DE102012207615A1 - Hybridfahrzeug mit Doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

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Shawn H. Swales
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Maschine, die ein Maschinendrehmoment erzeugt, und einen Motor, der ein Motordrehmoment erzeugt. Ein Getriebe kann das Maschinendrehmoment, das Motordrehmoment oder beide aufnehmen. Das Getriebe umfasst einen ersten Zahnradsatz und einen zweiten Zahnradsatz sowie ein erste Kupplung, die zumindest teilweise einrückt, um Drehmoment auf die Zahnräder in dem ersten Zahnradsatz zu übertragen, und eine zweite Kupplung, die zumindest teilweise einrückt, um Drehmoment auf die Zahnräder in dem zweiten Zahnradsatz zu übertragen. Ein Controller kann das Maschinendrehmoment und das Motordrehmoment steuern, um eine Drehzahl der Maschine derart zu steuern, dass sie einem Soll-Drehzahlprofil folgt. Der Controller kann auch die Einrückung der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung steuern, um einen Soll-Gangzustand zu optimieren und somit Systemverluste zu minimieren.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft die Steuerung eines Hybridfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe.
  • HINTERGRUND
  • Personen- und Nutzfahrzeuge können ein Getriebe umfassen, das Drehmoment von einer Maschine auf Räder des Fahrzeugs überträgt. Eine Kupplung oder ein Drehmomentwandler können eingerückt werden, um Drehmoment von der Maschine auf das Getriebe zu übertragen. Die Einrückung der Kupplung kann manuell (z. B. durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt) erfolgen, während der Drehmomentwandler Drehmoment automatisch von der Maschine auf das Getriebe übertragen kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Beispielfahrzeug umfasst eine Maschine, die ein Maschinendrehmoment erzeugen kann, und einen Motor, der ein Motordrehmoment erzeugen kann. Das Fahrzeug umfasst ferner ein Getriebe, das ausgestaltet ist, um das Maschinendrehmoment, das Motordrehmoment oder beide aufzunehmen, und weist mehrere Zahnräder auf, die in einem ersten Zahnradsatz und einem zweiten Zahnradsatz angeordnet sind. Das Getriebe weist eine erste Kupplung auf, die ausgestaltet ist, um zumindest teilweise einzurücken und somit Drehmoment von der Maschine und/oder dem Motor auf die Zahnräder in dem ersten Zahnradsatz zu übertragen, und eine zweite Kupplung, die ausgestaltet ist, um zumindest teilweise einzurücken und somit Drehmoment von der Maschine und dem Motor auf die Zahnräder in dem zweiten Zahnradsatz zu übertragen. Zusätzlich umfasst das Fahrzeug einen Controller, der ausgestaltet ist, um das Maschinendrehmoment und das Motordrehmoment zu steuern und somit eine Drehzahl der Maschine derart zu steuern, dass sie einem Soll-Drehzahlprofil folgt. Der Controller ist ferner ausgestaltet, um die Einrückung der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung zu steuern und somit einen Soll-Gangzustand zu optimieren und Systemverluste zu minimieren.
  • Ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe umfasst, dass eine Beschleunigungsanforderung empfangen wird, ein Kuppelzustand ermittelt wird, ein Soll-Gangzustand ermittelt wird, und ein erstes Kupplungssteuersignal und ein zweites Kupplungssteuersignal zumindest zum Teil auf der Basis des Soll-Gangzustands erzeugt werden. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Maschinendrehmoment-Steuersignal und ein Motordrehmoment-Steuersignal zumindest zum Teil auf der Basis des Soll-Gangzustands erzeugt werden.
  • Ein anderes Beispielverfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe umfasst, dass ein Schaltbefehl empfangen wird und eine erste Kupplung in Ansprechen auf den Empfang des Schaltbefehls zumindest teilweise ausgerückt wird. Darüber hinaus umfasst das Verfahren, dass ein Motordrehmoment, das von einem Motor erzeugt wird, verringert wird, eine zweite Kupplung synchronisiert wird, das Motordrehmoment erhöht wird, die erste Kupplung ausgerückt wird, und die zweite Kupplung zumindest teilweise eingerückt wird.
  • Ein Hybridfahrzeug, das die hierin offenbarten Getriebe und Controller aufweist, bietet höhere Wirkungsgrade gegenüber anderen in Hybridfahrzeugen verwendeten Getriebetypen.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Beispielhybridfahrzeugs, das ein Doppelkupplungsgetriebe aufweist.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Beispieldoppelkupplungsgetriebes, das mit dem Hybridfahrzeug von 1 verwendet werden kann.
  • 3 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Fahrzeug von 1 verwendet werden kann.
  • 4 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Fahrzeug von 1 während eines Anfahrzustands verwendet werden kann.
  • 5 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Fahrzeug von 1 während eines Auskuppelzustands verwendet werden kann.
  • 6 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Fahrzeug von 1 während eines Fahrzustands verwendet werden kann.
  • 7 veranschaulicht einen Beispielgraphen von Maschinendrehzahl, der Einrückung einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung, einem Ausgangsdrehmoment, einem Maschinendrehmoment und einem Motordrehmoment über einen Zeitraum bezogen auf ein Schaltereignis.
  • 8 veranschaulicht einen Beispielprozess, der durch den Controller des Fahrzeugs implementiert werden kann.
  • 9 veranschaulicht einen anderen Beispielprozess, der durch den Controller des Fahrzeugs implementiert werden kann.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es ist ein Hybridfahrzeug mit einem Doppelkupplungsgetriebe offenbart. Das Fahrzeug kann viele unterschiedliche Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten und Ausstattungen umfassen. Obgleich in den Figuren ein Beispielfahrzeug gezeigt ist, sollen die in den Figuren veranschaulichten Komponenten nicht einschränkend sein. Tatsächlich können zusätzliche oder alternative Komponenten und/oder Implementierungen verwendet werden.
  • Das Fahrzeug 100 kann eine Maschine 105, einen Motor 110, eine Leistungsquelle 115, ein Doppelkupplungsgetriebe 120, ein Fluidreservoir 125 und einen Controller 135 umfassen. Das Fahrzeug 100 kann jedes Personen- oder Nutzfahrzeug umfassen, wie etwa ein Hybridelektrofahrzeug, das ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) oder ein Elektrofahrzeug mit verlängerter Reichweite (EREV) einschließt, ein mit Gas angetriebenes Fahrzeug, ein Batterieelektrofahrzeug (BEV) oder dergleichen.
  • Die Maschine 105 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Maschinendrehmoment zu erzeugen, zum Beispiel durch Verbrennen eines Gemischs aus fossilem Kraftstoff und Luft. Zum Beispiel kann die Maschine 105 eine Brennkraftmaschine sein, die ausgestaltet ist, um Drehmoment über eine Kurbelwelle 140 auszugeben. Ferner kann der Betrieb der Maschine 105 über eine Maschinensteuereinheit 145 gesteuert werden. Die Maschinensteuereinheit 145 kann jede Einrichtung sein, die ausgestaltet ist, um Befehlssignale zu empfangen und den Betrieb der Maschine 105 auf der Basis der empfangen Befehlssignale zu steuern. Zum Beispiel kann die Maschinensteuereinheit 145 ausgestaltet sein, um die Menge an Kraftstoff und Luft, der in eine Kammer der Maschine 105 geliefert wird, sowie den zeitlichen Ablauf der Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs [zu steuern].
  • Der Motor 110 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um elektrische Energie in Drehbewegung umzuwandeln. Zum Beispiel kann der Motor 110 ausgestaltet sein, um elektrische Energie von der Leistungsquelle 115 aufzunehmen und eine Ausgangswelle 150 gemäß der aufgenommenen elektrischen Energie zu rotieren. Die Rotation der Ausgangswelle 150 kann ein Motordrehmoment an zum Beispiel die Maschine 105 und/oder das Getriebe 120 liefern. Das Fahrzeug 100 kann einen Riemen 155 umfassen, der ausgestaltet ist, um Drehmoment von dem Motor 110 auf die Maschine 105 und umgekehrt zu übertragen. Darüber hinaus kann der Motor 110 ausgestaltet sein, um das Maschinendrehmoment von der Maschine 105 auf eine Weise aufzunehmen, die zulässt, dass der Motor 110 als Generator wirken kann. Wenn er als Generator wirkt, kann der Motor 110 ausgestaltet sein, um elektrische Energie zu erzeugen, die in der Leistungsquelle 115 gespeichert werden kann. Der Betrieb des Motors 110 kann durch eine Motorsteuereinheit 160 gesteuert werden. Die Motorsteuereinheit 160 kann jede elektronische Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um zum Beispiel die Drehzahl der Ausgangswelle 150 zu steuern. In einer möglichen Implementierung kann die Motorsteuereinheit 160 Befehlssignale empfangen und den Betrieb des Motors 110 auf der Basis der empfangenen Befehlssignale steuern.
  • Die Leistungsquelle 115 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um elektrische Energie zu speichern und die elektrische Energie an den Motor 110 auszugeben. Die Leistungsquelle 115 kann ferner ausgestaltet sein, um elektrische Energie aufzunehmen und zu speichern, die von dem Motor 110 erzeugt werden kann. In einer möglichen Implementierung kann die Leistungsquelle 115 eine oder mehrere Batterien umfassen. Obwohl es nicht veranschaulicht ist, kann ein Stromrichter funktional zwischen der Leistungsquelle 115 und dem Motor 110 angeordnet sein, um Gleichstromenergie, die durch die Leistungsquelle 115 gespeichert wird, in Wechselstromenergie umzuwandeln, die verwendet wird, um den Motor 110 zu betreiben. Darüber hinaus kann der Stromrichter ferner ausgestaltet sein, um Wechselstromenergie, die durch den Motor 110 erzeugt wird, in Gleichstromenergie zur Speicherung in der Leistungsquelle 115 umzuwandeln.
  • Das Doppelkupplungsgetriebe 120 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um das Maschinendrehmoment, das Motordrehmoment oder beide von einem Drehmoment in ein anderes Drehmoment umzuwandeln. Zum Beispiel kann das Getriebe 120 eine Eingangswelle 165, eine Ausgangswelle 170, einen Getriebekasten 175 und eine Kupplungsanordnung 190 umfassen. Die Eingangswelle 165 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um bei Aufnahme des Maschinendrehmoments und/oder des Motordrehmoments zu rotieren. Die Ausgangswelle 170 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment zu liefern, das verwendet werden kann, um die Räder 180 des Fahrzeugs 100 zu rotieren und somit das Fahrzeug 100 anzutreiben. Der Getriebekasten 175 kann mehrere Zahnräder umfassen, die ausgestaltet sein können, um das Maschinen- und/oder Motordrehmoment, das an die Eingangswelle 165 geliefert wird, in das Drehmoment umzuwandeln, das an die Räder 180 geliefert wird, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. In einer möglichen Implementierung können die Zahnräder in dem Getriebekasten 175 in einen ersten Zahnradsatz 205 und einen zweiten Zahnradsatz 210 getrennt sein, wie es nachstehend mit Bezug auf 2 ausführlicher beschrieben wird. Darüber hinaus, wie es mit Bezug auf 2 besprochen wird, kann die Kupplungsanordnung 190 zwei Kupplungen umfassen, um die Übertragung von Drehmoment zwischen der Kurbelwelle 140 und der Eingangswelle 165 zu steuern. Ferner können manche Komponenten in dem Getriebe 120 hydraulisch oder elektrisch betrieben sein, wie es nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben wird. Der Betrieb des Getriebes 120 kann über eine Getriebesteuereinheit 185 gesteuert werden.
  • Das Fluidreservoir 125 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Fluid zu speichern, das verwendet werden kann, um zum Beispiel Komponenten des Getriebes 120 hydraulisch zu betätigen. In einem möglichen Ansatz kann eine Pumpe 130 verwendet werden, um das Fluid vor der Lieferung des Fluids an das Getriebe 120 unter Druck zu setzen.
  • Der Controller 135 kann jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um das Motordrehmoment und das Maschinendrehmoment, das an das Getriebe 120 geliefert wird, zu steuern. Zum Beispiel kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um ein Befehlssignal zu erzeugen, das bewirkt, dass der Motor 110, die Maschine 105 oder beide mit einer Drehzahl rotieren, die ein befohlenes Drehmoment erzeugt. Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um Signale an die Maschinensteuereinheit 145, um das Maschinendrehmoment zu steuern, und an die Motorsteuereinheit 160, um das Motordrehmoment zu steuern, auszugeben.
  • Der Controller 135 kann ferner ausgestaltet sein, um den Betrieb von einer oder mehreren Komponenten des Getriebes 120 zu steuern, indem zum Beispiel Befehlssignale erzeugt und an die Getriebesteuereinheit 185 übertragen werden. Zum Beispiel kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um ein oder mehrere Zahnräder in dem Getriebekasten 175 selektiv einzurücken und die Einrückung von einer oder mehreren Kupplungen (siehe 2) in dem Getriebe 120 zu steuern.
  • Zur Steuerung des Getriebes 120 kann der Controller 135 ferner ausgestaltet sein, um eine Schaltaktion zu identifizieren. Zum Beispiel kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um eine Gangauswahl durch einen Fahrer des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Die Gangauswahl kann die Absicht des Fahrers angeben, das Fahrzeug 100 in einen Betriebsmodus ”Parken”, ”Rückwärts”, ”Neutral” oder ”Fahren” zu versetzen. Der Fahrer kann eine derartige Gangauswahl unter Verwendung eines Schalthebels treffen, der funktional in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Der Controller 135 kann die Gangauswahl identifizieren und das Getriebe 120 dementsprechend steuern. Im Betriebsmodus ”Fahren” kann der Controller 135 ferner ausgestaltet sein, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu überwachen und die Stellung eines Gaspedals zu überwachen, das in dem Fahrgastraum angeordnet ist und von dem Fahrer betätigt wird, um zu ermitteln, welche Zahnräder des Getriebekastens 175 einzurücken sind.
  • Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um zu bewirken, dass das Maschinen- und/oder Motordrehmoment auf den Getriebekasten 175 übertragen wird, indem Kupplungen, die in dem Getriebe 120 angeordnet sein, zumindest teilweise eingerückt werden. Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um eine oder mehrere der Kupplungen vor dem Einrücken der Kupplung zu synchronisieren, was zu einem sanfteren Übergang zwischen Gängen während Gangschaltungen führt. Darüber hinaus kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um den Betrieb der Maschine 105 und/oder des Motors 110 während Gangschaltungen zu steuern. Zum Beispiel kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um das Motordrehmoment um einen vorbestimmten Betrag zu verringern, zusätzlich zum Steuern des Betriebs der Kupplungen (siehe z. B. 7).
  • Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um verschiedene Daten zu verwenden, wenn der Betrieb der Maschine 105, des Motors 110 und/oder des Getriebes 120 gesteuert wird. Wie es oben besprochen wurde, kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um die Stellung des Gaspedals, eine Gangauswahl und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu verwenden. Darüber hinaus kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um einen Kuppelzustand zu ermitteln (z. B. einen Anfahrzustand, einen Auskuppelzustand und einen Fahrzustand usw.) und das Motordrehmoment und das Maschinendrehmoment zumindest zum Teil auf der Basis des ermittelten Kuppelzustands zu befehlen. Ferner kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um die Einrückung von einer oder mehreren der Kupplungen in dem Getriebe 120 auf der Basis des ermittelten Kuppelzustands zu steuern.
  • In einem möglichen Ansatz kann der Controller 135 ferner ausgestaltet sein, um das Drehmoment, das von der Maschine 105 auf den Motor 110 und umgekehrt übertragen wird, zu steuern. Zum Beispiel kann der Controller 135 ausgestaltet sein, um zu bewirken, dass der Motor 110 Drehmoment auf die Maschine 105 überträgt, zum Beispiel um die Last an der Maschine 105 zu verringern und somit die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Maschine 105 während eines Gangschaltens blockiert bzw. abstirbt. Der Controller 135 kann auch ausgestaltet sein, um zu bewirken, dass die Maschine 105 Drehmoment auf den Motor 110 überträgt, um zum Beispiel zu bewirken, dass der Motor 110 elektrische Energie zur Speicherung in der Leistungsquelle 115 erzeugt.
  • Im Allgemeinen können Berechnungssysteme und/oder -einrichtungen, wie etwa der Controller 135, die Maschinensteuereinheit 145, die Motorsteuereinheit 160 usw., irgendeines von einer Zahl von Computerbetriebssystemen anwenden, und allgemein von einem Computer ausführbare Anweisungen umfassen, wobei die Anweisungen von einer oder mehreren Berechnungseinrichtungen, wie etwa die oben aufgelisteten, ausführbar sein können. Von einem Computer ausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von gut bekannten Programmiersprachen und/oder -technologien geschaffen werden, die jeweils ohne Beschränkung und entweder alleine oder in Kombination, JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, usw. einschließen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem von einem Computer lesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, die einen oder mehrere der hierin beschriebenen Prozesse umfassen. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von bekannten von einem Computer lesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
  • Ein von einem Computer lesbares Medium (auch als ein von einem Prozessor lesbares Medium bezeichnet) umfasst irgendein nicht vergängliches (z. B. greifbares) Medium, das beim Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) teilnimmt, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, die nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien umfassen, aber nicht darauf begrenzt sind. Nichtflüchtige Medien können zum Beispiel optische oder magnetische Platten und anderen dauerhaften Speicher umfassen. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) umfassen, der typischerweise einen Hauptspeicher bildet. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, die Koaxkabel, Kupferdraht und Faseroptik umfassen, einschließlich die Drähte, die einen Systembus umfassen, der mit einem Prozessor eines Computers gekoppelt ist. Übliche Formen von von einem Computer lesbaren Medien umfassen zum Beispiel eine Floppy Disk, eine flexible Platte, eine Festplatte ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, irgendein anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, irgendein anderes physikalisches Medium mit Lochmuster, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder Cartridge, oder irgendein anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
  • 2 veranschaulicht ein Beispieldoppelkupplungsgetriebe 120, das in dem Fahrzeug 100 verwendet werden kann. Wie veranschaulicht, umfasst das Getriebe 120 eine Eingangswelle 165, eine Ausgangswelle 170 und einen Getriebekasten 175, der einen ersten Zahnradsatz 205 und einen zweiten Zahnradsatz 210 umfasst. Ferner umfasst das Getriebe 120 eine Kupplungsanordnung 190, die eine erste Kupplung 215 und eine zweite Kupplung 220 aufweist.
  • Der erste Zahnradsatz 205 und der zweite Zahnradsatz 210 können mehrere Zahnräder umfassen, die ausgestaltet sind, um die Drehzahl der Ausgangswelle 170 relativ zu der Eingangswelle 165 zu verändern. Sowohl der erste als auch der zweite Zahnradsatz 205, 210 können mehrere Zahnräder bzw. Gänge mit variierenden Verhältnissen umfassen. In einem möglichen Ansatz kann der erste Zahnradsatz 205 die ”geradzahligen” Antriebszahnräder bzw. Gänge umfassen (z. B. 2. Gang, 4. Gang und 6. Gang), während der zweite Zahnradsatz 210 die ”ungeradzahligen” Antriebszahnräder bzw. Gänge umfassen kann (z. B. 1. Gang, 3. Gang und 5. Gang). Auf diese Weise schaltet das Getriebe 120 während des Betriebes des Fahrzeugs 100 zwischen dem ersten Zahnradsatz 205 und dem zweiten Zahnradsatz 210. Der erste Zahnradsatz 205 oder der zweite Zahnradsatz 210 können ein Rückwärtszahnrad umfassen.
  • Die erste Kupplung 215 und die zweite Kupplung 220 können jeweils jede Einrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um Drehmoment von der Kurbelwelle 140 der Maschine 105 und/oder der Ausgangswelle 150 des Motors 110 auf die Eingangswelle 165 des Getriebes 120 zu übertragen. Zum Beispiel können die erste Kupplung 215 und die zweite Kupplung 220 jeweils einen antreibenden Mechanismus 225 und einen angetriebenen Mechanismus 230 umfassen. Der antreibende Mechanismus 225 kann funktional mit der Kurbelwelle 140 und/oder Ausgangswelle 150 des Motors 110 verbunden sein, während der angetriebene Mechanismus 230 funktional mit der Eingangswelle 165 des Getriebes 120 verbunden sein kann.
  • Die erste Kupplung 215 und die zweite Kupplung 220 können ausgestaltet sein, um elektrisch, elektromagnetisch, elektromechanisch, hydraulisch usw. zu betätigen. Zum Beispiel kann der Controller 135 ein Ventil steuern, das bewirkt, dass Druckfluid zu einer oder beiden von der ersten Kupplung 215 und der zweiten Kupplung 220 strömt. Alternativ kann der Controller 135 ein Befehlssignal erzeugen und das Befehlssignal an die Getriebesteuereinheit 185 übertragen. Die Getriebesteuereinheit 185 kann bewirken, dass das Druckfluid zu einer oder beiden von der ersten Kupplung 215 und der zweiten Kupplung 220 strömt. Bei Aufnahme des Druckfluids kann die erste Kupplung 215 oder die zweite Kupplung 220 zumindest teilweise einrücken (z. B. kann der antreibende Mechanismus 225 zumindest teilweise mit dem angetriebenen Mechanismus 230 in Eingriff stehen).
  • Wenn er zumindest teilweise eingerückt ist, kann der antreibende Mechanismus 225 zumindest einen Teil des Maschinendrehmoments und/oder des Motordrehmoments auf die Eingangswelle 165 des Getriebes 120 übertragen. Wenn sie teilweise in Eingriff stehen, können der antreibende Mechanismus 225 und der angetriebene Mechanismus 230 relativ zueinander schlupfen. D. h. der antreibende Mechanismus 225 und der angetriebene Mechanismus 230 können mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren. Wenn sie vollständig in Eingriff stehen, können der antreibende Mechanismus 225 und der angetriebene Mechanismus 230 mit im Wesentlichen den gleichen Drehzahlen rotieren. Wenn sie ausgerückt sind, können der antreibende Mechanismus 225 und der angetriebene Mechanismus 230 frei sein, um mit unterschiedlichen Drehzahlen zu rotieren. Wenn die erste Kupplung 215 zumindest teilweise eingerückt ist, wird das Maschinendrehmoment und/oder das Motordrehmoment auf den ersten Zahnradsatz 205 übertragen, und wenn die zweite Kupplung 220 zumindest teilweise eingerückt ist, wird das Maschinendrehmoment und/oder das Motordrehmoment auf den zweiten Zahnradsatz 210 übertragen.
  • 3 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Controller 135 verwendet werden kann, um das Motordrehmoment, das Maschinendrehmoment, die Einrückung der ersten Kupplung 215 und die Einrückung der zweiten Kupplung 220 zu steuern.
  • Bei Block 300 kann der Controller 135 die Stellung des Gaspedals empfangen. Zum Beispiel kann der Fahrer das Gaspedal in dem Fahrgastraum niederdrücken, und der Controller 135 kann die Absicht des Fahrers zum Betreiben des Fahrzeugs 100 auf der Basis des Weges, über den der Fahrer auf das Gaspedal drückt, ermitteln. Der Controller 135 kann auf der Basis der Stellung des Gaspedals eine Ausgangsdrehmomentanforderung erzeugen.
  • Bei Block 305 kann der Controller 135 die Stellung des Gaspedals, die Ausgangsdrehmomentanforderung, den gegenwärtigen Gang und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 empfangen. Der Controller 135 kann diese Informationen verwenden, um einen Kuppelzustand, wie etwa einen Anfahrzustand, einen Auskuppelzustand oder einen Fahrzustand, zu ermitteln. Der Anfahrzustand kann angeben, das der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug 100 anzufahren. Der Auskuppelzustand kann angeben, dass eine oder beide von der ersten Kupplung 215 und der zweiten Kupplung 220 ausgerückt werden sollte(n). Der Fahrzustand gibt an, dass das Fahrzeug 100 im ”Betriebsmodus” Fahren ist.
  • Bei Block 310 kann der Controller 135 die Ausgangsdrehmomentanforderung, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, einen Ladezustand der Leistungsquelle 115 und den bei Block 305 ermittelten Kuppelzustand empfangen. Mit diesen Informationen kann der Controller 135 ein Soll-Maschinendrehmoment, ein Soll-Motordrehmoment und einen Soll-Gang ermitteln.
  • Bei Block 315 kann der Controller 135 den Soll-Gang empfangen und den Betrag an Drehmoment zur Übertragung über die erste Kupplung 215 und die zweite Kupplung 220 ermitteln. Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um ein oder mehrere Befehlssignale zum Steuern der Einrückung der ersten Kupplung 215 und/oder der Einrückung der zweiten Kupplung 220 auszugeben. Der Controller 135 kann die Befehlssignale an die Getriebesteuereinheit 185 übertragen, die ein oder mehrere Ventile, wie etwa ein oder mehrere Magnetventile, betätigen kann, um den Durchfluss von Druckfluid zu der ersten Kupplung 215 und/oder der zweiten Kupplung 220 zu steuern. Alternativ kann der Controller 135 die Befehlssignale direkt zu den Magnetventilen übertragen, um den Durchfluss des Druckfluids zu der ersten Kupplung 215 und/oder der zweiten Kupplung 220 zu steuern.
  • Zusätzlich kann der Controller 135 bei Block 315 ferner eine Maschinendrehmomentintervention und eine Motordrehmomentintervention ermitteln, die verwendet werden können, um das bei Block 310 ermittelte Soll-Maschinendrehmoment bzw. das bei Block 310 ermittelte Soll-Motordrehmoment zu modifizieren, um ein sanfteres Gangschalten vorzusehen. Der Controller 135 kann Befehlssignale zum Steuern der Maschine 105, um Maschinendrehmoment zu erzeugen, und des Motor 110, um das Motordrehmoment zu erzeugen, auf der Basis des modifizierten Soll-Maschinen- bzw. Soll-Motordrehmoments erzeugen, und die Befehlssignale an die Maschinensteuereinheit 145 und die Motorsteuereinheit 160 ausgeben.
  • 4 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Controller 135 verwendet werden kann, um das Fahrzeug 100 während des Anfahrens zu steuern.
  • Bei Block 400 kann der Controller 135 die Stellung des Gaspedals empfangen, das funktional in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs 100 angeordnet sein kann. Der Controller 135 kann auf der Basis der Stellung des Gaspedals eine Drehmomentausgabeanforderung erzeugen.
  • Bei Block 405 kann der Controller 135 den gegenwärtig eingelegten Gang des Getriebes 120 und die Drehmomentausgabeanforderung berücksichtigen, um ein Soll-Kurbelwellendrehmoment zu ermitteln. Das Soll-Kurbelwellendrehmoment kann an Block 430 ausgegeben werden, um eine Drehzahl der Maschine 105 zu ermitteln, und kann verwendet werden, um einen Kurbelwellendrehmomentbefehl nach Block 435 zu ermitteln.
  • Bei Block 410 kann der Controller 135 die Stellung des Gaspedals empfangen und einen k-Faktor für das elektrische Anfahren ermitteln. Der k-Faktor kann die Absterbdrehzahl des Motors 110 dividiert durch die Quadratwurzel des Motordrehmoments bei der Absterbdrehzahl beschreiben.
  • Bei Block 415 kann der Controller 135 die Stellung des Gaspedals empfangen und einen k-Faktor für das Anfahren nur mit der Maschine oder eingeschalteter Maschine ermitteln. In diesem Kontext kann der k-Faktor die Absterbdrehzahl der Maschine 105 dividiert durch die Quadratwurzel des Maschinendrehmoments bei der Absterbdrehzahl beschreiben.
  • Bei Entscheidungsblock 420 kann der Controller 135 ermitteln, welcher k-Faktor anzuwenden ist, unter Verwendung zum Beispiel der Drehmomentausgabeanforderung, des Ladezustands der Leistungsquelle 115, des bei Block 410 ermittelten k-Faktors für ein elektrisches Anfahren, des bei Block 415 ermittelten k-Faktors für ein Anfahren mit eingeschalteter Maschine usw. Der k-Faktor kann auf der Basis des Betriebsmodus des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Wenn zum Beispiel in einem rein elektrischen Modus gearbeitet wird (z. B. nur der Motor 110 liefert Drehmoment an das Getriebe 120), kann der Controller 135 den k-Faktor für ein elektrisches Anfahren auswählen. Wenn jedoch die Maschine 105 Drehmoment an das Getriebe 120 liefert, kann der Controller 135 den k-Faktor für ein Anfahren mit eingeschalteter Maschine auswählen.
  • Bei Block 425 kann der Controller 135 ermitteln, ob der bei Block 420 ausgewählte k-Faktor zu modifizieren ist. D. h. wenn das Fahrzeug 100 auf eine solche Weise arbeitet, dass sowohl der Motor 110 als auch die Maschine 105 ein Drehmoment an das Getriebe 120 liefern, kann der Controller 135 einen anzuwendenden gemischten k-Faktor ermitteln. Der gemischte k-Faktor kann an Block 430 ausgegeben werden.
  • Bei Block 430 kann der Controller 135 eine Soll-Eingangswellendrehzahl (z. B. die Drehzahl der Eingangswelle 165 des Getriebes 120) auf der Basis der Soll-Drehzahl der Kurbelwelle 140 und des gemischten oder ausgewählten k-Faktors ermitteln. Diese Implementierung, die unter Bezugnahme auf die Blöcke 410, 415, 420, 425 und 430 beschrieben wurde, ist ein Weg, das Maschinendrehzahlprofil zu erzeugen. Andere Wege zum Erzeugen des Maschinendrehzahlprofils können als eine Alternative zu dem oben beschriebenen verwendet werden.
  • Bei Block 435 kann der Controller 135 die Ist-Drehzahl der Eingangswelle 165 und die bei Block 430 ermittelte Soll-Drehzahl der Eingangswelle 165 empfangen und ein Trägheitsdrehmoment ausgeben, das zu dem Soll-Kurbelwellendrehmoment hinzugefügt werden kann, um den Kurbelwellen-Drehmomentbefehl zu erzeugen. Der Kurbelwellen-Drehmomentbefehl kann ausgegeben werden, um die erste Kupplung 215, die zweite Kupplung 220 oder beide zu steuern, so dass das durch den Kurbelwellen-Drehmomentbefehl befohlene Drehmoment durch die erste Kupplung 215, die zweite Kupplung 220 oder beide auf das Getriebe 120 übertragen wird.
  • Bei Block 440 kann der Controller 135 eine Drehmomentverzweigungsoptimierung auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und von Systemverlusten für jeden verfügbaren Gangzustand ermitteln. Der Controller 135 kann einen Leistungsverlust für zwei oder mehr ”Fahr”-Gänge des Getriebes 120 auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und der Systemverluste ermitteln. Systemverluste umfassen solche Dinge, wie Maschinenverluste, Getriebe und Endantriebsverluste, Motor- und Stromrichterverluste und Batteriesystemverluste usw. Darüber hinaus kann der Controller 135 ein befohlenes Maschinendrehmoment (z. B. über ein Maschinendrehmoment-Befehlssignal), das an die Maschinensteuereinheit 145 ausgegeben werden kann, und ein befohlenes Motordrehmoment (z. B. über ein Motordrehmoment-Befehlssignal), das an die Motorsteuereinheit 160 ausgegeben werden kann, ausgeben.
  • Bei Block 445 kann der Controller 135 den Leistungsverlust während des Anfahrens auf der Basis des Leistungsverlustes und des bei Block 440 ermittelten befohlenen Maschinendrehmoments und Motordrehmoments optimieren. D. h. der Controller kann den Gangzustand mit dem befohlenen Maschinen- und Motordrehmoment auswählen, der minimalen Leistungsverlust liefert, welcher von Block 440 ausgegeben wird. Der Controller 135 kann einen Soll-Gang, ein optimiertes Motordrehmoment und ein optimiertes Maschinendrehmoment ausgeben, um die erste Kupplung 215, die zweite Kupplung 220, den Motor 110 und die Maschine 105 während des Anfahrens zu steuern.
  • 5 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Controller 135 zum Steuern des Betriebs des Fahrzeug 100 während eines Auskuppelzustands (z. B. eines Zustands, bei dem eine oder beide von der ersten Kupplung 215 und der zweiten Kupplung 220 ausgerückt sind) verwendet werden kann.
  • Bei Block 500 kann der Controller 135 eine Beschleunigungsanforderung auf der Basis einer Stellung des Gaspedals ermitteln und eine Drehmomentausgabeanforderung auf der Basis der Stellung des Gaspedals erzeugen.
  • Bei Block 505 kann der Controller 135 die bei Block 500 ermittelte Drehmomentausgabeanforderung zusammen mit einer Gangzahl, die den gegenwärtig eingelegten ”Fahr”-Gang angibt, empfangen. Der Controller 135 kann ein Soll-Kurbelwellendrehmoment auf der Basis des gegenwärtig eingerückten Gangs und der Ausgangsdrehmomentanforderung ausgeben.
  • Bei Block 510 kann der Controller 135 einen Betriebszustand, wie etwa einen Zustand ”Maschine 105 ausgeschaltet/elektrische Umlaufsteuerung ausgeschaltet”, einen Zustand ”Maschine 105 ausgeschaltet/elektrische Umlaufsteuerung eingeschaltet” oder einen Zustand ”Maschine 105 eingeschaltet Leerlauf”, empfangen. Bei Block 510 kann der Controller 135 ferner eine Ist-Drehzahl der Eingangswelle 165 des Getriebes 120 empfangen. Der Controller 135 kann den Betriebszustand und die Ist-Drehzahl der Eingangswelle 165 auf ein Soll-Kupplungsschlupfprofil anwenden und eine Drehzahl ausgeben. Der Ausdruck ”Umlaufsteuerung” (engl. ”spintrol”) kann sich darauf beziehen, dass der Motor 110 die Drehzahl einer nicht mit Kraftstoff beaufschlagten Maschine 105 auf einer niedrigen Drehzahl (z. B. Leerlauf) hält, um ein Spiel von Null in dem Antriebsstrang aufrechtzuerhalten und bei einer Gaspedaleingabe durch den Fahrer ein Klappern zu vermeiden.
  • Bei Block 515 kann der Controller 135 die Ist-Drehzahl der Eingangswelle 165 summiert mit der Drehzahl, die auf der Basis des Soll-Kupplungsschlupfprofils bei Block 510 ermittelt wird, die die Soll-Drehzahl der Eingangswelle 165 sein kann, empfangen. Der Controller 135 kann ein Trägheitsdrehmoment des Motors 110 und/oder der Maschine 105 auf der Basis der Soll-Drehzahl der Eingangswelle 165 ermitteln. Das Trägheitsdrehmoment des Motors 110 und/oder der Maschine 105 kann mit dem Soll-Kurbelwellendrehmoment summiert werden, um einen Kurbelwellen-Drehmomentbefehl zu erzeugen, der zum Steuern der ersten Kupplung 215, der zweiten Kupplung 220 oder beider ausgegeben werden kann.
  • Bei Block 520 kann der Controller 135 eine Drehmomentverzweigungsoptimierung auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und von Systemverlusten ermitteln. Der Controller 135 kann einen Leistungsverlust für zwei oder mehr ”Fahr”-Gänge des Getriebes 120 auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und der Systemverluste ermitteln. Darüber hinaus kann der Controller 135 ein befohlenes Maschinendrehmoment (z. B. über ein Maschinendrehmoment-Befehlssignal), das an die Maschinensteuereinheit 145 ausgegeben werden kann, und ein befohlenes Motordrehmoment (z. B. über ein Motordrehmoment-Befehlssignal), das an die Motorsteuereinheit 160 ausgegeben werden kann, ausgeben.
  • Bei Block 525 kann der Controller 135 den Auskuppelzustand mit dem befohlenen Maschinen- und Motordrehmoment auswählen, der minimalen Leistungsverlust liefert, welcher von Block 520 ausgegeben wird. Der Controller 135 kann einen Soll-Gang, ein optimiertes Motordrehmoment und ein optimiertes Maschinendrehmoment ausgeben, um die erste Kupplung 215, die zweite Kupplung 220, den Motor 110 und die Maschine 105 während eines Auskuppelzustands zu steuern.
  • 6 veranschaulicht eine Beispielsteuerarchitektur, die von dem Controller 135 verwendet werden kann, um den Betrieb des Fahrzeugs 100 während eines Fahr-Zustands zu steuern.
  • Bei Block 600 kann der Controller 135 eine Beschleunigungsanforderung auf der Basis einer Stellung des Gaspedals ermitteln und eine Drehmomentausgabeanforderung zumindest zum Teil auf der Basis der Stellung des Gaspedals ausgeben.
  • Bei Block 605 kann der Controller 135 die bei Block 600 ermittelte Drehmomentausgabeanforderung zusammen mit einer Gangzahl, die den gegenwärtig eingelegten ”Fahr”-Gang angibt, empfangen. Der Controller 135 kann ein Soll-Kurbelwellendrehmoment und eine Soll-Drehzahl der Eingangswelle 165 auf der Basis des gegenwärtig eingelegten Gangs und der Ausgangsdrehmomentanforderung ausgeben. Das Soll-Kurbelwellendrehmoment kann verwendet werden, um einen Kurbelwellen-Drehmomentbefehl zu erzeugen, der zum Steuern der ersten Kupplung 215, der zweiten Kupplung 220 oder beider verwendet werden kann.
  • Bei Block 610 kann der Controller 135 eine Drehmomentverzweigungsoptimierung auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und von Systemverlusten ermitteln. Der Controller 135 kann einen Leistungsverlust für zwei oder mehr ”Fahr”-Gänge des Getriebes 120 auf der Basis des Kurbelwellen-Drehmomentbefehls und der Systemverluste ermitteln. Darüber hinaus kann der Controller 135 ein befohlenes Maschinendrehmoment (z. B. über ein Maschinendrehmoment-Befehlssignal), das an die Maschinensteuereinheit 145 ausgegeben werden kann, und ein befohlenes Motordrehmoment (z. B. über ein Motordrehmoment-Befehlssignal), das an die Motorsteuereinheit 160 ausgegeben werden kann, ausgeben.
  • Bei Block 615 kann der Controller 135 den Fahrzustand mit dem befohlenen Maschinen- und Motordrehmoment auswählen, der minimalen Leistungsverlust liefert, welcher von Block 610 ausgegeben wird. Der Controller 135 kann einen Soll-Gang, ein optimiertes Motordrehmoment und ein optimiertes Maschinendrehmoment ausgeben, um die erste Kupplung 215, die zweite Kupplung 220, den Motor 110 und die Maschine 105 während eines Fahrzustands zu steuern.
  • 7 veranschaulicht einen Beispielgraphen 700 der Drehzahl 720 der Maschine 105, des Kupplungsdrucks 725 der weggehenden Kupplung, die die erste oder zweite Kupplung 215, 220 sein kann, des Kupplungsdrucks 730 der herankommenden Kupplung, die die erste oder zweite Kupplung 215, 220 sein kann, und des Ausgangsdrehmoments 735, des Maschinendrehmoments 740 und des Motordrehmoments 745 bei verschiedenen Zeitdauern (z. B. Zeitpunkt 705, 710 und 715) bezogen auf ein Schaltereignis.
  • Vor Zeitpunkt 705 kann die erste Kupplung 215 eingerückt sein, die Drehzahl 720 der Maschine 105 kann zunehmen und das Maschinendrehmoment 740 und das Motordrehmoment 745 können kombiniert sein, um Ausgangsdrehmoment 735 zu liefern. Der Controller 135 kann ausgestaltet sein, um ein Schaltereignis zu identifizieren, das manchmal vor Zeitpunkt 705 auftreten kann.
  • Eine Drehzahlphase kann vor Zeitpunkt 705 beginnen. Während der Drehzahlphase kann das Druckfluid der weggehenden Kupplung auf einen kritischen Druck verringert werden, was bewirkt, dass die weggehende Kupplung für eine vorbestimmte Zeitdauer, wie es durch Linie 725 angegeben ist, teilweise ausrückt (z. B. schlupft). Während des Schlupfens der weggehenden Kupplung wird das Motordrehmoment verringert, um die Maschinendrehzahl zum Synchronisieren herunterzubringen. Es kann auch das Motordrehmoment 745 verringert werden. Vor dem Ende der Drehzahlphase kann die zweite Kupplung 220 synchronisiert werden, und das Motordrehmoment 745 kann auf annähernd gleich dem Drehmoment wie vor Zeitpunkt 705 erhöht werden.
  • Zum Zeitpunkt 710 kann eine Drehmomentphase beginnen. Während der Drehmomentphase kann die weggehende Kupplung ausgerückt werden, während die herankommende Kupplung eingerückt wird, wie es durch Linien 725 und 730 angegeben ist. Die herankommende Kupplung kann das Motordrehmoment 745 und/oder das Maschinendrehmoment 740 auf andere Zahnräder als die erste Kupplung 215 übertragen, was zu einer Änderung im Verhältnis der Drehzahl der Eingangswelle 165 [engl.: to change] relativ zu der Drehzahl der Ausgangswelle 170 führt. Daher können sich während der Drehmomentphase das Ausgangsdrehmoment 735 des Fahrzeugs 100 (z. B. das Drehmoment der Ausgangswelle 170 des Getriebes 120) und die Drehzahl 720 der Maschine 105 ändern, wenn der Druck 730 der herankommenden Kupplung ansteigt. In 7 fällt das veranschaulichte Ausgangsdrehmoment 735 geringfügig ab, während die Drehzahl 720 der Maschine 105 geringfügig ansteigt.
  • Bei Abschluss der Drehmomentphase (z. B. zu Zeitpunkt 715) kann die herankommende Kupplung vollständig eingerückt werden, wie es durch Linie 730 angegeben ist. Die Drehzahl 720 der Maschine 105 fährt nach Zeitpunkt 715 fort, anzusteigen, und das Ausgangsdrehmoment 735 wird sich während der Drehzahlphase (z. B. zwischen den Zeitpunkten 705 und 710) aufgrund der Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses relativ zu dem Ausgangsdrehmoment 735 auf einem verringerten Niveau befinden. Das Maschinendrehmoment 740 und das Motordrehmoment 740 können nach der Drehmomentphase (z. B. nach Zeitpunkt 715) relativ konstant bleiben.
  • 8 veranschaulicht einen Beispielprozess 800, der durch den Controller 135 implementiert werden kann, um den Betrieb des Fahrzeugs 100 zu steuern.
  • Bei Block 805 kann der Controller 135 eine Beschleunigungsanforderung empfangen. Zum Beispiel kann der Controller 135 ein Signal von einem Sensor empfangen, der funktional an oder nahe bei dem Gaspedal angeordnet ist und angibt, das der Fahrer beabsichtigt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu erhöhen oder zu verringern. Wenn der Fahrer zum Beispiel Druck auf das Gaspedal ausübt, kann der Controller 135 ein Signal empfangen, das anzeigt, dass der Fahrer beabsichtigt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu erhöhen. Wenn der Fahrer Gaspedal nachlässt oder kommen lässt, kann der Controller 135 ein Signal empfangen, dass der Fahrer beabsichtigt, dass Fahrzeug 100 ausrollt oder sich verlangsamt.
  • Bei Block 810 kann der Controller 135 einen Kuppelzustand ermitteln. Der Kuppelzustand kann ein Anfahrzustand, ein Auskuppelzustand, ein Fahrzustand usw. sein. Der Kuppelzustand kann eine Einrückung und/oder Ausrückung der ersten Kupplung 215, der zweiten Kupplung 220 oder beider angeben.
  • Bei Block 815 kann der Controller 135 einen Soll-Gangzustand ermitteln. Der Soll-Gangzustand kann ein Gang sein, der eine geeignete Drehmomentumwandlung zwischen der Eingangswelle 165 und der Ausgangswelle 170 des Getriebes 120 bereitstellt. Soll-Gangzustand kann auf der bei Block 805 ermittelten Stellung des Gaspedals und des bei Block 810 ermittelten Kuppelzustands beruhen. Der Soll-Gang Zustand kann ferner auf dem Ist-Gangzustand und der Drehzahl des Fahrzeugs 100 beruhen.
  • Bei Block 820 kann der Controller 135 ein oder mehrere Kupplungssteuersignale auf der Basis des Soll-Gangzustands erzeugen. Zum Beispiel kann ein erstes Kupplungssteuersignal verwendet werden, um die erste Kupplung 215 zu steuern, und ein zweites Kupplungssteuersignal kann verwendet werden, um die zweite Kupplung 220 zu steuern. D. h. das erste Kupplungssteuersignal kann verwendet werden, um der ersten Kupplung 215 zu befehlen, zumindest teilweise einzurücken, um Drehmoment von dem Motor 110, der Maschine 105 oder beiden durch den ersten Zahnradsatz 205 des Getriebes 120 zu übertragen. Das zweite Kupplungssteuersignal kann verwendet werden, um der zweiten Kupplung 220 zu befehlen, zumindest teilweise einzurücken, um Drehmoment von dem Motor 110, der Maschine 105 oder beiden durch den zweiten Zahnradsatz 210 des Getriebes 120 zu übertragen.
  • Bei Block 825 kann der Controller 135 ein oder mehrere Drehmomentsteuersignale zum Steuern des Betriebs der Maschine 105 und/oder des Motors 110 auf der Basis des Soll-Gangzustands zu erzeugen. Zum Beispiel kann der Controller 135 das Maschinendrehmoment-Steuersignal erzeugen, um der Maschine 105 zu befehlen, das Maschinendrehmoment an das Getriebe 120 zu liefern. Der Controller 135 kann das Motordrehmoment-Steuersignal erzeugen, um dem Motor 110 zu befehlen, das Motordrehmoment an das Getriebe 120 zu liefern.
  • 9 veranschaulicht einen Beispielprozess 900, der durch den Controller 135 implementiert werden kann, um den Betrieb der ersten Kupplung 215 und der zweiten Kupplung 220 während einer Schaltaktion zu steuern.
  • Bei Block 905 kann der Controller 135 einen Schaltbefehl empfangen. Der Controller 135 kann einen Schaltbefehl, der angibt, wann Gänge bzw. Zahnräder des Getriebes 120 zu schalten sind, auf der Basis zum Beispiel der Stellung des Gaspedals, der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, des gegenwärtig eingelegten Gangs usw. erzeugen.
  • Bei Block 910 kann der Controller 135 die erste Kupplung 215 in Ansprechen auf den Empfang des Schaltbefehls zumindest teilweise ausrücken. Wenn sie zumindest teilweise ausgerückt ist, kann die erste Kupplung 215 etwas Drehmoment von der Maschine 105 und/oder dem Motor 110 auf das Getriebe 120 übertragen. Jedoch kann der angetriebene Mechanismus 230 der ersten Kupplung 215 relativ zu dem antreibenden Mechanismus 225 schlupfen.
  • Bei Block 915 kann der Controller 135 das von dem Motor 110 erzeugte Motordrehmoment verringern. Das Verringern des Motordrehmoments alleine oder in Kombination mit zumindest teilweisem Ausrücken der ersten Kupplung 215 kann zulassen, dass sich die Drehzahl der Kurbelwelle 140 verlangsamt. In einem möglichen Ansatz kann das Motordrehmoment zu der oder etwa zu der gleichen Zeit verringert werden, zu der der Controller 135 die erste Kupplung 215 zumindest teilweise ausrückt. Dieser Beispielansatz bei Block 915 stellt ein Hochschalten dar. Für ein Herunterschalten kann die Eingangsdrehzahl erhöht werden, um die erste Kupplung 215 zu synchronisieren.
  • Bei Block 920 kann der Controller 135 die zweite Kupplung 220 synchronisieren. Zum Beispiel kann der Controller 135 bewirken, dass der antreibende Mechanismus 225 und der angetriebene Mechanismus 230 der zweiten Kupplung 220 vor dem Einrücken der zweiten Kupplung 220 mit einer ähnlichen Drehzahl rotieren.
  • Bei Block 925 kann der Controller 135 das Motordrehmoment erhöhen. In einer möglichen Implementierung kann das Motordrehmoment erhöht werden, bevor die zweite Kupplung 220 synchronisiert wird.
  • Bei Block 930 kann der Controller 135 die erste Kupplung 215 ausrücken. Zum Beispiel kann der Controller 135 die erste Kupplung 215 vollständig ausrücken, so dass die erste Kupplung 215 kein Drehmoment von der Maschine 105, dem Motor 110 oder beiden auf das Getriebe 120 überträgt.
  • Bei Block 935 kann der Controller 135 die zweite Kupplung 220 zumindest teilweise einrücken. Zum Beispiel kann der Controller 135 den antreibenden Mechanismus 225 und den angetriebenen Mechanismus 230 der zweiten Kupplung 220 einrücken, so dass die zweite Kupplung 220 Drehmoment von der Maschine 105, dem Motor 110 oder beiden auf das Getriebe 120 überträgt. In einem möglichen Ansatz kann der Controller 135 die erste Kupplung 215 ausrücken und die zweite Kupplung 220 zu der oder etwa zu der gleichen Zeit einrücken. Auf diese Weise kann das Getriebe immer Drehmoment von der Maschine und/oder dem Motor aufnehmen.
  • Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

  1. Fahrzeug, umfassend: eine Maschine, die ausgestaltet ist, um ein Maschinendrehmoment zu erzeugen; einen Motor, der ausgestaltet ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen; ein Getriebe, das ausgestaltet ist, um das Maschinendrehmoment und/oder das Motordrehmoment aufzunehmen, und das mehrere Zahnräder aufweist, die in einem ersten Zahnradsatz und einem zweiten Zahnradsatz angeordnet sind, wobei das Getriebe eine erste Kupplung umfasst, die ausgestaltet ist, um zumindest teilweise einzurücken und somit Drehmoment von der Maschine und/oder dem Motor auf die Zahnräder in dem ersten Zahnradsatz zu übertragen, und wobei das Getriebe ferner eine zweite Kupplung umfasst, die ausgestaltet ist, um zumindest teilweise einzurücken und somit Drehmoment von der Maschine und dem Motor auf die Zahnräder in dem zweiten Zahnradsatz zu übertragen; und einen Controller, der ausgestaltet ist, um das Maschinendrehmoment und das Motordrehmoment zu steuern und somit eine Drehzahl der Maschine derart zu steuern, dass sie einem Soll-Drehzahlprofil folgt, und wobei der Controller ferner ausgestaltet ist, um die Einrückung der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung zu steuern und somit einen Soll-Gangzustand zu optimieren und Systemverluste zu minimieren.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ausgestaltet ist, um eine Schaltaktion zu identifizieren und die erste Kupplung in Ansprechen auf das Identifizieren der Schaltaktion für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest teilweise auszurücken.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Controller ausgestaltet ist, um nach dem Identifizieren der Schaltaktion die erste Kupplung auszurücken und die zweite Kupplung einzurücken.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Controller ausgestaltet ist, um das Motordrehmoment in Ansprechen auf das Identifizieren der Schaltaktion zu verringern oder zu erhöhen.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Controller ausgestaltet ist, um nach dem Identifizieren der Schaltaktion das Motordrehmoment vor dem Ausrücken der ersten Kupplung und dem Einrücken der zweiten Kupplung zu erhöhen.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ausgestaltet ist, um die zweite Kupplung vor dem Ausrücken der ersten Kupplung und vor dem Einrücken der zweiten Kupplung zumindest teilweise zu synchronisieren.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ausgestaltet ist, um einen Kuppelzustand zu ermitteln.
  8. Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Schaltbefehl empfangen wird; eine erste Kupplung in Ansprechen auf den Empfang des Schaltbefehls zumindest teilweise ausgerückt wird; ein Motordrehmoment, das von einem Motor erzeugt wird, verringert oder erhöht wird; eine zweite Kupplung synchronisiert wird; das Motordrehmoment erhöht wird; die erste Kupplung ausgerückt wird; und die zweite Kupplung zumindest teilweise eingerückt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erhöhen des Motordrehmoments umfasst, dass das Motordrehmoment vor dem Synchronisieren der zweiten Kupplung erhöht wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verringern des Motordrehmoments umfasst, dass das Motordrehmoment gleichzeitig mit dem zumindest teilweisen Ausrücken der ersten Kupplung verringert wird.
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