DE102013225547A1

DE102013225547A1 - A method of operating a vehicle powertrain having an internal combustion engine, an electric machine, a transmission device, and an output

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Publication number: DE102013225547A1
Application number: DE102013225547.0A
Authority: DE
Inventors: Tobias Zöllner; Bernd Allgaier; Peter Schiele; Peter SPOERL
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges (1) beschrieben. Bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten einer Brennkraftmaschine (2) wird überprüft, ob im Bereich einer Getriebeeinrichtung (4) eine Hochschaltung durchführbar ist, die eine Veränderung von einer bei in der Getriebeeinrichtung (4) eingelegter Ist-Übersetzung vorliegenden Synchrondrehzahl in Richtung einer Synchrondrehzahl, die sich bei einer in der Getriebeeinrichtung (4) eingelegten Ziel-Übersetzung einstellt, größer oder gleich als ein betriebszustandsabhängig vorgebbarer Drehzahlwert bewirkt. Bei positivem Abfrageergebnis wird eine entsprechende Hochschaltanforderung ausgelöst. Bei Vorliegen einer Abweichung zwischen der aktuellen Ist-Drehzahl einer elektrischen Maschine (2) und der sich bei im Bereich der Getriebeeinrichtung (4) eingelegter Ist-Übersetzung einstellenden Synchrondrehzahl der elektrischen Maschine (3) wird die Übertragungsfähigkeit eines reibschlüssigen Schaltelementes (8) zum Zuschalten der Brennkraftmaschine (2) angehoben. Die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes (8) wird spätestens in zugeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (2) reduziert und erst bei im Bereich der Getriebeeinrichtung (4) eingelegter Ziel-Übersetzung und/oder in synchronem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes (8) auf einen Wert eingestellt, zu dem ein angefordertes Drehmoment über das reibschlüssige Schaltelement (8) führbar ist.A method for operating a vehicle drive train (1) is described. In the presence of a request for connecting an internal combustion engine (2), it is checked whether an upshift can be carried out in the region of a transmission device (4), which is a change from a synchronous speed present in the transmission device (4) in the direction of a synchronous speed, which sets in at a in the transmission device (4) inserted target ratio, greater than or equal to an operating state-dependent predeterminable speed value causes. If the query result is positive, a corresponding upshift request is triggered. If there is a deviation between the current actual rotational speed of an electrical machine (2) and the synchronous rotational speed of the electric machine (3) which is established in the area of the transmission device (4), the transmission capability of a frictionally engaged switching element (8) is switched on the internal combustion engine (2) raised. The transmission capability of the frictionally engaged switching element (8) is reduced at the latest in the switched-on operating state of the internal combustion engine (2) and adjusted to a value only when in the range of the transmission device (4) inserted target ratio and / or in synchronous operating state of the frictional switching element (8), to which a requested torque on the frictional switching element (8) can be guided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Maschine, mit einer Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a method for operating a vehicle drive train with an internal combustion engine, with an electric machine, with a transmission device and with an output according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Elektrische Maschinen von sogenannten Hybridfahrzeugantriebssträngen, die neben der elektrischen Maschine mit einer Brennkraftmaschine ausgeführt sind, werden bei höheren Drehzahlen mit gutem Wirkungsgrad und hoher Leistung betrieben. Aus diesem Grund wird während eines rein elektrischen Fahrbetriebes meist im Bereich einer Getriebeeinrichtung ein kleiner Gang bzw. eine hohe Übersetzung eingelegt, um die Drehzahl einer elektrischen Maschine in einem oberen Bereich halten zu können. Dies resultiert aus der Tatsache, dass Kraftfahrzeuge meist in unteren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen rein elektrisch betrieben werden. Electric machines of so-called hybrid vehicle drive trains, which are designed in addition to the electric machine with an internal combustion engine, are operated at high speeds with good efficiency and high performance. For this reason, during a purely electric driving operation, a small gear or a high gear ratio is usually engaged in the region of a transmission device in order to be able to keep the rotational speed of an electric machine in an upper range. This results from the fact that motor vehicles are usually operated purely electrically in lower vehicle speed ranges.

Diese Vorgehensweise führt jedoch unter Umständen dazu, dass bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine während eines rein elektrischen Fahrbetriebes die Drehzahl der elektrischen Maschine auf einem für die Brennkraftmaschine nicht optimalen Drehzahlniveau liegt. Aus diesem Grund kann es bei Vorliegen einer Anforderung für einen Schleppstart der Brennkraftmaschine sinnvoll sein, im Bereich einer Getriebeeinrichtung eines Hybridfahrzeugantriebsstranges eine Hochschaltung auszulösen, um eine Getriebeeingangsdrehzahl und somit eine Drehzahl der elektrischen Maschine auf ein günstiges Drehzahlniveau für die Brennkraftmaschine zu führen. Under certain circumstances, however, this procedure results in the rotational speed of the electric machine being at a speed level which is not optimal for the internal combustion engine when a request for connecting the internal combustion engine is present during a purely electrical driving operation. For this reason, it may be useful in the presence of a request for a tow start of the internal combustion engine to trigger an upshift in the range of a transmission device of a hybrid vehicle drive train to lead a transmission input speed and thus a speed of the electric machine to a favorable speed level for the internal combustion engine.

Es ist bekannt, den Schleppstart einer Brennkraftmaschine und die Hochschaltung im Bereich einer Getriebeeinrichtung eines Hybridfahrzeugantriebsstranges sequentiell durchzuführen. Dabei wird die Hochschaltung im Bereich einer Getriebeeinrichtung zuerst ausgeführt, um die Getriebeeingangsdrehzahl und die Drehzahl der elektrischen Maschine anzupassen. Daran anschließend wird dann die Brennkraftmaschine über einen Schleppstart zugeschaltet. It is known to sequentially carry out the towing start of an internal combustion engine and the upshift in the area of a transmission device of a hybrid vehicle drive train. In this case, the upshift in the region of a transmission device is first carried out to adjust the transmission input speed and the speed of the electric machine. Subsequently, the internal combustion engine is then connected via a tow start.

Die letztbeschriebene Vorgehensweise beeinträchtigt jedoch eine gewünschte Spontaneität eines Hybridfahrzeugantriebsstranges, was in bestimmten Fahrsituationen von einem Fahrer nicht akzeptiert wird. However, the last-described procedure impairs a desired spontaneity of a hybrid vehicle drive train, which is not accepted by a driver in certain driving situations.

Aus der DE 10 2008 027 658 A1 ist ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs bekannt, bei dem ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb über eine Steuereinrichtung ein Hochschaltbefehl generiert und an eine Automatikgetriebeeinrichtung weitergeleitet wird. Durch die hierdurch zu einem Zeitpunkt, zu dem die Leistungsanforderung bzw. deren Gradient kleiner/gleich einer vorbestimmten Schwelle ist und der Start einer Brennkraftmaschine des Hybridfahrzeuges aufgrund anderer vorbestimmter Bedingungen erfolgt, eingeleitete automatische Hochschaltung wird ein rotatorisches Moment der elektrischen Maschine freigesetzt, welches gezielt zum Antrieb der Brennkraftmaschine und zu deren Start eingesetzt wird. Äquivalent zu der Erhöhung der Gangstufe und dem Freiwerden des rotatorischen Moments der elektrischen Maschine ist die Drehzahl der elektrischen Maschine um ein entsprechendes Maß, das analog zur Übersetzungsänderung im Bereich der Automatikgetriebeeinrichtung ist, verringerbar. Aufgrund der Reduzierung der Drehzahl der elektrischen Maschine wird diese in einem Betriebsbereich mit erhöhtem Drehmoment betrieben. Zusätzlich ist es vorgesehen, dass im Wesentlichen zeitgleich mit der Hochschaltung im Bereich der Automatikgetriebeeinrichtung eine bis zu diesem Zeitpunkt geöffnete Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine geschlossen und das frei gewordene rotatorische Moment der elektrischen Maschine zumindest teilweise auf die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine übertragen wird. From the DE 10 2008 027 658 A1 a method for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle is known in which, starting from a purely electric driving operation via a control device, an upshift command is generated and forwarded to an automatic transmission device. By thereby at a time when the power requirement or its gradient is less than / equal to a predetermined threshold and the start of an internal combustion engine of the hybrid vehicle due to other predetermined conditions, initiated automatic upshifting a rotational moment of the electric machine is released, which targeted for Drive the internal combustion engine and is used to start. Equivalent to the increase in the gear stage and the release of the rotational torque of the electric machine, the rotational speed of the electric machine by a corresponding amount, which is analogous to the ratio change in the automatic transmission device, can be reduced. Due to the reduction in the speed of the electric machine, it is operated in an operating range with increased torque. In addition, it is provided that substantially simultaneously with the upshift in the area of the automatic transmission device, a release clutch opened up to this point is closed between the internal combustion engine and the electric machine, and the released rotational moment of the electric machine is at least partially transmitted to the crankshaft of the internal combustion engine.

Problematisch dabei ist jedoch, dass die vorgeschlagene Vorgehensweise den Schaltablauf der Hochschaltung unter Umständen derart beeinträchtigt, dass die Hochschaltung nicht im vorgesehenen Umfang durchführbar ist. Dies resultiert wiederum aus der Tatsache, dass während des Zuschaltvorganges der Brennkraftmaschine über die geschlossene Trennkupplung unerwünschte Reaktionsmomente in den Fahrzeugantriebsstrang eingeleitet werden, die den Schaltablauf im Bereich der Automatikgetriebeeinrichtung während der Hochschaltung stören und unter Umständen verlängern, was ebenfalls zu einer Verschlechterung der Spontaneität eines Hybridfahrzeuges bzw. eines Hybridfahrzeugantriebsstranges führt. The problem here is, however, that the proposed approach may affect the switching sequence of the upshift under circumstances such that the upshift is not feasible to the intended extent. This, in turn, results from the fact that undesired reaction torques are introduced into the vehicle drive train during the connection process of the internal combustion engine via the closed disconnect clutch, which disturb and potentially prolong the shifting sequence in the area of the automatic transmission device during the upshift, which likewise leads to a deterioration in the spontaneity of a hybrid vehicle or a hybrid vehicle drive train leads.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges bzw. eines Hybridfahrzeugantriebsstranges zur Verfügung zu stellen, mittels dem eine Spontaneität eines Hybridfahrzeugantriebsstranges auf einfache Art und Weise verbesserbar ist. The present invention is therefore based on the object of providing a method for operating a vehicle drive train or a hybrid vehicle drive train, by means of which a spontaneity of a hybrid vehicle drive train can be improved in a simple manner.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by a method having the features of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges bzw. eines Hybridfahrzeugantriebsstranges mit einer Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Maschine, mit einer Getriebeeinrichtung, in deren Bereich über Zu- und Abschalten mehrerer Schaltelemente, vorzugsweise reibschlüssiger Schaltelemente, verschiedene Übersetzungen darstellbar sind, und mit einem Abtrieb, wobei die elektrische Maschine im Leistungsfluss des Fahrzeugantriebsstranges zwischen der Brennkraftmaschine und der Getriebeeinrichtung angeordnet ist und die Brennkraftmaschine über ein reibschlüssiges Schaltelement mit der elektrischen Maschine in Wirkverbindung bringbar ist, wird eine Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes in abgeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und während eines elektrischen Fahrbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges im Wesentlichen auf null eingestellt, um ein unerwünschtes Einleiten von im Bereich der abgeschalteten Brennkraftmaschine auftretenden Schleppmomenten in den Fahrzeugantriebsstrang zu vermeiden. Bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes angehoben und ein am reibschlüssigen Schaltelement anliegendes Drehmoment wird zumindest teilweise über das reibschlüssige Schaltelement in Richtung der Brennkraftmaschine geführt, um die Brennkraftmaschine im angeforderten Umfang zuzuschalten. In the inventive method for operating a vehicle drive train or a hybrid vehicle drive train with an internal combustion engine, with an electric machine, with a transmission device, in the area via switching on and off of several switching elements, preferably frictional switching elements, different ratios can be displayed, and with an output, wherein the electric machine is arranged in the power flow of the vehicle drive train between the internal combustion engine and the transmission device and the internal combustion engine via a frictional Switching element can be brought into operative connection with the electric machine, a transmission capacity of the frictionally engaged switching element is set to zero in the switched-off operating state of the internal combustion engine and during an electrical driving operation of the vehicle drive train to an undesirable introduction of occurring in the range of the disconnected engine drag torque in the vehicle drive train avoid. In the presence of a request for switching on the internal combustion engine, the transmissibility of the frictional switching element is raised and a voltage applied to the frictional switching element torque is at least partially guided via the frictional switching element in the direction of the internal combustion engine to zuzuschalten the internal combustion engine in the required extent.

Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen der Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine überprüft, ob im Bereich der Getriebeeinrichtung eine Hochschaltung durchführbar ist, die eine Veränderung von der bei in der Getriebeeinrichtung eingelegter Ist-Übersetzung vorliegenden Synchrondrehzahl in Richtung einer Synchrondrehzahl, die sich bei einer in der Getriebeeinrichtung eingelegten Ziel-Übersetzung einstellt, größer oder gleich als ein betriebszustandsabhängig vorgebbarer Drehzahlwert bewirkt. Bei positivem Abfrageergebnis wird eine entsprechende Hochschaltanforderung ausgelöst. Zusätzlich wird bei Vorliegen einer Abweichung zwischen der aktuellen Ist-Drehzahl der elektrischen Maschine und der sich bei im Bereich der Getriebeeinrichtung eingelegter Ist-Übersetzung einstellenden Synchrondrehzahl der elektrischen Maschine die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes zum Zuschalten der Brennkraftmaschine angehoben. Dabei wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes spätestens in zugeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine reduziert und erst bei im Bereich der Getriebeeinrichtung eingelegter Ziel-Übersetzung und/oder in synchronem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes auf einen Wert eingestellt, zu dem ein angefordertes Drehmoment über das reibschlüssige Schaltelement führbar ist. According to the invention, it is checked in the presence of the request for switching on the internal combustion engine, whether an upshift is feasible in the transmission device, which is a change from the present in the transmission device actual ratio synchronous speed in the direction of a synchronous speed, which is engaged in a in the transmission device Target translation sets, greater than or equal to an operating state-dependent predeterminable speed value causes. If the query result is positive, a corresponding upshift request is triggered. In addition, in the event of a deviation between the current actual rotational speed of the electric machine and the synchronous rotational speed of the electric machine set in the area of the transmission device, the transmissibility of the frictional switching element for connecting the internal combustion engine is increased. In this case, the transmission capability of the frictional engagement element is reduced at the latest in switched-on operating state of the internal combustion engine and adjusted only in the range of the transmission device inserted target ratio and / or synchronous operating state of the frictional switching element to a value to which a requested torque on the frictional switching element is feasible ,

Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sind der Hochschaltvorgang in der Getriebeeinrichtung und der Zuschaltvorgang der Brennkraftmaschine so aufeinander abgestimmt, dass die Hochschaltung und das Zuschalten der Brennkraftmaschine in einem für eine hohe Spontaneität eines Hybridfahrzeugantriebsstranges erforderlichen Umfang in Wesentlichen parallel zueinander durchführbar sind und innerhalb eines wesentlich kürzeren Zeitraumes als bei bekannten Vorgehensweisen abschließbar sind. Zusätzlich ist mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise gewährleistet, dass trotz der im Wesentlichen parallel zueinander ablaufenden Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung und der Zuschaltung der Brennkraftmaschine ein für einen Fahrer eines Hybridfahrzeuges erwartbares Fahrverhalten zur Verfügung stellbar ist und weder durch die Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung noch durch die Zuschaltung der Brennkraftmaschine ein Fahrkomfort beeinträchtigt wird. In the procedure according to the invention, the upshift in the transmission device and the connection process of the internal combustion engine are coordinated so that the upshift and the connection of the internal combustion engine in a required for a high spontaneity of a hybrid vehicle drive train are substantially parallel to each other feasible and within a much shorter period than lockable in known procedures. In addition, it is ensured by means of the procedure according to the invention that despite the substantially parallel running upshift in the transmission device and the connection of the internal combustion engine for a driver of a hybrid vehicle expected driving behavior is adjustable and neither by the upshift in the transmission device by the connection of the Internal combustion engine driving comfort is impaired.

Zusätzlich wird über den aus der durchzuführenden Hochschaltung resultierenden Mindestdrehzahlsprung im Verlauf der Drehzahl eines Getriebeeingangs der Getriebeeinrichtung sichergestellt, dass ein Befüllvorgang des reibschlüssigen Schaltelementes bzw. der Trennkupplung und das Anschleppen der Brennkraftmaschine innerhalb einer Überschneidungsphase der Hochschaltung durchführbar sind. In addition, it is ensured via the minimum speed jump resulting from the upshift to be performed in the course of the rotational speed of a transmission input of the transmission device that a filling operation of the frictional switching element or the separating clutch and the towing of the internal combustion engine can be carried out within a Überschneidungsphase the upshift.

Grundsätzlich kann während der erfindungsgemäßen Vorgehensweise bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine bzw. bei Vorliegen einer Anforderung zur Durchführung eines Schleppstarts der Brennkraftmaschine geprüft werden, ob im Bereich der Getriebeeinrichtung eine zur Darstellung des Mindestdrehzahlsprunges erforderliche Hochschaltung, beispielsweise eine Einfach-, eine Doppel- oder eine andere geeignete Mehrfachhochschaltung, durchführbar ist. Wird ermittelt, dass eine gewünschte Hochschaltung im Bereich der Getriebeeinrichtung durchführbar ist, wird die Schaltanforderung ausgelöst und zunächst abgewartet, bis die Drehzahl der elektrischen Maschine ausgehend von der sich bei im Bereich der Getriebeeinrichtung eingelegter Ist-Übersetzung vorliegender Synchrondrehzahl in Richtung der Synchrondrehzahl geführt wird, die sich bei im Bereich der Getriebeeinrichtung einzulegender Ziel-Übersetzung einstellt. Ab diesem Zeitpunkt ist die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes anhebbar, um wiederum ein sogenanntes Anreißen der Brennkraftmaschine durchzuführen und dabei die Drehzahl der Brennkraftmaschine mit möglichst großem Gradienten schlagartig zu erhöhen. Dabei besteht zusätzlich die Möglichkeit, das Drehmoment der elektrischen Maschine vorzusteuern bzw. derart gesteuert einzustellen, dass durch das über das reibschlüssige Schaltelement in Richtung der Brennkraftmaschine geführte Drehmoment im Wesentlich keine Veränderung des Verlaufes des im Bereich des Getriebeausgangs anliegenden Drehmomentes verursacht wird. In principle, it can be checked during the procedure according to the invention in the presence of a request for switching on the internal combustion engine or in the presence of a request for carrying out a trailing start of the internal combustion engine, whether in the region of the transmission device required for representing the minimum speed jump upshift, for example, a single, a double or any other suitable upshifting, is feasible. If it is ascertained that a desired upshift in the area of the transmission device can be carried out, the shift request is triggered and initially waited until the rotational speed of the electric machine is guided in the direction of the synchronous speed, starting from the actual ratio of the present synchronous speed engaged in the region of the transmission device, which sets at einzulegender in the field of transmission device target translation. From this point, the transmission capability of the frictional switching element can be raised, in turn, to perform a so-called scribing of the internal combustion engine and thereby increase the speed of the internal combustion engine with the largest possible gradient abruptly. In addition, it is possible to pre-control the torque of the electric machine or to control it in such a way that essentially no change in the course of the torque applied in the region of the transmission output is caused by the torque conducted via the frictionally engaged switching element in the direction of the internal combustion engine.

In zugeschaltetem Betriebszustand oder zumindest nahe des zugeschalteten Betriebszustandes der Brennkraftmaschine wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes wieder reduziert, um eine Beeinträchtigung des Hochschaltvorganges in der Getriebeeinrichtung durch die zugeschaltete Brennkraftmaschine zu vermeiden. Ist die Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung im Wesentlichen abgeschlossen, ist die Brennkraftmaschine durch entsprechendes Einstellen der Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes an den Fahrzeugantriebsstrang ankoppelbar, wobei dann der Zuschaltvorgang der Brennkraftmaschine im Wesentlichen abgeschlossen ist. In switched-on operating state or at least close to the switched-on operating state of the internal combustion engine, the transmission capacity of the frictional switching element is again reduced in order to avoid an impairment of the upshift in the transmission device by the connected internal combustion engine. If the upshift in the transmission device is substantially complete, the internal combustion engine can be coupled to the vehicle drive train by appropriately setting the transmission capability of the frictionally engaged shifting element, in which case the connection process of the internal combustion engine is substantially completed.

Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes spätestens in zugeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf einen Wert eingestellt, zu dem von der Brennkraftmaschine über das Schaltelement eine Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung im Wesentlichen nicht beeinflussendes Drehmoment führbar ist, womit der Hochschaltvorgang mit geringem Steuer- und Regelaufwand innerhalb kurzer Betriebszeiten durchführbar ist. In an advantageous variant of the method according to the invention, the transmission capability of the frictional switching element is set at the latest in switched-on operating state of the internal combustion engine to a value to which the engine via the switching element an upshift in the transmission device substantially non-influencing torque is feasible, whereby the upshift with low Control and regulation effort within a short operating times is feasible.

Eine Beeinflussung des Hochschaltvorganges im Bereich der Getriebeeinrichtung durch den Zuschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird bei gleichzeitig hoher Spontaneität des Fahrzeugantriebsstranges bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden, wenn die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes in abgeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine bereits zu einem Zeitpunkt variiert wird, zu dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine wenigstens annähernd einen Wert erreicht hat, zu dem die Brennkraftmaschine durch Zünden eines Kraftstoffes zuschaltbar ist. An influence of the upshifting in the field of the transmission device by the Zuschaltvorgang the internal combustion engine is avoided at the same time high spontaneity of the vehicle drive train in a further variant of the method according to the invention, if the transmissibility of the frictional switching element is already varied in the switched-off operating state of the internal combustion engine at a time to which the Speed of the internal combustion engine has reached at least approximately a value to which the internal combustion engine can be switched by igniting a fuel.

Wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine in zugeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf die sich bei im Bereich der Getriebeeinrichtung eingelegter Ziel-Übersetzung einstellende Synchrondrehzahl der elektrischen Maschine geführt, liegt das reibschlüssige Schaltelement am Ende des Hochschaltvorganges im Bereich der Getriebeeinrichtung in synchronem Betriebszustand vor und die Brennkraftmaschine ist ohne den Ausgleich von Differenzdrehzahlen im Bereich des reibschlüssigen Schaltelementes mit der elektrischen Maschine innerhalb kurzer Betriebszeiten in Wirkverbindung bringbar. Zusätzlich werden dann im Fahrzeugantriebsstrang auch keine einen Fahrkomfort beeinträchtigende Reaktionsmomente während des Zuschaltens der Brennkraftmaschine eingeleitet. If the rotational speed of the internal combustion engine in the switched-on operating state of the internal combustion engine is controlled by the synchronous rotational speed of the electric machine which is set in the region of the transmission device, the frictional switching element is in synchronous operating state at the end of the upshifting process in the region of the transmission device and the internal combustion engine is without the compensation of differential speeds in the region of the frictional switching element with the electric machine within short operating times in operative connection can be brought. In addition, in the vehicle drive train and no driving comfort impairing reaction moments are then initiated during the connection of the internal combustion engine.

Zur Darstellung einer im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreien Hochschaltung wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Übertragungsfähigkeit wenigstens eines zur Darstellung der aktuell in der Getriebeeinrichtung eingelegten Ist-Übersetzung zugeschalteten Schaltelementes reduziert und zusätzlich die Übertragungsfähigkeit wenigstens eines aktuell abgeschalteten und zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzung zuzuschaltenden Schaltelementes im Sinne einer sogenannten Überschneidungsschaltung angehoben, wobei mit zunehmender Lastübernahme des zuzuschaltenden Schaltelementes eine Getriebeeingangsdrehzahl und damit auch die Drehzahl der elektrischen Maschine zunehmend von der Synchrondrehzahl der Ist-Übersetzung in Richtung der Synchrondrehzahl der Ziel-Übersetzung geführt wird. To illustrate an essentially traction interruption-free upshift, in a further advantageous variant of the method according to the invention, the transmission capacity of at least one switching element engaged to represent the actual transmission element currently engaged in the transmission device is reduced and, in addition, the transmission capability of at least one currently deactivated and for representing the requested target transmission zuzuschapenden switching element in the sense of a so-called overlap circuit, wherein with increasing load transfer of zuzuschaltenden switching element, a transmission input speed and thus the speed of the electric machine is increasingly guided by the synchronous speed of the actual ratio in the direction of the synchronous speed of the target ratio.

Wird das Drehmoment der elektrischen Maschine während der Hochschaltung gesteuert eingestellt, sodass eine aus der Hochschaltung resultierende Veränderung der Drehzahl der elektrischen Maschine ausgehend von der Synchrondrehzahl der Ist-Übersetzung in Richtung der Synchrondrehzahl der Ziel-Übersetzung einen angeforderten Verlauf aufweist, wird einerseits ein Einbruch des im Fahrzeugantriebsstrang geführten Drehmomentes vermieden und gleichzeitig ein schnelles Einleiten der Überschneidungsphase der Hochschaltung unterstützt. Wird das Loslaufen der Hochschaltung aktiv unterstützt, muss nicht gewartet werden, bis die Getriebeeingangsdrehzahl von der Synchrondrehzahl der Ist-Übersetzung abweicht, womit die Spontaneität des Fahrzeugantriebsstranges weiter verbesserbar ist. If the torque of the electric machine is controlled controlled during the upshift, so that from the upshift resulting change in the rotational speed of the electric machine from the synchronous speed of the actual ratio in the direction of the synchronous speed of the target ratio has a requested course, on the one hand, a collapse of avoided in the vehicle driveline guided torque and at the same time supports a rapid initiation of the overlapping phase of the upshift. If take-off of the upshift is actively supported, there is no need to wait until the transmission input speed deviates from the synchronous speed of the actual gear ratio, whereby the spontaneity of the vehicle drive train can be further improved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Drehmoment der elektrischen Maschine während des Zuschaltvorganges der Brennkraftmaschine gesteuert eingestellt, sodass eine aus dem Zuschaltvorgang der Brennkraftmaschine resultierende Veränderung der Drehzahl der elektrischen Maschine ausgehend von der Synchrondrehzahl der Ist-Übersetzung in Richtung der Synchrondrehzahl der Ziel-Übersetzung einen angeforderten Verlauf aufweist. Dabei besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die Vorsteuerung des Drehmomentes der elektrischen Maschine während des Anschleppens der Brennkraftmaschine geringer auszuführen als das im Bereich des reibschlüssigen Schaltelementes gestellte Drehmoment. Dann ist für den Schleppstart der Brennkraftmaschine im Bereich der elektrischen Maschine vorteilhafterweise ein geringeres Reservemoment zur Verfügung zu stellen, womit über die elektrische Maschine im Bereich des Abtriebs des Fahrzeugantriebsstranges ein höheres Antriebsmoment anlegbar ist. In a further advantageous variant of the method according to the invention, the torque of the electric machine is controlled controlled during the connection process of the internal combustion engine, so that resulting from the connection process of the internal combustion engine change in the speed of the electric machine, starting from the synchronous speed of the actual ratio in the direction of the synchronous speed of the target Translation has a requested history. In this case, there is a simple way to make the feedforward control of the torque of the electric machine during the towing of the internal combustion engine lower than the torque set in the region of the frictionally engaged switching element. Then, for the tow start of the internal combustion engine in the area of the electric machine advantageously a lower reserve torque is to be made available, whereby a higher drive torque can be applied via the electric machine in the region of the output of the vehicle drive train.

Das Drehmoment der elektrischen Maschine ist während der Phase des Zuschaltvorganges der Brennkraftmaschine, während der die Drehzahl der Brennkraftmaschine über das Drehmoment, das über das reibschlüssige Schaltelement in Richtung der Brennkraftmaschine geleitet wird, auf das Niveau des Drehzahlwertes geführt wird, zu dem die Brennkraftmaschine durch Zünden eines Kraftstoffes zuschaltbar ist, gesteuert um einen Drehmomentwert veränderbar, der kleiner als das über das reibschlüssige Schaltelement in Richtung der Brennkraftmaschine geführte Drehmoment ist. The torque of the electric machine is during the phase of the connection operation of the internal combustion engine, while the speed the internal combustion engine via the torque which is passed via the frictional engagement element in the direction of the internal combustion engine, is led to the level of the rotational speed value to which the internal combustion engine is switched by igniting a fuel, controlled by a torque value which is smaller than that via the frictional Switching element in the direction of the internal combustion engine guided torque.

Wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes in zugeschaltetem Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf den Wert eingestellt, zu dem ein angefordertes Drehmoment über das reibschlüssige Schaltelement führbar ist, wenn die Übertragungsfähigkeit des zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzung zuzuschaltenden Schaltelementes von einem Niveau, zu dem das Schaltelement bei aktuell anliegendem Drehmoment in einen schlupffreien Betriebszustand übergeht, auf ein Niveau angehoben wird, zu dem das zuzuschaltende Schaltelement bis zu einem anliegenden definierten Drehmoment in schlupffreiem Betriebszustand vorliegt, ist der Zuschaltvorgang der Brennkraftmaschine bzw. das Ankoppeln der Brennkraftmaschine an den Fahrzeugantriebsstrang im Wesentlichen parallel zur Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung durchführbar und abschließbar. If the transmission capability of the frictionally engaged switching element in the switched-on operating state of the internal combustion engine is set to the value at which a requested torque is feasible via the frictionally engaged switching element, if the transmission capability of the switching element to be supplied for displaying the requested target ratio is from a level to which the switching element contributes is currently applied torque in a slip-free operating state, is raised to a level at which the zuzuschaltende switching element is present in a slip-free operating state to an applied defined torque, the connection operation of the internal combustion engine or the coupling of the internal combustion engine to the vehicle drive train is substantially parallel to the upshift in the transmission device feasible and lockable.

Damit wird das Ankoppeln der Brennkraftmaschine vorteilhafterweise erst nach Beendigung der Überschneidungsphase der Hochschaltung beendet, zu der die Getriebeeingangsdrehzahl bzw. die Drehzahl der elektrischen Maschine der Synchrondrehzahl der Ziel-Übersetzung entspricht, um den Schaltablauf der Hochschaltung nicht zu beeinträchtigen bzw. zu stören. Thus, the coupling of the internal combustion engine is advantageously terminated only after completion of the overlap phase of the upshift, to which the transmission input speed or the rotational speed of the electric machine of the synchronous speed of the target ratio corresponds to not affect the switching sequence of the upshift or disturb.

Bei negativem Abfrageergebnis ist die Brennkraftmaschine bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne Hochschaltung zuschaltbar. In the case of a negative query result, the internal combustion engine can be connected without upshifting in a further advantageous variant of the method according to the invention.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf. Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiment of the subject invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel. Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention emerge from the claims and the embodiment described in principle below with reference to the drawings.

Es zeigt: It shows:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Hybridfahrzeugantriebsstranges; und 1 a highly schematic representation of a hybrid vehicle drive train; and

2 mehrere Verläufe verschiedener Betriebszustandsparameter des Hybridfahrzeugantriebsstranges gemäß 1 über der Zeit t während eines Zuschaltvorganges einer Brennkraftmaschine und einer parallel dazu durchgeführten Hochschaltung im Bereich einer Getriebeeinrichtung ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb. 2 a plurality of courses of various operating state parameters of the hybrid vehicle powertrain according to 1 over the time t during a connection operation of an internal combustion engine and a parallel upshift performed in the range of a transmission device starting from a purely electric driving.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges 1 bzw. eines Hybridfahrzeugantriebsstranges mit einer Brennkraftmaschine 2, mit einer elektrischen Maschine 3, mit einer Getriebeeinrichtung 4, in deren Bereich über Zu- und Abschalten mehrerer Schaltelemente 5, 6 verschiedene Übersetzungen darstellbar sind, und mit einem Abtrieb 7. Die elektrische Maschine 3 ist im Leistungsfluss des Fahrzeugantriebsstranges 1 zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Getriebeeinrichtung 4 angeordnet. Die Brennkraftmaschine 2 ist über ein reibschlüssiges Schaltelement 8 mit der elektrischen Maschine 3 und der Getriebeeinrichtung 4 sowie dem Abtrieb 7 in Wirkverbindung bringbar. Zusätzlich ist im Bereich der Getriebeeinrichtung 4 ein sogenanntes Anfahrelement 9 vorgesehen, das ebenfalls als reibschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist. In geöffnetem Betriebszustand des Anfahrelementes 9 ist der Kraftfluss zwischen der elektrischen Maschine 3 und dem Abtrieb 7 im Bereich der Getriebeeinrichtung 4 unterbrochen. 1 shows a schematic representation of a vehicle drive train 1 or a hybrid vehicle drive train with an internal combustion engine 2 , with an electric machine 3 , with a transmission device 4 , in their area via switching on and off of several switching elements 5 . 6 Various translations are represented, and with a downforce 7 , The electric machine 3 is in the power flow of the vehicle powertrain 1 between the internal combustion engine 2 and the transmission device 4 arranged. The internal combustion engine 2 is via a frictional switching element 8th with the electric machine 3 and the transmission device 4 and the downforce 7 can be brought into operative connection. In addition, in the field of transmission equipment 4 a so-called starting element 9 provided, which is also designed as a frictional switching element. In open operating condition of the starting element 9 is the power flow between the electric machine 3 and the downforce 7 in the field of transmission equipment 4 interrupted.

In 2 sind mehrere Verläufe verschiedener Betriebszustandsparameter des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 1 über der Zeit t dargestellt, die sich während eines erfindungsgemäßen Betriebes des Fahrzeugantriebsstranges 1 bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine 2 aus einem rein elektrischen Fahrbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges heraus einstellen. In 2 are several histories of various operating condition parameters of the vehicle drive train 1 according to 1 represented over the time t, during an operation according to the invention of the vehicle drive train 1 in the presence of a request for switching on the internal combustion engine 2 from a purely electric driving operation of the vehicle drive train set out.

Vor einem Zeitpunkt T0 befindet sich ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführtes Fahrzeug in einem rein elektrischen Fahrbetrieb, zu dem die Brennkraftmaschine 2 abgeschaltet ist und eine Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes im Wesentlichen gleich Null ist. In der Getriebeeinrichtung 4 ist eine aktuelle Ist-Übersetzung eingelegt und eine Drehzahl n_EM entspricht einer Synchrondrehzahl n_EM(sync_ist), die sich bei in der Getriebeeinrichtung 4 eingelegter Ist-Übersetzung einstellt und der aktuellen Drehzahl einer Getriebeeingangswelle 10 entspricht. Before a time T0 is one with the vehicle drive train 1 executed vehicle in a purely electric driving, to which the internal combustion engine 2 is switched off and a transmission capability of the frictional switching element is substantially equal to zero. In the transmission device 4 is a current actual ratio is engaged and a speed n_EM corresponds to a synchronous speed n_EM (sync_ist), which is in the transmission device 4 inserted actual translation sets and the current speed of a transmission input shaft 10 equivalent.

Zum Zeitpunkt T0 ergeht beispielsweise aufgrund einer Fahrerwunschvorgabe zur Darstellung eines Antriebsmomentes größer als ein über die elektrische Maschine 3 maximal darstellbares Drehmoment eine Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine 2. Um die Brennkraftmaschine 2 nach dem Zuschaltvorgang in einem gewünschten Drehzahlbereich betreiben zu können, wird bei Vorliegen der Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine 2 überprüft, ob im Bereich der Getriebeeinrichtung 4 eine Hochschaltung ausgehend von der aktuell eingelegten Ist-Übersetzung, die vorliegend einer zweiten Gangstufe entspricht, durchführbar ist, die eine Veränderung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 10 von der Synchrondrehzahl n_EM(sync_ist) in Richtung einer Synchrondrehzahl n_EM(sync_ziel), die sich bei einer in der Getriebeeinrichtung 4 eingelegten Ziel-Übersetzung, die beispielsweise eine dritte Gangstufe ist, einstellt, größer oder gleich als ein betriebszustandsabhängig vorgebbarer Drehzahlwert bewirkt. Über diese Vorgehensweise wird ein sogenannter Mindestdrehzahlsprung ausgegeben, über den sichergestellt wird, dass das später beschriebene Befüllen des vorliegend hydraulisch betätigbaren reibschlüssigen Schaltelementes 8 und das Anschleppen der Brennkraftmaschine 2 innerhalb der Überschneidungsphase der Hochschaltung durchführbar ist. At time T0, for example, due to a driver request specification for representation a drive torque greater than one on the electric machine 3 maximum representable torque a request for switching on the internal combustion engine 2 , To the internal combustion engine 2 to be able to operate after the Zuschaltvorgang in a desired speed range, is in the presence of the request for connecting the internal combustion engine 2 Checks if in the field of transmission equipment 4 an upshift starting from the currently engaged actual ratio, which in this case corresponds to a second gear, is feasible, the change in the rotational speed of the transmission input shaft 10 from the synchronous speed n_EM (sync_ist) in the direction of a synchronous speed n_EM (sync_ziel), which occurs at one in the transmission device 4 set target ratio, which is, for example, a third gear, adjusts, greater than or equal to an operating state-dependent predeterminable speed value causes. About this procedure, a so-called minimum speed jump is output, which ensures that the later described filling of the presently hydraulically actuated frictional switching element 8th and the towing the internal combustion engine 2 within the overlap phase of the upshift is feasible.

Aufgrund der Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine 2 zum Zeitpunkt T0 springt ein Statusverlauf S1 einer Schaltanfrage der Hybridablaufsteuerung an eine Schaltstrategie der Getriebeeinrichtung 4 von dem Wert 0 auf den Wert 1 um. Gleichzeitig wird auch ein Verlauf S2 des Mindestdrehzahlsprunges für die durchzuführende Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung 4 vom Wert 0 auf den Wert eingestellt, der das später beschriebene Befüllen des vorliegend hydraulisch betätigbaren reibschlüssigen Schaltelementes 8 und das Anschleppen der Brennkraftmaschine 2 innerhalb der Überschneidungsphase der Hochschaltung gewährleistet. Dabei kann der Mindestdrehzahlsprung ein applizierbarer Wert sein, der in Abhängigkeit des aktuell vorliegenden Betriebszustandsverlaufes des Fahrzeugantriebsstranges 1 variiert. Darüber hinaus erhält ein Statusverlauf S3 den Wert 1, da der Fahrzeugantriebsstrang 1 nach wie vor alleine mit der elektrischen Maschine 3 betrieben wird. Due to the requirement for switching on the internal combustion engine 2 At time T0, a status history S1 of a switching request of the hybrid sequencer jumps to a shift strategy of the transmission unit 4 from the value 0 to the value 1 um. At the same time also a curve S2 of the minimum speed jump for the upshift to be performed in the transmission device 4 set from the value 0 to the value of the filling described later filling the presently hydraulically actuated frictional switching element 8th and the towing the internal combustion engine 2 within the overlap phase of the upshift. In this case, the minimum speed jump may be an applicable value which depends on the currently present operating state course of the vehicle drive train 1 varied. In addition, a status history S3 gets the value 1 because of the vehicle driveline 1 still alone with the electric machine 3 is operated.

Zum Zeitpunkt T1 ergeht ein positives Abfrageergebnis bezüglich der Hochschaltanforderung, über die der gewünschte Mindestdrehzahlsprung im Bereich der Getriebeeingangswelle 10 und der elektrischen Maschine 3 realisierbar ist. Dies führt dazu, dass ein Statusverlauf S4 für die Sollganganforderung einen zu der angeforderten Übersetzung der Getriebeeinrichtung 4 äquivalenten Wert annimmt. Die geänderte Sollganganforderung führt wiederum dazu, dass von der Schaltstrategie der zur Umsetzung des Mindestdrehzahlsprunges in der Getriebeeinrichtung 4 einzulegende Zielgang zu einem Zeitpunkt T2 angefordert wird, zu dem ein Statusverlauf S5 des Zielganges den zum angeforderten Zielgang äquivalenten Wert annimmt. At time T1, there is a positive query result with respect to the upshift request, over which the desired minimum speed jump in the transmission input shaft region 10 and the electric machine 3 is feasible. As a result, a status profile S4 for the target gear request matches the requested gear ratio of the transmission device 4 equivalent value. The changed target gear request in turn means that of the shift strategy for implementing the minimum speed jump in the transmission device 4 is to be engaged target gear at a time T2 is requested, for which a status course S5 of the target gear assumes the value equivalent to the requested target gear.

Zur Umsetzung der Hochschaltung ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung in der Getriebeeinrichtung 4 wird die Übertragungsfähigkeit des zur Darstellung der aktuell in der Getriebeeinrichtung 4 eingelegten Ist-Übersetzung zugeschalteten Schaltelementes 5 reduziert und zusätzlich die Übertragungsfähigkeit des aktuell abgeschalteten und zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzung zuzuschaltenden Schaltelementes 6 angehoben. Hierfür wird der Betätigungsdruck p_6 des Schaltelementes 6 ab dem Zeitpunkt T2 zunächst bis zu einem Zeitpunkt T3 mit einem Schnellfüllpuls beaufschlagt und anschließend bis zu einem Zeitpunkt T4 während einer sogenannte Füllausgleichsphase mit einem gegenüber dem Schnellfüllpuls geringeren Druckniveau des Betätigungsdruckes p_6 beaufschlagt. Zum Zeitpunkt T4 liegt das Schaltelement 6 in einem Betriebszustand vor, zu dem im Wesentlichen kein Drehmoment über das Schaltelement 6 führbar ist, jedoch ein weiteres Anheben des Betätigungsdruckes p_6 einen sofortigen Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 6 zur Folge hat. To implement the upshift starting from the actual ratio in the direction of the target ratio in the transmission device 4 is the transmission capability of the current representation in the transmission device 4 inserted actual translation switched switching element 5 reduces and additionally the transmission capability of the currently switched off and zuzuschaltenden to represent the requested target ratio switching element 6 raised. For this purpose, the actuating pressure p_6 of the switching element 6 from the time T2 initially applied to a time T3 with a Schnellfüllpuls and then acted up to a time T4 during a so-called Füllausgleichsphase with respect to the Schnellfüllpuls lower pressure level of the actuating pressure p_6. At time T4 is the switching element 6 in an operating condition, to which substantially no torque via the switching element 6 is feasible, however, further raising the operating pressure p_6 an immediate increase in the transmission capacity of the switching element 6 entails.

Ab dem Zeitpunkt T4 wird der Betätigungsdruck p_6 des Schaltelementes 6 über eine Druckrampe mit vergleichsweise geringem Gradienten stetig vergrößert, was wiederum einen Anstieg der Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 6 bewirkt. Da gleichzeitig die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes 5 an den Betriebszustand des Schaltelementes 6 angepasst reduziert wird, findet im Rahmen der Überschneidungsphase der Hochschaltung ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung der Getriebevorrichtung 4 eine zunehmende Lastübernahme des Schaltelementes 6 statt. Die Lastübernahme des Schaltelementes 6 führt dazu, dass die Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 ab dem Zeitpunkt T4 zunehmend von der Synchrondrehzahl n_EM(sync_ist) in der in 2 dargestellten Art und Weise abweicht und in Richtung der Synchrondrehzahl n_EM(sync_ziel) der angeforderten Ziel-Übersetzung der Getriebeeinrichtung 4 geführt wird. From the time T4, the actuation pressure p_6 of the switching element 6 steadily increased over a pressure ramp with comparatively low gradient, which in turn increases the transfer capability of the switching element 6 causes. Since at the same time the transmission capability of the switching element 5 to the operating state of the switching element 6 is reduced, takes place in the context of the overlap phase of the upshift from the actual ratio in the direction of the target ratio of the transmission device 4 an increasing load transfer of the switching element 6 instead of. The load transfer of the switching element 6 causes the speed n_EM of the electric machine 3 from the time T4 onwards from the synchronous speed n_EM (sync_ist) in the in 2 shown manner and in the direction of the synchronous speed n_EM (sync_ziel) of the requested target ratio of the transmission device 4 to be led.

Zum Zeitpunkt T5 endet die Druckrampe des Betätigungsdruckes p_6 des Schaltelementes 6 und der Betätigungsdruck p_6 wird im Anschluss daran im Wesentlichen auf einem konstanten Niveau belassen. Gleichzeitig wird das reibschlüssige Schaltelement 8 ab dem Zeitpunkt T5 wiederum mit einem Schnellfüllpuls beaufschlagt, um die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 8 auf einen für einen Schleppstart der Brennkraftmaschine 2 erforderlichen Wert anzuheben. Hierfür wird ein Betätigungsdruck p_8 des ebenfalls vorliegend hydraulisch betätigbaren reibschlüssigen Schaltelementes 8 in der in 2 dargestellten Art und Weise zum Zeitpunkt T5 sprungartig angehoben und bis zu einem Zeitpunkt T6 konstant auf dem Druckniveau gehalten. Zum Zeitpunkt T6 wird der Betätigungsdruck p_8 wiederum sprungartig auf ein Zwischendruckniveau abgesenkt und ab dem Zeitpunkt T6 über eine Druckrampe stetig auf ein weiteres Druckniveau angehoben, um zunehmend Drehmoment über das reibschlüssige Schaltelement 8 in Richtung der Brennkraftmaschine 2 zu führen. At the time T5, the pressure ramp of the actuating pressure p_6 of the switching element ends 6 and the actuation pressure p_6 is then left substantially at a constant level thereafter. At the same time, the frictional switching element 8th from the time T5 in turn subjected to a fast filling pulse to the transfer capability of the frictional switching element 8th on one for a tow start of the internal combustion engine 2 increase the required value. For this purpose, an actuation pressure p_8 is also present hydraulically actuated frictional switching element 8th in the in 2 shown at the time T5 abruptly raised and maintained until a time T6 constant at the pressure level. At the time T6, the actuation pressure p_8 is in turn abruptly lowered to an intermediate pressure level and steadily raised from the time T6 via a pressure ramp to a further pressure level to increasingly torque over the frictional switching element 8th in the direction of the internal combustion engine 2 respectively.

Aufgrund des Anstiegs der Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 8 wird ein sogenanntes Anreißen der Brennkraftmaschine 2 ausgelöst, das ab einem Zeitpunkt T7 einen Anstieg der Drehzahl n_2 der Brennkraftmaschine 2 bewirkt. Zu einem auf den Zeitpunkt T7 folgenden Zeitpunkt T8 erreicht die Drehzahl n_2 der Brennkraftmaschine 2 einen Wert, zu dem die Brennkraftmaschine Due to the increase in the transmission capacity of the frictional switching element 8th becomes a so-called scorching of the internal combustion engine 2 triggered, from a time T7 an increase in the speed n_2 of the internal combustion engine 2 causes. At a subsequent to the time T7 time T8 reaches the speed n_2 of the internal combustion engine 2 a value to which the internal combustion engine

durch Zünden eines Kraftstoffes zuschaltbar ist. Zum Zeitpunkt T8 springt der Statusverlauf S3 vom Wert 1 auf den Wert 0 um, womit im System die Information hinterlegt ist, dass der Fahrzeugantriebsstrang 1 sich nunmehr im Hybridfahrbetrieb befindet, zu dem im Bereich des Abtriebs 7 sowohl seitens der elektrischen Maschine 3 als auch von der Brennkraftmaschine 2 ein Drehmoment anlegbar bzw. abstützbar ist. can be switched on by igniting a fuel. At time T8, the status history S3 jumps from the value 1 to the value 0, whereby in the system the information is stored that the vehicle drive train 1 is now in hybrid driving, to which in the field of output 7 both on the part of the electric machine 3 as well as from the internal combustion engine 2 a torque can be applied or supported.

Anhand des Gradienten des Verlaufs der Drehzahl n_2 der Brennkraftmaschine 2 ist bereits zu einem Zeitpunkt T9, der zwischen den Zeitpunkten T7 und T8 liegt, ermittelbar, dass die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt T8 seine zündfähige Drehzahl erreichen wird. Aufgrund dieser Prognose wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 8 durch Absenken des Betätigungsdruckes p_8 bereits ab dem Zeitpunkt T9 reduziert und vorzugsweise im Wesentlichen auf null verringert, um beim endgültigen Starten der Brennkraftmaschine 2 keine den Hochschaltablauf in der Getriebeeinrichtung 4 störende Reaktionsmomente über das reibschlüssige Schaltelement 8 in die Getriebeeinrichtung 4 einzuleiten. Based on the gradient of the course of the speed n_2 of the internal combustion engine 2 is already at a time T9, which lies between the times T7 and T8, can be determined that the internal combustion engine will reach its ignitable speed at time T8. Based on this forecast, the transfer capability of the frictional switching element 8th by decreasing the actuation pressure p_8 already reduced from the time T9 and preferably substantially reduced to zero to the final starting of the internal combustion engine 2 none the upshift sequence in the transmission device 4 disturbing reaction moments on the frictional switching element 8th in the transmission device 4 initiate.

Mit Erreichen der zündfähigen Drehzahl läuft die Brennkraftmaschine 2 selbstständig auf die Ziel-Drehzahl hoch, die gleich der Drehzahl n_EM(sync_ziel) der elektrischen Maschine 3 bei in der Getriebeeinrichtung 4 eingelegter Ziel-Übersetzung ist. Zum Zeitpunkt T9 ist im Bereich der Getriebeeinrichtung 4 die Hochschaltung in der Getriebeeinrichtung 4 im Wesentlichen abgeschlossen sowie die Ziel-Übersetzung eingelegt und die Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 und auch die Drehzahl n_2 der Brennkraftmaschine 2 sind gleich der Synchrondrehzahl n_EM(sync_ziel). Deshalb nimmt ein weiterer Statusverlauf S6 des Ist-Ganges zum Zeitpunkt T9 den Wert 1 an. Gleichzeitig wird der Statusverlauf S1 der Schaltanfrage der Hybridablaufsteuerung an die Schaltstrategie wiederum vom Wert 1 auf den Wert 0 zurückgesetzt. When the ignitable speed is reached, the internal combustion engine runs 2 independently to the target speed high, which is equal to the speed n_EM (sync_ziel) of the electric machine 3 in the transmission device 4 is inserted target translation. At time T9 is in the range of the transmission device 4 the upshift in the transmission device 4 essentially completed as well as the target transmission engaged and the speed n_EM of the electric machine 3 and also the speed n_2 of the internal combustion engine 2 are equal to the synchronous speed n_EM (sync_ziel). Therefore, another status history S6 of the actual gear assumes the value 1 at time T9. At the same time, the status progression S1 of the hybrid sequential control switching request to the switching strategy is again reset from the value 1 to the value 0.

Da die Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 und die Drehzahl n_2 der Brennkraftmaschine 2 zum Zeitpunkt T9 einander im Wesentlichen entsprechen, wird der Betätigungsdruck p_8 des reibschlüssigen Schaltelementes 8 ab dem Zeitpunkt T9 über eine Druckrampe mit kleinem Gradienten auf ein Zwischendruckniveau geführt, bis das reibschlüssige Schaltelement 8 eine Übertragungsfähigkeit aufweist, zu dem des reibschlüssige Schaltelement 8 in Wesentlichen schlupffrei betrieben wird. Gleichzeitig wird der Betätigungsdruck p_6 des Schaltelementes 6 ab dem Zeitpunkt T9 ebenfalls über eine Druckrampe auf ein Schließdruckniveau angehoben, zu dem das Schaltelement 6 im Wesentlichen seine volle Übertragungsfähigkeit aufweist und ein anliegendes Drehmoment schlupffrei überträgt. Ab einem Zeitpunkt T10 wird der Betätigungsdruck p_8 des reibschlüssigen Schaltelementes 8 mit großem Gradienten ebenfalls auf ein Schließdruckniveau angehoben, um die Brennkraftmaschine 2 vollständig an die elektrische Maschine 3 anzukoppeln. Über die vorbeschriebene Vorgehensweise wird die Brennkraftmaschine 2 erst dann angekoppelt, wenn die Überschneidungsphase der Hochschaltung beendet ist. Damit wird der Schaltablauf der Hochschaltung nicht beeinflusst. Zum Zeitpunkt T11 erreicht der Betätigungsdruck p_8 des reibschlüssigen Schaltelementes 8 das Schließdruckniveau und der Verlauf S2 des Mindestdrehzahlsprunges für die Hochschaltung wird wiederum auf den Wert 0 zurückgesetzt. As the speed n_EM of the electric machine 3 and the speed n_2 of the internal combustion engine 2 At time T9 substantially correspond to each other, the actuation pressure p_8 of the frictional switching element 8th From time T9 on a pressure ramp with a small gradient led to an intermediate pressure level until the frictional switching element 8th has a transmission capability, to which the frictional switching element 8th operated essentially slip-free. At the same time, the operating pressure p_6 of the switching element 6 from the time T9 also raised via a pressure ramp to a closing pressure level, to which the switching element 6 essentially has its full transfer capability and transmits an applied torque without slip. From a time T10, the actuation pressure p_8 of the frictional switching element 8th with a large gradient also raised to a closing pressure level to the internal combustion engine 2 completely to the electric machine 3 to dock. About the above procedure, the internal combustion engine 2 only coupled when the overlap phase of the upshift is completed. Thus, the switching sequence of the upshift is not affected. At the time T11, the actuation pressure reaches p_8 of the frictional switching element 8th the closing pressure level and the curve S2 of the minimum speed jump for the upshift is again reset to the value 0.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Fahrzeugantriebsstrang Vehicle powertrain
2 2: Brennkraftmaschine Internal combustion engine
3 3: elektrische Maschine electric machine
4 4: Getriebeeinrichtung transmission device
5, 6 5, 6: Schaltelement switching element
7 7: Abtrieb output
8 8th: reibschlüssiges Schaltelement frictional switching element
9 9: Anfahrelement starting element
10 10: Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
n_2 n_2: Drehzahl der Brennkraftmaschine Speed of the internal combustion engine
n_EM n_EM: Drehzahl der elektrischen Maschine Speed of the electric machine
n_EM(sync_ist)n_EM (sync_ist): Synchrondrehzahl bei eingelegter Ist-Übersetzung Synchronous speed with inserted actual ratio
n_EM(sync_ziel) n_EM (sync_ziel): Synchrondrehzahl bei eingelegter Ziel-Übersetzung Synchronous speed with inserted target ratio
p_6 p_6: Betätigungsdruck des Schaltelementes 6 Actuation pressure of the switching element 6
p_8 p_8: Betätigungsdruck des reibschlüssigen Schaltelementes Actuating pressure of the frictional switching element
S1 bis S6 S1 to S6: Verlauf course
T0 bis T11 T0 to T11: diskreter Zeitpunkt discrete time
t t: Betriebszeit uptime

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008027658 A1 [0006]

Claims

Method for operating a vehicle drive train ( 1 ) with an internal combustion engine ( 2 ), with an electric machine ( 3 ), with a transmission device ( 4 ), in whose area switching on and off of several switching elements ( 5 . 6 ) different translations are represented, and with a downforce ( 7 ), wherein the electric machine ( 3 ) in the power flow of the vehicle drive train ( 1 ) between the internal combustion engine ( 2 ) and the transmission device ( 4 ) is arranged and the internal combustion engine ( 2 ) via a frictional switching element ( 8th ) with the electric machine ( 3 ) can be brought into operative connection, wherein a transfer capability of the frictional switching element ( 8th ) in the switched-off operating state of the internal combustion engine ( 2 ) and during an electric driving operation of the vehicle drive train ( 1 ) is set substantially to zero, and wherein in the presence of a request for switching on the internal combustion engine ( 2 ) the transmission capability of the frictional switching element ( 8th ) is raised and on the frictional switching element ( 8th ) applied torque at least partially via the frictional switching element ( 8th ) in the direction of the internal combustion engine ( 2 ) is guided to the internal combustion engine ( 2 ) zuzuschalten in the required extent, characterized in that in the presence of the request for switching on the internal combustion engine ( 2 ) is checked, whether in the area of the transmission device ( 4 ) an upshift is feasible, which is a change from that in in the transmission device ( 4 ) in-gear ratio present synchronous speed (n_EM (sync_ist)) in the direction of a synchronous speed (n_EM (sync_ziel)), which in one in the transmission device ( 4 ) set target translation, greater than or equal to an operating state-dependent predeterminable speed value causes, with a positive query result, a corresponding upshift request is triggered and in the presence of a deviation between the current actual speed of the electric machine and inserted in in the range of the transmission device Synchronizing speed (n_EM (sync_ist)) of the electric machine, the transmission capability of the frictional switching element ( 8th ) for connecting the internal combustion engine ( 2 ) is raised, and wherein the transfer capability of the frictional switching element ( 8th ) at the latest in switched-on operating state of the internal combustion engine ( 2 ) is reduced and only in the area of the transmission device ( 4 ) inserted target ratio and / or in synchronous operating state of the frictional switching element ( 8th ) is set to a value at which a requested torque via the frictional switching element ( 8th ) is feasible.

A method according to claim 1, characterized in that the transfer capability of the frictional switching element ( 8th ) at the latest in switched-on operating state of the internal combustion engine ( 2 ) is set to a value to that of the internal combustion engine ( 2 ) via the frictional switching element ( 8th ) an upshift in the transmission device ( 4 ) substantially non-influencing torque is feasible.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the transfer capability of the frictional switching element ( 8th ) in the switched-off operating state of the internal combustion engine ( 2 ) is already varied at a time (T7), at which the speed (n_2) of the internal combustion engine ( 2 ) has reached at least approximately a value to which the internal combustion engine ( 2 ) is switchable by igniting a fuel.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotational speed (n_2) of the internal combustion engine ( 2 ) in switched-on operating state of the internal combustion engine ( 2 ) in the area of the transmission device ( 4 ) inserted target transmission setting synchronous speed (n_EM (sync_ziel)) of the electric machine ( 3 ) to be led.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for carrying out the requested upshift, the transmission capacity of at least one for representing the current in the transmission device ( 4 ) inserted actual translation switched switching element ( 5 ) and in addition the transmission capability of at least one switching element which is currently switched off and which can be switched on to display the requested target ratio ( 6 ) is raised.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the torque of the electric machine ( 3 ) is controlled during the upshift, so that one resulting from the upshift Change in the speed (n_EM) of the electric machine ( 3 ), starting from the synchronous speed (n_EM (sync_ist)) of the actual gear ratio in the direction of the synchronous speed (n_EM (sync_ziel)) of the target gear ratio has a requested course.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the torque of the electric machine ( 3 ) during the connection process of the internal combustion engine ( 2 ) is controlled so that one from the connection operation of the internal combustion engine ( 2 ) resulting change in the rotational speed (n_EM) of the electric machine ( 3 ) starting from the synchronous speed (n_EM (sync_ist)) of the actual ratio in the direction of the synchronous speed (n_EM (sync_ziel)) of the target translation has a requested course.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the torque of the electric machine ( 3 ) during the phase of the connection process of the internal combustion engine ( 2 ), while the rotational speed (n_2) of the internal combustion engine via the torque, via the frictional switching element ( 8th ) in the direction of the internal combustion engine ( 2 ) is guided to the level of the speed value to which the internal combustion engine ( 2 ) is switched by igniting a fuel, controlled by a torque value is changed, which is smaller than that via the frictional switching element ( 8th ) in the direction of the internal combustion engine ( 2 ) guided torque is.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transfer capability of the frictional switching element ( 8th ) in switched-on operating state of the internal combustion engine ( 2 ) to the value at which a requested torque via the frictional switching element ( 8th ) is set, if the transmission capability of the switching element (2) to be used for displaying the requested target ratio ( 6 ) from a level to which the switching element ( 6 ) transitions to a slip-free operating state at currently applied torque, is raised to a level to which the zuzuschaltende switching element ( 6 ) is present to an applied defined torque in slip-free operating condition.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) is switched on with a negative query result without upshifting.