DE102015015190A1 - Method for operating a hybrid powertrain - Google Patents

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Steffen Henzler
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs (10), in dem in einem Getriebe (11), an das ein Elektromotor (12) angebunden ist, für einen Getriebegangwechsel ein geschalteter Vorwärtsgetriebegang ausgelegt wird, ein zu schaltender Getriebegang synchronisiert wird und der zu schaltende Getriebegang eingelegt wird, wobei eine Brennkraftmaschine (13) gestartet wird, indem eine zwischen dem Elektromotor (12) und der Brennkraftmaschine (13) angeordnete Lastschaltkupplung (15) zumindest zeitweise geschlossen wird, nachdem der geschaltete Getriebegang ausgelegt und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt wurde sowie einen Hybridantriebsstrang (10) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for operating a hybrid drive train (10) in which in a transmission (11) to which an electric motor (12) is connected, a switched forward gear is designed for a gear change, a gear to be switched is synchronized and the switching gear is engaged, wherein an internal combustion engine (13) is started by a between the electric motor (12) and the internal combustion engine (13) arranged load clutch (15) is at least temporarily closed after the switched gear designed and before the gear to be shifted engaged and a hybrid powertrain (10) for carrying out such a process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs sowie einen entsprechenden Hybridantriebsstrang.The invention relates to a method for operating a hybrid powertrain and a corresponding hybrid powertrain.

Aus der DE 10 2010 044 618 A1 ist bereits ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs bekannt.From the DE 10 2010 044 618 A1 A method for operating a hybrid powertrain is already known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Kundenkomfort zu erhöhen. Sie wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 1 und durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 6 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of increasing customer comfort. It is achieved by an inventive method according to claim 1 and by an embodiment according to the invention according to claim 6. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs, in dem in einem Getriebe, an das ein Elektromotor angebunden ist, für einen Getriebegangwechsel ein geschalteter Vorwärtsgetriebegang ausgelegt wird, ein zu schaltender Getriebegang synchronisiert wird und der zu schaltende Getriebegang eingelegt wird.The invention is based on a method for operating a hybrid powertrain, in which in a transmission to which an electric motor is connected, a switched forward gear is designed for a gear change, a gear to be switched is synchronized and the gear to be shifted is engaged.

Es wird vorgeschlagen, dass eine Brennkraftmaschine gestartet wird, indem eine zwischen dem Elektromotor und der Brennkraftmaschine angeordnete Lastschaltkupplung zumindest zeitweise geschlossen wird, nachdem der geschaltete Getriebegang ausgelegt und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt wurde. Dadurch kann eine Reaktionszeit, innerhalb der die Brennkraftmaschine während eines Getriebegangwechsels gestartet wird, verringert werden. Ein Kundenkomfort kann gesteigert werden, insbesondere ohne dass der Hybridantriebsstrang hierfür einen zusätzlichen Starter, wie beispielsweise einen klassischen Ritzelstarter, aufweisen muss. Unter einem „Getriebe” soll dabei insbesondere ein Zahnräderwechselgetriebe verstanden werden, welches zumindest einen Getrieberadsatz umfasst, der für eine Schaltung von Getriebegängen mit Unterbrechung einer Last vorgesehen ist. Grundsätzlich ist das Verfahren in gleicher Weise für Getriebe mit einem einzigen Getrieberadsatz wie auch für ein als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildetes Getriebe geeignet. Darunter, dass der Elektromotor an das Getriebe angebunden ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Getriebe zumindest eine, bezogen auf eine von der Brennkraftmaschine ausgehende Antriebsleistung, nach der Lastschaltkupplung angeordnete Getriebewelle aufweist, an die der Elektromotor angebunden ist.It is proposed that an internal combustion engine is started by at least temporarily closing a power-shift clutch arranged between the electric motor and the internal combustion engine, after the shifted transmission gear has been designed and before the transmission gear to be shifted has been engaged. As a result, a reaction time within which the internal combustion engine is started during a gear change can be reduced. Customer comfort can be increased, in particular without the hybrid powertrain having to have an additional starter, such as a classic pinion starter, for this purpose. A "gearbox" is to be understood in particular as meaning a gear change transmission which comprises at least one gear wheel set which is provided for a shift of gear trains with the interruption of a load. In principle, the method is equally suitable for transmissions with a single gear set as well as for a trained as a double clutch transmission. Including that the electric motor is connected to the transmission, should be understood in particular that the transmission has at least one, based on a starting from the engine drive power, arranged after the power shift clutch transmission shaft to which the electric motor is connected.

Vorzugsweise wird die Brennkraftmaschine bei einer Leistungsanforderung durch einen Fahrer während des Getriebegangwechsels gestartet. insbesondere auf die Leistungsanforderung durch den Fahrer kann durch ein solches Verfahren besonders schnell reagiert werden. Unter „während” soll dabei verstanden werden, dass die Brennkraftmaschine nach einem Auslegen des geschalteten Getriebegangs und vor einem Einlegen des zu schaltenden Getriebegangs gestartet wird. Unter einem „Auslegen eines Getriebegangs” soll dabei ein Lösen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Elektromotor und einem Achsantrieb des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Unter einem „Einlegen eines Getriebegangs” soll dabei insbesondere ein Herstellen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Elektromotor und/oder der Brennkraftmaschine und dem Achsantrieb des Kraftfahrzeugs verstanden werden.Preferably, the engine is started at a power request by a driver during the gear change. In particular, the performance requirement by the driver can be responded very quickly by such a method. By "while" is to be understood that the internal combustion engine is started after a layout of the switched gear and before engaging the gear to be switched. A "disengagement of a transmission gear" should be understood to mean a release of a positive and / or non-positive connection between the electric motor and an axle drive of the motor vehicle. A "engagement of a transmission gear" should be understood to mean in particular a production of a positive and / or non-positive connection between the electric motor and / or the internal combustion engine and the final drive of the motor vehicle.

Bevorzugt wird in einem parallel angeordneten Teilgetriebe ein Getriebegang eingelegt, während oder nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wird. Dadurch kann die Brennkraftmaschine unmittelbar nach ihrem Start über das parallel angeordnete Teilgetriebe mit einem Achsantrieb verbunden werden, ohne dass zunächst der zu schaltende Getriebegang in einem an den Elektromotor anschließenden Teilgetriebe eingelegt werden muss. Unter einem „Teilgetriebe” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes verstanden werden, wobei der Elektromotor an eines der Teilgetriebe angebunden ist. Unter dem „parallel angeordneten Teilgetriebe” soll insbesondere das Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes verstanden werden, welches bezogen auf einen Kraftfluss von der Brennkraftmaschine zu dem Achsantrieb parallel zu dem Elektromotor angeordnet ist. Unter einer „Anbindung des Elektromotors an eines der Teilgetriebe” soll insbesondere verstanden werden, dass der Elektromotor zwischen der Lastschaltkupplung und dem Teilgetriebe angeordnet ist.Preferably, a transmission gear is engaged in a parallel partial transmission, during or after the internal combustion engine is started. As a result, the internal combustion engine can be connected to an axle drive immediately after its start via the sub-transmission arranged in parallel, without first having to engage the transmission gear to be shifted in a sub-transmission adjoining the electric motor. A "partial transmission" is to be understood in this context in particular a partial transmission of a dual clutch transmission, wherein the electric motor is connected to one of the partial transmissions. The "parallel partial transmission" is to be understood in particular the partial transmission of the dual clutch transmission, which is arranged parallel to the electric motor relative to a power flow from the internal combustion engine to the final drive. A "connection of the electric motor to one of the partial transmissions" should in particular be understood to mean that the electric motor is arranged between the power-shift clutch and the partial transmission.

Weiter wird vorgeschlagen, dass eine parallel zu der Lastschaltkupplung angeordnete zweite Lastschaltkupplung geschlossen wird, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wurde. Dadurch kann eine Wirkverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Achsantrieb besonders schnell hergestellt werden.It is also proposed that a second power-shift clutch arranged parallel to the power-shift clutch be closed after the internal combustion engine has been started. As a result, an operative connection between the internal combustion engine and the final drive can be produced particularly quickly.

Vorzugsweise erfolgt in dem Getriebegangwechsel ein Rückschaltvorgang oder ein Hochschaltvorgang in einem Teilgetriebe des Getriebes.Preferably, in the gear change a downshift or upshift in a partial transmission of the transmission.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the only one 1 an embodiment of the invention is shown. The figure, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Die 1 zeigt einen Hybridantriebsstrang 10 für ein Kraftfahrzeug. Der Hybridantriebsstrang 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 13, ein Getriebe 11 und zumindest einen Achsantrieb 19. Das Getriebe 11 ist bezogen auf eine von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Leistung im Kraftfluss zwischen der Brennkraftmaschine 13 und dem Achsantrieb 19 angeordnet. Das Getriebe 11 ist dazu vorgesehen, unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Brennkraftmaschine 13 und dem Achsantrieb 19 einzustellen, welche insbesondere zur Bildung von Vorwärtsgetriebegängen dienen. Weiter umfasst der Hybridantriebsstrang 10 zumindest einen Elektromotor 12, der dazu vorgesehen ist, parallel zu der Brennkraftmaschine 13 geschaltet zu werden. Der Hybridantriebsstrang 10 ist insbesondere für einen elektromotorischen Fahrbetrieb, in dem eine Antriebsleistung lediglich von dem zumindest einen Elektromotor 12 bereitgestellt wird, und einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, in dem eine Antriebsleistung lediglich von der Brennkraftmaschine 13 bereitgestellt wird, vorgesehen. Zudem ist der Hybridantriebsstrang 10 für eine Rekuperation vorgesehen, bei dem der Elektromotor 12 eine Bremsleistung bereitstellt, indem er eine aufgenommene mechanische Leistung in eine elektrische Leistung umwandelt. Der Elektromotor 12 ist für einen Start der Brennkraftmaschine 13 vorgesehen. Weiter ist der Hybridantriebsstrang 10 für einen Hybridfahrbetrieb vorgesehen, bei dem die Brennkraftmaschine 13 und der Elektromotor 12 eine Antriebsleistung abgeben, welche kombiniert an den Achsantrieb 19 übertragen wird. Zudem ist der Hybridantriebsstrang 10 für einen Generatorbetrieb vorgesehen, bei dem eine von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene mechanische Leistung zumindest teilweise von dem Elektromotor 12 aufgenommen und in elektrische Leistung umgewandelt wird. The 1 shows a hybrid powertrain 10 for a motor vehicle. The hybrid powertrain 10 includes an internal combustion engine 13 , a gearbox 11 and at least one final drive 19 , The gear 11 is related to one of the internal combustion engine 13 delivered power in the power flow between the internal combustion engine 13 and the final drive 19 arranged. The gear 11 is intended to different gear ratios between the internal combustion engine 13 and the final drive 19 set, which serve in particular for the formation of forward gears. Next includes the hybrid powertrain 10 at least one electric motor 12 , which is intended to be parallel to the internal combustion engine 13 to be switched. The hybrid powertrain 10 is in particular for an electromotive driving operation in which a drive power only from the at least one electric motor 12 is provided, and an internal combustion engine driving operation in which a drive power only from the internal combustion engine 13 is provided provided. In addition, the hybrid powertrain 10 intended for recuperation, in which the electric motor 12 provides a braking power by converting a received mechanical power into an electric power. The electric motor 12 is for a start of the internal combustion engine 13 intended. Next is the hybrid powertrain 10 intended for a hybrid driving, in which the internal combustion engine 13 and the electric motor 12 deliver a drive power, which combines to the final drive 19 is transmitted. In addition, the hybrid powertrain 10 provided for a generator operation in which one of the internal combustion engine 13 delivered mechanical power at least partially from the electric motor 12 is absorbed and converted into electrical power.

Das Getriebe 11 ist als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt. Es umfasst zwei Teilgetriebe 16, 17, die bezogen auf eine von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Antriebsleistung parallel angeordnet sind. Zur Anbindung der Teilgetriebe 16, 17 an die Brennkraftmaschine 13 umfasst das Getriebe 11 eine Getriebeeingangswelle 20, die dazu vorgesehen ist, drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 13 verbunden zu werden, und eine Doppelkupplung. Die Doppelkupplung umfasst zwei Lastschaltkupplungen 14, 15, die bezogen auf die von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Antriebsleistung im Kraftfluss parallel angeordnet sind. Das erste Teilgetriebe 16 ist zur Schaltung der ungeraden Vorwärtsgetriebegängen vorgesehen. Das zweite Teilgetriebe 17 ist zur Schaltung der geraden Vorwärtsgetriebegängen. Die Teilgetriebe 16, 17 umfassen eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten Getriebeschalteinheiten, die zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen sind. Zumindest eines der Teilgetriebe 16, 17 kann zudem für eine Schaltung eines mechanischen Rückwärtsgetriebegangs vorgesehen werden. Die Getriebeschalteinheiten sind vorzugsweise für eine Kraftübertragung über eine formschlüssige Verbindung vorgesehen. Sie können beispielsweise eine Schiebemuffe zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung aufweisen. Auch eine Ausgestaltung in Form einer Klauenkupplung ist denkbar. Zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge unter Last wird der zu schaltende Vorwärtsgetriebegang gebildet, indem die zugehörigen Getriebeschalteinheiten in dem entsprechenden Teilgetriebe 16, 17 geschlossen werden. Anschließend wird diejenige der Lastschaltkupplungen 14, 15, die dem zu schaltenden Vorwärtsgetriebegang zugeordnet ist, sukzessive geschlossen, während zeitgleich die andere Lastschaltkupplung 14, 15, die dem abzuschaltenden Vorwärtsgetriebegang zugeordnet ist, sukzessive geöffnet wird.The gear 11 is designed as a dual-clutch transmission. It includes two partial transmissions 16 . 17 related to one of the internal combustion engine 13 output drive power are arranged in parallel. For connection of the partial transmission 16 . 17 to the internal combustion engine 13 includes the gearbox 11 a transmission input shaft 20 , which is intended to rotatably with a crankshaft of the internal combustion engine 13 to be connected, and a double clutch. The dual clutch comprises two power shift clutches 14 . 15 related to that of the internal combustion engine 13 output drive power are arranged in parallel in the power flow. The first partial transmission 16 is provided for switching the odd forward gears. The second partial transmission 17 is for switching the straight forward gears. The partial transmissions 16 . 17 comprise a plurality of gear shift units, not shown, which are provided for switching the forward gears. At least one of the partial transmissions 16 . 17 can also be provided for a circuit of a mechanical reverse gear. The transmission shift units are preferably provided for a power transmission via a positive connection. You can, for example, have a sliding sleeve for producing the positive connection. An embodiment in the form of a dog clutch is conceivable. To shift the forward gears under load the forward gear to be switched is formed by the associated gear shift units in the corresponding sub-transmission 16 . 17 getting closed. Subsequently, that of the power shift clutches 14 . 15 , which is assigned to the forward gear to be switched, successively closed, while at the same time the other power shift clutch 14 . 15 , which is assigned to the forward gear to be disabled, is successively opened.

Der Hybridantriebsstrang 10 umfasst mindestens eine Steuer- und Regeleinheit 18, die für eine Ansteuerung der Brennkraftmaschine 13, des Elektromotors 12 und des Getriebes 11 vorgesehen ist. Das Getriebe 11 ist automatisiert. Die Steuer- und Regeleinheit 18 ist dazu vorgesehen, die Lastschaltkupplung 14, 15 und die Getriebeschalteinheiten anzusteuern und einen Schaltzustand zu verändern. Das Getriebe 11 ist für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen.The hybrid powertrain 10 includes at least one control unit 18 which is responsible for a control of the internal combustion engine 13 , the electric motor 12 and the transmission 11 is provided. The gear 11 is automated. The control unit 18 is intended to the power shift clutch 14 . 15 and to control the gear shift units and to change a switching state. The gear 11 is intended for front-transverse installation.

Der Elektromotor 12 ist formschlüssig an das Getriebe 11 angebunden. Das Getriebe 11 weist eine Getriebewelle 21 auf, die dem zweiten Teilgetriebe 17 zugeordnet ist. Der Elektromotor 12 ist permanent mit der Getriebewelle 21 verbunden. Die Getriebewelle 21 kann beispielsweise als eine Vorgelegewelle ausgebildet sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Getriebewelle 21 eine Eingangswelle für das Teilgetriebe 17, dem die Getriebewelle 21 zugeordnet ist, ausgebildet. Die Getriebeschalteinheiten des Teilgetriebes 17 sind, bezogen auf eine von dem Elektromotor 12 abgegebene Antriebsleistung, nach der Getriebewelle 21 angeordnet.The electric motor 12 is form-fitting to the gearbox 11 tethered. The gear 11 has a gear shaft 21 on, the second part transmission 17 assigned. The electric motor 12 is permanent with the gear shaft 21 connected. The transmission shaft 21 can be configured for example as a countershaft. Alternatively, it is also conceivable that the transmission shaft 21 an input shaft for the partial transmission 17 to which the transmission shaft 21 is assigned trained. The gear shift units of the sub-transmission 17 are based on one of the electric motor 12 output drive power, after the transmission shaft 21 arranged.

In einem Getriebegangwechsel müssen die Getriebeschalteinheiten zumindest teilweise synchronisiert werden. Der an das Getriebe 11 angebundene Elektromotor 12 weist eine Massenträgheit auf, durch die während des Getriebegangwechsels ein zusätzlicher Synchronisierungsaufwand entsteht. Um eine Belastung der Getriebeschalteinheiten zu senken, verändert die Steuer- und Regeleinheit 18 während des Getriebegangwechsels die von dem Elektromotor 12 abgegebene Antriebsleistung oder aufgenommene Bremsleistung. Die Steuer- und Regeleinheit 18 steuert den Elektromotor 12 insbesondere so an, dass er seine Massenträgheit während des Getriebegangwechsels eigenständig kompensiert und die Getriebeschalteinheiten des Getriebes 11 entlastet werden.In a gear change, the gear shift units must be at least partially synchronized. The to the gearbox 11 connected electric motor 12 has an inertia, through which an additional synchronization effort arises during the gear change. To reduce a load on the gearshift units, the control unit changes 18 during the gear change from the electric motor 12 output drive power or absorbed braking power. The control unit 18 controls the electric motor 12 in particular so that it compensates for its inertia during the gear change independently and the transmission shift units of the transmission 11 be relieved.

Das Teilgetriebe 17, dem die Getriebewelle 21 zugeordnet ist und an das der Elektromotor 12 angebunden ist, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Schaltung der geraden Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen. Das Teilgetriebe 17 ist in dem elektromotorischen Fahrbetrieb zur Schaltung der dem Teilgetriebe 17 zugeordneten Vorwärts- und Rückwärtsgetriebegänge vorgesehen. Der Hybridantriebsstrang 10 ist somit für zumindest einen Getriebegangwechsel während des elektromotorischen Fahrbetriebs vorgesehen. In der Steuer- und Regeleinheit 18 sind Schaltkennlinien hinterlegt, in deren Abhängigkeit die Steuer- und Regeleinheit 18 den Getriebegangwechsel auslöst. The partial transmission 17 to which the transmission shaft 21 is assigned and to which the electric motor 12 is connected, is provided in the illustrated embodiment for switching the straight forward gears. The partial transmission 17 is in the electromotive driving to the circuit of the partial transmission 17 associated forward and reverse gears provided. The hybrid powertrain 10 is thus provided for at least one gear change during the electromotive driving operation. In the control unit 18 switching characteristics are stored, in dependence of which the control unit 18 triggers the gear change.

In dem elektromotorischen Fahrbetrieb ist die Lastschaltkupplung 15, die dem Teilgetriebe 17 zugeordnet ist, geöffnet. Um in den elektromotorischen Fahrbetrieb den Vorwärtsgetriebegang von einem geschalteten Getriebegang auf einen zu schaltenden Getriebegang zu wechseln, wird zunächst der geschaltete Getriebegang ausgelegt, indem in dem Teilgetriebe 17 eine der geschalteten Getriebeschalteinheiten geöffnet wird. Das Teilgetriebe 17 ist dadurch in neutral geschaltet. Anschließend wird der zu schaltenden Getriebegang synchronisiert, indem Getriebedrehzahlen in dem Teilgetriebe 16, 17, dem der zu schaltende Getriebegang zugeordnet ist, synchronisiert werden. Ist der zu schaltende Getriebegang synchronisiert, wird der zu schaltende Getriebegang eingelegt, indem die für den zu schaltenden Getriebegang noch erforderlichen Getriebeschalteinheiten geschlossen werden.In the electromotive driving operation is the power shift clutch 15 that the partial transmission 17 is assigned, opened. In order to change the forward gear from a switched gear to a gear to be switched in the electromotive driving, the first gear shift is initially designed by in the sub-transmission 17 one of the switched gear shift units is opened. The partial transmission 17 is thus neutral. Subsequently, the gear to be switched is synchronized by transmission speeds in the partial transmission 16 . 17 to which the gear to be switched is assigned to be synchronized. If the transmission gear to be shifted is synchronized, the transmission gear to be shifted is engaged by closing the transmission shifting units still required for the transmission gear to be shifted.

Eine Leistung für die Synchronisierung des zu schaltenden Getriebegangs kann zumindest teilweise von zu schaltenden Getriebeschalteinheit bereitgestellt werden, wenn diese eine Synchronisierung aufweist. Zusätzlich kann der Elektromotor 12 eine Leistung bereitstellen, mittels der das Teilgetriebe 16, 17 synchronisiert wird. Je nachdem, ob in dem Getriebegangwechsel ein Rückschaltvorgang oder ein Hochschaltvorgang erfolgt, stellt der Elektromotor 12 eine Bremsleistung oder eine Antriebsleistung bereit. Eine von dem Elektromotor 12 abgegebene oder aufgenommene Leistung wird während des Getriebegangwechsels angepasst, um die Getriebeschalteinheiten, deren Schaltzustand geändert werden muss, lastfrei zu halten.A power for the synchronization of the gear to be switched can be provided at least partially by the gearshift unit to be shifted, if it has a synchronization. In addition, the electric motor 12 provide a power by means of which the partial transmission 16 . 17 is synchronized. Depending on whether in the gear change a downshift or upshift occurs, the electric motor provides 12 a braking power or a drive power ready. One of the electric motor 12 output or absorbed power is adjusted during the gear change, to keep the gear shift units whose switching state must be changed, load-free.

Der Getriebegangwechsel wird von der Steuer- und Regeleinheit 18 ausgelöst. In der Steuer- und Regeleinheit 18 sind Schaltkennlinien hinterlegt, welche für den Getriebegangwechsel einen Drehzahlpunkt definieren, an dem der Getriebegangwechsel ausgelöst wird. Der Drehzahlpunkt für einen Hochschaltvorgang kann von einem Drehzahlpunkt für einen Rückschaltvorgang abweichen. Zudem kann der Drehzahlpunkt von einer Leistungsanforderung abhängig sein. Der Getriebegangwechsel beginnt mit der Anpassung der von dem Elektromotor 12 abgegebenen oder aufgenommenen Leistung und ist abgeschlossen, wenn die Leistung wieder der Leistungsanforderung entspricht.The gear change is from the control unit 18 triggered. In the control unit 18 Switching characteristic curves are stored, which define a speed point for the gear change, at which the gear change is triggered. The speed point for an upshift may differ from a speed point for a downshift. In addition, the speed point may be dependent on a power request. The transmission gear change begins with the adaptation of the electric motor 12 and is completed when the performance is again in line with the performance requirement.

In der Steuer- und Regeleinheit 18 sind weitere Kennlinien hinterlegt, in deren Abhängigkeit die Brennkraftkraftmaschine in dem elektromotorischen Fahrbetrieb gestartet wird, um von dem elektromotorischen Fahrbetrieb in einen hybriden Fahrbetrieb zu wechseln. Während eines Getriebegangwechsels wird die Brennkraftmaschine 13 gestartet, indem die zwischen dem Elektromotor 12 und der Brennkraftmaschine 13 angeordnete Lastschaltkupplung 15 zumindest zeitweise geschlossen wird, nachdem der geschaltete Getriebegang ausgelegt und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt wurde. Die Brennkraftmaschine 13 wird gestartet, während das Teilgetriebe 17 in Neutral geschaltet ist.In the control unit 18 Further characteristics are stored, in dependence of which the internal combustion engine is started in the electromotive driving operation in order to switch from the electromotive driving operation into a hybrid driving operation. During a gear change, the internal combustion engine 13 Started by the between the electric motor 12 and the internal combustion engine 13 arranged power shift clutch 15 is at least temporarily closed after the switched gear has been designed and before the gear to be switched was engaged. The internal combustion engine 13 is started while the partial transmission 17 is switched to neutral.

Die Brennkraftmaschine 13 wird insbesondere bei einer Leistungsanforderung durch einen Fahrer während des Getriebegangwechsels gestartet. Ist beispielsweise in dem Getriebegang der vierte Vorwärtsgang eingelegt, sind in dem elektromotorischen Fahrbetrieb die beiden Lastschaltkupplungen 14, 15 geöffnet. Die Brennkraftmaschine 13 ist abgeschaltet. Wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug abbremst, wird Leistung über den Elektromotor 12 rekuperiert. Die Steuer- und Regeleinheit 18 fordert entsprechend der Schaltkennlinien eine Rückschaltung in den zweiten Vorwärtsgetriebegang an, der dem gleichen Teilgetriebe 17 zugeordnet ist wie der vierte Vorwärtsgetriebegang.The internal combustion engine 13 is started especially during a power request by a driver during the gear change. If, for example, the fourth forward gear is engaged in the transmission gear, the two power shift clutches are in the electromotive driving mode 14 . 15 open. The internal combustion engine 13 is switched off. When the driver brakes the motor vehicle, power is transmitted via the electric motor 12 recuperated. The control unit 18 requests according to the shift characteristics a downshift in the second forward gear, which is the same sub-transmission 17 is assigned as the fourth forward gear.

Ohne Leistungsanforderung durch den Fahrer wird für die Rückschaltung der Rekuperationsbetrieb des Elektromotors 12 kurzzeitig beendet und der vierte Vorwärtsgetriebegang wird ausgelegt. Zur Aufrechterhaltung der Bremswirkung wird über das erste Teilgetriebe 16 und die zugehörige Lastschaltkupplung 14 ein Schleppmoment gegen die stehende Brennkraftmaschine 13 erzeugt. Indem eine Drehzahl des Elektromotors 12 angehoben wird, wird der zweite Vorwärtsgetriebegang synchronisiert. Bremst der Fahrer das Kraftfahrzeug weiter ab, wird der zweite Vorwärtsgetriebegang als zu schaltender Getriebegang eingelegt und das Fahrzeug mittels Rekuperation weiter verzögert.Without power demand by the driver is for the downshift of the recuperation of the electric motor 12 briefly terminated and the fourth forward gear is designed. To maintain the braking effect is on the first part transmission 16 and the associated power shift clutch 14 a drag torque against the stationary internal combustion engine 13 generated. By a speed of the electric motor 12 is raised, the second forward gear is synchronized. If the driver brakes the motor vehicle further, the second forward gear is engaged as the gear to be shifted and the vehicle is further decelerated by means of recuperation.

Tritt während der Rückschaltung und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt ist die Leistungsanforderung durch den Fahrer auf, wird die Lastschaltkupplung 15, die zwischen dem Elektromotor 12 und der Brennkraftmaschine 13 angeordnet ist, geschlossen, und der Verbrennungsmotor wird gestartet. Die erste Lastschaltkupplung 14 ist dabei geöffnet. Da einerseits das Teilgetriebe 17 in Neutral geschaltet ist und anderseits die Lastschaltkupplung 14 des ersten Teilgetriebes 16 geöffnet ist, erfolgt der Start der Brennkraftmaschine 13 frei von Rückwirkungen auf den Achsantrieb 19.If during the downshift and before the gear to be shifted is engaged, the power demand by the driver, the load clutch becomes 15 between the electric motor 12 and the internal combustion engine 13 is arranged, closed, and the internal combustion engine is started. The first power shift clutch 14 is open. On the one hand, the partial transmission 17 is switched to neutral and on the other hand, the power shift clutch 14 of the first partial transmission 16 is open, the Start of the internal combustion engine 13 free of repercussions on the final drive 19 ,

Während die Brennkraftmaschine 13 gestartet wird oder nachdem die Brennkraftmaschine 13 gestartet wurde, wird in dem ersten Teilgetriebe 16 ein Getriebegang eingelegt. Dazu werden in dem ersten Teilgetriebe 16 die dem zu schaltentenden Getriebegang zugeordneten Getriebeschalteinheiten geschlossen. In dem beispielhaft beschriebenen Getriebegangwechsel von dem vierten Vorwärtsgetriebegang in den zweiten Getriebegang wird der dritte Vorwärtsgetriebegang als zu schaltender Getriebegang gebildet. Der Getriebegang wird vorzugsweise eingelegt, während die Brennkraftmaschine 13 gestartet wird. Nachdem die Brennkraftmaschine 13 gestartet wurde, wird die parallel zu der Lastschaltkupplung 15 angeordnete erste Lastschaltkupplung 14 geschlossen und die Brennkraftmaschine 13 wird mit dem Achsantrieb 19 verbunden.While the internal combustion engine 13 is started or after the internal combustion engine 13 has started, is in the first partial transmission 16 a gear engaged. These are in the first partial transmission 16 closed the gear switching units associated with the switching gear to be switched. In the example described gear change from the fourth forward gear to the second gear, the third forward gear is formed as a gear to be switched. The transmission is preferably engaged while the internal combustion engine 13 is started. After the internal combustion engine 13 was started, which is parallel to the power shift clutch 15 arranged first power shift clutch 14 closed and the internal combustion engine 13 is with the final drive 19 connected.

Alternativ zu dem beispielhaft beschriebenen Rückschaltvorgang kann in dem Getriebegangwechsel auch ein Hochschaltvorgang erfolgen. In einem Hochschaltvorgang wird der einzulegende Getriebegang synchronisiert, indem die Drehzahl des Elektromotors 12 reduziert wird. Zudem ist es auch denkbar, dass ein entsprechendes Verfahren verwendet wird, wenn kein Gangwechsel angefordert wird – beispielsweise in einem Schubbetrieb. Hierzu wird der aktuell geschaltete Getriebegang ausgelegt, die Brennkraftmaschine 13 wird gestartet und der Getriebegang wird wieder eingelegt.As an alternative to the downshifting operation described by way of example, an upshifting operation can also take place in the transmission gear change. In an upshift, the gear to be engaged is synchronized by the speed of the electric motor 12 is reduced. In addition, it is also conceivable that a corresponding method is used when no gear change is requested - for example, in a pushing operation. For this purpose, the currently switched gear is designed, the internal combustion engine 13 is started and the transmission gear is re-engaged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
HybridantriebsstrangHybrid powertrain
1111
Getriebetransmission
1212
Elektromotorelectric motor
1313
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1414
LastschaltkupplungLoad clutch
1515
LastschaltkupplungLoad clutch
1616
Teilgetriebesubtransmissions
1717
Teilgetriebesubtransmissions
1818
Steuer- und/oder RegeleinheitControl and / or regulating unit
1919
Achsantriebfinal drive
2020
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
2121
Getriebewellegear shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010044618 A1 [0002] DE 102010044618 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrang (10), in dem in einem Getriebe (11), an das ein Elektromotor (12) angebunden ist, für einen Getriebegangwechsel ein geschalteter Vorwärtsgetriebegang ausgelegt wird, ein zu schaltender Getriebegang synchronisiert wird und der zu schaltende Getriebegang eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennkraftmaschine (13) gestartet wird, indem eine zwischen dem Elektromotor (12) und der Brennkraftmaschine (13) angeordnete Lastschaltkupplung (15) zumindest zeitweise geschlossen wird, nachdem der geschaltete Getriebegang ausgelegt und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt wurde.Method for operating a hybrid powertrain ( 10 ), in which in a transmission ( 11 ) to which an electric motor ( 12 ), a switched forward gear is designed for a gear change, a gear to be switched is synchronized and the gear to be shifted is engaged, characterized in that an internal combustion engine ( 13 ) is started by a between the electric motor ( 12 ) and the internal combustion engine ( 13 ) arranged power shift clutch ( 15 ) is closed at least temporarily after the switched gear has been designed and before the gear to be switched has been engaged. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (13) bei einer Leistungsanforderung durch einen Fahrer während des Getriebegangwechsels gestartet wird.Method according to Claim 1, characterized in that the internal combustion engine ( 13 ) is started at a power request by a driver during the gear change. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem parallel angeordneten Teilgetriebe (16) ein Getriebegang eingelegt wird, während oder nachdem die Brennkraftmaschine (13) gestartet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in a parallel partial transmission ( 16 ) a gear is engaged, during or after the internal combustion engine ( 13 ) is started. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine parallel zu der Lastschaltkupplung (15) angeordnete Lastschaltkupplung (14) geschlossen wird, nachdem die Brennkraftmaschine (13) gestartet wurde.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a parallel to the power-shift clutch ( 15 ) arranged power shift clutch ( 14 ) is closed after the internal combustion engine ( 13 ) was started. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Getriebegangwechsel ein Rückschaltvorgang oder ein Hochschaltvorgang in einem Teilgetriebe (17) des Getriebes (11) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the gear change a downshifting or upshifting in a partial transmission ( 17 ) of the transmission ( 11 ) he follows. Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (13) und einem Elektromotor (12), mit einem Getriebe (11), an das der Elektromotor (12) angebunden ist und das zumindest eine zwischen dem Elektromotor (12) und der Brennkraftmaschine (13) angeordnete Lastschaltkupplung (15) aufweist, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (18), die dazu vorgesehen ist, in dem Getriebe (11) für einen Getriebegangwechsel einen geschalteten Vorwärtsgetriebegang auszulegen, und einen zu schaltenden Getriebegang einzulegen, nachdem der zu schaltende Getriebegang synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (18) für einen Start der Brennkraftmaschine (13) dazu vorgesehen, die zwischen dem Elektromotor (12) und der Brennkraftmaschine (13) angeordnete Lastschaltkupplung (15) zumindest zeitweise zu schließen, nachdem der geschaltete Getriebegang ausgelegt und bevor der zu schaltende Getriebegang eingelegt wurde.Hybrid powertrain ( 10 ) for a motor vehicle, with an internal combustion engine ( 13 ) and an electric motor ( 12 ), with a transmission ( 11 ) to which the electric motor ( 12 ) and that at least one between the electric motor ( 12 ) and the internal combustion engine ( 13 ) arranged power shift clutch ( 15 ), and with a control and / or regulating unit ( 18 ) intended for use in the transmission ( 11 ) for a gear change interpret a switched forward gear, and engage a gear to be switched after the gear to be switched is synchronized, characterized in that the control and / or regulating unit ( 18 ) for a start of the internal combustion engine ( 13 ) provided between the electric motor ( 12 ) and the internal combustion engine ( 13 ) arranged power shift clutch ( 15 ) Close at least temporarily after the switched gear has been designed and before the gear to be switched was engaged.
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DE102017216984A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 GETRAG B.V. & Co. KG Method for controlling a stepped transmission and a drive train, and control device and drive train

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