DE102006028602A1 - Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs - Google Patents

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internal combustion
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English (en)
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Stefan Dipl.-Ing. Wallner
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H3/72—Toothed 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
    • F16H3/724—Toothed 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
    • F16H3/725—Toothed 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 with means to change ratio in the mechanical gearing
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    • F16H—GEARING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs (1), der einen Verbrennungsmotor (2), eine Elektromaschine (3) und ein mit unsynchronisierten Schaltkupplungen versehenes automatisches Schaltgetriebe (4) umfasst, die über ein Summierungsgetriebe (5) mit zwei Eingangselementen (6, 7) und einem Ausgangselement (8) sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung (12) miteinander gekoppelt sind, bei dem das erste Eingangselement (6) 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 Schaltgetriebes (4) drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung (12) zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes (5) angeordnet ist, wobei bei einem Anfahrvorgang oder einem Schaltvorgang eine bei zumindest teilweise geöffneter Überbrückungskupplung (12) in dem Summierungsgetriebe (5) auftretende Drehzahldifferenz im Wesentlichen mittels der Elektromaschine (3) ausgeglichen wird, und nach Erreichen des Synchronlaufs der Elemente des Summierungsgetriebes (5) die Überbrückungskupplung (12) vollständig geschlossen sowie die Elektromaschine (3) in den Generatorbetrieb gesteuert wird. Zum möglichst ruckfreien Übergang in den Generatorbetrieb ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Überbrückungskupplung (12) nach einer vorgegebenen Zeitfunktion stetig geschlossen wird und dass ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein mit unsynchronisierten Schaltkupplungen versehenes automatisiertes Schaltgetriebe umfasst, die über ein Summierungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung miteinander gekoppelt sind, bei dem das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, das zweite Eingangselement mit dem Rotor der Elektromaschine, und das Ausgangselement mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes angeordnet ist, wobei bei einem Anfahrvorgang oder einem Schaltvorgang eine bei zumindest teilweise geöffneter Überbrückungskupplung in dem Summierungsgetriebe auftretende Drehzahldifferenz im Wesentlichen mittels der Elektromaschine ausgeglichen wird, und nach Erreichen des Synchronlaufs der Elemente des Summierungsgetriebes die Überbrückungskupplung vollständig geschlossen und die Elektromaschine in den Generatorbetrieb gesteuert 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 Reibungskupplung als Klauenkupplung ausgebildet, so dass die Überbrückungskupplung nur bei Synchronlauf des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Schaltgetriebes durch ein Einrücken 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 ist und damit das Antriebsmoment der Elektromaschine gegen das Gehäuse abgestützt wird.
  • Indem Antriebsstrang nach 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 der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zur Übertragung eines Drehmomentes im Schlupfbetrieb genutzt werden kann. Um bei stehendem Kraftfahrzeug und in Neutral geschaltetem Schaltgetriebe 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 in sich 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 Betriebszustand vorwiegend als Generator zur Versorgung des elektrischen Bordnetzes betrieben, kann jedoch in bestimmten Betriebssituationen, insbesondere in Beschleunigungsphasen des Kraftfahrzeugs, zur Unterstützung des Verbrennungsmotors auch als Motor betrieben werden.
  • Gegen Ende eines Anfahrvorgangs oder eines Schaltvorgangs wird durch das Drehmoment der Elektromaschine, gegebenenfalls auch bei teilweise geschlossener, also im Schlupfbetrieb befindlicher Überbrückungskupplung mit Unterstützung durch das übertragene Drehmoment des Verbrennungsmotors, Synchronlauf des Summierungsgetriebes hergestellt, so dass die Elemente des Summierungsgetriebes, bei einer Ausführung als Planetengetriebe das Sonnenrad, der Planetenträger und das Hohlrad eines Planetengetriebes, sowie die mit diesen verbundenen Bauteile, wie der Rotor der Elektromaschine, die Eingangswelle des Schaltgetriebes, und die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, in derselben Drehrichtung mit der gleichen Drehzahl rotieren.
  • Zum Übergang in den normalen Fahrbetrieb muss nun die Überbrückungskupplung vollständig geschlossen werden und die Elektromaschine von dem motorischen Betrieb in den generatorischen Betrieb überführt werden. Dabei sollen die Elemente des Summierungsgetriebes weiterhin im Synchronbetrieb bleiben und zugleich komfortmindernde sowie möglicherweise Schwingungen anregende Lastschläge im Antriebsstrang vermieden werden.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bei einem Anfahrvorgang oder bei einem Schaltvorgang nach Erreichen des Synchronlaufs des Summierungsgetriebes in möglichst ruckarmer Weise die Überbrückungskupplung geschlossen und die Elektromaschine in den Generatorbetrieb umgesteuert wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen den Unteransprüchen entnehmbar sind.
  • Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein mit unsynchronisierten Schaltkupplungen versehenes automatisiertes Schaltgetriebe umfasst, die über ein Summierungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung miteinander gekoppelt sind. Dabei ist das erste Eingangselement mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, das zweite Eingangselement mit dem Rotor der Elektromaschine und das Ausgangselement mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes drehfest verbunden ist. Die Überbrückungskupplung ist zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes angeordnet, wobei bei einem Anfahrvorgang oder einem Schaltvorgang eine bei zumindest teilweise geöffneter Überbrückungskupplung in dem Summierungsgetriebe auftretende Drehzahldifferenz im Wesentlichen mittels der Elektromaschine ausgeglichen wird, und nach Erreichen des Synchronlaufs der Elemente des Summierungsgetriebes die Überbrückungskupplung vollständig geschlossen sowie die Elektromaschine in den Generatorbetrieb gesteuert wird. Verfahrensgemäß ist zusätzlich vorgesehen, dass die Überbrückungskupplung nach einer vorgegebenen Zeitfunktion stetig geschlossen wird, und dass weitgehend zeitgleich die Elektromaschine nach einer vorgegebenen Zeitfunktion stetig in den lastfreien Zustand sowie nachfolgend in den Generatorbetrieb gesteuert wird.
  • Durch den stetigen Verlauf und die gleichzeitige Durchführung des Schließvorgangs der Überbrückungskupplung sowie der Reduzierung des Drehmomentes der anfangs im motorischen Betrieb befindlichen Elektromaschine wird das Summierungsgetriebe zumindest weitgehend im Synchronbetrieb gehalten. Dadurch erfolgt die Umsteuerung der Elektromaschine vom Motorbetrieb in den Generatorbetrieb weitgehend ruckfrei, so dass durch Lastschläge hervorgerufene Komforteinbußen und Belastungsspitzen des Antriebsstrangs vermieden werden.
  • Die Zeitfunktion, nach der die Überbrückungskupplung geschlossen wird, ist bevorzugt als ein rampenförmiger Drehmomentanstieg des übertragbaren Drehmomentes MÜK der Überbückungskupplung von dem bei Erreichen des Synchronlaufs vorliegenden übertragbaren Drehmoment MÜK_t0 auf das maximal übertragbare Drehmoment MÜK_max der Überbrückungskupplung ausgeführt. Ebenso ist die Zeitfunktion, nach der die Elektromaschine in den lastfreien Zustand gesteuert wird, bevorzugt als ein rampenförmiger Drehmomentabfall der Elektromaschine von dem bei Erreichen des Synchronlaufs vorliegenden Drehmoment MEM_t0 auf das Nullantriebsmoment MEM = 0 der Elektromaschine ausgeführt.
  • Damit durch den Abbau des Drehmomentes MEM der Elektromaschine kein Ungleichgewicht in dem Summierungsgetriebe und damit ein drehzahlbe zogenes Auseinanderlaufen der Elemente des Summierungsgetriebes auftritt, erfolgt das Schließen der Überbrückungskupplung zweckmäßig schneller als die Reduzierung des Drehmomentes MEM der Elektromaschine, so dass der lastfreie Zustand der Elektromaschine MEM = 0 zeitlich nach dem vollständigen Schließen der Überbrückungskupplung erreicht wird.
  • Das Schließen der Überbrückungskupplung und der Abbau des Drehmomentes MEM der Elektromaschine können gleichzeitig beginnen. Um den Synchronlauf der Elemente des Summierungsgetriebes zu stabilisieren ist es jedoch vorteilhafter, wenn das Drehmoment MEM_t0 der Elektromaschine zu Beginn des Schließens der Überbrückungskupplung zunächst noch konstant gehalten wird, und der Abbau des Drehmomentes MEM der Elektromaschine erst beginnt, wenn das übertragbare Drehmoment MÜK der Überbrückungskupplung einen vorab festgelegten Grenzwert MÜK_Gr erreicht oder überschritten hat.
  • Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Drehmoment MEM_t0 der Elektromaschine zu Beginn des Schließens der Überbrückungskupplung zunächst konstant gehalten wird, und dass der Abbau des Drehmomentes MEM der Elektromaschine erst beginnt, wenn die Überbrückungskupplung die Schlupfgrenze erreicht oder überschritten hat.
  • Um den Synchronbetrieb des Summierungsgetriebes nicht unnötig zu stören, wird das Drehmoment MVM des Verbrennungsmotors während des Schließens der Überbrückungskupplung und während des Abbaus des Drehmomentes MEM der Elektromaschine bevorzugt weitgehend konstant gehalten.
  • Davon abweichend ist es jedoch auch möglich, dass das Drehmoment MVM des Verbrennungsmotors während des Schließens der Überbrückungskupplung und während des Abbaus des Drehmomentes MEM der Elektromaschine nach einer durch die Fahrpedalauslenkung des Kraftfahrzeugs vorgege benen Leistungsanforderung des Fahrers gesteuert wird. Dabei können größere Drehzahlabweichungen zwischen den Elementen des Summierungsgetriebes auftreten, die jedoch durch ein schnelleres Schließen der Überbrückungskupplung vermieden werden können.
  • Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt.
  • In dieser zeigt:
  • 1 typische Drehmomentverläufe bei einem ersten erfindungsgemäß gesteuerten Übergang in den normalen Fahrbetrieb,
  • 2 typische Drehmomentverläufe bei einem zweiten erfindungsgemäß gesteuerten Übergang in den normalen Fahrbetrieb,
  • 3 den allgemeinen Aufbau des zugrunde gelegten Antriebsstrangs in vereinfachter schematischer Darstellung und
  • 4 eine bevorzugte praktische Ausführung des Antriebsstrangs gemäß 3 in schematischer Darstellung.
  • Ein Antriebsstrang 1 gemäß 3 umfasst einen Verbrennungsmotor 2, eine Elektromaschine 3 und ein automatisiertes Schaltgetriebe 4, die über ein Summierungsgetriebe 5 mit zwei Eingangselementen 6 bzw. 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 Schaltgetriebes 4 jeweils drehfest verbunden. Eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung 12 ist zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes 5, vorliegend zwischen den beiden Eingangselementen 6 und 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 sowie 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 gekoppelt. Der Planetenträger 17 bildet das Ausgangselement 8 und steht unmittelbar mit der Eingangswelle 11 des Schaltgetriebes 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 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.
  • In 1 sind nun typische Drehmomentverläufe dargestellt, mittels denen erfindungsgemäß nach dem Erreichen des Synchronlaufs der Elemente 6, 7 und 8 des Summierungsgetriebes 5 die Überbrückungskupplung 12 vollständig geschlossen sowie die Elektromaschine 3 zunächst kraftlos und nachfolgend in den Generatorbetrieb gesteuert wird.
  • Nach dem Erreichen des Synchronlaufs des Summierungsgetriebes 5 wird bei weitgehend konstant gehaltenem Antriebsmoment MVM des Verbrennungsmotors 2 zum Zeitpunkt t0 gleichzeitig damit begonnen, die Überbrückungskupplung 12 mit einem rampenförmigen Anstieg des übertragbaren Drehmomentes MÜK stetig zu schließen, und die Elektromaschine 3 mit einer rampenförmigen Reduzierung des Antriebsmomentes MEM stetig in den lastfreien Zustand zu steuern. Dabei erfolgt das Schließen der Überbrückungskupplung 12 schneller als der Abbau des Motormomentes MEM der Elektromaschine 3.
  • Ausgehend von dem zum Zeitpunkt t0 eingestellten übertragbaren Drehmoment MÜK_t0 erreicht die Überbrückungskupplung 12 zum Zeitpunkt t1, der lastabhängig ist, ihre Schlupfgrenze und ist nachfolgend ab dem Zeitpunkt t2 vollständig geschlossen, so dass ab diesem Zeitpunkt die Überbrückungskupplung 12 ihr maximales Drehmoment MÜK_max übertragen kann, und das Summierungsgetriebe 5 sicher in sich blockiert ist und starr umläuft. Ausgehend von dem Antriebsmoment MEM_t0 erreicht die Elektromaschine 3 zu einem späteren Zeitpunkt t3 ihren kraftlosen Zustand MEM = 0 und kann nachfolgend zur Erzeugung elektrischer Energie problemlos in den Generatorbetrieb umgesteuert werden.
  • Durch das gleichzeitige und stetige Schließen der Überbrückungskupplung 12 und der entsprechenden Reduzierung des Antriebsmomentes MEM der Elektromaschine 3 wird das Summierungsgetriebe 5 im Synchronbetrieb gehalten, und der Übergang der Elektromaschine 3 vom motorischen in den generatorischen Betrieb erfolgt weitgehend ruckfrei, so dass Komforteinbußen und Belastungen des Antriebsstrangs durch Lastschläge vermieden werden.
  • In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2 wird das Antriebsmoment MEM_t0 der Elektromaschine 3 zunächst über den Zeitpunkt t0 hinaus konstant gehalten, bis das übertragbare Drehmoment MÜK der Überbrückungskupplung 12 zum Zeitpunkt t1' einen vorab festgelegten Grenzwert MÜK_Gr erreicht oder überschritten hat. Hierdurch kann das Summierungsgetriebe 5 mit höherer Sicherheit und geringerem steuerungstechnischen Aufwand im Synchronbetrieb gehalten werden kann. Der Abbau des Antriebsmomentes MEM der Elektromaschine 3 erfolgt anschließend mit größerem Gradienten. Der kraftlose Zustand MEM = 0 der Elektromaschine 3 wird dennoch relativ zum vollständigen Schließen der Überbrückungskupplung 12 im Zeitpunkt t2 zu einem späteren Zeitpunkt t3 erreicht.
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    Elektromaschine
    4
    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
    M
    Drehmoment
    MEM
    Drehmoment der Elektromaschine
    MEM_t0
    Drehmoment Elektromaschine bei t0
    MÜK
    übertragbares Drehmoment der Überbrückungskupplung
    MÜK_Gr
    übertragbares Grenzdrehmoment der Überbrückungskupplung
    MÜK_max
    maximal übertragbares Drehmoment Überbrückungskupplung
    MÜK_t0
    übertragbares Drehmoment der Überbrückungskupplung bei t0
    MVM
    Drehmoment des Verbrennungsmotors
    t
    Zeit
    t0
    Zeitpunkt
    t1
    Zeitpunkt
    t1'
    Zeitpunkt
    t2
    Zeitpunkt
    t3
    Zeitpunkt

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs (1), der einen Verbrennungsmotor (2), eine Elektromaschine (3) und ein mit unsynchronisierten Schaltkupplungen versehenes automatisiertes Schaltgetriebe (4) umfasst, die über ein Summierungsgetriebe (5) mit zwei Eingangselementen (6, 7) und einem Ausgangselement (8) sowie über eine als Reibungskupplung ausgebildete Überbrückungskupplung (12) miteinander gekoppelt sind, bei dem das erste Eingangselement (6) 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 Schaltgetriebes (4) drehfest verbunden ist, und bei dem die Überbrückungskupplung (12) zwischen zwei Elementen des Summierungsgetriebes (5) angeordnet ist, wobei bei einem Anfahrvorgang oder einem Schaltvorgang eine bei zumindest teilweise geöffneter Überbrückungskupplung (12) in dem Summierungsgetriebe (5) auftretende Drehzahldifferenz im Wesentlichen mittels der Elektromaschine (3) ausgeglichen wird, und nach Erreichen des Synchronlaufs der Elemente des Summierungsgetriebes (5) die Überbrückungskupplung (12) vollständig geschlossen und die Elektromaschine (3) in den Generatorbetrieb gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungskupplung (12) nach einer vorgegebenen Zeitfunktion stetig geschlossen wird, und dass weitgehend zeitgleich die Elektromaschine (3) nach einer vorgegebenen Zeitfunktion stetig in den lastfreien Zustand sowie nachfolgend in den Generatorbetrieb gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktion, nach der die Überbrückungskupplung (12) geschlossen wird, ein rampenförmiger Drehmomentanstieg des übertragbaren Drehmomentes (MÜK) der Überbückungskupplung (12) von dem bei Erreichen des Synchronlaufs (t = t0) vorliegendem übertragbaren Drehmoment (MÜK_t0) auf das maximal übertragbare Drehmoment (MÜK_max) der Überbrückungskupplung (12) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktion, nach der die Elektromaschine (3) in den lastfreien Zustand gesteuert wird, ein rampenförmiger Drehmomentabfall der Elektromaschine (3) von dem bei Erreichen des Synchronlaufs (t = t0) vorliegenden Drehmoment (MEM_t0) auf das Nullantriebsmoment (MEM = 0) der Elektromaschine (3) ist.
  4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der lastfreie Zustand (MEM = 0) der Elektromaschine (3) zeitlich nach dem vollständigen Schließen der Überbrückungskupplung (12) erreicht wird.
  5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen der Überbrückungskupplung (12) und der Abbau des Drehmomentes (MEM) der Elektromaschine (3) gleichzeitig beginnen.
  6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (MEM_t0) der Elektromaschine (3) zu Beginn des Schließens der Überbrückungskupplung (12) zunächst konstant gehalten wird, und dass der Abbau des Drehmomentes (MEM) der Elektromaschine (3) erst beginnt, wenn das übertragbare Drehmoment (MÜK) der Überbrückungskupplung (12) einen vorab festgelegten Grenzwert (MÜK_Gr) erreicht oder überschritten hat.
  7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (MEM_t0) der Elektromaschine (3) zu Beginn des Schließens der Überbrückungskupplung (12) zunächst konstant gehalten wird, und dass der Abbau des Drehmomentes (MEM) der Elektromaschine (3) erst beginnt, wenn die Überbrückungskupplung (12) die Schlupfgrenze erreicht oder überschritten hat.
  8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (MVM) des Verbrennungsmotors (2) während des Schließens der Überbrückungskupplung (12) und während des Abbaus des Drehmomentes (MEM) der Elektromaschine (3) weitgehend konstant gehalten wird.
  9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (MVM) des Verbrennungsmotors (2) während des Schließens der Überbrückungskupplung (12) und während des Abbaus des Drehmomentes (MEM) der Elektromaschine (3) nach einer durch die Fahrpedalauslenkung des Krafftahrzeugs vorgegebenen Leistungsanforderung des Fahrers gesteuert wird.
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