DE102010005532A1 - Method for determining a desired transmission gear for a hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug, das in verschiedenen Betriebsmodi betreibbar ist. Für die verschiedenen Betriebsmodi ist jeweils ein Gangwahlkennfeld vorgegeben. Auf Basis des dem momentanen Betriebsmodus zugeordneten Gangwahlkennfelds wird ein Soll-Getriebegang in Abhängigkeit von einer momentanen Ist-Drehzahl und einem vom Fahrer aktuell angeforderten Soll-Vortrieb ermittelt.Method for determining a target transmission gear for a hybrid vehicle that can be operated in different operating modes. A gear selection map is predefined for the different operating modes. On the basis of the gear selection map associated with the current operating mode, a target gear is determined as a function of a current actual speed and a target propulsion currently requested by the driver.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebeganges für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for determining a desired transmission gear for a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1.

Fahrzeuge mit „automatisch schaltenden Getrieben”, die im Folgenden zusammenfassend als „Automatikgetriebe” bezeichnet werden, weisen eine komplexe Schaltlogik auf, die einer Vielzahl von Anforderungen genügen muss. Wesentliche Randbedingungen bei der Konzeption einer Schaltlogik sind u. a. der sich ergebende Kraftstoffverbrauch, die sich einstellende Getriebeakustik, der Fahrkomfort, die Dynamik des Fahrzeugs etc. Bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Automatikgetrieben bilden der „Fahrerwunsch”, vorgegeben über die Stellung des Gaspedals (Gaspedalwinkel), und die momentane Getriebeausgangsdrehzahl die wesentlichen Eingangsgrößen für die Gangwahllogik. Der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, bestimmt durch dessen Drehzahl und dessen Drehmoment, stellt dabei den wesentlichen Freiheitsgrad dar.Vehicles with "automatic transmissions", which are collectively referred to as "automatic transmission" below, have a complex switching logic that must meet a variety of requirements. Essential boundary conditions in the design of a switching logic u. a. the resulting fuel consumption, the geared-up transmission acoustics, the ride comfort, the dynamics of the vehicle, etc. In conventional vehicles with automatic transmissions, the "driver's request", determined by the position of the accelerator pedal (accelerator pedal angle), and the current transmission output speed are the essential input variables for the gear selection logic , The operating point of the internal combustion engine, determined by its speed and its torque, thereby represents the essential degree of freedom.

Bei Fahrzeugen mit einem Parallelhybridantrieb, d. h. bei Fahrzeugen, die wahlweise verbrennungsmotorisch und/oder elektromotorisch antreibbar sind, liegt der Fokus bei der Getriebegangwahl primär ebenfalls auf den Anforderungen des Verbrennungsmotors, wobei z. B. aus der DE 10 2006 041 155 A1 bekannt ist, je nach gewünschter Dynamik zwischen einer „Sport-” und einer „Eco-Schaltkennlinie” überzublenden.In vehicles with a parallel hybrid drive, ie in vehicles that are optional internal combustion engine and / or electric motor driven, the focus in the transmission gear selection is primarily also on the requirements of the engine, with z. B. from the DE 10 2006 041 155 A1 is known, depending on the desired dynamics between a "sports" and an "Eco-switching characteristic" überzublenden.

Ein Fahrzeug mit einem Parallelhybridantrieb weist neben dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe bekanntlich auch mindestens eine – je nach Betriebsmodus – elektromotorisch oder generatorisch arbeitende elektrische Maschine auf, welche von einem elektrischen Energiespeicher, z. B. einer Batterie, gespeist wird bzw. welche im Rekuperationsbetrieb den elektrischen Energiespeicher lädt.A vehicle with a parallel hybrid drive, in addition to the internal combustion engine and the transmission also known to have at least one - depending on the operating mode - electric motor or regenerative electric machine, which from an electrical energy storage, eg. As a battery, is powered or which loads the electrical energy storage in Rekuperationsbetrieb.

Ein sogenannter „Full-Hybrid” kann in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden, z. B. im rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, im rein elektromotorischen Fahrbetrieb, gleichzeitig im verbrennungsmotorischen und elektromotorischen Fahrbetrieb etc. Im generatorischen Betrieb kann das Fahrzeug sowohl mit angekoppeltem Verbrennungsmotor als auch mit abgekoppeltem Verbrennungsmotor Energie rekuperieren. Bei der Regelung des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers besteht ferner die Möglichkeit, den Lastenpunkt des Verbrennungsmotors durch ein generatorisches Moment der elektrischen Maschinen anzuheben (Lastpunktanhebung) und die Batterie mittels des Verbrennungsmotors zu laden. Beim Entladen der Batterie kann der Verbrennungsmotor durch ein motorisches Moment der elektrischen Maschine unterstützt werden (Assist-Betrieb bzw. Lastpunktabsenkung).A so-called "full hybrid" can be operated in different operating modes, eg. B. in purely internal combustion engine driving, in the purely electric motor driving, simultaneously in internal combustion engine and electromotive driving, etc. In generator mode, the vehicle can recuperate both with coupled combustion engine and decoupled combustion engine energy. In the regulation of the state of charge of the electric energy storage device, it is also possible to increase the load point of the internal combustion engine by a regenerative moment of the electric machines (load point increase) and to charge the battery by means of the internal combustion engine. When discharging the battery, the internal combustion engine can be assisted by a motor torque of the electrical machine (Assist mode or load point reduction).

Eine Auslegung der Getriebegangwahl, die primär nur auf den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors und auf die für diesen vom Fahrer vorgegebene Drehmomentanforderung abgestimmt ist, wird den Anforderungen eines Hybridantriebs nicht hinreichend gerecht. So ist bei einem Hybridfahrzeug die tatsächliche Drehmomentanforderung nicht nur durch den Fahrerwunsch, sondern auch durch den Betriebszustand der elektrischen Maschine bestimmt, was eine Anhebung bzw. eine Absenkung des Lastpunkts des Verbrennungsmotors erforderlich machen kann.An interpretation of the transmission gear selection, which is tuned primarily only to the operating point of the internal combustion engine and the torque requirement specified by the driver for this, does not meet the requirements of a hybrid drive sufficiently. Thus, in a hybrid vehicle, the actual torque request is determined not only by the driver's request but also by the operating state of the electric machine, which may necessitate an increase or a decrease in the load point of the internal combustion engine.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, das möglichst gesamthaft die den Gesamtwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs beeinflussenden Parameter bzw. Randbedingungen berücksichtigt.The object of the invention is to provide a method for determining a desired transmission gear for a hybrid vehicle, which takes into account, as far as possible, the parameters or boundary conditions influencing the overall efficiency of the hybrid vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug, das in verschiedenen Betriebsmodi betreibbar ist. Unter dem Begriff „Betriebsmodi” werden insbesondere folgende Betriebszustände verstanden:

  • – Rein elektrisches Fahren;
  • – Gleichzeitiges verbrennungsmotorisches und elektromotorisches Fahren, wobei die elektrische Maschine als Elektromotor arbeitet (Lastpunktabsenkung);
  • – Gleichzeitiges verbrennungsmotorisches und generatorisches Fahren, wobei die elektrische Maschine als Generator arbeitet (Lastpunkanhebung);
  • – Rein verbrennungsmotorisches Fahren (elektrische Maschine passiv),
  • – Generatorische Energierekuperation bei abgekoppeltem Verbrennungsmotor; und
  • – Generatorische Energierekuperation bei angekoppeltem Verbrennungsmotor.
The starting point of the invention is a method for determining a desired transmission gear for a hybrid vehicle, which can be operated in different operating modes. The term "operating modes" is understood to mean in particular the following operating states:
  • - purely electric driving;
  • - Simultaneous combustion engine and electric motor driving, the electric machine works as an electric motor (load point reduction);
  • - Simultaneous combustion engine and regenerative driving, the electric machine works as a generator (load point boosting);
  • - pure combustion engine driving (electrical machine passive),
  • - regenerative energy recuperation with decoupled internal combustion engine; and
  • - Regenerative energy recuperation with coupled combustion engine.

All diese „Betriebsmodi” werden von einer Steuerelektronik gemäß einer übergeordneten „Hybridbetriebsstrategie” gesteuert bzw. geregelt.All of these "operating modes" are controlled by control electronics according to a higher-level "hybrid operating strategy".

Der Kern der Erfindung bestehet darin, dass zumindest für einige, vorzugsweise für jeden der im Fahrzeug implementierten Betriebsmodi jeweils ein sogenanntes „Gangwahlkennfeld” bzw. eine „Gangwahllogik” vorgegeben ist und dass auf Basis des Betriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug aktuell betrieben wird und dem zugeordneten Gangwahlkennfeld bzw. der zugeordneten Gangwahllogik ein Soll-Getriebegang in Abhängigkeit

  • – von einer Ist-Drehzahl und
  • – einem vom Fahrer aktuell angeforderten „Soll-Vortrieb”
ermittelt wird. Der Begriff „Gangwahlkennfeld” ist äußerst breit auszulegen und ganz allgemein im Sinne einer Zuordnungsvorschrift zu verstehen.The essence of the invention consists in that at least for some, preferably for each of the operating modes implemented in the vehicle, a so-called "gear selection map" or a "gear selection logic" is specified in each case and that based on the Operating mode in which the hybrid vehicle is currently operated and the assigned gear selection map or the associated gear selection logic a desired transmission gear in dependence
  • - from an actual speed and
  • A driver-requested "target propulsion"
is determined. The term "gear selection map" is to be interpreted extremely broadly and generally understood in the sense of an assignment rule.

Die Gangwahlkennfelder können in einem „Offline-Simulationstool” erzeugt werden, so dass sich im Fahrzeug stets ein „festes”, reproduzierbares Schaltverhalten einstellt.The gear selection maps can be generated in an "offline simulation tool", so that the vehicle always sets a "solid", reproducible switching behavior.

Mit einem Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs, das auf mehreren verschiedenen Gangwahlkennfeldern basiert, kann der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs optimiert werden. Theoretisch ist es sogar möglich, stets den in Bezug auf den Gesamtwirkungsgrad des Hybridfahrzeugs günstigsten Getriebegang zu wählen.With a method for determining a desired transmission gear, which is based on several different gear selection maps, the overall efficiency of the powertrain can be optimized. Theoretically, it is even possible to always choose the most favorable in terms of the overall efficiency of the hybrid vehicle gear.

Um den Anforderungen und Freiheitsgraden eines Hybridantriebsstrangs gerecht zu werden, wird anstelle des bei herkömmlichen Fahrzeugen verwendeten Eingangsparameters „Gaspedalwinkel” ein „Wunsch-Getriebeausgangsmoment” bzw. ein „Wunsch-Radmoment” als Steuergröße für die Gangwahl verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, den Wirkungsgrad der einzelnen Komponenten bzw. Systeme eines Hybridfahrzeugs sowie die Momentenanforderungen, die aus der übergeordneten Hybrid betriebsstrategie resultieren, bei der Gangwahl zu berücksichtigen.In order to meet the requirements and degrees of freedom of a hybrid powertrain, instead of the input parameter "accelerator pedal angle" used in conventional vehicles, a "desired transmission output torque" or a "desired wheel torque" is used as the control variable for the gear selection. In this way, it is possible to take into account the efficiency of the individual components or systems of a hybrid vehicle and the torque requirements resulting from the parent hybrid operating strategy in the gear selection.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist für alle oben genannten Betriebsmodi jeweils ein individuell zugeordnetes Gangwahlkennfeld vorgegeben, welches innerhalb des jeweiligen Betriebsmodus den hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrads des Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs bzw. des gesamten Hybridfahrzeugs aktuell günstigsten Getriebegang auswählt. Bei einem Wechsel zwischen einzelnen Betriebsmodi kann zwischen den betreffenden Gangwahlkennfeldern „übergeblendet” werden.According to a development of the invention, an individually assigned gear selection map is predefined for all the above-mentioned operating modes, which selects the most favorable transmission gear currently within the respective operating mode with regard to the overall efficiency of the drive train of the hybrid vehicle or the entire hybrid vehicle. When switching between individual operating modes, it is possible to "crossfade" between the relevant gear selection characteristics.

Für den Betriebszustand „Lastpunktverschiebung”, d. h. für den Betriebszustand, bei dem der Lastpunkt des Verbrennungsmotors durch ein überlagertes elektromotorisches Moment abgesenkt bzw. durch ein überlagertes generatorisches Moment der elektrischen Maschine angehoben wird, ist es möglich, für bestimmte Leistungen bzw. Leistungsbereiche der Lastpunktverschiebung bzw. der elektrischen Maschine unterschiedliche Gangwahlkennfelder vorzusehen.For the operating state "load point shift", d. H. For the operating state in which the load point of the internal combustion engine is lowered by a superimposed electromotive torque or raised by a superimposed regenerative torque of the electric machine, it is possible to provide different gear selection maps for specific powers or power ranges of the load point shift or the electric machine.

Im Folgenden wird exemplarisch erläutert, welche Randbedingungen bzw. Momentanzustände in den einzelnen, den verschiedenen Betriebsmodi zugeordneten Gangwahlkennfeldern berücksichtigt werden können, wobei auch andere Ansätze denkbar sind. Dabei werden folgende Abkürzungen verwendet:

  • – E-Maschine: elektrische Maschine;
  • – SOC: „State of Charge” bzw. Ladezustand elektrischen des Energiespeichers bzw. der Batterie;
  • 1. Gangwahlkennfeld „Rein elektrisches Fahren” • Getriebe: – Übersetzung, f(Gang) – Wirkungsgrad, f(Gang, Drehzahl Getriebeeingang, Moment Getriebeeingang) • Trennkupplung zwischen E-Maschine und Verbrennungsmotor: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • Elektrische Getriebeölpumpe: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • E-Maschine: – Maximal und minimal zulässige Drehzahl – Wirkungsgrad, f(Moment E-Maschine, Drehzahl E-Maschine) – Maximales Moment, f(Drehzahl E-Maschine) • Batterie: – Wirkungsgrad für Entladen, f(Entladeleistung, SOC) • Betriebspunkt: – Getriebeausgangsmoment – Getriebeausgangsdrehzahl.
  • 2. Gangwahlkennfeld „Lastpunktverschiebung” • Elektrische Leistung der Lastpunktverschiebung • Getriebe: – Übersetzung, f(Gang) – Wirkungsgrad, f(Gang, Drehzahl Getriebeeingang, Moment Getriebeeingang) • Verbrennungsmotor: – Maximal und minimal zulässige Drehzahl – Wirkungsgrad, f(Moment Verbrennungsmotor, Drehzahl Verbrennungsmotor) – Maximales Moment • Elektrische Getriebeölpumpe: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • E-Maschine: – Maximal und minimal zulässige Drehzahl – Wirkungsgrad, f(Moment E-Maschine, Drehzahl E-Maschine) – Maximales Moment, f(Drehzahl E-Maschine) • Batterie: – Wirkungsgrad für Entladen, f(Entladeleistung, SOC) – Wirkungsgrad für Laden, f(Ladeleistung, SOC) • Betriebspunkt: – Getriebeausgangsmoment – Getriebeausgangsdrehzahl.
The text below explains by way of example which boundary conditions or instantaneous states in the individual gear selection maps associated with the different operating modes can be taken into account, although other approaches are also conceivable. The following abbreviations are used:
  • - E machine: electric machine;
  • - SOC: "State of charge" or state of charge of the energy store or the battery;
  • 1st gear selection map "purely electric driving" • Transmission: - gear ratio, f (gear) - efficiency, f (gear, speed gear input, moment transmission input) • Disconnect between electric motor and combustion engine: - drag torque, f (speed electric motor) • Electric transmission oil pump: - Drag torque, f (E-motor speed) • E-machine: - Maximum and minimum permitted speed - Efficiency, f (torque E machine, speed E machine) - Maximum torque, f (speed E machine ) • Battery: - Efficiency for unloading, f (discharge capacity, SOC) • Operating point: - Transmission output torque - Transmission output speed.
  • 2nd gear selection map "load point shift" • Electrical power of load point shift • Transmission: - gear ratio, f (gear) - efficiency, f (gear, speed gear input, moment transmission input) • Internal combustion engine: - Maximum and minimum permissible speed - efficiency, f (moment internal combustion engine , Internal combustion engine speed) - Maximum torque • Electric gear oil pump: - drag torque, f (electric motor speed) • E machine: - maximum and minimum permitted speed - efficiency, f (torque E machine, speed E machine) - maximum torque , f (E-machine speed) • Battery: - discharge efficiency, f (discharge capacity, SOC) - charge efficiency, f (charging power, SOC) • Operating point: - transmission output torque - transmission output speed.

Für verschiedene Leistungen bzw. Leistungsbereiche der Lastpunktverschiebung kann jeweils ein individuelles Kennfeld vorgesehen sein.

  • 3. Gangwahlkennfeld „reiner Verbrennungsmotorbetrieb” • Wie Lastpunktverschiebung, nur mit Leistung der Lastpunktverschiebung von 0 Watt.
  • 4. Gangwahlkennfeld „Rekuperation, Verbrennungsmotor abgekoppelt” • Getriebe: – Übersetzung, f(Gang) – Wirkungsgrad, f(Gang, Drehzahl Getriebeeingang, Moment Getriebeeingang) • Trennkupplung zw. E-Maschine und Verbrennungsmotor: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • Elektrische Getriebeölpumpe: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • E-Maschine: – Maximal und minimal zulässige Drehzahl – Wirkungsgrad, f(Moment E-Maschine, Drehzahl E-Maschine) – Maximales Moment, f(Drehzahl E-Maschine) • Batterie: – Wirkungsgrad für Laden, f(Ladeleistung, SOC) • Betriebspunkt: – Getriebeausgangsmoment – Getriebeausgangsdrehzahl.
  • 5. Gangwahlkennfeld „Rekuperation, Verbrennungsmotor angekoppelt” • Getriebe: – Übersetzung, f(Gang) – Wirkungsgrad, f(Gang, Drehzahl Getriebeeingang, Moment Getriebeeingang) • E-Maschine: – Maximal und minimal zulässige Drehzahl – Wirkungsgrad, f(Moment E-Maschine, Drehzahl E-Maschine) – Maximales Moment, f(Drehzahl E-Maschine) • Verbrennungsmotor: – Schleppmoment, f(Drehzahl Verbrennungsmotor) • Elektrische Getriebeölpumpe: – Schleppmoment, f(Drehzahl E-Maschine) • Batterie: – Wirkungsgrad für Laden, f(Ladeleistung, SOC) • Betriebspunkt: – Getriebeausgangsmoment – Getriebeausgangsdrehzahl.
In each case, an individual characteristic field can be provided for different powers or power ranges of the load point shift.
  • 3rd gear selection map "pure combustion engine operation" • Like load point shift, only with power of the load point shift of 0 watts.
  • 4th gear selection map "Recuperation, internal combustion engine decoupled" • Gearbox: - gear ratio, f (gear) - efficiency, f (gear, speed gearbox input, torque transmission input) • Disconnect between electric motor and combustion engine: - drag torque, f (engine speed) Machine) • Electric gearbox oil pump: - drag torque, f (speed E machine) • E machine: - maximum and minimum permissible speed - efficiency, f (torque E machine, speed E machine) - maximum torque, f (speed E Machine) • Battery: - Efficiency for charging, f (charging power, SOC) • Operating point: - Transmission output torque - Transmission output speed.
  • 5. Gear selection map "Recuperation, internal combustion engine coupled" • Gearbox: - gear ratio, f (gear) - efficiency, f (gear, gearbox input speed, gearbox input torque) • E machine: - maximum and minimum permissible speed - efficiency, f (torque E -Machine, speed electric motor) - Maximum torque, f (speed electric motor) • Internal combustion engine: - drag torque, f (engine speed) • Electric gear oil pump: - drag torque, f (speed electric motor) • Battery: - Efficiency for Charging, f (charging power, SOC) • Operating point: - Transmission output torque - Transmission output speed.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Übergang zwischen einzelnen Betriebsmodi durch Übergangsfunktionen so gestaltet, dass Pendelschaltungen und zu große Gangsprünge (z. B. Gangsprünge über mehr als eine oder mehr als zwei Gangstufen) vermieden bzw. zumindest vorübergehend zeitlich unterdrückt werden.According to a development of the invention, the transition between individual operating modes is designed by way of transition functions such that pendulum circuits and overshoots (eg gear steps over more than one or more than two gear steps) are avoided or at least temporarily suppressed.

Hinsichtlich der Gangwahl können verschiedene Einschränkungen vorgesehen sein.Regarding the gear selection, various restrictions may be provided.

So kann vorgesehen sein, dass ein von der Auswahllogik vorgeschlagener Soll-Getriebegang nicht eingelegt wird, wenn dadurch vorgegebene zulässige Akustikgrenzen überschritten würden, d. h. wenn z. B. eine bestimmte vorgegebene Mindestdrehzahl unterschritten oder ein vorgegebenes maximales Drehmoment überschritten würde.Thus, it can be provided that a desired transmission gear proposed by the selection logic is not engaged if this would exceed predetermined permissible acoustic limits, ie. H. if z. B. falls below a certain predetermined minimum speed or a predetermined maximum torque would be exceeded.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, einen bevorstehenden Betriebsmoduswechsel anhand der Differenzierung der charakteristischen Größen im Steuergerät zu prädizieren. So kann bereits vor einem Wechsel von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus auf die Gangwahl des „Zielbetriebsmodus” übergeblendet werden, um zu verhindern, dass beim anschließenden Wechsel des Betriebsmodus eine „Pendelschaltung”, d. h. ein Hin- und Zurückschalten, erfolgt.According to a development of the invention, it may be provided to predict an imminent change of operating mode based on the differentiation of the characteristic variables in the control unit. Thus, even before a change from one operating mode to another operating mode, the gear selection of the "target operating mode" can be blended in order to prevent a "shuttle circuit", that is to say the subsequent change of the operating mode. H. a back and forth, takes place.

Ferner kann ein Zustart des Verbrennungsmotors prädiziert werden. So ist es möglich, durch die Vorwahl eines zugehörigen Ganges bereits im Betriebsmodus „Rein elektrisches Fahren” einen Gangwechsel beim Zustart des Verbrennungsmotors zu vermeiden.Furthermore, a start of the internal combustion engine can be predicted. It is thus possible to avoid a gear change when the internal combustion engine is started by preselecting an associated gear even in the operating mode "purely electric driving".

Ein bevorstehender Gangwechsel wird anhand der Differenzierung der charakteristischen Größen im Steuergerät prädiziert. Sind der zuletzt eingelegte Gang und der für den aktuellen sowie für den extrapolierten Betriebspunkt errechnete Wunschgang verschieden, so kann vorgesehen sein, dass eine Schaltung unterdrückt wird. Eine Ausnahme stellen eine Rückschaltung aufgrund eines Beschleunigungswunschs des Fahrers oder Mehrfachschaltungen dar.An upcoming gear change is predicated on the differentiation of the characteristic quantities in the control unit. If the last gear engaged and the desired gear calculated for the current and the extrapolated operating point are different, it can be provided that a shift is suppressed. An exception is a downshift due to a driver's acceleration request or multiple circuits.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass, zur Vermeidung von Pendelschaltungen, Schaltungen beim Übergang vom „Zugbetrieb” in den „Schubbetrieb” erst nach einer vorgegebenen Zeit zugelassen werden.According to a development of the invention, it is provided that, to avoid pendulum circuits, circuits are allowed to transition from the "train operation" in the "overrun" only after a predetermined time.

Um die „Response” bei einem Zustart während einer Rekuperation mit abgekoppeltem Verbrennungsmotor sicherzustellen, können je nach Fahrzeuggeschwindigkeit minimale Getriebeeingangsdrehzahlen vorgegeben werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Verbrennungsmotor auch ohne eine die Responsezeit verlängernde Rückschaltung in einem Drehzahlbereich zugestartet wird, in dem er schnell Drehmoment erzeugen kann. Bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten kann die elektrische Maschine die Dynamik ausgleichen.In order to ensure the "response" during a halt during recuperation with the combustion engine disconnected, minimum transmission input speeds can be specified depending on the vehicle speed. In this way, it is ensured that the internal combustion engine is also started without a response time extending downshift in a speed range in which it can generate torque quickly. At low vehicle speeds, the electric machine can compensate for the dynamics.

Ferner kann vorgesehen sein, dass während des Rekuperationsbetriebs Hochschaltungen unterdrückt werden, wenn die Drehzahlen der Antriebsquellen unterhalb vorgegebener Grenzdrehzahlen liegen.Furthermore, it can be provided that upshifts are suppressed during the recuperation operation when the rotational speeds of the drive sources are below predetermined limit rotational speeds.

Desweiteren können Hochschaltungen unterdrückt werden, wenn die Soll-Vortriebsanforderung des Fahrers nur sehr kurz, d. h. kürzer als eine vorgegebene Zeitspanne, zurückgenommen wird (kurzes „vom Gas gehen”). Furthermore, upshifts can be suppressed if the driver's target propulsion request is only withdrawn for a very short time, ie shorter than a predetermined period of time (short "out of gas").

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass nach einer erfolgten Rückschaltung eine Hochschaltung für eine vorgegebene Zeitdauer unterdrückt wird.In addition, it can be provided that after a successful downshift an upshift for a predetermined period of time is suppressed.

Ergibt das Verfahren gemäß der Erfindung, dass bei einem Vorliegen eines Beschleunigungswunsches eine Rückschaltung erfolgen sollte, so wird zunächst überprüft, ob das gewünschte Getriebeausgangsdrehmoment

  • a) im verbrennungsmotorischen Fahrmodus a. durch maximales Ausnutzen der Motorleistung und/oder b. durch ein zusätzliches von der elektrischen Maschine aufbringbares Drehmoment oder
  • b) im Falle einer Lastpunktanhebung durch eine Reduzierung des von der elektrischen Maschine erzeugten Generatormoments oder
  • c) im elektrischen Fahrmodus durch maximales Ausnutzen der elektrischen Leistung der elektrischen Maschine
eingestellt werden kann.If the method according to the invention results in that a downshift should occur in the presence of an acceleration request, it is first checked whether the desired transmission output torque
  • a) in the IC engine mode a. by maximum utilization of engine power and / or b. by an additional applied by the electric machine torque or
  • b) in the case of a load point increase by reducing the generator torque generated by the electric machine, or
  • c) in the electric driving mode by maximum utilization of the electrical power of the electric machine
can be adjusted.

Ist mindestens eine dieser Alternativen möglich, so kann vorgesehen sein, dass der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagene Schaltvorgang aus z. B. „Response-„ oder Komfortgründen nicht durchgeführt, d. h. unterdrückt wird.If at least one of these alternatives is possible, then it can be provided that the switching process proposed by the method according to the invention can be selected from, for example, B. "Response" or comfort reasons not performed, d. H. is suppressed.

Zusammenfassend werden mit der Erfindung insbesondere folgende Vorteile erreicht:

  • – Es besteht die Möglichkeit, die Verbrauchseinsparpotentiale eines Parallelhybridantriebstrangs besser auszuschöpfen. Die einzelnen Fahrzeugkomponenten werden durch eine angepasste Gangwahl in Betriebspunkten höheren Wirkungsgrades betrieben, mit dem Ziel, den Gesamtwirkungsgrad zu maximieren.
  • – Dabei werden die sich in den verschiedenen Betriebsmodi ändernden Leistungsflüsse berücksichtigt. Es werden diejenigen (vorzugsweise all diejenigen) Komponenten berücksichtigt, die in der aktuell aktiven Betriebsart den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs beeinflussen. Die Abkehr vom Gaspedalwinkel als Steuergröße ermöglicht eine übergeordnete Berücksichtigung der Momentenanforderungen der Betriebsstrategie (Lastpunktver-schiebung).
  • – Da die Kennfelder für die einzelnen Betriebsmodi offline erzeugt werden, kann die „Reproduzierbarkeit” und „Fahrbarkeit” von vorn herein umfassend berücksichtigt und getestet werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber sogenannten „Online-Optimierern”, die verfügbare Informationen über den Betriebszustand des Fahrzeugs „online” auswerten und den Gang mit der geringsten Verlustleistung „online” im Fahrzeug wählen.
In summary, the invention achieves the following advantages in particular:
  • - It is possible to better exploit the fuel savings potential of a parallel hybrid powertrain. The individual vehicle components are operated by an adapted gear selection in operating points of higher efficiency, with the aim of maximizing the overall efficiency.
  • - This takes into account the changing power flows in the different operating modes. It takes into account those (preferably all those) components that affect the overall efficiency of the powertrain in the currently active mode. The departure from the accelerator angle as a control variable allows a higher-level consideration of the torque requirements of the operating strategy (load point shift).
  • - Since the maps for the individual operating modes are generated offline, the "reproducibility" and "driveability" from the outset can be fully considered and tested. This is a significant advantage over so-called "online optimizers", which evaluate available information about the operating state of the vehicle "online" and select the gear with the lowest power loss "online" in the vehicle.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.In the following the invention will be explained in connection with the drawing.

1 zeigt in schematischer Darstellung die Logik zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug gemäß der Erfindung. 1 shows a schematic representation of the logic for determining a desired transmission gear for a hybrid vehicle according to the invention.

Für die verschiedenen Betriebsmodi

  • – „Verbrennungsmotorisches Fahren”,
  • – „Lastpunktanhebung”,
  • – „Lastpunktabsenkung”,
  • – „elektrisches Fahren”,
  • – „Rekuperation, Verbrennungsmotor angekoppelt”, und
  • – „Rekuperation, Verbrennungsmotor abgekoppelt”,
ist jeweils ein separates Gangwahlkennfeld 16 vorgesehen.For the different operating modes
  • - "Combustion Driving",
  • - "load point increase",
  • - "load point reduction",
  • - "electric driving",
  • - "Recuperation, internal combustion engine coupled", and
  • - "Recuperation, decoupled combustion engine",
is each a separate gear selection map 1 - 6 intended.

Je nach dem, in welchem Betriebsmodus gerade gefahren wird, wird auf Basis des zugeordneten Gangwahlkennfelds 16 in Abhängigkeit von einer momentanen Ist-Drehzahl 8, die z. B. am Getriebeausgang oder an einem Antriebsrad oder an anderer Stelle des Antriebsstrangs gemessen oder ermittelt werden kann, und einem vom Fahrer aktuell geforderten Soll-Vortrieb 9 ein „Soll-Getriebegang” 10 ermittelt, der in 1 auch als „Wirkungsgradoptimaler Gang” bezeichnet wird.Depending on which mode of operation is currently being run, based on the assigned gear selection map 1 - 6 depending on a current actual speed 8th that z. B. measured at the transmission output or on a drive wheel or elsewhere in the drive train or can be determined, and a currently required by the driver target propulsion 9 a "target gear" 10 determined in 1 Also referred to as "efficiency optimal gear".

In Abhängigkeit von einem Ist-Drehmoment und einer Ist-Drehzahl der elektrischen Maschine und des Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs, hier zusammenfassend als Eingangsgröße 11 bezeichnet, und dem momentanen Betriebsmodus 12 wird in einem „Antriebskoordinationsmodul” 13 ermittelt, welcher Sollgang 14 tatsächlich eingelegt werden soll und welches Sollmoment 15 bzw. 16 von der elektrischen Maschine bzw. dem Verbrennungsmotor aufgebracht werden soll.Depending on an actual torque and an actual speed of the electric machine and the internal combustion engine of the hybrid vehicle, in summary here as an input variable 11 referred to, and the current operating mode 12 is in a "drive coordination module" 13 determines which nominal gear 14 should actually be inserted and what target torque 15 respectively. 16 to be applied by the electric machine or the internal combustion engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006041155 A1 [0003] DE 102006041155 A1 [0003]

Claims (5)

Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs (10) für ein Hybridfahrzeug, das in verschiedenen Betriebsmodi betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die verschiedenen Betriebsmodi jeweils ein Gangwahlkennfeld (16) vorgegeben ist und auf Basis des dem momentanen Betriebsmodus zugeordneten Gangwahlkennfelds (16) ein Soll-Getriebegang in Abhängigkeit von – einer momentanen Ist-Drehzahl (8) und – einem vom Fahrer aktuell angeforderten Soll-Vortrieb (9) ermittelt wird.Method for determining a desired transmission gear ( 10 ) for a hybrid vehicle which is operable in different operating modes, characterized in that for the different operating modes in each case a gear selection map ( 1 - 6 ) and based on the gear selection map associated with the current operating mode ( 1 - 6 ) a desired transmission gear as a function of - a current actual speed ( 8th ) and - a currently requested by the driver target propulsion ( 9 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangwahlkennfelder (16) so konzipiert sind, dass der Soll-Getriebegang derjenige Getriebegang ist, bei dem sich auf Basis der in den Gangwahlkennfeldern (16) berücksichtigten Randbedingungen der beste Gesamtwirkungsgrad für einen Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs ergibt.A method according to claim 1, characterized in that the gear selection maps ( 1 - 6 ) are designed so that the desired transmission gear is the one transmission gear in which, based on the in the gear selection maps ( 1 - 6 ) takes into account the best overall efficiency for a powertrain of the hybrid vehicle. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für einzelne oder alle der folgenden Betriebsmodi jeweils ein Gangwahlkennfeld (16) vorgegeben ist: – Rein verbrennungsmotorisches Fahren (1), – Lastpunktanhebung (2), – Lastpunktabsenkung (3), – Rein elektrisches Fahren (4), – Rekuperation, Verbrennungsmotor angekoppelt (5), – Rekuperation, Verbrennungsmotor abgekoppelt (6).A method according to claim 1 or 2, characterized in that for each or all of the following operating modes each have a gear selection map ( 1 - 6 ): - pure combustion engine driving ( 1 ), - load point increase ( 2 ), - load point reduction ( 3 ), - purely electric driving ( 4 ), - recuperation, internal combustion engine coupled (5), - recuperation, internal combustion engine decoupled (6). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Betriebsmodus entsprechend einer dem Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs hierarchisch übergeordneten Hybridbetriebsstrategie gewählt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the current operating mode is selected according to a method for determining a desired transmission gear hierarchically superior hybrid operating strategy. Verfahren zur Auswahl eines Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem der Ansprüche 1–4 ermittelter Soll-Getriebegang (10) tatsächlich nur dann ausgewählt und eingelegt wird, wenn zusätzliche, vorgegebene, in einer Elektronik (13) implementierte Nebenbedingungen eingehalten werden.Method for selecting a transmission gear for a hybrid vehicle, characterized in that a set transmission gear (1) determined according to one of Claims 1-4 ( 10 ) is actually only selected and inserted if additional, predetermined, in an electronics ( 13 ) are implemented.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088208A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling hybrid vehicle, involves reducing rotational non-uniformities arising as a result of engine momentary rotation speed such that torque delivered from engine is reduced and torque of electric machine is increased
DE102012211385A1 (en) 2012-06-29 2014-01-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for determining target gear for e.g. motor car, involves setting target torque of optimal gear as target gear during start time of internal combustion engine, if defined start time for connecting phase is not exceeded
DE102012211920A1 (en) 2012-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating road-coupled hybrid vehicle, involves adjusting target torque of electromotor during transition of operating mode to another operation mode such that raising moment of engine is compensated by control unit
DE102013213145A1 (en) 2013-07-04 2015-01-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling the operation of a hybrid vehicle
DE102013220277A1 (en) 2013-10-08 2015-04-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING SWITCHING OPERATIONS OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION
DE102016204657A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control device for selecting a gear of a transmission in a drive train of a motor vehicle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017023854A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Massachusetts Institute Of Technology Clutchless shifting of a manual transmission
WO2017192913A1 (en) 2016-05-04 2017-11-09 Massachusetts Institute Of Technology Dual-shaft clutchless hybrid transmission

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260007A1 (en) * 2002-12-17 2004-07-15 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Controlling vehicle gearbox shifting involves determining highest ratio for which instantaneous engine revolution rate increase can be achieved under high power requirements from characteristic fields
DE102005026226A1 (en) * 2004-06-07 2006-02-02 Toyota Jidosha K.K., Toyota A control device for controlling a vehicle drive device and a vehicle drive system including the control device
DE102006019774A1 (en) * 2006-04-28 2007-10-31 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Motor vehicle e.g. hybrid vehicle, has internal combustion engine and electrical machine, where engine and machine or only engine or only machine is operated based on rotation speed-torsional characteristic line of engine and machine
JP2007290677A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Toyota Motor Corp Hybrid drive device
DE102006041155A1 (en) 2006-09-01 2008-03-20 Volkswagen Ag Method for switching control of a drive train of a motor vehicle
DE102007043605A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Method for dynamic torque and / or speed coordination of drive units of a hybrid drive and corresponding device
DE102008035451A1 (en) * 2008-07-30 2009-03-19 Daimler Ag Hybrid drive optimizing method for hybrid vehicle, involves controlling power output or power input of electric motor such that power output of engine is controlled on load points, which are optimal for engine operating condition
DE112005001361T5 (en) * 2004-07-15 2009-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle, hybrid vehicle control method and power output device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025460A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-29 Bayerische Motoren Werke Ag Method for operating a hybrid motor vehicle
FR2918335B1 (en) * 2007-07-06 2009-11-27 Renault Sas DEVICE FOR ESTIMATING PHYSICAL SIZES FOR INFINITELY VARIABLE TRANSMISSION.
US8126624B2 (en) * 2007-11-04 2012-02-28 GM Global Technology Operations LLC Method for selection of optimal mode and gear and input speed for preselect or tap up/down operation
US8070647B2 (en) * 2007-11-05 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for adapting engine operation in a hybrid powertrain system for active driveline damping

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260007A1 (en) * 2002-12-17 2004-07-15 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Controlling vehicle gearbox shifting involves determining highest ratio for which instantaneous engine revolution rate increase can be achieved under high power requirements from characteristic fields
DE102005026226A1 (en) * 2004-06-07 2006-02-02 Toyota Jidosha K.K., Toyota A control device for controlling a vehicle drive device and a vehicle drive system including the control device
DE112005001361T5 (en) * 2004-07-15 2009-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle, hybrid vehicle control method and power output device
JP2007290677A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Toyota Motor Corp Hybrid drive device
DE102006019774A1 (en) * 2006-04-28 2007-10-31 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Motor vehicle e.g. hybrid vehicle, has internal combustion engine and electrical machine, where engine and machine or only engine or only machine is operated based on rotation speed-torsional characteristic line of engine and machine
DE102006041155A1 (en) 2006-09-01 2008-03-20 Volkswagen Ag Method for switching control of a drive train of a motor vehicle
DE102007043605A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Method for dynamic torque and / or speed coordination of drive units of a hybrid drive and corresponding device
DE102008035451A1 (en) * 2008-07-30 2009-03-19 Daimler Ag Hybrid drive optimizing method for hybrid vehicle, involves controlling power output or power input of electric motor such that power output of engine is controlled on load points, which are optimal for engine operating condition

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088208A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling hybrid vehicle, involves reducing rotational non-uniformities arising as a result of engine momentary rotation speed such that torque delivered from engine is reduced and torque of electric machine is increased
DE102011088208B4 (en) * 2011-12-12 2019-11-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling a hybrid vehicle
DE102012211385A1 (en) 2012-06-29 2014-01-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for determining target gear for e.g. motor car, involves setting target torque of optimal gear as target gear during start time of internal combustion engine, if defined start time for connecting phase is not exceeded
DE102012211385B4 (en) 2012-06-29 2023-06-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for determining a target gear for a motor vehicle
DE102012211920A1 (en) 2012-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating road-coupled hybrid vehicle, involves adjusting target torque of electromotor during transition of operating mode to another operation mode such that raising moment of engine is compensated by control unit
DE102013213145A1 (en) 2013-07-04 2015-01-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for controlling the operation of a hybrid vehicle
DE102013220277A1 (en) 2013-10-08 2015-04-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING SWITCHING OPERATIONS OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION
DE102016204657A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control device for selecting a gear of a transmission in a drive train of a motor vehicle

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