DE102009026702A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs, mit einem automatischen Getriebe (5) und mit einem Verbrennungsmotor (2), der über eine erste, als Trennkupplung fungierende Schalteinrichtung (3) mit einer Elektromaschine (4) verbindbar ist, welche über eine Antriebswelle mit einer innerhalb des Getriebes (2) angeordneten, als Anfahrkupplung fungierenden zweiten Schalteinrichtung (6) verbunden ist. Um eine hohe Betriebssicherheit und einen möglichst hohen Fahrkomfort des Fahrzeugs, insbesondere auch bei einem Ausfall der Anfahrkupplung (6) zu gewährleisten, wird eine Fehlerüberwachung zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung (6) durchgeführt. Bei einem erkannten Fehler werden vorbestimmte Ersatzmaßnahmen eingeleitet und durchgeführt, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeuges bis in den Stillstand möglich ist. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist eine Fehlerüberwachungseinrichtung (9) vorgesehen, welcher Sensor- und Auswertemittel zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung (6) sowie Steuerungsmittel zur Einleitung und Durchführung von Ersatzmaßnahmen, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeuges bis in den Stillstand möglich ist, zugeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
  • Aus der DE 10 2006 033 087 A1 ist ein Fahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang bekannt, bei dem zwischen einem Verbrennungsmotor und einer motorisch sowie generatorisch betreibbaren Elektromaschine eine erste Kupplungseinrichtung und innerhalb eines 8-Gang Automatgetriebes mit vier, teilweise gekoppelten Planetenradsätzen, eine zweite Kupplungseinrichtung angeordnet ist. Bei einem Anfahrvorgang über die Elektromaschine wird die erste Kupplung geschlossen und die in das Getriebe integrierte zweite Kupplung zur Durchführung eines zeitweiligen Schlupfbetriebes angesteuert. Über diese integrierte Anfahrkupplung verzweigt sich zudem der Kraftfluss mehrerer Gänge. Einen vergleichbaren Parallelhybridantriebsstrang mit einer schlupfgesteuerten integrierten Anfahrkupplung zeigt auch die DE 10 2006 005 468 A1 .
  • Die DE 198 18 108 A1 zeigt einen anderen Hybridantriebsstrang, bei dem ein Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine und ein Fahrzeuggetriebe über ein Planetengetriebe in einer regelbaren Antriebsbeziehung angeordnet sind. Eingangsseitig ist der Verbrennungsmotor über eine erste Welle mit einem Hohlrad und die Elektromaschine über eine zweite Welle mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden. Ausgangsseitig ist ein Planetenradträger über eine dritte Welle mit dem Fahrzeuggetriebe verbunden. Zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine ist eine steuerbare Kupplung angeordnet, welche die Eingangswellen von Verbrennungsmotor und Elektromaschine wahlweise miteinander verbindet. Um bei einem Start des Fahrzeugs einen Kupplungsstoß zu vermeiden, wird bei laufendem Verbrennungsmotor bei zunächst offener Kupplung der Elektromotor als Generator be trieben. Durch dessen Bremsmoment wird der Verbrennungsmotor über das Planetengetriebe auf einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl gehalten, so dass sich die Drehzahlen der drei Antriebswellen annähern und bei Drehzahlgleichheit die Kupplung komfortabel, d. h. vollständig ruckfrei, geschlossen werden kann.
  • Die ständige Funktionsbereitschaft der als steuerbare Anfahrkupplung fungierenden Schalteinrichtung ist in derartigen Hybridsystemen, insbesondere in solchen, bei denen die Anfahrkupplung als multifunktionales Bauteil in das Fahrzeuggetriebe integriert ist, besonders wichtig. Ein Ausfall eines solchen steuerbaren Schaltelementes ist jedoch nicht gänzlich auszuschließen.
  • Wird etwa ein Fahrzeug aus einer Fahrt mit geschlossener integrierter Anfahrkupplung heraus abgebremst, soll diese Kupplung bei einer bestimmten Motordrehzahl oberhalb oder gleich einer Sollleerlaufdrehzahl regulär öffnen. Öffnet diese Kupplung trotz einer entsprechenden Ansteuerung jedoch nicht, beispielsweise wegen eines Hydraulikventils, das aufgrund einer in das Hydrauliköl eingetragenen Kontamination blockiert ist, könnte bei einem solchen Kupplungsausfall die Motordrehzahl beim Abbremsen des Fahrzeuges unter die Sollleerlaufdrehzahl abfallen. Um einem Abwürgen des Motors entgegenzuwirken, würde folglich ein üblicher Leerlaufregler ein höheres Motormoment abfordern, was letztlich zu einer Beschleunigung des Fahrzeuges führt. Ein Fahrer, der das Bremspedal betätigt, erfährt somit zunächst wie erwartet eine Verzögerung des Fahrzeugs, gefolgt von einer überraschenden Beschleunigung.
  • Ein derartiges, für den Fahrer irritierendes Fahrzeugverhalten kann bei den bekannten Parallelhybridfahrzeugen zu Komforteinbußen bis hin zur Unfahrbarkeit des Fahrzeuges führen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridfahrzeugs mit einer getriebeinternen Anfahrkupplung vorzustellen, bei denen eine hohe Betriebssicherheit und ein möglichst hoher Fahrkomfort des Fahrzeugs, insbesondere auch bei einem Ausfall der integrierten Anfahrkupplung, gewährleistet ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den jeweils zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar sind.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in Fahrzeugen mit modernen Automatgetrieben mit einer relativ hohen Gangzahl ein Öffnungsausfall einer integrierten Anfahrkupplung im Antriebsstrang durch das Schalten von Ersatzgängen bei Berücksichtigung der geschlossenen integrierten Anfahrkupplung in vielen Fällen zumindest temporär kompensierbar ist, oder dass wenigstens ein Aufheben des Kraftschlusses unter Umgehung der geschlossenen integrierten Anfahrkupplung möglich ist.
  • Dies kann über Einträge von erkannten Fehlern in einen Fehlerspeicher einer geeigneten Steuerungs- und Überwachungseinrichtung, welche durch eine Auswertung von eindeutig dem Kupplungsausfall zuzuordnenden Störungen der regulären Kraftübertragung im Antriebstrang ereignisorientiert oder mit Hilfe einer direkten zyklischen Funktionsüberprüfung der Kupplung präventiv bestimmt werden können, in zeitlicher Nähe zu dem Ausfallereignis oder sogar vorausschauend bei einem wahrscheinlich bevorstehenden Ausfall erfolgen.
  • Demnach geht die Erfindung zunächst aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs, mit einem automatischen Getriebe und mit einem Verbrennungsmotor, der über eine erste, als Trennkupplung fungierende Schalteinrichtung mit einer Elektromaschine verbindbar ist, welche über eine Antriebswelle mit einer innerhalb des Getriebes angeordneten, als Anfahrkupplung fungierenden zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass eine Fehlerüberwachung zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung durchgeführt wird, und dass bei einem erkannten Fehler vorbestimmte Ersatzmaßnahmen eingeleitet und durchgeführt werden, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeuges bis in den Stillstand möglich ist.
  • Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs, mit einem automatischen Getriebe und mit einem Verbrennungsmotor, der über eine erste, als Trennkupplung fungierende Schalteinrichtung mit einer Elektromaschine verbindbar ist, welche über eine Antriebswelle mit einer innerhalb des Getriebes angeordneten, als Anfahrkupplung fungierenden zweiten Schalteinrichtung verbunden ist. Die Erfindung sieht zur Lösung der gestellten Aufgabe bezüglich der Vorrichtung eine Fehlerüberwachungseinrichtung vor, welcher Sensor- und Auswertemittel zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung sowie Steuerungsmittel zur Einleitung und Durchführung von Ersatzmaßnahmen, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeuges bis in den Stillstand möglich ist, zugeordnet sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Fehlerüberwachung kann vorteilhaft ein aktuell eingetretener oder ein bei einem bevorstehenden Schaltvorgang voraussichtlich eintretender Schaltfehler der Anfahrkupplung, bei dem insbesondere eine angeforderte Kupplungsöffnung ausbleibt, sicher erkannt werden.
  • Insbesondere wird bei einer sprunghaften Drehmomentanforderung, d. h. bei einem kurzfristigen starken Anstieg des Antriebsmomentes des Verbrennungsmotors und/oder der Elektromaschine, bei der ohne eine entsprechende Betätigung eines Fahrpedals und/oder ohne eine wesentliche Abweichung der Drehzahl des Verbrennungsmotors von einer vorgegebenen Sollleerlaufdrehzahl, eine Drehmomentüberwachungsschwelle für einen festgelegten Mindestzeitraum, beispielsweise 50 Millisekunden, überschritten wird, auf einen eingetretenen Öffnungsfehler der integrierte Anfahrkupplung geschlossen und ein Fehlerspeichereintrag ausgelöst, über den eine Ersatzmaßnahme eingeleitet wird.
  • Als eine Reaktion auf einen erkannten Öffnungsfehler der Anfahrkupplung werden zunächst Maßnahmen geprüft und gegebenenfalls durchgeführt, die eine Weiterfahrt des Fahrzeugs ermöglichen sollen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine in modernen Getrieben häufig vorhandene Übersetzungsüberwachung bei einem Scheitern eines regulären Schaltvorgangs, bei dem ein Schalten der integrierten Anfahrkupplung vorgesehen ist, vorteilhaft genutzt wird, um Gänge mit einer Schaltbeteiligung der integrierten Anfahrkupplung zu vermeiden und die Schaltsteuerung entsprechend zu modifizieren.
  • Wird beim Abbremsen des Fahrzeugs eine Öffnungsdrehzahl der Kupplung unterschritten, so dass ein Abwürgen des Motors droht, wird als nächste Maßnahme eine Zwangsneutralschaltung vorbereitet und ausgelöst. Bei einer Zwangsneutralschaltung wird der Kraftschluss im von der integrierten Anfahrkupplung unabhängigen Restgetriebe, d. h. in dem leistungsverzweigten Getriebe unter Umgehung des Zweiges, in welchem die Anfahrkupplung wirkt, schnellstmöglich aufgehoben.
  • Weiterhin kann als eine zusätzliche fahrzeugseitige Absicherung vorgesehen sein, dass bei einer sicherheitskritischen Verzögerung oder bei einem Scheitern der Zwangsneutralschaltung ein Abwürgen des Verbrennungsmotors mittels einer Fahrzeugbremse durch den Fahrer zugelassen wird, wobei das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors und/oder der Elektromaschine vorab, abhängig von einer Fahrpedalstellung oder einer einem Fahrerwunsch entsprechenden anderen Größe, auf einen Maximalwert begrenzt ist. Dies ermöglicht ein quasi moderates Abwürgen des Motors. Dazu wird, bezüglich einer Leerlaufregelung, das zulässige Antriebsmoment auf einen Maximalwert, im Stillstand beispielsweise auf 50 Nm, begrenzt. Für den Fall, dass die Kraft schlussaufhebung nicht oder nicht schnell genug gelingt, wird der Fahrzeugmotor mit der Fahrzeugbremse abgewürgt, wodurch ein möglicherweise sicherheitskritisches Weiterschieben des Fahrzeuges vermieden wird.
  • Außer der ereignisorientierten Fehlererkennung ist eine präventive Fehlererkennung hinsichtlich der Funktionsfähigkeit der integrierten Anfahrkupplung möglich. Dazu kann vorgesehen sein, dass im Fahrbetrieb für diejenigen Gänge, deren Kraftfluss über die integrierte Anfahrkupplung verzweigt, an dieser Anfahrkupplung ein sich in vorgegebenen Abständen wiederholender Schlupftest durchgeführt und ausgewertet sowie gegebenenfalls eine Fehlermeldung ausgegeben bzw. ein Fehlerspeichereintrag in einen elektronischen Speicher vorgenommen wird.
  • Demnach wird während des Fahrbetriebes zyklisch in den entsprechend des vorhandenen Fahrzeuggetriebesystems betreffenden Gängen, bei denen eine Drehzahlerfassung und somit eine Schlupfbestimmung an der integrierten Anfahrkupplung möglich ist, diese Kupplung versuchsweise in einen Schlupfzustand gebracht. Dabei wird, ausgehend von einem geschlossenen Zustand, eine normalerweise in diesem Zustand an der Anfahrkupplung herrschende Überanpressung mit einem Druck, der höher ist als für die momentane Drehmomentlast erforderlich, durch eine entsprechende Druckreduzierung verringert. Dabei wird geprüft, ob und gegebenenfalls bei welchem Ansteuerdruck, also bei welcher Übertragungsfähigkeit im Verhältnis zum Getriebelastmoment bzw. Motormoment, sich ein Schlupf einstellt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der bei dem Schlupftest ermittelte Schlupfbeginn auch vorteilhaft für eine Adaption des tatsächlichen Reibwertes der integrierten Anfahrkupplung verwendet werden kann.
  • Liegt der Kupplungsschlupf bezüglich des Ansteuerdruckes innerhalb eines vorgegebenen plausiblen Prüfbereiches, ist nicht zu erwarten, dass die Druckmodulation bzw. die Aufhebung der Anpressung der Reibpartner zum Öffnen der integrierten Anfahrkupplung beim nächsten relevanten Schalt- bzw.
  • Anhaltevorgang versagen wird. Sollte ein Öffnen der integrierten Anfahrkupplung wider erwarten trotzdem nicht möglich sein, wird zumindest die bereits erläuterte ereignisorientierte Fehlererkennung wirksam.
  • Ergibt der Schlupftest hingegen, dass die integrierte Anfahrkupplung beim nächsten notwendigen Schaltvorgang voraussichtlich nicht geöffnet werden kann, so erfolgt schon während des Fahrbetriebs ein Fehlereintrag in einen entsprechenden elektronischen Datenspeicher und eine geeignete Ersatzmaßnahme wird vorbereitet. Wiederum werden zunächst alle Schaltvorgänge, die ein Öffnen der integrierten Anfahrkupplung voraussetzen, vermieden sowie gegebenenfalls ein passender Ersatzgang vorgewählt.
  • Beim Abbremsen und Unterschreiten der Öffnungsdrehzahl an der Anfahrkupplung wird nicht nur durch den Versuch die Anfahrkupplung zu öffnen sondern zusätzlich auch durch ein vorsorgliches Anfordern eines Zwangsneutral im Restgetriebe das Aufheben des Kraftschlusses im Antriebsstrang sichergestellt.
  • Um die Verfügbarkeit des Antriebs zum Weiterfahren oder Anfahren nach Abbremsung in den Stillstand bei nicht zu öffnender Anfahrkupplung weiter zu erhöhen, kann außerdem vorgesehen sein, dass bei einem erkannten Öffnungsfehler der integrierten Anfahrkupplung der Verbrennungsmotor bedarfsweise durch Öffnen der Trennkupplung vom Antriebsstrang abgekoppelt wird und temporär ein rein elektrischer Antrieb erfolgt, und dass der Verbrennungsmotor durch ein Schließen der Trennkupplung wieder an den restlichen Antriebsstrang angekoppelt wird, wenn sich eine für den verbrennungsmotorischen Antrieb geeignete Getriebeeingangsdrehzahl eingestellt hat.
  • Demnach wird aufgrund eines ereignisorientiert oder präventiv erfolgten Fehlereintrages in einen elektronischen Datenspeicher bei einem geschalteten Gang, an dem die integrierte Anfahrkupplung beteiligt ist, die Trennkupplung bei einer für diese vorab berechneten Öffnungsdrehzahl geöffnet. Eine in Hyb ridantriebssystemen angeordnete elektrische Zusatzpumpe kann vorteilhaft in demjenigen Zeitraum, in dem eine mechanisch von dem Verbrennungsmotor antreibbare Hydraulikpumpe abgekoppelt ist, die Schmieröl-, Kühlöl- und Druckölversorgung des Getriebes übernehmen. Bei geöffneter Trennkupplung und geschlossener integrierter Anfahrkupplung wird das Fahrzeug anschließend in einem elektrischen Fahrmodus abgebremst.
  • Nach einem Stillstand kann das Fahrzeug elektrisch anfahren und bei Erreichen einer entsprechenden Getriebeeingangsdrehzahl kann der Verbrennungsmotor wieder zugeschaltet werden. Grundsätzlich ist es sogar möglich, den Verbrennungsmotor für den Fall, dass das Abwürgen zuvor trotz Öffnen der Trennkupplung nicht mehr verhindert werden konnte, ohne Schlupfbetrieb der Anfahrkupplung (da diese weiterhin geschlossen ist) erneut zu starten.
  • Zur Verdeutlichung der Erfindung wird das Verfahren zur Fehlererkennung und zur Durchführung von Ersatzmaßnahmen an einem Parallelhybridantriebsstrang eines Fahrzeuges bei einem Schaltausfall einer getriebeinternen Anfahrkupplung nachfolgend am Beispiel eines 8-Gang Automatgetriebes, wie es an sich aus der eingangs erwähnten DE 10 2006 033 087 A1 der Anmelderin bekannt ist, näher beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt ein stark vereinfachtes Schema eines solchen Parallelhybridantriebsstranges. Das Parallelhybridantriebssystem 1 weist als wesentliche Bestanteile in Kraftflussrichtung einen Verbrennungsmotor 2, eine Trennkupplung 3, eine motorisch und generatorisch betreibbare elektrische Maschine 4, ein 8-Gang Automatgetriebe 5 mit einer Getriebeübersetzungsüberwachung 8, eine in dem Automatgetriebe 5 integrierte Anfahrkupplung 6, die von einer Fehlerüberwachungseinrichtung 9 kontrollierbar ist, und einen Abtrieb 7 auf. Die Fehlerüberwachungseinrichtung 9 kann als ein Bestandteil anderer vorhandener Steuergeräte ausgebildet sein. Die integrierte Anfahrkupplung 6 ist bei diesem Getriebe 5 zur Drehmomentübertragung an den Gängen 1 bis 5 sowie an einem Rückwärtsgang beteiligt.
  • Im Folgenden wird von einem Szenario ausgegangen, bei dem das Fahrzeug mit geschlossener oder nahezu geschlossener integrierter Anfahrkupplung 6 fährt und nun durch eine Bremspedalbetätigung des Fahrers abgebremst wird. Die Anfahrkupplung 6 sollte bei einer als Öffnungsdrehzahl festgelegten bestimmten Motordrehzahl geringfügig oberhalb oder gleich einer Sollleeraufdrehzahl 2 öffnen, um den Verbrennungsmotor 2 nicht abzuwürgen. Trotz einer entsprechenden Ansteuerung öffnet die Anfahrkupplung 6 nicht, da beispielsweise ein zu schaltendes zugeordnetes Hydraulikventil durch eine Verschmutzung im Hydrauliköl blockiert ist. Folglich kann die Drehmomentübertragung über die Anfahrkupplung 6 nicht in dem geforderten Maße aufgehoben werden.
  • Die Motordrehzahl würde in der Folge beim Abbremsen des Fahrzeuges unter die Sollleeraufdrehzahl reduziert werden. Über einen Leerlaufregler des Verbrennungsmotors 2 würde daher das Antriebsmoment erhöht, um ein Absterben des Motors 2 zu verhindern, mit der Folge, dass das Fahrzeug ruckartig beschleunigen würde.
  • Die Fehlerüberwachungseinrichtung 9 führt eine Kupplungsdiagnose durch, wobei auf einen Öffnungsfehler bei der integrierten Anfahrkupplung 6 geschlossen wird, da der Fahrer das Fahrpedal nicht betätigt und sich die Motordrehzahl zunächst im Bereich einer Leerlaufdrehzahl befindet, wonach das Antriebsmoment stark ansteigt und dieses eine festgelegte Überwachungsschwelle für einen vorab festgelegten Zeitraum überschreitet.
  • Das Kupplungsproblem kann auch durch die Getriebeübersetzungsüberwachung 8 erkannt worden sein oder sich bereits anhand eines präventiven zyklischen Schlupftestes, bei dem der Schlupf trotz vermindertem Anpressdruck überhaupt nicht oder nicht in einem erwarteten Maße einsetzt, an der Anfahrkupplung 6 angedeutet haben. In jedem Fall wird durch den Kupplungsfehler ein entsprechender Fehlerspeichereintrag in einem elektronischen Datenspeicher ausgelöst, der die Vorbereitung und anschließende Durchführung einer Ersatzmaßnahme im Antriebsstrang nach sich zieht.
  • Hat die Getriebeübersetzungsüberwachung 8 ein Problem mit der Anfahrkupplung 6 erkannt, beispielsweise ein Nicht-Wegschalten der Anfahrkupplung 6 bei einem Hochschaltversuch in den 6. Gang oder einen höheren Gang, oder ein Nicht-Zuschalten der Anfahrkupplung 6 bei einem Rückschaltversuch aus dem 6. Gang oder einem höheren Gang in einen kleineren Gang, wird als Ersatzmaßnahme ein Gang geschaltet, bei dem kein Schaltvorgang der Anfahrkupplung 6 notwendig ist. Die Anfahrkupplung 6 wird somit nicht mehr als aktive Kupplung berücksichtigt.
  • Wird beim Abbremsen die Öffnungsdrehzahl unterschritten bzw. ist ein Unterschreiten der Öffnungsdrehzahl im durch die inaktive Anfahrkupplung 6 eingeschränkten Fahrbetrieb nicht zu vermeiden, so wird eine Zwangsneutralschaltung in Automatgetriebe ausgelöst, bei der unmittelbar der Kraftschluss im Restgetriebe, d. h. unter Umgehung der steuerungsblockierten Anfahrkupplung 6 aufgehoben wird.
  • Im Falle einer präventiven Fehlererkennung anhand der schon genannten Schlupfprüfung, die ein notwendiges Öffnen der Anfahrkupplung 6 bei Hochschaltungen in den 6. Gang oder in höhere Gänge oder beim Abbremsen in den Stillstand als unsicher bewertet, erfolgt schon während des Fahrbetriebes die Durchführung einer Ersatzmaßnahme. Es werden dann bevorzugt solche Hochschaltungen vermieden, an denen die integrierte Anfahrkupplung 6 beteiligt ist. Beim Abbremsen und Unterschreiten der Öffnungsdrehzahl wird durch eine entsprechende Ansteuerung weiterhin der Versuch unternommen, die Kupplung zu öffnen. Parallel dazu wird aber durch eine zusätzliche Anforderung eines Zwangsneutral im Restgetriebe das Aufheben des Kraftschlusses im Antriebsstrang sichergestellt.
  • Erkennt die Getriebeübersetzungsüberwachung 8, dass ein an sich erforderliches Öffnen der Anfahrkupplung 6 nicht möglich ist, so kann als eine weitere Ausführungsform des Verfahrens die Trennkupplung 3 angesteuert werden, sofern eine notwendige hydraulische Versorgung bei abgekoppeltem Verbrennungsmotor 2 z. B. durch eine elektrische Versorgungspumpe sichergestellt ist.
  • Die Trennkupplung 3 wird demnach bei einer vorbestimmten Öffnungsdrehzahl geöffnet, wodurch das Fahrzeug bzw. der Fahrzeugantrieb in einen reinen Elektro-Fahrmodus wechselt. In diesem Modus wird das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst, wobei grundsätzlich Rückschaltungen vom 5. Gang bis in den 1. Gang ohne Schaltbeteiligung der Anfahrkupplung 6 noch möglich sind. Ein gegebenenfalls folgender Anfahrvorgang erfolgt ebenfalls rein elektrisch. Der Verbrennungsmotor 2 kann während der Abkopplung durch Öffnen der Trennkupplung 3 im Leerlauf weiterlaufen und bei Erreichen einer entsprechenden Drehzahl an einem Getriebeeingang 10 nach dem Anfahren wieder zugeschaltet werden. Sollte der Verbrennungsmotor 2 zuvor abgewürgt worden sein, ist auch dessen Start durch Schließen der Trennkupplung 3 möglich.
    • 1
    Parallelhybridantriebssystem
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    Schalteinrichtung, Trennkupplung
    4
    Elektromaschine
    5
    Getriebe
    6
    Schalteinrichtung, Anfahrkupplung
    7
    Abtrieb
    8
    Getriebeübersetzungsüberwachung
    9
    Fehlerüberwachungseinrichtung
    10
    Getriebeeingang
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (13)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs, mit einem automatischen Getriebe (5) und mit einem Verbrennungsmotor (2), der über eine erste, als Trennkupplung fungierende Schalteinrichtung (3) mit einer Elektromaschine (4) verbindbar ist, welche über eine Antriebswelle mit einer innerhalb des Getriebes (5) angeordneten, als Anfahrkupplung fungierenden zweiten Schalteinrichtung (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerüberwachung zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung (6) durchgeführt wird, und dass bei einem erkannten Fehler vorbestimmte Ersatzmaßnahmen eingeleitet und durchgeführt werden, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeuges bis in den Stillstand möglich ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerüberwachung einen aktuell eingetretenen oder bei einem bevorstehenden Schaltvorgang voraussichtlich eintretenden Öffnungsfehler der Anfahrkupplung (6), bei dem eine angeforderte Kupplungsöffnung ausbleibt, erkennt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer sprunghaften Anforderung eines Antriebsmomentes des Verbrennungsmotors (2) und/oder der Elektromaschine (4), bei der ohne eine entsprechende Betätigung eines Fahrpedals und/oder ohne eine wesentliche Abweichung der Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) von einer vorgegebenen Sollleerlaufdrehzahl, eine Drehmomentüberwachungsschwelle für einen festgelegten Mindestzeitraum überschritten wird, auf einen eingetretenen Öffnungsfehler geschlossen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrbetrieb für zumindest einen Gang, dessen Kraftfluss über die Anfahrkupplung (6) verzweigt, an der Anfahrkupplung (6) ein sich in vorgegebenen Abständen wiederholender Schlupftest durchgeführt und ausgewertet sowie gegebenenfalls eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Getriebeübersetzungsüberwachung (8) bei einem Scheitern eines regulären Schaltvorganges, bei dem ein Schalten der Anfahrkupplung (6) vorgesehen ist, eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines Öffnungsfehlers der Anfahrkupplung (6) als eine Ersatzmaßnahme eine Zwangsneutralschaltung des Getriebes (5) über einen alternativen Leistungszweig des Antriebsstranges ausgelöst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer sicherheitskritischen Verzögerung oder bei einem Scheitern der Zwangsneutralschaltung ein Abwürgen des Verbrennungsmotors (2) mittels einer Fahrzeugbremse durch den Fahrer zugelassen wird, wobei das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors (2) und/oder der Elektromaschine (4) vorab, abhängig von einer Fahrpedalstellung oder einer einem Fahrerwunsch entsprechenden anderen Größe, auf einen Maximalwert begrenzt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines bevorstehenden Öffnungsfehlers der Anfahrkupplung (6) eine Fehlermeldung ausgegeben und eine präventive Ersatzmaßnahme eingeleitet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als eine präventive Ersatzmaßnahme Schaltvorgänge, bei denen ein Schalten der Anfahrkupplung (6) vorgesehen ist, umgangen werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ansteuerung der Anfahrkupplung (6) in Öffnungsrichtung in zeitlicher Nähe dazu als eine präventive Ersatzmaßnahme eine Zwangsneutralschaltung des Restgetriebes für den Fall eines Unterschreitens einer vorgegebenen Kupplungsöffnungsdrehzahl vorbereitet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als eine präventive Ersatzmaßnahme über die Getriebeübersetzungsüberwachung (8) ein schaltbarer Ersatzgang vorgewählt wird, und dass bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Kupplungsöffnungsdrehzahl eine Zwangsneutralschaltung eingeleitet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erkannten Öffnungsfehler der Anfahrkupplung (6) der Verbrennungsmotor (2) bedarfsweise durch Öffnen der Trennkupplung (3) vom Antriebsstrang abgekoppelt wird und temporär ein rein elektrischer Antrieb erfolgt, und dass der Verbrennungsmotor (2) durch Schließen der Trennkupplung (3) wieder an den Antriebsstrang angekoppelt wird, wenn sich eine für den verbrennungsmotorischen Antrieb geeignete Getriebeeingangsdrehzahl eingestellt hat.
  13. Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs, mit einem automatischen Getriebe (5) und mit einem Verbrennungsmotor (2), der über eine erste, als Trennkupplung fungierende Schalteinrichtung (3) mit einer Elektromaschine (4) verbindbar ist, welche über eine Antriebswelle mit einer innerhalb des Getriebes (5) angeordneten, als Anfahrkupplung fungierenden zweiten Schalteinrichtung (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerüberwachungseinrichtung (9) vorgesehen ist, der Sensor- und Auswertemittel zur Erkennung von Schaltfehlern der Anfahrkupplung (6) sowie Steuerungsmittel zur Einleitung und Durchführung von Ersatzmaßnahmen, mit denen eine Fortführung des Fahrbetriebes oder eine Abbremsung des Fahrzeugs bis in den Stillstand möglich ist, zugeordnet sind.
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