DE102009015480A1 - Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102009015480A1
DE102009015480A1 DE102009015480A DE102009015480A DE102009015480A1 DE 102009015480 A1 DE102009015480 A1 DE 102009015480A1 DE 102009015480 A DE102009015480 A DE 102009015480A DE 102009015480 A DE102009015480 A DE 102009015480A DE 102009015480 A1 DE102009015480 A1 DE 102009015480A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
speed
electric machine
control unit
combustion engine
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.)
Pending
Application number
DE102009015480A
Other languages
English (en)
Inventor
Jörg Dr. Rieling
Dennis KÖNIG
Guido Wachsmuth
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen 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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102009015480A priority Critical patent/DE102009015480A1/de
Publication of DE102009015480A1 publication Critical patent/DE102009015480A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes 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
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes 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
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/192—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/26—Arrangement 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 motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (12) in einem Parallelhybrid-Triebstrang (10) eines Kraftfahrzeugs, der eine elektrische Maschine (16) enthält, die einerseits über eine steuerbare Trennkupplung (14) mit dem Verbrennungsmotor (12) und andererseits mit einem Übertragungsglied (18) gekoppelt ist, welches seinerseits abtriebsseitig mit einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei, ausgehend von einem rein elektrischen, momentengesteuerten Betrieb des Kraftfahrzeugs, in dem ein von einem Steuergerät vorgegebenes Vorgabemoment von der elektrischen Maschine aufgebracht wird, die Trennkupplung (14) über eine Schlupfphase in den geschlossenen Zustand überführt und der Verbrennungsmotor (12) bis zu seinem selbstständigen Lauf geschleppt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass während der Startperiode vom Beginn der Schlupfphase bis zum vollständigen Schließen der Trennkupplung (14) die elektrische Maschine (16) drehzahlgeregelt betrieben wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs, der eine elektrische Maschine enthält, die einerseits über eine steuerbare Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor und andererseits mit einem Übertragungsglied gekoppelt ist, welches seinerseits abtriebsseitig mit einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei, ausgehend von einem rein elektrischen, momentengesteuerten Betrieb des Kraftfahrzeugs, in dem ein von einem Steuergerät vorgegebenes Vorgabemoment von der elektrischen Maschine aufgebracht wird, die Trennkupplung über eine Schlupfphase in den geschlossenen Zustand überführt und der Verbrennungsmotor bis zu seinem selbstständigen Lauf geschleppt wird.
  • Stand der Technik
  • Parallelhybrid-Antriebsstränge in Kraftfahrzeugen sind seit Langem bekannt. Dabei greifen eine Verbrennungsmaschine und eine elektrische Maschine gemeinsam am selben mechanischen Antriebsstrang an. Um im rein elektrischen Betrieb Verluste, die durch Mitschleppen des Verbrennungsmotors entstehen würden, zu vermeiden, ist zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine eine steuerbare Trennkupplung angeordnet, die im rein elektrischen Betrieb geöffnet ist und im Hybridbetrieb oder im reinen Verbrennungsmotorbetrieb geschlossen ist.
  • Im rein elektrischen Betrieb wird die elektrische Maschine, die dann die einzige Momentenquelle im Triebstrang ist, momentengesteuert betrieben. Dies bedeutet, dass ein Steuergerät ein Moment vorgibt, das die elektrische Maschine zu liefern hat. Die Ermittlung dieses Vorgabemomentes, die nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist, bezieht in dem Fachmann geläufiger Weise das vom Fahrer am Abtrieb gewünschte und z. B. mittels Fahrpedalstellung an das Steuergerät übermittelte Moment sowie die bekannten Eigenschaften des Triebstrangs zwischen elektrischer Maschine und Laufrädern mit ein.
  • Zum Starten des Verbrennungsmotors aus dem rein elektrischen Betrieb heraus, ist es bekannt, die Trennkupplung gesteuert zuzufahren und den Verbrennungsmotor bis zu dessen eigenständigem Lauf anzuschleppen. Das zusätzlich auf die elektrische Maschine wirkende Schleppmoment stellt eine erhebliche Störung deren momentengesteuerten Betriebs dar. Das Ausgleichen einer solchen Störung kann häufig nicht vollständig erfolgen, so dass sich für die Insassen des Fahrzeugs Komforteinbußen ergeben, beispielsweise einen spürbaren Ruck.
  • Aufgabenstellung
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Startvorgang der Verbrennungsmaschine eines Parallelhybrid-Triebsstrangs aus dem rein elektrischen Betrieb komfortabler zu gestalten.
  • Darlegung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass während der Startperiode vom Beginn der Schlupfphase bis zum vollständigen Schließen der Trennkupplung die elektrische Maschine drehzahlgeregelt betrieben wird.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Drehzahlregelung weitgehend immun ist gegen Momentenstörungen, wie sie beim Start des Verbrennungsmotors auftreten.
  • Bevorzugt sieht die Erfindung vor, dass die Drehzahlregelung folgende Schritte umfasst:
    • a) Bestimmen eines Zielmomentes, das demjenigen Moment entspricht, welches das Steuergerät als Vorgabemoment im momentengeregelten Betrieb bei gleicher Fahrsituation vorgeben würde,
    • b) Bestimmen des Momentes des Übertragungsgliedes, das dem Moment der elektrischen Maschine entgegenwirkt,
    • c) Ermitteln einer Solldrehzahl zur Vorgabe an die elektrische Maschine durch zeitliches Integrieren eines Quotienten, dessen Zähler dem in Schritt b bestimmten Moment des Übertragungsgliedes entspricht und dessen Nenner einem im Steuergerät hinterlegten Trägheitsmoment der elektrischen Maschine entspricht, über ein vorgegebenes Zeitintervall.
  • Dies bedeutet, dass die Erfindung eine modellbasierte Berechnung der Solldrehzahl der elektrischen Maschine vorschlägt. Hierzu ist die Kenntnis des von dem Übertragungsglied transferierten Momentes erforderlich, denn dieses Moment wirkt dem Moment der Momentenquelle entgegen. Da das Moment des Übertragungsgliedes variieren kann, muss es im Rahmen der Regelung, die in ständigen Regelzyklen, die insbesondere von der Taktrate des zuständigen Steuergerätes abhängen, ständig neu bestimmt werden. Der vorgeschlagenen Integration liegt die Erkenntnis des folgenden Sachzusammenhanges zugrunde:
    Figure 00030001
  • Gleichung 1 beschreibt das Moment des Übertragungsgliedes MÜG, das dem Moment der Momentenquelle entgegenwirkt. Letzteres setzt sich zusammen aus dem von der Momentenquelle aufgebrachten Moment MMQ abzüglich des durch die Trägheit der Momentenquelle aufgenommenen Momentes, repräsentiert als deren Trägheitsmoment JMQ mal deren Drehbeschleunigung, d. h. mal der zeitlichen Ableitung ihrer Drehgeschwindigkeit ωMQ. Hieraus folgt, dass sich die gesuchte Drehgeschwindigkeit, die bis auf Dimensions-Umrechnungsfaktoren der einzustellenden Solldrehzahl entspricht, aus dem Integral
    Figure 00030002
    ergibt.
  • Für die Berechnung wird als Moment MMQ dasjenige Moment verwendet, das im momentengeregelten Betrieb für die aktuelle Fahrsituation vorgegeben würde. Bevorzugt werden die Berechnungen für die ausgesetzte Momentenregelung auch während der erfindungsgemäßen Drehzahlregelung weiter durchgeführt und lediglich ihr Ergebnis nicht an die Momentenquelle weitergeleitet. Auf diese Weise steht die für die Berechung der Solldrehzahl erforderliche Größe MMQ stets aktuell und ohne zusätzlichen Aufwand zur Verfügung.
  • Zur Bestimmung des Momentes MÜG ist bevorzugt vorgesehen, dass Schritt b die folgenden Teilschritte umfasst:
    • b1) Bestimmen der Momentenkapazität einer Wandlerüberbrückungskupplung, die gemeinsam mit einem hydraulischen Drehmomentwandler Bestandteil des Übertragungsgliedes ist,
    • b2) Bestimmen des von dem Drehmomentwandler aufgenommenen Pumpenmomentes,
    • b3) Bestimmen des Momentes des Übertragungsgliedes als Summe der in Schritt b1 bestimmten Momentenkapazität und dem in Schritt b2 bestimmten Pumpenmoment.
  • Typischerweise umfasst das Übertragungsglied einen hydraulischen Drehmomentwandler, der in dem Fachmann geläufiger Weise von einer Wandlerüberbrückungskupplung überbrückbar ist. Das Moment MÜG setzt sich also zusammen aus dem von der Überbrückungskupplung übertragenen Moment, kurz Kupplungsmoment, und dem von dem Wandler aufgenommenen Moment, d. h. seinem Pumpenmoment. Das Kupplungsmoment entspricht wenigstens im nicht überangepressten Fall der aktuellen Momentenkapazität der Überbrückungskupplung, d. h. dem von ihr übertragbaren Moment. Dieses kann – wenigstens im dynamischen Fall – mittels einer im Steuergerät hinterlegten Momentenkennlinie jeweils aktuell ermittelt werden. Die Kennlinie liefert das jeweils übertragbare Moment als Funktion der aktuellen Kupplungsansteuerung, die z. B. durch deren Stellweg und/oder Stelldruck repräsentiert ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der aktuelle Stellweg und/oder Stelldruck der Wandlerüberbrückungskupplung mittels wenigstens eines Sensors dem Steuergerät bereitgestellt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in Schritt b1 die Bestimmung der Momentenkapazität im statischen Fall, d. h. wenn keine Bewegung der Überbrückungskupplung (mehr) erfolgt, mittels eines Freischnittmodells erfolgt. Diese Berechnung kann schneller vorgenommen werden.
  • Das Pumpenmoment wird bevorzugt aus der aktuellen Turbinendrehzahl und der Pumpendrehzahl des Drehmomentwandlers bestimmt wird, wobei günstiger Weise die aktuelle Turbinendrehzahl mittels wenigstens eines Sensors dem Steuergerät bereitgestellt wird. Die Drehzahlen eines Drehmomentwandlers stehen in einem dem Fachmann bekannten Zusammenhang mit dem aufgenommenen Moment, sodass das gesuchte Pumpenmoment aus leicht messbaren Größen hergeleitet werden kann. Allerdings sollte als Pumpendrehzahl nicht die tatsächlich anliegende Drehzahl, die der aktuellen Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, verwendet werden. Diese unterliegt den Momentenstörungen die gerade ausgeregelt werden sollen. Als Pumpendrehzahl wird daher bevorzugt die Solldrehzahl der elektrischen Maschine verwendet. Diese ist das Ergebnis jedes Regelzyklus, sodass für den aktuellen Zyklus jeweils die in einem vorangehenden Regelungszyklus bestimmte, insbesondere die aktuell anliegende verwendet werden kann. Hierdurch wird eine Rückkopplungsschleife gebildet.
  • Um einen ruckfreien Übergang vom momenten- zum drehzahlgeregelten Betrieb zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass zum Initialisieren des Übergangs vom momentengesteuerten zum drehzahlgeregelten Betrieb die aktuelle Eingangsdrehzahl der elektrischen Maschine als erste Solldrehzahl der Drehzahlreglung verwendet wird.
  • Günstiger Weise entspricht das Zeitintervall, über welches im Integrationsschritt integriert wird, der Taktzeit des Steuergerätes. Hierdurch wird eine ständige und schnellst mögliche Aktualisierung der Solldrehzahl vorgenommen. Die Taktzeit beträgt typischer Weise ca. 10 ms.
  • Erfindungsgemäß wird die Drehzahlregelung während des Schließvorgangs der Trennkupplung durchgeführt. Dieser Vorgang dauert typischer Weise ca. 500 ms. In manchen Fällen kann es sinnvoll sein, die Drehzahlregelung auch nach dem vollständigen Schließen der Trennkupplung noch eine Weile aufrechtzuerhalten. Dies kann im Wesentlichen nach dem gleichen Prinzip wie oben beschrieben erfolgen. Allerdings ist dann auch die Trägheit der nun angekoppelten Verbrennungsmaschine mit zu berücksichtigen. Insbesondere ist in dem Integrationsschritt das Trägheitsmoment der elektrischen Maschine durch die Summe der Trägheitsmomente der elektrischen Maschine und der Verbrennungsmaschine zu ersetzen. Man beachte, dass bei den erläuterten Überlegungen die Trägheiten verschiedener mitrotierender Bauteile, insbesondere der Trennkupplung nicht ausdrücklich berücksichtigt wurden. Der Fachmann wird diese Trägheiten, die klein gegen die ausdrücklich genannten sind, in geeigneter Weise der Trägheit der elektrischen Maschine und/oder der Verbrennungsmaschine zuschlagen können und diese entsprechend höher ansetzen.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Begriff ”Steuergerät” im vorliegenden Kontext funktional und nicht auf eine bestimmte Baueinheit beschränkt zu verstehen ist. Insbesondere kann das ”Steuergerät” mehrere im Fahrzeug verteilt angeordnete Einheiten umfassen, die auf geeignete Weise, z. B. über einen CAN-Bus, miteinander kommunizieren. Bei typischen Anwendungen können eine im Wesentlichen mit der Ansteuerung des Getriebes und eine im Wesentlichen mit der Ansteuerung der elektrischen Maschine betraute Einheit miteinander zur Realisierung der Erfindung miteinander kommunizieren.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und der Zeichnung.
  • Es zeigt:
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt einen Parallelhybrid-Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs. Ein Verbrennungsmotor 12 ist über eine steuerbare Trennkupplung 14 mit einer elektrischen Maschine 16 verbunden. Die elektrische Maschine 16 ist über ein Übertragungsglied 18 mit dem Abtrieb des Kraftfahrzeugs gekoppelt, der beispielsweise ein Getriebe, ein oder mehrere Differenziale, ein oder mehrere angetriebene Achsen sowie die Räder des Kraftfahrzeugs umfassen kann.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Übertragungsglied 18 aufgebaut aus einem hydraulischen Drehmomentwandler 181 und einer diesen überbrückenden Überbrückungskupplung 182. Die Überbrückungskupplung 182 ist steuerbar. Dies ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht zwingend erforderlich.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Wesentlichen von einem in 1 nicht dargestellten Steuergerät durchgeführt. Dieses betreibt die elektrische Maschine 16 im rein elektrischen Betrieb momentengesteuert. Im reinen Elektrobetrieb ist die Trennkupplung 14 geöffnet, so dass der Verbrennungsmotor 12 im ausgeschalteten Zustand nicht mitgeschleppt werden muss. Soll nun der Verbrennungsmotor gestartet und sein Moment in den Triebstrang eingekoppelt werden, wird der momentengesteuerte Betrieb der elektrischen Maschine 16 zunächst auf einen modellbasierten, drehzahlgeregelten Betrieb umgestellt. Hierzu wird das vom Steuergerät vorgegebene Vorgabemoment, das weiter wie zuvor im momentengesteuerten Betrieb berechnet wird, als Eingabewert der Berechnung des Sollmomentes der elektrischen Maschine benutzt. Die Drehzahlreglung erfolgt dann in der oben beschriebenen Weise durch Ermittlung der Momentenanteile von Wandler 181 und Überbrückungskupplung 182 sowie erfindungsgemäße Integration.
  • Natürlich stellt die in der speziellen Beschreibung diskutierte und in der Figur gezeigte Ausführungsform nur ein illustratives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten anhand gegeben. Insbesondere kann die Ausgestaltung des Übertragungsgliedes 18 dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Entsprechend ändert sich die für das jeweils gewählte Übertragungsglied 18 charakteristische Übertragungsfunktion. Man beachte, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Ausregelung anderer Störmomente als des Schleppmomentes beim Starten des Verbrennungsmotors nutzbar ist.
    • 10
    Triebstrang
    12
    Verbrennungsmotor
    14
    Trennkupplung
    16
    elektrische Maschine
    18
    Übertragungsglied
    181
    hydraulischer Wandler
    182
    Überbrückungskupplung
    20
    Abtrieb

Claims (12)

  1. Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (12) in einem Parallelhybrid-Triebstrang (10) eines Kraftfahrzeugs, der eine elektrische Maschine (16) enthält, die einerseits über eine steuerbare Trennkupplung (14) mit dem Verbrennungsmotor (12) und andererseits mit einem Übertragungsglied (18) gekoppelt ist, welches seinerseits abtriebsseitig mit einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei, ausgehend von einem rein elektrischen, momentengesteuerten Betrieb des Kraftfahrzeugs, in dem ein von einem Steuergerät vorgegebenes Vorgabemoment von der elektrischen Maschine aufgebracht wird, die Trennkupplung (14) über eine Schlupfphase in den geschlossenen Zustand überführt und der Verbrennungsmotor (12) bis zu seinem selbstständigen Lauf geschleppt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Startperiode vom Beginn der Schlupfphase bis zum vollständigen Schließen der Trennkupplung (14) die elektrische Maschine (16) drehzahlgeregelt betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet die Drehzahlregelung folgende Schritte umfasst: a) Bestimmen eines Zielmomentes, das demjenigen Moment entspricht, welches das Steuergerät als Vorgabemoment im momentengeregelten Betrieb bei gleicher Fahrsituation vorgeben würde, b) Bestimmen des Momentes des Übertragungsgliedes (18), das dem Moment der elektrischen Maschine (16) entgegenwirkt, c) Ermitteln einer Solldrehzahl zur Vorgabe an die elektrische Maschine (16) durch zeitliches Integrieren eines Quotienten, dessen Zähler dem in Schritt b bestimmten Moment des Übertragungsgliedes (18) entspricht und dessen Nenner einem im Steuergerät hinterlegten Trägheitsmoment der elektrischen Maschine (16) entspricht, über ein vorgegebenes Zeitintervall.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b die folgenden Teilschritte umfasst: b1) Bestimmen der Momentenkapazität einer Wandlerüberbrückungskupplung (182), die gemeinsam mit einem hydraulischen Drehmomentwandler (181) Bestandteil des Übertragungsgliedes (18) ist, b2) Bestimmen des von dem Drehmomentwandler (181) aufgenommenen Pumpenmomentes, b3) Bestimmen des Momentes des Übertragungsgliedes (18) als Summe der in Schritt b1 bestimmten Momentenkapazität und dem in Schritt b2 bestimmten Pumpenmoment.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b1 die Bestimmung der Momentenkapazität wenigstens im dynamischen Fall mittels einer im Steuergerät hinterlegten Momentenkennlinie erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Stellweg und/oder Stelldruck der Wandlerüberbrückungskupplung (182) mittels wenigstens eines Sensors dem Steuergerät bereitgestellt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b1 die Bestimmung der Momentenkapazität im statischen Fall mittels eines Freischnittmodells erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b2 das Pumpenmoment aus der aktuellen Turbinendrehzahl und der Pumpendrehzahl des Drehmomentwandlers (181) bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Turbinendrehzahl mittels wenigstens eines Sensors dem Steuergerät bereitgestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Pumpendrehzahl diejenige Solldrehzahl der elektrischen Maschine (16) verwendet wird, die in einem vorangehenden Regelungszyklus bestimmt wurde.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Initialisieren des Übergangs vom momentengesteuerten zum drehzahlgeregelten Betrieb die aktuelle Eingangsdrehzahl der elektrischen Maschine (16) als erste Solldrehzahl der Drehzahlreglung verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall über welches in Schritt c integriert wird, der Taktzeit des Steuergerätes entspricht.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlreglung nach dem Schließen der Trennkupplung (14) beibehalten wird, wobei bei der Integration in Schritt c das Trägheitsmoment der elektrischen Maschine (16) durch die Summe der Trägheitsmomente der elektrischen Maschine (16) und der Verbrennungsmaschine (12) ersetzt wird.
DE102009015480A 2009-03-28 2009-03-28 Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs Pending DE102009015480A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009015480A DE102009015480A1 (de) 2009-03-28 2009-03-28 Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009015480A DE102009015480A1 (de) 2009-03-28 2009-03-28 Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009015480A1 true DE102009015480A1 (de) 2010-09-30

Family

ID=42664147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009015480A Pending DE102009015480A1 (de) 2009-03-28 2009-03-28 Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009015480A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012003350B4 (de) 2011-11-22 2022-03-03 Aisin Aw Co., Ltd. Steuervorrichtung
DE102015118019B4 (de) 2014-10-24 2024-07-04 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und system zur verbesserung von hybridfahrzeugschaltvorgängen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012003350B4 (de) 2011-11-22 2022-03-03 Aisin Aw Co., Ltd. Steuervorrichtung
DE102015118019B4 (de) 2014-10-24 2024-07-04 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und system zur verbesserung von hybridfahrzeugschaltvorgängen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2443011B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des beginns einer startphase eines verbrennungsmotors in einem hybridfahrzeug
EP2665632B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer antriebsvorrichtung
EP2079620B1 (de) Verfahren zum betreiben eines parallel-hybridantriebs
EP2393699B1 (de) Verfahren zum ankoppeln einer brennkraftmaschine eines parallel-hybrid-antriebsstranges
EP2328788B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer hybridantriebsvorrichtung während des startens einer brennkraftmaschine
EP2423065B1 (de) Verfahren und System zur Steuerung einer elektrischen Maschine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
DE102007049137A1 (de) Hybridantriebsanordnung und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Anfahrvorganges bei einer Hybridantriebsanordnung
DE102008043159A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren eines Hybridfahrzeuges
EP2884083A1 (de) Verfahren zum Start eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102015108067A1 (de) Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine
WO2017108309A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs durch kriechbetrieb der kupplung
DE102016116713A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Drehmomentregelung eines Fahrzeugs, und Fahrzeug
DE102007030489A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ausrollens eines Fahrzeuges
DE102013226611A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung
DE102013016762B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Triebstrangs für einen allradbetreibbaren Kraftwagen
WO2013091946A1 (de) Parallelhybrid-antriebsstrang eines fahrzeugs und verfahren zur steuerung desselben
DE102015016971B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102009015480A1 (de) Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Triebstrang eines Kraftfahrzeugs
DE102016206731A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
WO2003086806A1 (de) Steuereinrichtung und verfahren zum ansteuern eines motormomentes und eines kupplungsmomentes bei einem antriebsstrang
EP3063032B1 (de) Verfahren zum betreiben einer hybridantriebseinrichtung sowie entsprechende hybridantriebseinrichtung
DE102008051295A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstranges und paralleler Hybridantriebsstrang
EP3215389B1 (de) Verfahren zum betreiben eines mehrachsantriebsstrangs für ein kraftfahrzeug sowie entsprechender mehrfachsantriebsstrang
EP3215390B1 (de) Verfahren zum betreiben eines mehrachsantriebsstrangs für ein kraftfahrzeug sowie entsprechender mehrachsantriebsstrang
EP3672821A1 (de) Impulsstart in einem hybrid-antriebsstrang

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R163 Identified publications notified
R163 Identified publications notified

Effective date: 20140225

R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60W0020000000

Ipc: B60W0020400000

R016 Response to examination communication