DE102015216166A1 - Verfahren zur Adaption eines Tastpunktes einer automatisierten Trennkupplung im Antriebsstrang eines Hybrid-Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Adaption eines Tastpunktes einer automatisierten Trennkupplung im Antriebsstrang eines Hybrid-Fahrzeugs, wobei der Antriebstrang einen Riemenstartergenerator zum Anschleppen eines Verbrennungsmotors aufweist, sowie einen Elektromotor aufweist, der über die Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor koppelbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Einsatzbereich und Verwendungszweck der Erfindung ist eine Strategie zur Plausibilisierung der Momentensignale bei der Ermittlung des Tastpunkts der Hybridtrennkupplung dargestellt werden. Die Erfindung kann bei Hybridtrennkupplungen verwendet werden, wenn dort der Tastpunkt über den Riemenstartergenerator gelernt wird.
  • Es soll ein einzelner HCA als Kupplungsaktor in Kombination mit einer unbetätigt geschlossenen Kupplung, wie sie standardmäßig im Handschalter eingesetzt wird, verwendet werden.
  • Die Kupplung wird dabei über eine hydrostatische Strecke betätigt. Der Kolben im Geberzylinder wird elektromotorisch verstellt, über die Flüssigkeit im System wird dadurch der Kolben im Nehmerzylinder betätigt. Der Kolben des Nehmerzylinders wirkt dabei auf die Hebelfederspitzen, die dann bei Betätigung die Kupplungsplatte von der Kupplungsscheibe abhebt und damit die Übertragung von Moment über die Kupplung unterbricht. Unbetätigt schließt die vorgespannte Hebelfeder die Kupplung.
  • Die Strategie zur Ermittlung des Tastpunkts umfasst ein langsames Schließen der Kupplung unter Beobachtung eines Momentensignals. Es besteht die Möglichkeit bei drehender als auch initial stehender Elektromaschine das Momentensignal der Elektromaschine auszuwerten. Im Zusammenhang mit Doppelkupplungsgetrieben ist die Routine zur Ermittlung des Tastpunkts mit Auswertung des Verbrennungsmotorsignals in der Werkstatt als Inbetriebnahmeroutine bekannt.
  • Die spezielle Aggregatekonfiguration von Riemenstartergenerator (HSG), wie beispielsweise in der DE 10 2013 220 399 A1 dargestellt, der den Verbrennungsmotor startet, die Hybridtrennkupplung mit einer Elektromaschine für den Vortrieb auf der Abtriebsseite der Trennkupplung und hinterlagertes Getriebe (Automat oder Doppelkupplung) ermöglicht auch das Moment des Riemenstartergenerators als Momentenquelle für die Tastpunktadaption zu verwenden. Die Aggregatekonfiguration ist in dargestellt.
  • Die Strategie zum Schließen der Trennkupplung umfasst ein Starten des Verbrennungsmotors über den Riemenstartergenerator. Sind Verbrennungsmotor und Elektromaschine annähernd Synchron wird die Hybridtrennkupplung geschlossen.
  • Das Moment des Riemenstartergenerators ist genauer als das des Verbrennungsmotor oder des Elektromotors, da der Riemenstartergenerator durch die Übersetzung eine deutlich höhere Drehzahl aufweist. Die Verwendung des Riemenstartergeneratormoments als Momentenquelle für die Tastpunktermittlung erlaubt es den Tastpunkt in Situationen zu bestimmen in denen es sonst nicht möglich wäre. Es kann so z.B. elektrisch gefahren werden und gleichzeitig der Tastpunkt über den Riemenstartergenerator gelernt werden.
  • Die Elastizität des Riementriebs ist nachteilig (vgl. DE 10 2014 207 720 A1 ). Es kann so zu Momentenschwankungen durch Ausbildung von Schwingungen zwischen den beteiligten Komponenten kommen. Das systematisch durch die höhere Drehzahl genauere Moment kann so durch die Schwingungen verfälscht werden. Schwingungen werden je nach Fahrsituation sporadisch und in unterschiedlichen Ausprägungen auftreten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Strategie zur Adaption des Tastpunktes der Trennkupplung sowie zur Plausibilisierung des Riemenstartergeneratormomentensignals vorzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Adaption eines Tastpunktes einer automatisierten Trennkupplung im Antriebsstrang eines Hybrid-Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Antriebstrang einen Riemenstartergenerator zum Anschleppen eines Verbrennungsmotors aufweist, sowie einen Elektromotor aufweist, der über die Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor koppelbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass ausgehend vom rein elektrischen Fahren des Hybrid-Fahrzeugs, der Riemenstartergenerator den Verbrennungsmotor anschleppt und die Trennkupplung zur Adaption des Tastpunkts aus einem geöffneten Zustand in Richtung eines geschlossenen Zustands bewegt wird und der Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators zur Adaption des Tastpunktes der Trennkupplung herangezogen wird
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennkupplung zur Adaption des Tastpunkts aus einem geöffneten Zustand in Richtung eines geschlossenen Zustands bewegt wird, wenn Verbrennungsmotors und Elektromotor annähernd synchron sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators mit dem Drehmomentenverlauf des Elektromotor verglichen wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Plausibilisierung des Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators mit dem Drehmomentenverlauf des Elektromotor durchgeführt wird, wenn der Elektromotor drehzahlgeregelt dreht und der Riemenstartergenerator den Verbrennungsmotor drehzahlgeregelt anschleppt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird, wenn der Absolutwert des Drehmoments des Riemenstartergenerators kleiner als der Absolutwert des Drehmoments des Elektromotors ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird, wenn der Absolutwert des Riemenstartergenerators größer als der des Elektromotors ist.
  • Durch den Vergleich der beiden Momentensignale kann das Riemenstartergeneratormoment langfristig angepasst werden und das Vertrauen in die Adaption erhöht werden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.
  • Es zeigen im Einzelnen:
  • 1 Konfiguration der Aggregate im Antriebsstrang
  • Die Tastpunktadaption wie in der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2014 211 381.4 beschreiben, kann basierend auf den Motordrehzahlen des HSG ermittelt werden. Das Moment des HSG, bezogen auf den Kupplungseingang – es ist also die Riemenübersetzung im Signal zu berücksichtigen – wird beobachtet und die Kupplung so lange geschlossen, bis die notwendige Momentenerhöhung stattfindet.
  • Bei dem Adaptionsvorgang wird der Momentenverlauf des Riemenstartergenerators verwendet um die Adaption durchzuführen. Das Moment des Elektromotors wird parallel hierzu beobachtet. Durch den Vergleich der beiden Momentensignale kann das Vertrauen in die Adaption erhöht werden. Die Plausibilisierung kann in der Situation durchgeführt werden, wenn der Elektromotor drehzahlgeregelt dreht und der Riemenstartergenerator den Verbrennungsmotor ebenfalls drehzahlgeregelt passiv anschleppt. Es wird angenommen, dass der Verbrenner schneller als der Elektromotor dreht.
  • Die Momentenreaktion in den einzelnen Phasen der Tastpunktadaption muss dabei verglichen werden. Das Moment des Riemenstartergenerators als auch der des Elektromotors können mit einem Offset behaftet sein. Dieser muss in beiden Quellen getrennt voneinander ermittelt werden und das jeweilige Momentensignal um diesen ermittelten Wert bereinigt werden. Der Absolutwert der bereinigten Signale sollte dann im günstigsten Falle einen ähnlichen Verlauf aufweisen.
  • Es gibt zwei Fälle, in denen das Riemenstartergeneratormoment auf das Moment des Elektromotors angepasst werden kann:
    Ist der Absolutwert des Riemenstartergenerators kleiner als der des Elektromotors, dann kann mit dem Moment des Elektromotors das Riemenstartergeneratormoment vergrößert werden.
  • Ist der Absolutwert des Riemenstartergenerators größer als der des Elektromotors, dann kann mit dem Moment des Elektromotors das Riemenstartergeneratormoment verkleinert werden.
  • Die Anpassung des Riemenstartergeneratormoments soll nur sehr langsam und erst nach mehrmaliger Bestätigung erfolgen – das heißt es wird mehrmals in Serie ein kleineres Riemenstartergeneratormoment ermittelt und erst dann wird eine Manipulation des Riemenstartergeneratormoments vorgenommen.
  • Alternativ kann man die Tastpunktadaption verwerfen, wenn die Plausibilisierung fehlschlägt. Oder man kann eine lineare Gewichtung der Signale für die Tastpunktadaption verwenden. Im einfachsten Falle wäre es eine Mittelwertbildung. Genaue Parameter sind durch Versuchsreihen zu bestimmen.
  • Die Plausibilisierung darf nur durchgeführt werden, wenn der nachgelagerte Antriebsstrang offen ist.
  • Alternativ zum offenen Antriebstrang kann auch die Plausibilisierung im Elektromotorischen Schub oder Zug erfolgen. Es muss allerdings sichergestellt sein, dass die Momentenerhöhung bzw. Erniedrigung auch wirklich den Momentenfluss über die Trennkupplung und nicht in den Antriebstrang wiederspiegelt.
  • Ohne Plausibilisierung muss darauf geachtet werden, dass die Momentensignale zuverlässig bereitgestellt werden. Eine Fehladaption ist so nicht ausgeschlossen.
  • Bei einer unbetätigt geschlossenen Kupplung, die mit einem hydrostatischen Kupplungsaktor angesteuert werden, kann in der vorgeschlagen Konfiguration im Fahrzeug eine Tastpunktadaption beim rein elektrisch fahrenden Fahrzeug ermittelt werden, indem der Verbrennungsmotor über den Riemenstartergenerator angetrieben wird. Die Erfindung beschreibt, wie dieses Riemenstartergeneratormoment mit dem Moment des Elektromotors plausibilisiert werden kann. Das Riemenstartergeneratormoment kann so langfristig angepasst werden um das Vertrauen in die Adaption zu erhöhen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013220399 A1 [0006]
    • DE 102014207720 A1 [0009]
    • DE 102014211381 [0023]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Adaption eines Tastpunktes einer automatisierten Trennkupplung im Antriebsstrang eines Hybrid-Fahrzeugs, wobei der Antriebstrang einen Riemenstartergenerator zum Anschleppen eines Verbrennungsmotors aufweist, sowie einen Elektromotor aufweist, der über die Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend vom rein elektrischen Fahren des Hybrid-Fahrzeugs, der Riemenstartergenerator den Verbrennungsmotor anschleppt und die Trennkupplung zur Adaption des Tastpunkts aus einem geöffneten Zustand in Richtung eines geschlossenen Zustands bewegt wird und der Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators zur Adaption des Tastpunktes der Trennkupplung herangezogen wird
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung zur Adaption des Tastpunkts aus einem geöffneten Zustand in Richtung eines geschlossenen Zustands bewegt wird, wenn Verbrennungsmotors und Elektromotor annähernd synchron sind.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators mit dem Drehmomentenverlauf des Elektromotor verglichen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung des Drehmomentenverlauf des Riemenstartergenerators mit dem Drehmomentenverlauf des Elektromotor durchgeführt wird, wenn der Elektromotor drehzahlgeregelt dreht und der Riemenstartergenerator den Verbrennungsmotor drehzahlgeregelt anschleppt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird, wenn der Absolutwert des Drehmoments des Riemenstartergenerators kleiner als der Absolutwert des Drehmoments des Elektromotors ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Riemenstartergenerators auf das Drehmoment des Elektromotors angepasst wird, wenn der Absolutwert des Riemenstartergenerators größer als der des Elektromotors ist.
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