DE112018007841T5 - Gangschaltsteuerverfahren, Gangschaltsteuervorrichtung und Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem sowie Hybridsystem - Google Patents

Gangschaltsteuerverfahren, Gangschaltsteuervorrichtung und Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem sowie Hybridsystem Download PDF

Info

Publication number
DE112018007841T5
DE112018007841T5 DE112018007841.8T DE112018007841T DE112018007841T5 DE 112018007841 T5 DE112018007841 T5 DE 112018007841T5 DE 112018007841 T DE112018007841 T DE 112018007841T DE 112018007841 T5 DE112018007841 T5 DE 112018007841T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
gear
clutch
internal combustion
electric machine
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
DE112018007841.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Maohua Zhang
Xinke Mu
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of DE112018007841T5 publication Critical patent/DE112018007841T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • B60K6/22—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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • 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
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • 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
    • B60W10/111—Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
    • 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, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • 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
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/021—Clutch engagement state
    • 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
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/025—Clutch slip, i.e. difference between input and output speeds
    • 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
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/027—Clutch 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
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • 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
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • 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
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—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
    • B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Gangschaltsteuerverfahren, eine Gangschaltsteuervorrichtung und ein Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem und ein Hybridsystem bereit. Das Gangschaltsteuerverfahren weist die folgenden Schritte auf: einen Auskuppelsteuerschritt, der das vollständige Ausrücken der Kupplung und das Lösen des Getriebes von einem Anfangsgang steuert; einen Synchrondrehzahlregelungsschritt, der eine Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine steuert, so dass das Zielgangrad des Getriebes an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung angepasst wird; einen Gangeinlegesteuerschritt, der das Einlegen eines Zielgangs durch das Getriebe steuert; und einen Kupplungseinrückschritt, der die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine so steuert, dass die Kupplung so gesteuert wird, dass sie vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl der Brennkraftmaschine aneinander angepasst wurden. Auf diese Weise wird, da das Zielgangrad durch die Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine mit der Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung synchronisiert wird, ein Verschleiß oder sogar eine Beschädigung der Synchronisiervorrichtung aufgrund des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine verhindert; darüber hinaus verringert die Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine die Drehzahlsynchronisationszeit und verkürzt somit die Gangschaltzeit.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Fahrzeugen, genauer gesagt ein Verfahren für die Schaltsteuerung von Hybridantriebssystemen, eine Schaltsteuerungsvorrichtung, ein Schaltsteuerungssystem und ein Hybridantriebssystem, das eine Schaltsteuerungsvorrichtung oder ein Schaltsteuerungssystem umfasst.
  • Stand der Technik
  • Nach dem Stand der Technik gibt es ein Hybridantriebssystem, das eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Maschine, ein Getriebe und zwei Kupplungen umfasst, wobei eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine über die erste Kupplung mit einer Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antreibend gekoppelt ist, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine über die zweite Kupplung mit der Antriebswelle des Getriebes antreibend gekoppelt ist.
  • Wird bei diesem Hybridantriebssystem während der Durchführung des Schaltens die zweite Kupplung entkuppelt, kann der Synchronisationsmechanismus des Getriebes direkt mit dem entsprechenden Gangzahnrad in Eingriff gebracht werden. Obwohl es während des Schaltvorgangs einen gewissen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Synchronisationsmechanismus und dem entsprechenden Gangzahnrad gibt, ist das Trägheitsmoment sowohl des Synchronisationsmechanismus als auch des Gangzahnrads relativ klein, wobei, selbst wenn es einen bestimmten Drehzahlunterschied gibt, keine übermäßigen nachteiligen Auswirkungen auf das Hybridantriebssystem verursacht werden
  • Nach dem Stand der Technik gibt es jedoch noch ein weiteres Hybridantriebssystem, das sich von dem vorstehend beschriebenen Hybridantriebssystem dadurch unterscheidet, dass keine zweite Kupplung zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe vorgesehen ist, sondern die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine direkt koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.
  • Wenn während des Gangschaltens, das mit diesem Hybridantriebssystem durchgeführt wird, das gleiche Gangschaltsteuerungsverfahren wie das Gangschaltsteuerungsverfahren für das vorstehend beschriebene Hybridantriebssystem verwendet wird, kann, da das Trägheitsmoment der elektrischen Maschine groß ist und die Eingangswelle des Getriebes und die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine koaxial direkt verbunden sind, der Synchronisationsmechanismus während des Gangschaltvorgangs erheblich abgenutzt oder sogar beschädigt werden.
  • Gegenstand der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik erhalten. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gangschaltsteuerungsverfahren eines Hybridantriebssystems bereitzustellen, das während eines Gangschaltens des Hybridantriebssystems, bei dem die Eingangs-/Ausgangswelle einer elektrischen Maschine direkt koaxial mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist, in der Lage ist, ein Verschleiß oder sogar eine Beschädigung des Synchronisationsmechanismus durch ein Trägheitsmoment der elektrischen Maschine zu vermeiden, und wobei die Gangschaltzeit auch verkürzt werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gangschaltsteuerungsvorrichtung und ein Gangschaltsteuerungssystem und ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das die Gangschaltsteuerungsvorrichtung oder das Gangschaltsteuerungssystem aufweist.
  • Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Lösungen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt nachfolgendes Gangschaltsteuerungsverfahren für ein Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem einen Antrieb, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfasst, wobei eine Ausgangswelle des Antriebs über die Kupplung mit einer Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antreibend gekoppelt sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine direkt koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangzahnrädern und einen Synchronisationsmechanismus aufweist, der den Gangzahnrädern entspricht, wobei das Gangschaltsteuerungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: einen Schritt für die Rückschaltsteuerung, zum Steuern der Kupplung, um die Kupplung vollständig außer Eingriff zu bringen, und das Getriebe aus einem Anfangsgang herauszuziehen; einen Schritt für die Synchrondrehzahlregelung, in dem die elektrische Maschine so gesteuert wird, dass die Drehzahl geregelt wird, so dass die Drehzahl eines Zielgangzahnrads des Getriebes an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus angepasst wird; einen Gangschaltsteuerungsschritt, um das Getriebe zu steuern, um einen Zielgang einzulegen; und einen Kupplungseinrückschritt zum Steuern der elektrischen Maschine und des Antriebs, so dass die Kupplung durch Steuern vollständig in Eingriff steht, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Antriebs in Übereinstimmung gebracht wurden.
  • Vorzugsweise umfasst das Gangschaltsteuerungsverfahren vor dem Gangschaltsteuerungsschritt ferner einen Änderungstendenzsteuerungsschritt, wobei der Antrieb gesteuert wird, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl des Antriebs mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt. Vorzugsweise wird die Antriebsdrehzahl durch Steuerung des Drehmoments des Motors während des Kupplungseingriffsschritts und/oder durch Steuerung des Leistungsdrehmoments der Kupplung, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, und/oder durch Steuerung des Leistungsdrehmoments der Kupplung, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, geregelt.
  • Vorzugsweise umfasst das Gangschaltsteuerungsverfahren vor dem Rückschaltsteuerungsschritt außerdem einen Vorbereitungsschritt, wenn sich das Hybridantriebssystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine, das Drehmoment des Antriebs und die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert werden, dass sie jeweils zu entsprechenden vorbestimmten Werten geändert werden.
  • Noch bevorzugter wird in dem Änderungstendenzsteuerungsschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung derart gesteuert, dass sie konstant auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn das Hybridantriebssystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand ist, wobei das Drehmoment des Antriebs gesteuert wird, um die Drehzahl des Antriebs einzustellen, so dass die Drehzahl des Antriebs größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  • Noch bevorzugter wird, wenn sich das Hybridantriebssystem in dem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, in dem Kupplungseinrückschritt das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert, dass es auf ein vorbestimmtes Zieldrehmoment der elektrischen Maschine ansteigt, wobei das Drehmoment des Antriebs so gesteuert wird, dass es auf ein vorbestimmtes Zieldrehmoment des Antriebs ansteigt, wobei die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf eine vorbestimmte Drehmomentkapazität erhöht wird, die größer als das Zieldrehmoment des Antriebs ist. Noch bevorzugter wird, wenn sich das Hybridantriebssystem in dem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, in dem Kupplungseinrückschritt die Kupplung so gesteuert, dass sie einrückt, wobei, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie sich erhöht, um gleich dem Zieldrehmoment des Antriebs zu sein, und wobei das Drehmoment des Antriebs so gesteuert wird, dass es auf ein vorbestimmtes Drehmoment des Antriebs ansteigt, das kleiner als das Zieldrehmoment des Antriebs ist, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass es auf das Zieldrehmoment der elektrischen Maschine ansteigt, wobei anschließend das Drehmoment des Antriebs so gesteuert wird, dass es auf das Zieldrehmoment des Antriebs, so dass die Drehzahl des Antriebs an die Drehzahl der elektrischen Maschine angepasst wird, und die Kupplung vollständig eingerückt ist; wobei, nachdem sich die Kupplung im vollständig eingerückten Zustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf die vorbestimmte Drehmomentkapazität erhöht wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Gangschaltsteuerungsverfahren vor dem Rückschaltsteuerungsschritt ferner einen Vorbereitungsschritt, wenn das Hybridantriebssystem keinen Kraftstoff zuführt, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine und die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert werden, dass sie jeweils zu entsprechenden vorbestimmten Werten geändert werden. Vorzugsweise wird in dem Änderungstendenzsteuerungsschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung derart gesteuert, dass sie auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn das Hybridantriebssystem keinen Kraftstoff zuführt, wobei das Drehmoment des Antriebs gesteuert wird, um die Drehzahl des Antriebs zu verstellen, so dass die Drehzahl des Antriebs kleiner als die Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  • Vorzugsweise wird in dem Kupplungseinrückschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert, dass sie auf eine vorbestimmte Drehmomentkapazität erhöht wird, die größer als das Zieldrehmoment des Antriebs ist, welche größer als ein Solldrehmoment des Antriebs ist, wenn das Hybridantriebssystem keinen Kraftstoff zuführt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch nachfolgende Gangschaltsteuerungsvorrichtung bereit, wobei die Gangschaltsteuerungseinrichtung ausgebildet ist, das Hybridantriebssystem zum Gangschalten zu steuern, wobei das Hybridantriebssystem einen Antrieb, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfasst, wobei eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit einer Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antreibend gekoppelt sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine direkt koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangzahnrädern und einen Synchronisationsmechanismus aufweist, der den Gangzahnrädern entspricht, wobei die Gangschaltsteuerungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Rückschaltsteuerungseinheit, zum Steuern der Kupplung, um die Kupplung vollständig auszurücken, und das Getriebe aus einem Anfangsgang zu lösen; eine Synchrondrehzahlsteuerungseinheit, um die Drehzahlsteuerung für die elektrische Maschine zu steuern, nachdem das Getriebe den Anfangsgang verlassen hat, so dass die Drehzahl eines Zielgangzahnrads des Getriebes an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus angepasst wird; eine Gangschaltsteuereinheit, die das Getriebe steuert, um ein Einlegen eines Zielgangs durchzuführen, nachdem der Zielgangzahnrad mit der Drehzahl eines entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt; und eine Kupplungseinrückeinheit, zum Steuern der elektrischen Maschine und des Antrieb, nachdem der Zielgang eingelegt ist, so dass die Kupplung nach dem Anpassen der elektrischen Maschine und des Antriebs so gesteuert wird, dass sie vollständig eingerückt ist.
  • Vorzugsweise umfasst die Gangschaltsteuerungsvorrichtung außerdem eine Änderungstendenzsteuerungseinheit, wobei die Änderungstendenzsteuerungseinheit den Antrieb steuert, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl des Antriebs vor dem Einlegen des Zielgangs mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  • Vorzugsweise stellt, wenn sich das Hybridantriebssystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, die Kupplungseingriffseinheit die Drehzahl des Antriebs durch Steuern des Drehmoments des Antriebs und/oder durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung ein, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch nachfolgendes Gangschaltsteuerungssystem bereit, wobei das Gangschaltsteuerungssystem dazu verwendet wird, das Hybridantriebssystem zum Gangschalten zu steuern, wobei das Hybridantriebssystem eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe umfasst, wobei eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit einer Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine treibend gekoppelt sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine direkt koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangzahnrädern und einen Synchronisationsmechanismus aufweist, der den Gangzahnrädern entspricht, wobei das Gangschaltsteuerungssystem eine Hybridantriebssteuereinheit, und eine Getriebesteuereinheit, eine elektrische Maschinensteuereinheit, eine Hilfssteuereinheit und eine Antriebsteuereinheit umfasst, welche mit dieser Hybridantriebsteuereinheit verbunden sind und jeweils eine Steuerung des Getriebes, der elektrischen Maschine, der Kupplung und der Brennkraftmaschine realisieren, wobei die Hybridantriebssteuereinheit zu einer entsprechenden Steuereinheit die folgenden Anweisungen für die Durchführung einer Gangschaltsteuerung sendet: Steuern der Kupplung, so dass sie vollständig ausgerückt wird; Steuern des Getriebes zum Verlassen des Anfangsgangs; Steuern der elektrischen Maschine, um die Drehzahl zu verstellen, nachdem das Getriebe den Anfangsgang verlässt, so dass die Drehzahl eines Zielgangzahnrads des Getriebes an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus angepasst wird; Steuern des Getriebes zum Einlegen des Zielgangs, nachdem der Zielgangzahnrad mit der Drehzahl eines entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt; Steuern der elektrischen Maschine und des Antriebs, nachdem der Zielgang eingelegt ist, so dass die Kupplung durch Steuern vollständig in Eingriff steht, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung gebracht wurden.
  • Vorzugsweise steuert die Brennkraftmaschinensteuereinheit die Brennkraftmaschine dergestalt, dass die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine vor dem Einlegen des Zielgangs mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  • Vorzugsweise regelt die Brennkraftmaschinensteuereinheit durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine und/oder die Hilfssteuereinheit durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, die Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn sich das Hybridantriebssystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch nachfolgendes Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem Folgendes umfasst: die Gangschaltsteuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden technischen Lösungen oder das Gangschaltsteuerungssystem nach einem der vorhergehenden technischen Lösungen; ein Getriebe, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangzahnrädern und einen Synchronisationsmechanismus aufweist, der den Gangzahnrädern entspricht; eine elektrische Maschine, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine direkt koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden; eine Kupplung; und einen Antrieb, wobei eine Ausgangswelle des Antriebs über die Kupplung mit einer Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine treibend gekoppelt sein kann.
  • Durch die Anwendung der oben beschriebenen technischen Lösungen schafft die vorliegende Erfindung ein Gangschaltsteuerungsverfahren, eine Gangschaltsteuerungsvorrichtung, ein Gangschaltsteuerungssystem für ein Hybridantriebssystem und ein Hybridantriebssystem, bei welchem die Drehzahl mittels der elektrischen Maschine geregelt werden kann, wobei erst nach Anpassung des Zielgangzahnrads an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus dieses Zielgangzahnrad mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise wird, da das Zielgangrad durch die Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine mit der Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung synchronisiert wird, ein Verschleiß oder sogar eine Beschädigung der Synchronisiervorrichtung aufgrund des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine verhindert; darüber hinaus verringert die Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine die Drehzahlsynchronisationszeit und verkürzt somit die Gangschaltzeit.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Verbindungsstruktur eines Hybridantriebssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2a ist ein Kurvendiagramm, das die Änderungen der Parameter des Hybridantriebssystems von 1 während eines Hochschaltens durch Betätigen des Gaspedals zeigt; 2b ist ein Kurvendiagramm, das den zeitlichen Verlauf von den jeweiligen Parametern des Hybridantriebssystems von 1 während eines Herunterschaltens durch Betätigen des Gaspedals zeigt; 2c ist ein Kurvendiagramm, das den zeitlichen Verlauf von den jeweiligen Parametern des Hybridantriebssystems von 1 während eines Hochschaltens beim Loslassen des Gaspedals zeigt; 2d ist ein Kurvendiagramm, der den zeitlichen Verlauf von den jeweiligen Parametern des Hybridantriebssystems von 1 während eines Herunterschaltens beim Loslassen des Gaspedals zeigt;
    • 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Gangschaltsteuerungssystems zeigt, das in einem Hybridantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
  • Bezugszeichenliste
    • ICE
    Brennkraftmaschine,
    EM
    elektrische Maschine,
    K0
    Kupplung,
    S1
    Eingangswelle,
    S2
    Ausgangswelle,
    S3
    Rückwärtsgangwelle,
    G1-G15
    Zahnrad,
    A1-A4
    Synchronisationsmechanismus,
    DM
    Differentialgetriebe
    ECU
    Antriebsteuereinheit,
    PEU
    Elektrische Maschinensteuereinheit,
    TCU
    Getriebesteuereinheit,
    HCU
    Hybridantrieb-Steuereinheit,
    ACU
    Hilfssteuereinheit
  • Konkrete Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Erfindung bedeutet „treibend gekoppelt“ die Fähigkeit zum Übertragen einer Antriebskraft/des Drehmoments zwischen zwei Teilen.
  • (Struktur des Hybridantriebssystems)
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Hybridantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine ICE, ein Modul einer elektrischen Maschine, ein Automatikgetriebe und ein Differentialgetriebe DM auf, wobei das Modul der elektrischen Maschine eine integrierte elektrische Maschine EM und eine Kupplung K0 umfasst, wobei das Modul für die elektrische Maschine zwischen der Brennkraftmaschine ICE und dem Automatikgetriebe angeordnet ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Brennkraftmaschine ICE ein Vierzylindermotor. Wie in 1 gezeigt ist, befindet sich die Brennkraftmaschine ICE sich auf der Seite gegenüber der Seite, auf der sich das Automatikgetriebe in Bezug auf das Modul der elektrischen Maschine befindet, wobei die Brennkraftmaschine ICE über die Kupplung K0 im Modul der elektrischen Maschine EM mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM treibend gekoppelt ist. Wenn die Kupplung K0 in Eingriff ist, kann die Brennkraftmaschine ICE eine treibende Kopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM erzielen, wenn die Kupplung K0 außer Eingriff ist, ist die Brennkraftmaschine ICE von der treibenden Kopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM getrennt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kupplung K0 keine Doppelkupplung, sondern eine separate herkömmliche Kupplung mit nur einer Kupplungseinheit. Die Kupplung K0 kann eine herkömmliche Kupplung, wie z.B. eine Trockenkupplung, sein, wobei der Aufbau der Kupplung K0 hier nicht im Detail beschrieben wird. Da das Hybridantriebssystem nur die Kupplung K0 im Modul der elektrischen Maschine verwendet, ist es darüber hinaus nicht erforderlich, weitere Kupplungen im Automatikgetriebe anzuordnen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM und die Eingangswelle S1 des Automatikgetriebes direkt koaxial miteinander verbunden, so dass eine Übertragung der Antriebskraft/des Drehmoments in beiden Richtungen zwischen der elektrischen Maschine EM und dem Automatikgetriebe ermöglicht wird. Das obige „koaxial direkt verbunden“ bedeutet, dass die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM und die Eingangswelle S1 des Automatikgetriebes dieselbe Welle sein können, oder die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM und die Eingangswelle S1 des Automatikgetriebes beide kupplungsfrei direkt miteinander verbunden sind. In dem Fall, dass die elektrische Maschine EM von einer Batterie (nicht gezeigt) mit elektrischer Energie versorgt wird, überträgt die elektrische Maschine EM als der Elektromotor eine Antriebskraft/ein Drehmoment auf die Eingangswelle S1 des Automatikgetriebes, wobei die elektrische Maschine EM als Generator die Batterie lädt, wenn die elektrische Maschine EM die Antriebskraft/das Drehmoment von der Eingangswelle S1 des Automatikgetriebes erhält.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, weist das Automatikgetriebe sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Das Automatikgetriebe weist eine Eingangswelle S1, eine Ausgangswelle S2 und eine Rückwärtsgangwelle S3 auf, die parallel und mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. Im nächsten Schritt umfasst das Automatikgetriebe ein Gangzahnrad (Zahnräder G1 bis G12, G14), das ein Zahnradpaar entsprechend jedem Vorwärtsgang und einem Rückwärtsgang bildet, einen Synchronisationsmechanismus A1 bis A4 und ein Abtriebszahnrad (Zahnrad G13, G15) zum Übertragen einer Antriebskraft/des Drehmoments an das Differentialgetriebe DM.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Synchroneingriffsmechanismen A2, A3 an der Eingangswelle S1, ein Synchronisationsmechanismus A1 an der Ausgangswelle S2 und ein Synchronisationsmechanismus A4 an der Rückwärtsgang-Welle S3 angeordnet. Jeder Synchronisationsmechanismus umfasst eine Synchroneinrichtung und einen Zahnradaktuator und entspricht jeweils einem oder zwei Gangzahnrädern. Genauer gesagt, entspricht der Synchronisationsmechanismus A1 Zahnrad G7, G8; der Synchronisationsmechanismus A2 entspricht Zahnrad G3, G4; der Synchronisationsmechanismus A3 entspricht Zahnrad G5, G6; der Synchronisationsmechanismus A4 entspricht Zahnrad G14.
  • Die Beschreibung erfolgt nachstehend für die Gangzahnräder des Automatikgetriebes, die das Zahnradpaar entsprechend dem jeweiligen Gang bilden.
  • Das Zahnrad G1 ist an der Eingangswelle S1 befestigt, wobei das Zahnrad G7 an der Ausgangswelle S2 angeordnet ist, und wobei das Zahnrad G1 und das Zahnrad G7 immer in einem Eingriffszustand befinden, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (1. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G2 ist an der Eingangswelle S1 befestigt, das von dem Zahnrad G1 beabstandet ist, wobei das Zahnrad G8 beabstandet von dem Zahnrad G7 an der Ausgangswelle S2 angeordnet ist und wobei das Zahnrad G2 und das Zahnrad G8 immer in einem Eingriffszustand sind, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (2. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G3 ist an der Eingangswelle S1 vorgesehen, das von dem Zahnrad G2 beabstandet ist, wobei das Zahnrad G9 beabstandet von dem Zahnrad G8 an der Ausgangswelle S2 befestigt ist und wobei das Zahnrad G3 und das Zahnrad G9 immer in einem Eingriffszustand sind, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (3. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G4 ist an der Eingangswelle S1 angeordnet, das von dem Zahnrad G3 beabstandet ist, wobei das Zahnrad G10 beabstandet von dem Zahnrad G9 an der Ausgangswelle S2 befestigt ist und wobei das Zahnrad G4 und das Zahnrad G10 immer in einem Eingriffszustand sind, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (4. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G5 ist an der Eingangswelle S1 angeordnet, das von dem Zahnrad G4 beabstandet ist, wobei das Zahnrad G11 beabstandet von dem Zahnrad G10 an der Ausgangswelle S2 befestigt ist und wobei das Zahnrad G5 und das Zahnrad G11 immer in einem Eingriffszustand sind, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (5. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G6 ist an der Eingangswelle S1 angeordnet, das von dem Zahnrad G5 beabstandet ist, wobei das Zahnrad G12 beabstandet von dem Zahnrad G11 an der Ausgangswelle S2 befestigt ist und wobei das Zahnrad G6 und das Zahnrad G12 immer in einem Eingriffszustand sind, um ein Zahnradpaar zu bilden, das einem Vorwärtsgang (6. Gang) entspricht.
  • Das Zahnrad G14 ist an einer Rückwärtsgangwelle S3 angeordnet, wobei das Zahnrad G7 und das Zahnrad G14 immer in einem Eingriffszustand stehen (der Eingriffszustand ist in der Figur gestrichelt dargestellt), wobei das Zahnrad G7 und das Zahnrad G1 immer in einem Eingriffszustand sind, wobei die Zahnräder G1, G7 und G14 ein Zahnradpaar bilden, das einem Rückwärtsgang entspricht.
  • Auf diese Weise bei Verwendung der oben beschriebenen Konstruktion entsprechen die Gangzahnräder G1-G12, G14 des Automatikgetriebes den vier Synchroneingriffsmechanismen A1 bis A4, wobei die Gangzahnräder G1 bis G12, G14 ineinandergreifen, um Zahnradpaare zu bilden, die jeweils einer Vielzahl von Gängen des Automatikgetriebes entsprechen, wobei die Synchroneingriffsmechanismen A1-A4 in Eingriff oder außer Eingriff mit den entsprechenden Gangzahnrädern gebracht werden können, um das Gangschalten zu bewirken. Wenn das Automatikgetriebe ein Gangschalten ausführen muss, werden die Synchronisierungsvorrichtungen der entsprechenden Synchroneingriffsmechanismen A1-A4 betätigt, um diese mit den entsprechenden Gangzahnrädern in Eingriff zu bringen, um die antreibende Kopplung oder das Trennen der antreibenden Kopplung zwischen den Wellen zu realisieren. Der Ausgangspfad der Antriebskraft/des Drehmoments des Automatikgetriebes wird nachstehend beschrieben.
  • Zahnrad G13, das als das Ausgangszahnrad der Ausgangswelle S2 dient, ist an der Ausgangswelle S2 befestigt und steht mit dem äußeren Zahnkranz des Differentialgetriebes DM ständig in einem Eingriffszustand, um eine antreibende Kopplung zwischen der Ausgangswelle S2 und dem Differentialgetriebe DM zu erzielen. Zahnrad G15, das als das Ausgangszahnrad der Rückwärtsgangwelle S3 dient, ist an der Rückwärtsgangwelle S3 befestigt und steht mit dem äußeren Zahnkranz des Differentialgetriebes DM ständig in einem Eingriffszustand (der Eingriffszustand ist in der Figur mit gestrichelten Linien dargestellt), um eine antreibende Kopplung zwischen der Rückwärtsgangwelle S3 und dem Differentialgetriebe DM zu realisieren.
  • Auf diese Weise kann die Antriebskraft/das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und/oder des Brennkraftmaschine ICE des Fahrzeugantriebssystems über die Zahnradpaare (Zahnräder G1-G12, G14), die den jeweiligen Gängen entsprechen, und die Zahnräder (G13 und G15), die als Ausgangszahnräder dienen, an das Differentialgetriebe DM zur weiteren Ausgabe an die Räder des Fahrzeugs übertragen werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform umfasst Automatikgetriebe nicht das Differentialgetriebe DM, aber das Differentialgetriebe DM kann nach Bedarf in dem Automatikgetriebe integriert sein.
  • Durch Anwenden der vorstehend beschriebenen Baugruppendesigns eines Hybridantriebssystems können alle Zahnräder in dem Automatikgetriebe für die elektrische Maschine EM und den Verbrennungsmotor ICE verwendet werden, wobei das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder für den elektromotorischen Antrieb vergrößert wird. Außerdem kann die Kostensenkung erreicht werden, indem die Kupplung nicht in dem Automatikgetriebe angeordnet ist.
  • Zusätzlich, obwohl es in 1 nicht gezeigt ist, umfasst das Hybridantriebssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner eine nachstehend beschriebene Gangschaltsteuerungsvorrichtung oder das in 3 dargestellte Gangschaltsteuerungssystem, wobei die Gangschaltsteuerungsvorrichtung und das Gangschaltsteuerungssystem beide verwendet werden, um die Aktionen des Brennkraftmaschine ICE, der elektrischen Maschine EM, der Kupplung KO, und des in 1 gezeigten Getriebes zu steuern, um ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der Erfindung auszuführen, wobei die spezifischen Strukturen der Gangschaltsteuerungsvorrichtung und des Gangschaltsteuerungssystems nachstehend genauer beschrieben werden.
  • Die spezifische Struktur des Hybridantriebssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde oben ausführlich beschrieben, und das Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für das Hybridantriebssystem wird nachstehend beschrieben.
  • (Gangschaltsteuerungsverfahren)
  • Das Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich auf ein Gangschaltsteuerungsverfahren des Hybridantriebssystems gerichtet, das den vorstehend beschriebenen Aufbau hat. Im Folgenden wird das Gangschalten des Hybridantriebssystems in 1 im Zustand der Kraftstoffzufuhr (einschließlich Gas geben zum Erhöhen des Gangs und Gas geben zum Herunterschalten) und das Schalten des Hybridantriebssystems im Zustand ohne Kraftstoffzufuhr (einschließlich Gas geben zum Erhöhen des Gangs und Gas geben und Herunterschalten) im Detail dargestellt, um das Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.
  • Wie in 2a gezeigt, wird beispielhaft beschrieben, wie beim Hybridantriebssystem während eines Hochschaltens durch Betätigen des Gaspedals und ein Hochschalten von einem ersten Gang, in dem das Gangzahnrad G7 dem Anfangsgangzahnrad entspricht, zu einem zweiten Gang, in dem das Gangzahnrad G8 dem Zielgangzahnrad entspricht, erfolgt, wobei ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden drei Stufen P1 bis P3 in zeitlicher Reihenfolge umfasst, und die folgenden jeweiligen Schritte in jeder Stufe ausgeführt werden.
  • Ein Vorbereitungsschritt wird in der ersten Stufe P1 durchgeführt, wobei innerhalb einer vorbestimmten Zeit (z. B. einer vorbestimmten Einstellzeit), wenn sich die Kupplung K0 im vollständig eingerückten Zustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment des Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM gesteuert werden, um auf allmählich auf einen entsprechenden vorbestimmte Wert reduziert zu werden, beispielsweise jeweils 0 Nm, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM gesteuert, dass sie allmählich zunehmen und gleich bleiben.
  • Nachdem die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM allmählich auf die vorbestimmten Werte verringert wurden, wird zu einer zweiten Stufe P2 übergegangen, wobei der Schritt für die Rückschaltsteuerung, der Schritt für die synchrone Drehzahlregelung, der Schritt für die Steuerung der Änderungstendenz und der Schritt zur Steuerung des Gangeinlegens ausgeführt werden.
  • In dem Rückschaltsteuerungsschritt wird die Kupplung K0 gesteuert, dass sie vollständig ausgerückt ist und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf dem vorstehend erwähnten vorbestimmten Wert gehalten wird, und das Gangzahnrad G7 gesteuert wird, dass es von dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 ausgerückt wird, so dass das Getriebe den Anfangsgang verlässt.
  • In dem Schritt der synchronen Drehzahlregelung wird, indem das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass es schnell auf einen negativen Wert abfällt und dann schnell auf den im Vorbereitungsschritt vorgegebenen Wert zurückgekehrt und den negativen Wert für einen bestimmten Zeitraum hält, die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich reduziert, um das Zahnrad G8 zur Drehzahlregelung anzutreiben. Die Drehzahl der elektrischen Maschine EM kann mit einer Regelkreissteuerung (z.B. PID-Regler) geregelt werden. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Gangzahnrads G8 an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 angepasst, indem die elektrische Maschine EM gesteuert wird, um deren Drehzahl zu verstellen.
  • Zusätzlich wird der Schritt der Änderungssteuerungstendenz gleichzeitig mit dem synchronen Drehzahlanpassungsschritt ausgeführt, wobei das Drehmoment des Brennkraftmaschine ICE gesteuert wird, um schnell auf einen negativen Wert zu reduzieren und den negativen Wert für einen bestimmten Zeitraum beizubehalten, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE dazu gebracht wird, mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinzustimmen, das heißt beide allmählich verringert werden, wobei die Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE auf eine erste Verbrennungsmotordrehzahl verringert wird, wobei die erste Verbrennungsmotordrehzahl größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM ist. Es ist anzumerken, dass die Größe der ersten Verbrennungsmotordrehzahl von der Größe des Drehmoments der Brennkraftmaschine ICE, das zum Steuern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE verwendet wird, und der Dauer des Änderungstendenzsteuerschritts abhängt, und nicht von einem vorbestimmten Wert abhängt. Im Allgemeinen ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE näher an der Zieldrehzahl des Antriebs, je größer das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE ist, das zum Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotor ICE verwendet wird, und / oder je länger die Dauer des Änderungstendenzsteuerschritts ist. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE kann durch zwei Arten der schnellen oder langsamen Einstellung, geregelt werden (z.B. ein PID-Regelung), wobei die schnelle Einstellmethode durch Einstellen des Zündwinkels der Brennkraftmaschine ICE erreicht werden kann und die langsame Einstellmethode durch Einstellen des Ansaugluftmenge (z.B. eine Ventilöffnung) der Brennkraftmaschine ICE erreicht wird.
  • In einem weiteren Schritt der Gangschaltsteuerung wird nach dem Anpassen der Drehzahl des Gangzahnrads G8 an das entsprechende Synchronisationsmechanismus A1 das Gangzahnrad G8 so gesteuert, dass es mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff kommt, so dass das Einlegen des Zielgangs mit dem Getriebe fortgeführt und beendet wird.
  • Nachdem das Gangzahnrad G8 mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff gebracht wurde, folgt die dritte Stufe P3 und der Einrückschritt der Kupplung ausgeführt.
  • Während der Ausführung des Einrückschritts der Kupplung, spezifisch während einer ersten Teilstufe P31 der dritten Stufe P3, wird die Kupplung K0 zum Einrücken gesteuert, wobei, während sich die Kupplung K0 in dem Schlupfzustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 allmählich erhöht, um gleich dem Zieldrehmoment der Brennstoffmaschine zu sein, und dann wird die Drehmomentkapazität unverändert beibehalten. Während der ersten Teilstufe P31 wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert, dass es nach einer allmählichen Zunahme bis zu einem vorbestimmten Drehmoment der Brennkraftmaschine, das geringer ist als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine (z.B. das 0, 9-fache des Zieldrehmoments der Brennkraftmaschine), als das vorbestimmte Drehmoment der Brennkraftmaschine konstant bleibt.
  • In der ersten Teilstufe P31 ist das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE immer kleiner als die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE wird durch Steuern des Drehmoments der Kupplung K0 und des Drehmoments der Brennkraftmaschine ICE (z. B. PI-Regelung) geregelt, was dazu führt, dass sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE verringert, um sich der Drehzahl der elektrischen Maschine EM zu nähern. Da jederzeit der Unterschied zwischen dem Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und dem tatsächlichen Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE während der ersten Teilstufe P31 groß bleibt, kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE in einer schnelleren Weise auf die zweite Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert werden, indem das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE geregelt werden, wobei die zweite Drehzahl der Brennkraftmaschine größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM am Ende der ersten Teilstufe P31 ist. Spezifisch kann die Drehzahländerungssteigung der Brennkraftmaschine ICE während dieser ersten Teilstufe P31 dadurch erzielt werden, dass die Zieldrehzahl der elektrischen Maschine EM am Ende der ersten Teilstufe P31 einen Wert von VO, die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine zu einem beliebigen Zeitpunkt in dieser ersten Teilstufe P31 einen Wert von V1, ein vorgegebener Drehzahlunterschied (z.B. ein vorgegebener Kalibrierungsdrehzahlunterschied) einen Wert von V2 und eine vorgegebene Zeit (z.B. eine vorgegebene Kalibrierungszeit) einen Wert von T hat, wobei in der ersten Teilstufe P31 die Drehzahländerungssteigung der Brennkraftmaschine ICE als (V0-V1+V2×K)/T ausgedrückt werden kann, wobei K eine vorbestimmte Konstante kleiner als 1 und größer als 0 ist, wie z.B. 0, 8, wobei die Änderungssteigung der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE durch die Steuerung K geregelt werden kann.
  • In der ersten Teilstufe P31, wird, nachdem das Drehmoment der elektrischen Maschine EM auf ein vorbestimmtes Zieldrehmoment der elektrischen Maschine erhöht wurde, das Zieldrehmoment der elektrischen Maschine unverändert gehalten, und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert wird, dass es graduell ansteigt.
  • In einer zweiten Teilstufe P32 der dritten Stufe P3 befindet sich die Kupplung K0 noch im Schlupfzustand, wobei die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 unverändert bleibt, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert wird, dass es allmählich auf das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM konstant gehalten wird; wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert werden, dass sie sich annähern.
  • Während einer dritten Teilstufe P33 der dritten Stufe P3 bleiben die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM jeweils unverändert; nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert sind, dass sie weiter aufeinander abgestimmt sind, wird die Kupplung K0 vollständig in Eingriff (der Schlupfdrehzahlunterschied der Kupplung K0 wird auf 0 verringert) gebracht.
  • Während der vierten Teilstufe P34 der dritten Stufe P3 wird die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert, dass sie auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, der größer als das Zieldrehmoment der Brennstoffmaschine ist (z.B. um das 1, 2-fache des Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine), während das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM unverändert bleiben. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM werden so gesteuert, dass sie gleichbleiben und allmählich zunehmen. Nachdem die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert ist, dass sie auf einen vorbestimmten Wert, der größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, erhöht ist, wird der Gangschaltvorgang beendet. Zusammenfassend werden im oben beschriebenen Schritt zum Eingriff der Kupplung das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gesteuert, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE schnell zu verstellen, so dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE relativ schnell verringert werden kann, so dass sie mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt, wonach die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist. Im Kupplungseinrückschritt wurde die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 für einen bestimmten Zeitraum auf das gleiche Zieldrehmoment der erhöht, Brennkraftmaschine und danach weiter erhöht, um größer als das Zieldrehmoment der Brennstoffmaschine zu sein; das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE durchlief zuerst den Prozess der Erhöhung, um kleiner als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine zu sein, wurde dann für einen bestimmten Zeitraum beibehalten, bevor es auf das gleiche Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine anstieg, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE wird allmählich auf die gleiche Drehzahl wie die elektrische Maschine reduziert, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM wird auf das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine erhöht und dann wird das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine konstant gehalten und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM steigt stetig an.
  • Wie in 2b gezeigt, wird während eines Herunterschaltens durch Betätigen des Gaspedals des Hybridantriebssystems ein Herunterschalten von einem zweiten Gang (in dem das Gangzahnrad G8 einem Anfangsgangzahnrad entspricht) zu einem ersten Gang (in dem das Gangzahnrad G7 einem Zielgangzahnrad entspricht) als ein Beispiel beschrieben, wobei ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden drei Stufen P1 bis P3 in zeitlicher Reihenfolge umfasst, und wobei die folgenden jeweiligen Schritte in jeder Stufe ausgeführt werden.
  • Bei dem Vorbereitungsschritt der ersten Stufe P1 werden innerhalb einer vorbestimmten Zeit (die beispielsweise eine vorbestimmte Kalibrierungszeit ist), wenn die Kupplung K0 sich im vollständig eingerückten Zustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM allmählich auf entsprechende vorbestimmte Werte reduziert, welche beispielsweise jeweils ONm sind, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert werden, dass sie allmählich zunehmen und gleich bleiben.
  • Nachdem die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM graduell auf die vorbestimmten Werte reduziert worden sind, wird zu einer zweiten Stufe P2 übergegangen, in der der Schritt für die Rückschaltsteuerung, der Schritt für die synchrone Drehzahlregelung, der Schritt für die Steuerung der Änderungstendenz und der Schritt zur Steuerung des Gangeinlegens ausgeführt werden.
  • Bei dem Rückschaltsteuerungsschritt wird die Kupplung K0 so gesteuert wird, dass sie vollständig ausgerückt ist und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf dem vorstehend erwähnten vorbestimmten Wert gehalten wird, wobei das Gangzahnrad G8 so gesteuert wird, dass es von dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 ausgerückt wird, so dass das Getriebe den Anfangsgang verlässt.
  • Bei dem synchrone Drehzahlregelungsschritt wird das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass es schnell auf einen positiven Wert erhöht und dann schnell auf den im Vorbereitungsschritt vorgegebenen Wert zurückgekehrt wird, nachdem der positive Wert für einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich erhöht wird, um die Drehzahl des Gangzahnrads G7 zu verstellen. Die Drehzahl der elektrischen Maschine EM kann mit einem Regelkreis gesteuert werden (z.B. PID-Regler). Auf diese Weise wird die Drehzahl des Gangzahnrads G7 an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 angepasst, indem die elektrische Maschine EM gesteuert wird, die Drehzahl einzustellen.
  • Außerdem wird der synchrone Drehzahlregelungsschritt ausgeführt, während der Änderungstendenzsteuerschritt ausgeführt wird, wobei das Drehmoment des Brennkraftmaschine ICE so gesteuert, dass es schnell auf einen positiven Wert erhöht und dann schnell auf den im Vorbereitungsschritt P1 vorgegebenen Wert zurückgekehrt wird, nachdem der positive Wert für einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE dazu gebracht wird, mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinzustimmen, das heißt beide allmählich erhöht werden, und wobei die Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE auf eine erste Verbrennungsmotordrehzahl vergrößert wird, wobei die erste Verbrennungsmotordrehzahl größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM ist. Es ist zu beachten, dass die Größe der ersten Verbrennungsmotordrehzahl von der Größe des Drehmoments des Brennkraftmaschine ICE, das zum Steuern der Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE verwendet wird, und der Dauer des Schritts für die Steuerung der Änderungstendenz abhängt, und nicht von einem vorbestimmten Wert abhängt. Im Allgemeinen gilt, je größer das Drehmoment des Brennkraftmaschine ICE ist, das verwendet wird, um die Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE zu steuern, und/oder je länger die Dauer des Änderungstendenzsteuerschritts ist, desto näher liegt die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE bei der Zielverbrennungsmotordrehzahl. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE kann auf zwei Arten geregelt werden, eine schnelle oder langsame Einstellung (z.B. ein PI-Regelkreis), wobei die schnelle Einstellung durch Einstellen des Zündwinkels der Brennkraftmaschine ICE angepasst realisiert werden kann, wobei die langsame Einstellung durch Einstellen des Lufteinlasses (z.B. eine Ventilöffnung) der Brennkraftmaschine ICE erreicht werden kann.
  • Ferner wird in dem Gangschaltsteuerungsschritt nach dem Anpassen der Drehzahl des Gangzahnrads G7 an den entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 das Gangzahnrad G7 so gesteuert, dass es mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff steht, wodurch das Getriebe das Einlegen des Zielgangs durchführt und vervollständigt.
  • Nachdem das Gangzahnrad G7 mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff gebracht worden ist, tritt die dritte Stufe P3 ein und der Einrückschritt der Kupplung wird ausgeführt.
  • Während der Ausführung des Einrückschritts der Kupplung, spezifisch während der ersten Teilstufe P31 der dritten Stufe P3, wird die Kupplung K0 zum Einrücken gesteuert, wobei, während sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 allmählich erhöht wird, um gleich dem Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine zu sein, und dann wird die Drehmomentkapazität unverändert beibehalten. Während der ersten Teilstufe P31 wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert, dass es nach einer allmählichen Zunahme bis zu einem vorbestimmten Verbrennungsmotor-Drehmoment, das geringer ist als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine (z.B. das 0,9-fache des Zieldrehmoments der Brennkraftmaschine), als das vorbestimmte Verbrennungsmotor-Drehmoment konstant bleibt.
  • Während der ersten Teilstufe P31 das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert wird, dass es immer kleiner als die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 ist, und wobei das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gesteuert werden, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE in einem geschlossenen Regelkreis zu steuern (z. B. PI-Regelkreis), so dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert wird, um diese allmählich der Drehzahl der elektrischen Maschine EM anzunähern. Da jederzeit der Unterschied zwischen dem Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und dem tatsächlichen Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE während der ersten Teilstufe P31 klein bleibt, kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE in einer schnelleren Weise auf die zweite Verbrennungsmotordrehzahl verringert werden, indem das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gesteuert werden, wobei die zweite Verbrennungsmotordrehzahl größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM am Ende der ersten Teilstufe P31 ist. Spezifisch kann die Drehzahländerungssteigung des Brennkraftmaschine ICE während dieser ersten Teilstufe P31 dadurch erzielt werden, dass die Zieldrehzahl der elektrischen Maschine EM am Ende der ersten Teilstufe P31 einen Wert von VO, die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine zu einem beliebigen Zeitpunkt in dieser ersten Teilstufe P31 einen Wert von V1, ein vorgegebener Drehzahlunterschied (z.B. ein vorgegebener Kalibrierungsdrehzahlunterschied) einen Wert von V2 und eine vorgegebene Zeit (z.B. eine vorgegebene Kalibrierungszeit) einen Wert von T beträgt, wobei in der ersten Teilstufe P31 die Drehzahländerungssteigung der Brennkraftmaschine ICE als (VO-V1 +V2xK)/T ausgedrückt werden kann, wobei K eine vorbestimmte Konstante kleiner als 1 und größer als 0 ist, wie z.B. 0, 8, wobei die Änderungssteigung der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE durch die Steuerung K gesteuert werden kann.
  • In der ersten Teilstufe P31, nachdem das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert wurde, dass es auf ein vorbestimmtes Zieldrehmoment der elektrischen Maschine ansteigt, bleibt das Zieldrehmoment der elektrischen Maschine unverändert, wobei die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich ansteigt.
  • In der zweiten Teilstufe P32 der dritten Stufe P3 befindet sich die Kupplung K0 noch in einem Schlupfzustand, wobei die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 unverändert bleibt, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert wird, dass es allmählich auf das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM konstant gehalten wird; wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert werden, dass sie sich annähern.
  • In der dritten Teilstufe P33 der dritten Stufe P3 bleiben die Drehmomentkapazität der Kupplung K0, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM unverändert; nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert sind, dass sie weiter aufeinander abgestimmt sind, wird die Kupplung K0 vollständig eingerückt (der Schlupfdrehzahlunterschied der Kupplung K0 wird auf 0 gesenkt).
  • Während der vierten Teilstufe P34 der dritten Stufe P3 wird die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert, dass sie auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, der größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist (z.B. 1, 2-mal so groß wie das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine), während das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM unverändert bleiben. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM werden so gesteuert, dass sie gleichbleiben und allmählich zunehmen. Nachdem die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert ist, dass sie auf einen vorbestimmten Wert, der größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, erhöht wurde, wird der Gangschaltvorgang beendet. Zusammenfassend werden in dem oben beschriebenen Einrückschritt der Kupplung durch das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 und das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE schnell eingestellt, so dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE relativ schnell geändert werden kann, so dass sie mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt, wonach die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist Im Einrückschritt der Kupplung wurde die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 einem Vorgang unterzogen, bei dem die Drehmomentkapazität zuerst auf das gleiche Niveau wie das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine anstieg und einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, und dann auf mehr als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine anstieg, wobei das Drehmoment des Brennkraftmaschine ICE einem Vorgang unterzogen wurde, bei dem das Drehmoment auf weniger als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine erhöht und einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, und dann auf das gleiche Niveau wie das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine erhöht wird, und wobei die Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE allmählich derart verringert wird, dass sie die gleiche Drehzahl wie die elektrische Maschine EM hat; wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine EM auf ein Zieldrehmoment der elektrischen Maschine erhöht und dann dieses Zieldrehmoment der elektrischen Maschine konstant gehalten wird und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM ständig erhöht wird.
  • Wie in 2c gezeigt ist, wird ein Beispiel beschrieben, wie beim Hybridantriebssystem während des Lösens des Gashebels und Hochschaltens von einem ersten Gang, (wobei das Gangzahnrad G7 dem Anfangszahnrad entspricht), zu einem zweiten Gang (wobei das Gangzahnrad G8 dem Zielgangzahnrad entspricht) ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden drei Stufen P1 bis P3 in zeitlicher Reihenfolge umfasst, wobei die folgenden jeweiligen Schritte in jeder Stufe ausgeführt werden.
  • In der ersten Stufe P1 wird der Vorbereitungsschritt durchgeführt, wobei innerhalb einer vorbestimmten Zeit (z. B. eine vorbestimmte Einstellzeit), wenn sich die Kupplung K0 in einem vollständig eingerückten Zustand befindet, geregelt wird, dass sich die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 allmählich auf einen vorbestimmten Wert reduziert, der beispielsweise ONm ist, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine konstant bleibt und ein negatives Drehmoment ist (die Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine ICE beim Lösen des Gashebels ist im Allgemeinen ein negatives Drehmoment oder ONm), und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert wird, dass es allmählich auf einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 0Nm, ansteigt. Bei diesem Vorbereitungsschritt werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert, dass sie allmählich abnehmen und gleichbleiben.
  • Nach dem allmählichen Verringern der Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf den vorbestimmten Wert und dem allmählichen Erhöhen des Drehmoments der elektrischen Maschine EM auf den vorbestimmten Wert tritt die zweite Stufe P2 ein, in der der Rückschaltsteuerungsschritt, der synchrone Drehzahlregelungsschritt, der Schritt Änderungstendenzsteuerschritt und der Steuerungsschritt des Gangeinlegens ausgeführt werden.
  • In dem Rückschaltsteuerungsschritt wird die Kupplung K0 so gesteuert, dass sie vollständig ausgerückt ist und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf dem vorstehend erwähnten vorbestimmten Wert gehalten wird, wobei das Gangzahnrad G7 so gesteuert wird, dass es von dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 ausgerückt wird, so dass das Getriebe den Anfangsgang verlässt.
  • In dem synchronen Drehzahlregelungsschritt wird das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass es schnell auf einen negativen Wert abfällt und dann schnell auf den im Vorbereitungsschritt vorgegebenen Wert zurückgekehrt, nachdem der negative Wert für einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich verringert wird, um die Drehzahl des Gangzahnrads G8 zu regeln. Die Drehzahl der elektrischen Maschine EM kann einem Regelkreis gesteuert werden (z.B. PID-Regler). Auf diese Weise wird die Drehzahl des Gangzahnrads G8 an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 angepasst, indem die elektrische Maschine EM gesteuert wird, um deren Drehzahl einzustellen.
  • Außerdem wird beim Durchführen des synchronen Drehzahlregelungsschritts während der Durchführung des Änderungstendenzsteuerschritts, das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gesteuert, schnell auf einen negativen Wert abzunehmen und den negativen Wert beizubehalten, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE dazu gebracht wird, mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinzustimmen, das heißt, dass beide allmählich verringert werden. Ferner wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE auf eine erste Drehzahl der Brennkraftmaschine reduziert, wobei die erste Drehzahl der Brennkraftmaschine kleiner als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM ist. Ferner wird in dem Gangschaltsteuerungsschritt nach dem Anpassen der Drehzahl des Gangzahnrads G8 an den entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 das Gangzahnrad G8 so gesteuert, dass es mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff steht, so dass das Einlegen des Zielgangs mit dem Getriebe fortgeführt und abgeschlossen wird.
  • Nachdem das Gangzahnrad G8 mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff gebracht wurde, erfolgt die dritte Stufe P3 und der Einrückschritt der Kupplung wird ausgeführt.
  • Insbesondere wird beim Durchführen des Einrückschritts der Kupplung die Kupplung K0 so gesteuert, dass sie einrückt, wobei, wenn sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert wird, dass sie auf einen vorbestimmten Wert, z .B. dem 1,2-fachen des Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine, ansteigt, der größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 danach konstant gehalten wird, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert wird, dass es allmählich auf das vorbestimmte Verbrennungsmotor-Drehmoment ansteigt, und danach unverändert bleibt, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert wird, dass es allmählich auf das vorbestimmte Drehmoment der elektrischen Maschine reduziert wird, und danach unverändert bleibt. In der dritten Stufe P3 werden die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich verringert und angepasst Der Gangschaltvorgang endet, nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt und die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist.
  • Da die Brennkraftmaschine ICE während des Gangschaltvorgangs beim Loslassen des Gaspedals und Erhöhen des Gangs kein Antriebsmoment (positives Drehmoment) ausgibt, ist es nicht notwendig, dass das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 an der Drehzahlsteuerung der Brennkraftmaschine ICE beteiligt ist.
  • Wie in 2d gezeigt ist, wird während eines Herunterschaltens beim Lösen des Gashebels des Hybridantriebssystems ein Herunterschalten von einem zweiten Gang (in dem das Gangzahnrad G8 einem Anfangsgangzahnrad entspricht) zu einem ersten Gang (in dem das Gangzahnrad G7 einem Zielgangzahnrad entspricht) als ein Beispiel beschrieben, wobei ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der Erfindung die folgenden drei Stufen P1 bis P3 in zeitlicher Reihenfolge umfasst, und wobei die folgenden jeweiligen Schritte in jeder Stufe ausgeführt werden.
  • Bei der Durchführung des Vorbereitungsschritt der ersten Stufe P1 wird innerhalb einer vorbestimmten Zeit, die beispielsweise eine vorbestimmte Kalibrierungszeit ist, wenn sich die Kupplung K0 in einem vollständig eingerückten Zustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 allmählich auf einen vorbestimmten Wert reduziert, der beispielsweise ONm ist, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine konstant bleibt und ein negatives Drehmoment ist (wobei die Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine, wenn sich die Brennkraftmaschine ICE beim Loslassen des Gashebels im Allgemeinen ein negatives Drehmoment oder ONm ist), wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert wird, dass es allmählich auf einen vorgegebenen Wert, beispielsweise ONm, erhöht wird. In diesem Vorbereitungsschritt werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert, dass sie allmählich verringert werden und gleichbleiben.
  • Nach dem allmählichen Verringern der Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf den vorbestimmten Wert und dem allmählichen Erhöhen des Drehmoments der elektrischen Maschine EM auf den vorbestimmten Wert wird zu der zweiten Stufe P2 übergegangen, wobei der Rückschaltsteuerungsschritt, der synchrone Drehzahlregelungsschritt, der Änderungstendenzsteuerschritt und der Steuerungsschritt des Gangeinlegens ausgeführt werden.
  • In dem Rückschaltsteuerungsschritt wird die Kupplung K0 so gesteuert, dass sie vollständig ausgerückt ist und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 auf dem vorstehend erwähnten vorbestimmten Wert gehalten wird, wobei das Gangzahnrad G8 so gesteuert wird, dass es von dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 ausgerückt wird, so dass das Getriebe den Anfangsgang verlässt.
  • Im synchronen Drehzahlregelungsschritt wird das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass es schnell auf einen positiven Wert erhöht und dann schnell auf den im Vorbereitungsschritt vorgegebenen Wert zurückgebracht wird, nachdem der positive Wert für einen bestimmten Zeitraum gehalten wurde, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich erhöht wird, um die Drehzahl des Gangzahnrads G7 einzustellen. Die Drehzahl der elektrischen Maschine EM kann mit einem Regelkreis gesteuert werden (z.B. PID-Regler). Auf diese Weise wird die Drehzahl des Gangzahnrads G7 an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 angepasst, wobei die elektrische Maschine EM gesteuert wird, um deren Drehzahl einzustellen.
  • Zusätzlich wird der synchrone Drehzahlregelungsschritt gleichzeitig mit dem Änderungstendenzsteuerschritt ausgeführt, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gesteuert wird, um schnell auf einen positiven Wert anzusteigen, und dann schnell zurückzukehren, nachdem es den positiven Wert beibehalten hat, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE dazu gebracht wird, mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinzustimmen, das heißt, dass beide allmählich erhöht werden. In einer Weiterbildung wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE auf eine erste Brennkraftmaschinendrehzahl erhöht, wobei die erste Brennkraftmaschinendrehzahl kleiner als die Drehzahl der elektrischen Maschine EM ist.
  • Ferner wird im Gangschaltsteuerungsschritt nach dem Anpassen der Geschwindigkeit des Zahnrads G7 an den entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 das Zahnrad G7 so gesteuert, dass es mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 in Eingriff steht, so dass das Einlegen des Zielgangs mit dem Getriebe fortgeführt und abgeschlossen wird.
  • Nachdem das Gangzahnrad G7 mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus A1 eingerückt wurde, folgt die dritte Stufe P3 mit der Durchführung des Einrückschritts der Kupplung.
  • Insbesondere wird beim Ausführen des Kupplungseinrückschritts die Kupplung K0 zum Einrücken gesteuert, und wenn sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, wird die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 so gesteuert, dass sie allmählich auf einen vorbestimmten Wert, z. B. auf das 1, 2-fache des Zieldrehmoments der Brennkraftmaschine, ansteigt, der größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, und die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 danach konstant gehalten wird, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE so gesteuert wird, dass es allmählich auf das vorbestimmte Drehmoment der Brennkraftmaschine reduziert wird, und danach unverändert bleibt, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert wird, dass es allmählich auf das vorbestimmte Drehmoment der elektrischen Maschine reduziert wird, und danach unverändert bleibt. Während der dritten Stufe P3 werden die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass sie allmählich reduziert werden und allmählich übereinstimmen. Der Gangschaltvorgang endet, nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt und die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist.
  • Da die Brennkraftmaschine ICE kein Drehmoment zum Antrieb (positives Drehmoment) während des Gangschaltvorgangs des Herunterschaltens beim Lösen des Gashebels ausgibt, ist es nicht notwendig, dass das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 an der Drehzahlsteuerung der Brennkraftmaschine ICE beteiligt ist.
  • Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in vier Gangschaltmodi, d.h. Hochschalten durch Betätigen des Gaspedals, Herunterschalten durch Betätigen des Gaspedals, Hochschalten beim Lösen des Gashebels und Herunterschalten beim Lösen des Gashebels, wie folgt zusammengefasst werden kann.
  • In einem Vorbereitungsschritt wird die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert, dass sie auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 0Nm) verringert wird, das Drehmoment der Brennkraftmaschine auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 0Nm) verringert oder unverändert gehalten wird und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 0Nm) erhöht oder reduziert wird,
    wobei in dem Rückschaltsteuerungsschritt die Kupplung K0 so gesteuert wird, dass sie vollständig ausgerückt ist, wobei das Anfangsgangzahnrad so gesteuert wird, dass es von dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus außer Eingriff steht, so dass das Getriebe den Anfangsgang verlässt;
    wobei im synchrone Drehzahlregelungsschritt die elektrische Maschine EM gesteuert wird, um ihre Drehzahl zu verstellen, so dass die Drehzahl eines Zielgangzahnrads an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus angepasst wird, wobei gleichzeitig im Änderungstendenzsteuerschritt die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE und die Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM so gesteuert werden, dass sie übereinstimmen;
    wobei in dem Steuerungsschritt des Gangeinlegens nach dem Anpassen der Drehzahl des Zielgangzahnrad an den entsprechenden Synchronisationsmechanismus der Zielgangzahnrad so gesteuert wird, dass er mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus in Eingriff kommt, so dass das Einlegen des Zielgangs mit dem Getriebe fortgeführt und abgeschlossen wird;
    wobei im Kupplungseinrückschritt die elektrische Maschine EM und die Brennkraftmaschine ICE so gesteuert werden, dass ihre Drehzahl und die Drehzahl eingestellt werden, so dass die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE in Übereinstimmung gebracht wurden.
  • Auf diese Weise kann nicht nur verhindert werden, dass das Trägheitsmoment der elektrischen Maschine EM beim Eingriff des Zielgangzahnrads und des entsprechenden Synchronisationsmechanismus einen Verschleiß oder gar eine Beschädigung des Synchronisationsmechanismus verursacht, sondern es wird durch die Drehzahlsteuerung der elektrischen Maschine EM auch die Gangschaltzeit verkürzt. Zusätzlich kann der Kupplungseinrückschritt während des Gangschaltvorgangs in sowohl dem Modus des Hochschaltens durch Betätigen des Gaspedals als auch dem Modus des Herunterschaltens durch Betätigen des Gaspedals wie folgt weiter zusammengefasst werden: während des Kupplungseinrückschritts wird die Kupplung zum Einrücken gesteuert, wobei das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 an der Drehzahlregelung der Brennkraftmaschine ICE beteiligt ist, wenn sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, wobei die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist, nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt.
  • Auf diese Weise kann ein schnelleres Ansprechen der Brennkraftmaschine ICE ermöglicht werden, indem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE durch das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE zusammen mit dem Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 eingestellt wird, wobei die Drehzahlsynchronisierungszeit reduziert wird, und die Gangschaltzeit dadurch verkürzt wird. Zusammenfassend verkürzt das Schaltsteuerverfahren des Hybridantriebssystems gemäß der vorliegenden Erfindung durch Übernahme der obigen technischen Lösung die Leistungsunterbrechungszeit während des Schaltens, verbessert das Fahrverhalten und schwächt die durch das Schalten verursachte Vibration.
  • Das Gangschaltsteuerungsverfahren des Hybridantriebssystems gemäß der Erfindung wurde oben ausführlich beschrieben, und eine Gangschaltsteuerungsvorrichtung und ein Gangschaltsteuerungssystem, die zur Ausführung des Gangschaltsteuerungsverfahrens verwendet werden, werden im Folgenden beschrieben.
  • (Gangscha ltsteuerungsvorrichtu ng)
  • Basierend auf dem oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Gangschaltsteuerungsvorrichtung (in der Fig. nicht gezeigt) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzugweise eine Rückschaltsteuereinheit, eine Synchrondrehzahlregeleinheit, eine Gangschaltsteuereinheit und eine Kupplungseinrückeinheit, wobei jede Einheit die folgenden Funktionen durch notwendige Hardware realisiert.
  • Die Rückschaltsteuereinheit wird verwendet, um die Kupplung so zu steuern, dass sie vollständig ausgerückt ist, und das Getriebe, um den Anfangsgang zu verlassen.
  • Die Synchrondrehzahlregeleinheit wird verwendet, um die elektrische Maschine so zu steuern, dass die Drehzahl nach dem Verlassen des Anfangsgangzahnrads des Getriebes so eingestellt wird, dass das Zielgangzahnrad des Getriebes mit der Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt.
  • Die Gangschaltsteuereinheit wird verwendet, um das Getriebe zu steuern, um den Zielgang einzulegen, nachdem die Drehzahl des Zielgangzahnrads mit dem entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt.
  • Die Kupplungseinrückeinheit wird nach dem Einlegen des Zielgangs verwendet, die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine übereinstimmt, und steuert dann die Kupplung, damit diese vollständig eingerückt ist.
  • Ferner kann die Gangschaltsteuerungsvorrichtung außerdem eine Änderungstendenzsteuerungseinheit umfassen, wobei die Änderungstendenzsteuerungseinheit den Verbrennungsmotor steuert, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl des Brennkraftmaschine vor dem Einlegen des Zielgangs mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  • Zusätzlich regelt die Kupplungseinrückeinheit die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine und/oder durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet und sich das Hybridantriebssystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet.
  • Auf diese Weise kann das Gangschaltsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung reibungslos und effizient ausgeführt werden, indem die Gangschaltsteuervorrichtung mit der oben erwähnten Struktur verwendet wird.
  • (Gangschaltsteuerungssystem)
  • Wie in 3 gezeigt, weist ein Gangschaltsteuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, eine elektrische Maschinensteuereinheit PEU, eine Hilfssteuereinheit ACU, eine Getriebesteuereinheit TCU und eine Hybridantriebssteuereinheit HCU auf. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die elektrische Maschinensteuereinheit PEU, die mit der Hybridantriebssteuereinheit HCU in bidirektionaler Datenverbindung stehen, so dass die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die elektrische Maschinensteuereinheit PEU jeweils die entsprechenden Parameter an die Hybridantrieb-Steuereinheit HCU übertragen, wobei die Hybridantriebssteuereinheit HCU dazu in der Lage ist, Steuerbefehle an die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die elektrische Maschinensteuereinheit PEU zu senden, wodurch die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die elektrische Maschinensteuereinheit PEU werden somit für die Ausführung von Operationen gesteuert.
  • In dieser Ausführungsform kann die Getriebesteuereinheit TCU das Einrücken/Ausrücken Eingriff eines Gangzahnrads des Getriebes des Hybridantriebssystems von 1 mit einem entsprechenden Synchronisationsmechanismus des Getriebes steuern. Auf diese Weise kann die Getriebesteuereinheit TCU in dem Rückschaltsteuerungsschritt und dem Gangschaltsteuerungsschritt des vorstehend beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens das Einrücken/Ausrücken des Gangzahnrads und des entsprechenden Synchronisationsmechanismus steuern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die elektrische Maschinensteuereinheit PEU die elektrische Maschine EM des Hybridantriebssystems der 1 steuern, um ihre Drehzahl einzustellen. Auf diese Weise kann einerseits in dem Schritt für die Synchrondrehzahlregelung des oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens die elektrische Maschinensteuereinheit PEU die Drehzahl der elektrischen Maschine EM derart steuern, dass die Drehzahl des Zielgangzahnrads mit der Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt; andererseits kann bei dem Schritt zum Eingriff der Kupplung des oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens die elektrische Maschinensteuereinheit PEU die elektrische Maschine EM so steuern, dass diese mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE übereinstimmt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Hilfssteuereinheit ACU eine Änderung der Drehmomentkapazität dieser Kupplung K0 und das Einrücken/Ausrücken der Kupplung K0 steuern. Im Schritt für die Rückschaltsteuerung und im Schritt zum Eingriff der Kupplung beim oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahren kann die Hilfssteuereinheit ACU das Eingriff/außer Eingriff der Kupplung K0 steuern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU die Brennkraftmaschine ICE des Hybridantriebssystems in 1 steuern, um die Drehzahl einzustellen. In dem Schritt für die Steuerung der Änderungstendenz und dem Schritt zum Eingriff der Kupplung des zuvor erwähnten Gangschaltsteuerungsverfahrens kann die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU die Brennkraftmaschine ICE zur Drehzahlregelung steuern.
  • Spezifisch steuert die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU einerseits die Drehzahlregelung der Brennkraftmaschine ICE im Schritt für die Steuerung der Änderungstendenz des oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens, so dass die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt.
  • Wenn andererseits im Kupplungseinrückschritt des oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens das Hybridantriebssystem ein Hochschalten durch Betätigen des Gaspedals oder ein Herunterschalten durch Betätigen des Gaspedals durchführt, wenn sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit ACU die Drehmomentkapazität der Kupplung K0 und die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU steuert das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE gemeinsam, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE zu regulieren, so dass die Kupplung K0 des Hybridantriebssystems mittels der Hilfssteuereinheit ACU so gesteuert wird, dass die Kupplung vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt, wobei in dem Kupplungseinrückschritt des oben beschriebenen Gangschaltsteuerungsverfahrens, wenn das Hybridantriebssystem das Hochschalten beim Lösen des Gashebels oder das Herunterschalten beim Lösen des Gashebels durchgeführt wird, wenn sich die Kupplung K0 in einem Schlupfzustand befindet, die Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU ein Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE steuert, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE einzustellen, so dass die Kupplung K0 des Hybridantriebssystems mittels der Hilfssteuereinheit ACU so gesteuert wird, dass diese Kupplung vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl des Brennkraftmaschine ICE mit der Drehzahl der elektrischen Maschine EM übereinstimmt.
  • Zusammenfassend lässt sich das Gangschaltsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt zusammenfassen.
  • Das Gangschaltsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird hauptsächlich für das in 1 gezeigte Hybridantriebssystem verwendet. Das Gangschaltsteuerungssystem umfasst eine Hybridantriebssteuereinheit HCU, und eine Getriebesteuereinheit TCU, eine Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit ACU und eine Brennkraftmaschinensteuereinheit ECU, welche mit dieser Hybridantriebsteuereinheit HCU verbunden sind um jeweils eine Steuerung des Getriebes, der elektrischen Maschine EM, der Kupplung K0 und des Brennkraftmaschine ICE realisieren, wobei die Hybridantriebssteuereinheit HCU zu einer entsprechenden Steuereinheit die folgenden Anweisungen für die Durchführung einer Gangschaltsteuerung sendet: ein Steuern der Kupplung K0, so dass sie vollständig ausgerückt wird; Steuern des Getriebes zum Verlassen des Anfangsgangs; Steuern der elektrischen Maschine EM, um die Drehzahl einzustellen, nachdem das Getriebe den Anfangsgang verlassen hat, so dass die Drehzahl eines Zielgangzahnrads des Getriebes an die Drehzahl des entsprechenden Synchronisationsmechanismus angepasst wird; Steuern des Getriebes zum Einlegen des Zielgangs, nachdem der Zielgangzahnrad mit der Drehzahl eines entsprechenden Synchronisationsmechanismus übereinstimmt; Steuern der elektrischen Maschine EM und der Brennkraftmaschine ICE, nachdem der Zielgang eingelegt ist, so dass die Kupplung K0 vollständig eingerückt ist, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE in Übereinstimmung gebracht wurden.
  • Im Vorstehenden wurden spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben, und es ist auch notwendig zu erklären, dass:
    1. 1. In der vorliegenden Erfindung allmähliches Erhöhen oder allmähliches Reduzieren bedeutet, dass der Parameter im Wesentlichen linear kontinuierlich variiert, wobei rasches Erhöhen oder rasches Reduzieren bedeutet, dass die Änderung durch die Änderungssteigung des Parameters in der Nähe von 90 Grad erfolgt.
    2. 2. In der vorliegenden Erfindung bedeutet Drehzahlübereinstimmung, dass die Drehzahlen im Wesentlichen gleich und nicht notwendigerweise identisch sind. Außerdem bezieht sich in der vorliegenden Erfindung „Geschwindigkeit“ auf die Drehzahl, wenn nichts anderes angegeben ist. Zum Beispiel bedeutet die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Geschwindigkeit der elektrischen Maschine bedeutet die Drehzahl der elektrischen Maschine.
    3. 3. In der vorliegenden Erfindung fällt in dem Steuerungsschritt der Änderungstendenz die Änderungstendenz der Drehzahl des Brennkraftmaschine mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine zusammen, d.h. die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird zusammen mit der Drehzahl der elektrischen Maschine größer oder kleiner.
    4. 4. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „Anfangsgangzahnrad“ auf einen Gangzahnrad, das während eines Gangschaltvorgangs von einem entsprechenden Synchronisationsmechanismus außer Eingriff gebracht werden muss, wobei „Zielgangzahnrad“ ein Gangzahnrad bezeichnet, das während eines Gangschaltvorgangs mit einem entsprechenden Synchronisationsmechanismus in Eingriff gebracht werden muss.
    5. 5. Die Zieldrehzahl der Brennkraftmaschine, die in dem Steuerungsschritt der Änderungstendenz in der vorstehenden Ausführungsform erwähnt ist, bedeutet die Brennkraftmaschinendrehzahl zum Zeitpunkt eines vollständigen Eingerücktseins der Kupplung K0.
    6. 6. Während in der vorstehenden detaillierten Beschreibung beschrieben wurde, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE gesteuert wird, indem sowohl das Kapazitätsdrehmoment der Kupplung K0 als auch das Drehmoment der Brennkraftmaschine ICE während des Kupplungseinrückschritts beim Hochschalten durch Betätigen des Gaspedals und dem Herunterschalten durch Betätigen des Gaspedals gesteuert werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine ICE kann durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung K0 oder des Drehmoments der Brennkraftmaschine ICE gesteuert werden.
    7. 7. Obwohl in der obigen spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Änderungstendenzsteuerungsschritt durchgeführt wird, während der Synchrondrehzahlregelungsschritt durchgeführt wird, kann der Änderungstendenzsteuerungsschritt im Vorbereitungsschritt durchgeführt werden.
    8. 8. In der vorstehenden konkreten Ausführungsform wurde beschrieben, dass das Gangschaltsteuerungssystem die Getriebesteuereinheit TCU und/oder die Hilfssteuereinheit ACU umfasst, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Funktion der Getriebesteuereinheit TCU und/oder der Hilfssteuereinheit ACU kann in die Hybridantriebssteuereinheit HCU integriert sein, wodurch die Getriebesteuereinheit TCU und/oder die Hilfssteuereinheit ACU auf physikalischer Ebene in dem Schaltsteuerungssystem entfällt. Auch wenn die Getriebesteuereinheit TCU und die Hilfssteuereinheit ACU auf physikalischer Ebene weggelassen sind, umfasst das erfindungsgemäße Gangschaltsteuerungssystem tatsächlich immer noch funktionell die Getriebesteuereinheit TCU und die Hilfssteuereinheit ACU. Außerdem umfasst die Verbindung zwischen der Hybridantriebssteuereinheit HCU, die in den obigen spezifischen Ausführungsformen beschrieben ist, und anderen Einheiten die Datenkommunikation zwischen der Hybridantriebssteuereinheit HCU und anderen Einheiten, ist aber nicht darauf beschränkt.

Claims (17)

  1. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridsystem, wobei das Hybridsystem eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe aufweist, wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antriebsverbunden sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine koaxial direkt mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangrädern und eine Synchronisiervorrichtung, die mit der Vielzahl von Gangrädern korrespondiert, aufweist, wobei das Gangschaltsteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: einen Auskuppelsteuerschritt, der das vollständige Ausrücken der Kupplung und das Lösen des Getriebes von einem Anfangsgang steuert; einen Synchrondrehzahlregelungsschritt, der eine Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine steuert, so dass das Zielgangrad des Getriebes an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung angepasst wird; einen Gangeinlegesteuerschritt, der das Einlegen eines Zielgangs durch das Getriebe steuert; und einen Kupplungseinrückschritt, der die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine so steuert, dass die Kupplung so gesteuert wird, dass sie vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl der Brennkraftmaschine aneinander angepasst wurden.
  2. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gangeinlegesteuerschritt das Gangschaltsteuerverfahren ferner einen Änderungstendenzsteuerschritt aufweist, der die Brennkraftmaschine so steuert, dass die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  3. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kupplungseinrückschritt die Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine und/oder, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung geregelt wird.
  4. Gangschaltsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, das Gangschaltsteuerverfahren vor dem Auskuppelsteuerschritt ferner einen Vorbereitungsschritt aufweist, der steuert, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine, das Drehmoment der Brennkraftmaschine und die Drehmomentkapazität der Kupplung jeweils auf korrespondierende vorgegebene Werte geändert werden.
  5. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, in dem Änderungstendenzsteuerschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung derart gesteuert wird, dass sie konstant auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird, wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine eingestellt wird, so dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine größer als die Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  6. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, in dem Kupplungseinrückschritt das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass es auf ein vorgegebenes Zieldrehmoment der elektrischen Maschine ansteigt, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine so gesteuert wird, dass es auf ein vorgegebenes Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, und die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf eine vorgegebene Drehmomentkapazität ansteigt, die größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist.
  7. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, in dem Kupplungseinrückschritt die Kupplung so gesteuert wird, dass sie eingerückt wird, wobei, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie ansteigt, so dass sie gleich dem Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, und das Drehmoment der Brennkraftmaschine so gesteuert wird, dass es auf ein vorgegebenes Drehmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, das kleiner als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist, wobei das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass es auf das Zieldrehmoment der elektrischen Maschine ansteigt, wobei anschließend das Drehmoment der Brennkraftmaschine so gesteuert wird, dass es auf das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, so dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine an die Drehzahl der elektrischen Maschine angepasst ist, und wobei die Kupplung so gesteuert wird, dass sie vollständig eingerückt wird; wobei, nachdem sich die Kupplung in einem vollständig eingerückten Zustand befindet, die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf die vorgegebene Drehmomentkapazität ansteigt.
  8. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Hybridsystem keinen Kraftstoff zuführt, das Gangschaltsteuerverfahren vor dem Auskuppelsteuerschritt ferner einen Vorbereitungsschritt aufweist, der das Drehmoment der elektrischen Maschine und die Drehmomentkapazität der Kupplung so steuert, dass sie jeweils auf korrespondierende vorgegebene Werte geändert werden.
  9. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Hybridsystem keinen Kraftstoff zuführt, in dem Änderungstendenzsteuerschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird, wobei durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine die Drehzahl der Brennkraftmaschine so verstellt wird, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine kleiner als die Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  10. Gangschaltsteuerverfahren nach Anspruch 1, 2, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Hybridsystem keinen Kraftstoff zuführt, in dem Kupplungseinrückschritt die Drehmomentkapazität der Kupplung so gesteuert wird, dass sie auf eine vorgegebene Drehmomentkapazität ansteigt, die größer als das Zieldrehmoment der Brennkraftmaschine ist.
  11. Gangschaltsteuervorrichtung, wobei die Gangschaltsteuervorrichtung zur Steuerung eines Hybridsystems zum Schalten von Gängen dient, wobei das Hybridsystem eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe aufweist, wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antriebsverbunden sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine koaxial direkt mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangrädern und eine Synchronisiervorrichtung, die mit der Vielzahl von Gangrädern korrespondiert, aufweist, wobei die Gangschaltsteuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Auskuppelsteuereinheit, die das vollständige Ausrücken der Kupplung und das Lösen des Getriebes von einem Anfangsgang steuert; eine Synchrondrehzahlregelungseinheit, die dazu dient, die Drehzahlregelung durch die elektrische Maschine zu steuern, nachdem das Getriebe von einem Anfangsgang gelöst wurde, so dass die Drehzahl eines Zielgangrads des Getriebes an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung angepasst wird; eine Gangeinlegesteuereinheit, die dazu dient, das Einlegen eines Zielgangs durch das Getriebe zu steuern, nachdem das Zielgangrad an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung angepasst wurde; und eine Kupplungseinrückeinheit, die dazu dient, nach Einlegen des Zielgangs die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine so zu steuern, dass die Kupplung so gesteuert wird, dass sie vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl der Brennkraftmaschine aneinander angepasst wurden.
  12. Gangschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangschaltsteuervorrichtung außerdem eine Änderungstendenzsteuereinheit aufweist, wobei die Änderungstendenzsteuereinheit die Brennkraftmaschine so steuert, dass vor Einlegen des Zielgangs die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  13. Gangschaltsteuervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrückeinheit die Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine und/oder, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung regelt.
  14. Gangschaltsteuersystem, wobei das Gangschaltsteuersystem zur Steuerung eines Hybridsystems zum Schalten von Gängen dient, wobei das Hybridsystem eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, eine elektrische Maschine und ein Getriebe aufweist, wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antriebsverbunden sein kann, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine koaxial direkt mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangrädern und eine Synchronisiervorrichtung, die mit der Vielzahl von Gangrädern korrespondiert, aufweist, wobei das Gangschaltsteuersystem eine Hybridsteuereinheit sowie eine Getriebesteuereinheit, eine Steuereinheit für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit und eine Brennkraftmaschinensteuereinheit, die mit der Hybridsteuereinheit verbunden sind und jeweils die Steuerung des Getriebes, der elektrischen Maschine, der Kupplung und der Brennkraftmaschine durchführen, aufweist, wobei die Hybridsteuereinheit die folgenden Anweisungen für das Durchführen einer Gangschaltsteuerung zur korrespondierenden Steuereinheit sendet: Steuern der Kupplung zum vollständigen Ausrücken; Steuern des Getriebes zum Lösen von einem Anfangsgang; nach Lösen des Getriebes von einem Anfangsgang Steuern der elektrischen Maschine zum Verstellen ihrer Drehzahl, so dass die Drehzahl eines Zielgangrads des Getriebes an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung angepasst wird; nach Anpassen des Zielgangrads an die Drehzahl der korrespondierenden Synchronisiervorrichtung Steuern des Getriebes zum Einlegen des Zielgangs; nach Einlegen des Zielgangs Steuern der elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine zum Steuern der Kupplung, so dass sie vollständig eingerückt wird, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl der Brennkraftmaschine aneinander angepasst wurden.
  15. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschinensteuereinheit die Brennkraftmaschine so steuert, dass vor Einlegen des Zielgangs die Änderungstendenz der Drehzahl der Brennkraftmaschine mit der Änderungstendenz der Drehzahl der elektrischen Maschine übereinstimmt.
  16. Gangschaltsteuersystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschinensteuereinheit die Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn sich das Hybridsystem in einem Kraftstoffzufuhrzustand befindet, durch Steuern des Drehmoments der Brennkraftmaschine regelt und/oder die Hilfssteuereinheit, wenn sich die Kupplung in einem Schlupfzustand befindet, die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Steuern des Kapazitätsdrehmoments der Kupplung regelt.
  17. Hybridsystem, wobei das Hybridsystem Folgendes aufweist: eine Gangschaltsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 oder ein Gangschaltsteuersystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16; ein Getriebe, wobei das Getriebe eine Vielzahl von Gangrädern und eine Synchronisiervorrichtung, die mit den Gangrädern korrespondiert, aufweist; eine elektrische Maschine, wobei die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine koaxial direkt mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist; eine Kupplung; und eine Brennkraftmaschine, wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über die Kupplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine antriebsverbunden sein kann.
DE112018007841.8T 2018-07-19 2018-07-19 Gangschaltsteuerverfahren, Gangschaltsteuervorrichtung und Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem sowie Hybridsystem Pending DE112018007841T5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/096232 WO2020014915A1 (zh) 2018-07-19 2018-07-19 混合动力系统的换挡控制方法、换挡控制装置、换挡控制系统及混合动力系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112018007841T5 true DE112018007841T5 (de) 2021-04-29

Family

ID=69164235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112018007841.8T Pending DE112018007841T5 (de) 2018-07-19 2018-07-19 Gangschaltsteuerverfahren, Gangschaltsteuervorrichtung und Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem sowie Hybridsystem

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN112243417A (de)
DE (1) DE112018007841T5 (de)
WO (1) WO2020014915A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117719322A (zh) 2018-11-15 2024-03-19 舍弗勒技术股份两合公司 混合动力系统及其工作方法、扭矩分配方法和换挡控制方法
CN112706774B (zh) * 2021-01-12 2022-07-15 潍柴动力股份有限公司 并联系统发动机模式换挡的控制方法、装置和介质
CN114909468B (zh) * 2021-02-07 2024-04-19 广汽埃安新能源汽车有限公司 一种车辆降挡控制方法、装置及存储介质
CN114909466B (zh) * 2021-02-07 2024-03-29 广汽埃安新能源汽车有限公司 一种车辆降挡控制方法、装置及存储介质
CN113236767A (zh) * 2021-05-19 2021-08-10 上汽通用五菱汽车股份有限公司 车辆控制方法、车辆及存储介质
DE112021007759T5 (de) * 2021-06-03 2024-04-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie Hybridantriebssystem

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102230532B (zh) * 2011-04-08 2014-04-09 浙江万里扬变速器股份有限公司 双离合式自动变速器换挡控制方法
CN103386967B (zh) * 2012-05-08 2016-01-13 上海捷能汽车技术有限公司 用于自动变速器的控制方法及动力系统
CN103010214B (zh) * 2012-12-14 2015-04-08 清华大学 一种并联混合动力汽车换挡控制方法
US8942876B2 (en) * 2013-02-13 2015-01-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling a user requested shift in a hybrid vehicle
CN103909925B (zh) * 2014-03-21 2016-10-05 北京理工大学 基于电机转矩补偿的混合动力汽车转矩恢复协调控制方法及系统
DE102014211381A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Tastpunktes einer Hybridtrennkupplung eines Hybridfahrzeuges
KR101693937B1 (ko) * 2014-11-17 2017-01-06 현대자동차주식회사 차량의 하이브리드 변속기
CN105270387B (zh) * 2015-11-04 2017-08-04 东风商用车有限公司 一种具有amt的混合动力车辆的换挡控制方法
CN107985301B (zh) * 2017-11-22 2020-01-24 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 基于混合动力系统的换挡系统及升挡换挡方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020014915A1 (zh) 2020-01-23
CN112243417A (zh) 2021-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112018007841T5 (de) Gangschaltsteuerverfahren, Gangschaltsteuervorrichtung und Gangschaltsteuersystem für ein Hybridsystem sowie Hybridsystem
DE60016157T2 (de) Hybridfahrzeug mit Steuerungsvorrichtung zur Gangschaltung
DE102011018203B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges und Steuereinrichtung zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
DE102010044618B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybrid-Antriebsstranges
EP2708400B1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybridantriebsstranges
WO2017060010A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer antriebsvorrichtung, antriebsvorrichtung
DE102014202303A1 (de) Verfahren und system zur steuerung eines vom benutzer angeforderten gangwechsels in einem hybridfahrzeug
DE202005019996U1 (de) Fahrzeug und Vorrichtung zur Steuerung des Verbrennungsmotorstarts in einem Fahrzeug
WO2014075852A1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinheit für ein hybridfahrzeug
WO2009021912A1 (de) Verfahren zum starten des verbrennungsmotors während einer lastschaltung bei parallelen hybridfahrzeugen
EP2665632A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer antriebsvorrichtung
DE112018008137T5 (de) Hybridantriebssystem und Betriebsverfahren, Drehmomentverteilungsverfahren undGangschaltsteuerungsverfahren dafür
DE102008001566A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges
DE102014016932A1 (de) Verfahren zum Schalten eines Gruppengetriebes eines Kraftwagens
EP2718593B1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebsvorrichtung sowie vorrichtung zum betreiben der antriebsvorrichtung
WO2022043022A1 (de) Kraftfahrzeug mit mindestens zwei antriebsmotoren und mit einem automatikgetriebe, das eine feste und eine leistungsverzweigte übersetzungsstufe aufweist
EP3075620B1 (de) Verfahren zur durchführung einer gangschaltung bei parallel-hybrid-fahrzeugen
DE112021007759T5 (de) Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie Hybridantriebssystem
DE102020200138A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Antriebsstranges eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
WO2020143979A1 (de) Steuereinheit und verfahren zum betrieb eines hybridantriebs mit einem doppelkupplungsgetriebe
DE102023203342B3 (de) Verfahren zur Steuerung eines Betriebs einer Getriebevorrichtung eines Kraftfahrzeugs
EP3797231B1 (de) Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben desselben
DE102018205710A1 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102017214121A1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug sowie Steuereinrichtung
DE102021207811B3 (de) Verfahren und Steuersystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication