DE102010061136B4

DE102010061136B4 - Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs aus dem Stand

Info

Publication number: DE102010061136B4
Application number: DE102010061136.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Füchtner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: DE102010061136A1

Abstract

Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs aus dem Stand mit einer Launch-Control-Beschleunigung, wobei das Fahrzeug eine Elektromaschine aufweist, die im Betrieb des Fahrzeugs ihre Leistung über eine Trennstelle an wenigstens ein Rad des Fahrzeugs liefert, um dieses anzutreiben, mit folgenden Merkmalen:- Detektion des Fahrerwunsches der Launch-Control-Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem Stand,- Trennen der Elektromaschine von dem wenigstens einen Rad an der Trennstelle,- Bestromen und damit Hochdrehen der Elektromaschine, wobei die Elektromaschine vor der Trennstelle weitere angekoppelte Drehmassen aufweist, die mittels der bestromten Elektromaschine hochgedreht werden, und wobei das Hochdrehen aller Komponenten vor der Trennstelle bis zu einer vorgebbaren Drehzahl erfolgt zur Speicherung einer entsprechenden kinetischen Energie,- Auslösen des Starts des Fahrzeugs durch Loslassen einer Bremse,- Schließen der Trennstelle zum wenigstens einen Rad resultierend aus dem Loslassen einer Bremse,- Bestromen der Elektromaschine und Einbringen der Rotationsenergie der Elektromaschine zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei die Rotationsenergie aller hochgedrehten Drehmassen vor der Trennstelle zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs eingebracht wird, und wobei die Elektromaschine nach dem Auslösen des Starts oder dem Schließen der Trennstelle maximal bestromt wird,- Ansteuern einer Schaltautomatik eines automatischen Getriebes, derart, dass beim Anfahren des Fahrzeugs diejenige Drehzahl anliegt, die das Fahrzeug gerade ohne durchdrehendes Rad aus dem Stand heraus beschleunigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, also eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, aus dem Stand. Das Elektrofahrzeug weist wenigstens eine Elektromaschine auf, die im Betrieb des Elektrofahrzeugs zum Antrieb wenigstens eines Rads oder einer Achse vorgesehen ist. Das Hybridfahrzeug weist eine Elektromaschine und einen Verbrennungsmotor auf, die miteinander verbunden bzw. verbindbar sind und im Betrieb des Hybridfahrzeugs jeweils einzeln oder gemeinsam ihre Leistung an einen Getriebeeingang eines automatischen Getriebes liefern, zum Antrieb wenigstens eines Rads oder einer Achse des Hybridfahrzeugs, womit sich eine so genannte Parallelhybrid-Anordnung ergibt.
Ein Hybridfahrzeug, das eine Elektromaschine und einen Verbrennungsmotor in Parallelhybrid-Anordnung aufweist, wird vorzugsweise mittels der Elektromaschine aus dem Stand beschleunigt und erst anschließend erfolgt das Starten des Verbrennungsmotors, der dann zusammen mit der Elektromaschine oder alleine das Hybridfahrzeug weiter beschleunigt.
DE 29 43 554 A1 offenbart ein Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Elektromaschine aufweist, die im Betrieb des Fahrzeugs ihre Leistung über eine Trennstelle an wenigstens ein Rad des Fahrzeugs liefert, um dieses anzutreiben, mit folgenden Merkmalen: Detektion des Fahrerwunsches der Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem Stand, Trennen der Elektromaschine von dem wenigstens einen Rad an der Trennstelle, Bestromen und damit Hochdrehen der Elektromaschine, Schließen der Trennstelle zum wenigstens einen Rad, Bestromen der Elektromaschine und Einbringen der Rotationsenergie der Elektromaschine.
EP 0 082 932 A2 offenbart ein Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Elektromaschine aufweist, die im Betrieb des Fahrzeugs ihre Leistung über eine Trennstelle an ein Rad des Fahrzeugs liefert.
DE 10 2008 052 288 A1 offenbart eines Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum optimierten Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs aus dem Stand anzugeben.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für das Hybridfahrzeug wird der Fahrerwunsch der Beschleunigung aus dem Stand detektiert. Es erfolgt ein Trennen des Getriebeeingangs von dem wenigstens einen Rad bzw. Achse. Beim Bestromen der Elektromaschine wird diese hochgedreht und es schleppt die Elektromaschine beim Hochdrehen aufgrund deren Verbindung mit dem Verbrennungsmotor den Verbrennungsmotor hoch. Dieses findet ohne Starten oder Befeuern des Verbrennungsmotors statt. Nach dem Schließen der Trennstelle zum wenigstens einen Rad wird die Elektromaschine weiter bestromt und beschleunigt nun das Hybridfahrzeug aus dem Stand, wobei die Rotationsenergie der Elektromaschine und die Rotationsenergie des geschleppten Verbrennungsmotors mit in den Antriebsstrang eingebracht werden, zur Unterstützung der Beschleunigung des Hybridfahrzeugs. Es ergibt sich somit eine optimierte Fahrzeugbeschleunigung mit zusätzlicher Impulsunterstützung durch die Rotationsenergie der Elektromaschine und des geschleppten Verbrennungsmotors. Die Energie zur Beschleunigung des Fahrzeugs wird ausschließlich mittels der Elektromaschine aufgebracht, der bei stehendem Fahrzeug den Verbrennungsmotor hochschleppt und damit diese elektrische Energie in Rotationsenergie umgesetzt wird, die später, nach dem Schließen der Trennstelle zum wenigstens einen Rad, zusammen mit der Energie der Elektromaschine zum Beschleunigen des Hybridfahrzeugs genutzt wird.
Es wird erfindungsgemäß nicht nur der Verbrennungsmotor von der elektrischen Maschine hochgeschleppt, sondern es werden alle Komponenten vor der Trennstelle hochgedreht, sodass all diese hochgedrehten Komponenten als Drehmassen zur zusätzlichen Impulsunterstützung aufgrund deren Rotationsenergie beitragen können.
Erfindungsgemäße wird demzufolge eine sogenannte Launch-Control-Funktion bereitgestellt, das heißt eine Form der Traktionskontrolle, die das Hybridfahrzeug optimal auf eine Höchstgeschwindigkeit beschleunigen kann, wobei die Energie zum Beschleunigen des Fahrzeugs ausschließlich mittels der Elektromaschine aufgebracht wird. Dazu wird eine Schaltautomatik des Getriebes derart gesteuert, dass beim Anfahren des Hybridfahrzeugs diejenige Drehzahl anliegt, die das Hybridfahrzeug gerade ohne Durchdrehen der Räder aus dem Stand heraus am besten beschleunigt.
Die Detektion, dass vom Fahrer der optimale Beschleunigungsmodus, somit die Launch-Control-Beschleunigung gewünscht wird, erfolgt zum Beispiel unter Verwendung bekannter Informationen/Schalter.
Das Trennen des Getriebeeingangs vom wenigstens einen Rad, d.h. von der bzw. den angetriebenen Achsen, erfolgt insbesondere durch Auslegen eines Ganges bzw. der Gänge bzw. Öffnen einer Kupplung bzw. der Kupplungen des automatisierten Getriebes.
Das Hochdrehen aller Komponenten vor der Trennstelle, inklusive Hochschleppen des Verbrennungsmotors, geschieht bis zu einer vorgebbaren optimalen Drehzahl, und damit Speicherung einer entsprechenden kinetischen Energie. Der Verbrennungsmotor wird hierbei nicht gestartet/befeuert.
Das Auslösen des Starts des Hybridfahrzeugs erfolgt durch Loslassen der Bremse und resultiert dann im Schließen der Trennstelle und einer maximalen Bestromung der Elektromaschine, womit die Rotationsenergie der drehenden Teile, und insbesondere des geschleppten Verbrennungsmotors, zur Startunterstützung mit eingebracht wird.
Es ergibt sich hierdurch die optimierte, rein elektrische Fahrzeugbeschleunigung mit zusätzlicher Impulsunterstützung.
Der Beschleunigungsbereich des Fahrzeugs betrifft vorzugsweise eine Geschwindigkeit von 0 bis 100 km/h.
Beispielsweise sind die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor fest, nicht abkuppelbar miteinander verbunden. Alternativ ist zwischen der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor eine Trennkupplung vorgesehen.
Natürlich ist das Verfahren auch bei einem reinen Elektrofahrzeug anwendbar, bei dem ein Hochdrehen der Elektromaschine, und das Einbringen der Rotationsenergie der Elektromaschine zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs, vorgesehen ist.

Claims

Verfahren zum Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs aus dem Stand mit einer Launch-Control-Beschleunigung, wobei das Fahrzeug eine Elektromaschine aufweist, die im Betrieb des Fahrzeugs ihre Leistung über eine Trennstelle an wenigstens ein Rad des Fahrzeugs liefert, um dieses anzutreiben, mit folgenden Merkmalen: - Detektion des Fahrerwunsches der Launch-Control-Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem Stand, - Trennen der Elektromaschine von dem wenigstens einen Rad an der Trennstelle, - Bestromen und damit Hochdrehen der Elektromaschine, wobei die Elektromaschine vor der Trennstelle weitere angekoppelte Drehmassen aufweist, die mittels der bestromten Elektromaschine hochgedreht werden, und wobei das Hochdrehen aller Komponenten vor der Trennstelle bis zu einer vorgebbaren Drehzahl erfolgt zur Speicherung einer entsprechenden kinetischen Energie, - Auslösen des Starts des Fahrzeugs durch Loslassen einer Bremse, - Schließen der Trennstelle zum wenigstens einen Rad resultierend aus dem Loslassen einer Bremse, - Bestromen der Elektromaschine und Einbringen der Rotationsenergie der Elektromaschine zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei die Rotationsenergie aller hochgedrehten Drehmassen vor der Trennstelle zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs eingebracht wird, und wobei die Elektromaschine nach dem Auslösen des Starts oder dem Schließen der Trennstelle maximal bestromt wird, - Ansteuern einer Schaltautomatik eines automatischen Getriebes, derart, dass beim Anfahren des Fahrzeugs diejenige Drehzahl anliegt, die das Fahrzeug gerade ohne durchdrehendes Rad aus dem Stand heraus beschleunigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Drehmasse als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, der mit der Elektromaschine verbunden oder verbindbar ist, insbesondere über eine Kupplung die vor dem Hochdrehen der Elektromaschine geschlossen wird, wodurch mit dem Hochdrehen der bestromten Elektromaschine auch ein Hochschleppen des Verbrennungsmotors ohne dessen Starten oder Befeuern bewirkt wird, und die Rotationsenergie des hochgeschleppten Verbrennungsmotors zur Unterstützung der Beschleunigung des Fahrzeugs eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Fahrzeug als Hybridfahrzeug aufweisend einen Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine ausgebildet ist, und im Betrieb des Hybridfahrzeugs die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor jeweils einzeln oder gemeinsam ihre Leistung an einen Getriebeeingang des automatischen Getriebes liefern, zum Antrieb wenigstens eines Rads des Hybridfahrzeugs, wobei die Trennstelle durch Trennen des Getriebeeingangs von dem wenigstens einen Rad realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Trennen des Getriebeeingangs von dem wenigstens einen Rad durch Auslegen der Gänge mindestens eines Ganges des Getriebes, insbesondere des Auslegens von Gängen des Getriebes, oder Öffnen von mindestens einer Kupplung, insbesondere von Kupplungen des Getriebes erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fahrerwunsch der Launch-Control-Beschleunigung bei Betätigen eines Schalters oder unter Verwendung bekannter Informationen detektiert wird.