CN115571114A - 用于运行混合动力车辆的方法和控制器 - Google Patents

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CN115571114A CN202210616548.3A CN202210616548A CN115571114A CN 115571114 A CN115571114 A CN 115571114A CN 202210616548 A CN202210616548 A CN 202210616548A CN 115571114 A CN115571114 A CN 115571114A
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F·普拉策
T·布兰德
F·汉尼曼
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Abstract

本发明涉及一种用于运行混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆具有电机(3)、内燃机(2)、连接在内燃机(2)和电机(3)之间的分离离合器(4)、连接在电机(3)和输出端(6)之间且具有切换元件(7)的变速器(5)和可选的连接在电机(3)和变速器(5)之间的液力起动元件(8)，该液力起动元件具有变矩器(9)和构造为变矩器锁止离合器(10)的另一切换元件，为了从纯电动行驶出发启动内燃机(2)，分离离合器(4)至少部分地闭合，以便通过电机(3)牵引内燃机(2)，并且使设置在电机(3)和输出端(6)之间的切换元件(7、10)之一进入打滑，以用于打滑解耦。根据是否在执行混合动力车辆的起动过程，并且根据变速器是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，并且根据是否在变速器中执行换挡并且根据混合动力车辆是否具有液力起动元件来规定要用于打滑解耦的切换元件及其解耦差速。

Description

用于运行混合动力车辆的方法和控制器
技术领域
本发明涉及一种用于运行混合动力车辆的方法。本发明还涉及一种用于运行混合动力车辆的控制器。
背景技术
实践中已知的混合动力车辆具有内燃机和电机作为驱动单元。分离离合器连接在内燃机和电机之间。此外，混合动力车辆具有变速器，该变速器转换转速和扭矩并因此将牵引力供应从驱动单元提供到混合动力车辆的输出端。变速器连接在电机和输出端之间。变速器具有多个切换元件。变速器的切换元件包括至少多个可设计为离合器和/或制动器的切换元件以及必要时至少一个形锁合的切换元件，所述至少一个形锁合的切换元件可构造为爪形件。在变速器的每个接合的挡位中，第一数量的切换元件闭合并且第二数量的切换元件打开。如果在变速器中执行从实际挡位到目标挡位的换挡，则至少一个在实际挡位中闭合的切换元件打开并且至少一个在实际挡位中打开的切换元件闭合。在混合动力车辆中，可选地液力起动元件可连接在电机和变速器之间。液力起动元件具有变矩器和构造为变矩器锁止离合器的另一切换元件。
混合动力车辆可以在不同的运行模式中运行。因此，混合动力车辆可以纯电动运行，尤其是在内燃机关闭并且与输出端解耦的情况下。为此，连接在内燃机和电机之间的分离离合器打开。此外，混合动力车辆可通过混合动力或内燃机运行，在这种情况下启动内燃机并且在分离离合器闭合的情况下将其连接到输出端。
为了从纯电动行驶启动内燃机，分离离合器至少部分地闭合，以便通过电机牵引内燃机。这被称为内燃机的拖拽启动(Schleppstart)。为了使在拖拽启动内燃机时通过分离离合器传递的电机力矩不会在输出端作为干扰扭矩被感觉到，已知在拖拽启动内燃机期间通过扭矩补偿增加由电机提供的扭矩。但由于尤其是由分离离合器在拖拽启动内燃机期间传递的力矩和由电机提供的扭矩具有时间偏差并且不能精确地设定，因此尽管通过电机进行了扭矩补偿，仍会在输出端形成干扰力矩。此外，由分离离合器实际传递的力矩取决于许多参数，如摩擦系数、液压控制的延迟或与制造相关的构件公差。因此，也已知在拖拽启动内燃机期间使一个连接在电机和输出端之间的切换元件进入打滑，以用于输出端的打滑解耦(Schlupfentkopplung)。于是剩余的干扰力矩只会导致打滑增加或打滑减少并且因此不会在输出端上被感觉到。
由EP 1 792 800 A2已知一种用于运行混合动力车辆的方法，该混合动力车辆包括内燃机和电机作为驱动单元。分离离合器连接在内燃机和电机之间。混合动力车辆还具有变速器，该变速器连接在电机和混合动力车辆的输出端之间并且具有多个切换元件。由EP 1 792 800 A2已知，为了启动内燃机，分离离合器至少部分地闭合并且因此通过电机提供拖拽启动来牵引内燃机。在此建议，当在变速器中进行换挡时，为了在拖拽启动内燃机时在输出端进行打滑解耦，可将变速器的如下切换元件用于打滑解耦，该切换元件既在换挡的实际挡位中也在换挡的目标挡位中闭合，该切换元件被称为共同接合的离合器。
因此，EP 1 792 800 A1提出当在变速器中进行换挡时拖拽启动混合动力车辆的内燃机，在此将变速器的如下切换元件用于拖拽启动，该切换元件在内燃机启动过程期间接合的或将要接合的挡位中都是闭合的。
从EP 1 893 987 A2和EP 2 669 125 A1已知用于运行混合动力车辆的其它方法，以便将混合动力车辆从纯电动运行模式转换到混合动力运行模式中。
需要在混合动力车辆的所有可能的运行状态中从纯电动行驶舒适地拖拽启动内燃机。在此应总是能够快速且可靠地随时在运行中提供输出端的打滑解耦，以便能够通过电机以高舒适度拖拽启动内燃机。
发明内容
本发明所基于的任务是提供一种用于运行混合动力车辆的新型方法和控制器。
所述任务通过根据权利要求1的用于运行混合动力车辆的方法来解决。
根据本发明，根据是否混合动力车辆的起动过程被执行，并且根据变速器是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或反过来从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，并且根据是否在变速器中执行换挡并且根据混合动力车辆是否具有液力起动元件来规定要用于打滑解耦的切换元件及其解耦差速(Entkopplungsdifferenzdrehzahl)以用于在拖拽启动内燃机时的打滑解耦。
本发明提出，根据混合动力车辆的配置，即根据其是否具有液力起动元件，并且根据是否在执行起动过程，并且根据是否在变速器中执行换挡，并且根据是否在变速器中建立或消除传递扭矩状态来选择混合动力车辆的一个相应的切换元件以用于打滑解耦并且对于该切换元件规定解耦差速。因此，根据上述标准规定混合动力车辆的要用于打滑解耦的切换元件和相应的解耦差速。因此，对于混合动力车辆的每一种可能的运行状态，可随时保证内燃机的舒适的拖拽启动。
根据一种扩展方案，根据驾驶员要求和/或根据油温和/或根据变速器的用于起动过程的挡位和/或变速器的在变速器的传递扭矩状态中接合的挡位和/或变速器的在执行换挡时要脱开或要接合的挡位来规定用于在拖拽启动内燃机时的打滑解耦的解耦差速。用于规定用于打滑解耦的解耦差速的其它可能的边界条件是变速器的应被加速以实现输出端的打滑解耦的轴的惯性、具体被规定用于打滑解耦的切换元件以及具体被规定用于打滑解耦的切换元件的摩擦片温度。由此可特别有利地规定解耦差速。车辆控制的当前动态特性也可用于规定解耦差速。车辆控制的动态特性例如可基于车辆运行模式，如“Sport”(运动模式)、“Normal”(正常模式)或“Eco”(节能模式)来确定。
根据一种扩展方案，对于要用于打滑解耦的相应切换元件，规定单独用于相应切换元件的解耦差速。这允许借助电机特别舒适地拖拽启动内燃机。
当执行混合动力车辆的起动过程时，优选将在起动过程中待闭合的切换元件规定用于打滑解耦并且根据解耦差速调整目标起动转速。这对于在混合动力车辆的起动过程中执行内燃机的拖拽启动时输出端的打滑解耦是优选的。
当在变速器的传递扭矩状态中接合一个挡位并且没有进行换挡且变速器没有从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态时，在具有液力起动元件的混合动力车辆中优选规定变矩器锁止离合器用于打滑解耦。根据当前运行状态，在具有液力起动元件的混合动力车辆中，也可规定变速器的切换元件用于内燃机启动的打滑解耦。在没有液力起动元件的混合动力车辆中规定变速器的切换元件以用于打滑解耦。这对于在传递扭矩的、没有进行换挡且没有离开传递扭矩状态的变速器中执行内燃机的拖拽启动时输出端的打滑解耦是优选的。
当变速器从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态时，首先将变速器的在此首先要闭合的切换元件规定用于打滑解耦。随后事件控制地和/或时间控制地将变速器的如下切换元件规定用于打滑解耦，该切换元件被规定用于在接合的挡位中在变速器的传递扭矩状态中进行打滑解耦。当在变速器中建立传递扭矩时变速器从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，即当变速器从变速器状态“空挡N”或从变速器状态“驻车挡P”转换到具有用于向前行驶的行驶级D或用于倒车行驶的行驶级R的变速器状态时，这对于在执行内燃机的拖拽启动时输出端的打滑解耦是优选的。
当变速器从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态时，将变速器的在此首先要打开的切换元件规定用于打滑解耦。当变速器从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态时，即当变速器从行驶级D或从行驶级R转换到空挡N或驻车挡P时，这对于在执行内燃机的拖拽启动时输出端的打滑解耦是优选的。
当在传递扭矩的变速器中执行换挡时，检查换挡的目标挡位的同步转速与当前变速器输入转速之间的转速差是否大于解耦差速，该解耦差速优选取决于换挡。如果该转速差大于解耦差速，则打滑解耦在换挡的打滑阶段中进行。如果该转速差不大于解耦差速并且换挡处于偏离换挡的实际挡位的同步转速之前，则将变矩器锁止离合器(如果存在)或变速器的为了换挡待打开的切换元件规定用于打滑解耦。如果该转速差不大于解耦差速并且换挡处于偏离换挡的实际挡位的同步转速之后，在具有液力起动元件的混合动力车辆中，规定变矩器锁止离合器用于打滑解耦。相反，在没有液力起动元件的混合动力车辆中，规定变速器的为了换挡待闭合的切换元件用于打滑解耦，如果这个切换元件与在固定的挡位中以用于打滑解耦的切换元件不一致，则通过转移功能切换到在固定的挡位中用于打滑解耦的切换元件。这对于在变速器中执行换挡时执行内燃机的拖拽启动时输出端的打滑解耦是优选的。
根据本发明的用于运行混合动力车辆的控制器在权利要求9中被定义。
附图说明
优选的扩展方案由从属权利要求和以下说明给出。参考附图详细阐述本发明的实施例，但本发明不限于此。附图如下：
图1示出混合动力车辆的传动系示意图；
图2示出液力起动元件作为图1的混合动力车辆的可选补充；
图3示出用于说明根据本发明的用于运行混合动力车辆的方法的信号流程图；
图4示出图2的细节的信号流程图；
图5示出图2的进一步细节的信号流程图；
图6示出图2的进一步细节的信号流程图；
图7示出图2的进一步细节的信号流程图；
图8示出图7的细节的信号流程图；
图9示出图8的细节的信号流程图；
图10示出图6的细节的信号流程图；
图11示出图10的细节的信号流程图；
图12示出具有转速曲线的时间图；
图13示出具有其它转速曲线的时间图；
图14示出具有其它转速曲线的时间图；
图15示出具有压力曲线的时间图；
图16示出具有其它转速曲线的时间图；和
图17示出具有其它转速曲线的时间图。
具体实施方式
图1示出混合动力车辆的传动系1的示例性示意图。混合动力车辆包括多个驱动单元，即作为第一驱动单元的电机3和作为第二驱动单元的内燃机2。
在电机3和内燃机2之间连接有分离离合器4。
在电机3和混合动力车辆的输出端6之间连接有变速器5。变速器5具有变速器输入端5a、变速器输出端5b和多个切换元件。变速器5的切换元件包括至少多个可设计为离合器和/或制动器的切换元件7以及必要时至少一个可设计为爪形件的形锁合切换元件(未示出)。图1示出变速器5的示例性的三个切换元件7。
当分离离合器4打开时，内燃机2与电机3、变速器5和输出端6解耦。在此情况下，当在变速器5中接合一个传递扭矩的挡位时，可仅由电机3在输出端6处提供驱动扭矩。当分离离合器4打开时，内燃机2可运转或静止。当图1的传动系1在分离离合器4打开并且内燃机2静止的情况下运行时，存在纯电动运行的状态。当内燃机2在分离离合器4打开的情况下运转时，例如可驱动未示出的发电机和/或给未示出的电能量存储器充电，但也是纯电动行驶并纯电动向输出端6提供驱动扭矩。
当分离离合器4闭合时，内燃机2连接到输出端6上。当在变速器5中接合一个传递扭矩的挡位时，可由电机3并由内燃机2在输出端6处提供驱动扭矩。
可选地，液力起动元件8可连接在电机3和变速器5的变速器输入端5a之间。图2示出这样的液力起动元件8，其具有变矩器9和变矩器锁止离合器10。当图1的混合动力车辆具有图2的液力起动元件8时，变矩器锁止离合器10形成混合动力车辆的另一切换元件。变矩器9具有涡轮11和泵轮12。涡轮11与变速器5的变速器输入端5a连接并且泵轮12与电机3连接。
图1还示出控制侧组件，即变速器控制器13，其控制和/或调节变速器5的运行。尤其是变速器控制器13控制变速器5的切换元件7。为此，变速器控制器13与变速器5在所示双向箭头的意义上交换数据。
也可通过变速器控制器13来控制连接在内燃机2和电机3之间的分离离合器4。
当混合动力车辆具有液力起动元件8时，也可通过变速器控制器13来控制变矩器锁止离合器10。
混合动力车辆的内燃机2的运行由VM控制器14并且混合动力车辆的电机3的运行由EM控制器15控制和/或调节。为此，VM控制器14与内燃机2并且EM控制器15与电机3在虚线箭头的意义上交换数据。
VM控制器14和EM控制器15也与混合动力控制器16交换数据。混合动力控制器16还与变速器控制器13交换数据。
变速器控制器13也可直接与EM控制器15通信。也可在VM控制器14和EM控制器15之间进行直接的数据交换。
混合动力控制器16在硬件方面可以是VM控制器14的组成部分。但混合动力控制器16在硬件方面也可以是变速器控制器13的组成部分。
混合动力控制器16控制和/或调节尤其是内燃机2和电机3的扭矩输出。变速器控制器13控制或调节尤其是变速器5和分离离合器4以及可能的变矩器锁止离合器10的运行。
尽管控制器13、14、15和16的这种系统架构是优选的，但也可实现其它控制侧的系统架构。
本发明涉及在混合动力车辆中使内燃机能够在混合动力车辆的所有运行状态中从纯电动运行——在其中内燃机2静止并在分离离合器4打开的情况下与输出端6解耦——以拖拽启动的方式舒适地启动，即通过至少部分地闭合分离离合器4，以便通过电机3牵引内燃机2以启动它。
在内燃机2的这种拖拽启动中，由电机3提供的扭矩通过分离离合器4传递以用于牵引内燃机2，为了补偿通过分离离合器4传递的扭矩，提高了由电机3提供的扭矩，更确切地说在扭矩补偿的意义上。此外，使混合动力车辆的一个连接在电机3和输出端6之间的切换元件以定义的解耦差速进入打滑以实现打滑解耦，使得即使有扭矩补偿也可能形成的干扰力矩不会在输出端6被感觉到。
为此，根据本发明规定，根据是否混合动力车辆的起动过程被执行，并且根据变速器5是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或反过来从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，并且根据是否在变速器5中执行换挡，并且根据混合动力车辆是否具有液力起动元件8，确定混合动力车辆的要用于打滑解耦的切换元件7、10并且确定在用于内燃机2拖拽启动时的打滑解耦的解耦差速，即要用于打滑解耦的切换元件7、10的解耦差速。因此，对于混合动力车辆的每一种运行状态可随时快速、可靠且以非常高的舒适度实现内燃机2的拖拽启动。
用于在内燃机2拖拽启动时的打滑解耦的解耦差速和因此要用于打滑解耦的切换元件7、10的解耦差速优选根据驾驶员要求和/或根据油温和/或根据变速器5的用于起动过程的挡位或根据变速器5的在变速器5的传递扭矩状态中接合的或为了离开传递扭矩状态要脱开的或为了达到传递扭矩状态要接合的挡位或根据变速器5的在执行换挡时应脱开和/或接合的挡位来确定。用于确定解耦差速的其它可能的边界条件是变速器5的应被加速以实现输出端6的打滑解耦的轴的惯性、具体被规定用于打滑解耦的切换元件7、10以及具体被规定用于打滑解耦的切换元件7、10的摩擦片温度。
对于要用于打滑解耦的相应切换元件7、10，优选确定单独用于相应切换元件的解耦差速。用于变速器5的切换元件7的解耦差速优选与变速器输入端5a有关。但对于变速器的各切换元件所确定的解耦差速可以是相同的。
下面参考图3到图11的信号流程图和图12到17的时间图说明本发明的进一步细节。
图3中示出信号流程图，其示出在执行根据本发明的方法时用于规定在拖拽启动(Schleppstart)时要用于打滑解耦的切换元件的基本结构。该方法在开始框17中开始，并且在该方法开始之后在框18中检查是否要求具有打滑解耦的内燃机2的拖拽启动。如果在框18中确定没有要求具有打滑解耦的内燃机2的拖拽启动，则从框18分支到结束框19并且该方法结束。相反，如果在框18中确定要求具有打滑解耦的内燃机2的拖拽启动，则从框18分支到框20。
在框20中检查是否混合动力车辆的起动过程被执行。如果在此确定混合动力车辆的起动过程被执行，则从框20分支到框21，框21涉及在混合动力车辆的起动过程期间在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的功能。图3的框21的功能在图4中更详细地示出。
如果在框20中确定混合动力车辆没有执行起动过程，则从框20分支到框22，在框22中检查在变速器5中是否存在传递扭矩状态。如果在框22中确定不存在传递扭矩状态，则从框22分支到框23并检查变速器5是否应从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态。如果在框23中确定不是这种情况，即变速器5应保持在非传递扭矩状态中，则从框23分支到框24，框24涉及在变速器处于非传递扭矩状态时在拖拽启动内燃机2期间用于混合动力车辆的打滑解耦的功能。框24的功能也在图5中示出。
相反，如果在框23中确定变速器5从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，则从框23分支到框25。框25涉及在变速器5从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态的情况下在拖拽启动内燃机2期间打滑解耦的功能。图3的框25的功能也在图5中更详细地示出。
如果在框22中确定在变速器5中存在传递扭矩并且如果随后在框26中确定变速器5应从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态，则也可分支到框25。
如果在框22中确定在变速器5中存在传递扭矩，则从框22分支到框26，在框26中检查变速器是否应从传递扭矩状态转换为非传递扭矩状态，并且如果确定是这种情况，则从框26分支到框25。因此，框25不仅包括在变速器5应从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态的情况下在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的功能，而且还包括在变速器5应从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态的情况下在拖拽启动内燃机时用于打滑解耦的功能。
如果在框26中确定在传递扭矩的变速器5中变速器5不应从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态，则从框26分支到框27，在框27中检查在传递扭矩的变速器5中是否执行换挡。如果是这种情况，则从框27分支到框28，框28包括在变速器5中执行换挡的情况下在拖拽启动内燃机2期间用于打滑解耦的功能。图3的框28的功能在图6中更详细地示出。
如果在框27中确定在传递扭矩的变速器5中没有执行换挡，则从框27分支到框29，框29包括在变速器5传递扭矩且具有固定接合的，不应被改变的挡位的情况下在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的功能。图3的框29的功能在图7中更详细地示出。
图4更详细地示出框21的功能。图5更详细地示出框24、25的功能。图6更详细地示出框28的功能。图7更详细地示出框29的功能。图8示出图7的细节。图10示出图6的细节。
图9和11示出图8和10的细节，即用于改变被规定用于打滑解耦的切换元件的转移功能。
如果在图3的信号流程图中分支到框21，即如果在拖拽启动内燃机2并且在执行混合动力车辆的起动过程时要求打滑解耦，则在框21中根据图4在开始框21a之后在框21b中检查用于在混合动力车辆的起动过程中拖拽启动内燃机2的解耦功能是否被要求或已激活，如果是这种情况，则从框21b分支到框21c。相反，如果不是这种情况，则从框21b分支到结束框21d并且框21结束。
图4的框21c包括在拖拽启动内燃机2时并且在混合动力车辆的起动过程中用于打滑解耦的本来的功能，在框21c中确定混合动力车辆的在起动过程中待闭合的切换元件规定用于打滑解耦，该切换元件既可以是变速器5的切换元件7也可以是液力起动元件8的变矩器锁止离合器10。
在没有液力起动元件8的混合动力车辆中，在框21c中优选规定变速器5的为了起动过程待闭合的切换元件7并且在具有液力起动元件8的混合动力车辆中优选确定变矩器锁止离合器10作为打滑解耦-切换元件。
此外，在框21c中对于在拖拽启动内燃机2时要用于打滑解耦的相应切换元件7、10确定打滑解耦差速，随后在起动过程期间在目标起动转速中考虑该打滑解耦差速。优选根据解耦差速提高目标起动转速。
要确定的解耦差速存储在变速器控制器13中并应用于控制侧。在此，解耦差速优选取决于驾驶员要求和/或取决于变速器5或液力起动元件8的油温和/或取决于用于起动的挡位，即起动挡位。因此，可根据油温、根据驾驶员要求的扭矩以及根据起动挡位对于要用于打滑解耦的切换元件确定定义的解耦差速。在变速器5的切换元件7的情况下，该解耦差速优选与变速器输入端5a处的转速有关。
图14示出在混合动力车辆的起动过程期间在拖拽启动内燃机2时的打滑解耦中可形成的随时间变化的转速曲线。曲线30示出电机3转速随时间变化的曲线，曲线31示出输出端6乘以变速器5的当前传动比的随时间变化的曲线，以及曲线39示出内燃机2的转速。在时间点t1，电机3的转速增加。在时间点t2，车辆的起动过程开始，其方式是：输出端6具有转速。在时间点t3，分离离合器4的闭合过程开始，从而内燃机2加速到启动转速并启动。在成功启动之后，内燃机2的转速首先通过电机2的当前转速来调节并且随后直到时间点t4与电机转速相等。然后直到时间点t5消除打滑解耦。
图5更详细地示出图3的框24和25的相互作用。因此，图5示出在变速器5从传递扭矩状态，如用于前进行驶的行驶级D或用于倒车行驶的行驶级R转换到非传递扭矩状态，如空挡N或驻车挡P的情况下或在变速器5从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态的情况下或者不传递扭矩的变速器5保持在非传递扭矩状态中的情况下，在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的功能。
图5再次示出图3的开始框25a以及框22、23和26，在框22中检查变速器5是否处于传递扭矩状态，在框23中检查不传递扭矩的变速器5是否应转换到传递扭矩状态，并且在框26中检查传递扭矩的变速器5是否应转换到非传递扭矩状态。
如果在框26中确定变速器5应从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态，则分支到框25f，在框25f中将变速器5的在变速器5转换到非传递扭矩状态时首先要打开的切换元件7规定用于在拖拽启动内燃机2并且在内燃机2转换到非传递扭矩状态时的打滑解耦。对于变速器5的该首先要打开的切换元件7再次确定解耦差速，该解耦差速可再次取决于驾驶员要求和/或油温和/或取决于变速器5要脱开的挡位。如果在框23中确定不传递扭矩的变速器5保持在非传递扭矩状态中，则分支到框24，在这种情况下，通过不传递扭矩的且保持不递扭矩传的变速器5确保拖拽启动内燃机2时的打滑解耦。于是不需要进一步的打滑解耦措施，因为变速器5在框24中是不传递扭矩的。如果在框26中确定变速器5不应从传递扭矩状态转换为非传递扭矩状态，则从框26分支到结束框25b。
如果在框23中确定不传递扭矩的变速器5应转换到传递扭矩状态中，则在图5中从框23分支到框25c，在框25c中为了拖拽启动内燃机2时的打滑解耦将变速器5的为了建立传递扭矩状态而在变速器5的相应挡位中首先要闭合的切换元件7规定用于打滑解耦并且对于该切换元件确定解耦差速。
随后，在接下来的框25d中检查为了建立传递扭矩要接合的挡位是否已经在变速器5中接合和/或是否已经过了定义的时间段。如果在框25d中确定为了建立传递扭矩要接合的挡位尚未在变速器5中接合并且定义的时间段尚未到期，则从框25d分支返回框25c。相反，如果在框25d中确定为了建立传递扭矩要接合的挡位已经在变速器5中接合和/或定义的时间段已经到期，则从框25d分支到框25e，在这种情况下，在框25e中转移到图3的框29，该框涉及在变速器5传递扭矩且挡位固定接合时的打滑解耦。
如上面已经解释的，图7示出框29的细节，即对于在变速器5中存在传递扭矩状态且处于固定接合的挡位中而不执行换挡的情况在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的功能细节。在图7中，框29a表示开始框，在框29b中检查在传递扭矩的且具有固定接合的挡位的变速器5中是否要求用于拖拽启动内燃机2的解耦功能。如果在框29b中确定不是这种情况，则从框29b分支到结束框29c。
相反，如果在框29b中确定对于在固定接合的挡位中传递扭矩的变速器5激活并要求了解耦功能，则从框29b分支到框29d，在框29d中检查混合动力车辆的配置是否具有液力起动元件8。如果在框29d中确定混合动力车辆具有液力起动元件8，则从框29d分支到框29e。然后在框29e中确定液力起动元件8的变矩器锁止离合器10用于在拖拽启动内燃机2时的打滑解耦并且优选根据驾驶员要求和/或根据油温为该变矩器锁止离合器确定定义的解耦差速。在此情况下，通过变矩器锁止离合器10的打滑提供解耦差速。
相反，如果在框29d中确定混合动力车辆不具有液力起动元件8，则从框29d分支到框29f并且规定变速器5的在变速器5的相应接合的挡位中应进行打滑的切换元件7用于拖拽启动内燃机2时的打滑解耦。然后对于该切换元件7再次确定解耦差速，该解耦差速取决于驾驶员要求和/或取决于变速器的油温和/或取决于在变速器5中接合的挡位和变速器5的要打开的切换元件7。
在框29f之后，在框29g中检查是否应在变速器5中执行换挡和/或传递扭矩的变速器5是否应转换到非传递扭矩状态。如果不是这种情况，则从框29g返回到框29f。相反，如果是这种情况，则从框29g分支到框29h。如果在框29g中确定传递扭矩的变速器应转换到非传递扭矩状态，则框29h将框29的解耦功能转移到图5的框25。相反，如果在框29g中确定应在传递扭矩的变速器5中(在变速器5中)执行换挡，则框29h将解耦功能从框29转移到图8的信号流程图。
在图8的信号流程图中，框32a表示用于图8的功能的开始框。随后的框32b的决定取决于混合动力车辆是否具有液力起动元件8。如果混合动力车辆具有液力起动元件8，则从框32b分支到框32c，在框32c中检查要执行的换挡的目标挡位的同步转速与变速器输入端5a处的当前变速器输入转速之间的转速差是否大于解耦差速，该解耦差速优选取决于换挡。如果是这种情况，则从框32c分支到框32d，框32d然后调用图6的框28的解耦功能。
相反，如果在框32c中确定要执行的换挡的目标挡位的同步转速与当前变速器输入转速之间的转速差不大于解耦差速，则从框32c分支到框32e，在框32e中将液力起动元件8的变矩器锁止离合器10用于打滑解耦。然后，在变矩器锁止离合器10的打滑中考虑解耦差速。
如果混合动力车辆不具有液力起动元件，则从框32b分支到框32f，在框32f中检查在要执行的换挡中待打开的切换元件是否是在当前挡位中被规定用于内燃机启动的打滑解耦的切换元件7。如果是这种情况，则从框32f分支到框32x，据此将在要执行的换挡中待打开的切换元件确定为进行内燃机启动的打滑解耦的切换元件7。如果不是这种情况，则调用根据框32l的转移功能，该转移功能在图9中示出。在完成根据框32l的转移功能之后，将在那里定义的切换元件根据框32x确定为进行内燃机启动的打滑解耦的切换元件7。
从框32x开始，在框32z中检查要执行的换挡已经进展到什么程度。如果要执行的换挡处于离开换挡的实际挡位的同步转速之前，则从框32z分支到框32j，据此通过在换挡期间打开的切换元件7对内燃机启动进行解耦。相反，如果在框32z中确定要执行的换挡已经处于离开要执行的换挡的待脱开的实际挡位的同步转速之后，则从框32z分支到框32y，并且随后在框32y中调用根据图6的框28的解耦功能。
在图9中框33a又表示开始框。图9在此再次示出图8的框32f、32h和32l，图8的转移功能32l通过框33b和33c表示。在框33b中，在变速器5的切换元件7上建立差速并且在框33c中消除在要执行的换挡的固定接合的目标挡位中将在拖拽启动内燃机2时用于打滑解耦的切换元件上的差速。然后，从框33c分支到框32x，并且接下来按照根据图8的框32z进行处理。
图15示出在图9的转移功能中要在框33b和33c中控制的变速器5的切换元件7随时间变化的压力曲线34和35，信号曲线34相应于在框33b中在变速器5的一个切换元件7上建立差速并且信号曲线35相应于在框33c中消除变速器5的一个切换元件7上的差速。因此，根据压力曲线34，为了减小差速降低相应切换元件7的压力控制，并且为了减小相应切换元件7上的差速，增加该切换元件的压力控制。根据图15，这交叉地并且因此同时进行，从而始终存在足够的打滑。
如已经解释的，图6示出框28的细节，即当在变速器5中执行换挡的情况下为拖拽启动内燃机2进行打滑解耦时应执行的解耦功能。
框28a在此又表示开始框，在框28b中检查换挡是否激活。如果在框28b中确定没有换挡激活，则分支到图6的结束框28c。相反，如果在框28b中确定换挡激活，则分支到图6的框28d。
在框28d中检查要执行的换挡的目标挡位的同步转速与变速器输入端5a的当前转速之间的转速差是否大于用于要执行的换挡的解耦差速。如果是这种情况，则可在要执行的换挡的打滑阶段中进行并考虑解耦，然后从框28d分支到框28e。在这种情况下，在要执行的换挡的打滑阶段中考虑并提供解耦差速，要执行的换挡的打滑阶段是指要执行的换挡的在离开要执行的换挡的要脱开的实际挡位的同步转速之后和达到要接合的目标挡位的同步转速之前的阶段。
如果在框28d中确定要执行的换挡的目标挡位的同步转速与变速器输入端5a的当前转速之间的转速差不大于定义的解耦差速，即在换挡的打滑阶段中解耦是不充分的，则从框28d分支到框28f。
在框28f中检查要执行的换挡是否处于离开要执行的换挡的实际挡位的同步转速之前。如果是这种情况，则从框28f分支到框28g，然后在框28g中将变速器5的为了脱开要执行的换挡的实际挡位待打开的切换元件7规定用于打滑解耦。
相反，如果在框28f中确定要执行的换挡已经离开换挡的要脱开的实际挡位的同步转速，则从框28f分支到框28h，框28h随后调用或激活图10的信号流程图的功能。
在图10中，框36a又表示开始框。框36b中的选择取决于混合动力车辆是否具有液力起动元件8。如果混合动力车辆具有液力起动元件8，则从框36b分支到框36c并且确定变矩器锁止离合器10以用于拖拽启动内燃机2时的打滑解耦。然后对于解耦差速考虑变矩器锁止离合器10的打滑。
相反，如果混合动力车辆不具有液力起动元件8，则从框36b分支到框36d，在框36d中检查要执行的换挡是否仍在达到要执行的换挡的要接合的目标挡位的同步转速之前。
如果在框36d中确定在要执行的换挡中尚未达到要接合的目标挡位的同步转速，则从框36d分支到图10的框36k，据此通过在要执行的换挡中待闭合的切换元件7的仍然存在的打滑状态来对内燃机启动进行解耦。
相反，如果在框36d中确定换挡已经达到要执行的换挡的要接合的目标挡位的同步转速，则从框36d分支到框36f。在框36f中检查变速器5的在刚刚执行的换挡中应闭合的切换元件是否相应于在现在接合的挡位中将设置用于对内燃机启动进行解耦的切换元件7。如果是这种情况，则从框36f分支到框36i，框36i调用根据框29或根据图7的用于在固定接合的挡位中传递扭矩的变速器的解耦功能。
如果在框36f中确定变速器5的在刚刚执行的换挡中应闭合的切换元件不相应于在现在接合的挡位中将设置用于对内燃机启动进行解耦的切换元件7，则从框36f分支到框36j，框36j涉及用于改变变速器5的被选择用于打滑解耦的切换元件7的转移功能，该转移功能在图11中更详细地示出。在执行该转移功能36j之后，分支到框36i，即根据框29或根据图7的用于在固定接合的挡位中传递扭矩的变速器的解耦功能。
图11示出开始框37a并且再次示出图10的框36f、36i和36j，转移功能36j通过框37b和37c表示。在框37b中，在为了要接合的目标挡位待闭合的离合器上建立差速并且消除在固定接合的目标挡位中用于打滑解耦的切换元件上的差速，然后从框37c再次分支到框36i。
图12和13示出在执行根据本发明的方法时可形成的随时间变化的转速曲线，即在这样的情况下，当变速器5中以牵引升挡的形式执行换挡时为拖拽启动内燃机2进行打滑解耦。
图12和图13总共示出四种所形成的转速曲线的情况I、II、III和IV，转速曲线38分别表示电机3转速的时间曲线，转速曲线39分别表示内燃机2转速的时间曲线。转速曲线43表示变速器输出端5b的转速乘以变速器5的当前存在的传动比的时间曲线。
此外，在图12和13中曲线40表示实际挡位的曲线，而曲线41表示目标挡位的曲线，从图12和13可以看出，在时间点t1目标挡位开始从实际挡位偏离，因此在时间点t1要求换挡。在时间点t4，实际挡位再次与目标挡位一致，因此在时间点t4完成要执行的换挡。曲线42表示控制侧要求通过拖拽启动来启动内燃机2。
在图12的情况I中，根据信号曲线42，在时间点t1之前要求拖拽启动内燃机2，即在时间点t1的换挡要求之前。因此，在变速器5传递扭矩且挡位固定接合的情况下首先使用框29的解耦功能。
通过在时间点t1要求换挡，切换到图8的解耦功能，在图12的第一种情况I下要执行的换挡处于离开要执行的牵引升挡的实际挡位的同步转速之前。在图12和13中，在时间点t2离开实际挡位的同步转速，在时间点t3达到目标挡位的同步转速，因此在时间点t2和t3之间是要执行的换挡的打滑阶段，即要执行的牵引升挡的打滑阶段。
在图12的情况I中，可在时间点t2之前，即在离开实际挡位的同步转速之前完成内燃机2的拖拽启动。
在图12的情况II中，拖拽启动内燃机2的要求在时间点t3稍前发生，在这种情况下，通过框36g、36h和36i的解耦功在要执行的牵引升挡的固定接合的目标挡位中进行内燃机2的拖拽启动。
因此，在图12的情况I和II中，拖拽启动内燃机2时的打滑解耦在执行牵引升挡时在固定的挡位中进行，即在情况I中在要执行的换挡的实际挡位中并且在情况II中在目标挡位中进行，而图13示出在牵引升挡形式的换挡时拖拽启动时的打滑解耦不在固定的挡位中进行的情况III和IV。在图13的情况III中变速器5的为了执行换挡，即为了牵引升挡待打开的切换元件7并且在图13的情况IV中变速器5的为了执行换挡，即为了牵引升挡待闭合的切换元件7用于打滑解耦。
图16和17示出在通过为输出端提供打滑解耦拖拽启动内燃机2时要在变速器5中进行牵引降挡形式的换挡的情况的时间曲线38、39、40、41、42和43，在此图16和17以及图12和13示出总共四种所形成的转速曲线的情况。
转速曲线38在此又示出电机3转速的时间曲线，转速曲线39分别示出内燃机2转速的时间曲线并且转速曲线43示出变速器输入转速的时间曲线。曲线40又表示实际挡位的曲线并且曲线41表示目标挡位的曲线。曲线42再次表示控制侧要求通过拖拽启动来启动内燃机2。
在图16和图17中再次在时间点t1开始换挡，在时间点t4完成相应换挡。在时间点t2离开要执行的换挡的实际挡位、即要执行的牵引降挡的同步转速，相反，在时间点t3变速器输入转速43达到要执行的牵引降挡的目标挡位的同步转速。因此，在时间点t2和t3之间又存在要执行的牵引降挡的所谓的打滑阶段。
在情况I中，在时间点t3稍前要求拖拽启动内燃机2，在时间点t3已经完成要执行的换挡。因此，从时间点t3开始，在要执行的牵引降挡的目标挡位的固定挡位中进行用于拖拽启动内燃机2的打滑解耦。
在图16的情况II中，根据信号曲线42已经在时间点t1之前，即在要求要执行的牵引降挡之前，要求拖拽启动内燃机2，在图16的情况II中可在要执行的牵引降挡的固定的实际挡位中进行用于拖拽启动内燃机2的打滑解耦，因为在图16的情况II中在时间点t2之前，即在离开要执行的牵引降挡的实际挡位的同步转速之前已经完成内燃机2的拖拽启动。
在情况III和IV中，在执行牵引降挡形式的换挡期间进行用于拖拽启动内燃机2的打滑解耦，更确切地说，在情况III中使用变速器5的为了牵引降挡待打开的切换元件7并且在情况IV中使用变速器5的为了牵引降挡待闭合的切换元件7。
本发明还涉及一种用于运行混合动力车辆的控制器，该控制器构造用于在控制侧执行上述方法。该控制器尤其是变速器控制器13。
控制器13根据是否正在执行混合动力车辆的起动过程，并且根据变速器5是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或反过来从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，并且根据在传递扭矩的变速器中是否执行换挡以及根据混合动力车辆是否具有液力起动元件8规定用于打滑解耦的切换元件以及该切换元件的解耦差速。这是以上述方式进行的。
控制器13根据驾驶员要求和/或油温和/或变速器5的用于起动过程的挡位，或变速器5的在变速器5的传递扭矩状态中接合的或为了离开传递扭矩状态要脱开或为了达到传递扭矩状态要接合的挡位，或变速器5的在执行换挡时要脱开或要接合的挡位来确定要用于打滑解耦的切换元件7、10的解耦差速。对于要用于打滑解耦的相应切换元件7、10，控制器13确定单独用于相应切换元件的解耦差速。
根据本发明的控制器是具有硬件侧装置和软件侧装置的电子控制器。硬件侧装置包括数据接口，以便与参与执行根据本发明的方法的组件交换数据，例如与提供内燃机2和电机3的转速的混合动力控制器16以及与分离离合器4和变速器5交换数据。硬件侧装置还包括用于数据处理的处理器和用于数据存储的存储器。软件侧装置包括在控制器中实现的程序模块，以便在控制侧执行根据本发明的方法。
附图标记列表
1 传动系
2 内燃机
3 电机
4 分离离合器
5 变速器
5a 变速器输入端
5b 变速器输出端
6 输出端
7 切换元件
8 液力起动元件
9 变矩器
10 变矩器锁止离合器
11 涡轮
12 泵轮
13 变速器控制器
14 VM控制器
15 EM控制器
16 混合动力控制器
17 开始框
18 框
19 结束框
20 框
21 框
21a 开始框
21b 框
21c 框
21d 结束框
22 框
23 框
24 框
25 框
25a 开始框
25b 结束框
25c 框
25d 框
25e 框
25f 框
26 框
27 框
28 框
28a 开始框
28b 框
28c 结束框
28d 框
28e 框
28f 框
28g 框
28h 框
29 框
29a 开始框
29b 框
29c 结束框
29d 框
29e 框
29f 框
29g 框
29h 框
30 电机的转速曲线
31 内燃机的转速曲线
32a 开始框
32b 框
32c 框
32d 框
32e 框
32f 框
32h 框
32j 框
32l 框
32x 框
32y 框
32z 框
33a 框
33b 框
33c 框
34 压力曲线
35 压力曲线
36a 框
36b 框
36c 框
36d 框
36f 框
36i 框
36j 框
36k 框
37a 框
37b 框
37c 框
38 电机的转速曲线
39 内燃机的转速曲线
40 实际挡位
41 目标挡位
42 内燃机拖拽启动要求
43 变速器输入转速的转速曲线

Claims (10)

1.用于运行混合动力车辆的方法，
所述混合动力车辆具有作为第一驱动单元的电机(3)、作为第二驱动单元的内燃机(2)、连接在内燃机(2)和电机(3)之间的分离离合器(4)、连接在电机(3)和输出端(6)之间且具有至少多个设计为离合器和/或制动器的切换元件(7)的变速器(5)和可选地连接在电机(3)和变速器(5)之间的液力起动元件(8)，该液力起动元件具有变矩器(9)和构造为变矩器锁止离合器(10)的另一切换元件，
分离离合器(4)在混合动力车辆纯电动行驶时打开，分离离合器(4)在混合动力车辆通过混合动力行驶或通过内燃机行驶时闭合，为了从混合动力车辆的纯电动行驶出发启动内燃机(2)，将分离离合器(4)至少部分地闭合，以便通过电机(3)牵引内燃机(2)，并且
使设置在电机(3)和输出端(6)之间的切换元件(7、10)之一打滑，以用于输出端(6)的打滑解耦，
其特征在于，
-根据是否在执行混合动力车辆的起动过程，
-根据变速器(5)是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或反过来从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，
-根据是否在变速器(5)中执行换挡，并且
-根据混合动力车辆是否具有液力起动元件(8)，来确定要用于内燃机启动的打滑解耦的切换元件(7、10)及其解耦差速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据
-混合动力车辆的目标驱动扭矩和/或油温，和/或，
-变速器(5)的用于起动过程的挡位，和/或
-变速器(5)的在变速器(5)的传递扭矩状态中接合的或为了离开传递扭矩状态要脱开的或为了达到传递扭矩状态要接合的挡位，和/或
-变速器(5)的在执行换挡时要脱开和/或要接合的挡位，和/或
-变速器(5)的应被加速以实现输出端(6)的打滑解耦的轴的惯性，和/或
-被规定用于打滑解耦的切换元件(7、10)，和/或
-被规定用于打滑解耦的切换元件(7、10)的摩擦片温度，和/或
-车辆控制的当前动态特性，来规定用于内燃机启动的打滑解耦的解耦差速。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于要用于打滑解耦的相应切换元件(7、10)，规定单独用于相应切换元件的解耦差速。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当执行混合动力车辆的起动过程时，将在起动过程中待闭合的切换元件(7、10)规定用于打滑解耦并且根据解耦差速调整目标起动转速(框21c)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，当在变速器(5)的传递扭矩状态中接合一个挡位并且没有进行换挡且变速器(5)没有从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态时，
在具有液力起动元件(8)的混合动力车辆中规定变矩器锁止离合器(10)用于打滑解耦(框29e)，并且
在没有液力起动元件(8)的混合动力车辆中规定变速器(5)的切换元件(7)用于打滑解耦(框29f)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当变速器(5)从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态时，首先将变速器(5)的在此首先要闭合的切换元件(7)规定用于内燃机启动的打滑解耦(框25c)，并且随后事件控制地和/或时间控制地将变速器(5)的如下切换元件(7)规定用于所述打滑解耦，该切换元件被规定用于在接合的挡位中在变速器(5)的传递扭矩状态中进行所述打滑解耦(框25d、25e)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，当变速器(5)从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态时，将变速器(5)的在此首先要打开的切换元件(7)规定用于内燃机启动的打滑解耦(框25f)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，当在传递扭矩的变速器(5)中执行换挡时，检查换挡的目标挡位的同步转速与当前变速器输入转速之间的转速差是否大于解耦差速(框28d)，
如果该转速差大于解耦差速，则内燃机启动的打滑解耦在换挡的打滑阶段中进行(框28e)，
如果该转速差不大于解耦差速并且要执行的换挡处于离开换挡的实际挡位的同步转速之前，则将变矩器锁止离合器(10)(如果存在)或变速器(5)的为了换挡待打开的切换元件(7)规定用于内燃机启动的打滑解耦(框28g)，
如果该转速差不大于解耦差速并且要执行的换挡处于离开换挡的实际挡位的同步转速之后，
在具有液力起动元件(8)的混合动力车辆中，规定变矩器锁止离合器(10)用于内燃机启动的打滑解耦(框28h、36c)，并且
在没有液力起动元件(8)的混合动力车辆中，将变速器(5)的为了换挡待闭合的切换元件(7)规定用于内燃机启动的打滑解耦(框36e)，如果该切换元件与在固定的挡位中用于打滑解耦的切换元件不一致，则通过转移功能(框36l)切换到在固定的挡位中用于内燃机启动的打滑解耦的切换元件。
9.用于运行混合动力车辆的控制器(13)，所述混合动力车辆具有作为第一驱动单元的电机(3)、作为第二驱动单元的内燃机(2)、连接在内燃机(2)和电机(3)之间的分离离合器(4)、连接在电机(3)和输出端(6)之间且具有至少多个设计为离合器和/或制动器的切换元件(7)的变速器(5)和可选的连接在电机(3)和变速器(5)之间的液力起动元件(8)，该液力起动元件具有变矩器(9)和构造为变矩器锁止离合器(10)的另一切换元件，
其特征在于，
所述控制器根据是否在执行混合动力车辆的起动过程，根据变速器(5)是否从传递扭矩状态转换到非传递扭矩状态或反过来从非传递扭矩状态转换到传递扭矩状态，根据是否在传递扭矩的变速器(5)中执行换挡并且根据混合动力车辆是否具有液力起动元件(8)来规定要用于内燃机启动的打滑解耦的切换元件(7、10)及其解耦差速。
10.根据权利要求9所述的控制器(13)，其特征在于，所述控制器构造用于在控制侧执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
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