DE102009002918A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs Download PDF

Info

Publication number
DE102009002918A1
DE102009002918A1 DE102009002918A DE102009002918A DE102009002918A1 DE 102009002918 A1 DE102009002918 A1 DE 102009002918A1 DE 102009002918 A DE102009002918 A DE 102009002918A DE 102009002918 A DE102009002918 A DE 102009002918A DE 102009002918 A1 DE102009002918 A1 DE 102009002918A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hybrid drive
transmission
combustion engine
internal combustion
electric machine
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Withdrawn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
DE102009002918A
Other languages
English (en)
Inventor
Mario Steinborn
Florian Schneider
Roland Dr. Mair
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 DE102009002918A priority Critical patent/DE102009002918A1/de
Publication of DE102009002918A1 publication Critical patent/DE102009002918A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • 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
    • B60W10/04Conjoint 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
    • 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
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • 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
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/144Inputs being a function of torque or torque demand characterised by change between positive and negative drive line torque, e.g. torque changes when switching between coasting and acceleration
    • 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
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • 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
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H2063/506Signals to an engine or motor for engine torque resume after shift transition, e.g. a resume adapted to the driving style
    • 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
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/32Preparing the opening or release of the torque transmitting element
    • 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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor (1) und einer elektrischen Maschine (2) aufweist, und wobei zwischen den Hybridantrieb und einen Antrieb (3) ein Getriebe (4) geschaltet ist. Erfindungsgemäß werden zur Ausführung einer Schaltung von einem Istgang in einen Sollgang folgende Maßnahmen ausgeführt: a) Zunächst werden der Verbrennungsmotor (1) und die elektrische Maschine (2) derart betrieben, dass ein Getriebeeingang des Getriebes (4) in etwa momentfrei wird; b) dann, wenn der Getriebeeingang in etwa momentfrei ist, wird der Istgang ausgelegt; c) anschließend wird eine Synchronisation des Getriebes (4) durchgeführt; d) darauffolgend wird der Sollgang eingelegt; e) anschließend werden der Verbrennungsmotor (1) und die elektrische Maschine (2) derart betrieben, dass am Getriebeeingang ein vom Fahrerwunsch abhängiges Moment anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereit. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine und als Getriebe ein automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe aufweist.
  • Dann, wenn in einem Getriebe eines solchen Antriebsstrangs eine Schaltung ausgeführt werden soll, ist es erforderlich, den Getriebeeingang des Getriebes momentfrei zu machen. Dies erfolgt bei aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssträngen dadurch, dass hierzu eine Kupplung, die zwischen den Hybridantrieb und das Getriebe geschaltet ist, geöffnet wird. Eine solche Vorgehensweise verfügt über eine Vielzahl von Nachteilen. So bewirkt das wiederholte Öffnen und Schließen einer zwischen den Hybridantrieb und das Getriebe geschalteten Kupplung zur Ausführung von Schaltungen einen erhöhten Verschleiß der Kupplung bzw. eines Kupplungsstellers, insbesondere dann, wenn dynamische bzw. schnelle Schaltungen an Steigungen bei schlupfender Kupplung ausgeführt werden sollen. Dann, wenn der Verbrennungsmotor des Antriebsaggregats einen Turbolader aufweist, kann sich durch das Öffnen der zwischen den Hybridantrieb und das Getriebe geschalteten Kupplung am Turbolader ein Absinken des Ladungsdrucks bzw. ein sogenanntes Turboloch einstellen. Unter Umständen kann nach Beendigung der Schaltung ein ausreichender Ladungsdruck für den Turbolader nicht mehr aufgebaut werden, wodurch dann eine Rückschaltung erforderlich wird, was dann einen nicht erwünschten Schaltpendler verursacht.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden zur Ausführung einer Schaltung von einem Istgang in einen Sollgang folgende Maßnahmen ausgeführt: a) zunächst werden der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs derart betrieben, dass ein Getriebeeingang des Getriebes in etwa momentfrei wird; b) dann, wenn der Getriebeeingang des Getriebes in etwa momentfrei ist, wird der Istgang ausgelegt; c) anschließend wird eine getriebeinterne oder getriebeexterne Synchronisation des Getriebes durchgeführt; d) darauffolgend wird der Sollgang eingelegt; e) anschließend werden der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs derart betrieben, dass am Getriebeeingang ein vom Fahrerwunsch abhängiges Moment anliegt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Schaltungen in einem Getriebe eines Antriebsstrang mit Hybridantrieb derart ausgeführt, dass durch eine geeignete Ansteuerung des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine des Hybridantriebs der Getriebeeingang des Getriebes momentfrei gemacht wird, indem der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs jeweils ein Moment von in etwa gleichem Betrag jedoch entgegengesetztem Vorzeichen bereitstellen. Dadurch können Kupplungen, die zwischen den Hybridantrieb und das Getriebe und/oder zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs geschaltet sind, bei der Schaltungsausführung geschlossen gehalten werden, so dass dieselben bei der Ausführung von Schaltungen keinem Verschleiß ausgesetzt sind.
  • Da der Verbrennungsmotor des Hybridantriebs stets unter Last bleibt, sinkt an einem gegebenenfalls vorhandenen Turbolader desselben ein Lade druck nicht unzulässig ab, sodass der Effekt des sogenannten Turbolochs vermieden oder abgeschwächt werden kann. Bei Schaltungen im Schubbetrieb kann eine Motorbremse aktiviert bleiben, sodass unmittelbar nach Ausführung einer Schaltung deren Bremsmoment zur Verfügung steht.
  • Weiterhin kann die elektrische Maschine des Hybridantriebs bei einer Schaltungsausführung, und zwar sowohl im Schubbetrieb als auch im Zugbetrieb, generatorisch betrieben werden, wodurch es möglich ist, während der Schaltungsausführung einen elektrischen Energiespeicher des Hybridantriebs zu laden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 ein erstes Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist;
  • 2 ein zweites Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist;
  • 3 ein drittes Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist; und
  • 4: ein Diagramm mit zeitlichen Kurvenverläufen zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die hier vorliegende Erfindung zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 4 im Detail beschrieben.
  • 1 bis 3 zeigen mögliche Konfigurationen von Antriebssträngen, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann, wobei es sich bei den Antriebssträngen der 1 bis 3 allesamt um Parallelhybrid-Antriebsstränge handelt. So verfügen die Antriebsstränge der 1 bis 3 allesamt über einen Hybridantrieb aus einem Verbrennungsmotor 1 und einer elektrischen Maschine 2, wobei zwischen den Hybridantrieb, nämlich die elektrische Maschine 2 desselben, und einen Abtrieb 3 ein Getriebe 4 geschaltet ist, nämlich ein automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe. Dem Verbrennungsmotor 1 des Hybridantriebs kann ein Turbolader zugeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs eine Kupplung 5 geschaltet. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist zwischen die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs und das Getriebe 4 eine Kupplung 6 geschaltet. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist sowohl zwischen die elektrische Maschine 2 und den Verbrennungsmotor 1 die Kupplung 5 als auch zwischen die elektrische Maschine 2 und das Getriebe 4 die Kupplung 6 geschaltet. Bei den Kupplungen 5 und 6 handelt es sich um sogenannte Anfahrkupplungen. Das automatische bzw. automatisierte Schaltgetriebe 4 umfasst weitere Schaltelemente, die als Bremsen oder Kupplungen ausgeführt sein können, um im Getriebe 4 einen Gangwechsel bzw. eine Schaltung von einem Istgang in einen Sollgang auszuführen.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur Ausführung einer Schaltung von einem Istgang in einen Sollgang im Getriebe 4 der in 1 bis 3 gezeigten Antriebsstränge so vorgegangen, dass in einem ersten Schritt der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs derart betrieben werden, dass ein Getriebeeingang des Getriebes 4 in etwa momentfrei wird. Hierzu werden der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 derart betrieben, dass dieselben Momente von in etwa gleichem Betrag jedoch entgegen gesetztem Vorzeichen bereitstellen.
  • Dann, wenn der Getriebeeingang des Getriebes 4 in etwa momentfrei ist, wird in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens im Ge triebe 4 der Istgang ausgelegt. Dabei kann so vorgegangen werden, dass der Istgang dann ausgelegt wird, wenn der Getriebeeingang des Getriebes 4 momentfrei ist. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass mit dem Auslegen des Istgangs im Getriebe 4 bereits dann begonnen wird, wenn der Getriebeeingang des Getriebes 4 noch nicht momentfrei ist. Dabei wird dann auf das jeweils beteiligte Schaltelement des Getriebes 4 eine Vorspannung aufgebracht, wobei dann, wenn der Getriebeeingang des Getriebes 4 momentfrei wird, das unter Vorspannung stehende Schaltelement des Getriebes 4 und damit der Istgang desselben automatisch ausgelegt wird.
  • Im Anschluss an das Auslegen des Istgangs wird in einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eine getriebeinterne oder getriebeexterne Synchronisation des Getriebes 4 durchgeführt. Eine getriebeexterne Synchronisation erfolgt vorzugsweise durch die Ansteuerung des Verbrennungsmotors 1 und/oder der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs, nämlich derart, dass die Summe der von denselben bereitgestellten Momente nicht mehr Null beträgt. Bei einem positiven Moment kann der Getriebeeingang beschleunigt und bei einem negativen Moment verzögert werden, um so über die getriebeexterne Synchronisation die Zieldrehzahl des einzulegenden Sollgangs umzustellen.
  • Mit Abschluss der Synchronisation des Getriebes 4 wird dann in einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens im Getriebe 4 der Sollgang des auszuführenden Gangwechsels eingelegt, wobei anschließend an das Einlegen des Sollgangs in einem fünften Schritt der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs derart betrieben werden, dass am Getriebeeingang des Getriebes 4 ein vom Fahrerwunsch abhängiges Moment anliegt.
  • Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach eine Schaltung bzw. ein Gangwechsel von einem Istgang in einen Sollgang ohne Beteili gung der Anfahrkupplungen 5 und 6 durchgeführt. Zur Ausführung der Schaltung vom Istgang in den Sollgang bleibt demnach die zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 geschaltete Kupplung 5/oder die zwischen die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs und das Getriebe 4 geschaltete Kupplung 6 zur Momentübertragung in Richtung auf den Getriebeeingang des Getriebes 4 geschlossen.
  • Dann, wenn der Verbrennungsmotor 1 des Hybridantriebs und die elektrische Maschine 2 desselben unterschiedlich große Momente bereitstellen können, wird im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens für dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, welches das größere Moment bereitstellen kann, eine Momentbegrenzung durchgeführt, nämlich auf das maximale Moment desjenigen Aggregats des Hybridantriebs, welches das kleinere Moment bereitstellen kann. Kann demnach elektrische Maschine 2 ein kleineres Moment bereitstellen, so wird die Momentbegrenzung für den Verbrennungsmotor 1 des Hybridantriebs durchgeführt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass dann, wenn Verbrennungsmotor 1 und elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs unterschiedlich große Momente bereitstellen können, der Getriebeeingang des Getriebes 4 auch momentfrei gemacht werden kann.
  • Wie bereits aufgeführt, werden der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 zum Momentfreimachen des Getriebeeingangs des Getriebes 4 derart betrieben, dass dieselben Momente von in etwa gleichem Betrag jedoch entgegen gesetztem Vorzeichen bereitstellen. So ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor 1 ein positives Moment und die elektrische Maschine 2 ein negatives Moment bereitstellt. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass der Verbrennungsmotor 1 ein negatives Moment und die elektrische Maschine 2 ein positives Moment bereitstellt.
  • Die konkrete Ansteuerung von Verbrennungsmotor 1 und elektrischer Maschine 2 des Hybridantriebs hängt unter anderem von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs wie vom auszuführenden Schaltungstyp ab, wobei als Schaltungstypen Zughochschaltungen, Zugrückschaltungen, Schubhochschaltungen und Schubrückschaltungen denkbar sind.
  • Eine mögliche Ansteuerung des Verbrennungsmotors 1 sowie der elektrischen Maschine 2 eines Hybridantriebs der in 1 bis 3 gezeigten Antriebsstränge zur Ausführung einer Zughochschaltung zeigt exemplarisch 4, wobei in 4 über der Zeit t drei Kurvenverläufe aufgetragen sind, nämlich ein zeitlicher Kurvenverlauf eines Moments MVM des Verbrennungs-motors 1 des Hybridantriebs, ein zeitlicher Kurvenverlauf des Moments MEM der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs sowie ein zeitlicher Kurvenverlauf einer Drehzahl nGE des Getriebeeingangs des Getriebes 4.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird mit der Ausführung einer Schaltung derart begonnen, dass beginnend im Zeitpunkt t1 das von der elektrischen Maschine 2 bereitgestellte Moment MEM zur Ausführung einer Zughochschaltung derart abgebaut wird, dass zum Zeitpunkt t2 der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs Momente bereitstellen, die vom Betrag in etwa gleich groß sind, jedoch ein entgegen gesetztes Vorzeichen aufweisen.
  • Zum Zeitpunkt t2 ist der Getriebeeingang des Getriebes 4 demnach in etwa momentfrei, sodass zum Zeitpunkt t2 im Getriebe 4 der Istgang ausgelegt werden kann. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 erfolgt für das Getriebe 4 eine Synchronisation, nämlich derart, dass die Drehzahl nGE des Getriebeeingangs des Getriebes 4 der Zieldrehzahl nZ des Sollgangs angenähert wird. Im Zeitpunkt t3 ist die Synchronisation des Getriebes abgeschlossen, sodass zum Zeitpunkt t3 der Sollgang im Getriebe 4 eingelegt wird.
  • Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 werden der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 derart betrieben, dass am Getriebeeingang ein vom Fahrerwunsch abhängiges Moment anliegt, wobei im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel der 4 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 das von der elektrischen Maschine 2 bereitgestellte Moment MEM auf das Niveau angehoben wird, welches dasselbe zum Zeitpunkt t1 hatte.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung können während der gesamten Schaltungsausführung, also während aller Schritte bzw. Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe 4 durchlaufen werden, die Aggregate des Hybridantriebs, nämlich der Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2, derart betrieben werden, dass ein Aggregat des Hybridantriebs, zum Beispiel der Verbrennungsmotor 1, drehzahlgeführt, nämlich drehzahlgeregelt, und das andere Aggregat des Hybridantriebs, insbesondere die elektrische Maschine 2, momentgeführt, nämlich momentgesteuert, betrieben wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass auch die elektrische Maschine 2 drehzahlgeregelt und der Verbrennungsmotor 1 momentgesteuert betrieben werden kann. Typischerweise wird dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, welches das größere Moment bereitstellen kann, drehzahlgeführt betrieben, während das andere Aggregat momentgeführt betrieben wird. Ebenso ist es möglich, dass dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, welches dynamischer ist, drehzahlgeführt, nämlich drehzahlgeregelt, betrieben wird.
  • Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass bis zum Auslegen des Istgangs, also während des Lastabbaus für den Getriebeeingang des Getriebes 4, sowohl der Verbrennungsmotor 1 als auch die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs beide momentgeführt, insbesondere momentgesteuert, betrieben werden.
  • Erst anschließend hieran wird dann ein Aggregat des Hybridantriebs drehzahlgeführt, insbesondere drehzahlgeregelt, und das andere Aggregat des Hybridantriebs momentgeführt, nämlich momentgesteuert, betrieben. Hierbei wird dann wiederum dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, welches das größere Moment bereitstellen kann bzw. welches dynamischer ist, drehzahlgeführt betrieben.
  • Wie bereits ausgeführt, werden bei den Antriebssträngen der 1 bis 3 im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens Schaltungen im Getriebe ohne Beteiligung der Anfahrkupplungen 5 und/oder 6 ausgeführt. Daher unterliegen die Anfahrkupplungen 5 und/oder 6 bei den Schaltungen keinem Verschleiß. Da der Verbrennungsmotor 1 des Hybridantriebs ständig unter Last steht, kann an einem gegebenenfalls vorhandenen Turbolader das Abfallen des Ladungsdrucks und demnach der Effekt des sogenannten Turbolochs abgeschwächt oder komplett vermieden werden. Schaltungen können mit aktivierter Motorbremse durchgeführt werden, sodass unmittelbar nach Schaltungsausführung ein Bremsmoment der Motorbremse zur Verfügung steht. Es können sowohl Zugschaltungen als auch Schubschaltungen bei generatorisch betriebener elektrischer Maschine 2 des Hybridantriebs durchgeführt werden, um so einen elektrischen Speicher des Hybridantriebs zu laden.
  • 1
    Verbrennungsmotor
    2
    elektrische Maschine
    3
    Abtrieb
    4
    Getriebe
    5
    Kupplung
    6
    Kupplung

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine aufweist, und wobei zwischen den Hybridantrieb und einen Abtrieb des Antriebsstrangs ein als automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildetes Getriebe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung einer Schaltung von einem Istgang in einen Sollgang folgende Maßnahmen ausgeführt werden: a) zunächst werden der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs derart betrieben, dass ein Getriebeeingang des Getriebes in etwa momentfrei wird; b) dann, wenn der Getriebeeingang des Getriebes in etwa momentfrei ist, wird der Istgang ausgelegt; c) anschließend wird eine getriebeinterne oder getriebeexterne Synchronisation des Getriebes durchgeführt; d) darauffolgend wird der Sollgang eingelegt; e) anschließend werden der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs derart betrieben, dass am Getriebeeingang ein vom Fahrerwunsch abhängiges Moment anliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung der Schaltung vom Istgang in den Sollgang eine zwischen den Verbrennungsmotor des Hybridantriebs und die elektrische Maschine des Hybridantriebs geschaltete Kupplung zur Momentübertragung geschlossen bleibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung der Schaltung vom Istgang in den Sollgang eine zwischen die elektrische Maschine des Hybridantriebs und das Getriebe geschaltete Kupplung zur Momentübertragung geschlossen bleibt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Maßnahme a) der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine derart betrieben werden, dass dieselbe jeweils ein Moment von in etwa gleichem Betrag jedoch entgegen gesetztem Vorzeichen bereit stellen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Maßnahme b) der Istgang dann ausgelegt wird, wenn der Getriebeeingang des Getriebes momentfrei ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Maßnahme b) mit dem Auslegen des Istgangs bereits dann begonnen wird, wenn der Getriebeeingang des Getriebes noch nicht momentfrei ist, sodass auf ein beteiligtes Schaltelement des Getriebes eine Vorspannung aufgebracht wird, wobei dann, wenn der Getriebeeingang des Getriebes momentfrei wird, das unter Vorspannung stehende Schaltelement des Getriebes und damit der Istgang automatisch ausgelegt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs unterschiedlich große Momente bereitstellen können, in Maßnahme a) für dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, welches das größere Moment bereitstellen kann, eine Momentbegrenzung auf das maximale Moment desjenigen Aggregats des Hybridantriebs, welches das kleinere Moment bereitstellen kann, durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während aller Maßnahmen a) bis e) ein Aggregat des Hybridantriebs, nämlich der Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine, drehzahlgeführt, insbesondere drehzahlgeregelt, und das andere Aggregat des Hybridantriebs, nämlich die elektrische Maschine oder der Verbrennungsmotor des Hybridantriebs, momentgeführt, insbesondere momentgesteuert, betrieben wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Auslegen des Istgangs der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs beide momentgeführt, insbesondere momentgesteuert, betrieben werden, und dass anschließend hieran ein Aggregat des Hybridantriebs, nämlich der Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine, drehzahlgeführt, insbesondere drehzahlgeregelt, und das andere Aggregat des Hybridantriebs, nämlich die elektrische Maschine oder der Verbrennungsmotor des Hybridantriebs, momentgeführt, insbesondere momentgesteuert, betrieben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, nämlich der Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine, welches das größere Moment bereitstellen kann, drehzahlgeführt betrieben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Aggregat des Hybridantriebs, nämlich der Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine, welches dynamischer ist, drehzahlgeführt betrieben wird.
DE102009002918A 2009-05-08 2009-05-08 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs Withdrawn DE102009002918A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009002918A DE102009002918A1 (de) 2009-05-08 2009-05-08 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009002918A DE102009002918A1 (de) 2009-05-08 2009-05-08 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009002918A1 true DE102009002918A1 (de) 2010-11-11

Family

ID=42932218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009002918A Withdrawn DE102009002918A1 (de) 2009-05-08 2009-05-08 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009002918A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014003658A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab A method for gearchange of a hybrid vehicle
WO2014003659A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab A method for gearchange in a hybrid vehicle
EP2867089A4 (de) * 2012-06-27 2016-05-25 Scania Cv Ab Verfahren zur steuerung eines antriebssystems eines fahrzeugs, antriebssystem, computerprogramm, computerprogrammprodukt und fahrzeug
EP2867083A4 (de) * 2012-06-27 2016-05-25 Scania Cv Ab Verfahren zur gleichzeitigen kontrolle eines drehmomentes einer brennkraftmaschine und elektrische maschine in einem hybridfahrzeug
EP3075620A1 (de) * 2015-03-26 2016-10-05 MAN Truck & Bus AG Verfahren zur durchführung einer gangschaltung bei parallel-hybrid-fahrzeugen
DE102015111971A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-26 Borgward Trademark Holdings Gmbh Drehzahlregulierungsverfahren für ein Hybrid-Elektrofahrzeug während des Schaltens und Antriebssystem für ein Hybrid-Elektrofahrzeug

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2867089A4 (de) * 2012-06-27 2016-05-25 Scania Cv Ab Verfahren zur steuerung eines antriebssystems eines fahrzeugs, antriebssystem, computerprogramm, computerprogrammprodukt und fahrzeug
WO2014003658A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab A method for gearchange of a hybrid vehicle
KR20150024917A (ko) * 2012-06-27 2015-03-09 스카니아 씨브이 악티에볼라그 하이브리드 차량의 기어변환을 위한 방법
CN104507720A (zh) * 2012-06-27 2015-04-08 斯堪尼亚商用车有限公司 混合动力车辆的变速方法
CN104507721A (zh) * 2012-06-27 2015-04-08 斯堪尼亚商用车有限公司 用于在混合动力车辆中变速的方法
US9333968B2 (en) 2012-06-27 2016-05-10 Scania Cv Ab Method for gearchange in a hybrid vehicle
WO2014003659A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 Scania Cv Ab A method for gearchange in a hybrid vehicle
EP2867047A4 (de) * 2012-06-27 2016-05-25 Scania Cv Ab Gangschaltverfahren für ein hybridfahrzeug
RU2598441C2 (ru) * 2012-06-27 2016-09-27 Сканиа Св Аб Способ переключения передач гибридного транспортного средства
KR101650908B1 (ko) 2012-06-27 2016-08-24 스카니아 씨브이 악티에볼라그 하이브리드 차량의 기어변환을 위한 방법
EP2867083A4 (de) * 2012-06-27 2016-05-25 Scania Cv Ab Verfahren zur gleichzeitigen kontrolle eines drehmomentes einer brennkraftmaschine und elektrische maschine in einem hybridfahrzeug
RU2607907C2 (ru) * 2012-06-27 2017-01-11 Сканиа Св Аб Способ переключения передач в гибридном транспортном средстве
EP3075620A1 (de) * 2015-03-26 2016-10-05 MAN Truck & Bus AG Verfahren zur durchführung einer gangschaltung bei parallel-hybrid-fahrzeugen
DE102015111971A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-26 Borgward Trademark Holdings Gmbh Drehzahlregulierungsverfahren für ein Hybrid-Elektrofahrzeug während des Schaltens und Antriebssystem für ein Hybrid-Elektrofahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010044618B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybrid-Antriebsstranges
EP2307251B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum anfahren eines hybridfahrzeuges
DE102011018203B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges und Steuereinrichtung zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
DE102011085199A1 (de) Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102011089467A1 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben
EP0845618A2 (de) Kontinuierlich verstellbares Stufenwechselgetriebe
EP2794317B1 (de) Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben desselben
DE102009002206A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges
DE102010028936A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102009054468A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
EP2708400A2 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybridantriebsstranges
DE102011002742A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs
EP2186703B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrang
DE102010061823A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102014200253B4 (de) Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridfahrzeuges und Hybridfahrzeug
DE102009002918A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102011089463A1 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102008000046A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102010035776B4 (de) Ansteuerverfahren für Hybrid-Antriebsstrang
DE102012224211A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung
DE102010028935A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102010028076A1 (de) Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes
DE102008040661B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102016221109A1 (de) Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102019201790A1 (de) Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131203