DE102011081757B4 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1, 1') eines Kraftfahrzeugs, mit einem einen Verbrennungsmotor (3) und eine elektrische Maschine (4) aufweisenden Hybridantrieb (2) und einem zwischen dem Hybridantrieb (2) und einem Abtrieb (5) geschalteten Getriebe (6, 6'), wobei der Verbrennungsmotor (3) und die elektrische Maschine (4) unter Ausbildung eines elektrodynamischen Antriebssystems über ein Planetengetriebe (7) derart an eine Getriebeeingangswelle (8) des Getriebes koppelbar sind, dass die elektrische Maschine (4) an ein erstes Element des Planetengetriebes (7), der Verbrennungsmotor (3) an ein zweites Element des Planetengetriebes (7) und die Getriebeeingangswelle (8) an ein drittes Element des Planetengetriebes (7) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kriechen des Antriebsstrangs (1, 1') über das elektrodynamische Antriebssystem, also beim Fahren mit einer Fahrtgeschwindigkeit, die kleiner als eine durch eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors (3) und einen Gang des Getriebes (6, 6') bestimmte Grenzgeschwindigkeit ist, zur Erhöhung der von der elektrischen Maschine (4) bereitgestellten generatorischen Leistung eine sich bei Erhöhung des Moments der elektrischen Maschine (4) ausbildende Erhöhung eines Getriebeeingangsmoments über ein Bremsmoment derart ausgeglichen wird, dass eine Gesamtzugkraft am Abtrieb (5) unverändert bleibt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens.
- Aus der
DE 199 34 696 A1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem bekannt. Der aus diesem Stand der Technik bekannte Antriebsstrang umfasst einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine, wobei der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine unter Ausbildung eines elektrodynamischen Antriebssystems über ein Planetengetriebe derart an eine Getriebeeingangswelle des Getriebes gekoppelt sind, dass die elektrische Maschine an ein erstes Element des Planetengetriebes, der Verbrennungsmotor an eine zweites Element des Planetengetriebes und die Getriebeeingangswelle an ein drittes Element des Planetengetriebes gekoppelt sind. - Aus der
DE 10 2006 003 714 A1 und derDE 10 2005 039 929 A1 ist jeweils ein weiterer Antriebsstrang mit einem solchen elektrodynamischen Antriebssystem bekannt, wobei zwischen zwei Elemente des Planetengetriebes eine Kupplung geschaltet ist. Bei geschlossener Kupplung sind der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs fest gekoppelt und das elektrodynamische Antriebssystem ist überbrückt. Bei geöffneter Kupplung sind der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Hybridantriebs nicht fest gekoppelt und das elektrodynamische Antriebssystem ist nicht überbrückt. - Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem, nämlich ein Verfahren, mit welchem beim Kriechen des Antriebsstrangs über das elektrodynamische Antriebssystem eine relativ hohe generatorische Leistung über die elektrische Maschine des Hybridantriebs bereitgestellt werden kann.
- Aus der
DE 10 2005 039 929 A1 ist es bekannt, zum Rangieren bei einem Antriebsstrang mit einem elektrodynamischen Antriebssystem die von der elektrischen Maschine bereitstellbare, generatorische Leistung dadurch zu erhöhen, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors und damit die negative Drehzahl der elektrischen Maschine bei konstanter Drehzahl der Getriebeeingangswelle erhöht wird. Dies ist auch aus derDE 10 2006 003 714 A1 bekannt. Die Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors zur Erhöhung der von der elektrischen Maschine bereitstellbaren, generatorischen Leistung ist jedoch nicht in beliebigem Umfang möglich, darüber hinaus wird hierdurch ein akustisch als nachteilig empfundener Betrieb des Verbrennungsmotors verursacht. - Aus der
DE 10 2004 055 821 A1 geht eine Leistungsübertragungseinheit für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, hervor. Die Leistungsübertragungseinheit umfasst mindestens ein, im Leistungsfluss angeordnetes, leistungübertragendes Element, eine kombinierte Brems- und Funktionseinheit, umfassend eine erste Bremseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Retarders und eine zweite Bremseinrichtung in Form einer elektrischen Maschine. Der hydrodynamische Retarder umfasst ein, mit einem abzubremsenden, mit dem Leistung übertragenden Element wenigstens mittelbar koppelbaren, Rotorschaufelrad und ein Statorschaufelrad, die einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden. Die elektrische Maschine umfasst mindestens einen Rotor und einen Stator und ist mit einer Energieversorgungseinrichtung elektrisch gekoppelt. Der Rotor ist wenigstens mittelbar drehfest mit dem Rotorschaufelrad des hydrodynamischen Retarders koppelbar. - Aus der
DE 10 2007 005 438 A1 ist ein mehrgängiges Planetenkoppelgetriebe bekannt. Das mehrgängige Planetenkoppelgetriebe weist mehrere Planetenradsätze und mehrere Schaltelemente auf. In Abhängigkeit einer Betätigung der Schaltelemente sind verschiedene Übersetzungen darstellbar. Für das Planetenkoppelgetriebe ist wenigstens eine elektrische Maschine vorgesehen, die mit einen der Planetenradsätze in Wirkverbindung steht. Von der elektrischen Maschine ist über eine Welle des ihr zugeordneten Planetenradsatzes ein Drehmoment in den Planetenradsatz einleitbar, um ein an den zugeordneten Planetenradsatz anliegendes Drehmoment, zur Darstellung einer Übersetzung in dem Planetenkoppelgetriebe, über die elektrische Maschine abzustützen. - Schließlich ist aus der
DE 10 2008 041 887 A1 ein Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Hybridantriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor und ein mehrstufiges Planetenautomatgetriebe mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle. Die Triebwelle des Verbrennungsmotors ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Eingangswelle des Automatgetriebes verbindbar. Die Elektromaschine ist koaxial über der Eingangswelle angeordnet. Der Rotor der Elektromaschine steht permanent mit der Eingangswelle in Triebverbindung. Zur Erzielung einer, einem konventionellen Antriebsstrang mit einem Automatgetriebe und einem diesem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler entsprechenden, Anfahrbeschleunigung und Anfahrsteigfähigkeit steht der Rotor der Elektromaschine mit der Eingangswelle des Automatikgetriebes über eine als ein einfacher Planetenradsatz ausgebildete Eingangsgetriebestufe mit hoher Übersetzung in Triebverbindung. - Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem und eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird beim Kriechen des Antriebsstrangs über das elektrodynamische Antriebssystem, also beim Fahren über das elektrodynamische Antriebssystem mit einer Fahrtgeschwindigkeit, die kleiner als eine durch eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotorsund einen Gang des Getriebes bestimmte Grenzgeschwindigkeit ist, zur Erhöhung der von der elektrischen Maschine bereitgestellten generatorischen Leistung eine sich bei Erhöhung des Moments der elektrischen Maschine ausbildende Erhöhung eines Getriebeeingangsmoments über ein Bremsmoment derart ausgeblichen, dass eine Gesamtzugkraft am Abtrieb unverändert bleibt. Hiermit kann einfach und zuverlässig beim Kriechen des Antriebsstrangs über das elektrodynamische Antriebssystem eine relativ hohe generatorische Leistung über die elektrische Maschine des Hybridantriebs bereitgestellt werden.
- Vorzugsweise bleibt hierbei die Drehzahl des Verbrennungsmotors unverändert, wobei das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Moment derart erhöht wird, dass ein Verhältnis aus dem von der elektrischen Maschine bereitgestellten generatorischen Moment und dem Moment des Verbrennungsmotors unverändert bleibt.
- Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Bremsmoment über einen Retarder und/oder eine Getriebebremse und/oder eine Betriebsbremse und/oder über mindestens ein zusätzlich zu den für einen im Getriebe eingelegten Gang vollständig geschlossenen Schaltelementen schlupfend geschlossenes Schaltelement aufgebracht. Dieses Aufbringen des Bremsmoments ist einfach und zuverlässig möglich. Des Weiteren ist eine einfache Automatisierung des Verfahrens möglich.
- Vorzugsweise wird bei einem geschwindigkeitsgeregelten Kriechen das Bremsmoment so lange erhöht, bis die von der elektrischen Maschine bereitzustellende, generatorische Leistung erreicht ist. Hiermit ist eine hohe Genauigkeit bei der automatisierten, unveränderten Aufrechterhaltung der Gesamtzugkraft am Abtrieb möglich.
- Die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 10 definiert.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein exemplarisches Schema eines Antriebsstrangs zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem; und -
2 ein weiteres exemplarisches Schema eines Antriebsstrangs zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem. - Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die in
1 und2 exemplarisch dargestellten Antriebsstränge1 und1' beschrieben. - Der Antriebsstrang
1 der1 umfasst einen Hybridantrieb2 , der einen Verbrennungsmotor3 und eine elektrische Maschine4 umfasst. Zwischen den Hybridantrieb2 und einen Abtrieb5 ist ein Getriebe6 geschaltet. Das Getriebe6 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel der1 insgesamt fünf reibschlüssige SchaltelementeA , B ,D ,E undF , wobei die SchaltelementeA undB als Kupplungen und die SchaltelementeD ,E undF als Bremsen ausgeführt sind. - Der Verbrennungsmotor
3 und die elektrische Maschine4 sind unter Ausbildung eines elektrodynamischen Antriebssystems über ein Planetengetriebe7 an eine Getriebeeingangswelle8 des Getriebes6 gekoppelt, nämlich derart, dass die elektrische Maschine4 an ein erstes Element des Planetengetriebes7 , der Verbrennungsmotor3 an ein zweites Element des Planetengetriebes7 und die Getriebeeingangswelle8 an ein drittes Element des Planetengetriebes7 gekoppelt sind. - Im Ausführungsbeispiel der
1 ist die elektrische Maschine4 an ein Hohlrad9 des Planetengetriebes7 gekoppelt, wohingegen der Verbrennungsmotor3 an ein Sonnenrad10 des Planentengetriebes7 und die Getriebeeingangswelle8 an einen Steg11 des Planetengetriebes7 gekoppelt sind. Dabei ist das Planetengetriebe7 der1 als Minus-Planetengetriebe ausgeführt. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass die elektrische Maschine4 an das Sonnenrad, der Verbrennungsmotor3 an das Hohlrad und die Getriebeeingangswelle8 an den Steg des Planetengetriebes gekoppelt sind. Im Unterschied zu einem Minus-Planetengetriebe kann auch ein Plus-Planetengetriebe zum Einsatz kommen. - Wie
1 entnommen werden kann, ist zwischen zwei Elemente des Planetengetriebes7 , nämlich gemäß1 zwischen das Sonnenrad10 und den Steg11 des Planetengetriebes7 , eine Überbrückungskupplung12 geschaltet. - Bei geschlossener Überbrückungskupplung
12 ist das elektrodynamische Antriebssystem überbrückt und der Verbrennungsmotor3 sowie die elektrische Maschine4 sind fest gekoppelt. - Bei geöffneter Überbrückungskupplung
12 hingegen ist das elektrodynamische Antriebssystem nicht überbrückt und der Verbrennungsmotor3 und die elektrische Maschine4 sind nicht fest gekoppelt, sondern vielmehr lediglich über das Planetengetriebe7 . - Die Überbrückungskupplung
12 ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht von Bedeutung. Die Überbrückungskupplung12 ist beim erfindungsgemäßen Verfahren permanent geöffnet. - Ferner sind im Antriebsstrang der
1 ein Torsionsdämpfer13 sowie ein Retarder14 gezeigt. Nicht gezeigt ist in1 ein elektrischer Energiespeicher des Antriebsstrangs, der im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine4 stärker entladen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine4 von derselben stärker aufgeladen werden kann. -
2 zeigt ein Schema eines alternativen Antriebsstrangs1' eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrodynamischen Antriebssystem, welches ein Planetengetriebe7 umfasst, wobei in2 der Verbrennungsmotor3 an das Hohlrad9 des Planetengetriebes7 , die elektrische Maschine4 an das Sonnenrad10 des Planetengetriebes7 und die Getriebeeingangswelle8' des Getriebes6' wiederum an den Steg11 des Planetengetriebes7 gekoppelt ist. - Beim Antriebsstrang der
2 handelt es sich beim Getriebe6' um ein Gruppengetriebe, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel eine als Splitgruppe ausgeführte Vorschaltgruppe15 , eine Hauptgruppe16 und eine als Rangegruppe ausgebildete Nachschaltgruppe17 umfasst. Die Vorschaltgruppe15 und die Hauptgruppe16 des Gruppengetriebes6' sind in Vorgelegeweise ausgeführt, wobei an einer Vorgelegewelle18 derselben eine Getriebebremse19 angreift. - Der Antriebsstrang
1' der2 unterscheidet sich demnach vom Antriebsstrang1 der1 durch die Ausgestaltung des Getriebes6 bzw.6' und durch die Anbindung von Verbrennungsmotor3 und elektrischer Maschine4 des Hybridantriebs2 an das Planetengetriebe7 des elektrodynamischen Antriebssystems. Wie1 und2 entnommen werden kann, verfügen beide Antriebsstränge1 und1' jeweils über eine Betriebsbremse20 , die mit dem jeweiligen Abtrieb5 des jeweiligen Antriebsstrangs1 bzw.1' zusammen wirkt. - Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs
1 bzw.1' mit einem elektrodynamischen Antriebssystem beim Kriechen des jeweiligen Antriebsstrangs über das elektrodynamische Antriebssystem, wobei unter dem Begriff Kriechen ein Betriebszustand zu verstehen ist, bei welchem der jeweilige Antriebsstrang1 bzw.1' mit einer Fahrgeschwindigkeit fährt, die kleiner ist als eine durch eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors3 und einen Gang, insbesondere den kleinsten Gang, des Getriebes6 bzw.6' bestimmte Grenzgeschwindigkeit. - Um nun beim Kriechen des jeweiligen Antriebsstrangs
1 bzw.1' über das elektrodynamische Antriebssystem eine ausreichend hohe generatorische Leistung, die gegebenenfalls von elektrischen Verbrauchern des Antriebsstrangs1 bzw.1' angefordert wird, über die elektrische Maschine4 bereitstellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das von der elektrischen Maschine4 bereitgestellte, generatorische Moment zu erhöhen und eine sich bei Erhöhung dieses Moments der elektrischen Maschine4 ausbildende Erhöhung eines Getriebeeingangsmoments an der jeweiligen Getriebeeingangswelle8 bzw.8' über ein Bremsmoment derart auszugleichen, dass am Abtrieb5 eine Gesamtzugkraft unverändert bleibt. Durch das Bremsmoment kann der Fahrwiderstand künstlich erhöht werden. - Hierbei bleibt die Drehzahl des Verbrennungsmotors
3 unverändert bzw. konstant, wobei das vom Verbrennungsmotor3 bereitgestellte Moment derart erhöht wird, dass ein Verhältnis aus dem von der elektrischen Maschine4 bereitgestellten, generatorischen Moment und dem Moment des Verbrennungsmotors3 unverändert bleibt. - Wie bereits erwähnt, wird das Bremsmoment derart aufgebracht, dass die am Abtrieb
5 wirksame Gesamtzugkraft unverändert bleibt. Das Bremsmoment und das erhöhte, generatorische Moment der elektrischen Maschine4 gleichen sich dabei aus. Je mehr generatorische Leistung durch die elektrische Maschine4 bereitgestellt werden muss, desto mehr Bremsmoment muss aufgebracht werden. - Im Antriebsstrang
1 gemäß1 kann das Bremsmoment zum Beispiel über den Retarder14 aufgebracht werden. Dies kann verschleißfrei erfolgen. - Beim Antriebsstrangs
1' der2 kann das Bremsmoment über die Getriebebremse19 aufgebracht werden. Wie bereits ausgeführt, greift in2 die Getriebebremse19 an einer Vorgelegewelle18 des Gruppengetriebes6' an. - Bei beiden Antriebssträngen
1 und1' der1 und2 kann das Bremsmoment auch über die Betriebsbremse20 aufgebracht werden. - Ebenfalls ist es bei beiden Antriebssträngen
1 und1' der1 und2 möglich, das Bremsmoment dadurch aufzubringen, dass im Getriebe6 bzw.6' zusätzlich zu den für den jeweiligen Gang vollständig geschlossenen Schaltelementen mindestens ein zusätzliches Schaltelement geschlossen wird. So sind beim Antriebsstrang der1 zum Kriechen im ersten Gang die Schaltelemente A und F vollständig geschlossen und die SchaltelementeB , D undE vollständig geöffnet. Das Bremsmoment kann dann durch teilweises, schlupfendes Schließen eines weiteren Schaltelements, nämlich des SchaltelementsB oderD oderF , aufgebracht werden. Ebenfalls ist es möglich, mehrere solche Schaltelemente gleichzeitig oder zeitlich versetzt am Aufbringen des Bremsmoments zu beteiligen, um deren Belastung gering zu halten bzw. gleichmäßig zu verteilen. - Ferner ist es möglich, die obigen Vorgehensweisen zum Aufbringen des Bremsmoments miteinander zu kombinieren, entweder durch gleichzeitige Kombination einiger oder aller dieser Maßnahmen oder durch nacheinander folgendes Anwenden einiger oder aller dieser Maßnahmen.
- In jedem Fall kann die Belastung desjenigen Elements, welches zum Aufbringen des Bremsmoments genutzt wird, überwacht werden, um dann, wenn die Belastung des jeweiligen Elements einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, die Bremsleistung zu reduzieren oder auf ein anderes Element zum Aufbringen des Bremsmoments auszuweichen.
- Die Erfindung kann auch bei einem Antriebsstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe verwendet werden. Dabei kann dann das Bremsmoment dadurch aufgebracht werden, dass im lastfreien Teilgetriebe ein Gang eingelegt wird und die lastfreie Kupplung zum Bremsen verwendet wird.
- Besonders bevorzugt ist eine Variante der Erfindung, in welcher beim Kriechen über das elektrodynamische Antriebssystem ein geschwindigkeitsgeregelter Kriechmodus verwendet wird. Ein solcher geschwindigkeitsgeregelter Kriechmodus ist grundsätzlich aus der
DE 10 2006 003 714 A1 bekannt. Um nun die generatorische Leistung der elektrischen Maschine3 unter Verwendung eines solchen geschwindigkeitsgeregelten Kriechmodus zu erhöhen, kann das Bremsmoment, welches vom Retarder14 und/oder der Betriebsbremse20 und/oder der Getriebebremse19 und/oder einem Schaltelement des Getriebes6 bzw.6' aufgebracht wird, so lange erhöht werden, bis die gewünschte, generatorische Leistung der elektrischen Maschine4 erreicht ist. Die Geschwindigkeitsregelung sorgt selbständig dafür, dass das vom Verbrennungsmotor3 bereitgestellte Moment sowie das von der elektrischen Maschine4 bereitgestellte Moment entsprechend erhöht werden. Hiermit kann dann sehr beim erfindungsgemäßen Verfahren genau die am Abtrieb5 wirksame Gesamtzugkraft unverändert gehalten werden. - Die hier vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise als Hybridsteuerungseinrichtung ausgeführt und verfügt über Mittel zur Durchführung des Verfahrens.
- Bei diesen Mitteln handelt es sich einerseits um Schnittstellen, um mit den beteiligten Komponenten des Antriebsstrangs Signale auszutauschen, sowie andererseits um einen Prozessor und um einen Speicher, um Datensignal auszuwerten und Stellsignale zur Ansteuerung der jeweiligen beteiligten Komponenten zu generieren.
- Bezugszeichenliste
-
- 1, 1'
- Antriebsstrang
- 2
- Hybridantrieb
- 3
- Verbrennungsmotor
- 4
- elektrische Maschine
- 5
- Abtrieb
- 6, 6'
- Getriebe
- 7
- Planetengetriebe
- 8, 8'
- Getriebeeingangswelle
- 9
- Hohlrad
- 10
- Sonnenrad
- 11
- Steg
- 12
- Überbrückungskupplung
- 13
- Torsionsdämpfer
- 14
- Retarder
- 15
- Vorschaltgruppe
- 16
- Hauptgruppe
- 17
- Nachschaltgruppe
- 18
- Vorgelegewelle
- 19
- Getriebebremse
- 20
- Betriebsbremse
Claims (10)
- Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1, 1') eines Kraftfahrzeugs, mit einem einen Verbrennungsmotor (3) und eine elektrische Maschine (4) aufweisenden Hybridantrieb (2) und einem zwischen dem Hybridantrieb (2) und einem Abtrieb (5) geschalteten Getriebe (6, 6'), wobei der Verbrennungsmotor (3) und die elektrische Maschine (4) unter Ausbildung eines elektrodynamischen Antriebssystems über ein Planetengetriebe (7) derart an eine Getriebeeingangswelle (8) des Getriebes koppelbar sind, dass die elektrische Maschine (4) an ein erstes Element des Planetengetriebes (7), der Verbrennungsmotor (3) an ein zweites Element des Planetengetriebes (7) und die Getriebeeingangswelle (8) an ein drittes Element des Planetengetriebes (7) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kriechen des Antriebsstrangs (1, 1') über das elektrodynamische Antriebssystem, also beim Fahren mit einer Fahrtgeschwindigkeit, die kleiner als eine durch eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors (3) und einen Gang des Getriebes (6, 6') bestimmte Grenzgeschwindigkeit ist, zur Erhöhung der von der elektrischen Maschine (4) bereitgestellten generatorischen Leistung eine sich bei Erhöhung des Moments der elektrischen Maschine (4) ausbildende Erhöhung eines Getriebeeingangsmoments über ein Bremsmoment derart ausgeglichen wird, dass eine Gesamtzugkraft am Abtrieb (5) unverändert bleibt.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) unverändert bleibt. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass hierbei das vom Verbrennungsmotor (3) bereitgestellte Moment derart erhöht wird, dass ein Verhältnis aus dem von der elektrischen Maschine (4) bereitgestellten generatorischen Moment und dem Moment des Verbrennungsmotors (3) unverändert bleibt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Getriebe (6) einen Retarder (14) aufweist, das Bremsmoment über den Retarder (14) aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Getriebe (6') eine Getriebebremse (19) aufweist, das Bremsmoment über die Getriebebremse (19) aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment über eine Betriebsbremse (20) aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment dadurch aufgebracht wird, dass bei im Getriebe (6, 6') eingelegten Gang zusätzlich zu den für den Gang vollständig geschlossenen Schaltelementen mindestens ein zusätzliches Schaltelement schlupfend geschlossen wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment über einen Retarder (14) und/oder eine Getriebebremse (19) und/oder eine Betriebsbremse (20) und/oder über mindestens ein zusätzlich zu den für einen im Getriebe eingelegten Gang vollständig geschlossenen Schaltelementen schlupfend geschlossenes Schaltelement aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem geschwindigkeitsgeregelten Kriechen das Bremsmoment so lange erhöht wird, bis die von der elektrischen Maschine (4) bereitzustellende, generatorische Leistung erreicht ist. - Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis9 .
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Citations (7)
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DE19934696A1 (de) | 1999-07-23 | 2001-05-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Elektrodynamisches Antriebssystem |
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DE102007005438A1 (de) | 2007-02-03 | 2008-08-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrgängiges Planetenkoppelgetriebe |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5915489A (en) * | 1995-04-28 | 1999-06-29 | Kabushikikaisha Equos Research | Hybrid vehicle |
DE19934696A1 (de) | 1999-07-23 | 2001-05-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Elektrodynamisches Antriebssystem |
DE102004055821A1 (de) | 2004-11-18 | 2006-05-24 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Leistungsübertragungssystem mit einer kombinierten Brems- und Funktionseinheit und Verfahren zur Optimierung der Betriebsweise eines hydrodynamischen Retarders in einem Leistungsübertragungssystem |
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DE102006003714A1 (de) | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines elektrodynamischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges |
DE102007005438A1 (de) | 2007-02-03 | 2008-08-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrgängiges Planetenkoppelgetriebe |
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