DE102006003723A1 - Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs Download PDF

Info

Publication number
DE102006003723A1
DE102006003723A1 DE102006003723A DE102006003723A DE102006003723A1 DE 102006003723 A1 DE102006003723 A1 DE 102006003723A1 DE 102006003723 A DE102006003723 A DE 102006003723A DE 102006003723 A DE102006003723 A DE 102006003723A DE 102006003723 A1 DE102006003723 A1 DE 102006003723A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric machine
clutch
lock
speed
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006003723A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Wallner
Notker Dr. Amann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102006003723A priority Critical patent/DE102006003723A1/de
Priority to PCT/EP2007/000309 priority patent/WO2007085358A1/de
Publication of DE102006003723A1 publication Critical patent/DE102006003723A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/13Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and AC motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B60W10/023Fluid clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor (2), eine Elektromaschine (3) und ein Getriebe (4) umfasst, die über ein Summierungsgetriebe (5, 15) mit zwei Eingangselementen (6, 7) und einem Ausgangselement (8) sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung (12) miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle (9) des Verbrennungsmotors (2), das zweite Eingangselement mit dem Rotor (10) der Elektromaschine (3) und das Ausgangselement mit der Eingangswelle (11) des Getriebes (4) drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung (12) zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes (5, 15) angeordnet ist, wobei bei kraftlos geschalteter Elektromaschine (3), bei geöffneter Überbrückungskupplung (12) und bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe (4) eine an der Überbrückungskupplung (12) auftretende Drehzahldifferenz synchronisiert, die Überbrückungskupplung (12) geschlossen und die Elektromaschine (3) in den Generatorbetrieb geschaltet wird. Zur schnellen und verschleißarmen Synchronisierung ist vorgesehen, dass die Drehzahldifferenz (Deltan_K) an der Überbrückungskupplung (12) mittels der Elektromaschine (3) synchronisiert wird, indem die Drehzahldifferenz (Delta = n_EM - n_VM) zwischen der Elektromaschine (3) und dem Verbrennungsmotor (2) ausgeglichen wird, wobei von der Elektromaschine (3) bei negativer Drehzahldifferenz (Deltan < 0) ein in ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein Getriebe umfasst, die über ein Summierungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, das zweite Eingangselement mit dem Rotor der Elektromaschine und das Ausgangselement mit der Eingangswelle des Getriebe drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes angeordnet ist, wobei bei kraftlos geschalteter Elektromaschine, bei geöffneter Überbrückungskupplung und bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe eine an der Überbrückungskupplung auftretende Drehzahldifferenz synchronisiert, die Überbrückungskupplung geschlossen und die Elektromaschine in den Generatorbetrieb geschaltet wird.
  • Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs der vorbezeichneten Art ist aus der DE 199 34 696 A1 und der DE 101 52 471 A1 bekannt. In diesem bekannten Antriebsstrang ist das Summierungsgetriebe jeweils als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Planetenträger mit mehreren Planetenrädern und einem Hohlrad ausgebildet. Das Hohlrad bildet das erste Eingangselement und ist drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Das Sonnenrad bildet das zweite Eingangselement und ist drehfest mit dem Rotor der Elektromaschine gekoppelt. Der Planetenträger bildet das Ausgangselement und ist drehfest mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes verbunden. Die Überbrückungskupplung ist jeweils zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenträger des Planetengetriebes angeordnet.
  • In dem Antriebsstrang nach der DE 199 34 696 A1 ist die Überbrückungskupplung im Gegensatz zur vorliegend vorausgesetzten Ausbildung als Klauenkupplung ausgebildet, so dass die Überbrückungskupplung nur bei Synchronlauf des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Schaltgetriebes geschlossen werden kann und somit nur eingeschränkt nutzbar ist. Um einen Antrieb des Kraftfahrzeugs allein mit der Elektromaschine zu ermöglichen, ist ein Richtungsfreilauf zwischen der Kurbelwelle und einem Gehäuseteil angeordnet, wodurch die Kurbelwelle gegen ein Rückwärtsdrehen gesichert und damit das Antriebsmoment der Elektromaschine gegen das Gehäuse abgestützt wird. Um bei stehendem Kraftfahrzeug ein Starten des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine zu ermöglichen, ist ein weiterer Richtungsfreilauf zwischen der Eingangswelle des Schaltgetriebes und einem Gehäuseteil angeordnet, wodurch die Eingangswelle gegen ein Rückwärtsdrehen gesichert und damit das Antriebsmoment der Elektromaschine gegen das Gehäuse abgestützt wird.
  • In dem Antriebsstrang gemäß der DE 101 52 471 A1 ist die Überbrückungskupplung, wie es für die vorliegende Erfindung vorausgesetzt wird, als Reibungskupplung ausgebildet, so dass die Überbrückungskupplung auch bei einer Drehzahldifferenz zwischen der Eingangswelle des Schaltgetriebes und dem Verbrennungsmotor zur Übertragung eines Drehmomentes im Schlupfbetrieb genutzt werden kann. Um bei stehendem Kraftfahrzeug und in Neutralstellung geschaltetem Getriebe einen Impulsstart des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine zu ermöglichen, ist eine weitere Reibungskupplung zwischen der Eingangswelle des Schaltgetriebes und einem Gehäuseteil angeordnet, wodurch die Eingangswelle nach Erreichen einer Startdrehzahl der Elektromaschine zum Starten des Verbrennungsmotors abgebremst werden kann.
  • Nachfolgend wird in der Beschreibung der Erfindung ohne Einschränkung des Schutzumfangs beispielhaft von einem weitgehend identischen Aufbau des Antriebsstrangs ausgegangen, wobei die Überbrückungskupplung als Reibungskupplung vorausgesetzt wird, insbesondere als nasse Lamellenkupplung, alternativ aber auch als Trockenkupplung ausgeführt sein kann. Alternativ zu der bekannten Anordnung kann die Überbrückungskupplung auch zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad, also zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und dem Rotor der Elektromaschine, angeordnet sein.
  • Im normalen Fahrbetrieb ist die Überbrückungskupplung vollständig geschlossen, so dass das Planetengetriebe blockiert ist und starr umläuft. In diesem Betriebszustand sind die Drehzahlen und die Drehrichtungen des Verbrennungsmotors, der Elektromaschine und der Eingangswelle des Schaltgetriebes identisch. Die Elektromaschine wird in diesem Zustand vorwiegend als Generator zur Versorgung des elektrischen Bordnetzes betrieben, kann jedoch in bestimmten Betriebssituationen, insbesondere in Beschleunigungsphasen des Kraftfahrzeugs, vorübergehend auch als Motor betrieben werden.
  • Bei einem derartigen Antriebsstrang kann sich im Leerlauf, also bei kraftlos geschalteter Elektromaschine, bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe und bei geöffneter Überbrückungskupplung die Notwendigkeit einer Ladung der Bordnetzbatterie ergeben. Längere Leerlaufphasen treten besonders bei innerstädtischen Fahrten mit häufigen Ampelstopps und bei Autobahnfahrten mit staubedingtem Stop-and-Go-Verkehr jeweils beim Ausrollen und bei Fahrzeugstillstand auf. Dabei kann die Bordnetzbatterie, insbesondere dann, wenn verbrauchsintensive elektrische Verbraucher, wie eine Sitzheizung, eine heizbare Heckscheibe und elektrische Fensterheber, in Betrieb sind, soweit entladen werden, dass ein Generatorbetrieb der Elektromaschine zum Laden der Bordnetzbatterie erforderlich wird.
  • Hierzu muss zunächst die an der geöffneten Überbrückungskupplung bestehende Drehzahldifferenz, die nach dem Auslegen des zuletzt eingelegten Ganges durch unterschiedliche Schleppmomente an der Elektromaschine und an der Eingangswelle des Schaltgetriebes aufgetreten ist, ausgeglichen wer den, damit die Überbrückungskupplung geschlossen und die Elektromaschine in den Generatorbetrieb geschaltet sowie von dem im Leerlauf befindlichen Verbrennungsmotor angetrieben werden kann.
  • Die Synchronisierung der an der Überbrückungskupplung anliegenden Drehzahldifferenz kann durch ein gesteuertes Schließen der Überbrückungskupplung im Schlupfbetrieb erfolgen. Dies ist jedoch nachteilig mit einem unerwünschten Verschleiß an den Reibelementen der Überbrückungskupplung und mit einer ungünstigen Erwärmung der Überbrückungskupplung sowie benachbarter Bauteile verbunden.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem bei einem Antriebsstrang der eingangs genannten Art bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe die Drehzahldifferenz an der Überbrückungskupplung schnell und verschleißarm synchronisierbar bzw. abbaubar ist. Ein solches Verfahren soll auch in Antriebssträngen nutzbar sein, die vergleichbare Komponenten, jedoch in anderer Antriebskopplungskombination enthalten.
  • Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein Getriebe umfasst, die über ein Summierungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement und über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, das zweite Eingangselement mit dem Rotor der Elektromaschine und das Ausgangselement mit der Eingangswelle des Getriebes drehfest ver bunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes angeordnet ist, wobei bei kraftlos geschalteter Elektromaschine, bei geöffneter Überbrückungskupplung und bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe eine an der Überbrückungskupplung auftretende Drehzahldifferenz synchronisiert, die Überbrückungskupplung geschlossen und die Elektromaschine in den Generatorbetrieb geschaltet wird.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „Getriebe" alle Getriebearten zu verstehend sind, die eine echte Neutral-Stellung mit einer Abtriebsdrehzahl „Null" haben, also nicht etwa durch eine getriebeinterne Drehzahlsummation eine Abtriebsdrehzahl mit dem Wert „Null" erzeugen. Unter dem Begriff „Getriebe" fallen daher beispielsweise Handschaltgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe, Planeten-Automatikgetriebe und stufenlose Getriebe.
  • Gemäß der Erfindung ist nun zusätzlich vorgesehen, dass die Drehzahldifferenz Δn_K an der Überbrückungskupplung mittels der Elektromaschine synchronisiert wird, indem die Drehzahldifferenz Δn = n_EM – n_VM zwischen der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor dadurch ausgeglichen wird. Dabei wird von der Elektromaschine bei negativer Drehzahldifferenz (Δn < 0) ein in Drehrichtung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wirksames positives Drehmoment M_EM > 0 und bei positiver Drehzahldifferenz (Δn > 0) ein entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wirksames negatives Drehmoment M_EM < 0 erzeugt.
  • Bei negativer Drehzahldifferenz Δn < 0 wird die Elektromaschine durch das positive Drehmoment M_EM > 0 derselben auf die Drehzahl n_VM des Verbrennungsmotors beschleunigt, wobei die Elektromaschine hierzu im Fall eines anfänglichen Rückwärtsdrehens (Drehrichtung entgegen der Drehrichtung des Verbrennungsmotors) bis zum Nulldurchgang als Generator und nachfolgend als Motor betrieben wird. Bei positiver Drehzahldifferenz Δn > 0 wird die Elektromaschine durch das negative Drehmoment M_EM < 0 derselben auf die Drehzahl n_VM des Verbrennungsmotors abgebremst, wobei die Elektromaschine hierzu bis zum Erreichen der Synchrondrehzahl als Generator betrieben wird.
  • Da das Schleppmoment der Eingangswelle des Schaltgetriebes zumeist größer ist als das Schleppmoment der kraftlos geschalteten Elektromaschine, wird die Eingangswelle im Leerlauf abgebremst und der Rotor der Elektromaschine, verstärkt um die wirksame Übersetzung i_EM/VM, in Richtung negativer Drehrichtung verzögert bzw. beschleunigt, so dass der erste Fall der wahrscheinlichere ist.
  • Durch das Erreichen des Synchronlaufs zwischen der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor (n_EM = n_VM) sind auch die anfangs unterschiedlichen Drehzahlen an der Überbrückungskupplung synchronisiert (Δn_K = 0), so dass die Überbrückungskupplung schnell und verschleißfrei geschlossen werden kann. Nachfolgend wird dann die Elektromaschine zum Laden der Bordnetzbatterie in den Generatorbetrieb geschaltet und von dem Verbrennungsmotor angetrieben.
  • Nun kann das von der Elektromaschine erzeugte Drehmoment M_EM unter Umständen nicht ausreichen, um eine schnelle Synchronisierung der Drehzahldifferenz Δn bzw. Δn_K zu ermöglichen. Die Ursache dafür kann eine zu schwache Dimensionierung der Elektromaschine oder eine zu starke Entladung der Bordnetzbatterie sein.
  • Es ist daher zweckmäßig, wenn eine Zeitspanne Δt_g für die Synchronisierung der Drehzahldifferenz Δn_K an der Überbrückungskupplung vorgegeben wird, und dass bei Nichterreichen der Synchrondrehzahl zum Ende der Zeitspanne Δt_g die Überbrückungskupplung zur Unterstützung der Synchronisierung zumindest teilweise geschlossen wird.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu ist es auch möglich, dass das maximal mögliche Drehmoment M_EM_max der Elektromaschine ermittelt wird, und dass bei Erreichen oder Überschreiten des Maximalmomentes M_EM_max durch das für die Synchronisierung erforderliche Drehmoment M_EM_soll die Überbrückungskupplung zur Unterstützung der Synchronisierung zumindest teilweise geschlossen wird.
  • Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
  • 1 ein erstes Anwendungsbeispiel zur Synchronisierung der Überbrückungskupplung in Form eines Drehzahldiagramms,
  • 2 ein zweites Anwendungsbeispiel zur Synchronisierung der Überbrückungskupplung in Form eines Drehzahldiagramms,
  • 3 den allgemeinen Aufbau eines Antriebsstrangs in vereinfachter schematischer Darstellung, und
  • 4 eine bevorzugte praktische Ausführungsform des Antriebsstrangs gemäß 3 in schematischer Darstellung.
  • Ein Antriebsstrang 1 gemäß 3 umfasst einen Verbrennungsmotor 2, eine Elektromaschine 3 und ein Getriebe 4, die über ein Summierungsgetriebe 5 mit zwei Eingangselementen 6, 7 und einem Ausgangselement 8 miteinander gekoppelt sind. Das erste Eingangselement 6 ist mit der Kurbelwelle 9 des Verbrennungsmotors 2, das zweite Eingangselement 7 mit dem Rotor 10 der Elektromaschine 3 und das Ausgangselement 8 mit der Eingangswelle 11 des Getriebes 4 jeweils drehfest verbunden. Eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung 12 ist zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes 5, vorliegend zwischen den beiden Eingangselementen 6, 7 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 2, die Elektromaschine 2 und die Überbrückungskupplung 12 stehen über Sensor- und Steuerleitungen 13 mit einem Steuergerät 14 in Verbindung, über das die Komponenten des Antriebsstrangs 1 koordiniert steuerbar sind.
  • Eine bevorzugte praktische Ausführungsform des Antriebsstrangs 1 ist in 4 abgebildet. In diesem Antriebsstrang 1 ist das Summierungsgetriebe 5 als ein einfaches Planetengetriebe 15 mit einem Sonnenrad 16, einem Planetenträger 17 mit mehreren Planetenrädern 18 und einem Hohlrad 19 ausgebildet. Das Hohlrad 19 bildet das erste Eingangselement 6 und steht über ein Schwungrad 20 und einen Drehschwingungsdämpfer 21 mit der Kurbelwelle 9 des Verbrennungsmotors 2 in Verbindung. Das Sonnenrad 16 bildet das zweite Eingangselement 7 und ist unmittelbar mit dem Rotor 10 der Elektromaschine 3 verbunden. Der Planetenträger 17 bildet das Ausgangselement 8 und steht unmittelbar mit der Eingangswelle 11 des als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildeten Getriebes 4 in Verbindung.
  • Ein zwischen der Eingangswelle 11 und einem Gehäuseteil 22 angeordneter Richtungsfreilauf 23 dient zur Abstützung der Eingangswelle 11 bei einem Starten des Verbrennungsmotors 2 durch die Elektromaschine 3. Das automatisierte Schaltgetriebe 4 ist in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist insgesamt sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf, die über jeweils eine unsynchronisierte Klauenschaltkupplung selektiv schaltbar sind. Die Überbrückungskupplung 12 ist zwischen dem Rotor 10 der Elektromaschine 3 und einer Verbindungswelle 24 angeordnet, durch die der Verbrennungsmotor 2 mit dem Hohlrad 19 in Verbindung steht.
  • Bei einem derartigen Antriebsstrang 1 kann im Leerlauf, also bei kraftlos geschalteter Elektromaschine 3, bei geöffneter Überbrückungskupplung 12 und bei in Neutralstellung befindlichem Schaltgetriebe 4 die Notwendigkeit eines Generatorbetriebs der Elektromaschine 3 auftreten, um eine zugeordnete Bordnetzbatterie zu laden. Hierzu muss zunächst die im Leerlauf aufgetretene Drehzahldifferenz Δn_K an der Überbrückungskupplung 12 bzw. die Drehzahldiffe renz Δn = n_EM – n_VM zwischen der Elektromaschine 3 und dem Verbrennungsmotor 2 synchronisiert werden, damit die Überbrückungskupplung 12 schnell und verschleißfrei geschlossen sowie nachfolgend die Elektromaschine 3 in den Generatorbetrieb geschaltet werden kann.
  • In 1 ist in einem Drehzahldiagramm dargestellt, wie die Synchronisierung der Drehzahldifferenz Δn bei einem Antriebsstrang 1 mit einem gemäß 2 als Planetengetriebe 15 ausgebildeten Summierungsgetriebe 5 allein mittels der Elektromaschine 3 erfolgen kann, sofern das Drehmoment M_EM der Elektromaschine hierzu ausreicht.
  • Bei nahezu stehender Eingangswelle 11 des Getriebes 4 dreht der Rotor 10 der Elektromaschine 3 entsprechend dem wirksamen Übersetzungsverhältnis i_EM/VM zunächst rückwärts, also entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle 9 des Verbrennungsmotors 2. Mit Beginn der Synchronisierung im Zeitpunkt t = t0 wird die Elektromaschine 3 zunächst als Generator betrieben und durch das entsprechende Schleppmoment abgebremst. Mit dem Erreichen der Nulldrehzahl n = 0 wird die Elektromaschine 3 auf Motorbetrieb umgeschaltet und durch das entsprechende Motormoment bis zum Zeitpunkt t = t1 auf die Drehzahl n_VM des Verbrennungsmotors 2 beschleunigt. Mit dem Erreichen der Synchrondrehzahl n_EM = n_VM ist auch die Drehzahldifferenz Δn_K an der Überbrückungskupplung 12 ausgeglichen, so dass diese schlupffrei geschlossen und nachfolgend die Elektromaschine 3 in den Generatorbetrieb geschaltet werden kann.
  • In dem Drehzahldiagramm gemäß 2 ist nun für die gleiche Ausgangssituation dargestellt, wie die Synchronisierung der Drehzahldifferenz Δn zunächst mittels der Elektromaschine 3 und nachfolgend mit Unterstützung durch die Überbrückungskupplung 12 durchgeführt wird. Es wird eine Zeitspanne Δt_g vorgegeben, innerhalb der die Synchronisierung der Drehzahldifferenz Δn erfolgen soll. Da die Drehzahl n_EM der Elektromaschine 3 aber zum betref fenden Zeitpunkt t = t_g die Drehzahl n_VM des Verbrennungsmotors 2 noch nicht erreicht hat, wird die Synchronisierung durch ein teilweises Schließen der Überbrückungskupplung 12 unterstützt, so dass die Synchrondrehzahl n_EM = n_VM zum Zeitpunkt t = t1 erreicht wird. In diesem Zeitpunkt (t = t1) wird die Überbrückungskupplung 12 vollständig geschlossen und nachfolgend die Elektromaschine 3 in den Generatorbetrieb geschaltet.
  • Unabhängig von den in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen erfasst die Erfindung auch die Verwendung des Verfahrens in Antriebssträngen mit allen anderen möglichen und unterschiedlichen Antriebskoppelungen zwischen dem Verbrennungsmotor 2, der Elektromaschine 3, dem Summierungsgetriebe 5, der Kupplung 12 und dem Getriebe 4, welches hier jedoch nicht gesondert dargestellt ist.
  • 1
    Antriebsstrang
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    Elektromaschine
    4
    Getriebe, automatisiertes Schaltgetriebe
    5
    Summierungsgetriebe
    6
    (erstes) Eingangselement
    7
    (zweites) Eingangselement
    8
    Ausgangselement
    9
    Kurbelwelle
    10
    Rotor
    11
    Eingangswelle
    12
    Überbrückungskupplung
    13
    Sensor- und Steuerleitung
    14
    Steuergerät
    15
    Planetengetriebe
    16
    Sonnenrad
    17
    Planetenträger
    18
    Planetenrad
    19
    Hohlrad
    20
    Schwungrad
    21
    Drehschwingungsdämpfer
    22
    Gehäuseteil
    23
    Richtungsfreilauf
    24
    Verbindungswelle
    i
    Übersetzung
    i_EM/VM
    Übersetzung zwischen 3 und 2
    M
    Drehmoment
    M_EM
    Drehmoment von 3
    M_EM_max
    Maximalmoment von 3
    M_EM_soll
    Sollmoment von 3
    M_VM
    Drehmoment von 2
    n_EM
    Drehzahl von 3
    n_VM
    Drehzahl von 2
    t
    Zeit
    t_g
    (Grenz-)Zeitpunkt
    t0
    Zeitpunkt
    t1
    Zeitpunkt
    Δn
    Drehzahldifferenz zwischen 3 und 2
    Δn_K
    Drehzahldifferenz an 12
    Δt_g
    (Grenz-)Zeitspanne

Claims (3)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor (2), eine Elektromaschine (3) und ein Getriebe (4) umfasst, die über ein Summierungsgetriebe (5, 15) mit zwei Eingangselementen (6, 7) und einem Ausgangselement (8) sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung (12) miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle (9) des Verbrennungsmotors (2), das zweite Eingangselement mit dem Rotor (10) der Elektromaschine (3) und das Ausgangselement (8) mit der Eingangswelle (11) des Getriebes (4) drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung (12) zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes (5, 15) angeordnet ist, wobei bei kraftlos geschalteter Elektromaschine (3), bei geöffneter Überbrückungskupplung (12) und bei in Neutralstellung befindlichem Getriebe (4) eine an der Überbrückungskupplung (12) auftretende Drehzahldifferenz synchronisiert, die Überbrückungskupplung (12) geschlossen und die Elektromaschine (3) in den Generatorbetrieb geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahldifferenz (Δn_K) an der Überbrückungskupplung (12) mittels der Elektromaschine (3) synchronisiert wird, indem die Drehzahldifferenz (Δn = n_EM – n_VM) zwischen der Elektromaschine (3) und dem Verbrennungsmotor (2) ausgeglichen wird, wobei von der Elektromaschine (3) bei negativer Drehzahldifferenz (Δn < 0) ein in Drehrichtung der Kurbelwelle (9) des Verbrennungsmotors (2) wirksames positives Drehmoment (M_EM > 0) und bei positiver Drehzahldifferenz (Δn > 0) ein entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle (9) des Verbrennungsmotors (2) wirksames negatives Drehmoment (M_EM < 0) erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitspanne (Δt_g) für die Synchronisierung der Drehzahldifferenz (Δn_K) an der Überbrückungskupplung (12) vorgegeben wird, und dass bei Nichterrei chen der Synchrondrehzahl zum Ende der Zeitspanne (Δt_g) die Überbrückungskupplung (12) zur Unterstützung der Synchronisierung zumindest teilweise geschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal mögliche Drehmoment (M_EM_max) der Elektromaschine (3) ermittelt wird, und dass bei Erreichen oder Überschreiten des Maximalmomentes (M_EM_max) der Elektromaschine (3) durch das für die Synchronisierung erforderliche Drehmoment (M_EM_soll) die Überbrückungskupplung (12) zur Unterstützung der Synchronisierung zumindest teilweise geschlossen wird.
DE102006003723A 2006-01-26 2006-01-26 Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs Withdrawn DE102006003723A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006003723A DE102006003723A1 (de) 2006-01-26 2006-01-26 Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
PCT/EP2007/000309 WO2007085358A1 (de) 2006-01-26 2007-01-16 Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006003723A DE102006003723A1 (de) 2006-01-26 2006-01-26 Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006003723A1 true DE102006003723A1 (de) 2007-08-02

Family

ID=38009735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006003723A Withdrawn DE102006003723A1 (de) 2006-01-26 2006-01-26 Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006003723A1 (de)
WO (1) WO2007085358A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920732A1 (fr) * 2007-09-07 2009-03-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage d'un changement de rapport de vitesses d'un vehicule hybride.
CN102029900A (zh) * 2009-09-26 2011-04-27 福特全球技术公司 车辆动力传动系统
WO2014003667A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab Drive system and method of driving a vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650723A1 (de) * 1995-12-08 1997-06-12 Aisin Aw Co Steuersystem für Fahrzeugantriebseinheiten
DE19930391A1 (de) * 1998-07-03 2000-01-13 Nissan Motor Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug mit Kupplungssteuerung
DE19837115A1 (de) * 1998-08-17 2000-05-25 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE10140424A1 (de) * 2001-08-17 2003-02-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe
DE10225249A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zum Regeln eines Anfahrvorganges eines Antriebsstranges

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8914904U1 (de) * 1989-12-19 1990-02-15 General Electric Co., Schenectady, N.Y., Us
JP3214437B2 (ja) * 1998-03-06 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
DE19934696A1 (de) 1999-07-23 2001-05-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Elektrodynamisches Antriebssystem
DE10152471B4 (de) 2001-10-24 2015-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Elektrodynamisches Antriebssystem

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650723A1 (de) * 1995-12-08 1997-06-12 Aisin Aw Co Steuersystem für Fahrzeugantriebseinheiten
DE19930391A1 (de) * 1998-07-03 2000-01-13 Nissan Motor Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug mit Kupplungssteuerung
DE19837115A1 (de) * 1998-08-17 2000-05-25 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE10140424A1 (de) * 2001-08-17 2003-02-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe
DE10225249A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zum Regeln eines Anfahrvorganges eines Antriebsstranges

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920732A1 (fr) * 2007-09-07 2009-03-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage d'un changement de rapport de vitesses d'un vehicule hybride.
CN102029900A (zh) * 2009-09-26 2011-04-27 福特全球技术公司 车辆动力传动系统
CN102029900B (zh) * 2009-09-26 2015-05-20 福特全球技术公司 车辆动力传动系统
WO2014003667A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab Drive system and method of driving a vehicle
US9434375B2 (en) 2012-06-27 2016-09-06 Scania Cv Ab Drive system and method of driving a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007085358A1 (de) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2931546B1 (de) Verfahren zur steuerung eines antriebsstrangs eines kraftfahrzeuges
EP1976740B1 (de) Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs
EP3668737B1 (de) Hybridantriebsgetriebeeinheit sowie verfahren zum betreiben eines fahrzeugs mit hybridantrieb
EP2836740B1 (de) Antriebsvorrichtung eines fahrzeugs und verfahren zu dessen betrieb
EP2524155B1 (de) Verfahren zum betreiben eines fahrzeugantriebsstranges mit einer antriebsmaschine und mit einer getriebeeinrichtung mit mehreren schaltelementen
EP2836403B1 (de) Anfahr- und retarderelement sowie verfahren zum betrieb eines anfahr- und retarderelements
DE102006054405B4 (de) Elektrodynamisches Anfahrelement und Verfahren zum Regeln eines elektrodynamischen Anfahrelements
DE102006003725A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
EP2110581A2 (de) Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
EP2794317B1 (de) Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben desselben
DE102008001537A1 (de) Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102008002295A1 (de) Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
AT514979B1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Umlaufgetriebeeinrichtung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Drehmomentübertragungsvorrichtung
EP1977131B1 (de) Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs
DE102010032007A1 (de) Hybrid-Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102006003724A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
DE102006028602A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
DE102006003723A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
DE10063848A1 (de) Stufenschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug
WO2007071300A1 (de) Verfahren zum schalten eines automatisierten schaltgetriebes
DE102016204582A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102019216464A1 (de) Automatisches Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE102012004202A1 (de) Verfahren zur Schaltung und/oder zum Lösen einer drehfesten Verbindung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE102008001689A1 (de) Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102014010227A1 (de) Verfahren zum Start einer Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20130129