DE112021007759T5 - Gear shift control method for a hybrid drive system and hybrid drive system - Google Patents

Gear shift control method for a hybrid drive system and hybrid drive system Download PDF

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Abstract

Ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem wird bereitgestellt und umfasst die folgenden Schritte: einen Neutralstellungsschritt, bei dem, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, das Getriebe so gesteuert wird, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet; einen Drehzahlsteuerschritt, bei dem, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung so gesteuert wird, dass die Kupplung in Eingriff steht, und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert wird, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und einen Gangeinlegeschritt, bei dem, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, das Getriebe so gesteuert wird, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt. Das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verkürzt erheblich die Gangschaltzeit des Hybridantriebssystems, wodurch die negativen Auswirkungen auf das Beschleunigungsverhalten, die Ladeeffizienz und das Fahrverhalten eines Fahrzeugs, die durch die zu lange Gangschaltzeit verursacht werden, reduziert oder sogar beseitigt werden. Ferner wird ein Hybridantriebssystem bereitgestellt, das das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verwendet.A gear shift control method for a hybrid drive system is provided, comprising the following steps: a neutral position step in which, after the clutch is disengaged and the torque of the electric machine is reduced to zero, the transmission is controlled so that the transmission is in a neutral state; a speed control step in which, after the transmission is in the neutral state, the clutch is controlled so that the clutch is engaged and the torque of the electric machine is controlled so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approximated to a target speed; and a gear engagement step in which, after the speed of the electric machine and the speed of the engine are approximately the same as the target speed, the transmission is controlled so that the transmission completes a gear engagement to a target gear. The above gear shift control method significantly shortens the gear shift time of the hybrid drive system, thereby reducing or even eliminating the negative effects on the acceleration performance, charging efficiency and drivability of a vehicle caused by the gear shift time being too long. Further, there is provided a hybrid drive system using the above-mentioned gear shift control method.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet von Fahrzeugen, genauer gesagt, ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie ein Hybridantriebssystem, das dieses Gangschaltsteuerverfahren verwendet.The present application relates to the field of vehicles, more particularly, to a gear shift control method for a hybrid drive system and a hybrid drive system using this gear shift control method.

1 zeigt eine schematische Darstellung der Topologie eines Hybridantriebssystems für ein Fahrzeug, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor ICE, eine elektrische Maschine EM, eine Kupplung C sowie ein Getriebe T umfasst. 1 shows a schematic representation of the topology of a hybrid drive system for a vehicle, wherein the hybrid drive system comprises an engine ICE, an electric machine EM, a clutch C and a transmission T.

Die Ausgangswelle des Motors ICE ist über die Kupplung C mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM verbunden. Wenn die Kupplung C in Eingriff steht, erzielt die Ausgangswelle des Motors ICE eine Antriebskopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM; wenn die Kupplung C getrennt ist, ist die Ausgangswelle des Motors ICE von der oben genannten Antriebskopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM gelöst. Die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM ist koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes T direkt verbunden, sodass die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt ist. Das Getriebe T umfasst zusätzlich zu der Eingangswelle notwendige Antriebsmechanismen (z. B. Ausgangswelle, Synchronisierungsvorrichtung und mehrere Gruppen von Zahnrädern). Bei diesem Hybridantriebssystem ist der Motor ICE mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt. Auf diese Weise weist das oben genannte Hybridantriebssystem eine sogenannte P2-Architektur auf.The output shaft of the engine ICE is connected to the input/output shaft of the electric machine EM via the clutch C. When the clutch C is engaged, the output shaft of the engine ICE achieves a drive coupling with the input/output shaft of the electric machine EM; when the clutch C is disengaged, the output shaft of the engine ICE is released from the above-mentioned drive coupling with the input/output shaft of the electric machine EM. The input/output shaft of the electric machine EM is coaxially connected to the input shaft of the transmission T directly, so that the input/output shaft of the electric machine EM is always drive-coupled to the input shaft of the transmission T. The transmission T includes necessary drive mechanisms (e.g. output shaft, synchronizer, and several groups of gears) in addition to the input shaft. In this hybrid drive system, the engine ICE is drive-coupled to the input shaft of the transmission T in a controlled manner, and the electric machine EM is always drive-coupled to the input shaft of the transmission T. In this way, the above-mentioned hybrid drive system has a so-called P2 architecture.

Bei dem in 1 dargestellten Hybridantriebssystem kann, wenn das Getriebe je nach Bedarf ein Gangschalten durchführt, das Gangschalten unter Verwendung eines bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens erfolgen. In 2 sind zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten in dem Hybridantriebssystem im Gangschaltvorgang unter Verwendung des bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens dargestellt, wobei die Abszisse die Zeit angibt. Im Folgenden wird anhand von Zeichnungen das oben genannte bestehende Gangschaltsteuerverfahren beschrieben.In the 1 In the hybrid drive system shown, when the transmission performs gear shifting as needed, the gear shifting can be performed using an existing gear shift control method. In 2 , time courses of parameters of individual components in the hybrid drive system in the gear shifting process using the existing gear shift control method are shown, with the abscissa indicating time. The above-mentioned existing gear shift control method is described below using drawings.

Wie in 2 dargestellt, wird der Zeitpunkt, zu dem die Ausführung des Verfahrens beginnt, als a-Punkt (die folgenden einzelnen Punkte sind Zeitpunkte) angenommen, und der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null reduziert werden, wird als b-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom a-Punkt bis zum b-Punkt (a→b in 2) nimmt zunächst das Drehmoment des Motors ICE allmählich ab, und danach nehmen das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C allmählich ab, und die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM nehmen allmählich zu. Am b-Punkt nehmen das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null ab.As in 2 As shown, the time at which the execution of the process starts is taken as the a point (the following individual points are time points), and the time at which the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C are reduced to zero is taken as the b point. Within the period from the a point to the b point (a→b in 2 ), firstly, the torque of the engine ICE gradually decreases, and after that, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C gradually decrease, and the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM gradually increase. At the b point, the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C decrease to zero.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht, als c-Punkt angenommen, und innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum c-Punkt (b→c in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf nullgehalten. Die Getriebesteuereinheit steuert das Getriebe T so, dass eine Synchronisierungsvorrichtung und ein Gangzahnrad, die bereits in Eingriff miteinander stehen, im Getriebe T außer Eingriff voneinander gebracht werden, wodurch das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht. Innerhalb dieses Zeitraums nimmt die Drehzahl des Motors ICE etwas zu, während die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits abzunehmen beginnt.In the following, the point in time at which the transmission T goes into a neutral state is taken as the c-point, and within the period from the b-point to the c-point (b→c in 2 ), the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C are kept at zero. The transmission control unit controls the transmission T so that a synchronizer and a gear gear which are already in mesh with each other are disengaged from each other in the transmission T, whereby the transmission T goes into a neutral state. During this period, the speed of the engine ICE increases slightly, while the speed of the electric machine EM already starts to decrease.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM der Solldrehzahl annähert und die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl auf einen vorbestimmten Wert reduziert wird, als d-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom c-Punkt bis zum d-Punkt (c→d in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null gehalten, und durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM nähert sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl (in 2 als gestrichelte Linie dargestellt) an. Die Solldrehzahl wird anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes T berechnet. Am d-Punkt weist die Drehzahl der elektrischen Maschine EM eine Tendenz zum Annähern an die Solldrehzahl auf, und die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl wird auf den vorbestimmten Wert reduziert, während die Getriebesteuereinheit das Getriebe steuert, um das Gangeinlegen zu beginnen. Außerdem nimmt die Drehzahl des Motors ICE innerhalb des oben genannten Zeitraums allmählich zu und wird nicht beeinflusst.In the following, the point in time at which the speed of the electric machine EM approaches the target speed and the difference between the speed of the electric machine EM and the target speed is reduced to a predetermined value is taken as the d-point. Within the period from the c-point to the d-point (c→d in 2 ), the torque of the engine ICE and the torque capacity of the clutch C are kept at zero, and by controlling the torque of the electric machine EM, the speed of the electric machine EM gradually approaches the target speed (in 2 shown as a dashed line). The target speed is calculated from the speed of the output shaft of the transmission T. At the d point, the speed of the electric machine EM has a tendency to approach the target speed, and the difference between the speed of the electric machine EM and the target speed is reduced to the predetermined value while the transmission control unit controls the transmission to start gear engagement. In addition, the speed of the engine ICE gradually increases within the above period and is not affected.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem nach dem Abschluss des Gangeinlegens durch das Getriebe T die Drehzahl der elektrischen Maschine EM gleich der Solldrehzahl ist, als e-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom d-Punkt bis zum e-Punkt (d→e in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null gehalten, und die Synchronisierungsvorrichtung im Getriebe T wird in Eingriff mit dem entsprechenden Gangzahnrad gebracht, um das Gangeinlegen zu erzielen. In der obigen Phase nähert sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl an, und schließlich am e-Punkt ist die Drehzahl der elektrischen Maschine EM etwas mit der Solldrehzahl synchronisiert.Furthermore, the time at which, after the completion of gear engagement by the transmission T, the speed of the electric machine EM is equal to the target speed, is taken as the e-point. Within the period from the d-point to the e-point (d→e in 2 ), the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C are kept at zero, and the synchronizer device in the transmission T is brought into engagement with the corresponding gear gear to achieve gear engagement. In the above phase, the speed of the electric machine EM gradually approaches the target speed, and finally at the e point, the speed of the electric machine EM is somewhat synchronized with the target speed.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Drehzahl des Motors ICE der Solldrehzahl annähert und die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors ICE und der Solldrehzahl auf den vorbestimmten Wert reduziert wird, als f-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom e-Punkt bis zum f-Punkt (e→f in 2) befindet sich die Kupplung in einem Gleitreibungszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt auf einem bestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE wird auf null gehalten, und die Drehzahl des Motors wird mit Hilfe des Antriebs der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl angenähert. Innerhalb des oben genannten Zeitraums wird die Drehzahl der elektrischen Maschine EM mit der Solldrehzahl synchronisiert und nimmt allmählich zu.In the following, the time at which the speed of the engine ICE approaches the target speed and the difference between the speed of the engine ICE and the target speed is reduced to the predetermined value is taken as the f-point. Within the period from the e-point to the f-point (e→f in 2 ), the clutch is in a sliding friction state, the torque of the electric machine EM increases to a certain value and then remains unchanged, and the torque of the engine ICE is kept at zero, and the speed of the engine is gradually approached to the target speed with the help of the drive of the electric machine EM. Within the above period, the speed of the electric machine EM is synchronized with the target speed and gradually increases.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert wird und die Kupplung in einen Eingriffszustand übergeht, als g-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom f-Punkt bis zum g-Punkt (f→g in 2) befindet sich die Kupplung C in einem Gleitreibungszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM bleibt unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE wird auf nullgehalten. Der Motor ICE wird mittels der elektrischen Maschine EM angetrieben, sodass sich die Drehzahl des Motors ICE allmählich der Drehzahl der elektrischen Maschine EM annähert und beide schließlich synchronisiert werden und die Kupplung C schließlich vom Gleitreibungszustand in den Eingriffszustand übergeht. Innerhalb des oben genannten Zeitraums wird die Drehzahl der elektrischen Maschine EM mit der Solldrehzahl synchronisiert und nimmt allmählich zu.In the following, the point in time at which the speed of the engine ICE is synchronized with the target speed and the clutch enters an engaged state is taken as the g-point. Within the period from the f-point to the g-point (f→g in 2 ), the clutch C is in a sliding friction state, the torque of the electric machine EM remains unchanged, and the torque of the motor ICE is kept at zero. The motor ICE is driven by means of the electric machine EM, so that the speed of the motor ICE gradually approaches the speed of the electric machine EM and both are finally synchronized, and the clutch C finally changes from the sliding friction state to the engaged state. Within the above period, the speed of the electric machine EM is synchronized with the target speed and gradually increases.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE auf den vorbestimmten Wert zunimmt, als h-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom g-Punkt bis zum h-Punkt (g→h in 2) befindet sich die Kupplung C im Eingriffszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt allmählich auf den vorbestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE nimmt auch allmählich auf den vorbestimmten Wert zu. Innerhalb des oben genannten Zeitraums werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert und nehmen allmählich zu.In the following, the time at which the torque of the engine ICE increases to the predetermined value is taken as the h-point. Within the period from the g-point to the h-point (g→h in 2 ), the clutch C is in the engaged state, the torque of the electric machine EM gradually increases to the predetermined value and then remains unchanged, and the torque of the engine ICE also gradually increases to the predetermined value. Within the above period, the speed of the electric machine EM and the speed of the engine ICE are synchronized with the target speed and gradually increase.

Da sich bei dem oben genannten Gangschaltsteuerverfahren die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE der Solldrehzahl in zeitlicher Reihenfolge annähern, könnte es zu einer zu langen Gangschaltzeit und somit zu einer Vielzahl von Problemen führen. Erstens könnte dies zu einer relativ starken Beeinträchtigung des Beschleunigungsverhaltens des Fahrzeugs im Gangschaltvorgang führen; zweitens könnte dies zu einem sehr kurzen Zeitintervall zwischen zwei Gangschaltvorgängen beim aufeinanderfolgenden Gangschalten führen, was häufige Gangschaltvorgänge zur Folge hat, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt wird; drittens könnte dies bei dem in einem parallelen Antriebsmodus befindlichen Hybridantriebssystem die Effizienz der Batterieladung beeinträchtigen, wodurch ein Problem einer nicht ausreichenden Leistung der Batterie auftritt; schließlich könnte beim Gangschalten, wenn es keine andere zusätzliche Leistungsquelle für das Hybridantriebssystem gibt, ein Leistungsunterbrechungsphänomen über eine längere Zeit auftreten, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.In the above gear shift control method, since the rotation speed of the electric machine EM and the rotation speed of the engine ICE approach the target rotation speed in time order, it may result in too long a gear shift time, thus causing a variety of problems. First, it may result in a relatively large deterioration of the acceleration performance of the vehicle in the gear shifting process; second, it may result in a very short time interval between two gear shifts in the successive gear shifting, resulting in frequent gear shifts, thereby affecting the drivability of the vehicle; third, in the hybrid drive system in a parallel drive mode, it may deteriorate the efficiency of battery charging, thereby causing a problem of insufficient power of the battery; finally, during gear shifting, when there is no other auxiliary power source for the hybrid drive system, a power interruption phenomenon may occur for a long time, thereby affecting the drivability of the vehicle.

Die vorliegende Anmeldung erfolgt ausgehend von den oben beschriebenen Mängeln nach dem Stand der Technik. Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das im Vergleich zu einem nach dem Stand der Technik beschriebenen Gangschaltsteuerverfahren die Gangschaltzeit erheblich verkürzen kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das das vorstehende Gangschaltsteuerverfahren verwendet.The present application is made on the basis of the above-described deficiencies in the prior art. An object of the present application is to provide a gear shift control method for a hybrid drive system which can significantly shorten the gear shift time compared with a gear shift control method described in the prior art. Another object of the present application is to provide a hybrid drive system which uses the above gear shift control method.

Um die obigen Aufgaben der Anmeldung zu lösen, stellt die vorliegende Anmeldung die folgenden technischen Lösungen bereit.To achieve the above objects of the application, the present application provides the following technical solutions.

Die vorliegende Anmeldung stellt ein folgendes Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Gangschaltsteuerverfahren die folgenden Schritte umfasst:

  • einen Neutralstellungsschritt, bei dem, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, das Getriebe so gesteuert wird, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet;
  • einen Drehzahlsteuerschritt, bei dem, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung so gesteuert wird, dass die Kupplung in Eingriff steht, und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert wird, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und
  • einen Gangeinlegeschritt, bei dem, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, das Getriebe so gesteuert wird, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.
The present application provides a gear shift control method for a hybrid drive system, the hybrid drive system comprising an engine, an electric machine, a clutch and a transmission, the engine being drive-coupled to an input shaft of the transmission in a controlled manner via the clutch, the electric machine always being drive-coupled to the input shaft of the transmission, the gear shift control method comprising the following steps:
  • a neutral step in which, after the clutch is disengaged and the torque of the electric machine is reduced to zero, the transmission is controlled so that the transmission is in a neutral state;
  • a speed control step of controlling, after the transmission is in neutral, the clutch so that the clutch is engaged and the torque of the electric machine is controlled so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approximated to a target speed; and
  • a gear engagement step in which, after the speed of the electric machine and the speed of the engine are approximately identical to the target speed, the transmission is controlled such that the transmission completes a gear engagement to a target gear.

Bei einer alternativen Lösung wird während der Ausführung des Drehzahlsteuerschritts das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist, wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine beide der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.In an alternative solution, during execution of the speed control step, the torque of the electric machine is controlled such that at any time the torque of the electric machine is equal to the sum of a first feedforward torque T1, a second feedforward torque T2 and a feedback torque T3, wherein the first feedforward torque T1 is a torque used at a current time to drive the motor so that the speed of the motor approaches the speed of the electric machine, wherein the second feedforward torque T2 is a torque used at the current time to bring the speed of the motor and the speed of the electric machine both closer to the target speed, wherein the feedback torque T3 is a feedback torque calculated using a PID control method based on a difference between the target speed and the speed of the electric machine at the current time.

Bei einer weiteren alternativen Lösung erfüllt das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 T1 = Tc, wobei Tc gleich einer Drehmomentkapazität der Kupplung zu dem aktuellen Zeitpunkt ist, das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 erfüllt T2 = J × W/T, wobei J eine Summe des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine und des Trägheitsmoments des Motors ist, W eine Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Solldrehzahl zu dem aktuellen Zeitpunkt ist und T eine Sollsynchronisationszeit ist, das Rückkopplungsdrehmoment T3 erfüllt T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, wobei Δw(t) eine Funktion der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine über die Zeit t ist, ∫Δw(t)dt ein integrierter Wert der Funktion Δw(t) in einem vorbestimmten Zeitraum ist, dΔw(t)/dt das Differenzial der Funktion Δw(t) relativ zur Zeit t ist, Kp ein Proportionalitätskoeffizient der PID-Regelung ist, Ki ein Integrationskoeffizient der PID-Regelung ist und Kd ein Differenzialkoeffizient der PID-Regelung ist.In another alternative solution, the first feedforward torque T1 satisfies T1 = Tc, where Tc is equal to a torque capacity of the clutch at the current time, the second feedforward torque T2 satisfies T2 = J × W/T, where J is a sum of the moment of inertia of the electric machine and the moment of inertia of the motor, W is a difference between the speed of the electric machine and the target speed at the current time, and T is a target synchronization time, the feedback torque T3 satisfies T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, where Δw(t) is a function of the difference between the target speed and the speed of the electric machine over time t, ∫Δw(t)dt is an integrated value of the function Δw(t) in a predetermined period of time, dΔw(t)/dt is the differential of the function Δw(t) relative to time t, Kp is a proportionality coefficient of the PID control, Ki is an integration coefficient of the PID control, and Kd is a derivative coefficient of the PID control.

Bei einer weiteren alternativen Lösung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, so gesteuert, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.In another alternative solution, after the speed of the motor and the speed of the electric machine are approximately synchronized, the torque of the electric machine is controlled so that the first feedforward torque T1 is reduced to zero.

Bei einer weiteren alternativen Lösung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so gesteuert, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.In another alternative solution, after the speed of the motor and the speed of the electric machine are synchronized and the difference between both and the target speed is smaller than a predetermined value, the torque of the electric machine is controlled so that the second feedforward torque T2 is reduced to zero.

Bei einer weiteren alternativen Lösung ist das Rückkopplungsdrehmoment T3, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, stets vorhanden, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors beide stets der Solldrehzahl annähern.In another alternative solution, the feedback torque T3 is always present before the transmission completes gear engagement into the target gear, so that the speed of the electric machine and the speed of the motor both always approach the target speed.

Bei einer weiteren alternativen Lösung wird während der Ausführung des Neutralstellungsschritts, bevor die Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert wird, der Motor zuerst so gesteuert, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.In another alternative solution, during the execution of the neutral position step, before the torque capacity of the clutch is reduced, the motor is first controlled to gradually reduce the torque of the motor so that the torque capacity of the clutch is always greater than the torque of the motor until the clutch is disengaged.

Bei einer weiteren alternativen Lösung wird die Solldrehzahl anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes berechnet.Another alternative solution is to calculate the target speed based on the speed of the gearbox output shaft.

Bei einer weiteren alternativen Lösung umfasst das Gangschaltsteuerverfahren nach dem Abschluss des Gangeinlegeschritts ferner einen Drehmomentsteuerschritt, bei dem die elektrische Maschine und der Motor so gesteuert werden, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.In another alternative solution, after the completion of the gear engagement step, the gear shift control method further comprises a torque control step of controlling the electric machine and the motor to increase the torque of the electric machine and the torque of the motor.

Die vorliegende Anmeldung stellt ferner ein folgendes Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Hybridantriebssystem ferner eine Steuervorrichtung umfasst, wobei die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit, eine Steuereinheit für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit und eine Getriebesteuereinheit umfasst,
wobei die Steuervorrichtung Steueranweisungen an eine entsprechende Steuereinheit sendet, um die folgenden Schritte auszuführen: nachdem die Hilfssteuereinheit die Kupplung trennt und die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine zum Reduzieren auf null steuert, steuert die Getriebesteuereinheit das Getriebe so, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet; nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit die Kupplung so, dass die Kupplung in Eingriff steht, und steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, steuert die Getriebesteuereinheit das Getriebe so, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.The present application further provides a following hybrid drive system, wherein the hybrid drive system comprises an engine, an electric machine, a clutch and a transmission, wherein the engine is drive-coupled to an input shaft of the transmission in a controlled manner via the clutch. pelt, wherein the electric machine is always drive-coupled to the input shaft of the transmission, wherein the hybrid drive system further comprises a control device, wherein the control device comprises an engine control unit, a control unit for the electric machine, an auxiliary control unit and a transmission control unit,
wherein the controller sends control instructions to a corresponding control unit to perform the steps of: after the auxiliary control unit disengages the clutch and the electric machine control unit controls the torque of the electric machine to reduce to zero, the transmission control unit controls the transmission so that the transmission is in a neutral state; after the transmission is in the neutral state, the auxiliary control unit controls the clutch so that the clutch is engaged and the electric machine control unit controls the torque of the electric machine so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approximate a target speed; and after the speed of the electric machine and the speed of the engine are approximately equal to the target speed, the transmission control unit controls the transmission so that the transmission completes a gear engagement to a target gear.

Bei einer alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine in dem Vorgang, in dem die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine steuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist,
wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.In an alternative solution, in the process in which the electric machine control unit controls the torque of the electric machine so that the speed of the electric machine and the speed of the motor are synchronised and approximated to a target speed, the electric machine control unit controls the torque of the electric machine such that at any given time the torque of the electric machine is equal to the sum of a first feedforward torque T1, a second feedforward torque T2 and a feedback torque T3,
wherein the first feedforward torque T1 is a torque used at a current time to drive the motor so that the speed of the motor approaches the speed of the electric machine, the second feedforward torque T2 is a torque used at the current time to make the speed of the motor and the speed of the electric machine approach the target speed, the feedback torque T3 is a feedback torque calculated using a PID control method based on a difference between the target speed and the speed of the electric machine at the current time.

Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.In another alternative solution, after the speed of the motor and the speed of the electric machine are approximately synchronized, the electric machine control unit controls the torque of the electric machine so that the first feedforward torque T1 is reduced to zero.

Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.In another alternative solution, after the speed of the motor and the speed of the electric machine are synchronized and the difference between both and the target speed is smaller than a predetermined value, the electric machine control unit controls the torque of the electric machine so that the second feedforward torque T2 is reduced to zero.

Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das Rückkopplungsdrehmoment T3 stets vorhanden ist, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors stets der Solldrehzahl annähern.In another alternative solution, before the transmission completes a gear engagement into the target gear, the electric machine control unit controls the electric machine torque so that the feedback torque T3 is always present, so that the electric machine speed and the engine speed always approach the target speed.

Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Motorsteuereinheit, bevor die Hilfssteuereinheit eine Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert, zuerst den Motor so, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.In another alternative solution, before the auxiliary control unit reduces a torque capacity of the clutch, the engine control unit first controls the engine to gradually reduce the torque of the engine so that the torque capacity of the clutch is always greater than the torque of the engine until the clutch is disengaged.

Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Getriebesteuereinheit das Getriebe so steuert, dass das Getriebe das Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, die elektrische Maschine und die Motorsteuereinheit den Motor so, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.In another alternative solution, after the transmission control unit controls the transmission so that the transmission completes gear engagement to the target gear, the electric machine control unit controls the electric machine and the engine control unit controls the engine so that the torque of the electric machine and the torque of the engine are increased.

Bei einer weiteren alternativen Lösung umfasst das Hybridantriebssystem ferner eine zusätzliche elektrische Maschine, wobei auf dem Übertragungsweg eines Antriebsdrehmoments des Hybridantriebssystems die zusätzliche elektrische Maschine dem Getriebe nachgelagert angeordnet ist.In a further alternative solution, the hybrid drive system further comprises an additional electric machine, wherein the additional electric machine is arranged downstream of the transmission on the transmission path of a drive torque of the hybrid drive system.

Durch die Verwendung der oben genannten technischen Lösungen stellt die vorliegende Anmeldung ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie ein Hybridantriebssystem bereit, das das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verwendet. Das Hybridantriebssystem umfasst einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist. Im Weiteren umfasst das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung für das oben genannte Hybridantriebssystem einen Neutralstellungsschritt, einen Drehzahlsteuerschritt und einen Gangeinlegeschritt. Bei dem Neutralstellungsschritt wird das Getriebe, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, so gesteuert, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet. Bei dem Drehzahlsteuerschritt wird, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung in Eingriff gebracht und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden. Bei dem Gangeinlegeschritt wird das Getriebe, nachdem die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie der Drehzahl des Motors und der Solldrehzahl den vorbestimmten Wert erreicht, so gesteuert, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.By using the above technical solutions, the present application provides a gear shift control method for a hybrid drive system and a hybrid drive system using the above gear shift control method. The hybrid drive system includes an engine, an electric machine, a clutch and a transmission, the engine being connected to an input shaft of the Transmission is drive-coupled in a controlled manner, wherein the electric machine is always drive-coupled to the input shaft of the transmission. Furthermore, the gear shift control method according to the present application for the above-mentioned hybrid drive system comprises a neutral position step, a speed control step and a gear engagement step. In the neutral position step, after the clutch is disengaged and the torque of the electric machine is reduced to zero, the transmission is controlled so that the transmission is in a neutral state. In the speed control step, after the transmission is in the neutral state, the clutch is engaged and the torque of the electric machine is controlled so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approximated to a target speed. In the gear engagement step, after the difference between the speed of the electric machine and the speed of the engine and the target speed reaches the predetermined value, the transmission is controlled so that the transmission completes a gear engagement to a target gear.

Wie oben beschrieben, werden bei dem nach dem Stand der Technik beschriebenen bestehenden Gangschaltsteuerverfahren die Synchronisierung der Drehzahl der elektrischen Maschine mit der Solldrehzahl sowie die Synchronisierung der Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl jeweils in unterschiedlichen Zeiträumen erzielt. Im Vergleich dazu kann bei dem Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine sich die Drehzahl des Motors auch der Solldrehzahl annähern, während sich die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl annähert, und schließlich kann die Synchronisierung der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl zur im Wesentlichen gleichen Zeit erzielt werden. Auf diese Weise wird die Gangschaltzeit des Hybridantriebssystems erheblich verkürzt, wodurch die negativen Auswirkungen auf das Beschleunigungsverhalten, die Ladeeffizienz und das Fahrverhalten eines Fahrzeugs nach dem Stand der Technik, die durch die zu lange Gangschaltzeit verursacht werden, reduziert oder sogar beseitigt werden.

  • 1 ist eine schematische Darstellung, die die Topologie eines Hybridantriebssystems mit einer P2-Architektur zeigt.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten im Gangschaltvorgang unter Verwendung des bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
  • 3 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten im Gangschaltvorgang unter Verwendung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
  • 4 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe einiger Parameter im Gangschaltvorgang unter Verwendung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei vor allem zeitliche Verläufe einiger Parameter innerhalb einer Zeitfrist, in der der Drehzahlsteuerschritt durchgeführt wird, gezeigt werden, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
  • 5 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Steuervorrichtung des Gangschaltsteuersystems zur Implementierung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
As described above, in the existing gear shift control method described in the prior art, the synchronization of the rotation speed of the electric machine with the target rotation speed and the synchronization of the rotation speed of the motor with the target rotation speed are respectively achieved in different time periods. In comparison, in the gear shift control method according to the present application, by controlling the torque of the electric machine, the rotation speed of the motor can also approach the target rotation speed while the rotation speed of the electric machine approaches the target rotation speed, and finally the synchronization of the rotation speed of the electric machine and the rotation speed of the motor with the target rotation speed can be achieved at substantially the same time. In this way, the gear shift time of the hybrid drive system is significantly shortened, thereby reducing or even eliminating the negative effects on the acceleration performance, charging efficiency and drivability of a prior art vehicle caused by the excessively long gear shift time.
  • 1 is a schematic diagram showing the topology of a hybrid propulsion system with a P2 architecture.
  • 2 is a schematic diagram showing the time courses of parameters of individual components in the gear shifting process using the existing gear shift control method in the hybrid drive system from 1 , where the abscissa in the figure indicates time.
  • 3 is a schematic diagram showing time courses of parameters of individual components in the gear shifting process using the gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present application in the hybrid drive system of 1 , where the abscissa in the figure indicates time.
  • 4 is a schematic diagram showing time courses of some parameters in the gear shifting operation using the gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present application in the hybrid drive system of 1 , whereby mainly temporal courses of some parameters are shown within a time period in which the speed control step is carried out, whereby the abscissa in the figure indicates the time.
  • 5 is a schematic diagram showing the structure of a control device of the gear shift control system for implementing the gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present invention.

BezugszeichenangabeReference number

ICE Motor, C Kupplung, EM elektrische Maschine, T Getriebe, ECU Motorsteuereinheit, PEU Steuereinheit für die elektrische Maschine, TCU Getriebesteuereinheit, HCU Hybridantriebssteuereinheit, ACU Hilfssteuereinheit.ICE engine, C clutch, EM electric machine, T gearbox, ECU engine control unit, PEU electric machine control unit, TCU gearbox control unit, HCU hybrid drive control unit, ACU auxiliary control unit.

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass diese spezifischen Beschreibungen nur verwendet werden, um den Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Anmeldung zu implementieren ist, und nicht verwendet werden, um beliebige mögliche Formen der vorliegenden Anmeldung auszuschöpfen oder den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung einzuschränken.Example embodiments of the present application are described below with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that these specific descriptions are used only to teach one skilled in the art how to implement the present application, and are not used to exhaust any possible forms of the present application or to limit the scope of the present application.

Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „antriebsgekoppelt“ darauf, dass zwei Komponenten antriebskraft/drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind, wobei die zwei Komponenten direkt miteinander verbunden sein oder über ein anderes Mittel indirekt miteinander verbunden sein können, um Antriebskraft/Drehmoment zwischen den beiden zu übertragen.Unless otherwise stated, in the present application, "drive-coupled" refers to two components being drive-force/torque-transmittable connected to each other, where the two components may be directly connected to each other or indirectly connected via another means to transmit drive force/torque between the two.

Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich in der vorliegenden Anmeldung alle „Punkte“ auf Zeitpunkte.Unless otherwise specified, all references to “points” in this application refer to points in time.

Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „Drehzahl“ auf eine Drehzahl. Beispielsweise bezieht sich die Drehzahl eines Motors auf die Drehzahl des Motors, und die Drehzahl einer elektrischen Maschine bezieht sich auf die Drehzahl der elektrischen Maschine.Unless otherwise specified, in the present application, "speed" refers to a rotational speed. For example, the speed of an engine refers to the rotational speed of the motor, and the speed of an electric machine refers to the rotational speed of the electric machine.

Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „allmählich“ darauf, dass sich die Parameter etwa linear kontinuierlich ändern.Unless otherwise stated, in the present application “gradually” refers to the parameters changing continuously in an approximately linear manner.

Konkret ist bei dem in 1 gezeigten Hybridantriebssystem mit einer P2-Architektur der Motor ICE über die Kupplung C mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt.Specifically, the 1 In the hybrid drive system shown with a P2 architecture, the engine ICE is drive-coupled to the input shaft of the transmission T via the clutch C, and the electric machine EM is always drive-coupled to the input shaft of the transmission T.

Bei dem in 1 dargestellten Hybridantriebssystem kann, wenn das Getriebe je nach Bedarf ein Gangschalten durchführt, das Gangschalten unter Verwendung eines Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung erfolgen. In 3 und 4 sind zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten bei dem Hybridantriebssystem im Vorgang unter Verwendung dieses Verfahrens dargestellt, wobei die Abszisse die Zeit angibt. Im Folgenden wird anhand von Zeichnungen das Gangschaltsteuerverfahren der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Insgesamt umfasst das Gangschaltsteuerverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung einen Neutralstellungsschritt (a→c in 3), einen Drehzahlsteuerschritt (c→d in 3), einen Gangeinlegeschritt (d in 3) und einen Drehmomentsteuerschritt (d→e in 3).In the 1 In the hybrid drive system shown in FIG. 1, when the transmission performs gear shifting as needed, the gear shifting may be performed using a gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present application. In 3 and 4 are time courses of parameters of individual components in the hybrid drive system in the process using this method, with the abscissa indicating time. The gear shift control method of the present application is described below with reference to drawings. Overall, the gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present application comprises a neutral position step (a→c in 3 ), a speed control step (c→d in 3 ), a gear engagement step (d in 3 ) and a torque control step (d→e in 3 ).

Wie in 3 dargestellt, wird der Zeitpunkt, zu dem die Ausführung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beginnt, als a-Punkt (die folgenden einzelnen Punkte sind Zeitpunkte) angenommen, und der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null reduziert werden, wird als b-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom a-Punkt bis zum b-Punkt (a→b in 3) nimmt zunächst das Drehmoment des Motors ICE allmählich ab, und danach nehmen das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C allmählich ab. Am b-Punkt nehmen das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null ab. Innerhalb des oben genannten Zeitraums geht die Kupplung C vom Eingriffszustand in einen Gleitreibungszustand über und wird schließlich getrennt. In diesem Vorgang ist außerdem das Drehmoment des Motors ICE stets kleiner als die Drehmomentkapazität der Kupplung C, wodurch verhindert wird, dass ein zu großes Drehmoment des Motors ICE zu einer unerwünschten Zunahme der Drehzahl des Motors ICE selbst führt. Innerhalb des oben genannten Zeitraums nehmen die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich zu.As in 3 As shown in Fig. 1, the time at which the execution of the gear shift control method according to an exemplary embodiment of the present application starts is assumed to be the a point (the following individual points are time points), and the time at which the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C are reduced to zero is assumed to be the b point. Within the period from the a point to the b point (a→b in 3 ), first the torque of the motor ICE gradually decreases, and thereafter the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C gradually decrease. At the b point, the torque of the motor ICE, the torque of the electric machine EM, and the torque capacity of the clutch C decrease to zero. Within the above period of time, the clutch C changes from the engaged state to a sliding friction state and is finally disengaged. In addition, during this process the torque of the motor ICE is always smaller than the torque capacity of the clutch C, thereby preventing too large torque of the motor ICE from causing an undesirable increase in the speed of the motor ICE itself. Within the above period of time, the speed of the motor ICE and the speed of the electric machine EM gradually increase.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht, als c-Punkt angenommen, und innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum c-Punkt (b→c in 3) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf nullgehalten. Die Getriebesteuereinheit steuert das Getriebe T zum Durchführen einer Aktion so, dass eine Synchronisierungsvorrichtung und ein Gangzahnrad, die bereits in Eingriff miteinander stehen, im Getriebe T außer Eingriff voneinander gebracht werden, wodurch das Getriebe T einen Neutralzustand erzielt. Innerhalb dieser Phase beginnen die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits allmählich abzunehmen.In the following, the point in time at which the transmission T goes into a neutral state is taken as the c-point, and within the period from the b-point to the c-point (b→c in 3 ), the torque of the engine ICE, the torque of the electric machine EM and the torque capacity of the clutch C are kept at zero. The transmission control unit controls the transmission T to perform an action such that a synchronizer and a gear gear which are already in mesh with each other are disengaged from each other in the transmission T, whereby the transmission T achieves a neutral state. Within this phase, the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM already begin to gradually decrease.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM synchronisiert und einer Solldrehzahl (dargestellt durch die gestrichelte Linie in 3) angenähert werden, und die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors ICE und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl auf den vorbestimmten Wert (z. B. etwa auf null) reduziert wird, als d-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom c-Punkt bis zum d-Punkt (c→d in 3) wird das Drehmoment des Motors ICE auf null gehalten; das allmähliche Eingreifen der Kupplung C bewirkt, dass die Drehmomentkapazität allmählich zunimmt und sich die Kupplung schließlich in dem Eingriffszustand befindet und in diesem Eingriffszustand bleibt; durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM (spezielle Drehmomentsteuerungslogik) werden die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich synchronisiert und nähern sich beide zusammen der Solldrehzahl an. Die Solldrehzahl wird anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes T berechnet. Am d-Punkt sind die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits synchronisiert, und beide sind im Wesentlichen mit der Solldrehzahl synchronisiert, während die Getriebesteuereinheit das Getriebe T steuert, um das Gangeinlegen durchzuführen und abzuschließen.In addition, the point in time at which the speed of the motor ICE and the speed of the electric machine EM are synchronized and matched to a target speed (shown by the dashed line in 3 ) and the difference between the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM and the target speed is reduced to the predetermined value (e.g. approximately zero), is taken as the d-point. Within the period from the c-point to the d-point (c→d in 3 ), the torque of the engine ICE is kept at zero; the gradual engagement of the clutch C causes the torque capacity to gradually increase and the clutch finally enters and remains in the engaged state; by controlling the torque of the electric machine EM (special torque control logic), the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM are gradually synchronized and both together approach the target speed. The target speed is calculated from the speed of the output shaft of the transmission T. At the d point, the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM are already synchronized, and both are substantially synchronized with the target speed, while the transmission control unit controls the transmission T to perform and complete gear engagement.

Die oben genannte spezielle Drehmomentsteuerungslogik wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert. In 4 ist ein Diagramm der zeitlichen Verläufe einzelner Parameter innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum d-Punkt in 3 mit höherer Auflösung dargestellt. In 4 entspricht der a'-Punkt im Wesentlichen dem b-Punkt in 3, und der e'-Punkt entspricht dem d-Punkt in 3.The above special torque control logic is explained with reference to 4 explained. In 4 is a diagram of the temporal Courses of individual parameters within the period from the b-point to the d-point in 3 with higher resolution. In 4 the a' point essentially corresponds to the b point in 3 , and the e' point corresponds to the d point in 3 .

Wie in 4 dargestellt, wird der b'-Punkt als Zeitpunkt angenommen, zu dem nach dem Übergang des Getriebes T in den Neutralzustand die Ausführung der speziellen Drehmomentsteuerungslogik beginnt. Innerhalb des Zeitraums vom a'-Punkt bis zum b'-Punkt (a'→b' in 4) führt das Getriebe T eine Aktion aus, um die Neutralstellung zu erreichen, und am b'-Punkt ist das Getriebe T bereits in den Neutralzustand übergegangen, woraufhin es erforderlich ist, die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM zu synchronisieren und beide mit der Solldrehzahl etwa zu synchronisieren, wobei durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM mittels der speziellen Drehmomentsteuerungslogik diese Drehzahlsynchronisation erzielt wird. Konkret wird zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb des Zeitraums vom b'-Punkt bis zum e'-Punkt unter Verwendung der oben genannten speziellen Drehmomentsteuerungslogik bewirkt, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine EM gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist.As in 4 As shown in Fig. 1, the b' point is taken as the time at which the special torque control logic begins to be executed after the transmission T has entered the neutral state. Within the period from the a' point to the b' point (a'→b' in 4 ), the transmission T performs an action to reach the neutral position, and at the b' point, the transmission T has already entered the neutral state, whereupon it is necessary to synchronize the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM and to approximately synchronize both with the target speed, and by controlling the torque of the electric machine EM by means of the special torque control logic, this speed synchronization is achieved. Specifically, at any time within the period from the b' point to the e' point, using the above-mentioned special torque control logic, the torque of the electric machine EM is caused to be equal to the sum of a first feedforward torque T1, a second feedforward torque T2, and a feedback torque T3.

Das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ist ein Drehmoment, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors ICE verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors ICE der Drehzahl der elektrischen Maschine EM annähert. Das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 erfüllt T1 = Tc, wobei Tc gleich der Drehmomentkapazität der Kupplung C zu dem aktuellen Zeitpunkt ist. Mit der allmählichen Annäherung der Drehzahl des Motors ICE und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM etwa synchronisiert sind, d. h. c'-Punkt, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 null wird.The first feedforward torque T1 is a torque used to drive the motor ICE at a current time such that the speed of the motor ICE approaches the speed of the electric machine EM. The first feedforward torque T1 satisfies T1 = Tc, where Tc is equal to the torque capacity of the clutch C at the current time. With the gradual approach of the speed of the motor ICE and the speed of the electric machine EM, at the time when the speed of the motor ICE and the speed of the electric machine EM are approximately synchronized, that is, c' point, the torque of the electric machine EM is controlled so that the first feedforward torque T1 becomes zero.

Das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ist ein Drehmoment, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM der Solldrehzahl anzunähern. Das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 erfüllt T2 = J × W/T, wobei J eine Summe des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine EM und des Trägheitsmoments des Motors ICE ist, W eine Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl zu dem aktuellen Zeitpunkt ist und T eine Sollsynchronisationszeit ist (T ist ein Zeitraum, und nach den durch Experimente erlangten Erfahrungswerten kann die Größe von T beim Gangschalten zwischen unterschiedlichen Gängen unterschiedlich sein). Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, d. h. d'-Punkt, wird das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 null wird. Tatsächlich nimmt innerhalb des Zeitraums vom b'-Punkt bis zum d'-Punkt (b'→d' in 4) das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 aufgrund der allmählichen Annäherung der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl stets allmählich ab.The second feedforward torque T2 is a torque used at the current time to bring the rotational speed of the engine ICE and the rotational speed of the electric machine EM closer to the target rotational speed. The second feedforward torque T2 satisfies T2 = J × W/T, where J is a sum of the moment of inertia of the electric machine EM and the moment of inertia of the motor ICE, W is a difference between the rotational speed of the electric machine EM and the target rotational speed at the current time, and T is a target synchronization time (T is a period of time, and according to experience obtained through experiments, the magnitude of T may be different when gear shifting between different gears). At the time when the rotational speed of the engine ICE and the rotational speed of the electric machine EM are synchronized and the difference between both and the target rotational speed is smaller than a predetermined value, that is, d' point, the torque of the electric machine EM is controlled so that the second feedforward torque T2 becomes zero. In fact, within the period from the b' point to the d' point (b'→d' in 4 ) the second feedforward torque T2 always decreases gradually due to the gradual convergence of the speed of the electric machine EM and the target speed.

Das Rückkopplungsdrehmoment T3 ist ein Rückkopplungsdrehmoment, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens (Proportional-Integral-Differenzial Regelungsverfahrens) auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird. Das Rückkopplungsdrehmoment erfüllt T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, wobei Δw(t) eine Funktion der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM über die Zeit t ist, ∫Δw(t)dt ein integrierter Wert der Funktion Δw(t) in einem vorbestimmten Zeitraum (im Allgemeinen einem Zeitraum vom Zeitpunkt, zu dem die Ausführung der PID-Regelung beginnt, bis zum aktuellen Zeitpunkt) ist, dΔw(t)/dt das Differenzial der Funktion Δw(t) relativ zur Zeit t ist, Kp ein Proportionalkoeffizient der PID-Regelung ist, Ki ein Integralkoeffizient der PID-Regelung ist und Kd ein Differenzialkoeffizient der PID-Regelung ist. Die oben genannten Proportional-, Integral- und Differenzialkoeffizienten können durch Experimente in einem Mustersystem eines Hybridantriebssystems oder auch durch Simulationsexperimente ermittelt werden. Bevor das Getriebe T ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, ist das Rückkopplungsdrehmoment stets vorhanden, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE stets der Solldrehzahl annähern. Auf diese Weise wird beim Gangeinlegen der Gangeinlegungsvorgang beruhigt, ohne dass unerwünschte Stöße auftreten.The feedback torque T3 is a feedback torque calculated using a PID (proportional-integral-derivative) control method based on a difference between the target speed and the speed of the electric machine EM at the current time. The feedback torque satisfies T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, where Δw(t) is a function of the difference between the target speed and the speed of the electric machine EM over time t, ∫Δw(t)dt is an integrated value of the function Δw(t) in a predetermined period of time (generally, a period of time from the time when the execution of the PID control starts to the current time), dΔw(t)/dt is the differential of the function Δw(t) relative to time t, Kp is a proportional coefficient of the PID control, Ki is an integral coefficient of the PID control, and Kd is a differential coefficient of the PID control. The above-mentioned proportional, integral and differential coefficients can be determined by experiments in a sample system of a hybrid drive system or by simulation experiments. Before the transmission T completes a gear engagement to the target gear, the feedback torque is always present so that the speed of the electric machine EM and the speed of the engine ICE always approach the target speed. In this way, when engaging a gear, the gear engagement process is smoothed without undesirable shocks occurring.

Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM jeweils auf die vorbestimmten Werte zunehmen, als e-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom d-Punkt bis zum e-Punkt (d→e in 3) befindet sich die Kupplung C im Eingriffszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt allmählich auf den vorbestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE nimmt ebenfalls allmählich auf den vorbestimmten Wert zu. In der obigen Phase werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert und nehmen allmählich zu.In the following, the point in time at which the torque of the motor ICE and the torque of the electric machine EM increase to the predetermined values is taken as the e-point. Within the period from the d-point to the e-point (d→e in 3 ) the clutch C is in the engaged state, the torque of the electric machine EM gradually increases to the predetermined value and then remains unchanged, and the torque of the motor ICE also gradually increases to the predetermined value. In the above phase, the speed of the electric machine EM and the speed of the motor ICE are synchronized with the target speed and gradually increase.

Auf diese Weise werden im oben genannten Gangschaltvorgang durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM gleichzeitig geregelt, wodurch die Zeit, die zur Synchronisierung der Drehzahl des Motors ICE, der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl erforderlich ist, reduziert wird und daraufhin die Gangschaltzeit erheblich verkürzt wird. Zusammenfassend verkürzt das Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Anmeldung durch die Verwendung der oben genannten technischen Lösungen die Leistungsunterbrechungszeit beim Gangschalten, verbessert das Fahrverhalten und schwächt die durch das Gangschalten verursachten Vibrationen.In this way, in the above-mentioned gear shifting process, by controlling the torque of the electric machine EM, the speed of the engine ICE and the speed of the electric machine EM are controlled simultaneously, thereby reducing the time required to synchronize the speed of the engine ICE, the speed of the electric machine EM and the target speed and subsequently significantly shortening the gear shifting time. In summary, by using the above-mentioned technical solutions, the gear shift control method for a hybrid drive system according to the present application shortens the power interruption time during gear shifting, improves drivability and weakens the vibrations caused by gear shifting.

Das Gangschaltsteuerverfahren für das Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben ausführlich beschrieben, und ein Hybridsteuersystem, das dieses Gangschaltsteuerverfahren verwendet, wird im Folgenden beschrieben.The gear shift control method for the hybrid drive system according to the present invention has been described in detail above, and a hybrid control system using this gear shift control method will be described below.

Die vorliegende Anmeldung stellt ferner ein Hybridantriebssystem bereit, das das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verwendet, wobei das Hybridantriebssystem einen wie in 1 dargestellten Aufbau umfassen kann. Durch die Verwendung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens ermöglicht das Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Anmeldung den gleichen Effekt.The present application further provides a hybrid drive system using the above-mentioned gear shift control method, wherein the hybrid drive system has a gear shift control system as in 1 By using the above-mentioned gear shift control method, the hybrid drive system according to the present application enables the same effect.

Im Weiteren umfasst dieses Hybridantriebssystem ferner eine Steuervorrichtung zur Ausführung des obigen Gangschaltsteuerverfahrens. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit ECU, eine Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit ACU, eine Getriebesteuereinheit TCU und eine Hybridantriebssteuereinheit HCU. Die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine stehen in bidirektionaler Datenverbindung mit der Hybridantriebssteuereinheit HCU, sodass die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die entsprechenden Parameter an die Hybridantriebssteuereinheit HCU senden können und die Hybridantriebssteuereinheit HCU Steueranweisungen an die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine senden kann, wodurch die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine zum Arbeiten gesteuert werden.Furthermore, this hybrid drive system further comprises a control device for executing the above gear shift control method. As in 5 As shown, the control device comprises an engine control unit ECU, an electric machine control unit PEU, an auxiliary control unit ACU, a transmission control unit TCU and a hybrid drive control unit HCU. The engine control unit ECU, the transmission control unit TCU, the auxiliary control unit ACU and the electric machine control unit PEU are in bidirectional data communication with the hybrid drive control unit HCU, so that the engine control unit ECU, the transmission control unit TCU, the auxiliary control unit ACU and the electric machine control unit PEU can send the corresponding parameters to the hybrid drive control unit HCU and the hybrid drive control unit HCU can send control instructions to the engine control unit ECU, the transmission control unit TCU, the auxiliary control unit ACU and the electric machine control unit PEU, thereby controlling the engine control unit ECU, the transmission control unit TCU, the auxiliary control unit ACU and the electric machine control unit PEU to operate.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Getriebesteuereinheit TCU das Gangzahnrad des Getriebes T und einen entsprechenden Synchronisationseingriffsmechanismus des Getriebes T des Hybridantriebssystems in 1 in Eingriff und außer Eingriff steuern. Auf diese Weise kann die Getriebesteuereinheit TCU in dem Neutralstellungsschritt und dem Gangeinlegeschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens das Gangzahnrad und den entsprechenden Synchronisationseingriffsmechanismus in Eingriff und außer Eingriff steuern.In this exemplary embodiment, the transmission control unit TCU may control the gear wheel of the transmission T and a corresponding synchronization engagement mechanism of the transmission T of the hybrid drive system in 1 In this way, in the neutral position step and the gear engagement step of the above-mentioned gear shift control method, the transmission control unit TCU can control the gear gear and the corresponding synchronization engagement mechanism into engagement and out engagement.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM des Hybridantriebssystems in 1 steuern, um eine Drehmomentsteuerung und eine Drehzahlsteuerung durchzuführen. Im Drehzahlsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann beispielsweise die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und im Drehmomentsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment der elektrischen Maschine EM zunimmt.In this exemplary embodiment, the electric machine control unit PEU can control the electric machine EM of the hybrid drive system in 1 to perform torque control and speed control. For example, in the speed control step of the above gear shift control method, the electric machine control unit PEU may control the electric machine EM to perform torque control so that the speed of the electric machine EM and the speed of the engine ICE are synchronized and approximated to a target speed; and in the torque control step of the above gear shift control method, the electric machine control unit PEU may control the electric machine EM to perform torque control so that the torque of the electric machine EM increases.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Hilfssteuereinheit ACU eine Änderung der Drehmomentkapazität der Kupplung C und das Eingreifen/Trennen der Kupplung C steuern.In this exemplary embodiment, the auxiliary control unit ACU may control a change in the torque capacity of the clutch C and the engagement/disengagement of the clutch C.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE des Hybridantriebssystems in 1 steuern, um eine Drehmomentsteuerung und eine Drehzahlsteuerung durchzuführen. Im Neutralstellungsschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann beispielsweise die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment des Motors ICE stets kleiner ist als die Drehmomentkapazität der Kupplung C; im Drehmomentsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment des Motors ICE zunimmt.In this exemplary embodiment, the engine control unit ECU may control the engine ICE of the hybrid drive system in 1 to perform torque control and speed control. For example, in the neutral position step of the above gear shift control method, the engine control unit ECU may control the engine ICE to perform torque control so that the torque of the engine ICE is always smaller than the torque capacity of the clutch C; in the torque control step of the above gear shift control method, the engine control unit ECU may control the engine ICE to perform torque control. so that the torque of the engine ICE increases.

Auf diese Weise lässt sich der Aufbau des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems wie folgt zusammenfassen. Das Hybridantriebssystem umfasst einen Motor ICE, eine elektrische Maschine EM, eine Kupplung C und ein Getriebe T, wie sie in 1 dargestellt sind. Der Motor ICE ist über die Kupplung C mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt. Das Hybridantriebssystem umfasst ferner eine Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit ECU, eine Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit ACU und eine Getriebesteuereinheit TCU umfasst. Die Steuervorrichtung (z. B. Hybridantriebssteuereinheit HCU) sendet Steueranweisungen an eine entsprechende Steuereinheit, um die folgenden Schritte auszuführen: nachdem die Hilfssteuereinheit ACU die Kupplung C trennt und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine EM zum Reduzieren auf null steuert, steuert die Getriebesteuereinheit TCU das Getriebe T so, dass sich das Getriebe T in einem Neutralzustand befindet; nachdem sich das Getriebe T im Neutralzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit ACU die Kupplung C so, dass die Kupplung C in Eingriff steht, und steuert die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine EM, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, steuert die Getriebesteuereinheit TCU das Getriebe T so, dass das Getriebe T ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt. Zusätzlich führen in spezifischeren Schritten zur Implementierung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens die einzelnen Steuereinheiten spezifische Operationen, wie in dem Gangschaltsteuerverfahren beschrieben, an entsprechenden Objekten unter der Steuerung der Steuervorrichtung durch, um das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren zu implementieren.In this way, the structure of the hybrid drive system according to the invention can be summarized as follows. The hybrid drive system comprises an engine ICE, an electric machine EM, a clutch C and a transmission T, as shown in 1 The engine ICE is drive-coupled to the input shaft of the transmission T via the clutch C, and the electric machine EM is always drive-coupled to the input shaft of the transmission T. The hybrid drive system further comprises a control device, the control device comprising an engine control unit ECU, an electric machine control unit PEU, an auxiliary control unit ACU, and a transmission control unit TCU. The control device (e.g. hybrid drive control unit HCU) sends control instructions to a corresponding control unit to perform the following steps: after the auxiliary control unit ACU disengages the clutch C and the electric machine control unit PEU controls the torque of the electric machine EM to reduce to zero, the transmission control unit TCU controls the transmission T so that the transmission T is in a neutral state; after the transmission T is in the neutral state, the auxiliary control unit ACU controls the clutch C so that the clutch C is engaged, and the electric machine control unit PEU controls the torque of the electric machine EM so that the speed of the electric machine EM and the speed of the engine ICE are synchronized and approximated to a target speed; and after the speed of the electric machine EM and the speed of the engine ICE are approximately equal to the target speed, the transmission control unit TCU controls the transmission T so that the transmission T completes a gear shift to a target gear. In addition, in more specific steps for implementing the above-mentioned gear shift control method, the individual control units perform specific operations as described in the gear shift control method on corresponding objects under the control of the control device to implement the above-mentioned gear shift control method.

Im Vorstehenden sind die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung im Detail erläutert, und ergänzende Beschreibungen werden unten vorgenommen.

  1. i. Bei der Ausführung des Gangschaltsteuerverfahrens der vorliegenden Anmeldung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine durch eine spezielle Drehmomentsteuerungslogik gesteuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors gleichzeitig der Solldrehzahl angenähert und im gleichen Moment mit der Solldrehzahl synchronisiert werden. Auf diese Weise kann die Gangschaltzeit erheblich verkürzt werden.
  2. ii. Ein Hybridantriebssystem, das das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung verwenden kann, ist nicht auf das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem mit einer P2-Architektur beschränkt, sondern kann auch ein anderes Hybridantriebssystem sein. Beispielsweise kann das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung auf ein Hybridantriebssystem mit P2- und P3-Architekturen angewendet werden und kann auch auf ein Hybridantriebssystem mit P2- und P4-Architekturen angewendet werden.
In the foregoing, the specific embodiments of the present application are explained in detail, and supplementary descriptions are made below.
  1. i. In carrying out the gear shift control method of the present application, the torque of the electric machine is controlled by a special torque control logic so that the rotation speed of the electric machine and the rotation speed of the motor are simultaneously brought close to the target rotation speed and synchronized with the target rotation speed at the same moment. In this way, the gear shift time can be significantly shortened.
  2. ii. A hybrid drive system that can use the gear shift control method according to the present application is not limited to the 1 illustrated hybrid drive system having a P2 architecture, but may also be another hybrid drive system. For example, the gear shift control method according to the present application can be applied to a hybrid drive system having P2 and P3 architectures, and can also be applied to a hybrid drive system having P2 and P4 architectures.

In dem Hybridantriebssystem mit P2- und P3-Architekturen gibt es neben der oben genannten elektrischen Maschine EM eine zusätzliche elektrische Maschine, die über ein Zwischenzahnrad stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt sein kann. In dem Hybridantriebssystem mit P2- und P4-Architekturen gibt es neben der oben genannten elektrischen Maschine EM eine zusätzliche elektrische Maschine, wie z. B. eine elektrische Radnabenmaschine. Das heißt, auf dem Übertragungsweg eines Antriebsdrehmoments des Hybridantriebssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Antrieb eines Fahrzeugrades zur Rotation ist die zusätzliche elektrische Maschine dem Getriebe nachgelagert angeordnet. Auf diese Weise kann mittels der zusätzlichen elektrischen Maschine ein Antriebsdrehmoment im Gangschaltvorgang bereitgestellt werden, wodurch ein Phänomen der Leistungsunterbrechung vermieden wird.In the hybrid drive system with P2 and P3 architectures, in addition to the above-mentioned electric machine EM, there is an additional electric machine that can always be drive-coupled to the input shaft of the transmission T via an intermediate gear. In the hybrid drive system with P2 and P4 architectures, in addition to the above-mentioned electric machine EM, there is an additional electric machine, such as a wheel hub electric machine. That is, on the transmission path of a drive torque of the hybrid drive system according to the present application for driving a vehicle wheel for rotation, the additional electric machine is arranged downstream of the transmission. In this way, a drive torque can be provided in the gear shifting process by means of the additional electric machine, thereby avoiding a power interruption phenomenon.

iii. Die Vorrichtung zur Implementierung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens ist nicht auf die in den obigen spezifischen Ausführungsformen beschriebene Steuervorrichtung beschränkt, und es kann eine unabhängige Gangschaltsteuervorrichtung separat bereitgestellt werden, um dieses Gangschaltsteuerverfahren durchzuführen.iii. The device for implementing the above-mentioned gear shift control method is not limited to the control device described in the above specific embodiments, and an independent gear shift control device may be separately provided to perform this gear shift control method.

Claims (17)

Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Gangschaltsteuerverfahren die folgenden Schritte umfasst: einen Neutralstellungsschritt, bei dem, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, das Getriebe so gesteuert wird, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet; einen Drehzahlsteuerschritt, bei dem, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung so gesteuert wird, dass die Kupplung in Eingriff steht und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert wird, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und einen Gangeinlegeschritt, bei dem, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, das Getriebe so gesteuert wird, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.A gear shift control method for a hybrid drive system, the hybrid drive system comprising an engine, an electric machine, a clutch and a transmission, the engine being drive-coupled to an input shaft of the transmission in a controlled manner via the clutch, the electric machine always being drive-coupled to the input shaft of the transmission, the gear shift control method comprising the following steps: a neutral position step in which, after the clutch has been separated and the torque of the electric machine has been reduced to zero, the transmission is controlled so that the transmission is in a neutral state; a speed control step in which, after the transmission is in the neutral state, the clutch is controlled so that the clutch is engaged and the torque of the electric machine is controlled so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approach a target speed; and a gear engagement step in which, after the speed of the electric machine and the speed of the engine are approximately equal to the target speed, the transmission is controlled so that the transmission completes a gear engagement to a target gear. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausführung des Drehzahlsteuerschritts das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist, wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to Claim 1 , characterized in that during execution of the speed control step, the torque of the electric machine is controlled such that at any time the torque of the electric machine is equal to the sum of a first feedforward torque T1, a second feedforward torque T2 and a feedback torque T3, wherein the first feedforward torque T1 is a torque used at a current time to drive the motor so that the speed of the motor approaches the speed of the electric machine, wherein the second feedforward torque T2 is a torque used at the current time to bring the speed of the motor and the speed of the electric machine closer to the target speed, wherein the feedback torque T3 is a feedback torque calculated using a PID control method based on a difference between the target speed and the speed of the electric machine at the current time. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 T1 = Tc erfüllt, wobei Tc gleich einer Drehmomentkapazität der Kupplung zu dem aktuellen Zeitpunkt ist, das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 T2 = J × W/T erfüllt, wobei J eine Summe des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine und des Trägheitsmoments des Motors ist, W eine Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Solldrehzahl zu dem aktuellen Zeitpunkt ist, und T eine Sollsynchronisationszeit ist, das Rückkopplungsdrehmoment T3 T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt erfüllt, wobei Δw(t) eine Funktion der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine über die Zeit t ist, ∫Δw(t)dt ein integrierter Wert der Funktion Δw(t) in einem vorbestimmten Zeitraum ist, dΔw(t)/dt das Differenzial der Funktion Δw(t) relativ zur Zeit t ist, Kp ein Proportionalkoeffizient der PID-Regelung ist, Ki ein Integralkoeffizient der PID-Regelung ist und Kd ein Differenzialkoeffizient der PID-Regelung ist.Gear shift control method for a hybrid drive system according to Claim 2 , characterized in that the first feedforward torque T1 satisfies T1 = Tc, where Tc is equal to a torque capacity of the clutch at the current time, the second feedforward torque T2 satisfies T2 = J × W/T, where J is a sum of the moment of inertia of the electric machine and the moment of inertia of the motor, W is a difference between the speed of the electric machine and the target speed at the current time, and T is a target synchronization time, the feedback torque T3 satisfies T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, where Δw(t) is a function of the difference between the target speed and the speed of the electric machine over time t, ∫Δw(t)dt is an integrated value of the function Δw(t) in a predetermined period of time, dΔw(t)/dt is the Derivative of the function Δw(t) relative to time t, Kp is a proportional coefficient of the PID control, Ki is an integral coefficient of the PID control and Kd is a derivative coefficient of the PID control. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to Claim 2 or 3 , characterized in that, after the speed of the motor and the speed of the electric machine are approximately synchronized, the torque of the electric machine is controlled so that the first feedforward torque T1 is reduced to zero. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert wird, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that after the speed of the engine and the speed of the electric machine are synchronized and the difference between both and the target speed is smaller than a predetermined value, the torque of the electric machine is controlled so that the second feedforward torque T2 is reduced to zero. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, das Rückkopplungsdrehmoment T3 stets vorhanden ist, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors stets der Solldrehzahl annähern.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that, before the transmission completes gear engagement in the target gear, the feedback torque T3 is always present, so that the speed of the electric machine and the speed of the engine always approach the target speed. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausführung des Neutralstellungsschritts, bevor die Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert wird, der Motor zuerst so gesteuert wird, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that during execution of the neutral position step, before the torque capacity of the clutch is reduced, the engine is first controlled to gradually reduce the torque of the engine so that the torque capacity of the clutch is always greater than the torque of the engine until the clutch is disengaged. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldrehzahl anhand der Drehzahl einer Ausgangswelle des Getriebes berechnet wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the target speed is calculated based on the speed of an output shaft of the transmission. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abschluss des Gangeinlegeschritts das Gangschaltsteuerverfahren ferner einen Drehmomentsteuerschritt umfasst, bei dem die elektrische Maschine und der Motor so gesteuert werden, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that after completion of the gear engagement step, the gear shift control method further comprises a torque control step in which the electrical Machine and motor are controlled so that the torque of the electric machine and the torque of the motor are increased. Hybridantriebssystem, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Hybridantriebssystem ferner eine Steuervorrichtung umfasst, wobei die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit (ECU), eine Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit (ACU) und eine Getriebesteuereinheit (TCU) umfasst, wobei die Steuervorrichtung Steueranweisungen an eine entsprechende Steuereinheit sendet, um die folgenden Schritte auszuführen: nachdem die Hilfssteuereinheit (ACU) die Kupplung trennte und die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine zum Reduzieren auf null steuerte, steuert die Getriebesteuereinheit (TCU) das Getriebe so, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet; nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit (ACU) die Kupplung so, dass die Kupplung in Eingriff steht, und die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine steuert das Drehmoment der elektrischen Maschine, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, steuert die Getriebesteuereinheit (TCU) das Getriebe so, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.A hybrid drive system, the hybrid drive system comprising an engine, an electric machine, a clutch and a transmission, the engine being drive-coupled to an input shaft of the transmission in a controlled manner via the clutch, the electric machine always being drive-coupled to the input shaft of the transmission, the hybrid drive system further comprising a control device, the control device comprising an engine control unit (ECU), an electric machine control unit (PEU), an auxiliary control unit (ACU) and a transmission control unit (TCU), the control device sending control instructions to a corresponding control unit to perform the following steps: after the auxiliary control unit (ACU) disconnected the clutch and the electric machine control unit (PEU) controlled the torque of the electric machine to reduce to zero, the transmission control unit (TCU) controls the transmission so that the transmission is in a neutral state; after the transmission is in the neutral state, the auxiliary control unit (ACU) controls the clutch so that the clutch is engaged, and the electric machine control unit (PEU) controls the torque of the electric machine so that the speed of the electric machine and the speed of the engine are synchronized and approximate a target speed; and after the speed of the electric machine and the speed of the engine are approximately the same as the target speed, the transmission control unit (TCU) controls the transmission so that the transmission completes a gear shift to a target gear. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorgang, in dem die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine steuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden, die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so steuert, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist, wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to Claim 10 , characterized in that in the process in which the control unit (PEU) for the electric machine controls the torque of the electric machine so that the speed of the electric machine and the speed of the motor are synchronized and approximated to a target speed, the control unit (PEU) for the electric machine controls the torque of the electric machine so that at any time the torque of the electric machine is equal to the sum of a first feedforward torque T1, a second feedforward torque T2 and a feedback torque T3, wherein the first feedforward torque T1 is a torque used at a current time to drive the motor so that the speed of the motor approximates the speed of the electric machine, wherein the second feedforward torque T2 is a torque used at the current time to approximate the speed of the motor and the speed of the electric machine to the target speed, wherein the feedback torque T3 is a feedback torque obtained using a PID control method based on a difference between the target speed and the speed of the electrical machine at the current time. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so steuert, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to Claim 10 or 11 , characterized in that, after the speed of the engine and the speed of the electric machine are approximately synchronized, the control unit (PEU) for the electric machine controls the torque of the electric machine so that the first feedforward torque T1 is reduced to zero. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so steuert, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 10 until 12 , characterized in that after the speed of the engine and the speed of the electric machine are synchronized and the difference between both and the target speed is smaller than a predetermined value, the control unit (PEU) for the electric machine controls the torque of the electric machine so that the second feedforward torque T2 is reduced to zero. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so steuert, dass das Rückkopplungsdrehmoment T3 stets vorhanden ist, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors stets der Solldrehzahl annähern.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 10 until 13 , characterized in that, before the transmission completes gear engagement in the target gear, the control unit (PEU) for the electric machine controls the torque of the electric machine so that the feedback torque T3 is always present, so that the speed of the electric machine and the speed of the engine always approach the target speed. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor die Hilfssteuereinheit (ACU) eine Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert, die Motorsteuereinheit (ECU) den Motor zuerst so steuert, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 10 until 14 , characterized in that, before the auxiliary control unit (ACU) reduces a torque capacity of the clutch, the engine control unit (ECU) first controls the engine so that the torque of the engine is gradually reduced so that the torque capacity of the clutch is always greater than the torque of the engine until the clutch is disengaged. Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Getriebesteuereinheit (TCU) das Getriebe so steuert, dass das Getriebe das Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, die Steuereinheit (PEU) für die elektrische Maschine die elektrische Maschine und die Motorsteuereinheit (ECU) den Motor so steuert, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.Gear shift control method for a hybrid drive system according to one of the Claims 10 until 15 , characterized in that after the transmission control unit (TCU) controls the transmission so that the transmission enables gear engagement in completes the target gear, the electric machine control unit (PEU) controls the electric machine and the engine control unit (ECU) controls the engine so that the torque of the electric machine and the torque of the engine are increased. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridantriebssystem ferner eine zusätzliche elektrische Maschine umfasst, wobei auf dem Übertragungsweg eines Antriebsdrehmoments des Hybridantriebssystems die zusätzliche elektrische Maschine dem Getriebe nachgelagert angeordnet ist.Hybrid drive system according to one of the Claims 10 until 16 , characterized in that the hybrid drive system further comprises an additional electric machine, wherein the additional electric machine is arranged downstream of the transmission on the transmission path of a drive torque of the hybrid drive system.
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