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Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet von Fahrzeugen, genauer gesagt, ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie ein Hybridantriebssystem, das dieses Gangschaltsteuerverfahren verwendet.
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1 zeigt eine schematische Darstellung der Topologie eines Hybridantriebssystems für ein Fahrzeug, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor ICE, eine elektrische Maschine EM, eine Kupplung C sowie ein Getriebe T umfasst.
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Die Ausgangswelle des Motors ICE ist über die Kupplung C mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM verbunden. Wenn die Kupplung C in Eingriff steht, erzielt die Ausgangswelle des Motors ICE eine Antriebskopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM; wenn die Kupplung C getrennt ist, ist die Ausgangswelle des Motors ICE von der oben genannten Antriebskopplung mit der Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM gelöst. Die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM ist koaxial mit der Eingangswelle des Getriebes T direkt verbunden, sodass die Eingangs-/Ausgangswelle der elektrischen Maschine EM stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt ist. Das Getriebe T umfasst zusätzlich zu der Eingangswelle notwendige Antriebsmechanismen (z. B. Ausgangswelle, Synchronisierungsvorrichtung und mehrere Gruppen von Zahnrädern). Bei diesem Hybridantriebssystem ist der Motor ICE mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt. Auf diese Weise weist das oben genannte Hybridantriebssystem eine sogenannte P2-Architektur auf.
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Bei dem in 1 dargestellten Hybridantriebssystem kann, wenn das Getriebe je nach Bedarf ein Gangschalten durchführt, das Gangschalten unter Verwendung eines bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens erfolgen. In 2 sind zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten in dem Hybridantriebssystem im Gangschaltvorgang unter Verwendung des bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens dargestellt, wobei die Abszisse die Zeit angibt. Im Folgenden wird anhand von Zeichnungen das oben genannte bestehende Gangschaltsteuerverfahren beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, wird der Zeitpunkt, zu dem die Ausführung des Verfahrens beginnt, als a-Punkt (die folgenden einzelnen Punkte sind Zeitpunkte) angenommen, und der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null reduziert werden, wird als b-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom a-Punkt bis zum b-Punkt (a→b in 2) nimmt zunächst das Drehmoment des Motors ICE allmählich ab, und danach nehmen das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C allmählich ab, und die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM nehmen allmählich zu. Am b-Punkt nehmen das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null ab.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht, als c-Punkt angenommen, und innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum c-Punkt (b→c in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf nullgehalten. Die Getriebesteuereinheit steuert das Getriebe T so, dass eine Synchronisierungsvorrichtung und ein Gangzahnrad, die bereits in Eingriff miteinander stehen, im Getriebe T außer Eingriff voneinander gebracht werden, wodurch das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht. Innerhalb dieses Zeitraums nimmt die Drehzahl des Motors ICE etwas zu, während die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits abzunehmen beginnt.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM der Solldrehzahl annähert und die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl auf einen vorbestimmten Wert reduziert wird, als d-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom c-Punkt bis zum d-Punkt (c→d in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null gehalten, und durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM nähert sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl (in 2 als gestrichelte Linie dargestellt) an. Die Solldrehzahl wird anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes T berechnet. Am d-Punkt weist die Drehzahl der elektrischen Maschine EM eine Tendenz zum Annähern an die Solldrehzahl auf, und die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl wird auf den vorbestimmten Wert reduziert, während die Getriebesteuereinheit das Getriebe steuert, um das Gangeinlegen zu beginnen. Außerdem nimmt die Drehzahl des Motors ICE innerhalb des oben genannten Zeitraums allmählich zu und wird nicht beeinflusst.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem nach dem Abschluss des Gangeinlegens durch das Getriebe T die Drehzahl der elektrischen Maschine EM gleich der Solldrehzahl ist, als e-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom d-Punkt bis zum e-Punkt (d→e in 2) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null gehalten, und die Synchronisierungsvorrichtung im Getriebe T wird in Eingriff mit dem entsprechenden Gangzahnrad gebracht, um das Gangeinlegen zu erzielen. In der obigen Phase nähert sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl an, und schließlich am e-Punkt ist die Drehzahl der elektrischen Maschine EM etwas mit der Solldrehzahl synchronisiert.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem sich die Drehzahl des Motors ICE der Solldrehzahl annähert und die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors ICE und der Solldrehzahl auf den vorbestimmten Wert reduziert wird, als f-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom e-Punkt bis zum f-Punkt (e→f in 2) befindet sich die Kupplung in einem Gleitreibungszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt auf einem bestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE wird auf null gehalten, und die Drehzahl des Motors wird mit Hilfe des Antriebs der elektrischen Maschine EM allmählich der Solldrehzahl angenähert. Innerhalb des oben genannten Zeitraums wird die Drehzahl der elektrischen Maschine EM mit der Solldrehzahl synchronisiert und nimmt allmählich zu.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert wird und die Kupplung in einen Eingriffszustand übergeht, als g-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom f-Punkt bis zum g-Punkt (f→g in 2) befindet sich die Kupplung C in einem Gleitreibungszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM bleibt unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE wird auf nullgehalten. Der Motor ICE wird mittels der elektrischen Maschine EM angetrieben, sodass sich die Drehzahl des Motors ICE allmählich der Drehzahl der elektrischen Maschine EM annähert und beide schließlich synchronisiert werden und die Kupplung C schließlich vom Gleitreibungszustand in den Eingriffszustand übergeht. Innerhalb des oben genannten Zeitraums wird die Drehzahl der elektrischen Maschine EM mit der Solldrehzahl synchronisiert und nimmt allmählich zu.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE auf den vorbestimmten Wert zunimmt, als h-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom g-Punkt bis zum h-Punkt (g→h in 2) befindet sich die Kupplung C im Eingriffszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt allmählich auf den vorbestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE nimmt auch allmählich auf den vorbestimmten Wert zu. Innerhalb des oben genannten Zeitraums werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert und nehmen allmählich zu.
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Da sich bei dem oben genannten Gangschaltsteuerverfahren die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE der Solldrehzahl in zeitlicher Reihenfolge annähern, könnte es zu einer zu langen Gangschaltzeit und somit zu einer Vielzahl von Problemen führen. Erstens könnte dies zu einer relativ starken Beeinträchtigung des Beschleunigungsverhaltens des Fahrzeugs im Gangschaltvorgang führen; zweitens könnte dies zu einem sehr kurzen Zeitintervall zwischen zwei Gangschaltvorgängen beim aufeinanderfolgenden Gangschalten führen, was häufige Gangschaltvorgänge zur Folge hat, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt wird; drittens könnte dies bei dem in einem parallelen Antriebsmodus befindlichen Hybridantriebssystem die Effizienz der Batterieladung beeinträchtigen, wodurch ein Problem einer nicht ausreichenden Leistung der Batterie auftritt; schließlich könnte beim Gangschalten, wenn es keine andere zusätzliche Leistungsquelle für das Hybridantriebssystem gibt, ein Leistungsunterbrechungsphänomen über eine längere Zeit auftreten, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.
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Die vorliegende Anmeldung erfolgt ausgehend von den oben beschriebenen Mängeln nach dem Stand der Technik. Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das im Vergleich zu einem nach dem Stand der Technik beschriebenen Gangschaltsteuerverfahren die Gangschaltzeit erheblich verkürzen kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das das vorstehende Gangschaltsteuerverfahren verwendet.
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Um die obigen Aufgaben der Anmeldung zu lösen, stellt die vorliegende Anmeldung die folgenden technischen Lösungen bereit.
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Die vorliegende Anmeldung stellt ein folgendes Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Gangschaltsteuerverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- einen Neutralstellungsschritt, bei dem, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, das Getriebe so gesteuert wird, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet;
- einen Drehzahlsteuerschritt, bei dem, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung so gesteuert wird, dass die Kupplung in Eingriff steht, und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert wird, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und
- einen Gangeinlegeschritt, bei dem, nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, das Getriebe so gesteuert wird, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.
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Bei einer alternativen Lösung wird während der Ausführung des Drehzahlsteuerschritts das Drehmoment der elektrischen Maschine so gesteuert, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist, wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine beide der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung erfüllt das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 T1 = Tc, wobei Tc gleich einer Drehmomentkapazität der Kupplung zu dem aktuellen Zeitpunkt ist, das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 erfüllt T2 = J × W/T, wobei J eine Summe des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine und des Trägheitsmoments des Motors ist, W eine Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Solldrehzahl zu dem aktuellen Zeitpunkt ist und T eine Sollsynchronisationszeit ist, das Rückkopplungsdrehmoment T3 erfüllt T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, wobei Δw(t) eine Funktion der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine über die Zeit t ist, ∫Δw(t)dt ein integrierter Wert der Funktion Δw(t) in einem vorbestimmten Zeitraum ist, dΔw(t)/dt das Differenzial der Funktion Δw(t) relativ zur Zeit t ist, Kp ein Proportionalitätskoeffizient der PID-Regelung ist, Ki ein Integrationskoeffizient der PID-Regelung ist und Kd ein Differenzialkoeffizient der PID-Regelung ist.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, so gesteuert, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so gesteuert, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung ist das Rückkopplungsdrehmoment T3, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, stets vorhanden, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors beide stets der Solldrehzahl annähern.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung wird während der Ausführung des Neutralstellungsschritts, bevor die Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert wird, der Motor zuerst so gesteuert, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung wird die Solldrehzahl anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes berechnet.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung umfasst das Gangschaltsteuerverfahren nach dem Abschluss des Gangeinlegeschritts ferner einen Drehmomentsteuerschritt, bei dem die elektrische Maschine und der Motor so gesteuert werden, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.
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Die vorliegende Anmeldung stellt ferner ein folgendes Hybridantriebssystem bereit, wobei das Hybridantriebssystem einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe umfasst, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist, wobei das Hybridantriebssystem ferner eine Steuervorrichtung umfasst, wobei die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit, eine Steuereinheit für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit und eine Getriebesteuereinheit umfasst,
wobei die Steuervorrichtung Steueranweisungen an eine entsprechende Steuereinheit sendet, um die folgenden Schritte auszuführen: nachdem die Hilfssteuereinheit die Kupplung trennt und die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine zum Reduzieren auf null steuert, steuert die Getriebesteuereinheit das Getriebe so, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet; nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit die Kupplung so, dass die Kupplung in Eingriff steht, und steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, steuert die Getriebesteuereinheit das Getriebe so, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.
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Bei einer alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine in dem Vorgang, in dem die Steuereinheit für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine steuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt das Drehmoment der elektrischen Maschine gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist,
wobei das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ein Drehmoment ist, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors der Drehzahl der elektrischen Maschine annähert, wobei das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ein Drehmoment ist, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl anzunähern, wobei das Rückkopplungsdrehmoment T3 ein Rückkopplungsdrehmoment ist, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine etwa synchronisiert sind, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 auf null reduziert wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Drehzahl des Motors und die Drehzahl der elektrischen Maschine synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 auf null reduziert wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, bevor das Getriebe ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, das Drehmoment der elektrischen Maschine so, dass das Rückkopplungsdrehmoment T3 stets vorhanden ist, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors stets der Solldrehzahl annähern.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Motorsteuereinheit, bevor die Hilfssteuereinheit eine Drehmomentkapazität der Kupplung reduziert, zuerst den Motor so, dass das Drehmoment des Motors allmählich reduziert wird, sodass die Drehmomentkapazität der Kupplung stets größer ist als das Drehmoment des Motors, bis die Kupplung getrennt wird.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung steuert die Steuereinheit für die elektrische Maschine, nachdem die Getriebesteuereinheit das Getriebe so steuert, dass das Getriebe das Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, die elektrische Maschine und die Motorsteuereinheit den Motor so, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine und das Drehmoment des Motors erhöht werden.
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Bei einer weiteren alternativen Lösung umfasst das Hybridantriebssystem ferner eine zusätzliche elektrische Maschine, wobei auf dem Übertragungsweg eines Antriebsdrehmoments des Hybridantriebssystems die zusätzliche elektrische Maschine dem Getriebe nachgelagert angeordnet ist.
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Durch die Verwendung der oben genannten technischen Lösungen stellt die vorliegende Anmeldung ein Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem sowie ein Hybridantriebssystem bereit, das das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verwendet. Das Hybridantriebssystem umfasst einen Motor, eine elektrische Maschine, eine Kupplung und ein Getriebe, wobei der Motor über die Kupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes gesteuert antriebsgekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine stets mit der Eingangswelle des Getriebes antriebsgekoppelt ist. Im Weiteren umfasst das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung für das oben genannte Hybridantriebssystem einen Neutralstellungsschritt, einen Drehzahlsteuerschritt und einen Gangeinlegeschritt. Bei dem Neutralstellungsschritt wird das Getriebe, nachdem die Kupplung getrennt und das Drehmoment der elektrischen Maschine auf null reduziert wurde, so gesteuert, dass sich das Getriebe in einem Neutralzustand befindet. Bei dem Drehzahlsteuerschritt wird, nachdem sich das Getriebe im Neutralzustand befindet, die Kupplung in Eingriff gebracht und das Drehmoment der elektrischen Maschine gesteuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden. Bei dem Gangeinlegeschritt wird das Getriebe, nachdem die Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie der Drehzahl des Motors und der Solldrehzahl den vorbestimmten Wert erreicht, so gesteuert, dass das Getriebe ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt.
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Wie oben beschrieben, werden bei dem nach dem Stand der Technik beschriebenen bestehenden Gangschaltsteuerverfahren die Synchronisierung der Drehzahl der elektrischen Maschine mit der Solldrehzahl sowie die Synchronisierung der Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl jeweils in unterschiedlichen Zeiträumen erzielt. Im Vergleich dazu kann bei dem Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine sich die Drehzahl des Motors auch der Solldrehzahl annähern, während sich die Drehzahl der elektrischen Maschine der Solldrehzahl annähert, und schließlich kann die Synchronisierung der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Drehzahl des Motors mit der Solldrehzahl zur im Wesentlichen gleichen Zeit erzielt werden. Auf diese Weise wird die Gangschaltzeit des Hybridantriebssystems erheblich verkürzt, wodurch die negativen Auswirkungen auf das Beschleunigungsverhalten, die Ladeeffizienz und das Fahrverhalten eines Fahrzeugs nach dem Stand der Technik, die durch die zu lange Gangschaltzeit verursacht werden, reduziert oder sogar beseitigt werden.
- 1 ist eine schematische Darstellung, die die Topologie eines Hybridantriebssystems mit einer P2-Architektur zeigt.
- 2 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten im Gangschaltvorgang unter Verwendung des bestehenden Gangschaltsteuerverfahrens im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
- 3 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten im Gangschaltvorgang unter Verwendung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
- 4 ist eine schematische Darstellung, die zeitliche Verläufe einiger Parameter im Gangschaltvorgang unter Verwendung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung im Hybridantriebssystem aus 1 zeigt, wobei vor allem zeitliche Verläufe einiger Parameter innerhalb einer Zeitfrist, in der der Drehzahlsteuerschritt durchgeführt wird, gezeigt werden, wobei die Abszisse in der Figur die Zeit angibt.
- 5 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Steuervorrichtung des Gangschaltsteuersystems zur Implementierung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugszeichenangabe
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ICE Motor, C Kupplung, EM elektrische Maschine, T Getriebe, ECU Motorsteuereinheit, PEU Steuereinheit für die elektrische Maschine, TCU Getriebesteuereinheit, HCU Hybridantriebssteuereinheit, ACU Hilfssteuereinheit.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass diese spezifischen Beschreibungen nur verwendet werden, um den Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Anmeldung zu implementieren ist, und nicht verwendet werden, um beliebige mögliche Formen der vorliegenden Anmeldung auszuschöpfen oder den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung einzuschränken.
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Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „antriebsgekoppelt“ darauf, dass zwei Komponenten antriebskraft/drehmomentübertragbar miteinander verbunden sind, wobei die zwei Komponenten direkt miteinander verbunden sein oder über ein anderes Mittel indirekt miteinander verbunden sein können, um Antriebskraft/Drehmoment zwischen den beiden zu übertragen.
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Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich in der vorliegenden Anmeldung alle „Punkte“ auf Zeitpunkte.
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Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „Drehzahl“ auf eine Drehzahl. Beispielsweise bezieht sich die Drehzahl eines Motors auf die Drehzahl des Motors, und die Drehzahl einer elektrischen Maschine bezieht sich auf die Drehzahl der elektrischen Maschine.
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Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „allmählich“ darauf, dass sich die Parameter etwa linear kontinuierlich ändern.
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Konkret ist bei dem in 1 gezeigten Hybridantriebssystem mit einer P2-Architektur der Motor ICE über die Kupplung C mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt.
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Bei dem in 1 dargestellten Hybridantriebssystem kann, wenn das Getriebe je nach Bedarf ein Gangschalten durchführt, das Gangschalten unter Verwendung eines Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung erfolgen. In 3 und 4 sind zeitliche Verläufe von Parametern einzelner Komponenten bei dem Hybridantriebssystem im Vorgang unter Verwendung dieses Verfahrens dargestellt, wobei die Abszisse die Zeit angibt. Im Folgenden wird anhand von Zeichnungen das Gangschaltsteuerverfahren der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Insgesamt umfasst das Gangschaltsteuerverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung einen Neutralstellungsschritt (a→c in 3), einen Drehzahlsteuerschritt (c→d in 3), einen Gangeinlegeschritt (d in 3) und einen Drehmomentsteuerschritt (d→e in 3).
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Wie in 3 dargestellt, wird der Zeitpunkt, zu dem die Ausführung des Gangschaltsteuerverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beginnt, als a-Punkt (die folgenden einzelnen Punkte sind Zeitpunkte) angenommen, und der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null reduziert werden, wird als b-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom a-Punkt bis zum b-Punkt (a→b in 3) nimmt zunächst das Drehmoment des Motors ICE allmählich ab, und danach nehmen das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C allmählich ab. Am b-Punkt nehmen das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf null ab. Innerhalb des oben genannten Zeitraums geht die Kupplung C vom Eingriffszustand in einen Gleitreibungszustand über und wird schließlich getrennt. In diesem Vorgang ist außerdem das Drehmoment des Motors ICE stets kleiner als die Drehmomentkapazität der Kupplung C, wodurch verhindert wird, dass ein zu großes Drehmoment des Motors ICE zu einer unerwünschten Zunahme der Drehzahl des Motors ICE selbst führt. Innerhalb des oben genannten Zeitraums nehmen die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich zu.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Getriebe T in einen Neutralzustand übergeht, als c-Punkt angenommen, und innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum c-Punkt (b→c in 3) werden das Drehmoment des Motors ICE, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM und die Drehmomentkapazität der Kupplung C auf nullgehalten. Die Getriebesteuereinheit steuert das Getriebe T zum Durchführen einer Aktion so, dass eine Synchronisierungsvorrichtung und ein Gangzahnrad, die bereits in Eingriff miteinander stehen, im Getriebe T außer Eingriff voneinander gebracht werden, wodurch das Getriebe T einen Neutralzustand erzielt. Innerhalb dieser Phase beginnen die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits allmählich abzunehmen.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM synchronisiert und einer Solldrehzahl (dargestellt durch die gestrichelte Linie in 3) angenähert werden, und die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors ICE und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl auf den vorbestimmten Wert (z. B. etwa auf null) reduziert wird, als d-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom c-Punkt bis zum d-Punkt (c→d in 3) wird das Drehmoment des Motors ICE auf null gehalten; das allmähliche Eingreifen der Kupplung C bewirkt, dass die Drehmomentkapazität allmählich zunimmt und sich die Kupplung schließlich in dem Eingriffszustand befindet und in diesem Eingriffszustand bleibt; durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM (spezielle Drehmomentsteuerungslogik) werden die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM allmählich synchronisiert und nähern sich beide zusammen der Solldrehzahl an. Die Solldrehzahl wird anhand der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes T berechnet. Am d-Punkt sind die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM bereits synchronisiert, und beide sind im Wesentlichen mit der Solldrehzahl synchronisiert, während die Getriebesteuereinheit das Getriebe T steuert, um das Gangeinlegen durchzuführen und abzuschließen.
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Die oben genannte spezielle Drehmomentsteuerungslogik wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert. In 4 ist ein Diagramm der zeitlichen Verläufe einzelner Parameter innerhalb des Zeitraums vom b-Punkt bis zum d-Punkt in 3 mit höherer Auflösung dargestellt. In 4 entspricht der a'-Punkt im Wesentlichen dem b-Punkt in 3, und der e'-Punkt entspricht dem d-Punkt in 3.
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Wie in 4 dargestellt, wird der b'-Punkt als Zeitpunkt angenommen, zu dem nach dem Übergang des Getriebes T in den Neutralzustand die Ausführung der speziellen Drehmomentsteuerungslogik beginnt. Innerhalb des Zeitraums vom a'-Punkt bis zum b'-Punkt (a'→b' in 4) führt das Getriebe T eine Aktion aus, um die Neutralstellung zu erreichen, und am b'-Punkt ist das Getriebe T bereits in den Neutralzustand übergegangen, woraufhin es erforderlich ist, die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM zu synchronisieren und beide mit der Solldrehzahl etwa zu synchronisieren, wobei durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM mittels der speziellen Drehmomentsteuerungslogik diese Drehzahlsynchronisation erzielt wird. Konkret wird zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb des Zeitraums vom b'-Punkt bis zum e'-Punkt unter Verwendung der oben genannten speziellen Drehmomentsteuerungslogik bewirkt, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine EM gleich der Summe eines ersten Vorwärtsregelungsdrehmoments T1, eines zweiten Vorwärtsregelungsdrehmoments T2 und eines Rückkopplungsdrehmoments T3 ist.
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Das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 ist ein Drehmoment, das zu einem aktuellen Zeitpunkt zum Antreiben des Motors ICE verwendet wird, sodass sich die Drehzahl des Motors ICE der Drehzahl der elektrischen Maschine EM annähert. Das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 erfüllt T1 = Tc, wobei Tc gleich der Drehmomentkapazität der Kupplung C zu dem aktuellen Zeitpunkt ist. Mit der allmählichen Annäherung der Drehzahl des Motors ICE und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM etwa synchronisiert sind, d. h. c'-Punkt, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass das erste Vorwärtsregelungsdrehmoment T1 null wird.
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Das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 ist ein Drehmoment, das zu dem aktuellen Zeitpunkt dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM der Solldrehzahl anzunähern. Das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 erfüllt T2 = J × W/T, wobei J eine Summe des Trägheitsmoments der elektrischen Maschine EM und des Trägheitsmoments des Motors ICE ist, W eine Differenz zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl zu dem aktuellen Zeitpunkt ist und T eine Sollsynchronisationszeit ist (T ist ein Zeitraum, und nach den durch Experimente erlangten Erfahrungswerten kann die Größe von T beim Gangschalten zwischen unterschiedlichen Gängen unterschiedlich sein). Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM synchronisiert sind und die Differenz zwischen beiden und der Solldrehzahl kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, d. h. d'-Punkt, wird das Drehmoment der elektrischen Maschine EM so gesteuert, dass das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 null wird. Tatsächlich nimmt innerhalb des Zeitraums vom b'-Punkt bis zum d'-Punkt (b'→d' in 4) das zweite Vorwärtsregelungsdrehmoment T2 aufgrund der allmählichen Annäherung der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl stets allmählich ab.
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Das Rückkopplungsdrehmoment T3 ist ein Rückkopplungsdrehmoment, das unter Verwendung eines PID-Regelungsverfahrens (Proportional-Integral-Differenzial Regelungsverfahrens) auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird. Das Rückkopplungsdrehmoment erfüllt T3 = Kp × Δw(t) + Ki × ∫Δw(t)dt + Kd × dΔw(t)/dt, wobei Δw(t) eine Funktion der Differenz zwischen der Solldrehzahl und der Drehzahl der elektrischen Maschine EM über die Zeit t ist, ∫Δw(t)dt ein integrierter Wert der Funktion Δw(t) in einem vorbestimmten Zeitraum (im Allgemeinen einem Zeitraum vom Zeitpunkt, zu dem die Ausführung der PID-Regelung beginnt, bis zum aktuellen Zeitpunkt) ist, dΔw(t)/dt das Differenzial der Funktion Δw(t) relativ zur Zeit t ist, Kp ein Proportionalkoeffizient der PID-Regelung ist, Ki ein Integralkoeffizient der PID-Regelung ist und Kd ein Differenzialkoeffizient der PID-Regelung ist. Die oben genannten Proportional-, Integral- und Differenzialkoeffizienten können durch Experimente in einem Mustersystem eines Hybridantriebssystems oder auch durch Simulationsexperimente ermittelt werden. Bevor das Getriebe T ein Gangeinlegen in den Zielgang abschließt, ist das Rückkopplungsdrehmoment stets vorhanden, sodass sich die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE stets der Solldrehzahl annähern. Auf diese Weise wird beim Gangeinlegen der Gangeinlegungsvorgang beruhigt, ohne dass unerwünschte Stöße auftreten.
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Im Weiteren wird der Zeitpunkt, zu dem das Drehmoment des Motors ICE und das Drehmoment der elektrischen Maschine EM jeweils auf die vorbestimmten Werte zunehmen, als e-Punkt angenommen. Innerhalb des Zeitraums vom d-Punkt bis zum e-Punkt (d→e in 3) befindet sich die Kupplung C im Eingriffszustand, das Drehmoment der elektrischen Maschine EM nimmt allmählich auf den vorbestimmten Wert zu und bleibt dann unverändert, und das Drehmoment des Motors ICE nimmt ebenfalls allmählich auf den vorbestimmten Wert zu. In der obigen Phase werden die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl synchronisiert und nehmen allmählich zu.
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Auf diese Weise werden im oben genannten Gangschaltvorgang durch die Steuerung des Drehmoments der elektrischen Maschine EM die Drehzahl des Motors ICE und die Drehzahl der elektrischen Maschine EM gleichzeitig geregelt, wodurch die Zeit, die zur Synchronisierung der Drehzahl des Motors ICE, der Drehzahl der elektrischen Maschine EM und der Solldrehzahl erforderlich ist, reduziert wird und daraufhin die Gangschaltzeit erheblich verkürzt wird. Zusammenfassend verkürzt das Gangschaltsteuerverfahren für ein Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Anmeldung durch die Verwendung der oben genannten technischen Lösungen die Leistungsunterbrechungszeit beim Gangschalten, verbessert das Fahrverhalten und schwächt die durch das Gangschalten verursachten Vibrationen.
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Das Gangschaltsteuerverfahren für das Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben ausführlich beschrieben, und ein Hybridsteuersystem, das dieses Gangschaltsteuerverfahren verwendet, wird im Folgenden beschrieben.
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Die vorliegende Anmeldung stellt ferner ein Hybridantriebssystem bereit, das das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren verwendet, wobei das Hybridantriebssystem einen wie in 1 dargestellten Aufbau umfassen kann. Durch die Verwendung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens ermöglicht das Hybridantriebssystem gemäß der vorliegenden Anmeldung den gleichen Effekt.
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Im Weiteren umfasst dieses Hybridantriebssystem ferner eine Steuervorrichtung zur Ausführung des obigen Gangschaltsteuerverfahrens. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit ECU, eine Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit ACU, eine Getriebesteuereinheit TCU und eine Hybridantriebssteuereinheit HCU. Die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine stehen in bidirektionaler Datenverbindung mit der Hybridantriebssteuereinheit HCU, sodass die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die entsprechenden Parameter an die Hybridantriebssteuereinheit HCU senden können und die Hybridantriebssteuereinheit HCU Steueranweisungen an die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine senden kann, wodurch die Motorsteuereinheit ECU, die Getriebesteuereinheit TCU, die Hilfssteuereinheit ACU und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine zum Arbeiten gesteuert werden.
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Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Getriebesteuereinheit TCU das Gangzahnrad des Getriebes T und einen entsprechenden Synchronisationseingriffsmechanismus des Getriebes T des Hybridantriebssystems in 1 in Eingriff und außer Eingriff steuern. Auf diese Weise kann die Getriebesteuereinheit TCU in dem Neutralstellungsschritt und dem Gangeinlegeschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens das Gangzahnrad und den entsprechenden Synchronisationseingriffsmechanismus in Eingriff und außer Eingriff steuern.
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Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM des Hybridantriebssystems in 1 steuern, um eine Drehmomentsteuerung und eine Drehzahlsteuerung durchzuführen. Im Drehzahlsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann beispielsweise die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und im Drehmomentsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine die elektrische Maschine EM steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment der elektrischen Maschine EM zunimmt.
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Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Hilfssteuereinheit ACU eine Änderung der Drehmomentkapazität der Kupplung C und das Eingreifen/Trennen der Kupplung C steuern.
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Bei dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE des Hybridantriebssystems in 1 steuern, um eine Drehmomentsteuerung und eine Drehzahlsteuerung durchzuführen. Im Neutralstellungsschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann beispielsweise die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment des Motors ICE stets kleiner ist als die Drehmomentkapazität der Kupplung C; im Drehmomentsteuerschritt des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens kann die Motorsteuereinheit ECU den Motor ICE steuern, um eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, sodass das Drehmoment des Motors ICE zunimmt.
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Auf diese Weise lässt sich der Aufbau des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems wie folgt zusammenfassen. Das Hybridantriebssystem umfasst einen Motor ICE, eine elektrische Maschine EM, eine Kupplung C und ein Getriebe T, wie sie in 1 dargestellt sind. Der Motor ICE ist über die Kupplung C mit der Eingangswelle des Getriebes T gesteuert antriebsgekoppelt, und die elektrische Maschine EM ist stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt. Das Hybridantriebssystem umfasst ferner eine Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung eine Motorsteuereinheit ECU, eine Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine, eine Hilfssteuereinheit ACU und eine Getriebesteuereinheit TCU umfasst. Die Steuervorrichtung (z. B. Hybridantriebssteuereinheit HCU) sendet Steueranweisungen an eine entsprechende Steuereinheit, um die folgenden Schritte auszuführen: nachdem die Hilfssteuereinheit ACU die Kupplung C trennt und die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine EM zum Reduzieren auf null steuert, steuert die Getriebesteuereinheit TCU das Getriebe T so, dass sich das Getriebe T in einem Neutralzustand befindet; nachdem sich das Getriebe T im Neutralzustand befindet, steuert die Hilfssteuereinheit ACU die Kupplung C so, dass die Kupplung C in Eingriff steht, und steuert die Steuereinheit PEU für die elektrische Maschine das Drehmoment der elektrischen Maschine EM, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE synchronisiert und einer Solldrehzahl angenähert werden; und nachdem die Drehzahl der elektrischen Maschine EM und die Drehzahl des Motors ICE mit der Solldrehzahl etwa identisch sind, steuert die Getriebesteuereinheit TCU das Getriebe T so, dass das Getriebe T ein Gangeinlegen in einen Zielgang abschließt. Zusätzlich führen in spezifischeren Schritten zur Implementierung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens die einzelnen Steuereinheiten spezifische Operationen, wie in dem Gangschaltsteuerverfahren beschrieben, an entsprechenden Objekten unter der Steuerung der Steuervorrichtung durch, um das oben genannte Gangschaltsteuerverfahren zu implementieren.
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Im Vorstehenden sind die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung im Detail erläutert, und ergänzende Beschreibungen werden unten vorgenommen.
- i. Bei der Ausführung des Gangschaltsteuerverfahrens der vorliegenden Anmeldung wird das Drehmoment der elektrischen Maschine durch eine spezielle Drehmomentsteuerungslogik gesteuert, sodass die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Drehzahl des Motors gleichzeitig der Solldrehzahl angenähert und im gleichen Moment mit der Solldrehzahl synchronisiert werden. Auf diese Weise kann die Gangschaltzeit erheblich verkürzt werden.
- ii. Ein Hybridantriebssystem, das das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung verwenden kann, ist nicht auf das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem mit einer P2-Architektur beschränkt, sondern kann auch ein anderes Hybridantriebssystem sein. Beispielsweise kann das Gangschaltsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung auf ein Hybridantriebssystem mit P2- und P3-Architekturen angewendet werden und kann auch auf ein Hybridantriebssystem mit P2- und P4-Architekturen angewendet werden.
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In dem Hybridantriebssystem mit P2- und P3-Architekturen gibt es neben der oben genannten elektrischen Maschine EM eine zusätzliche elektrische Maschine, die über ein Zwischenzahnrad stets mit der Eingangswelle des Getriebes T antriebsgekoppelt sein kann. In dem Hybridantriebssystem mit P2- und P4-Architekturen gibt es neben der oben genannten elektrischen Maschine EM eine zusätzliche elektrische Maschine, wie z. B. eine elektrische Radnabenmaschine. Das heißt, auf dem Übertragungsweg eines Antriebsdrehmoments des Hybridantriebssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Antrieb eines Fahrzeugrades zur Rotation ist die zusätzliche elektrische Maschine dem Getriebe nachgelagert angeordnet. Auf diese Weise kann mittels der zusätzlichen elektrischen Maschine ein Antriebsdrehmoment im Gangschaltvorgang bereitgestellt werden, wodurch ein Phänomen der Leistungsunterbrechung vermieden wird.
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iii. Die Vorrichtung zur Implementierung des oben genannten Gangschaltsteuerverfahrens ist nicht auf die in den obigen spezifischen Ausführungsformen beschriebene Steuervorrichtung beschränkt, und es kann eine unabhängige Gangschaltsteuervorrichtung separat bereitgestellt werden, um dieses Gangschaltsteuerverfahren durchzuführen.