DE102005006148B4 - Schaltblockierungssteuerung für Mehrbetriebsart-Hybridantrieb - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
- F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
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- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
- F16H2037/102—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts the input or output shaft of the transmission is connected or connectable to two or more differentials
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
- F16H2037/104—Power split variators with one end of the CVT connected or connectable to two or more differentials
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- F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
- F16H2037/105—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts characterised by number of modes or ranges, e.g. for compound gearing
- F16H2037/106—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts characterised by number of modes or ranges, e.g. for compound gearing with switching means to provide two variator modes or ranges
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
Verfahren
zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem
Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier
Kupplungen (C1, C2) in einem elektrisch variablen Getriebe (10),
das ein Eingangselement (12) und ein Ausgangselement (64), eine
erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) sowie eine erste
und eine zweite Betriebsart enthält,
wobei die erste Betriebsart durch das gleichzeitige Einrücken der
ersten Kupplung (C1) und Ausrücken
der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die zweite
Betriebsart durch das gleichzeitige Ausrücken der ersten Kupplung (C1)
und Einrücken
der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die Betriebsart
mit festem Übersetzungsverhältnis mittels
zweier Kupplungen (C1, C2) durch das gleichzeitige Einrücken der
ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert
ist, wobei das Eingangselement (12) des Getriebes (10) über eine
feste Übersetzung
(GR) mechanisch mit dem Ausgangselement (64) des Getriebes (10)
gekoppelt ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen einer im...
Bereitstellen einer im...
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren zur Verringerung des Auftretens eines unerwünschten Hin- und Herschaltens in einem Getriebe.
- Diese Erfindung ist verwandt mit den gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen, jedoch nicht vorveröffentlichten US-Anmeldungen
US 2005 0 080 541 A1 undUS 2005 0 080 540 A1 . - Für das Management des Eingangs- und des Ausgangsdrehmoments verschiedener Antriebsmaschinen in Hybridfahrzeugen, zumeist Brennkraftmaschinen und Elektromaschinen, sind verschiedene Hybrid-Kraftübertragungsstrang-Architekturen bekannt. Reihenhybridarchitekturen sind allgemein durch eine Brennkraftmaschine charakterisiert, die einen Elektrogenerator antreibt, der seinerseits einem Elektroantriebsstrang und einem Batteriepack Elektroleistung zuführt. In einer Reihenhybridarchitektur ist die Brennkraftmaschine nicht direkt mechanisch mit dem Antriebsstrang gekoppelt. Der Elektrogenerator kann außerdem in einer Elektromotorbetriebsart arbeiten, um für die Brennkraftmaschine eine Anlasserfunktion bereitzustellen, während der Elektroantriebsstrang Bremsenergie des Fahrzeugs wiedergewinnen kann, indem er in einer Generatorbetriebsart arbeitet, um das Batteriepack nachzuladen. Parallelhybridarchitekturen sind allgemein durch eine Brennkraftmaschine und durch einen Elektromotor charakterisiert, die beide eine direkte me chanische Kopplung zu dem Antriebsstrang haben. Herkömmlich enthält der Antriebsstrang ein Schaltgetriebe, das für einen breiten Betriebsbereich die erforderlichen Übersetzungsverhältnisse bereitstellt.
- Es sind elektrisch variable Getriebe (EVT) bekannt, die durch Kombination der Merkmale sowohl von Reihen- als auch von Parallel-Hybridantriebsstrang-Architekturen stufenlos variable Drehzahlverhältnisse bereitstellen. EVTs sind mit einem direkten mechanischen Weg zwischen einer Brennkraftmaschine und einer Achsantriebseinheit betreibbar und ermöglichen somit einen hohen Getriebewirkungsgrad und die Anwendung preiswerterer und weniger massiver Elektromotoranlagen. EVTs sind außerdem mit einem Motorbetrieb, der von dem Achsantrieb mechanisch unabhängig ist, oder in verschiedenen mechanischen/elektrischen Zwischenbeiträgen betreibbar und ermöglichen somit stufenlos variable Drehzahlverhältnisse bei hohem Drehmoment, elektrisch dominierte Starts, Rückgewinnungsbremsung, Leerlauf bei ausgeschaltetem Motor und Zweibetriebsart-Betrieb.
- Antriebsverhaltens- und Haltbarkeitsfaktoren legen nahe, dass das häufige Hin- und Herschalten zwischen den Betriebsarten allgemein unerwünscht ist und vermieden werden sollte. Das häufige Schalten kann nicht nur für die Mitfahrer im Fahrzeug unangenehm sein, sondern auch erheblich zum vorzeitigen Verschleiß der Kupplungen beitragen.
- Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, in einem elektrisch variablen Getriebe häufiges Hin- und Herschalten zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 8 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Erfindungsgemäß wird das Schalten in Übereinstimmung mit einer Steuerung ausgeführt, die auf Schaltvertrauensfaktoren beruht, die in Übereinstimmung mit Proportional- und Ableitungsfehlergrößen der Eingangsdrehzahl bestimmt werden. Die Schaltvertrauensfaktoren können in Übereinstimmung mit einer Addition von Inkrementen bestimmt werden, die als eine Funktion der Proportional- und Ableitungsfehlergrößen der Eingangsdrehzahl bereitgestellt werden. In Übereinstimmung mit Ausgangsdrehzahl-Ableitungsgrößen können an den Schaltvertrauensfaktoren zusätzliche Berechtigungsgrenzwerte angebracht werden. Schließlich kann in Übereinstimmung mit zusätzlichen Bestimmungen der Eingangsdrehzahlbedingung ein Überschreiben der Herunterschaltsteuerung bereitgestellt werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung der mechanischen Anlage einer bevorzugten Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten mit zwei Betriebsarten, das für die Steuerung der Erfindung besonders geeignet ist; -
2 eine elektrische und mechanische schematische Darstellung einer bevorzugten Systemarchitektur zur Realisierung der Steuerung der Erfindung; -
3 eine graphische Darstellung verschiedener Betriebsbereiche in Bezug auf die Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des beispielhaften hier offenbarten EVT; -
4A –4C graphische Darstellungen verschiedener EVT- und Steuergrößen über beispielhaften Betriebsbedingungen, die die in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgeführte Schaltblockierungssteuerung veranschaulichen; -
5 eine Steuerdarstellung der Bestimmung eines Schaltvertrauensfaktors in Übereinstimmung mit der Erfindung; -
6 eine Steuerdarstellung der Schaltplanung in Übereinstimmung mit dem Schaltvertrauensfaktor, der in Übereinstimmung mit der Steuerung aus5 bestimmt worden ist; -
7A und7B Darstellungen bevorzugter Nachschlagevorgänge zur Bezugnahme auf Inkrementwerte bei der Bestimmung der Schaltvertrauensfaktoren für Herunter- bzw. Hochschaltungen in Übereinstimmung mit der Steuerung aus5 ; -
8A und8B Darstellungen bevorzugter Nachschlagevorgänge zur Bezugnahme auf Grenzwerte, die in Übereinstimmung mit der Steuerung aus5 auf die Schaltvertrauensfaktoren für Herunter- bzw. Hochschaltungen anzuwenden sind; -
9 eine Steuerdarstellung eines Überschreibvorgangs der normalen Schaltvertrauensfaktorbestimmung und der Schaltplanung, um ein erzwungenes Herunterschalten zu bewirken; und -
10 eine Steuerdarstellung einer Schaltblockierungssteuerung, die in Übereinstimmung mit bevorzugten bedingten Tests ausgeführt wird. - In den
1 und2 ist zunächst ein Fahrzeug-Kraftübertragungsstrang allgemein mit11 bezeichnet. In dem Kraftübertragungsstrang11 ist eine repräsentative Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes mit mehreren Einheiten (EVT) mit mehreren Betriebsarten enthalten, das für die Realisierung der Steuerungen der Erfindung besonders geeignet ist und in den1 und2 allgemein mit dem Bezugszeichen10 bezeichnet ist. Wie besonders in diesen Figuren zu sehen ist, besitzt das EVT10 ein Eingangselement12 , das dem Wesen nach eine durch einen Motor14 direkt angetriebene Welle sein kann oder bei dem, wie in2 gezeigt ist, zwischen dem Ausgangselement des Motors14 und dem Eingangselement des EVT10 ein Übergangsdrehmomentdämpfer16 integriert sein kann. Der Übergangsdrehmomentdämpfer16 kann eine (nicht gezeigte) Drehmomentübertragungsvorrichtung, die den wahlweisen Eingriff des Motors14 mit dem EVT10 ermöglicht, enthalten oder in Verbindung mit ihr verwendet werden, wobei diese Drehmomentübertragungsvorrichtung aber selbstverständlich nicht verwendet wird, um die Betriebsart zu ändern oder zu steuern, in der das EVT10 arbeitet. - In der gezeigten Ausführungsform kann der Motor
14 ein Motor für fossilen Kraftstoff wie etwa ein Dieselmotor sein, der leicht anzupassen ist, um seine verfügbare Ausgangsleistung bereitzustellen, die mit einer konstanten Anzahl von Umdrehungen pro Minute (min–1) geliefert wird. In der beispielhaften Ausführungsform, auf die die1 und2 gerichtet sind, kann der Motor14 in Übereinstimmung mit einem gewünschten Arbeitspunkt, der aus den Fahrereingaben und aus den Fahrbedingungen bestimmt werden kann, nach dem Start und überwiegend während der Eingabe mit einer konstanten Drehzahl oder mit einer Vielzahl konstanter Drehzahlen arbeiten. - Das EVT
10 nutzt drei Teil-Planetengetriebe24 ,26 und28 . Das erste Teil-Planetengetriebe24 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement30 , das um ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement32 umläuft. Mehrere Planetengetriebeelemente34 sind drehbar an einem Träger36 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement34 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement30 als auch mit dem inneren Zahnradelement32 in Eingriff ist. - Das zweite Teil-Planetengetriebe
26 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement38 , das um ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement40 umläuft. Mehrere Planetengetriebeelemente42 sind drehbar an einem Träger44 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement42 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement38 als auch mit dem inneren Zahnradelement40 in Eingriff ist. - Das dritte Teil-Planetengetriebe
28 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement46 , das um ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement48 umläuft. Mehrere Planetengetriebeelemente50 sind drehbar an einem Träger52 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement50 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement46 als auch mit dem inneren Zahnradelement48 in Eingriff ist. - Obgleich alle drei Teil-Planetengetriebe
24 ,26 und28 selbst "einfache" Teil-Planetengetriebe sind, sind das erste und das zweite Teil-Planetengetriebe24 und26 dadurch zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement32 des ersten Teil-Planetengetriebes24 über ein Kupplungsna benrad54 mit dem äußeren Zahnradelement38 des zweiten Teil-Planetengetriebes26 verbunden ist. Das innere Zahnradelement32 des ersten Teil-Planetengetriebes24 und das äußere Zahnradelement38 des zweiten Teil-Planetengetriebes26 , die miteinander verbunden sind, sind durch eine Hohlwelle58 drehfest mit einem ersten Elektromotor/Generator56 verbunden. Gelegentlich wird der erste Elektromotor/Generator56 hier auch als Motor A oder MA bezeichnet. - Da der Träger
36 des ersten Teil-Planetengetriebes24 über eine Welle60 mit dem Träger44 des zweiten Teil-Planetengetriebes26 verbunden ist, sind die Teil-Planetengetriebe24 und26 weiter zusammengesetzt. Somit sind die Träger36 und44 des ersten Teil-Planetengetriebes24 bzw. des zweiten Teil-Planetengetriebes26 verbunden. Außerdem ist die Welle60 über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung62 , die, wie im Folgenden umfassender erläutert wird, verwendet wird, um die Wahl der Betriebsarten des EVT10 zu unterstützen, wahlweise mit dem Träger52 des dritten Teil-Planetengetriebes28 verbunden. Gelegentlich wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung62 hier auch als Kupplung C2 bezeichnet. - Der Träger
52 des dritten Teil-Planetengetriebes28 ist direkt mit dem Getriebeausgangselement64 verbunden. Wenn das EVT10 in einem Landwirtschaftfahrzeug verwendet wird, kann das Ausgangselement64 mit den (nicht gezeigten) Fahrzeugachsen verbunden sein, die wiederum in den (ebenfalls nicht gezeigten) Antriebselementen enden. Die Antriebselemente können entweder die Vorderräder oder die Hinterräder des Fahrzeugs sein, an dem sie verwendet werden, oder können das Hinterachswellenrad eines Gleiskettenfahrzeugs sein. - Das innere Zahnradelement
40 des zweiten Teil-Planetengetriebes26 ist über eine Hohlwelle66 , die um die Welle60 umläuft, mit dem inneren Zahnradelement48 des dritten Teil-Planetengetriebes28 verbunden. Das äußere Zahnradelement46 des dritten Teil-Planetengetriebes28 ist über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung70 wahlweise mit dem Boden verbunden, der hier durch das Getriebegehäuse68 dargestellt ist. Wie im Folgenden erläutert wird, wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung70 ebenfalls verwendet, um bei der Wahl der Betriebsarten des EVT10 zu helfen. Gelegentlich wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung70 hier auch als Kupplung C1 bezeichnet. - Außerdem ist die Hohlwelle
66 drehfest mit einem zweiten Elektromotor/Generator72 verbunden. Gelegentlich wird der zweite Elektromotor/Generator72 hier auch als Motor B oder MB bezeichnet. Alle Teil-Planetengetriebe24 ,26 und28 sowie der Motor A und der Motor B (56 ,72 ) sind um die axial angeordnete Welle60 koaxial orientiert. Es wird angemerkt, dass die beiden Motoren A und B eine ringförmige Konfiguration besitzen, die ermöglicht, dass sie die drei Teil-Planetengetriebe24 ,26 und28 umschließen, so dass diese radial innerhalb der Motoren A und B angeordnet sind. Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Gesamteinhüllende, d. h. die Umfangsdimension, des EVT10 minimiert ist. - Von dem Eingangselement
12 kann ein Antriebszahnrad80 übergeben werden. Wie gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad80 das Eingangselement12 fest mit dem äußeren Zahnradelement30 des ersten Teil-Planetengetriebes24 , so dass das Antriebszahnrad80 die Leistung von dem Motor14 und/oder von dem Elektromotor/Generator bzw. den Elektromotoren/Generatoren56 ,72 empfangt. Das Antriebszahnrad80 ist mit einem Laufrad82 in Eingriff, das wiederum mit einem Übertragungszahnrad84 in Eingriff ist, das an einem Ende einer Welle86 befestigt ist. Das andere Ende der Welle86 kann an einer Getriebefluidpumpe88 befestigt sein, der aus der Fluidwanne37 Getriebefluid zugeführt wird, wobei sie Hochdruckfluid an den Regler39 liefert, der einen Teil des Fluids an die Fluidwanne37 zurückgibt und in der Leitung41 einen geregelten Leitungsdruck erzeugt. - In der beschriebenen beispielhaften mechanischen Anordnung empfängt das Ausgangselement
64 über zwei verschiedene Getriebezüge innerhalb des EVT10 Leistung. Eine erste Betriebsart oder ein erster Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird, um das äußere Getriebeelement46 des dritten Teil-Planetengetriebes28 mit dem Boden zu verbinden. Eine zweite Betriebsart oder ein zweiter Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 freigegeben wird und gleichzeitig die zweite Kupplung C2 betätigt wird, um die Welle60 mit dem Träger52 des dritten Teil-Planetengetriebes28 zu verbinden. - Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass das EVT
10 in jeder Betriebsart einen Bereich von verhältnismäßig langsamen bis zu verhältnismäßig schnellen Ausgangsdrehzahlen liefern kann. Diese Kombination zweier Betriebsarten mit einem langsamen bis schnellen Ausgangsdrehzahlbereich in jeder Betriebsart ermöglicht, dass das EVT10 ein Fahrzeug aus einem stationären Zustand bis auf Autobahngeschwindigkeiten antreibt. Außerdem ist ein Zustand mit fester Übersetzung verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig eingerückt sind, um das Eingangselement über ein festes Übersetzungsverhältnis effizient mechanisch mit dem Ausgangselement zu koppeln. Darüber hinaus ist ein Neutralzustand verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig ausgerückt sind, um das Ausgangselement mechanisch von dem Getriebe zu entkoppeln. Schließlich kann das EVT10 synchronisierte Schaltungen zwischen den Betriebsarten bereitstellen, in denen die Schlupfdrehzahl über die beiden Kupplungen C1 und C2 im Wesentlichen null ist. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des Betriebs des beispielhaften EVT sind in dem gemeinsam übertragenenUS-Patent Nr. 5,931,737 A zu finden, dessen Inhalt hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. - Der Motor
14 ist vorzugsweise ein Dieselmotor, der, wie in2 gezeigt ist, elektronisch durch das Motorsteuermodul (ECM)23 gesteuert wird. Das ECM23 ist eine herkömmliche mikroprozessorgestützte Dieselmotor-Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Taktgeber, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung enthält. Das ECM23 arbeitet in der Weise, dass es über mehrere diskrete Leitungen von einer Vielzahl von Sensoren Daten erfasst bzw. eine Vielzahl von Stellgliedern des Motors14 steuert. Der Einfachheit halber ist das ECM23 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe35 mit dem Motor14 gezeigt. Unter den verschiedenen Parametern, die durch das ECM23 abgetastet werden können, sind die Fluidwannen- und die Motorkühlmitteltemperatur, die Motordrehzahl (Ne), der Turbodruck und die Umgebungslufttemperatur und der Umgebungsluftdruck. Verschiedene Stellglieder, die durch das ECM23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzpumpen, Gebläsesteuereinrichtungen, Motorvorwärmer einschließlich Glühkerzen sowie Gitteransaugluftvorwärmer. Vorzugsweise liefert das ECM in Reaktion auf einen von dem Steuersystem des EVT gelieferten Drehmomentbefehl Te_cmd gut bekannte drehmomentgestützte Steuerungen für den Motor14 . Diese Motorelektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist. - Wie aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, empfängt das EVT
10 wahlweise Leistung von dem Motor14 . Wie nun weiter anhand von2 erläutert wird, empfangt das EVT außerdem Leistung von einer elektrischen Speichervorrichtung wie etwa von einer oder von mehreren Batterien im Batteriepackmodul (BPM)21 . Ohne die Konzepte der Erfindung zu ändern, können anstelle von Batterien andere elektrische Speichervorrichtungen verwendet werden, die elektrische Leistung speichern und abgeben können. Das BPM21 ist eine Hochspannungs-Gleichspannung, die über Gleichspannungsleitungen27 mit einem Zweileistungs-Wechselrichtermodul (DPIM)19 gekoppelt ist. In Übereinstimmung damit, ob das BPM21 geladen oder entladen wird, kann Strom zu oder von dem BPM21 übertragen werden. Das DPIM19 enthält ein Paar Leistungswechselrichter sowie jeweilige Elektromotorsteuereinheiten, die so konfiguriert sind, dass sie Elektromotorsteuerbefehle empfangen und davon Wechselrichterzustände steuern, um eine Elektromotorantriebs- oder Rückgewinnungsfunktionalität zu erzeugen. Die Elektromotorsteuereinheiten sind mikroprozessorgestützte Steuereinheiten, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfassen. Bei der Elektromotorsteuerung empfangen die jeweiligen Leistungswechselrichter Strom von den Gleichstromleitungen und liefern über die Hochspannungs-Phasenleitungen29 und31 Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor. Bei der Rückgewinnungssteuerung empfängt der jeweilige Leistungswechselrichter über die Hochspannungs-Phasenleitungen29 und31 Wechsel strom von dem Elektromotor und liefert Strom an die Gleichspannungsleitungen27 . Der Gesamtgleichstrom, der an die Leistungswechselrichter oder von ihnen geliefert wird, bestimmt die Lade- oder Entladebetriebsart des BPM21 . Vorzugsweise sind der MA und der MB Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, wobei die Leistungswechselrichter eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik enthalten. Die einzelnen Elektromotor-Drehzahlsignale Na und Nb für MA bzw. MB werden ebenfalls durch das DPIM19 aus den Elektromotor-Phaseninformationen oder über herkömmliche Rotationssensoren abgeleitet. Diese Elektromotoren, Elektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist. - Die Systemsteuereinheit
43 ist eine mikroprozessorgestützte Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), einen digitalen Signalprozessor (DSP) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfasst. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst die Systemsteuereinheit43 ein Paar mikroprozessorgestützter Steuereinheiten, die als Fahrzeugsteuermodul (VCM)15 und als Getriebesteuermodul (TCM)17 konstruiert sind. Das VCM15 und das TCM17 können z. B. eine Vielzahl von Steuer- und Diagnosefunktionen in Bezug auf das EVT10 und auf das Fahrzeugfahrgestell einschließlich z. B. Motordrehmomentbefehlen, Eingangsdrehzahlsteuerung und Ausgangsdrehzahlsteuerung zusammen mit Rückgewinnungsbremsung, Blockierschutzbremsung und Zugsteuerung bereitstellen. Insbesondere arbeitet die Systemsteuereinheit43 in Bezug auf die Funktionalität des EVT10 so, dass sie über mehrere diskrete Leitungen direkt Daten von einer Vielzahl von Sensoren erfasst bzw. direkt eine Vielzahl von Stellgliedern des EVT10 steuert. Der Einfachheit halber ist die Systemsteuereinheit43 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe33 mit dem EVT gezeigt. Insbesondere wird angemerkt, dass die Systemsteuereinheit43 Frequenzsignale von Rotationssensoren empfängt, um sie zur Verwendung bei der Steuerung des EVT10 zur Drehzahl Ni des Eingangselements12 und zur Drehzahl No des Ausgangselements64 zu verarbeiten. Außerdem kann die Systemsteuereinheit43 Drucksignale von (nicht getrennt gezeigten) Druckschaltern empfangen und verarbeiten, um die Einrückkammerdrücke der Kupplungen C1 und C2 zu überwachen. Alternativ kann für einen weiten Bereich eine Drucküberwachung mittels Druckwandlern verwendet werden. Durch die Systemsteuereinheit werden PWM-Steuersignale und/oder binäre Steuersignale an das EVT10 geliefert, um das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 zu steuern, so dass diese eingerückt und ausgerückt werden. Außerdem kann die Systemsteuereinheit43 Temperaturdaten der Getriebefluidwanne37 wie etwa von einer (nicht getrennt gezeigten) herkömmlichen Thermoelementeingabe empfangen, um die Fluidwannentemperatur Ts abzuleiten und ein PWM-Signal zu liefern, das aus der Eingangsdrehzahl Ni und aus der Fluidwannentemperatur Ts abgeleitet werden kann, um über den Regler39 den Leitungsdruck zu steuern. Das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 wird mittels durch Elektromagnet gesteuerten Schieberventilen bewirkt, die auf die oben erwähnten PWM-Steuersignale und binären Steuersignale reagieren. Ähnlich kann der Leitungsdruckregler39 von einer durch Elektromagnet gesteuerten Sorte sein, um in Übereinstimmung mit dem beschriebenen PWM-Signal einen geregelten Leitungsdruck aufzubauen. Diese Leitungsdrucksteuerungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt. Die Kupplungsschlupf drehzahlen über die Kupplungen C1 und C2 werden aus der Ausgangsdrehzahl No, aus der MA-Drehzahl Na und aus der MB-Drehzahl Nb abgeleitet; genauer ist der Schlupf der Kupplung C1 eine Funktion von No und Nb, während der Schlupf der Kupplung C2 eine Funktion von No, Na und Nb ist. Außerdem ist ein Nutzerschnittstellenblock (UI-Block)13 gezeigt, der solche Eingaben in die Systemsteuereinheit43 wie etwa die Fahrzeuggashebelstellung, den Druckknopf-Schiebewahlschalter (PBSS) für die Wahl des verfügbaren Antriebsbereichs, die Bremskraft und schnelle Leerlaufanforderungen u. a. umfasst. Die Systemsteuereinheit43 bestimmt einen Drehmomentbefehl Te_cmd und liefert ihn an das ECM23 . Der Drehmomentbefehl Te_cmd repräsentiert den durch die Systemsteuereinheit bestimmten vom Motor gewünschten Drehmomentbeitrag des EVT10 . - Die verschiedenen beschriebenen Module (d. h. die Systemsteuereinheit
43 , das DPIM19 , das BPM21 , das ECM23 ) kommunizieren über einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus)25 . Der CAN-Bus25 ermöglicht die Übermittlung von Steuerparametern und -befehlen zwischen den verschiedenen Modulen. Das spezifische genutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Zum Beispiel ist das bevorzugte Protokoll für Hochleistungsanwendungen die Norm der Society of Automotive Engineers J1939. Der CAN-Bus und die geeigneten Protokolle schaffen eine robuste Nachrichtenübermittlung und Mehrsteuereinheits-Schnittstelle zwischen der Systemsteuereinheit, dem ECM23 , dem DPIM19 , dem BPM21 sowie weiteren Steuereinheiten wie etwa der Blockierschutzbremse und den Zugsteuereinheiten. - In
3 ist für das EVT10 eine graphische Darstellung der Ausgangsdrehzahl No auf der horizontalen Achse gegenüber der Eingangsdrehzahl Ni auf der vertikalen Achse veranschaulicht. Durch die Kurve91 ist der Synchronbetrieb dargestellt, d. h. diejenigen Beziehungen zwischen Ein gangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl, bei denen die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig im Wesentlichen mit der Schlupfdrehzahl null über sie arbeiten. Somit repräsentiert sie diejenigen Beziehungen zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehzahl, bei denen im Wesentlichen ein synchrones Schalten zwischen den Betriebsarten stattfinden kann oder bei denen durch gleichzeitiges Einrücken beider Kupplungen C1 und C2, auch als feste Übersetzung bekannt, eine direkte mechanische Kopplung vom Eingang zum Ausgang bewirkt werden kann. Eine besondere Sammelgetriebebeziehung, die den durch die Gerade91 in3 gezeigten synchronen Betrieb erzeugen kann, ist wie folgt: Das äußere Zahnradelement30 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement32 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente34 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement38 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement40 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente42 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement46 besitzt 89 Zähne, das innere Zahnradelement48 besitzt 31 Zähne, die Planetenradelemente50 besitzen 29 Zähne. Gelegentlich wird die Gerade91 hier auch als Synchrongerade, Übersetzungsverhältnisgerade oder Festübersetzungsgerade bezeichnet. - Links von der Übersetzungsverhältnisgerade
91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet93 für die erste Betriebsart, in der die Kupplung C1 eingerückt und die Kupplung C2 ausgerückt ist. Rechts von der Übersetzungsverhältnisgeraden91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet95 für die zweite Betriebsart, in der die Kupplung C1 ausgerückt und die Kupplung C2 eingerückt ist. Der Begriff "eingerückt" gibt hier in Bezug auf die Kupplungen C1 und C2 eine wesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung an, während der Begriff "ausgerückt" eine unwesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung angibt. Da allgemein vorzugsweise veranlasst wird, dass Schaltungen aus einer Betriebsart in die andere synchron stattfinden, wird ver anlasst, dass Drehmomentübertragungen von einer Betriebsart in die andere über eine Zweikupplungs-Einrück-Festübersetzung stattfinden, bei der während einer endlichen Zeitdauer vor dem Ausrücken der derzeit eingerückten Kupplung die derzeit ausgerückte Kupplung eingerückt wird. Die Betriebsartänderung ist abgeschlossen, wenn durch ständiges Einrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, in die eingetreten wird, und Ausrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, die verlassen wird, die feste Übersetzung verlassen worden ist. Eine bevorzugte synchrone Schaltsteuerung ist in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen, jedoch nicht vorveröffentlichten US-AnmeldungUS 2005 0 080 540 A1 offenbart, die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. - Der Schlupf über die Kupplungen C1 und C2 kann gleichzeitig null sein, wenn beide Kupplungen eingerückt sind und ein Drehmoment übertragen, wie es etwa der Fall ist, wenn das Getriebe in einer festen Übersetzung GR arbeitet, bei der der Eingang und der Ausgang über das Getriebe mit einer festen Übersetzung GR mechanisch gekoppelt sind. Diese feste Übersetzung GR ist außerdem das effektive Übersetzungsverhältnis zu jeder Zeit, zu der die Schlupfdrehzahl über beide Kupplungen null ist. Der synchrone Betrieb ist durch die Beziehung charakterisiert, in der die Eingangsdrehzahl gleichwertig der zugeteilten Ausgangsdrehzahl ist (d. h. Ni = No·GR). Das heißt, dass das Getriebe synchron ist, wenn der Schlupf über beide Kupplungen null ist. Das heißt, dass das Getriebe in einer Festübersetzungsbetriebsart arbeitet, wenn beide Kupplungen C1 und C2 eingerückt sind.
- Obgleich der Betriebsbereich
93 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 1 allgemein bevorzugt ist, soll das nicht bedeuten, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 2 des EVT10 nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 1 vorzugsweise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die für die hohen Startdrehmomente im Bereich93 in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) besonders gut geeignet sind, wird allgemein aber bevorzugt, im Gebiet93 in der BETRIEBSART 1 zu arbeiten. Obgleich der Betriebsbereich95 für den Betrieb des EVT10 in der BETRIEBSART 2 allgemein bevorzugt ist, heißt das ähnlich nicht, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 1 des EVT10 nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 2 vorzugsweise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) für die hohen Drehzahlen des Bereichs93 besonders gut geeignet sind, wird aber allgemein bevorzugt, im Gebiet95 in der BETRIEBSART 2 zu arbeiten. Ein Schalten in die BETRIEBSART 1 wird als Herunterschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein höheres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist. Gleichfalls wird ein Schalten in die BETRIEBSART 2 als Hochschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist. - Innerhalb der BETRIEBSART 1 oder BETRIEBSART 2 wird die Drehzahl Ni des Eingangselements wünschenswert auf eine gewünschte Drehzahl Ni_des des Eingangselements gesteuert. Die direkte Kopplung des Motors und des Eingangselements machen die Motordrehzahl gleichwertig der Drehzahl des Eingangselements, wobei Ni_des gleichwertig einer gewünschten Motordrehzahl ist. Die gewünschte Motordrehzahl wird durch die Systemsteuereinheit, z. B. in Übereinstimmung mit einem gewünschten Arbeitspunkt des Motors, der verschiedene Effizienz- und Emissionsziele erfüllt, bereitgestellt. Ein bevorzugtes Verfahren der Bestimmung der Eingangsdrehzahl ist in den gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen, jedoch nicht vorveröffentlichten US-Anmeldungen
US 2005 0 080 539 A1 undUS 2005 0 080 538 A1 offenbart, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt sind. Die Steuerung der Drehzahl des Eingangselements auf eine gewünschte Drehzahl Ni_des kann in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Eingangsdrehzahl-Steuereinheit ausgeführt werden, die in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen, jedoch nicht vorveröffentlichten US-AnmeldungUS 2005 0 080 535 A1 beschrieben und hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. - Wie zuvor beschrieben wurde, umfasst eine feste Übersetzung GR den synchronen Betrieb des EVT
10 , bei dem die beiden Kupplungen C1 und C2 eingerückt sind und ein Drehmoment übertragen. Der Übergang aus der festen Übersetzung GR entweder in die BETRIEBSART 1 oder in die BETRIEBSART 2 wird in Übereinstimmung mit einem Schaltvertrauensfaktor CF ausgeführt, der den Fall des Zurückschaltens in die feste Übersetzung GR verringern soll. Ein Beispiel einer Zweikupplungssteuerung für den Austritt aus der festen Übersetzung ist in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen, jedoch nicht vorveröffentlichten US-AnmeldungUS 2005 0 080 541 A1 beschrieben, die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist. Anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die teilweise in5 veranschaulicht ist, ist der Differenz- oder Proportionalfehler zwischen der gewünschten Drehzahl Ni_des des Eingangselements und der tatsächlichen Drehzahl Ni des Eingangselements mit Ni_diff bezeichnet. Die Änderungsrate oder der Ableitungsfehler dieser Differenz ist mit Ni_diff_dot bezeichnet. Die Proportionalfehlergröße Ni_diff und die Ableitungsfehlergröße Ni_diff_dot sind Größen, die aus der tatsächlichen Drehzahl Ni des Eingangselements und aus der gewünschten Drehzahl Ni_des des Eingangselements berechnet werden. Die tatsächliche Drehzahl Ni des Eingangselements kann direkt als Motordrehzahl Ne oder Drehzahl des Eingangselements gemessen werden oder kann unter Rückverweis darauf, dass Ni/No im synchronen Betrieb und im Betrieb mit fester Übersetzung gleich GR ist, aus dem festen Übersetzungsverhältnis und aus der gemessenen Drehzahl No des Ausgangselements gefolgert werden. Ni_diff und Ni_diff_dot werden beim Nachschlagevorgang111 verwendet, um für den im früheren Zyklus berechneten Schaltevertrauensfaktor CF ein Inkrement115 bereitzustellen, um den Schaltevertrauensfaktor CF des vorliegenden Zyklus zu erhalten. Das Inkrement umfasst, wie es hier verwendet wird, selbstverständlich Werte, die einen Wert addieren oder subtrahieren und somit entweder ein positives oder negatives Vorzeichen tragen können. Anhand von6 wird der Schaltvertrauensfaktor CF mit einem voreingestellten Schwellenwert CF_thresh verglichen, der, falls er überschritten wird, dazu führt, dass ein Schalten geplant wird117 . In der Praxis ist es allgemein sicherer, dass ein Schalten aus einer festen Übersetzung GR bei einer großen, positiven Differenz zwischen der gewünschten Eingangsdrehzahl Ni_des und der tatsächlichen Eingangsdrehzahl Ni geeignet ist. Außerdem ist es allgemein sicherer, dass ein Schalten aus einer festen Übersetzung GR geeignet ist, wenn diese Differenz zunimmt. - Außerdem kann ein Grenzwert an die Berechtigung des Nachschlagevorgangs
111 verwendet werden. Die Änderungsrate der Drehzahl des Ausgangselements ist in5 mit No_dot bezeichnet. No_dot ist die aus der tatsächlichen Drehzahl No des Ausgangselements berechnete Größe. Die Drehzahl des Ausgangselements kann direkt gemessen oder aus dem festen Übersetzungsverhältnis, das bei fester Übersetzung GR bereitgestellt wird, sowie aus der Drehzahl Ni des Eingangselements oder aus der Motordrehzahl Ne gefolgert werden. No_dot wird beim Nachschlagevorgang113 verwendet, um einen Grenzwert an das aus der Tabelle111 bereitgestellte Inkrement bereitzustellen. Der Grenzwert kann ein harter Grenzwert an das zurückgegebene Inkrement von dem Nachschlagevorgang111 , ein darauf angewendeter Gewichtungsfaktor oder eine andere Reduzierung davon sein. In der Praxis kann ein Schalten aus der festen Übersetzung GR in ein höheres Übersetzungsverhältnis (BETRIEBSART 1) weniger erwünscht sein, wenn das Fahrzeug beschleunigt (d. h. bei einer Drehbeschleunigung des Ausgangselements) oder kann ein Schalten aus der festen Übersetzung GR in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis (BETRIEBSART 2) weniger erwünscht sein, wenn das Fahrzeug verzögert (d. h. bei einer Drehverzögerung des Ausgangselements). - In
7A ist eine zweidimensionale Tabellenstruktur veranschaulicht, die für die Realisierung des in5 gezeigten Nachschlagevorgangs111 besonders geeignet ist, um einen Schaltvertrauensfaktor zum Ausführen einer Planung eines Herunterschaltens aus der festen Übersetzung in die BETRIEBSART 1 zu erreichen. Ni_diff und Ni_diff_dot sind unabhängige Variable, die zur Bezugnahme auf Zellen in der Tabelle verwendet werden, die Inkremente enthalten, die wie zuvor anhand von5 veranschaulicht und beschrieben zu dem Vertrauensfaktor CF zu addieren sind. - Wenn die Drehzahldifferenz Ni_diff stärker positiv ist (gewünschte Eingangsdrehzahl Ni_des > tatsächliche Eingangsdrehzahl Ni), ist wie zuvor erwähnt allgemein sicherer, das ein Herunterschalten erwünscht ist. Ähnlich ist allgemein weniger sicher, dass ein Herunterschalten erwünscht ist, wenn die Drehzahldifferenz Ni_diff stärker negativ ist (gewünschte Eingangsdrehzahl Ni_des < tatsächliche Eingangsdrehzahl Ni). Somit veranschaulicht die Tabelle den allgemeinen Trend der Inkremente von rechts nach links (stärker negatives zu stärker positivem Ni_diff) als zunehmend oder stärker positiv. Außerdem ist allgemein sicher, dass stärker ein Herunterschalten erwünscht ist, wenn Ni_diff_dot stärker positiv ist, was einen Trend zu stärker positivem Ni_diff oder einen Trend zu weniger negativem Ni_diff angibt. Außerdem ist allgemein weniger sicher, dass ein Herunterschalten erwünscht ist, wenn Ni_diff_dot stärker negativ ist, was ei nen Trend zu stärker negativem Ni_diff oder einen Trend zu weniger positivem Ni_diff angibt. Somit veranschaulicht die Tabelle den allgemeinen Trend der Inkremente von unten nach oben (stärker negatives zu stärker positivem Ni_diff_dot) als zunehmend, stärker positiv oder weniger negativ. Die Trends des CF-Inkrements in beiden Dimensionen der Tabelle können in bezug auf die jeweilige unabhängige Variable linear oder nichtlinear sein.
- In
8A ist eine graphische Darstellung einer eindimensionalen Nachschlagetabelle veranschaulicht, die zur Realisierung eines Nachschlagevorgangs113 wie in5 gezeigt besonders geeignet ist, um einen Grenzwert an das von der Tabelle111 zurückgegebene Inkrement des Schaltvertrauensfaktors CF zu erreichen, um eine Planung eines Herunterschaltens aus der festen Übersetzung GR in die BETRIEBSART 1 auszuführen. Die Drehbeschleunigung No_dot des Ausgangselements ist die unabhängige Variable, die zur Bezugnahme auf Zellen in der Tabelle verwendet wird, die Grenzwerte enthalten, die auf das Inkrement des Schaltvertrauensfaktors CF angewendet werden. Vorzugsweise ist der Grenzwert ein absoluter Grenzwert oder Wert, der selbst zu dem Inkrementwert wird, der beim Erreichen des Schaltvertrauensfaktors CF des vorliegenden Zyklus verwendet wird, falls das vom Nachschlagevorgang111 zurückgegebene Inkrement den vom Nachschlagevorgang113 zurückgegebenen Grenzwert übersteigt. Wie zuvor erwähnt wurde, kann der Grenzwert aber die Form einer Gewichtung, die auf das vom Nachschlagevorgang111 zurückgegebene Inkrement angewendet wird, oder, wie es angemessen sein kann, eines anderen Reduzierungsfaktors, eines anderen Filters oder einer anderen Reduzierungsmodifikation oder -funktion haben. Zum Beispiel gibt die in8A dargestellte lineare Funktion für eine verhältnismäßig kleine Drehbeschleunigung No_dot119 des Ausgangselements einen verhältnismäßig großen absoluten Grenzwert, ein verhältnismäßig großes Gewicht oder eine verhältnismäßig große minimale Reduzierung zurück, während sie für eine verhältnismäßig große Drehbeschleunigung No_dot121 des Ausgangselements einen verhältnismäßig kleinen Grenzwert, ein verhältnismäßig kleines Gewicht oder eine verhältnismäßig kleine maximale Reduzierung zurückgibt. Die Drehbeschleunigung No_dot119 des Ausgangselements kann z. B. eine Drehbeschleunigung repräsentieren, die im Wesentlichen null ist, während die Drehbeschleunigung No_dot121 des Ausgangselements z. B. eine maximale Drehbeschleunigung repräsentieren kann, die das Ausgangselement des besonderen Fahrzeugs bei ununterbrochener Traktion wahrscheinlich erfährt. Eine Reduzierung des Inkrements, das in Übereinstimmung mit der Drehbeschleunigung No_dot des Ausgangselements auf den Schaltvertrauensfaktor CF für ein Herunterschalten angewendet wird, kann unerwünschte Herunterschaltungen verhindern. Zum Beispiel steigt der Schaltvertrauensfaktor CF wegen des Schaltvertrauensfaktor-Inkrementgrenzwerts nicht, obgleich Ni_des immer noch hoch ist, wenn die Ausgangsdrehzahl No wegen einer Änderung des Geländes von einer Drehverzögerung zu einer Drehbeschleunigung übergeht. - Das Hochschalten wird durch die Erfindung auf ähnliche Weise behandelt. Das heißt, das in den
5 und6 dargestellte Verfahren wird zur Verwendung mit anderen Nachschlagevorgängen111 und113 für Hochschaltungen aus der festen Übersetzung in die BETRIEBSART 2 angepasst. Wenn die Drehzahldifferenz Ni_diff im Fall von Hochschaltungen stärker negativ ist (gewünschte Eingangsdrehzahl Ni_des < tatsächliche Eingangsdrehzahl Ni), ist wie zuvor erwähnt allgemein sicherer, das ein Hochschalten erwünscht ist. Ähnlich ist allgemein weniger sicher, dass ein Hochschalten erwünscht ist, wenn die Drehzahldifferenz Ni_diff stärker positiv ist (gewünschte Eingangsdrehzahl Ni_des > tatsächliche Eingangsdrehzahl Ni). Somit veranschaulicht die beispielhafte Hochschaltta belle aus7B den allgemeinen Trend der Inkremente von links nach rechts (stärker positives zu stärker negativem Ni_diff) als zunehmend oder stärker positiv. Außerdem ist allgemein sicher, dass ein Hochschalten erwünscht ist, wenn Ni_diff_dot stärker negativ ist, was einen Trend zu stärker negativem Ni_diff oder einen Trend zu weniger positivem Ni_diff angibt. Außerdem ist allgemein weniger sicher, dass ein Hochschalten erwünscht ist, wenn Ni_diff_dot stärker positiv ist, was einen Trend zu weniger negativem Ni_diff oder einen Trend zu stärker positivem Ni_diff angibt. Somit veranschaulicht die Tabelle den allgemeinen Trend der Inkremente von unten nach oben (stärker positives zu stärker negativem Ni_diff_dot) als abnehmend, stärker negativ oder weniger positiv. Die Trends des Schaltvertrauensfaktor-Inkrements in beiden Dimensionen der Hochschalttabelle7B können wie bei der Herunterschalttabelle aus7A in Bezug auf die jeweilige unabhängige Variable linear oder nichtlinear sein. -
8B ist analog zu8A , wobei sie aber zur Anwendung auf Hochschaltungen geeignet ist.8B ist eine graphische Darstellung einer eindimensionalen Nachschlagetabelle, die zur Realisierung eines Nachschlagevorgangs113 wie in5 gezeigt besonders geeignet ist, um einen Grenzwert an das von der Tabelle111 zurückgegebene Inkrement des Schaltvertrauensfaktors CF zu erreichen, um eine Planung eines Hochschaltens aus der festen Übersetzung GR in die BETRIEBSART 2 auszuführen. Die Drehbeschleunigung No_dot des Ausgangselements ist die unabhängige Variable, die zur Bezugnahme auf Zellen in der Tabelle verwendet wird, die Grenzwerte enthalten, die auf das Inkrement des Schaltvertrauensfaktors CF angewendet werden. Vorzugsweise ist der Grenzwert ein absoluter Grenzwert oder Wert, der selbst zu dem Inkrementwert wird, der beim Erreichen des Schaltvertrauensfaktors CF des vorliegenden Zyklus verwendet wird, falls das vom Nachschlagevorgang111 zurückgegebene Inkrement den vom Nachschlagevorgang113 zurückgegebenen Grenz wert übersteigt. Wie zuvor erwähnt wurde, kann der Grenzwert aber die Form einer Gewichtung, die auf das vom Nachschlagevorgang111 zurückgegebene Inkrement angewendet wird, oder, wie es angemessen sein kann, eines anderen Reduzierungsfaktors, eines anderen Filters oder einer anderen Reduzierungsmodifikation oder -funktion haben. Zum Beispiel gibt die in8B dargestellte lineare Funktion für eine verhältnismäßig kleine Drehverzögerung No_dot123 des Ausgangselements einen verhältnismäßig großen absoluten Grenzwert, ein verhältnismäßig großes Gewicht oder eine verhältnismäßig große minimale Reduzierung zurück, während sie für eine verhältnismäßig große Verzögerung No_dot125 des Ausgangselements einen verhältnismäßig kleinen absoluten Grenzwert, ein verhältnismäßig kleines absolutes Gewicht oder eine verhältnismäßig kleine absolute maximale Reduzierung zurückgibt. Die Drehverzögerung No_dot123 des Ausgangselements kann z. B. eine Drehverzögerung repräsentieren, die im Wesentlichen null ist, während die Drehverzögerung No_dot125 des Ausgangselements z. B. eine maximale Drehverzögerung repräsentieren kann, die das Ausgangselement des besonderen Fahrzeugs bei ununterbrochener Traktion wahrscheinlich erfährt. Eine Reduzierung des Inkrements, das in Übereinstimmung mit der Drehverzögerung No_dot des Ausgangselements auf den Schaltvertrauensfaktor CF für ein Hochschalten angewendet wird, kann unerwünschte Hochschaltungen verhindern. Zum Beispiel steigt der Schaltvertrauensfaktor CF wegen des Schaltvertrauensfaktor-Inkrementgrenzwerts nicht, obgleich Ni_des immer noch niedrig ist, wenn die Ausgangsdrehzahl No wegen einer Änderung des Geländes von einer Drehbeschleunigung zu einer Drehverzögerung übergeht. - In
9 ist ein Überschreiben des normalen Schaltentscheidungsprozesses für Herunterschaltungen auf der Grundlage des normalen Schaltvertrauensfaktors veranschaulicht. Unter bestimmten Betriebsbedingun gen, während deren eine feste Übersetzung GR vorhanden ist, kann erwünscht sein, die normale Schaltplanung wegen der Wirkung, die die direkte mechanische Kopplung vom Eingang zum Ausgang auf den Motor14 haben könnte, zu überschreiben. Zum Beispiel ist es möglich, dass eine Bedingung, dass ein Fahrzeug im Leerlauf fährt oder sehr wenig Gas angewendet wird, zu einer verhältnismäßig niedrigen gewünschten Motordrehzahl führt. Allerdings könnte eine ausreichend niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit dazu führen, dass der Motor14 nicht nur unter die gewünschte Motordrehzahl, sondern auch unter die Motordrehzahl des Drehzahlreglers für die untere Motorleerlaufdrehzahl, z. B. unter 700 min–1, gezogen wird. Insbesondere dann, wenn die gewünschte Motordrehzahl (das gewünschte Ni) einem Profil folgt, das wenigstens bis zu einem Punkt, an dem der fortgesetzte Trend der Drehzahl des Eingangselements veranlasst, dass der Motor14 untertourig betrieben wird, bevor sich der Schaltvertrauensfaktor CF zu dem Punkt eines Herunterschaltens addiert, unter der tatsächlichen Eingangsdrehzahl bleibt, kann der Schaltvertrauensfaktor CF nicht zu einem Wert addiert werden, der ein ausreichend schnelles Herunterschalten veranlasst, das ein untertouriges Betreiben des Motors14 verhindert. Falls der Motor14 eine Bedingung des untertourigen Betreibens feststellt, versucht die Motorsteuerung, diese dadurch zu kompensieren, dass sie das Ausgangsdrehmoment des Motors14 erhöht, indem sie die Motordrehzahl Ne bis auf die niedrigste Leerlaufdrehzahl erhöht, was wegen der dann angewiesenen höheren tatsächlichen Eingangsleistung als der angewiesenen unerwünscht zu einem Verlust der Eingangsdrehzahl/Drehmoment-Steuerung, zu Störungen des Ausgangsdrehmoments und zu ungesteuertem Batterieladen führen würde. Die Erfindung stellt ein Überschreiben des Normschalt-Schaltvertrauensfaktors bereit, wenn die Bedingungen so sind, dass wahrscheinlich eine Situation auftritt, in der der Motor14 untertourig betrieben wird. Diesbezüglich wird ein Herunterschalten erzwungen, damit die Drehzahl Ni des Eingangselements und ebenfalls die Motordrehzahl Ne steigen kann und über der Drehzahl des Drehzahlreglers für die untere Motorleerlaufdrehzahl bleiben kann. In einer Hinsicht wird dies durch die in9 gezeigte Logik ausgeführt, in der die Drehzahl Ni des Eingangselements mit zwei unabhängigen Schwellenwerten verglichen wird. Zunächst wird die Drehzahl Ni des Eingangselements mit einer minimalen kalibrierten Festübersetzungsdrehzahl Min_TU, z. B. 750 min–1, verglichen. Außerdem wird die Drehzahl Ni des Eingangselements mit einer gewünschten Motordrehzahl Ne_des abzüglich eines Kalibrierungsversatzes von z. B. 50 min–1 verglichen. Wenn die Drehzahl Ni des Eingangselements unter beiden Vergleichswerten liegt, wird der Herunterschaltvertrauensfaktor auf einen großen Wert eingestellt wie etwa auf einen maximalen Wert, der ausreicht, um unabhängig davon, was eine normale Akkumulatorsteuerung geliefert hätte, ein Herunterschalten zu planen. - In den
4A –4C werden Darstellungen der verschiedenen Betriebsbedingungen nach einem Hochschalten aus dem Betrieb mit fester Übersetzung zur Veranschaulichung verschiedener in Übereinstimmung mit der Erfindung verwirklichter Schaltblockierungskriterien verwendet. In jeder Figur sind zwei EVT-Betriebgebiete durch eine vertikale Strichlinie abgegrenzt und getrennt mit FESTE ÜBERSETZUNG und BETRIEBSART 2 bezeichnet. Der Schaltvertrauensfaktor CF ist in den Figuren als Kurve141 gezeigt. Entsprechend der früheren Beschreibung wird am Punkt131 in Übereinstimmung damit, dass der Schaltvertrauensfaktor CF einen im Voraus bestimmten Schwellenwert CF_tresh127 übersteigt, ein Hochschalten aus der festen Übersetzung in die BETRIEBSART 2 veranlasst. - In der BETRIEBSART 2 repräsentiert die Kurve
143 eine gewünschte Drehzahl Ni_des des Eingangselements, die im Fall einer direkten Kopplung des Motors14 mit dem Eingangselement12 des EVT10 auch die ge wünschte Motordrehzahl Ne_des ist. Somit ist die Bezugnahme auf die Drehzahl Ni des Eingangselements austauschbar durch die auf die Motordrehzahl und umgekehrt. Die Kurve145 repräsentiert die zugeteilte Drehzahl des Ausgangselements No·GR, die auch als die synchrone Eingangsdrehzahl bezeichnet wird. Im Gebiet des Betriebs mit fester Übersetzung GR, in dem das EVT10 synchron arbeitet (d. h. Ni = No·GR), entspricht die Kurve143 der tatsächlichen Drehzahl Ni des Eingangselements und ist im Wesentlichen gleichwertig der zugeteilten Drehzahl des Ausgangselements No·GR der Kurve145 . Allerdings gibt es im Bereich der BETRIEBSART 2, in dem das EVT10 nicht synchron arbeitet, zwischen der Kurve145 und der Kurve143 eine Differenz. Diese Differenz zwischen der gewünschten Drehzahl Ni_des des Eingangselements und der synchronen Eingangsdrehzahl No·GR ist in der Figur mit147 bezeichnet und ändert sich mit der Ausgangsdrehzahl No und mit der gewünschten Motordrehzahl Ne_des. Diese Differenz ist die gleiche Differenz Ni_diff, die zuvor in Bezug auf die Schaltvertrauensfaktorbestimmung aus5 beschrieben wurde und die ein Maß dafür repräsentiert, wie weit das EVT10 von dem synchronen Betrieb entfernt ist. - In einem ersten beispielhaften Szenarium veranschaulicht
4A eine erste Erfüllung eines ersten Schaltblockierungskriteriums, das direkt der Tatsache entspricht, dass der Schaltvertrauensfaktor CF einen wie in10 veranschaulichten im Voraus bestimmten Schwellenwertpegel Inhibit_th erreicht. In diesem Beispiel ist der Schaltvertrauensfaktor CF auf einen Punkt relativer Gewissheit dekrementiert worden, dass das weitere Blockieren eines Schaltens aus der BETRIEBSART 2 in eine feste Übersetzung GR z. B. wegen des Trends und der Rate des Trends in Bezug auf den Schaltvertrauensfaktor CF nicht gerechtfertigt ist. Es ist zu sehen, dass die Kurve141 einen Zeitpunkt133 erreicht, in dem sie den Blockierungsschwellenwert Inhibit_th129 schneidet. Somit wird ermöglicht, dass ein Zurückschalten in die feste Übersetzung GR stattfindet, wenn es z. B. durch die zuvor erwähnte synchrone Schaltsteuerung geplant worden ist. - In einem weiteren beispielhaften Szenarium veranschaulicht
4B die erste Erfüllung eines zweiten Schaltblockierungskriteriums, das direkt dem asynchronen Betrieb des EVT10 entspricht. Das heißt, zum Zeitpunkt137 unterscheiden sich die gewünschte Motordrehzahl Ne_des143 und die synchrone Drehzahl No·GR wie in10 veranschaulicht um einen im Voraus bestimmten Betrag Speed_diff. In diesem Beispiel ist eine Bestimmung vorgenommen worden, dass der Betrieb des EVT10 weit genug im Gebiet der BETRIEBSART 2 erfolgt, damit ein weiteres Blockieren des Schaltens aus der BETRIEBSART 2 in die feste Übersetzung GR nicht gerechtfertigt ist. Somit wird ermöglicht, dass ein Zurückschalten in die feste Übersetzung GR stattfindet, falls es z. B. durch die zuvor erwähnte synchrone Schaltsteuerung geplant worden ist. - Schließlich veranschaulicht
4C in einem weiteren beispielhaften Szenarium die erste Erfüllung eines dritten Schaltblockierungskriteriums, das direkt der Zeit entspricht, die seit dem Schalten aus dem Betrieb mit fester Übersetzung GR in den Betrieb der BETRIEBSART 2 vergangen ist. Das heißt, zum Zeitpunkt135 übersteigt ein Zeitgeber Timer, der die vergangene Zeit seit dem Übergang in die BETRIEBART 2 misst, wie in -
10 veranschaulicht ist, einen im Voraus bestimmten kalibrierten Zeitschwellenwert Timer_th. In diesem Beispiel ist eine Bestimmung vorgenommen worden, dass der Betrieb der EVT10 zeitlich ausreichend weit von dem Schaltereignis in das Gebiet der BETRIEBSART 2 entfernt ist, damit ein weiteres Blockieren des Schaltens aus der BETRIEBSART 2 in eine feste Übersetzung GR nicht gerechtfertigt ist. Somit wird gestattet, dass ein Zurückschalten in eine feste Übersetzung GR geschieht, falls es z. B. durch die zuvor erwähnte synchrone Schaltsteuerung geplant worden ist. - Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein elektrisch variables Getriebe, das zwei Kupplungen C1, C2 und eine erste Betriebsart, in der die erste Kupplung C1 eingerückt und die zweite Kupplung C2 ausgerückt ist, eine zweite Betriebsart, in der die zweite Kupplung C2 eingerückt und die erste Kupplung C1 ausgerückt ist, und eine Betriebsart mit fester Übersetzung, in der beide Kupplungen C1, C2 eingerückt sind, besitzt. Hoch- und Herunterschaltungen aus der festen Übersetzung GR werden in Übereinstimmung mit einer Steuerung ausgeführt, die auf Schaltvertrauensfaktoren CF beruht, die in Übereinstimmung mit Proportional- und Ableitungsfehlergrößen der Eingangsdrehzahl Ni bestimmt werden. Durch Anwenden einer Vielzahl bedingter Tests, die eine Rückkehr in den Betrieb mit fester Übersetzung GR blockieren sollen, wird ein Hin- und Herschalten vermieden.
Claims (14)
- Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) in einem elektrisch variablen Getriebe (
10 ), das ein Eingangselement (12 ) und ein Ausgangselement (64 ), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) sowie eine erste und eine zweite Betriebsart enthält, wobei die erste Betriebsart durch das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Ausrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die zweite Betriebsart durch das gleichzeitige Ausrücken der ersten Kupplung (C1) und Einrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) durch das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei das Eingangselement (12 ) des Getriebes (10 ) über eine feste Übersetzung (GR) mechanisch mit dem Ausgangselement (64 ) des Getriebes (10 ) gekoppelt ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer im Voraus bestimmten gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ); Bestimmen einer synchronen Drehzahl für das Eingangselement (12 ), bei der der Schlupf über die erste Kupplung (C1) und über die zweite Kupplung (C2) im Wesentlichen null ist; Inkrementieren eines Schaltvertrauensfaktors (CF) als eine Funktion a) der Differenz zwischen der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ) und der synchronen Drehzahl und b) der Differenz zwischen der Änderungsrate der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ) und der Änderungsrate der synchronen Drehzahl; und Blockieren des gleichzeitigen Einrückens der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2), bis der Schaltvertrauensfaktor (CF) einen im Voraus bestimmten Schwellenwert erreicht hat. - Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gleichzeitige Anlegen der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) bis zum ersten Auftreten a) dessen, dass der Schaltvertrauensfaktor (CF) einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, oder b) einer vorgegebenen Differenz zwischen der synchronen Drehzahl und der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (
12 ) blockiert wird. - Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) bis zum ersten Auftreten a) dessen, dass der Schaltvertrauensfaktor (CF) einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, oder b) einer vorgegebenen Betriebsdauer seit dem Verlassen der Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis blockiert wird.
- Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) bis zum ersten Auftreten a) dessen, dass der Schaltvertrauensfaktor (CF) einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, oder b) einer vorgegebenen Differenz zwischen der synchronen Drehzahl und der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (
12 ) oder c) einer vorgegebenen Betriebsdauer seit dem Verlassen der Betriebsart mit fester Übersetzung blockiert wird. - Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Begrenzen des Inkrementierens des Schaltvertrauensfaktors (CF) als eine Funktion der Drehbeschleunigung des Ausgangselements (
64 ). - Verfahren zum Verringern des Auftretens des Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der synchronen Drehzahl umfasst: Messen der Drehzahl des Ausgangselements (
64 ) und Multiplizieren der Drehzahl des Ausgangselements (64 ) mit der festen Übersetzung (GR). - Verfahren zum Verringern des Auftretens eines Hin- und Herschaltens nach dem Verlassen einer Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis mittels zweier Kupplungen (C1, C2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inkrementierungsfunktion eine nicht lineare Funktion der Differenz zwischen der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (
12 ) und der synchronen Drehzahl sowie der Differenz zwischen der Änderungsrate der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ) und der Änderungsrate der synchronen Drehzahl ist. - Verfahren zum Steuern eines elektrisch variablen Getriebes (
10 ) in einer ersten oder in einer zweiten Betriebsart, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10 ) ein Eingangselement (12 ) und ein Ausgangselement (64 ), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) sowie eine erste Betriebsart, eine zweite Betriebsart und eine Betriebsart mit fester Übersetzung (GR) enthält, wobei die erste Betriebsart durch das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Ausrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die zweite Betriebsart durch das gleichzeitige Ausrücken der ersten Kupplung (C1) und Einrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist und wobei die Betriebsart mit fester Übersetzung durch das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei das Eingangselement (12 ) des Getriebes (10 ) mechanisch über eine im Voraus be stimmte feste Übersetzung (GR) mit dem Ausgangselement (64 ) des Getriebes (10 ) gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer im Voraus bestimmten gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ); Bestimmen einer synchronen Drehzahl für das Eingangselement (12 ), bei der der Schlupf über die erste Kupplung (C1) und über die zweite Kupplung (C2) im Wesentlichen null ist; und Blockieren des gleichzeitigen Einrückens der ersten Kupplung (C1) und der zweiten Kupplung (C2) in Übereinstimmung mit einer im Voraus bestimmten Beziehung unter den Proportional- und Ableitungsfehlergrößen, die aus der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ) und aus der synchronen Drehzahl bestimmt worden sind. - Verfahren zum Steuern eines elektrisch variablen Getriebes (
10 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Voraus bestimmte Beziehung in einer Nachschlagetabelle von Werten, die von den Proportional- und Ableitungsfehlergrößen abhängen, enthalten ist. - Verfahren zum Steuern des Schaltens aus einer ersten oder aus einer zweiten Betriebsart, bei dem das Getriebe (
10 ) ein Eingangselement (12 ) und ein Ausgangselement (64 ), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) sowie eine erste Betriebsart, eine zweite Betriebsart und eine Betriebsart mit fester Übersetzung (GR) enthält, wobei die erste Betriebsart durch das gleichzeitige Einrücken der ersten Kupplung (C1) und Ausrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei die zweite Betriebsart durch das gleichzeitige Ausrücken der ersten Kupplung (C2) und Einrücken der zweiten Kupplung (C2) charakterisiert ist und wobei der synchrone Betrieb durch im Wesentlichen keinen Schlupf sowohl über die erste Kupplung (C1) als auch über die zweite Kupplung (C2) charakterisiert ist, wobei das Verfahren umfasst: Berechnen eines Schaltvertrauensfaktors (CF), der angibt, wie erwünscht der Betrieb in einer aktiven Betriebsart unter der ersten und der zweiten Betriebsart ist; Planen von Schaltungen aus der aktiven Betriebsart; und Blockieren von Schaltungen aus der aktiven Betriebsart als Funktion des Schaltvertrauensfaktors (CF). - Verfahren zum Steuern des Schaltens aus einer ersten oder aus einer zweiten Betriebsart nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten aus der aktiven Betriebsart ferner blockiert ist, bis es entweder durch den Schaltvertrauensfaktor (CF) oder durch ein im Voraus bestimmtes Niveau des nichtsynchronen Betriebs gestattet wird.
- Verfahren zum Steuern des Schaltens aus einer ersten Betriebsart oder aus einer zweiten Betriebsart nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten aus der aktiven Betriebsart ferner blockiert ist, bis es durch den Schaltvertrauensfaktor (CF) und/oder durch ein vorgegebenes Niveau des nichtsynchronen Betriebs und/oder dadurch, dass seit dem Aktivieren der aktiven Betriebsart eine im Voraus bestimmte Dauer vergangen ist, gestattet wird.
- Verfahren zum Steuern des Schaltens aus einer ersten Betriebsart oder aus einer zweiten Betriebsart nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvertrauensfaktor (CF) eine Funktion a) der Differenz zwischen einer gewünschten Drehzahl des Eingangselements (
12 ) und einer synchronen Drehzahl für das Eingangselement (12 ), bei der der synchrone Betrieb stattfindet, sowie b) der Differenz zwischen der Änderungsrate der gewünschten Drehzahl des Eingangselements (12 ) und der Änderungsrate der synchronen Drehzahl umfasst. - Verfahren zum Steuern des Schaltens aus einer ersten Betriebsart oder aus einer zweiten Betriebsart nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvertrauensfaktor (CF) ferner eine Funktion der zeitlichen Änderungsrate der Drehzahl eines Ausgangselements (
64 ) umfasst.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/779,530 US7010406B2 (en) | 2004-02-14 | 2004-02-14 | Shift inhibit control for multi-mode hybrid drive |
US10/779,530 | 2004-02-14 |
Publications (2)
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