DE102008055730B4

DE102008055730B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Anfahrens eines Fahrzeugs mit einem elektromechanischen Getriebe

Info

Publication number: DE102008055730B4
Application number: DE102008055730.7A
Authority: DE
Inventors: Jy-Jen F. Sah; Anthony H. Heap; Gregory A. Hubbard
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: US20090118917A1; CN101439716A; US8224544B2; DE102008055730A1; CN101439716B

Abstract

Verfahren zum Anfahren eines Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang enthält, der eine Brennkraftmaschine (14) und einen ersten und einen zweiten Elektromotor/-generator (56, 72) und ein elektromechanisches Getriebe (10) umfasst, wobei das Getriebe (10) wahlweise betreibbar ist, um ein Drehmoment an einen Endantrieb (90) zu übertragen, und wobei das Getriebe (10) umfasst: drei Planetenradsätze (24, 26, 28), von denen jeder ein Innenzahnradelement, ein Außenzahnradelement und einen Träger (36, 44, 52) umfasst; und zwei Rotationsreibungskupplungen (62, 75) und zwei Bremskupplungsvorrichtungen (70, 73); wobei das Innenzahnradelement des ersten Planetenradsatzes (24) und das Außenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) mit dem ersten Elektromotor/-generator (56) verbunden sind; wobei die Innenzahnradelemente des zweiten und dritten Planetenradsatzes (26, 28) mit dem zweiten Elektromotor/-generator (72) verbunden sind; wobei die erste Rotationsreibungskupplung (62) die Träger (36, 44) des ersten und zweiten Planetenradsatzes (24, 26) selektiv mit dem Träger (52) des dritten Planetenradsatzes (28) verbindet, der kontinuierlich mit einem Abtriebselement (64) verbunden ist; wobei die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) das Außenzahnradelement des dritten Planetenradsatzes (28) selektiv mit einem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei die zweite Rotationsreibungskupplung (75) das Innenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) selektiv mit dem Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) verbindet; und wobei die zweite Bremskupplungsvorrichtung (73) den Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) über die zweite Rotationsreibungskupplung (75) selektiv mit dem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei das Verfahren umfasst: Betreiben des elektromechanischen Getriebes (10) in einem stufenlosen Modus, in dem ausschließlich die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) betätigt wird, zum Übertragen eines Bewegungsdrehmoments von dem zweiten Elektromotor/-generator (72) an den Endantrieb (90), ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fahrzeuge mit elektromechanischen Getrieben und genauer auf deren Steuerung.
HINTERGRUND
Antriebsstrangarchitekturen umfassen Drehmomenterzeugungsvorrichtungen einschließlich Brennkraftmaschinen und Elektromotoren/-generatoren, die ein Drehmoment über eine Getriebevorrichtung an einen Fahrzeugendantrieb übertragen. Ein solches Getriebe enthält ein kombiniert-leistungsverzweigtes elektromechanisches Zweifachmodus-Getriebe, das ein Antriebselement zum Empfangen eines Bewegungsdrehmoments von einer Antriebsmaschinenleistungsquelle, üblicherweise einer Brennkraftmaschine, und ein Abtriebselement zum Liefern eines Bewegungsdrehmoments von dem Getriebe an den Fahrzeugendantrieb nutzt. Elektromotoren/-generatoren, die funktional mit einer Elektroenergie-Speichervorrichtung verbunden sind, umfassen Motoren/Generatoren, die unabhängig von der Drehmomenteingabe von der Brennkraftmaschine zum Erzeugen eines Bewegungsdrehmoments zur Eingabe in das Getriebe betreibbar sind. Ferner sind die Elektromotoren/-generatoren zum Umwandeln kinetischer Fahrzeugenergie, die über den Fahrzeugendantrieb übertragen wird, in Elektroenergiepotential, das in der Elektroenergie-Speichervorrichtung gespeichert werden kann, betreibbar. Ein Steuersystem überwacht verschiedene Eingaben von dem Fahrzeug und von dem Betreiber und liefert eine Betriebssteuerung des Antriebsstrangsystems einschließlich des Steuerns der Getriebegangschaltung, des Steuerns der Drehmomenterzeugungsvorrichtungen und des Regulierens des Austauschs elektrischer Leistung zwischen der Elektroenergie-Speichervorrichtung und den Elektromotoren/-generatoren.
Die beispielhaften elektromechanischen Getriebe sind über die Betätigung der Drehmomentübertragungskupplungen, die üblicherweise einen Hydraulikkreis nutzen, um die Kupplungsbetätigung zu bewirken, wahlweise in Festgangmodi und in stufenlosen Modi betreibbar. Ein Festgangmodus tritt auf, wenn die Drehzahl des Getriebeabtriebselements, üblicherweise wegen Betätigung einer oder mehrerer Drehmomentübertragungskupplungen, ein festes Verhältnis der Drehzahl des Antriebselements von der Maschine ist. Ein stufenloser Modus tritt auf, wenn die Drehzahl des Getriebeabtriebselements auf der Grundlage der Betriebsdrehzahlen eines oder mehrerer Elektromotoren/-generatoren variabel ist. Die Elektromotoren/-generatoren können über die Betätigung einer Kupplung oder durch Direktverbindung mit der Abtriebswelle verbunden werden.
Ingenieure, die Fahrzeuge mit Antriebsstrangsystemen mit elektromechanischen Getrieben mit hydraulisch betätigten Kupplungen implementieren, erhalten die Aufgabe, Getriebesteuerschemata zum effektiven Anfahren des Fahrzeugs in Ansprechen auf Betreiberdrehmomentanforderungen zu implementieren.
DE 11 2006 001 409 T5 offenbart ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hybridfahrzeugantriebs, der einen Motor, zwei Elektromotoren, mehrere Kupplungen und mehrere Planetengetriebeeinheiten aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Steuern des Anfahrens eines Fahrzeugs mit einem elektromechanischen Getriebe bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe sind ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Herstellungsartikel mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgesehen. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematisches Diagramm eines Antriebsstrangs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Architektur für ein Steuersystem und für einen Antriebsstrang in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein schematisches Diagramm eines Hydraulikkreises in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist; und
4 eine graphische Darstellung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In den Zeichnungen zeigen 1 und 2 ein System, das eine Maschine 14, ein Getriebe 10, ein Steuersystem und einen Endantrieb 90 umfasst.
Mechanische Aspekte des Getriebes 10 sind ausführlich in dem gemeinsamen übertragenen US-Patent Nr. 6,953,409 mit dem Titel ”Two-Mode, Compound-Split, Hybrid Electro-Mechanical Transmission having Four Fixed Ratios” offenbart, das hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist. Das kombiniert-leistungsverzweigte elektromechanische Zweifachmodus-Hybridgetriebe ist in 1 gezeigt und ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Getriebe 10 weist eine Antriebswelle 12 auf, die vorzugsweise durch eine Brennkraftmaschine 14 direkt angetrieben wird. Die Maschineneingabe über die Antriebswelle 12 ist hinsichtlich des Antriebsdrehmoments T_I und der Antriebsdrehzahl N_I charakterisiert. Das Getriebe 10 nutzt drei Planetenzahnradsätze 24, 26 und 28 und vier Drehmomentübertragungsvorrichtungen, d. h. Kupplungen, C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75. Ein elektrohydraulisches Steuersystem 42, das vorzugsweise durch das Getriebesteuermodul 17 gesteuert wird, ist zum Steuern der Betätigung und Deaktivierung der Kupplungen betreibbar. Die Kupplungen C2 und C4 umfassen vorzugsweise hydraulisch betätigte Rotationsreibungskupplungen. Die Kupplungen C1 und C3 umfassen vorzugsweise hydraulisch betätigte Bremskupplungsvorrichtungen, die wahlweise zu dem Getriebegehäuse 68 geerdet werden können.
Die drei Planetenzahnradsätze 24, 26 und 28 umfassen jeweils einfache Planetenzahnradsätze. Darüber hinaus sind der erste und der zweite Planetenzahnradsatz 24 und 26 dahingehend kombiniert, dass das Innenzahnradelement des ersten Planetenzahnradsatzes 24 mit einem Außenzahnradelement des zweiten Planetenzahnradsatzes 26 verknüpft ist und mit einem ersten Elektromotor/-generator verbunden ist, der einen auch als ”MG-A” bezeichneten Motor/Generator 56 umfasst.
Ferner sind die Planetenzahnradsätze 24 und 26 dadurch kombiniert, dass der Träger 36 des ersten Planetenzahnradsatzes 24 über eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Planetenzahnradsatzes 26 verknüpft ist. Somit sind die Träger 36 und 44 des ersten und des zweiten Planetenzahnradsatzes 24 bzw. 26 verknüpft. Die Welle 60 ist außerdem über die Kupplung C2 62 wahlweise mit dem Träger 52 des dritten Planetenzahnradsatzes 28 verbunden. Der Träger 52 des dritten Planetenzahnradsatzes 28 ist direkt mit dem Getriebeabtriebselement 64 verbunden. Ein Innenzahnradelement des zweiten Planetenzahnradsatzes 26 ist über eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umschreibt, mit einem Innenzahnradelement des dritten Planetenzahnradsatzes 28 verbunden und ist mit einem zweiten Elektromotor/-generator verbunden, der einen als MG-B bezeichneten Motor/Generator 72 umfasst.
Alle Planetenzahnradsätze 24, 26 und 28 sowie der MG-A und der MG-B 56 und 72 sind vorzugsweise koaxial um die axial angeordnete Welle 60 orientiert. Der MG-A und der MG-B 56 und 72 weisen beide eine ringförmige Konfiguration auf, die ermöglicht, dass sie die drei Planetenzahnradsätze 24, 26 und 28 in der Weise umschreiben, dass die Planetenzahnradsätze 24, 26 und 28 radial innerhalb des MG-A und des MG-B 56 und 72 angeordnet sind. Das Getriebeabtriebselement 64 ist funktional mit einem Fahrzeugendantrieb 90 verbunden, um ein Bewegungsdrehmoment an eines oder mehrere Antriebsräder zu liefern. Die Getriebeabgabe über das Abtriebselement 64 ist hinsichtlich des Abtriebsdrehmoments T_O und der Abtriebsdrehzahl N_O charakterisiert.
Jede Kupplung wird vorzugsweise hydraulisch betätigt, wobei sie über einen im Folgenden anhand von 3 beschriebenen elektrohydraulischen Steuerkreis 42 Druckhydraulikfluid von einer im Folgenden beschriebenen Pumpe empfängt.
Das Getriebe 10 empfängt im Ergebnis der Energieumwandlung von Kraftstoff oder von in einer Elektroenergie-Speichervorrichtung (ESD) 74 gespeichertem elektrischen Potential ein Antriebsbewegungsdrehmoment von den Drehmomenterzeugungsvorrichtungen einschließlich der Maschine 14 und des MG-A 56 und des MG-B 72. Die ESD 74 umfasst üblicherweise eine oder mehrere Batterien. Anstelle der Batterien können andere Elektroenergie-Speichervorrichtungen und elektrochemische Energiespeichervorrichtungen verwendet werden, die die Fähigkeit zum Speichern elektrischer Leistung und zum Abgeben elektrischer Leistung aufweisen. Die ESD 74 wird vorzugsweise auf der Grundlage von Faktoren bemessen, die Rückgewinnungsanforderungen, Anwendungsprobleme in Bezug auf die typische Straßenqualität und -temperatur und Vortriebsanforderungen wie etwa Emissionen, Lenkhilfe und Elektro-Reichweite enthalten. Die ESD 74 ist über Gleichstromübertragungsleiter 27 mit einem Getriebe-Leistungs-Wechselrichter/Gleichrichter-Modul ('TPIM') 19, das im Folgenden nur noch als Getriebeleistungswechselrichtermodul bezeichnet wird, hochspannungs-gleichstrom-gekoppelt. Das TPIM 19 ist ein Element des im Folgenden anhand von 2 beschriebenen Steuersystems. Das TPIM 19 überträgt durch die Übertragungsleiter 29 Elektroenergie zu und von dem MG-A 56 und das TPIM 19 überträgt ähnlich durch die Übertragungsleiter 31 Elektroenergie zum und vom MG-B 72. In Übereinstimmung damit, ob die ESD 74 geladen oder entladen wird, wird elektrischer Strom zu und von der ESD 74 übertragen. Das TPIM 19 enthält das Paar Leistungswechselrichter und jeweilige Motorsteuermodule, die so konfiguriert sind, dass sie Motorsteuerbefehle empfangen und davon Wechselrichterzustände steuern, um eine Motorantriebs- oder Motorrückgewinnungsfunktionalität bereitzustellen.
Bei der Motorsteuerung empfängt der jeweilige Wechselrichter über die Übertragungsleiter 29 und 31 Strom von den Gleichstromübertragungsleitungen und liefert Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor/-generator, d. h. MG-A und MG-B. Bei der Rückgewinnungssteuerung empfängt der jeweilige Wechselrichter über die Übertragungsleiter 29 und 31 Wechselstrom von dem Elektromotor/-generator und überträgt Strom an die Gleichstromleitungen 27. Der zu oder von den Wechselrichtern gelieferte Nettogleichstrom bestimmt den Lade- oder Endladebetriebsmodus der Elektroenergie-Speichervorrichtung 74. Vorzugsweise sind der MG-A 56 und der MG-B 72 Dreiphasenwechselstrommaschinen jeweils mit einem Rotor, der so betreibbar ist, dass er sich innerhalb eines Stators dreht, der in ein Gehäuse des Getriebes eingebaut ist. Die Wechselrichter umfassen bekannte komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronikvorrichtungen.
Nunmehr in 2 ist ein schematischer Blockschaltplan des Steuersystems gezeigt, das eine verteilte Steuermodularchitektur umfasst. Die im Folgenden beschriebenen Elemente umfassen eine Teilmenge einer Gesamtfahrzeugsteuerarchitektur und sind betreibbar, um eine koordinierte Systemsteuerung des hier beschriebenen Antriebsstrangsystems bereitzustellen. Das Steuersystem ist betreibbar, um relevante Informationen und Eingaben zu synthetisieren und Algorithmen zum Steuern verschiedener Stellglieder zum Erreichen von Steuerzielen einschließlich solcher Parameter wie Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Emissionen, Leistung, Antriebsverhalten und Schutz der Hardware einschließlich der Batterien der ESD 74 und des MG-A und des MG-B 56, 72 auszuführen. Die verteilte Steuermodularchitektur enthält ein Maschinensteuermodul ('ECM') 23, das Getriebesteuermodul ('TCM') 17, ein Batteriepacksteuermodul ('BPCM') 21 und das TPIM 19. Ein Hybridsteuermodul ('HCP') 5 stellt eine allumfassende Steuerung und Koordinierung der oben erwähnten Steuermodule bereit. Es gibt eine Anwenderschnittstelle ('UI') 13, die funktional mit mehreren Vorrichtungen verbunden ist, über die ein Fahrzeugbetreiber üblicherweise über eine Anforderung für eine Drehmomentabgabe T_O den Betrieb des Antriebsstrangs einschließlich des Getriebes 10 steuert oder anweist. Beispielhafte Fahrzeugbetreibereingaben in die UI 13 enthalten ein Fahrpedal ('AP'), ein Bremspedal ('Bremse'), einen Getriebewählhebel und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung. Jedes der oben erwähnten Steuermodule kommuniziert über einen Bus 6 eines lokalen Netzes ('LAN'-Bus 6) mit anderen Steuermodulen, Sensoren und Stellgliedern. Der LAN-Bus 6 ermöglicht eine strukturierte Kommunikation von Steuerparametern und Befehlen zwischen den verschiedenen Steuermodulen. Das spezifische genutzte Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Der LAN-Bus und geeignete Protokolle stellen eine robuste Mitteilungsübermittlung und Mehr-Steuermodul-Schnittstellen zwischen den oben erwähnten Steuermodulen und weiteren Steuermodulen, die eine Funktionalität wie etwa Antiblockierbremsen, Traktionssteuerung und Fahrzeugstabilität bereitstellen, bereit.
Das HCP 5 stellt eine allumfassende Steuerung des Hybridantriebsstrangsystems bereit, die zum Koordinieren des Betriebs des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und des BPCM 21 dient. Das HCP 5 erzeugt auf der Grundlage verschiedener Eingangssignale von der UI 13 und von dem Antriebsstrang einschließlich der Batteriegruppe verschiedene Befehle, einschließlich: einer Betreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ}, eines Maschinendrehmomentbefehls, von Kupplungsdrehmomentsbefehlen für die verschiedenen Kupplungen C1, C2, C3, C4 des Getriebes 10; und der Motordrehmomentbefehle für den MG-A und für den MG-B. Das TCM ist einschließlich zum Überwachen verschiedener Druckerfassungsvorrichtungen (nicht gezeigt) und zum Erzeugen und Ausführen von Steuersignalen für verschiedene Elektromagnete zum Steuern darin enthaltener Druckschalter und Steuerventile funktional mit dem elektrohydraulischen Steuerkreis 42 aus 3 verbunden.
Das ECM 23 ist funktional mit der Maschine 14 verbunden und wirkt so, dass es über mehrere diskrete Leitungen, die gemeinsam als Leitungsgruppe 35 gezeigt sind, Daten von einer Vielzahl von Sensoren der Maschine 14 erfasst bzw. eine Vielzahl von Stellgliedern der Maschine 14 steuert. Das ECM 23 empfängt von dem HCP 5 den Maschinendrehmomentbefehl und erzeugt ein gewünschtes Achsdrehmoment und eine Angabe der tatsächlichen Maschinendrehmomenteingabe an das Getriebe, die an das HCP 5 übermittelt wird. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle mit der Maschine 14 über die Leitungsgruppe 35 gezeigt. Verschiedene andere Parameter, die durch das ECM 23 erfasst werden können, enthalten die Maschinenkühlmitteltemperatur, die Maschinenantriebsdrehzahl N_I zu der zu dem Getriebe führenden Welle 12, den Krümmerdruck, die Umgebungslufttemperatur und den Umgebungsdruck. Verschiedene Stellglieder, die durch das ECM 23 gesteuert werden können, enthalten Kraftstoffeinspritzdüsen, Zündungsmodule und Drosselsteuermodule.
Das TCM 17 ist funktional mit dem Getriebe 10 verbunden und wirkt so, dass es Daten von einer Vielzahl von Sensoren erfasst und Befehlssignale an das Getriebe liefert. Eingaben von dem TCM 17 in das HCP 5 enthalten die geschätzten Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und die Drehzahl N_O der Abtriebswelle 64. Es können weitere Stellglieder und Sensoren verwendet werden, um für Steuerzwecke zusätzliche Informationen von dem TCM an das HCP zu liefern. Das TCM 17 überwacht Eingaben von Druckschaltern und betätigt wahlweise Drucksteuerungs-Elektromagnete und Schaltelektromagnete zum Betätigen verschiedener Kupplungen, um verschiedene wie im Folgenden beschriebene Getriebebetriebsmodi zu erreichen.
Das BPCM 21 ist signaltechnisch mit einem oder mit mehreren Sensoren verbunden, die zum Überwachen von Parametern des elektrischen Stroms oder der elektrischen Spannung der ESD 74 betreibbar sind, um Informationen über den Zustand der Batterien an das HCP 5 zu liefern. Diese Informationen enthalten den Batterieladezustand, die Batteriespannung und die verfügbare Batterieleistung.
Das TPIM 19 enthält die zuvor erwähnten Leistungswechselrichter und Motorsteuermodule, die so konfiguriert sind, dass sie Motorsteuerbefehle empfangen und davon Wechselrichterzustände steuern, um eine Motorantriebsfunktionalität oder Motorrückgewinnungsfunktionalität bereitzustellen. Das TPIM 19 ist betreibbar, um auf der Grundlage einer Eingabe von dem HCP 5, die durch eine Betreibereingabe über die UI 13 und durch Systembetriebsparameter angesteuert wird, Drehmomentbefehle für den MG-A 56 und für den MG-B 72 zu erzeugen. Die Motordrehmomentbefehle für den MG-A und für den MG-B werden durch das Steuersystem implementiert, das das TPIM 19 enthält, um den MG-A und den MG-B zu steuern. Die einzelnen Motordrehzahlsignale für den MG-A und für den MG-B werden durch das TPIM 19 aus den Motorphaseninformationen oder von herkömmlichen Drehsensoren abgeleitet. Das TPIM 19 bestimmt und übermittelt die Motordrehzahlen an das HCP 5. Die Elektroenergie-Speichervorrichtung 74 ist über die Gleichstromleitungen 27 mit dem TPIM 19 hochspannungs-gleichstrom-gekoppelt. In Übereinstimmung damit, ob die ESD 74 geladen oder entladen wird, kann elektrischer Strom zu oder von dem TPIM 19 übertragen werden.
Jedes der oben erwähnten Steuermodule ist vorzugsweise ein Universaldigitalcomputer, der allgemein einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit, Speichermedien, die Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM), elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) umfassen, einen schnellen Taktgeber, eine Analog/Digital-(A/D-) und eine Digital/Analog-(D/A-)Schaltungsanordnung und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung und Eingabe/Ausgabe-Schaltungsvorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung umfasst. Jedes Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die im ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers bereitzustellen. Die Informationsübertragung zwischen den verschiedenen Computern wird vorzugsweise unter Verwendung des oben erwähnten LAN 6 ausgeführt.
Die Algorithmen zur Steuerung und Zustandsschätzung in jedem der Steuermodule werden üblicherweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt, sodass jeder Algorithmus in jedem Schleifenzyklus wenigstens einmal ausgeführt wird. Die in den nichtflüchtigen Speichervorrichtungen gespeicherten Algorithmen werden von einer der Zentraleinheiten ausgeführt und sind zum Überwachen von Eingaben von den Erfassungsvorrichtungen und zum Ausführen von Steuerungs- und Diagnoseroutinen zum Steuern des Betriebs der jeweiligen Vorrichtung unter Verwendung voreingestellter Kalibrierungen betreibbar. Die Schleifenzyklen werden während des andauernden Maschinen- und Fahrzeugbetriebs üblicherweise in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, ausgeführt. Alternativ können die Algorithmen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Betreiberaktion, wie sie durch die UI 13 erfasst wird, bestimmen das Überwachungs-HCP-Steuermodul 5 und eines oder mehrere der anderen Steuermodule die Betreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ}, die mit dem Abtriebsdrehmoment T_O an die Welle 64 geliefert werden soll. Wahlweise betriebene Komponenten des Getriebes 10 werden geeignet so gesteuert und manipuliert, dass sie auf die Betreiberdrehmomentanforderung reagieren. Die endgültige Fahrzeugbeschleunigung wird durch weitere Faktoren einschließlich z. B. Norm-Fahrwiderstand, Straßenqualität und Fahrzeugmasse beeinflusst. Wie anhand von 4 beschrieben wird, überwacht das HCP 5 die Parameterzustände der Drehmomenterzeugungsvorrichtungen und bestimmt die Abgabe des Getriebes, die erforderlich ist, um die gewünschte Drehmomentabgabe zu erreichen.

Das kombiniert-leistungsverzweigte elektromechanische Zweifachmodus-Getriebe arbeitet in mehreren Festgang-Betriebsmodi und stufenlosen Betriebsmodi, die anhand von 1 und der folgenden Tabelle 1 beschrieben sind. Tabelle 1

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

Die verschiedenen in Tabelle 1 beschriebenen Getriebebetriebsmodi geben an, welche der spezifischen Kupplungen C1, C2, C3 und C4 für jeden Betriebsmodus betätigt sind. Außerdem können MG-A und MG-B in den verschiedenen Getriebebetriebsmodi jeweils als ein Elektromotor zum Erzeugen eines Bewegungsdrehmoments oder als ein Generator zum Erzeugen von Elektroenergie arbeiten. Der Modus I ist eingerückt, wenn die Kupplung C1 70 betätigt ist, um das Außenzahnradelement des dritten Planetenzahnradsatzes 28 zu ”erden”. Der Modus II ist eingerückt, wenn die Kupplung C1 70 gelöst ist und die Kupplung C2 62 betätigt ist, um die Welle 60 mit dem Träger des dritten Planetenzahnradsatzes 28 zu verbinden. Andere Faktoren außerhalb des Umfangs der Offenbarung beeinflussen, wann die Elektromotoren/-generatoren 56, 72 als Motoren und Generatoren arbeiten und sind hier nicht diskutiert. Das hauptsächlich in
2 gezeigte Steuersystem ist betreibbar, um innerhalb jedes Getriebebetriebsmodus bei der Welle 64 einen Bereich von Getriebeabtriebsdrehzahlen von verhältnismäßig langsam bis verhältnismäßig schnell bereitzustellen. Die Modi I und II beziehen sich auf Umstände, unter denen die Getriebefunktionen durch eine Kupplung, d. h. entweder durch die Kupplung C1 62 oder durch die Kupplung C2 70, und durch die gesteuerte Drehzahl und durch das gesteuerte Drehmoment der Elektromotoren/-generatoren 56 und 72 gesteuert werden, was als ein stufenloser Getriebemodus bezeichnet werden kann. Im Folgenden werden bestimmte Betriebsbereiche beschrieben, in denen durch Einrücken einer zusätzlichen Kupplung feste Verhältnisse erzielt werden. Wie in der obigen Tabelle 1 gezeigt ist, kann diese zusätzliche Kupplung die Kupplung C3 73 oder C4 75 sein.
Wenn die zusätzliche Kupplung vollständig betätigt ist, wird ein Betrieb mit festem Übersetzungsverhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl des Getriebes, d. h. N_I/N_O, erzielt. Die Drehungen der Motoren/Generatoren MG-A und MG-B 56, 72 hängen von der wie durch die Kupplungsbetätigung definierten inneren Drehung des Mechanismus ab und sind proportional zu der Antriebsdrehzahl N_I. Die Motoren/Generatoren MG-A und MG-B wirken als Motoren oder Generatoren.
Anhand von 3 ist ein schematisches Diagramm gezeigt, das eine ausführlichere Beschreibung des beispielhaften elektrohydraulischen Systems zum Steuern des Flusses von Hydraulikfluid in dem Getriebe 10 gibt. Die Haupthydraulikpumpe 88, die von der Antriebswelle von der Maschine 14 angetrieben wird, und die Zusatzpumpe 110, die durch das TPIM 19 funktional elektrisch gesteuert wird, liefern über das Ventil 140 Druckfluid an den Hydraulikkreis 42. Vorzugsweise umfasst die Zusatzpumpe 110 eine elektrisch mit Leistung versorgte Pumpe einer geeigneten Größe und Kapazität, um einen ausreichenden Druckhydraulikfluidfluss in das Hydrauliksystem zu liefern, wenn sie betriebsbereit ist. Das Druckhydraulikfluid fließt in den elektrohydraulischen Steuerkreis 42, der betreibbar ist, um den Hydraulikdruck wahlweise an eine Reihe von Vorrichtungen einschließlich der Drehmomentübertragungskupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75, der aktiven Kühlkreise für die Motoren/Generatoren A und B und über die Durchlässe 142, 144 (nicht ausführlich gezeigt) des Grundkühlkreises zur Kühlung und Schmierung des Getriebes 10 zu verteilen. Wie zuvor festgestellt wurde, ist das TCM 17 vorzugsweise betreibbar, um durch wahlweise Betätigung von Hydraulikkreis-Flusssteuervorrichtungen, die Drucksteuerungs-Elektromagnete ('PCS') PCS1 108, PCS2 112, PCS3 114, PCS4 116 und elektromagnetisch gesteuerte Flussmanagementventile X-Ventil 118 und Y-Ventil 120 umfassen, die verschiedenen Kupplungen zu betätigen, um verschiedene Getriebebetriebsmodi zu erzielen. Der Kreis ist für Fluid über die Durchlässe 124, 122, 126 und 128 in dieser Reihenfolge mit Druckschaltern PS1, PS2, PS3 und PS4 verbunden. Der Drucksteuerungs-Elektromagnet PCS1 108 weist eine Steuerstellung von normalerweise hoch auf und ist betreibbar, um durch Fluidwechselwirkung mit einem steuerbaren Druckregler 109 eine Modulation des Fluiddrucks in dem Hydraulikkreis zu liefern. Der Drucksteuerungs-Elektromagnet PCS2 112 weist eine Steuerstellung von normalerweise tief auf und ist für Fluid mit einem Schieberventil 113 verbunden und ist so betreibbar, dass er einen Fluss durch es bewirkt, wenn er betätigt ist. Das Schieberventil 113 ist über den Durchlass 126 für Fluid mit dem Druckschalter PS3 verbunden. Der Drucksteuerungs-Elektromagnet PCS3 114 weist eine Steuerstellung von normalerweise tief auf und ist für Fluid mit dem Schieberventil 115 verbunden und so betreibbar, dass er einen Fluss durch es bewirkt, wenn er betätigt ist. Das Schieberventil 115 ist über den Durchlass 124 für Fluid mit dem Druckschalter PS1 verbunden. Der Drucksteuerungs-Elektromagnet PCS4 116 weist eine Steuerstellung von normalerweise tief auf und ist für Fluid mit dem Schieberventil 117 verbunden und so betreibbar, dass er einen Fluss durch es bewirkt, wenn er betätigt ist. Das Schieberventil 117 ist über den Durchlass 128 für Fluid mit dem Druckschalter PS4 verbunden.
In dem beispielhaften System umfassen das X-Ventil 119 und das Y-Ventil 121 jeweils Flussmanagementventile, die durch den Elektromagneten 118 bzw. 120 gesteuert werden und die Steuerzustände Hoch ('1') und Tief ('0') aufweisen. Die Steuerzustände beziehen sich auf die Stellungen jedes Ventils, die eine Flusssteuerung zu verschiedenen Vorrichtungen in dem Hydraulikkreis 42 und in dem Getriebe 10 bewirken. Das X-Ventil 119 ist betreibbar, um Druckfluid je nach der Quelle der Fluideingabe, wie im Folgenden beschrieben wird, über die Fluiddurchlässe 136, 138, 144, 142 in dieser Reihenfolge zu den Kupplungen C3 und C4 und zu den Kühlsystemen für die Statoren von MG-A und MG-B zu leiten. Das Y-Ventil 121 ist betreibbar, um Druckfluid je nach der Quelle der Fluideingabe, wie im Folgenden beschrieben wird, über die Fluiddurchlässe 132 und 134 zur Kupplung C1 bzw. C2 zu leiten. Das Y-Ventil 121 ist über den Durchlass 122 für Fluid mit dem Druckschalter PS2 verbunden. Die wahlweise Steuerung des X- und des Y-Ventils und die Betätigung der Elektromagneten PCS2, PCS3 und PCS4 ermöglichen den Fluss von Hydraulikfluid zum Betätigen der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und zum Bereitstellen einer Kühlung für die Statoren von MG-A und MG-B.

Eine Logiktabelle, die die Steuerung des beispielhaften elektrohydraulischen Steuerkreises 42 veranschaulicht, ist anhand der folgenden Tabelle 2 gegeben. Tabelle 2

	X-Ventil-Logik	Y-Ventil-Logik	PCS1	PCS2	PCS3	PCS4
Betriebszustand	keine Verriegelung	C2-Verriegelung	normal hoch	normal hoch	normal hoch	normal tief
Modus I	0	0	LM	MG-B-Statorkühlung	C1	MG-A-Statorkühlung
Modus II	0	1	LM	C2	MG-B-Statorkühlung	MG-A-Statorkühlung
tiefer Bereich	1	0	LM	C2	C1	C4
hoher Bereich	1	1	LM	C2	C3	C4

Die wahlweise Steuerung des X- und des Y-Ventils und die Betätigung der Elektromagnete PCS2, PCS3 und PCS4 ermöglichen den Fluss von Hydraulikfluid zum Betätigen der Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und liefern eine Kühlung für die Statoren von MG-A und MG-B. Der Elektromagnet PCS1 moduliert den Leitungsdruck ('LM' für Leitungsmodulation). Tiefer Bereich bezieht sich auf den Festgangbetrieb in GR1, GR2 und GR3. Hoher Bereich bezieht sich auf den Festgangbetrieb in GR3 und GR4.
Nunmehr anhand von 4 wird anhand des ausführlich in 1, 2 und 3 und in den Tabellen 1 und 2 dargestellten Systems ein Verfahren zum Anfahren eines Fahrzeugs aus einem Betrieb mit der Geschwindigkeit null oder mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit beschrieben. Das hier genau beschriebene System ist lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend gedacht. Das Fahrzeuganfahren wird durch das Steuersystem in Ansprechen auf die Betreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ}, d. h., wenn der Betreiber durch Niederdrücken des Fahrpedals AP und durch Lösen des Bremspedals BREMSE eine Beschleunigung anfordert, bewirkt. Zum Zeitpunkt T0 ist das Fahrzeug betriebsbereit, wobei es eine Anfangsbetreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ} zum Anfahren des Fahrzeugs gibt. Das Anfahren wird durch den Betrieb im stufenlosen Modus I ausgeführt, wobei die Kupplung C1 betätigt ist und durch den MG-B 72 ein Bewegungsdrehmoment erzeugt wird. Der durch die Maschine 14 angetriebene Elektromotor/-generator MG-A 56 arbeitet als ein Elektrogenerator, um Elektroenergie an die ESD 74 und an den MG-B zu liefern. Wenn die Maschine arbeitet, arbeitet sie bei der oder in der Nähe einer Maschinendrehzahl von etwa 750 Umdrehungen pro Minute ('min^–1'), derjenigen Maschinendrehzahl, die ausreicht, um die Hydraulikpumpe 88 anzutreiben, um einen Kupplungsbetätigungsdruck an die Kupplung C1 zu liefern und um eine Eingabe in den MG-A zur Elektroenergieerzeugung zu liefern. Das Getriebeabtriebsdrehmoment T_O ist hauptsächlich durch die Drehmomentgrenzwerte für die Elektromotoren/-generatoren MG-A und MG-B, durch die Batterieleistung und durch das Maschinenantriebsdrehmoment T_I beschränkt.
Unter normalen Anfahrbetriebsbedingungen, d. h. nicht servounterstütztes Anfahren, arbeitet das Fahrzeug im Modus I, wobei die Kupplung C1 eingerückt ist und wobei sich, wie anhand der Linien E und D' gezeigt ist, die Maschinendrehzahl erhöht und das Abtriebsdrehmoment T_O erhöht.
Die als Linie E' gezeigte Maschinendrehzahl umfasst eine Maschinenantriebsdrehzahl, die auf der Grundlage des Drehmoment- und des Leistungsbedarfs über das Antriebsstrangsystem optimiert wird. Nach einer gewissen verstrichenen Zeitdauer, z. B. bei einem Punkt T3, wird die Maschinenantriebsdrehzahl N_I mit der Drehzahl der Abtriebswelle 64, multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis von GR1, d. h. mit NO·GR1, synchronisiert und wird die Kupplung C4 eingerückt, um einen Betrieb im ersten festen Gang GR1 zu bewirken.
Unter spezifischen Bedingungen übersteigt die Betreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ} vorgegebene Schwellenwerte und erreicht eine ”HOCHDREHEN”-Bedingung, die zu einem servounterstützten Anfahren führt. Die HOCHDREHEN-Drehmomentanforderung umfasst z. B., dass das Fahrpedal über einen Schwellenwert hinaus niedergedrückt ist, dass das Fahrpedal auf eine Bedingung mit wesentlich weit geöffneter Drosselklappe ('WOT'-Bedingung) niedergedrückt ist sowie das gleichzeitige Niederdrücken sowohl des Fahrpedals AP als auch des Bremspedals BREMSE bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von null oder im Wesentlichen nahe null, d. h. einen Servobremsbetriebsmodus. Es ist gezeigt, dass die HOCHDREHEN-Drehmomentanforderung zum Zeitpunkt T1 auftritt. Das Steuersystem erhöht in Ansprechen auf die HOCHDREHEN-Drehmomentanforderung durch eine Steueraktionen des ECM 23 im Wesentlichen sofort die Maschinendrehzahl N_I. Die Maschinendrehzahl ist als Linie E gezeigt, die in diesem Beispiel von einer Leerlaufdrehzahl von etwa 750 min^–1 auf etwa 2000 min^–1 zunimmt, was eine erhöhte Leistungseingabe an den MG-A bereitstellt, um Elektroenergie zu erzeugen, die an den MG-B übertragen wird, um eine erhöhte Drehmomentabgabe davon zu ermöglichen. Gleichzeitig führt das TCM einen als Linie A gezeigten ”Füllbefehl” aus, in dem ein Steuerelektromagnet PCS4 116 betätigt wird, um der Kupplung C4 Hydraulikfluid zuzuführen. Nachfolgend detektiert das Steuersystem, wie durch die als Linie B gezeigte Ausgabe des Druckschalters PS4 gezeigt ist, dass der Hydraulikkreis zur Kupplung C4 gefüllt und mit Druck beaufschlagt wird. Nachdem ein Füllen und eine Druckbeaufschlagung des Hydraulikkreises für die Kupplung C4 erfasst worden sind, wird, wie beim Zeitpunkt T2 gezeigt ist, durch Steuern der Flussmanagementventile X-Ventil 119 und Y-Ventil 121 und durch Betätigen des Drucksteuerungs-Elektromagneten PCS4, wie oben anhand von 2 beschrieben wurde, ein Befehl zum Betätigen der Kupplung C4 ausgeführt. Beginnend beim Zeitpunkt T2 wird der Kupplung C4 Druckhydraulikfluid zugeführt. Bei den zum Zeitpunkt T2 gezeigten Betriebsbedingungen ist die als Linie C gezeigte Kupplung C4 nicht vollständig betätigt, was zu einem gewissen Kupplungsschlupf führt. Es gibt eine entsprechende wesentliche Zunahme des Abtriebsdrehmoments T_O des Getriebes, die als Linie D gezeigt ist, um die Betreiberdrehmomentanforderung zu erfüllen. Zum Zeitpunkt T3 ist die Antriebsdrehzahl N_I im Wesentlichen gleich der Getriebeabtriebsdrehzahl, multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs, d. h. N_O·GR1, wobei die Kupplungskapazität bei C4 ein für die Kupplungsbetätigung notwendiges Reaktionskupplungsdrehmoment übersteigt und somit durch vollständiges Beaufschlagen der Kupplung C4 mit Kupplungsdruck den Betrieb im festen Gang GR1 ermöglicht.
Während der Zeitdauer von T2 bis T3 wird der Hydraulikkupplungsdruck durch wahlweise Betätigung von PCS4 gemanagt, um das Abtriebsdrehmoment T_O zu erhöhen, um die Betreiberdrehmomentanforderung T_{O_REQ} zu erfüllen, während der Kupplungsschlupf begrenzt wird, um eine Zunahme der Kupplungstemperatur, die im Ergebnis der dem Kupplungsschlupf zugeordneten Reibung auftritt, zu minimieren. Das Minimieren einer Zunahme der Kupplungstemperatur während der Kupplungsschlupfperiode wird vorzugsweise in der Weise begrenzt, dass die Kupplungstemperatur nicht zu einer Verschlechterung der Kupplungslebensdauer führt. Die zulässige Kupplungswärmeenergie kann abgeleitet werden und wird nun beispielhaft beschrieben. Die Kupplung C4 weist einen zulässigen Betriebstemperaturbereich von 80°C bis 250°C und eine zugeordnete Wärmekapazität von 20 Kilojoule (kJ) auf. Die Kupplungstemperatur kann auf der Grundlage der Betriebstemperatur des Getriebes und anderer Faktoren geschätzt werden. Die Kupplungstemperatur wird der Berechnung halber in diesem Fall als 150°C geschätzt, d. h., die verbleibende zulässige Energieeingabe in die Kupplung ist 20 kJ·((250°C–150°C)/(250°C–80°C)) oder etwa 12 kJ. Ein Anfahrereignis von T2 bis T3 erfordert üblicherweise eine verstrichene Zeit von einer halben Sekunde (500 ms). Während der verstrichenen Zeit, in der das Anfahrereignis stattfindet, wird auf der Grundlage der Antriebsdrehzahl N_I, der Abtriebsdrehzahl N_O und des ankommenden Übersetzungsverhältnisses N_O·GR4 der Kupplungsschlupf bestimmt. Unter Verwendung bekannter Beziehungen zwischen Leistung, Energie und Zeit kann leicht bestimmt werden, dass die Energie, die der Kupplung C4 in Form von Schlupf und Kupplungsreibung zugeführt wird, einen Maximalwert von 160 Nm nicht übersteigen darf, um die physikalische Unversehrtheit der Kupplungsvorrichtung aufrechtzuerhalten. Auf Grund dessen kann das als Linie C gezeigte ankommende Kupplungsdrehmoment für die Kupplung C4 bestimmt werden. Daraufhin kann das ankommende Kupplungsdrehmoment durch wahlweise Betätigung des Drucksteuerungs-Elektromagneten PCS4 116 gesteuert werden.
Selbstverständlich sind Änderungen im Umfang der Offenbarung zulässig. Die Offenbarung ist mit spezifischem Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen und Änderungen daran beschrieben worden. Weitere Änderungen und Abwandlungen können Anderen beim Lesen und Verstehen der Beschreibung einfallen. Alle solchen Änderungen und Abwandlungen, soweit sie im Umfang der Offenbarung liegen, sollen enthalten sein.

Claims

Verfahren zum Anfahren eines Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang enthält, der eine Brennkraftmaschine (14) und einen ersten und einen zweiten Elektromotor/-generator (56, 72) und ein elektromechanisches Getriebe (10) umfasst, wobei das Getriebe (10) wahlweise betreibbar ist, um ein Drehmoment an einen Endantrieb (90) zu übertragen, und wobei das Getriebe (10) umfasst: drei Planetenradsätze (24, 26, 28), von denen jeder ein Innenzahnradelement, ein Außenzahnradelement und einen Träger (36, 44, 52) umfasst; und zwei Rotationsreibungskupplungen (62, 75) und zwei Bremskupplungsvorrichtungen (70, 73); wobei das Innenzahnradelement des ersten Planetenradsatzes (24) und das Außenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) mit dem ersten Elektromotor/-generator (56) verbunden sind; wobei die Innenzahnradelemente des zweiten und dritten Planetenradsatzes (26, 28) mit dem zweiten Elektromotor/-generator (72) verbunden sind; wobei die erste Rotationsreibungskupplung (62) die Träger (36, 44) des ersten und zweiten Planetenradsatzes (24, 26) selektiv mit dem Träger (52) des dritten Planetenradsatzes (28) verbindet, der kontinuierlich mit einem Abtriebselement (64) verbunden ist; wobei die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) das Außenzahnradelement des dritten Planetenradsatzes (28) selektiv mit einem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei die zweite Rotationsreibungskupplung (75) das Innenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) selektiv mit dem Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) verbindet; und wobei die zweite Bremskupplungsvorrichtung (73) den Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) über die zweite Rotationsreibungskupplung (75) selektiv mit dem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei das Verfahren umfasst: Betreiben des elektromechanischen Getriebes (10) in einem stufenlosen Modus, in dem ausschließlich die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) betätigt wird, zum Übertragen eines Bewegungsdrehmoments von dem zweiten Elektromotor/-generator (72) an den Endantrieb (90), wobei der erste Elektromotor/-generator (56) durch die Brennkraftmaschine (14) angetrieben wird und als Elektrogenerator arbeitet; und wahlweises Erhöhen einer Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine (14) und wahlweises Betätigen der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) zum Übertragen eines durch den ersten Elektromotor/-generator (56) erzeugten Bewegungsdrehmoments an den Endantrieb (90), wenn eine Betreiberdrehmomentanforderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts durch die Betreiberdrehmomentanforderung umfasst, dass der Betreiber ein Fahrpedal auf eine weit geöffnete Drosselstellung niederdrückt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts durch die Betreiberdrehmomentanforderung umfasst, dass der Betreiber ein Fahrpedal und ein Bremspedal gleichzeitig stärker als um vorgegebene Schwellenwerte niederdrückt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das wahlweise Erhöhen der Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine (14) das Betreiben der Maschine (14) mit einer Maschinendrehzahl, die höher als eine optimale Maschinendrehzahl ist, auf der Grundlage des Drehmoment- und Leistungsbedarfs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das wahlweise Betätigen der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) zum Übertragen des durch den ersten Elektromotor/-generator (56) erzeugten Bewegungsdrehmoments an den Endantrieb (90), wenn eine Betreiberdrehmomentanforderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, das Zulassen eines Schlupfs der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Zulassen eines Schlupfs der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) das Begrenzen des Kupplungsschlupfs auf der Grundlage der thermischen Betriebscharakteristiken der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das wahlweise Steuern des ankommenden Kupplungsdrehmoments der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Betreiben des elektromechanischen Getriebes (10) in einem Festgangsmodus umfasst, wenn die Maschinendrehzahl an die Abtriebsdrehzahl des Getriebes (10), multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis des festen Gangs, angepasst ist.
Herstellungsartikel, der ein Speichermedium mit einem darin codierten Computerprogramm umfasst, um ein Anfahren eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang zu bewirken, der eine Brennkraftmaschine (14) und einen ersten und einen zweiten Elektromotor/-generator (56, 72) und ein elektromechanisches Getriebe (10) umfasst, wobei das Getriebe (10) wahlweise betreibbar ist, um ein Drehmoment an einen Endantrieb (90) zu übertragen, und wobei das Getriebe (10) umfasst: drei Planetenradsätze (24, 26, 28), von denen jeder ein Innenzahnradelement, ein Außenzahnradelement und einen Träger (36, 44, 52) umfasst; und zwei Rotationsreibungskupplungen (62, 75) und zwei Bremskupplungsvorrichtungen (70, 73); wobei das Innenzahnradelement des ersten Planetenradsatzes (24) und das Außenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) mit dem ersten Elektromotor/-generator (56) verbunden sind; wobei die Innenzahnradelemente des zweiten und dritten Planetenradsatzes (26, 28) mit dem zweiten Elektromotor/-generator (72) verbunden sind; wobei die erste Rotationsreibungskupplung (62) die Träger (36, 44) des ersten und zweiten Planetenradsatzes (24, 26) selektiv mit dem Träger (52) des dritten Planetenradsatzes (28) verbindet, der kontinuierlich mit einem Abtriebselement (64) verbunden ist; wobei die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) das Außenzahnradelement des dritten Planetenradsatzes (28) selektiv mit einem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei die zweite Rotationsreibungskupplung (75) das Innenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) selektiv mit dem Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) verbindet; und wobei die zweite Bremskupplungsvorrichtung (73) den Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) über die zweite Rotationsreibungskupplung (75) selektiv mit dem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei das Computerprogramm umfasst: Code zum Betreiben des elektromechanischen Getriebes (10) in einem stufenlosen Modus, in dem ausschließlich die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) betätigt wird, zum Übertragen eines Bewegungsdrehmoments von dem zweiten Elektromotor/-generator (72) an den Endantrieb (90), wobei der erste Elektromotor/-generator (56) durch die Brennkraftmaschine (14) angetrieben wird und als Elektrogenerator arbeitet; und Code zum wahlweisen Erhöhen einer Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine (14) und zum wahlweisen Betätigen der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) zum Übertragen eines durch den ersten Elektromotor/-generator (56) erzeugten Bewegungsdrehmoments an den Endantrieb (90), wenn eine Betreiberdrehmomentanforderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
Vorrichtung, die umfasst: eine Brennkraftmaschine (14) und einen ersten und einen zweiten Elektromotor/-generator (56, 72) und ein elektromechanisches Getriebe (10), das wahlweise betreibbar ist, um ein Drehmoment dazwischen und an einen Endantrieb (90) zu übertragen; wobei das Getriebe (10) umfasst: drei Planetenradsätze (24, 26, 28), von denen jeder ein Innenzahnradelement, ein Außenzahnradelement und einen Träger (36, 44, 52) umfasst; und zwei Rotationsreibungskupplungen (62, 75) und zwei Bremskupplungsvorrichtungen (70, 73); wobei das Innenzahnradelement des ersten Planetenradsatzes (24) und das Außenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) mit dem ersten Elektromotor/-generator (56) verbunden sind; wobei die Innenzahnradelemente des zweiten und dritten Planetenradsatzes (26, 28) mit dem zweiten Elektromotor/-generator (72) verbunden sind; wobei die erste Rotationsreibungskupplung (62) die Träger (36, 44) des ersten und zweiten Planetenradsatzes (24, 26) selektiv mit dem Träger (52) des dritten Planetenradsatzes (28) verbindet, der kontinuierlich mit einem Abtriebselement (64) verbunden ist; wobei die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) das Außenzahnradelement des dritten Planetenradsatzes (28) selektiv mit einem Getriebegehäuse (68) verbindet; wobei die zweite Rotationsreibungskupplung (75) das Innenzahnradelement des zweiten Planetenradsatzes (26) selektiv mit dem Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) verbindet; und wobei die zweite Bremskupplungsvorrichtung (73) den Träger (44) des zweiten Planetenradsatzes (26) über die zweite Rotationsreibungskupplung (75) selektiv mit dem Getriebegehäuse (68) verbindet; und einen elektrohydraulischen Steuerkreis (42), der mehrere Drucküberwachungsvorrichtungen und mehrere wahlweise steuerbare Flusssteuervorrichtungen und die Drehmomentübertragungskupplungen (62, 70, 73, 75) umfasst; wobei das Getriebe (10) wahlweise in einem von mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, die Festgangmodi und zwei stufenlose Modi umfassen; und ein Steuersystem: das so ausgelegt ist, dass es die Flusssteuervorrichtungen des elektrohydraulischen Steuerkreises (42) steuert; und das so ausgelegt ist, dass es ein Computerprogramm zum wahlweisen Steuern der Flusssteuervorrichtungen des elektrohydraulischen Steuerkreises (42) während des Fahrzeuganfahrens ausführt, wobei das Programm umfasst: i) Code zum Überwachen einer Betreiberdrehmomentanforderung während des Anfahrens, und ii) Code zum Betreiben des elektromechanischen Getriebes (10) in einem stufenlosen Modus, in dem ausschließlich die erste Bremskupplungsvorrichtung (70) betätigt wird und der ein Bewegungsdrehmoment von dem zweiten Elektromotor/-generator (72) überträgt, wobei der erste Elektromotor/-generator (56) durch die Brennkraftmaschine (14) angetrieben wird und als Elektrogenerator arbeitet; und iii) Code zum wahlweisen Erhöhen einer Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine (14) und zum wahlweisen Betätigen der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) zum Übertragen eines durch den ersten Elektromotor/-generator (56) erzeugten Bewegungsdrehmoments an den Endantrieb (90), wenn eine Betreiberdrehmomentanforderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Code zum wahlweisen Betätigen der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) zum Übertragen des durch den ersten Elektromotor/-generator (56) erzeugten Bewegungsdrehmoments an den Endantrieb (90), wenn eine Betreiberdrehmomentanforderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, Code zum Zulassen eines Schlupfs der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Code zum Zulassen eines Schlupfs der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) Code zum Begrenzen des Kupplungsschlupfs auf der Grundlage der thermischen Betriebscharakteristiken der zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 12, die ferner das wahlweise Steuern der Flusssteuervorrichtungen des elektrohydraulischen Steuerkreises (42) zum wahlweisen Steuern des ankommenden Kupplungsdrehmoments der betätigten zweiten Rotationsreibungskupplung (75) umfasst.