DE102010028935A1 - Method for operating drive train of motor vehicle i.e. hybrid vehicle, involves connecting friction clutch between electric machine and gearbox, and synchronizing transmission shaft of gearbox under utilization of rotor of electric machine - Google Patents

Method for operating drive train of motor vehicle i.e. hybrid vehicle, involves connecting friction clutch between electric machine and gearbox, and synchronizing transmission shaft of gearbox under utilization of rotor of electric machine Download PDF

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Abstract

The method involves connecting an electric machine (2) between a combustion engine (1) and an automated gearbox (3), and connecting the automated gearbox between the electric machine and an output (4). A friction clutch (5) is connected between the electric machine and the automated gearbox. A transmission input shaft of the automated gearbox is synchronized under utilization of a rotor of the electric machine for executing actual gearshift in the automated gearbox after releasing an actual-gear of the gearshift and before engaging a target-gear of the gearshift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereit. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, dessen Antriebsaggregat zumindest eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor umfasst. Die elektrische Maschine ist zwischen den Verbrennungsmotor und ein automatisiertes Schaltgetriebe geschaltet. Das automatisierte Schaltgetriebe ist zwischen die elektrische Maschine und den Abtrieb geschaltet ist. Zwischen die elektrische Maschine und das automatisierten Schaltgetriebe ist eine Reibkupplung geschaltet.The main components of a drive train of a motor vehicle are a drive unit and a transmission. The transmission converts speeds and torques and thus provides a traction power supply of the drive unit at a power take-off of the drive train ready. The present invention relates to a method for operating a drive train of a hybrid vehicle, the drive unit of which comprises at least one electric machine and one internal combustion engine. The electric machine is connected between the combustion engine and an automated manual transmission. The automated manual transmission is connected between the electric machine and the output. Between the electric machine and the automated transmission, a friction clutch is connected.

Im automatisierten Schaltgetriebe werden Schaltungen unter Unterbrechung des vom Antriebsaggregat an dem Abtrieb bereitgestellten Antriebsmoments ausgeführt. Solche Schaltungen mit Unterbrechung des Antriebsmoments werden so ausgeführt, dass zunächst in einer ersten Phase das vom Antriebsaggregat an dem Abtrieb bereitgestellte Antriebsmoment abgebaut, anschließend in einer zweiten Phase die eigentliche Schaltung bzw. ein Gangwechsel im Schaltgetriebe von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang ausgeführt und darauffolgend in einer dritten Phase am Abtrieb Antriebsmoment wieder aufgebaut wird. Die eigentliche Schaltung bzw. der eigentliche Gangwechsel im automatisierten Schaltgetriebe erfolgt derart, dass zunächst der Ist-Gang der auszuführenden Schaltung ausgelegt wird, anschließend eine Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes synchronisiert und darauffolgend der Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung eingelegt wird.In the automated manual transmission circuits are performed interrupting the drive provided by the drive unit at the output drive torque. Such circuits with interruption of the drive torque are carried out so that first degraded in a first phase provided by the drive unit at the output drive torque, then in a second phase, the actual circuit or a gear change in the transmission from an actual gear in a target gear executed and subsequently in a third phase at the output drive torque is rebuilt. The actual circuit or the actual gear change in the automated manual transmission is such that initially the actual gear of the circuit to be executed is designed, then synchronized a transmission input shaft of the automated transmission and subsequently the target gear of the circuit to be executed is inserted.

In der Praxis erfolgt die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle dann, wenn die zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschaltete Reibkupplung geöffnet ist. Zur Synchronisierung der Getriebeeingangswelle dienen nach der Praxis sogenannte Synchronringe. Dabei können sich relativ lange Schaltzeiten ergeben.In practice, the synchronization of the transmission input shaft takes place when the switched between the electric machine and the automated transmission friction clutch is open. To synchronize the transmission input shaft are used in practice so-called synchronizer rings. This can result in relatively long switching times.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zum Ausführen der eigentliche Schaltung nach einem Gangauslegen eines Ist-Gangs der Schaltung und vor einem Gangeinlegen eines Ziel-Gangs der Schaltung eine Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes unter Ausnutzen einer Schwungmasse der elektrischen Maschine synchronisiert.On this basis, the present invention based on the problem to provide a novel method for operating a drive train. This problem is solved by a method according to claim 1. According to the invention, a transmission input shaft of the automatic transmission is synchronized by utilizing a flywheel of the electric machine for performing the actual circuit after a Gangauslegen an actual gear of the circuit and before a Gangeinlegen a target gear of the circuit.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes nach dem Gangauslegen des Ist-Gangs und vor dem Gangeinlegen des Ziel-Gangs unter Ausnutzung der Schwungmasse der elektrischen Maschine. Hierzu wird die elektrische Maschine dann, wenn die zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschaltete Reibkupplung geöffnet ist, auf eine Schwungdrehzahl gebracht, wobei anschließend die Reibkupplung möglichst schnell geschlossen wird.In the method according to the invention, the synchronization of the transmission input shaft of the automated transmission after the gear layout of the actual gear and before the gear engagement of the target gear taking advantage of the flywheel of the electric machine. For this purpose, when the friction clutch connected between the electric machine and the automated manual transmission is opened, the electric machine is brought to a rotational speed, with the friction clutch then being closed as quickly as possible.

Eine sich hierbei aufgrund der Massenträgheit der elektrischen Maschine sowie aufgrund einer getriebeeingangsseitigen Massenträgheit einstellende Drehzahl entspricht der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs der auszuführenden Schaltung. Auf Synchronringe kann verzichtet werden. Weiterhin kann eine zur Ausführung einer Schaltung benötigte Zeit verkürzt werden.A speed which in this case is established on the basis of the mass inertia of the electric machine and on the basis of a transmission input inertia corresponds to the synchronous speed of the target gear of the circuit to be executed. On synchronizer rings can be dispensed with. Furthermore, a time required to execute a circuit can be shortened.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. An embodiment of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawing. Showing:

1 ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 1 a block diagram of a drive train to illustrate the method according to the invention; and

2 Diagramme zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 Diagrams for further clarification of the method according to the invention.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.The present invention relates to a method for operating a drive train of a hybrid vehicle.

1 zeigt ein Antriebsstrangschema eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann. So verfügt der Antriebsstrang der 1 über ein Antriebsaggregat, welches von einem Verbrennungsmotor 1 und einer elektrischen Maschine 2 bereitgestellt wird. Neben dem von dem Verbrennungsmotor 1 und der elektrischen Maschine 2 bereitgestellten Antriebsaggregat verfügt der Antriebsstrang über ein automatisiertes Schaltgetriebe 3. Gemäß 1 ist die elektrische Maschine 2 zwischen den Verbrennungsmotor 1 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschaltet. Das automatisierte Schaltgetriebe 3 ist zwischen die elektrische Maschine 2 und einen Abtrieb 4 des Antriebsstrangs geschaltet. 1 shows a drive train scheme of a powertrain of a hybrid vehicle, in which the inventive method can be used. So has the powertrain of 1 via a drive unit, which by an internal combustion engine 1 and an electric machine 2 provided. In addition to that of the internal combustion engine 1 and the electric machine 2 provided drive unit has the drive train via an automated manual transmission 3 , According to 1 is the electric machine 2 between the internal combustion engine 1 and the automated manual transmission 3 connected. The automated manual transmission 3 is between the electric machine 2 and a downforce 4 the powertrain switched.

Gemäß 1 ist weiterhin zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 eine Kupplung 5 geschaltet. Bei der Kupplung 5 handelt es sich um eine Reibkupplung. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiterhin zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 eine Kupplung 6 geschaltet, sodass der Verbrennungsmotor 1 vom Abtrieb 4 durch Öffnen der Kupplung 6 vollständig abgekoppelt werden kann.According to 1 is still between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 a clutch 5 connected. At the clutch 5 it is a friction clutch. In the embodiment shown is still between the engine 1 and the electric machine 2 a clutch 6 switched, so the internal combustion engine 1 from the downforce 4 by opening the clutch 6 can be completely decoupled.

Das automatisierte Schaltgetriebe 3 verfügt über einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang. Der Getriebeeingang bzw. eine Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 dreht mit einer Drehzahl nGE, wohingegen der Getriebeausgang bzw. eine Getriebeausgangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 mit einer Drehzahl nGA dreht. Der Verbrennungsmotor 1 stellt eine Drehzahl nVM und die elektrische Maschine 2 eine Drehzahl nEM bereit.The automated manual transmission 3 has a transmission input and a transmission output. The transmission input or a transmission input shaft of the automated transmission 3 rotates at a speed n GE , whereas the transmission output and a transmission output shaft of the automated manual transmission 3 rotates at a speed n GA . The internal combustion engine 1 sets a speed n VM and the electric machine 2 a speed n EM ready.

Beim Getriebe 3 handelt es sich, wie bereits ausgeführt, um ein automatisiertes Schaltgetriebe, in welchem Schaltungen unter Unterbrechung des vom Abtriebsaggregat am Abtrieb 4 bereitgestellten Antriebsmoments ausgeführt werden. 2 zeigt über der Zeit t einen zeitlichen Verlauf des am Abtrieb 4 bereitgestellten Antriebsmoments MAB bei Ausführung einer Schaltung im automatisierten Schaltgetriebe 3, wobei 2 entnommen werden kann, dass eine Schaltung unter Unterbrechung des am Abtrieb 4 bereitgestellten Antriebsmoments MAB derart ausgeführt wird, dass zunächst in einer ersten Phase zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 das am Abtrieb 4 bereitgestellte Antriebsmoment MAB abgebaut wird, anschließend in einer zweiten Phase zwischen den Zeitpunkten t2 und t6 die eigentliche Schaltung bzw. der eigentliche Gangwechsel im automatisierten Schaltgetriebe 3 ausgeführt wird, und darauffolgend in einer dritten Phase zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 nach Ausführung der Schaltung am Abtrieb 4 Antriebsmoment MAB wieder aufgebaut wird.In the transmission 3 it is, as already stated, to an automated transmission, in which circuits interrupting the output of the output unit at the output 4 provided drive torque can be performed. 2 shows over time t a time course of the downforce 4 provided drive torque M AB when executing a circuit in the automated manual transmission 3 , in which 2 It can be seen that a circuit interrupting the at the output 4 provided drive torque M AB is carried out such that initially in a first phase between the times t1 and t2 at the output 4 provided drive torque M AB is reduced, then in a second phase between the times t2 and t6, the actual circuit or the actual gear change in the automated manual transmission 3 is carried out, and subsequently in a third phase between the times t6 and t7 after execution of the circuit at the output 4 Drive torque M AB is rebuilt.

Die Ausführung der eigentlichen Schaltung während der zweiten Phase zwischen den Zeitpunkten t2 und t6 untergliedert sich in drei Teilphasen, nämlich in eine erste Teilphase zwischen den Zeitpunkten t2 und t4, in welcher der Ist-Gang der auszuführenden Schaltung ausgelegt wird, in eine zweite Teilphase zwischen den Zeitpunkten t4 und t5, in welcher die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 erfolgt, und in eine dritte Teilphase zwischen den Zeitpunkten t5 und t6, in welchen der Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung eingelegt wird.The execution of the actual circuit during the second phase between the times t2 and t6 is subdivided into three partial phases, namely a first partial phase between the times t2 and t4 in which the actual gear of the circuit to be executed is designed, into a second partial phase between the times t4 and t5, in which the synchronization of the transmission input shaft of the automated transmission 3 takes place, and in a third sub-phase between the times t5 and t6, in which the target gear of the circuit to be executed is inserted.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung erfolgt zum Ausführen der eigentlichen Schaltung nach dem Gangauslegen des Ist-Gangs und vordem Gangeinlegen des Ziel-Gangs die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 unter Ausnutzung einer Schwungmasse der elektrischen Maschine 2.For the purposes of the present invention, the synchronization of the transmission input shaft of the automated transmission is carried out to execute the actual circuit after the gear layout of the actual gear and before Gangeinlegen the target gear 3 taking advantage of a flywheel of the electric machine 2 ,

Diesbezügliche Details werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 im Detail beschrieben, wobei 2 einerseits für eine Hochschaltung HS und andererseits für eine Rückschaltung RS zeitliche Drehzahlverläufe zeigt, nämlich zeitliche Verläufe der Drehzahl nEM-HS und nEM-RS der elektrischen Maschine 2 sowie zeitliche Verläufe der Drehzahl nGE-HS und nGE-RS der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3.Details thereof are described below with reference to 2 described in detail, wherein 2 shows on the one hand for an upshift HS and on the other hand for a downshift RS temporal speed curves, namely time profiles of the speed n EM-HS and n EM-RS of the electric machine 2 as well as temporal courses of the speed n GE-HS and n GE-RS of the transmission input shaft of the automated manual transmission 3 ,

Wie bereits ausgeführt, wird in der ersten Phase zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 das am Abtrieb 4 wirksame Antriebsmoment MAB abgebaut, und zwar vorzugsweise derart, dass sowohl am Verbrennungsmotor 1 als auch an der elektrischen Maschine 2 ein entsprechender Lastabbau unter gleichzeitigem Absenken der Übertragungsfähigkeit der Kupplungen 5 und 6 und damit unter gleichzeitigem Öffnen der Kupplungen 5 und 6 erfolgt.As already stated, in the first phase between the times t1 and t2, the output is 4 effective drive torque M AB degraded, and preferably such that both the internal combustion engine 1 as well as on the electric machine 2 a corresponding load reduction while simultaneously lowering the transmission capacity of the clutches 5 and 6 and thus with simultaneous opening of the couplings 5 and 6 he follows.

Dann, wenn die Kupplung 6 zum Zeitpunkt t1 bereits geöffnet ist, kann zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 der Lastabbau auch ausschließlich an der elektrischen Maschine 2 unter Öffnen der Kupplung 5 erfolgen.Then, when the clutch 6 is already open at time t1, between the times t1 and t2 of the load reduction also exclusively on the electric machine 2 under opening the clutch 5 respectively.

Zum Zeitpunkt t2 ist das am Abtrieb 4 wirksame Antriebsmoment MAB vollständig abgebaut und die Reibkupplung 5, die zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschaltet ist, ist vollständig geöffnet. Ebenso ist die Kupplung 6, die zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 geschaltet ist, zum Zeitpunkt t2 vollständig geöffnet. At time t2, this is at the output 4 effective drive torque M AB completely degraded and the friction clutch 5 between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 is switched on, is fully open. Likewise, the clutch 6 between the internal combustion engine 1 and the electric machine 2 is fully opened at time t2.

Wie bereits ausgeführt, erfolgt der eigentliche Gangwechsel vom Ist-Gang der auszuführenden Schaltung in den Ziel-Gang derselben zwischen den Zeitpunkten t2 und t6, wobei zunächst zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 bei geöffneter Reibkupplung 5 der Ist-Gang der auszuführenden Schaltung ausgelegt wird. Zum Zeitpunkt t3 ist demnach der Ist-Gang im automatisierten Schaltgetriebe 3 ausgelegt, wobei 2 entnommen werden kann, dass nach ausgelegtem Ist-Gang in Folge von Reibeffekten die Drehzahl nGE des automatisierten Schaltgetriebes 3 leicht abnimmt.As already stated, the actual gear change takes place from the actual gear of the circuit to be executed in the target gear of the same between the times t2 and t6, wherein initially between the times t2 and t3 with open friction clutch 5 the actual gear of the circuit to be executed is designed. At time t3 is therefore the actual gear in the automated manual transmission 3 designed, 2 It can be seen that, after the actual gear has been designed as a result of friction effects, the rotational speed n GE of the automated gearbox 3 slightly decreases.

Gleichzeitig oder unmittelbar anschließend an das Auslegen des Ist-Gangs im automatisierten Schaltgetriebe 3 wird die Drehzahl nEM der elektrischen Maschine 2 auf eine definierte Schwungdrehzahl nSCHWUNG gebracht, zum Beispiel in einem drehzahlgeregelten Betriebe der elektrischen Maschine 2. So ist in 2 sowohl für die Hochschaltung HS eine Schwungdrehzahl nSCHWUNG-HS als auch für die Rückschaltung RS eine Schwungdrehzahl nSCHWUNG-RS gezeigt.At the same time or immediately after the layout of the actual gear in the automated manual transmission 3 becomes the speed n EM of the electric machine 2 brought to a defined speed of rotation n SWING , for example in a speed-controlled operations of the electric machine 2 , So is in 2 shown for the upshift HS a speed of rotation n SWING-HS and for the downshift RS a speed of rotation n SWING-RS .

Dann, wenn die Drehzahl nEM der elektrischen Maschine 2 die definierte Schwungdrehzahl nSCHWUNG erreicht oder überschreitet, was für die in 2 gezeigte Hochschaltung HS und für die in 2 ebenfalls gezeigte Rückschaltung RS jeweils zum Zeitpunkt t4 der Fall ist, wird die zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschaltete Reibkupplung 5 geschlossen, um so eine Schwungsynchronisierung der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 vorzunehmen.Then, when the speed n EM of the electric machine 2 the defined speed of rotation n SWING reaches or exceeds what is required for the 2 shown upshift HS and for in 2 also shown downshift RS respectively at the time t4 is the case, which is between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 switched friction clutch 5 closed so as to synchronize the rotation of the transmission input shaft of the automated transmission 3 make.

Das Schließen der zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschalteten Reibkupplung 5 erfolgt zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 möglichst schnell, wobei zum Zeitpunkt t5 die Kupplung 5 vollständig geschlossen ist und die sich ausbildende Drehzahl der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs der auszuführenden Schaltung entspricht.Closing the between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 switched friction clutch 5 takes place between the times t4 and t5 as quickly as possible, wherein at time t5 the clutch 5 is completely closed and corresponds to the speed of the synchronous speed of the target gear of the circuit to be executed.

Nachfolgend wird dann zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 der Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung im automatisierten Schaltgetriebe 3 eingelegt und dann, wenn zum Zeitpunkt t6 das Gangeinlegen des Ziel-Gangs beendet ist, am Abtrieb 4 Antriebsmoment MAB wieder aufgebaut, nämlich zwischen den Zeitpunkten t6 und t7.Subsequently, then between the times t5 and t6 of the target gear of the circuit to be executed in the automated manual transmission 3 and, if at the time t6 the gear engagement of the target gear is completed, at the output 4 Drive torque M AB rebuilt, namely between the times t6 and t7.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Gangauslegen des Ist-Gangs der auszuführenden Schaltung auch der Verbrennungsmotor 1 auf die Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs gebracht werden. Dies kann jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. Jedenfalls wird rechtzeitig vor dem Zeitpunkt t5, also vor dem Aufbau des Antriebsmoment MAB, der Verbrennungsmotor 1 auf die Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs gebracht.According to an advantageous embodiment of the invention, between the times t2 and t4 simultaneously with or immediately after the gear layout of the actual gear of the circuit to be executed and the internal combustion engine 1 be brought to the synchronous speed of the target gear. However, this can also be done at a later date. In any case, in good time before the time t5, ie before the establishment of the drive torque M AB , the internal combustion engine 1 brought to the synchronous speed of the target gear.

Dann, wenn zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 die zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschaltete Reibkupplung 5 zur Schwungsynchronisierung der Getriebeeingangswelle geschlossen wird, kann während des Schließens der Reibkupplung 5 gegebenenfalls von der elektrischen Maschine 2 ein elektrisches Moment aufgebracht werden, sodass die sich bei vollständig geschlossener Reibkupplung 5 ausbildende Synchrondrehzahl bereits während der Schlupfphase der Reibkupplung 5 beeinflusst werden kann.Then, if between times t4 and t5 between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 switched friction clutch 5 is closed to the flywheel synchronization of the transmission input shaft, during the closing of the friction clutch 5 optionally from the electrical machine 2 An electrical torque can be applied so that when the friction clutch is fully closed 5 forming synchronous speed already during the slip phase of the friction clutch 5 can be influenced.

Wie bereits ausgeführt, ist zum Zeitpunkt t6 im automatisierten Schaltgetriebe 3 der Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung eingelegt, wobei zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 das Antriebsmoment MAB am Abtrieb 4 wieder aufgebaut wird, nämlich durch einen Lastaufbau an dem Verbrennungsmotor 1 und/oder an der elektrischen Maschine 2.As already stated, at the time t6 in the automated manual transmission 3 the target gear of the circuit to be executed inserted, wherein between the times t6 and t7, the drive torque M AB at the output 4 is rebuilt, namely by a load build-up on the engine 1 and / or on the electric machine 2 ,

Dann, wenn der Verbrennungsmotor 1 zum Antrieb nicht benötigt wird, bleibt beim Aufbau des Antriebsmoments MAB zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 die zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 geschaltete Kupplung 6 geöffnet und es erfolgt dann lediglich an der elektrischen Maschine 2 ein entsprechender Lastaufbau, wobei der Lastaufbau durch eine übergeordnete Betriebsstrategie vorgegeben wird, welche Sollmomente für Verbrennungsmotor 1 und elektrische Maschine 2 außerhalb eines Gangwechsels bzw. einer Schaltungsausführung vorgibt.Then, when the internal combustion engine 1 is not needed to drive, remains between the times when the drive torque M AB between times t5 and t6 between the engine 1 and the electric machine 2 switched clutch 6 opened and then it takes place only on the electric machine 2 a corresponding load structure, wherein the load is set by a superordinate operating strategy, which set torques for internal combustion engine 1 and electric machine 2 outside a gear change or a circuit design pretends.

Wie bereits ausgeführt, wird zur Schwungsynchronisierung der Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes 3 die elektrische Maschine 2 sowohl bei Ausführung einer Hochschaltung HS als auch bei Ausführung einer Rückschaltung RS auf eine definierte Schwungdrehzahl nSCHWUNG gebracht. As already stated, the flywheel synchronization of the transmission input shaft of the automated manual transmission 3 the electric machine 2 brought both at execution of an upshift HS and when performing a downshift RS to a defined speed of rotation n SWING .

Diese Schwungdrehzahl nSCHWUNG wird vorzugsweise nach folgender Formel rechnerisch ermittelt:

Figure 00080001
wobei JEM die Massenträgheit der elektrischen Maschine ist, wobei JGE die getriebeeingangsseitigen Massenträgheit ist, wobei nGE-IST die Getriebeeingangsdrehzahl des Ist-Gangs der Schaltung ist, und wobei nGE-ZIEL die Getriebeeingangsdrehzahl des Ziel-Gangs der Schaltung ist.This flywheel speed n SCHWUNG is preferably calculated by the following formula:
Figure 00080001
where J EM is the mass inertia of the electric machine, where J GE is the transmission input inertia, where n GE-IST is the transmission input speed of the actual gear of the circuit, and where n GE TARGET is the transmission input speed of the target gear of the circuit.

Bei der obigen rechnerischen Ermittlung der Schwungdrehzahl nSCHWUNG für die elektrische Maschine 2 kann weiterhin die Energie berücksichtigt werden, die während des Schlupfbetriebs der zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschalteten Reibkupplung 5 verloren geht.In the above computational determination of the rotational speed n SWING for the electric machine 2 Furthermore, the energy can be taken into account during slipping operation between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 switched friction clutch 5 get lost.

An diese in der Reibkupplung 5 bei Schlupfbetrieb verlorene Energie muss die Schwungdrehzahl angepasst werden, nämlich bei einer Hochschaltung abgesenkt und bei einer Rückschaltung angehoben werden.At this in the friction clutch 5 In slipping operation lost energy, the speed of rotation must be adjusted, namely lowered at an upshift and raised at a downshift.

Weiterhin können bei der obigen rechnerischen Ermittlung der Schwungdrehzahl nSCHWUNG für die elektrische Maschine 2 Reibmomente berücksichtigt werden, die bremsend wirken. Bei einer Hochschaltung ist aufgrund solcher Reibmomente weniger Schwungenergie erforderlich als bei vernachlässigter Reibung. Bei Rückschaltungen ist auf Grundlage solcher Reibmoment mehr Schwungenergie erforderlich als bei vernachlässigten Reibmomenten.Furthermore, in the above computational determination of the rotational speed n SWING for the electric machine 2 Frictional moments are taken into account, which have a braking effect. In an upshifting due to such friction moments less flywheel energy is required than neglected friction. With downshifts, more flywheel energy is required based on such friction torque than neglected friction torques.

Ferner können bei der obigen rechnerischen Ermittlung der Schwungdrehzahl nSCHWUNG für die elektrische Maschine 2 Momente berücksichtigt werden, die von der elektrischen Maschine 2 zur Synchronisierung der Getriebeeingangswelle elektrisch bereitgestellt werden können. Kann die elektrische Maschine 2 während der Schlupfphase der Reibkupplung 5 die Synchronisierung der Getriebeeingangswelle unterstützen, so wird weniger Schwungenergie benötigt. Bei einer Hochschaltung kann dann die Schwungdrehzahl angehoben und bei einer Rückschaltung abgesenkt werden.Further, in the above computational determination of the flywheel speed n SWING for the electric machine 2 Moments to be taken into account by the electric machine 2 can be provided electrically to synchronize the transmission input shaft. Can the electric machine 2 during the slip phase of the friction clutch 5 support the synchronization of the transmission input shaft, so less momentum energy is needed. In an upshift then the speed of rotation can be raised and lowered in a downshift.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass dann, wenn im Anschluss an das Schließen der zwischen die elektrische Maschine 2 und das automatisierte Schaltgetriebe 3 geschalteten Reibkupplung 5 die gewünschte Synchrondrehzahl für den Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung nicht erreicht wird, die Schwungdrehzahl adaptiv angepasst wird.According to an advantageous development of the present invention, it is provided that when, subsequent to the closing of the between the electric machine 2 and the automated manual transmission 3 switched friction clutch 5 the desired synchronous speed for the target gear of the circuit to be executed is not reached, the flywheel speed is adaptively adjusted.

In diesem Fall wird dann die Schwungdrehzahl für zukünftige Schaltungen mit einem Offset-Wert korrigiert, der abhängig vom Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung ist.In this case, the flywheel speed for future circuits is then corrected with an offset value that is dependent on the target gear of the circuit to be executed.

Dann, wenn in diesem Zusammenhang die Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs überschritten wurde, wird sowohl bei einer Hochschaltung als auch bei einer Rückschaltung ein negativer Offset-Wert zur Korrektur der Schwungdrehzahl verwendet.Then, in this connection, when the synchronous speed of the target gear has been exceeded, a negative offset value is used for both the upshifting and the downshifting to correct the rotating speed.

Dann, wenn in diesem Zusammenhang die Synchrondrehzahl unterschritten wurde, wird sowohl zur Ausführung einer Hochschaltung als auch zur Ausführung einer Rückschaltung ein positiver Offset-Wert zur Korrektur der Schwungdrehzahl verwendet.Then, when the synchronous speed has been undershot in this connection, a positive offset value is used both for performing an upshift and for performing a downshift to correct the flywheel speed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22
elektrische Maschineelectric machine
33
Getriebetransmission
44
Abtriebsdownforce
55
Kupplungclutch
66
Kupplungclutch

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem zumindest eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor umfassenden Antriebsaggregat, wobei die elektrische Maschine zwischen den Verbrennungsmotor und ein automatisiertes Schaltgetriebe geschaltet ist, wobei das automatisierte Schaltgetriebe zwischen die elektrische Maschine und einen Abtrieb geschaltet ist, wobei zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe eine Reibkupplung geschaltet ist, und wobei in dem automatisierten Schaltgetriebe unter Unterbrechung des vom Antriebsaggregat an dem Abtrieb bereitgestellten Antriebsmoments Schaltungen derart ausgeführt werden, dass zunächst in einer ersten Phase das am Abtrieb bereitgestellte Antriebsmoment abgebaut, anschließend in einer zweiten Phase nach Abbau des Antriebsmoments die eigentliche Schaltung ausgeführt und darauffolgend in einer dritten Phase nach Ausführung der eigentlichen Schaltung am Abtrieb Antriebsmoment wieder aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausführen der eigentlichen Schaltung nach einem Gangauslegen eines Ist-Gangs der Schaltung und vor einem Gangeinlegen eines Ziel-Gangs der Schaltung eine Getriebeeingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes unter Ausnutzen einer Schwungmasse der elektrischen Maschine synchronisiert wird.Method for operating a drive train of a motor vehicle with a drive unit comprising at least one electric machine and an internal combustion engine, wherein the electric machine is connected between the internal combustion engine and an automated manual transmission, wherein the automated manual transmission is connected between the electric machine and an output, wherein between the electrical machine and the automated transmission, a friction clutch is connected, and wherein in the automated transmission with interruption of the drive unit provided at the output drive torque circuits are carried out such that initially reduced in a first phase, the drive torque provided at the output, then in a second phase after removal of the drive torque, the actual circuit executed and subsequently in a third phase after execution of the actual circuit at the output drive torque wi eder is constructed, characterized in that to execute the actual circuit after a Gangauslegen an actual gear of the circuit and before a Gangeinlegen a target gear of the circuit, a transmission input shaft of the automated transmission is synchronized by utilizing a flywheel of the electric machine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hierzu dann, wenn die zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschaltete Reibkupplung geöffnet ist, gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Gangauslegen des Ist-Gangs der Schaltung die elektrische Maschine auf eine definierte Schwungdrehzahl gebracht wird, und dass dann, wenn die elektrische Maschine die definierte Schwungdrehzahl erreicht oder überschreitet, die zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschaltete Reibkupplung zur Schwungsynchronisierung der Getriebeeingangswelle geschlossen wird.A method according to claim 1, characterized in that for this purpose, when the switched between the electric machine and the automated transmission friction clutch is open, simultaneously with or immediately after the Gangauslegen the actual gear of the circuit, the electric machine is brought to a defined rotational speed, and that when the electric machine reaches or exceeds the defined flywheel speed, the friction clutch connected between the electric machine and the automated manual transmission is closed to synchronize the speed of the transmission input shaft. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Gangauslegen des Ist-Gangs der Schaltung der Verbrennungsmotor auf eine Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs gebracht wirdA method according to claim 2, characterized in that simultaneously with or immediately after the gear layout of the actual gear of the circuit of the internal combustion engine is brought to a synchronous speed of the target gear Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abbau des vom Antriebsaggregat am Abtrieb bereitgestellten Antriebsmoments zumindest an der elektrischen Maschine ein Lastabbau durchgeführt wird, wobei parallel hierzu die zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschaltete Reibkupplung geöffnet wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that for reducing the drive unit provided at the output drive torque at least on the electric machine, a load reduction is performed, wherein parallel to this, the switched between the electric machine and the automated transmission friction clutch is opened. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Schwungdrehzahl unter Verwendung folgender Formel rechnerisch ermittelt wird:
Figure 00130001
wobei JEM die Massenträgheit der elektrischen Maschine ist, wobei JGE die getriebeeingangsseitige Massenträgheit ist, wobei nGE-IST die Getriebeeingangsdrehzahl des Ist-Gangs der Schaltung ist, und wobei nGE-ZIEL die Getriebeeingangsdrehzahl des Ziel-Gangs der Schaltung ist.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the defined rotational speed is calculated using the following formula:
Figure 00130001
where J EM is the mass inertia of the electric machine, where J GE is the transmission input inertia, where n GE-IST is the transmission input speed of the actual gear of the circuit, and where n GE target is the transmission input speed of the target gear of the circuit. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der definierten Schwungdrehzahl weiterhin eine Schwungenergie berücksichtigt wird, die in der zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschalteten Reibkupplung beim Schlupfen der Reibkupplung verloren geht.A method according to claim 5, characterized in that for determining the defined flywheel speed further consideration is a flywheel energy, which is lost in the switched between the electric machine and the automated transmission friction clutch during slippage of the friction clutch. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der definierten Schwungdrehzahl weiterhin Reibmomente berücksichtigt werden.A method according to claim 5 or 6, characterized in that further friction moments are taken into account for determining the defined rotational speed. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der definierten Schwungdrehzahl weiterhin ein von der elektrischen Maschine zur Synchronisierung der Getriebeeingangswelle elektrisch bereitstellbares Moment berücksichtigt wird.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that for determining the defined flywheel speed, a further electrically provided by the electric machine for synchronizing the transmission input shaft torque is taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn im Anschluss an das Schließen der zwischen die elektrische Maschine und das automatisierte Schaltgetriebe geschalteten Reibkupplung eine Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs nicht erreicht wird, die Schwungdrehzahl adaptiv angepasst wird, nämlich derart, dass dann, wenn die Synchrondrehzahl überschritten wurde, ein negativer Offset-Wert für die Schwungdrehzahl verwendet wird, wohingegen dann, die Synchrondrehzahl unterschritten wurde, ein positiver Offset-Wert für die Schwungdrehzahl verwendet.Method according to one of claims 2 to 8, characterized in that, when, following the closing of the switched between the electric machine and the automated transmission friction clutch, a synchronous speed of the target gear is not reached, the flywheel speed is adaptively adjusted, namely such in that when the synchronous speed has been exceeded, a negative offset Value for the flywheel speed is used, whereas then, the synchronous speed was undershot, a positive offset value used for the flywheel speed.
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