erste elektrische Maschine, die an eine Vorderachse gekoppelt ist; eine zweite elektrische Maschine, die an eine Hinterachse gekoppelt ist; eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, als Reaktion auf eine Anforderung, eine Kraftübertragung aus einem höheren Gangbereich in einen niedrigeren Gangbereich zu ändern, zu beginnen eine Ausgabe der ersten elektrischen Maschine innerhalb eines Schwellenwertzeitraums des Beginnens zu senken, eine Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine zu senken.
System nach Anspruch 8, wobei die Schwellenzeitdauer weniger als zwei Sekunden beträgt.
System nach Anspruch 8, wobei die Schwellenzeitdauer weniger als 0,5 Sekunden beträgt.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend das Senken der Ausgabe der ersten elektrischen Maschine auf ein positives Drehmoment ungleich null und das Senken der Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine auf das positive Drehmoment ungleich null.
System nach Anspruch 11, ferner umfassend ein erstes Getriebe, das an die Vorderachse gekoppelt ist, und ein zweites Getriebe, das an die Hinterachse gekoppelt ist.
System nach Anspruch 12, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um das erste Getriebe in den Leerlauf und das zweite Getriebe in den Leerlauf zu schalten, während die Ausgabe der ersten elektrischen Maschine und die Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine gesenkt werden.
System nach Anspruch 13, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads des ersten Getriebes als Reaktion darauf, dass eine Schlupfdrehzahl einer ersten Kupplung unter einem Schwellenwert liegt, in Eingriff zu bringen und eine Synchronisiervorrichtung des kleinen Zahnrads des zweiten Getriebes als Reaktion darauf in Eingriff zu bringen, dass die Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplung unter dem Schwellenwert liegt.
System nach Anspruch 14, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Schließen der ersten Kupplung als Reaktion darauf, dass das kleine Zahnrad des ersten Getriebes an einer Welle des ersten Getriebes verriegelt ist, und zusätzliche Anweisungen zum Schließen der zweiten Kupplung als Reaktion darauf, dass das kleine Zahnrad des zweiten Getriebes an einer Welle des zweiten Getriebes verriegelt ist.