DE102007036024A1

DE102007036024A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines elektrohydraulischen Getriebes während eines Schaltereignisses

Info

Publication number: DE102007036024A1
Application number: DE102007036024A
Authority: DE
Inventors: Jy-Jen F. West Bloomfield Sah; Lawrence A. Sterling Heights Kaminsky
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2008-04-03
Also published as: US20080032855A1; US7497803B2; CN101260934A; CN101260934B

Abstract

Es sind ein Verfahren und ein Steuersystem dargestellt, um mehrere Kupplungen eines kombiniert leistungsverzweigten, elektromechanischen Two-Mode-Getriebes selektiv zu betätigen. Das Verfahren umfasst, dass ein Schaltvorgang von einem ersten in einen zweiten Betriebsmodus ausgeführt wird und Schaltabbruchkriterien überwacht werden. Es wird ein überarbeiteter Schaltvorgang ausgeführt, um das Getriebeschalten in einen dritten Betriebsmodus zu steuern, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment erfüllt wird. Das beispielhafte Getriebe weist vier Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und zwei stufenlos verstellbare Modi auf. Die bevorzugten Schaltabbruchkriterien umfassen: das Überwachen der Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment; das Identifizieren des Vorhandenseins eines Fehlers in einer herankommenden Drehmomentübertragungsvorrichtung, das bewirkt, dass der Betrieb in dem zweiten Betriebsmodus ermöglicht wird; und das Überwachen einer Optimierungsroutine zum Verwalten von Drehmomenteingängen von den mehreren Drehmomenterzeugungsvorrichtungen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft allgemein Antriebsstrangsteuersysteme für Antriebsstrangsysteme, die elektromechanische Getriebe aufweisen, und genauer die Steuerung eines Antriebsstrangs während Getriebeschaltvorgängen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Antriebsstrangarchitekturen umfassen Drehmomenterzeugungsvorrichtungen, die Brennkraftmaschinen und Elektromotoren einschließen, die Drehmoment durch eine Getriebevorrichtung zu einem Fahrzeugendantrieb übertragen. Ein derartiges Getriebe umfasst ein kombiniert leistungsverzweigtes, elektromechanisches Two-Mode-Getriebe (two-mode, compound-split, electro-mechanical transmission), das ein Antriebselement benutzt, um Bewegungsdrehmoment von einer Antriebsaggregat-Leistungsquelle, typischerweise einer Brennkraftmaschine, aufzunehmen, und ein Abtriebselement, um Bewegungsdrehmoment von dem Getriebe an den Fahrzeugendantrieb abzugeben. Elektromotoren, die funktional mit einer Speichervorrichtung für elektrische Energie verbunden sind, umfassen Motoren/Generatoren, die betreibbar sind, um Bewegungsdrehmoment zum Eingang in das Getriebe unabhängig von dem Drehmomenteingang von der Brennkraftmaschine zu erzeugen. Die Elektromotoren sind darüber hinaus betreibbar, um kinetische Energie des Fahr zeugs, die durch den Fahrzeugendantrieb übertragen wird, in ein elektrisches Energiepotenzial umzuformen, das in der Speichervorrichtung für elektrische Energie gespeichert werden kann. Ein Steuersystem überwacht verschiedene Eingänge von dem Fahrzeug und dem Bediener und stellt eine Betriebssteuerung des Antriebsstrangsystems bereit, die eine Steuerung des Gangschaltens des Getriebes, eine Steuerung der Drehmomenterzeugungsvorrichtungen und ein Regeln des elektrischen Leistungsaustauschs zwischen der Speichervorrichtung für elektrische Energie und den Elektromotoren umfasst.
Ingenieure, die Antriebsstrangsysteme, die Getriebesysteme einschließen, implementieren, stehen vor der Aufgabe, Schaltschemata zwischen verschiedenen Betriebsmodi zu entwickeln, die Modi mit fester Übersetzung und stufenlos verstellbare Modi umfassen. Während der Ausführung eines Schaltvorgangs kann es eine Änderung der Betriebsbedingungen geben, die es erforderlich machen, den Schaltvorgang abzubrechen. Beim Abbrechen eines Schaltvorgangs besteht die Notwendigkeit, die Steuerung des Getriebeausgangs aufrechtzuerhalten, um sicherzustellen, dass der Bediener dadurch nicht beeinträchtigt wird.
Daher besteht ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Steuern des Betriebes eines Antriebsstrangsystems, das ein elektromechanisches Getriebe umfasst, während Gangschaltereignissen, um die oben erwähnten Probleme zu lösen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die oben besprochenen Probleme anzugehen, ist ein Erzeugnis vorgesehen, um ein Verfahren zum Steuern eines Drehmomentausgangs nach einem Schaltabbruch von einer Getriebevorrichtung eines beispielhaften Antriebsstrangs zu bewirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Erzeugnis vorgesehen, das ein Speichermedium umfasst, in dem ein Computerprogramm codiert ist, um ein Verfahren zu bewirken, um selektiv mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen einer Getriebevorrichtung zu betätigen, die betreibbar ist, um Drehmomenteingänge von mehreren Vorrichtungen aufzunehmen, und betreibbar ist, um ein Abtriebsdrehmoment von dort zu übertragen. Das Verfahren umfasst, dass ein Schaltvorgang von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus ausgeführt wird und Schaltabbruchkriterien überwacht werden. Es wird ein überarbeiteter Schaltvorgang ausgeführt, um das Getriebeschalten in einen dritten Betriebsmodus zu steuern, der dazu dient, eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen zu erfüllen, was ein Schalten in den dritten Betriebsmodus umfasst, wenn eines der Schaltabbruchkriterien erfüllt ist.
Ein Aspekt der Erfindung umfasst die Getriebevorrichtung, die ein kombiniert leistungsverzweigtes, elektromechanisches Two-Mode-Getriebe mit vier Drehmomentübertragungsvorrichtungen umfasst, wobei das Getriebe in einem von vier Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und zwei stufenlos verstellbaren Modi betreibbar ist. Die Getriebevorrichtung ist funktional mit mehreren Drehmomenterzeugungsvorrichtungen verbunden, die einen ersten und zweiten Elektromotor und eine Brennkraftmaschine umfassen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann physikalische Form in bestimmten Teilen und einer bestimmten Anordnung von Teilen annehmen, wobei ihre bevorzugte Ausführungsform in den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden, ausführlich beschrieben und dargestellt wird, und wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Architektur für ein Steuersystem und einen Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein beispielhafter Datengraph gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein Logikplan gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
5 ein beispielhafter Datengraph gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
In den Zeichnungen, in denen die Darstellungen allein zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung dienen und nicht zum Zweck selbige einzuschränken, zeigen die 1 und 2 ein System mit einer Brennkraftmaschine 14, einem Getriebe 10, einem Steuersystem und einem Endan trieb, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut worden ist.
Mechanische Aspekte des beispielhaften Getriebes 10 sind ausführlich in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. 6,953,409 mit dem Titel Two-Mode, Compound-Split, Hybrid Electro-Mechanical Transmission having Four Fixed Ratios, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme miteingeschlossen ist, offenbart. Das beispielhafte, kombiniert leistungsverzweigte, elektromechanische Hybridgetriebe mit zwei Modi, das die Konzepte der vorliegenden Erfindung ausführt, ist in 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 weist eine Antriebswelle 12 auf, die bevorzugt direkt von einer Brennkraftmaschine 14 angetrieben ist. Ein Dämpfer 20 für transientes Drehmoment ist zwischen der Abtriebswelle 18 der Maschine 14 und dem Antriebselement 12 des Getriebes 10 eingebaut. Der Dämpfer 20 für transientes Drehmoment umfasst vorzugsweise eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 77, die Charakteristiken eines Dämpfungsmechanismus und einer Feder, die jeweils als 78 und 79 gezeigt sind, aufweist. Der Dämpfer 20 für transientes Drehmoment erlaubt einen selektiven Eingriff der Maschine 14 mit dem Getriebe 10, es ist aber zu verstehen, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung 77 nicht dazu benutzt wird, den Modus, in dem das Getriebe 10 arbeitet, zu verändern oder zu steuern. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 77 umfasst vorzugsweise eine hydraulisch betätigte Reibkupplung, die als Kupplung C5 bezeichnet ist.
Die Maschine 14 kann irgendeine von zahlreichen Formen von Brennkraftmaschinen sein, wie etwa ein Fremdzündungsmotor oder ein Kompressionszündungsmotor, die leicht anpassbar ist, um eine Leistungsabgabe an das Getriebe 10 mit einem Bereich von Betriebsdrehzahlen von Leerlauf bei oder in der Nähe von 600 Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) bis zu über 6000 RPM oder U/min bereitzustellen. Die Maschine 14 ist mit einem Antriebselement 12 verbunden, das mit einem Planetenradsatz 24 in dem Getriebe 10 verbunden ist.
Nun unter spezieller Bezugnahme auf 1 benutzt das Getriebe 10 drei Planetenradsätze 24, 26 und 28. Der erste Planetenradsatz 24 weist ein äußeres Hohlrad 30 auf, das ein inneres oder Sonnenrad 32 umgibt. Mehrere Planetenradelemente 34 sind an einem Träger 36 drehbar montiert, so dass jedes Planetenradelement 34 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 30 als auch dem inneren Zahnradelement 32 in Eingriff steht.
Der zweite Planetenradsatz 26 weist auch ein äußeres Hohlrad 38 auf, das ein inneres Sonnenrad 40 umgibt. Mehrere Planetenradelemente 42 sind an einem Träger 44 drehbar montiert, so dass jedes Planetenrad 42 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 38 als auch dem inneren Zahnradelement 40 in Eingriff steht.
Der dritte Planetenradsatz 28 weist auch ein äußeres Hohlrad 46 auf, das ein inneres Sonnenrad 48 umgibt. Mehrere Planetenradelemente 50 sind an einem Träger 52 drehbar montiert, so dass jedes Planetenrad 50 kämmend mit sowohl dem äußeren Zahnradelement 46 als auch dem inneren Zahnradelement 48 in Eingriff steht.
Die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 umfassen jeweils einfache Planetenradsätze. Darüber hinaus sind der erste und zweite Planetenradsatz 24 und 26 darin zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement 32 des ersten Planetenradsatzes 24 durch ein Nabenplattenzahnrad 54 mit dem äußeren Zahnradelement 38 des zweiten Planetenradsatzes 26 zusammengefügt ist. Die zusammengefügten inneres Zahnradelement 32 des ersten Planetenradsatzes 24 und äußeres Zahnradelement 38 des zweiten Planetenradsatzes 26 sind mit einem ersten Elektromotor verbunden, der einen Motor/Generator 56 umfasst, der auch als "MG-A" bezeichnet ist.
Die Planetenradsätze 24 und 26 sind darüber hinaus darin zusammengefügt, dass der Träger 36 des ersten Planetenradsatzes 24 durch eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Planetenradsatzes 26 verbunden ist. Als solche sind die Träger 36 und 44 des ersten und zweiten Planetenradsatzes 24 bzw. 26 zusammengefügt. Die Welle 60 ist auch selektiv mit dem Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 62 verbunden, die, wie es nachstehend ausführlicher erläutert wird, angewandt wird, um bei der Auswahl der Betriebsmodi des Getriebes 10 zu helfen. Der Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 ist direkt mit dem Getriebeabtriebselement 64 verbunden.
In der hierin beschriebenen Ausführungsform, in der das Getriebe 10 in einem Landfahrzeug verwendet wird, ist das Abtriebselement 64 funktional mit dem Endantrieb verbunden, der einen Getriebekasten 90 oder eine andere Drehmomentübertragungsvorrichtung umfasst, die einen Drehmomentausgang für eine oder mehrere Fahrzeugachsen oder Halbwellen bereitstellt. Die Achsen enden in Antriebselementen, die entweder Vorder- oder Hinterräder des Fahrzeugs sein können, an dem sie angewandt werden, oder sie können das Antriebszahnrad eines Kettenfahrzeugs sein.
Das innere Zahnradelement 40 des zweiten Planetenradsatzes 26 ist mit dem inneren Zahnradelement 48 des dritten Planetenradsatzes 28 durch eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umgibt, verbunden. Das äußere Zahnradelement 46 des dritten Planetenradsatzes 28 ist selektiv mit Masse, die durch das Getriebegehäuse 68 dargestellt ist, durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 verbunden. Die Drehmomentübertragungs vorrichtung 70 wird, wie es nachstehend ebenfalls erläutert wird, auch angewandt, um bei der Auswahl der Betriebsmodi des Hybridgetriebes 10 zu helfen. Die Hohlwelle 66 ist auch mit einem zweiten Elektromotor verbunden, der einen Motor/Generator 72 umfasst, der als MG-B bezeichnet ist.
Alle Planetenradsätze 24, 26 und 28 sowie MG-A und MG-B 56 und 72 sind vorzugsweise koaxial, wie etwa um die axial angeordnete Welle 60, orientiert. MG-A und MG-B 56 und 72 sind beide von einer kreisringförmigen Konfiguration, die zulässt, dass diese die drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 derart umgeben können, dass die Planetenradsätze 24, 26 und 28 radial innen von MG-A und MG-B 56 und 72 angeordnet sind.
Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 73 verbindet das Sonnenrad 40 selektiv mit Masse, d.h. mit dem Getriebegehäuse 68. Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, d.h. C4 75, dient als Sperrkupplung, die die Planetenradsätze 24, 26, MG-A und MG-B 56, 72 und den Antrieb sperrt, so dass sie als eine Gruppe rotieren, indem das Sonnenrad 40 selektiv mit dem Träger 44 verbunden wird. Die Drehmomentübertragungsvorrichtungen 62, 70, 73, 75 sind alle bevorzugt Reibungskupplungen, die jeweils wie folgt bezeichnet sind: Kupplung C1 70, Kupplung C2 62, Kupplung C3 73 und Kupplung C4 75. Jede Kupplung ist bevorzugt hydraulisch betätigt, wobei sie ein Hydraulikdrukfluid von einer Pumpe empfängt, wenn ein entsprechendes Kupplungssteuersolenoid betätigt wird. Eine hydraulische Betätigung von jeder der Kupplungen wird bewerkstelligt, indem ein Hydrauikfluidkreis verwendet wird, der mehrere Fluiddrucksolenoide und Strömungsmanagementventile aufweist, die hierin nicht im Datail beschrieben werden.
Das Getriebe 10 nimmt ein Bewegungsantriebsdrehmoment von den Drehmomenterzeugungsvorrichtungen, die die Brennkraftmaschine 14 und den MG-A 56 und den MG-B 72 umfassen, als ein Ergebnis einer Energieumwandlung aus Kraftstoff oder elektrischem Potenzial, das in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie (ESD) 74 gespeichert ist, auf. Die ESD 74 umfasst typischerweise eine oder mehrere Batterien. Andere Speichervorrichtungen für elektrische Energie und elektrochemische Energie, die die Fähigkeit haben, elektrische Leistung zu speichern und elektrische Leistung abzugeben, können anstelle der Batterien verwendet werden, ohne die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu verändern. Die ESD 74 ist vorzugsweise auf der Basis von Faktoren bemessen, die regenerative Anforderungen, Anwendungsgegebenheiten, die mit typischer Straßensteigung und Temperatur in Beziehung stehen, und Antriebsanforderungen, wie etwa Emissionen, Hilfskraftunterstützung und elektrischer Bereich/Reichweite umfassen. Die ESD 74 ist mit einem Getriebestromumrichtermodul (TPIM von Transmission Power Inverter Module) 19 über Gleichstromleitungen oder Übertragungsleiter 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Das TPIM 19 ist ein Element des Steuersystems, das nachstehend anhand von 2 beschrieben wird. Das TPIM 19 kommuniziert mit dem ersten Elektromotor 56 durch Übertragungsleiter 29, und das TPIM 19 kommuniziert ähnlich mit dem zweiten Elektromotor 72 durch Übertragungsleiter 31. Elektrischer Strom ist zu oder von der ESD 74 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird. Das TPIM 19 umfasst ein Paar Stromumrichter und jeweilige Motorsteuermodule, die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle und Steuerumrichterzustände davon zu empfangen und somit eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen.
Bei der Motorantriebssteuerung empfangt der jeweilige Umrichter Strom von den Gleichstromleitungen und liefert Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor, d.h. MG-A und MG-B über Übertragungsleiter 29 und 31. Bei der Regenerationssteuerung nimmt der jeweilige Umrichter Wechselstrom von dem Elektromotor über Übertragungsleiter 29 und 31 auf und liefert Strom an die Gleichstromleitungen 27. Der Netto-Gleichstrom, der zu oder von den Umrichtern geliefert wird, bestimmt den Aufladungs- oder Entladungsbetriebsmodus der Speichervorrichtung für elektrische Energie 74. Der MG-A 56 und MG-B 72 sind vorzugsweise Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, und die Umrichter umfassen eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik.
Wieder nach 1 kann ein Antriebszahnrad 80 von dem Antriebselement 12 angetrieben werden. Wie es gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad 80 das Antriebselement 12 fest mit dem äußeren Zahnradelement 30 des ersten Planetenradsatzes 24, und das Antriebszahnrad 80 nimmt daher Leistung von der Brennkraftmaschine 14 und/oder den Elekromotoren 56 und/oder 72 über die Planetenradsätze 24 und/oder 26 auf. Das Antriebszahnrad 80 steht kämmend mit einem Zwischenzahnrad 82 in Eingriff, das wiederum kämmend mit einem Verteilerzahnrad 84 in Eingriff steht, das an einem Ende einer Welle 86 befestigt ist, die an einer Hydraulik-/Getriebefluidpumpe 88 befestigt ist.
In 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Steuersystems gezeigt, das eine verteilte Steuermodularchitektur umfasst. Die nachstehend beschriebenen Elemente umfassen einen Teilsatz einer gesamten Fahrzeugsteuerarchitektur und sind betreibbar, um eine koordinierte Systemsteuerung des hierin beschriebenen Antriebsstrangsystems bereitzustellen. Das Steuersystem ist betreibbar, um sachdienliche Informationen und Eingänge zu synthetisieren und Algorithmen auszuführen, um verschiedene Aktoren zu steuern und somit Steuerziele zu erreichen, die solche Parameter umfassen wie die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissio nen, Leistungsvermögen, Fahreigenschaften und den Schutz von Bauteilen, die die Batterien der ESD 74 und MG-A und MG-B 56, 72 einschließen. Die verteilte Steuermodularchitektur umfasst ein Brennkraftmaschinensteuermodul (ECM von Engine Control Module) 23, ein Getriebesteuermodul (TCM von Transmission Control Module) 17, ein Batteriepaketsteuermodul (BPCM von Battery Pack Control Module) 21 und ein Getriebestromumrichtermodul (TPIM von Transmission Power Inverter Module) 19. Ein Hybridsteuermodul (HCP von Hybrid Control Module) 5 liefert eine übergreifende Steuerung und Koordination der vorstehend erwähnten Steuermodule. Es gibt eine Benutzerschnittstelle (UI von User Interface) 13, die funktional mit mehreren Vorrichtungen verbunden ist, durch die ein Fahrzeugbediener typischerweise den Betrieb des Antriebsstrangs, der das Getriebe 10 umfasst, über eine Drehmomentanfrage steuert oder anweist. Beispielhafte Fahrzeugbediener-Eingabevorrichtungen für die UI 13 umfassen ein Gaspedal, ein Bremspedal, eine Getriebegangwahlvorrichtung und eine Fahrzeugfahrtregelung. Jedes der vorstehend erwähnten Steuermodule kommuniziert mit anderen Steuermodulen, Sensoren und Aktoren über einen Bus 6 eines lokalen Netzes (LAN von Local Area Network). Der LAN-Bus 6 erlaubt eine strukturierte Kommunikation von Steuerparametern und Befehlen zwischen den verschiedenen Steuermodulen. Das besondere benutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Der LAN-Bus und geeignete Protokolle sorgen für eine robuste Nachrichtenübermittlung und Mehrfach-Steuermodul-Schnittstellenbildung zwischen den vorstehend erwähnten Steuermodulen und anderen Steuermodulen, die eine Funktionalität, wie etwa Antiblockierbremsen, Traktionssteuerung und Fahrzeugstabilität, bereitstellen.
Das HCP 5 stellt eine übergreifende Steuerung des Hybrid-Antriebsstrangsystems bereit, wobei es dazu dient, einen Betrieb des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und des BPCM 21 zu koordinieren. Auf der Basis von verschiedenen Eingangssignalen von der UI 13 und dem Antriebsstrang, einschließlich dem Batteriepaket, erzeugt das HCP 5 verschiedene Befehle, die umfassen: ein Bedienerdrehmoment, einen Brennkraftmaschinendrehmomentbefehl, Kupplungsdrehmomentbefehle für die verschiedenen Kupplungen C1, C2, C3, C4 des Getriebes 10; und Motordrehmomentbefehle.
Das ECM 23 ist funktional mit der Brennkraftmaschine 14 verbunden und fungiert, um über eine Vielzahl von diskreten Leitungen, die gemeinsam als Sammellinie 35 gezeigt sind, Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen bzw. eine Vielfalt von Aktoren der Brennkraftmaschine 14 zu steuern. Das ECM 23 empfangt den Maschinendrehmomentbefehl von dem HCP 5 und erzeugt ein gewünschtes Achsdrehmoment und eine Angabe des aktuellen Maschinendrehmomenteingangs in das Getriebe, der an das HCP 5 übermittelt wird. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 allgemein derart gezeigt, dass es eine bidirektionale Schnittstelle mit der Brennkraftmaschine 14 über Sammelleitung 35 aufweist. Verschiedene andere Parameter, die von dem ECM 23 erfasst werden können, umfassen die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur, die Brennkraftmaschinenantriebsdrehzahl (N_I) einer zu dem Getriebe führenden Welle 12, den Krümmerdruck, die Umgebungslufttemperatur und den Umgebungsdruck. Verschiedene Aktoren, die von dem ECM 23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündmodule und Drosselklappensteuermodule.
Das TCM 17 ist funktional mit dem Getriebe 10 verbunden und fungiert, um Daten von einer Vielfalt von Sensoren zu beschaffen und Befehlssignale an das Getriebe zu liefern. Eingänge von dem TCM 17 in das HCP 5 umfassen geschätzte Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und eine Drehzahl N_O der Abtriebswelle 64. Andere Aktoren und Sensoren können verwendet werden, um zusätzliche Informationen von dem TCM an das HCP zu Steuerzwecken zu liefern.
Das BPCM 21 steht in Signalverbindung mit einem oder mehreren Sensoren, die betreibbar sind, um elektrische Strom- oder Spannungsparameter der ESD 74 zu überwachen und somit Informationen über den Zustand der Batterien an das HCP 5 zu liefern. Derartige Informationen umfassen den Batterieladezustand, die Batteriespannung und die verfügbare Batterieleistung.
Das Getriebestromumrichtermodul (TPIM) 19 umfasst ein Paar Stromumrichter und Motorsteuermodule, die konfiguriert sind, um Motorsteuerbefehle zu empfangen und daraus Umrichterzustände zu steuern, um eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität bereitzustellen. Das TPIM 19 ist betreibbar, um Drehmomentbefehle für MG-A 56 und MG-B 72 auf der Basis eines Einganges von dem HCP 5 zu erzeugen, das durch eine Bedienereingabe durch die UI 13 und Systembetriebsparameter angesteuert wird. Die Motordrehmomentbefehle für MG-A und MG-B werden durch das Steuersystem implementiert, das das TPIM 19 umfasst, um MG-A und MG-B zu steuern. Einzelne Motordrehzahlsignale für MG-A bzw. MG-B werden jeweils von dem TPIM 19 aus den Motorphaseninformationen oder von herkömmlichen Rotationssensoren abgeleitet. Das TPIM 19 bestimmt und übermittelt Motordrehzahlen an das HCP 5. Die Speichervorrichtung für elektrische Energie 74 ist an das TPIM 19 über Gleichstromleitungen 27 hochspannungs-gleichstromgekoppelt. Elektrischer Strom ist zu oder von dem TPIM 19 dementsprechend übertragbar, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird.
Jedes der vorstehend erwähnten Steuermodule ist vorzugsweise ein Vielzweck-Digitalcomputer, der im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, Speichermedien, die einen Nurlesespeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM) umfassen, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, eine Analog/Digital-(A/D-)- und eine Digital/Analog-(D/A)-Schaltung, eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung und -Vorrichtungen (I/O) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung umfasst. Jedes Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers zu erfüllen. Die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Computer wird vorzugsweise unter Verwendung des vorstehend erwähnten LAN 6 bewerkstelligt.
Algorithmen zur Steuerung und Zustandsschätzung in jedem der Steuermodule werden typischerweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt, so dass jeder Algorithmus zumindest einmal in jedem Schleifenzyklus ausgeführt wird. Algorithmen, die in den nichtflüchtigen Speichervorrichtungen gespeichert sind, werden durch eine der zentralen Verarbeitungseinheiten ausgeführt und dienen dazu, Eingänge von den Erfassungsvorrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebes der jeweiligen Vorrichtung unter Verwendung voreingestellter Kalibrierungen auszuführen. Die Schleifenzyklen werden typischerweise in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während des fortwährenden Brennkraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt. Alternativ können Algorithmen in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Handlung eines Bedieners, wie sie durch die UI 13 erfasst wird, bestimmen das Aufsicht führende HCP-Steuermodul 5 und eines oder mehrere der anderen Steuermodule das erforderliche Abtriebsdrehmoment an Welle 64, das auch als eine Bedienerdrehmomentanfrage bezeichnet wird. Selektiv betriebene Komponenten des Getriebes 10 werden geeignet gesteuert und betätigt, um auf die Bedieneranforderung zu reagieren. Wenn beispielsweise in der in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform der Bediener einen Vorwärtsfahrbereich ausgewählt hat und entweder das Gaspedal oder das Bremspedal betätigt, bestimmt das HCP 5 Abtriebsdrehmoment, das beeinflusst, wie und wann das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. Eine abschließende Fahrzeugbeschleunigung wird durch andere Faktoren beeinflusst, die z.B. die Straßenlast, die Straßensteigung und die Fahrzeugmasse umfassen. Das HCP 5 überwacht die Parameterzustände der Drehmomenterzeugungsvorrichtungen und bestimmt den Ausgang des Getriebes, der erforderlich ist, um zu dem gewünschten Drehmomentausgang zu gelangen.

Das kombiniert leistungsverzweigte, elektromechanische Two-Mode-Hybridgetriebe umfasst ein Abtriebselement 64, das Abtriebsdrehmoment über zwei unterschiedliche Zahnradstränge in dem Getriebe 10 aufnimmt, und arbeitet in mehreren Getriebebetriebsmodi, die nun anhand von 1 und der Tabelle 1 unten beschrieben werden. Tabelle 1

Getriebebetriebsmodus	Betätigte	Kupplungen
Modus I	C1 70
Festes Verhältnis 1 (GR1)	C1 70	C4 75
Festes Verhältnis 2 (GR2)	C1 70	C2 62
Modus II	C2 62
Festes Verhältnis 3 (GR3)	C2 62	C4 75
Festes Verhältnis 4 (GR4)	C2 62	C3 73

Die verschiedenen in der Tabelle beschriebenen Betriebsmodi des Getriebes geben an, welche der spezifischen Kupplungen C1, C2, C3, C4 für jeden der Betriebsmodi eingerückt oder betätigt wird. Zusätzlich können MG-A und MG-B in verschiedenen Betriebsmodi des Getriebes jeweils als Elektromotoren arbeiten, um Bewegungsdrehmoment zu erzeugen, oder als Generator, um elektrische Energie zu erzeugen. Ein erster Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 betätigt wird, um das äußere Zahnradelement 46 des dritten Planetenradsatzes 28 "auf Masse zu legen". Ein zweiter Modus oder Zahnradstrang wird gewählt, wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 gelöst wird und die Drehmomentübertragungsvorrichtung 62 gleichzeitig betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger 52 des dritten Planetenradsatzes 28 zu verbinden. Andere Faktoren außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung beeinflussen, wann die Elektromotoren 56, 72 als Motoren und Generatoren arbeiten, und werden hierin nicht besprochen.
Das Steuersystem, das vor allem in 2 gezeigt ist, ist betreibbar, um einen Bereich von Getriebeabtriebsdrehzahlen N_O der Welle 64 von relativ langsam bis relativ schnell innerhalb jedes Betriebsmodus bereitzustellen. Die Kombination von zwei Modi mit einem Abtriebsdrehzahlbereich von langsam bis schnell in jedem Modus lässt zu, dass das Getriebe 10 ein Fahrzeug von einer stehenden Bedingung aus bis zu Autobahngeschwindigkeiten antreiben kann und verschiedene andere Erfordernisse erfüllt, wie sie zuvor beschrieben wurden. Zusätzlich koordiniert das Steuersystem den Betrieb des Getriebes 10, um synchronisierte Schaltvorgänge zwischen den Modi zuzulassen.
Der erste und zweite Betriebsmodus beziehen sich auf Umstände, unter denen die Getriebefunktionen durch eine Kupplung, d.h. entweder Kupplung C1 62 oder C2 70, und durch die gesteuerte Drehzahl und das ge steuerte Drehmoment der Elektromotoren 56 und 72 gesteuert werden, was als ein stufenlos verstellbarer Getriebemodus bezeichnet werden kann. Nachstehend werden bestimmte Betriebsbereiche beschrieben, bei denen feste Verhältnisse erreicht werden, indem eine zusätzliche Kupplung angewandt wird. Diese zusätzliche Kupplung kann Kupplung C3 73 oder C4 75 sein, wie es in der Tabelle oben gezeigt ist.
Wenn die zusätzliche Kupplung angewandt wird, wird ein festes Verhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl des Getriebes, d.h. N_I/N_O, erreicht. Die Rotationen der Motoren MG-A und MG-B 56, 72 hängen von der internen Rotation des Mechanismus ab, wie sie durch das Kuppeln definiert ist, und sind proportional zu der Antriebsdrehzahl N_I, die an der Welle 12 bestimmt oder gemessen wird. Die Motoren MG-A und MG-B funktionieren als Motoren oder Generatoren.
In 3 sind verschiedene Getriebebetriebsmodi als Funktion der Getriebeabtriebsdrehzahl N_O und der Getriebeantriebsdrehzahl N_I für das beispielhafte Getriebe und das beispielhafte Steuersystem, die in den 1 und 2 gezeigt sind, aufgetragen. Der Betrieb mit festem Verhältnis ist als einzelne Linien für jedes der spezifischen Übersetzungsverhältnisse GR1, GR2, GR3 und GR4 gezeigt, wie es anhand von Tabelle 1 oben beschrieben ist. Der Betrieb im stufenlos verstellbaren Modus ist als Betriebsbereiche für jeden von Modus I und Modus II gezeigt. Der Getriebebetriebsmodus wird zwischen einem Betrieb mit festem Verhältnis und einem Betrieb mit stufenlos verstellbarem Modus umgeschaltet, indem spezifische Kupplungen aktiviert oder deaktiviert werden. Das Steuersystem ist betreibbar, um einen spezifischen Getriebebetriebsmodus auf der Basis von verschiedenen Kriterien unter Verwendung von Algorithmen und Kalibrierungen zu bestimmen, die von dem Steuersystem abgearbeitet werden, und liegt außerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung.
Die Auswahl des Betriebsmodus des Getriebes hängt primär von der Bedienereingabe und Fähigkeit des Antriebsstrangs, dieser Eingabe nachzukommen, ab. Wieder nach 3 und Tabelle 1 fällt ein erster Bereich vorwiegend in Betriebsmodus I, wenn die Kupplungen C1 70 und C4 75 eingerückt sind. Ein zweiter Bereich fällt in Modus I und Modus II, wenn die Kupplungen C2 62 und C1 70 eingerückt sind. Das erste feste Übersetzungsverhältnis ist während Modus I verfügbar, wenn die Kupplungen C1 und C4 eingerückt sind. Das zweite feste Übersetzungsverhältnis ist während Modus I verfügbar, wenn die Kupplungen C1 und C2 eingerückt sind. Der dritte Bereich mit festem Verhältnis ist während Modus II verfügbar, wenn die Kupplungen C2 62 und C4 75 eingerückt sind, und der vierte Bereich mit festem Verhältnis ist während Modus II verfügbar, wenn die Kupplungen C2 62 und C3 73 eingerückt sind. Es ist festzustellen, dass sich der erste und zweite Bereich eines stufenlos verstellbaren Betriebs für Modus I und Modus II überlappen können.
Der Abtrieb des vorstehend beschriebenen beispielhaften Antriebsstrangsystems ist aufgrund von mechanischen und Systemgrenzen eingeschränkt. Die Abtriebsdrehzahl N_O des Getriebes, die an Welle 64 gemessen wird, ist aufgrund von Begrenzungen der Maschinenabtriebsdrehzahl und der Getriebeantriebsdrehzahl N_I, die an Welle 12 gemessen wird, und Drehzahlbegrenzungen des MG-A und des MG-B begrenzt. Das Abtriebsdrehmoment des Getriebes 64 ist ähnlich aufgrund von Begrenzungen des Maschinenantriebsdrehmoments und des Antriebsdrehmoments, das an Welle 12 nach dem Dämpfer für transientes Drehmoment 20 gemessen wird, und Drehmomentbegrenzungen des MG-A und des MG-B 56, 72 begrenzt.
Im Betrieb erfolgt ein Schalten in dem beispielhaften Getriebe aufgrund einer Vielfalt von Betriebseigenschaften des Antriebsstrangs. Es kann eine Änderung einer Anforderung für eine Bedieneranforderung für Drehmoment geben, die typischerweise an Welle 64 überwacht wird. Derartige Anforderungen werden typischerweise durch Eingaben in die UI 13 übermittelt, wie es zuvor beschrieben wurde. Zusätzlich kann eine Änderung einer Anforderung für Abtriebsdrehmoment auf einer Änderung von äußeren Bedingungen begründet sein, die z.B. eine Änderung einer Straßensteigung, Straßenoberflächenbedingungen oder Windlast umfassen. Eine Schaltänderung kann auf einer Änderung einer Antriebsstrangdrehmomentanforderung begründet sein, die von einem Steuermodulbefehl hervorgerufen wird, um einen der Elektromotoren zwischen einem elektrische Energie erzeugenden Modus und einem Drehmoment erzeugenden Modus zu ändern. Eine Schaltänderung kann auf einer Änderung in einem Optimierungsalgorithmus oder einer Optimierungsroutine begründet sein, die betreibbar ist, um einen optimalen Systemwirkungsgrad auf der Basis von einer Bedieneranforderung für Leistung, dem Batterieladezustand und Energiewirkungsgraden der Brennkraftmaschine 14 und MG-A und MG-B 56, 72 zu bestimmen. Das Steuersystem verwaltet Drehmomenteingänge von der Brennkraftmaschine 14 und MG-A und MG-B 56, 72 auf der Basis von einem Ergebnis der ausgeführten Optimierungsroutine und es kann Änderungen in einer Systemoptimierung geben, die eine Schaltänderung nach sich ziehen, um Systemwirkungsgrade zu optimieren und somit die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und das Batterieladen zu verwalten. Darüber hinaus kann eine Schaltänderung auf einem Fehler in einem Bauteil oder System begründet sein.

Die verteilte Steuerarchitektur wirkt zusammen, um eine Notwendigkeit für eine Änderung in dem Getriebebetriebszustand zu bestimmen, und führt das Vorstehende aus, um eine Änderung in einem Gang oder einer Übersetzung zu bewirken. Zulässige Übergänge zwischen den verschiedenen Getriebebetriebsmodi für das beispielhafte Getriebe werden nachstehend anhand von Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Getriebebetriebsmodus	Zulässige Schaltoptionen
Modus I	GR1, GR2, Neutral
Modus II	GR2, GR3, GR4, Neutral
GR1	Modus I, GR2, Neutral
GR2	Modus I, Modus II, GR1, GR3, GR4, Neutral
GR3	GR2, GR4, Modus II, Neutral
GR4	GR2, GR3, Modus II, Neutral
Neutral	Modus I, Modus II

Eine Schaltänderung in dem beispielhaften System umfasst eine von zumindest drei möglichen Situationen, die mit den in Tabelle 2 gezeigten zulässigen Schaltvorgängen vereinbar sind. Es kann ein Schalten von einem festen Gang oder einer festen Übersetzung in einen zweiten festen Gang geben. Es kann ein Schalten von einem festen Gang in einen der stufenlos verstellbaren Modi geben. Es kann ein Schalten von einem der stufenlos verstellbaren Modi in einen festen Gang geben.
Wenn ein Schalten von einem festen Gang in einen zweiten festen Gang erfolgt, umfasst der Schaltprozess, dass eine weggehende Kupplung deaktiviert wird und eine herankommende Kupplung betätigt wird. Beispielsweise wird beim Schalten von GR1 in GR2 die weggehende Kupplung C4 75 deaktiviert und die herankommende Kupplung C2 62 wird betätigt, was zulässt, dass sie Drehmoment überträgt. Die Kupplung C1 70 ist während des gesamten Prozesses betätigt. Eine Betätigung einer herankommenden Kupplung umfasst vorzugsweise, dass die Drehzahlen der Elemente der herankommenden Kupplung synchronisiert werden, indem die Drehmomenterzeugungsvorrichtungen gesteuert werden und gegebenenfalls der Schlupf der herankommenden Kupplung gesteuert wird.
Eine Schaltänderung aus irgendeinem der Betriebsmodi mit fester Übersetzung oder festem Gang ist ein mehrstufiger Prozess, wobei Drehmoment, das über die weggehende Kupplung hinweg übertragen wird, vorzugsweise vor deren Deaktivierung weggenommen wird. Das Wegnehmen von Drehmoment über die weggehende Kupplung hinweg umfasst, dass ein Drehmomenttransport über andere Drehmomentübertragungsstrecken, z.B. unter Verwendung von MG-A oder MG-B und die herankommende Kupplung hinweg, eingestellt wird. Ein Deaktivieren einer weggehenden Kupplung umfasst, dass die Drehmomenttransportkapazität der weggehenden Kupplung verringert wird, indem der Hydraulikdruck durch die Steuerung von einem der Solenoide vermindert wird, wie es zuvor beschrieben wurde.
Um ein Schalten in einen festen Gang zu bewirken, wird Drehmoment von der weggehenden Kupplung weggenommen, und sie wird deaktiviert. Eine Eingangsseite der herankommenden Kupplung wird vorzugsweise mit der Drehzahl eines Ausgangs der herankommenden Kupplung synchronisiert, und der Schlupf wird gesteuert, um die Wärmeerzeugung in der herankommenden Kupplung zu minimieren, während Erschütterungen und Ruckeln des Endantriebs verhindert oder vermindert werden. Die herankommende Kupplung wird betätigt, indem der auf die Kupplung aufgebrachte Hydraulikdruck auf eine Größe gesteuert wird, die ausreicht, um die Kupplung mit einem Schlupf von Null über die Kupplungselemente hinweg zu halten. Ungeachtet des Typs des ausgeführten Schaltens benö tigt ein Schaltwechsel eine endliche Zeitdauer zur Ausführung, wobei typischerweise weniger als eine Sekunde angestrebt werden, und sie wird auf besondere Umstände begründet, die von dem oben beschriebenen Steuersystem überwacht und gesteuert werden.
Während des Ausführens eines Schaltens kann es eine detektierbare Änderung des Betriebes geben, die bewirkt, dass das Steuersystem die gegenwärtig im Gange befindliche Schaltänderung abbricht. Derartige Betriebsänderungen sind analog zu denen, die die Schaltänderung einleiteten, d.h. eine anschließende Änderung der Anforderung für Abtriebsdrehmoment aufgrund einer Bedienereingabe oder äußerer Bedingungen, eines Befehls durch das Steuermodul, einen der Elektromotoren zwischen einem elektrische Energie erzeugenden Modus und einen Drehmoment erzeugenden Modus zu ändern, eine Änderung in den Optimierungsalgorithmus, der dazu dient, den Systemwirkungsgrad zu optimieren, oder eines Fehlers in einem Bauteil oder System, was einen Fehler in einer herankommenden Kupplung einschließt. Besondere Parameterschwellenwerte für ein jedes der Abbruchkriterien werden für eine spezifische Anwendung kalibriert.
Die Erfindung umfasst im Allgemeinen einen Algorithmus, der sich in einem der Module des Steuersystems befindet und darin ausgeführt wird und bewirkt, dass ein Verfahren eingesetzt wird, um ein Schalten von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus auf der Basis von zuvor beschriebenen Kriterien zu bewirken. Der Algorithmus überwacht die detektierbaren Änderungen des Betriebes, die die oben beschriebenen Schaltabbruchkriterien umfassen. Wenn eines der Abbruchkriterien erfüllt ist, wird ein überarbeiteter Schaltvorgang ausgeführt, der die Schaltausführung in einen dritten Betriebsmodus steuert. Der ausgewählte dritte Betriebsmodus wird derart gewählt, dass er ein Betriebsmodus ist, der bewirkt, dass die Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment T_O, wie sie gegenwärtig bestimmt wird, im Wesentlichen erfüllt wird. Dies wird ausführlicher beschrieben.
Nun wird anhand von 4 ein Logikplan, der als Algorithmus in dem anhand von 2 beschriebenen Steuersystem zum Steuern des anhand von 1 beschriebenen Antriebsstrangssystems ausgeführt wird, für eine Situation beschrieben, in der ein Befehl, das Schalten abzubrechen, während eines Zeitraums auftritt, wenn die weggehende Kupplung nicht vollständig deaktiviert ist. In dieser Situation überwacht das Steuersystem, ob irgendwelche der Abbruchkriterien während des Schaltereignisses erfüllt worden sind (Blöcke 110, 112). Wenn eines der Abbruchkriterien erfüllt worden ist, wird festgestellt, ob die weggehende Kupplung ausreichend Transportkapazität, d.h. Hydraulikdruck, aufweist, um einen Betrieb fortzusetzen (Block 114). Wenn die weggehende Kupplung genügend Transportkapazität aufweist, stellt das Steuersystem fest, ob ein Abbruch zurück zu dem zuvor befohlenen festen Gang erfolgen soll, oder ob alternativ ein Schalten in einem anderen zulässigen Betriebsmodus auf der Basis von einer Änderung von Betriebsbedingungen befohlen worden ist (Block 116). Wenn das Steuersystem wählt, zu dem ursprünglichen festen Gang abzubrechen, wird, wenn überhaupt, der Hydraulikdruck für die zuvor weggehende Kupplung erhöht, und der Hydraulikdruck wird für die zuvor herankommende Kupplung verringert (Block 118). Diese Änderung der Hydraulikdrücke für die weggehende und herankommende Kupplung wird fortgesetzt, bis die Kupplungskapazität der zuvor weggehenden Kupplung ausreichend ist, um darüber hinweg Drehmoment zu übertragen (Block 120), und der Betrieb fährt fort (Block 122). Wenn die weggehende Kupplung nicht genügend Transportkapazität aufweist (Block 114) oder wenn ein Schalten in einen anderen Betriebsmodus auf der Basis von der geänderten Situation befohlen worden ist (Block 116), fährt das Steu ersystem fort, eine Verringerung des Hydraulikdrucks für die weggehende Kupplung zu befehlen (Block 124), was ihre Deaktivierung in der Zeit gestattet, sobald Schlupf der weggehenden Kupplung beobachtet wird, typischerweise auf der Basis von einer Messung der Abtriebsdrehzahl N_O (Block 126). Der Druck für die herankommende Kupplung wird ähnlich vermindert, wobei ihre Betätigung verhindert wird (Block 124). Der dritte Betriebsmodus wird als einer der Betriebsmodi eines stufenlos verstellbaren Modus, d.h. im Modus I oder Modus II, ausgewählt (Block 128) und anschließend wird ein neuer Betriebsbereich bestimmt und als ein Schaltereignis, z.B. in einem anderen festen Gang, ausgeführt. Die oben beschriebene Situation ist auf Schaltänderungen anwendbar, wenn der weggehende Betriebsmodus einer mit den festen Gängen oder Übersetzungen ist.
5 umfasst einen beispielhaften Datengraph von Getriebeantriebsdrehzahl N_I als Funktion der Zeit und zeigt eine Situation, in der ein Befehl, ein Schaltereignis abzubrechen, auftritt, nachdem die weggehende Kupplung deaktiviert worden ist, was in diesem Beispiel als ein Schaltereignis von GR2 in GR3 (Linie A) gezeigt ist, wobei die Kupplung C1 70 deaktiviert worden ist (Punkt 130). Bei Punkt 140 gibt es einen Befehl, das Schaltereignis abzubrechen, wie es zuvor beschrieben wurde. In dieser Situation umfasst der ausgewählte dritte Betriebsmodus, den das Steuersystem befehlen kann, eine Rückkehr zu GR2 (Linie B) oder ein Schalten in GR4 (Linie C) oder in eine optimale Arbeitslinie für den stufenlos verstellbaren Modus 2, die als Opti_N_I_M2 (Linie D) gezeigt ist. Ungeachtet des ausgewählten dritten Betriebsmodus steuert das Steuersystem selektiv den Betrieb der Brennkraftmaschine, des MG-A und des MG-B, um einen Getriebeabtrieb zu erreichen, der bewirkt, dass die Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment, wie sie gegenwärtig festgestellt wird, im Wesentlichen erfüllt wird. Unter diesen Umständen werden die Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine, des MG-A und des MG-B selektiv gesteuert, um die Abtriebsdrehzahl N_O des Getriebes zu erreichen und somit zu dem Abtriebsdrehmoment zu gelangen.
Es ist zu verstehen, dass Modifikationen in den Getriebebauteilen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung zulässig sind. Die Erfindung ist mit besonderer Bezugnahme auf die Ausführungsformen und Abwandlungen davon beschrieben worden. Weitere Modifikationen und Veränderungen können Anderen beim Lesen und Verstehen der Beschreibung in den Sinn kommen. Es sollen alle derartigen Modifikationen und Abwandlungen eingeschlossen sein, insofern sie in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

Verfahren zum selektiven Betätigen mehrerer Drehmomentübertragungsvorrichtungen einer Getriebevorrichtung für Drehmoment, die betreibbar ist, um Drehmomenteingänge von mehreren Vorrichtungen aufzunehmen, und die betreibbar ist, ein Abtriebsdrehmoment zu erzeugen, das umfasst, dass: ein Schaltvorgang von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus ausgeführt wird; Schaltabbruchkriterien überwacht werden; und ein überarbeiteter Schaltvorgang in einen dritten Betriebsmodus ausgeführt wird, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird, ferner umfasst, dass ein überarbeiteter Schaltvorgang in den dritten Betriebsmodus ausgeführt wird, wenn eines der Schaltabbruchkriterien erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Überwachen der Schaltabbruchkriterien umfasst, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment, ein Vorhandensein eines Fehlers in einer herankommenden Drehmomentübertragungsvorrichtung und eine Optimierungsroutine zum Verwalten von Drehmomenteingängen von den mehreren Vorrichtungen überwacht werden.
Erzeugnis, das ein Speichermedium umfasst, in dem ein Computerprogramm codiert ist, um ein Verfahren zu bewirken, um mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen einer Getriebevorrichtung selektiv zu betätigen, die betreibbar ist, um Drehmomenteingänge von mehreren Vorrichtungen aufzunehmen, und die betreibbar ist, um ein Abtriebsdrehmoment zu übertragen, wobei das Programm umfasst: Code zum Ausführen eines Schaltvorgangs von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus; Code zum Überwachen von Schaltabbruchkriterien; und Code zum Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird.
Erzeugnis nach Anspruch 4, wobei der Code zum Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird, ferner Code zum Ausführen des überarbeiteten Schaltvorgangs in den dritten Betriebsmodus umfasst, wenn eines der Schaltabbruchkriterien erfüllt ist.
Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei die Getriebevorrichtung ein kombiniert leistungsverzweigtes, elektromechanisches Two-Mode-Getriebe mit vier Drehmomentübertragungsvorrichtungen umfasst, wobei das Getriebe in einem von vier Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und zwei stufenlos verstellbaren Modi betreibbar ist.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei die Getriebevorrichtung, die betreibbar ist, um Drehmomenteingänge von mehreren Vorrichtungen aufzunehmen, umfasst, dass das Getriebe funktional mit meh reren Drehmomenterzeugungsvorrichtungen verbunden ist, die einen ersten und zweiten Elektromotor und eine Brennkraftmaschine umfassen.
Erzeugnis nach Anspruch 7, wobei der Code zum Überwachen der Schaltabbruchkriterien Code zum Überwachen der Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 7, wobei der Code zum Überwachen der Schaltabbruchkriterien Code zum Identifizieren des Vorhandenseins eines Fehlers in einer herankommenden Drehmomentübertragungsvorrichtung umfasst, der bewirkt, dass ein Betrieb in dem zweiten Betriebsmodus ermöglicht wird.
Erzeugnis nach Anspruch 7, wobei der Code zum Überwachen der Schaltabbruchkriterien Code zum Überwachen einer Optimierungsroutine zum Verwalten von Drehmomenteingängen von den mehreren Drehmomenterzeugungsvorrichtungen umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 7, wobei der Code zum Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird, ferner Code zum Steuern des Betriebes des ersten und zweiten Elektromotors und der Brennkraftmaschine umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Betriebsmodus den ersten Betriebsmodus umfasst, wenn eine weggehende Drehmomentübertragungsvorrichtung eine ausreichende Drehmomenttransportkapazität aufweist.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der Code zum Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment im Wesentlichen erfüllt wird, ferner Code zum Ausführen eines Schaltvorgangs in einen Betrieb mit einem stufenlos verstellbaren Modus umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das zweite feste Übersetzungsverhältnis, den ersten stufenlos verstellbaren Modus oder den zweiten stufenlos verstellbaren Modus umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus das erste feste Übersetzungsverhältnis umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das erste feste Übersetzungsverhältnis, das dritte feste Übersetzungsverhältnis, das vierte feste Übersetzungsverhältnis, den ersten stufenlos verstellbaren Modus oder den zweiten stufenlos verstellbaren Modus umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus das zweite feste Übersetzungsverhältnis umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das erste feste Übersetzungsverhältnis, das zweite feste Übersetzungsverhältnis oder das vierte feste Übersetzungsverhältnis umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus das dritte feste Übersetzungsverhältnis umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das zweite feste Übersetzungsverhältnis oder das dritte feste Über setzungsverhältnis umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus das vierte feste Übersetzungsverhältnis umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das erste feste Übersetzungsverhältnis oder das zweite feste Übersetzungsverhältnis umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus den ersten stufenlos verstellbaren Modus umfasst.
Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei der dritte Getriebebetriebsmodus das zweite feste Übersetzungsverhältnis umfasst, wenn der erste Getriebebetriebsmodus den zweiten stufenlos verstellbaren Modus umfasst.
Steuersystem für ein kombiniert leistungsverzweigtes, elektromechanisches Two-Mode-Getriebe, das in einem von mehreren Betriebsmodi betreibbar ist und vier Modi mit festem Übersetzungsverhältnis und zwei stufenlos verstellbare Modi umfasst, welches ein Speichermedium mit einem darin codierten Computerprogramm aufweist, wobei das Computerprogramm umfasst: Code zum Ausführen eines Schaltvorgangs von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus; Code zum Überwachen von Schaltabbruchkriterien; und Code zum Ausführen eines überarbeiteten Schaltvorgangs in einen dritten Betriebsmodus, der bewirkt, dass eine Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment von dem Getriebe im Wesentlichen erfüllt wird.
Steuersystem nach Anspruch 20, wobei Code zum Überwachen der Schaltabbruchkriterien Code zum Überwachen einer Bedieneranfrage nach Abtriebsdrehmoment, eines Vorhandenseins eines Fehlers in einer herankommenden Drehmomentübertragungsvorrichtung und einer Optimierungsroutine zum Verwalten von Drehmomenteingängen von den mehreren Vorrichtungen umfasst.