DE102016014852A1 - A method of operating a hybrid powertrain for a hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs (10) für ein Hybridfahrzeug, bei welchem ein von einer elektrischen Maschine (24) antreibbares erstes Getriebe (26), über welches zumindest eine Achse (12) von der elektrischen Maschine (24) des Hybridantriebsstrangs (10) antreibbar ist, lastfrei geschaltet wird, wobei ein als Automatikgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe (30), über welches wenigstens eine Achse (18) von einer Verbrennungskraftmaschine (28) des Hybridantriebsstrangs (10) antreibbar ist, in Abhängigkeit von der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes (26) geschaltet wird, um mittels eines bei der Schaltung des zweiten Getriebes (30) auftretenden und aus einem Trägheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine (28) resultierenden Überhöhungsmoments ein zunächst von der elektrischen Maschine (24) bereitgestelltes und im Zuge der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes (26) wegfallendes Drehmoment zumindest teilweise zu kompensieren.The invention relates to a method for operating a hybrid drive train (10) for a hybrid vehicle, in which a first gearbox (26), which can be driven by an electric machine (24), via which at least one axle (12) of the electric machine (24) of the hybrid drive train (10) is drivable, is switched load-free, wherein designed as an automatic transmission second transmission (30), via which at least one axis (18) of an internal combustion engine (28) of the hybrid drive train (10) can be driven, in response to the load-free circuit of first gear (26) is switched to by means of a in the circuit of the second transmission (30) occurring and from a moment of inertia of the internal combustion engine (28) resulting from a Überhöhungsmoments initially provided by the electric machine (24) and in the course of the load-free circuit of the first Transmission (26) offset torque offset at least partially.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebstrangs für ein Hybridfahrzeug.The invention relates to a method for operating a hybrid powertrain for a hybrid vehicle.
Hybridantriebsstränge für Hybridfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solcher Hybridantriebstrang umfasst wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher wenigstens eine Achse des Hybridantriebsstrangs und somit das Hybridfahrzeug insgesamt antreibbar sind. Außerdem umfasst der Hybridantriebsstrang wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher zumindest eine Achse und somit das Hybridfahrzeug insgesamt antreibbar sind. Beispielsweise wirken die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine auf dieselbe Achse, so dass die Achse sowohl mittels der Verbrennungskraftmaschine als auch mittels der elektrischen Maschine antreibbar ist. Ferner ist es denkbar, dass die Verbrennungskraftmaschine auf eine erste Achse und die elektrische Maschine auf eine von der ersten Achse unterschiedliche, zweite Achse des Hybridantriebsstrangs wirkt. Insbesondere kann die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden, mittels welchem die entsprechende Achse und somit das Hybridfahrzeug insgesamt antreibbar sind.Hybrid powertrains for hybrid vehicles are already well known from the general state of the art and in particular from series production. Such a hybrid drive train comprises at least one internal combustion engine, by means of which at least one axis of the hybrid drive train and thus the hybrid vehicle can be driven as a whole. In addition, the hybrid powertrain comprises at least one electric machine, by means of which at least one axle and thus the hybrid vehicle as a whole are drivable. For example, the internal combustion engine and the electric machine act on the same axis, so that the axle can be driven both by means of the internal combustion engine and by means of the electric machine. Furthermore, it is conceivable for the internal combustion engine to act on a first axis and for the electric machine to act on a second axis of the hybrid drive train that is different from the first axle. In particular, the electric machine can be operated in an engine operation and thus as an electric motor, by means of which the corresponding axle and thus the hybrid vehicle can be driven as a whole.
Außerdem offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem ein besonders komfortabler Betrieb eines Hybridfahrzeugs realisiert werden kann.Object of the present invention is to provide a method by which a particularly comfortable operation of a hybrid vehicle can be realized.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs für ein beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildetes Hybridfahrzeug wird ein von einer elektrischen Maschine antreibbares erstes Getriebe, über welches zumindest eine Achse von der elektrischen Maschine des Hybridantriebstrangs antreibbar ist, lastfrei geschaltet. Unter dieser lastfreien Schaltung des ersten Getriebes ist insbesondere zu verstehen, dass ein durch die elektrische Maschine bewirktes, aktives Einleiten von Drehmomenten in das erste Getriebe und somit ein durch die elektrische Maschine bewirktes, aktives Antreiben des ersten Getriebes unterbleiben, so dass beispielsweise das erste Getriebe geschaltet wird, während das erste Getriebe nicht aktiv von der elektrischen Maschine angetrieben wird. Insbesondere ist unter der lastfreien Schaltung zu verstehen, dass ein beispielsweise durch einen Motor bewirktes, insbesondere aktives, Einleiten von Drehmomenten in das erste Getriebe und somit ein, insbesondere aktives, Antreiben des ersten Getriebes unterbleiben, insbesondere während das erste Getriebe geschaltet wird.In the method according to the invention for operating a hybrid powertrain for a hybrid vehicle designed, for example, as a passenger car, a first transmission drivable by an electrical machine, via which at least one axle can be driven by the electric machine of the hybrid drive train, is switched without load. Under this load-free circuit of the first transmission is to be understood in particular that an effected by the electric machine, active introduction of torques in the first transmission and thus caused by the electric machine, active driving of the first transmission omitted, so that for example the first transmission is switched while the first transmission is not actively driven by the electric machine. In particular, the load-free circuit is understood to mean that, for example, by an engine, in particular active, introducing torques into the first transmission and thus a, in particular active, driving the first transmission to be omitted, in particular while the first transmission is switched.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ferner ein als Automatikgetriebe ausgebildetes zweites Getriebe, über welches wenigstens eine Achse von einer Verbrennungskraftmaschine des Hybridantriebstrangs antreibbar ist, in Abhängigkeit von der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes geschaltet, um mittels eines bei der Schaltung des zweiten Getriebes auftretenden und aus einem Trägheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine resultierenden Überhöhungsmoments ein zunächst beziehungsweise zeitlich vor der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes von der elektrischen Maschine bereitgestelltes und im Zuge beziehungsweise während der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes wegfallendes Drehmoment zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, zu kompensieren.In the method according to the invention, a second transmission designed as an automatic transmission, via which at least one axle can be driven by an internal combustion engine of the hybrid drive train, is also switched as a function of the no-load shift of the first transmission in order to shift by means of one occurring during the shift of the second transmission and out of one Moment of inertia of the internal combustion engine resulting Überhöhungsmoments initially or temporally before the load-free circuit of the first transmission provided by the electric machine and in the course or during the no-load circuit of the first transmission dropping torque at least partially, in particular at least predominantly or completely compensate.
Um das erste Getriebe lastfrei zu schalten, wird beispielsweise die elektrische Maschine ohne Drehmoment gefahren beziehungsweise betrieben. Während eines Betriebs des Hybridantriebstrangs stellt beispielsweise die elektrische Maschine zunächst ein Drehmoment bereit, welches in das erste Getriebe eingeleitet wird, so dass das erste Getriebe von dem von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoment angetrieben wird, und so dass beispielsweise die zumindest eine Achse beziehungsweise das Hybridfahrzeug insgesamt von der elektrischen Maschine über das erste Getriebe angetrieben wird. Ist dann beispielsweise eine lastfreie Schaltung des ersten Getriebes vorgesehen, so wird die elektrische Maschine momentenlos beziehungsweise ohne Drehmoment betrieben beziehungsweise gefahren, so dass zur Realisierung der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes kein Drehmoment von der elektrischen Maschine in das erste Getriebe eingeleitet wird. Somit fällt das zeitlich vor der lastfreien Schaltung des ersten Getriebes von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment zum Antreiben der zumindest einen Achse und somit des Hybridfahrzeugs insgesamt weg. Dieser Wegfall des zunächst von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments kann – falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind – beispielsweise von sich im Innenraum des Hybridfahrzeugs aufhaltenden Insassen und insbesondere von dem Fahrer des Hybridfahrzeugs insbesondere in Form von geringerer Antriebsleistung bemerkt werden, da beispielsweise das Hybridfahrzeug infolge des Wegfalls des von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments spürbar weniger stark angetrieben wird. Dies kann von den Insassen als negativ beziehungsweise unkomfortable empfunden werden.To switch the first transmission load-free, for example, the electric machine is driven or operated without torque. For example, during operation of the hybrid powertrain, the electric machine initially provides a torque that is input to the first transmission such that the first transmission is driven by the torque provided by the electric machine and, for example, the at least one axle or hybrid vehicle is driven in total by the electric machine via the first transmission. If, for example, a load-free circuit of the first transmission is provided, then the electric machine is operated or driven torquelessly or without torque, so that no torque is introduced from the electric machine into the first transmission in order to realize the no-load shifting of the first transmission. Thus, the time before the load-free shift of the first transmission provided by the electric motor torque for driving the at least one axis and thus the hybrid vehicle altogether falls away. This omission of the torque initially provided by the electric machine can - if no corresponding Countermeasures are taken - are noticed for example by in the interior of the hybrid vehicle resident occupants and in particular by the driver of the hybrid vehicle in particular in the form of lower drive power, for example, as the hybrid vehicle is noticeably less driven due to the elimination of the torque provided by the electric machine. This can be perceived by the occupants as negative or uncomfortable.
Diese Probleme und Nachteile können nur mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, da das wegfallende Drehmoment zumindest teilweise durch das Überhöhungsmoment kompensiert werden kann. Wie hinlänglich bekannt ist, kommt es – falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind – bei einer Schaltung eines von einer Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Getriebes zu einem Überhöhungsmoment, welches aus einem Trägheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine resultiert. Üblicherweise wird diesem Überhöhungsmoment durch entsprechendes Betreiben, insbesondere Steuern oder Regeln, des Getriebes und/oder der Verbrennungskraftmaschine entgegengewirkt, um aus einem solchen Überhöhungsmoment resultierende Komforteinbußen zu vermeiden.These problems and disadvantages can be avoided only by means of the method according to the invention, since the omitted torque can be at least partially compensated by the Überhöhungsmoment. As is well known, it is - if no appropriate countermeasures are taken - in a circuit of a drivable by an internal combustion engine transmission to a superelevation torque, which results from an inertia of the internal combustion engine. Usually this Überhöhungsmoment is counteracted by appropriate operation, in particular control or regulation of the transmission and / or the internal combustion engine to avoid resulting from such Überhöhungsmoment comfort losses.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch wird das Überhöhungsmoment gezielt genutzt, um das wegfallende Drehmoment zumindest zum Teil kompensieren zu können. Dadurch kann beispielsweise eine von Insassen des Hybridfahrzeugs bemerkbare Reduzierung an Antriebsleistung vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden, so dass ein besonders vorteilhafter und insbesondere komfortabler Betrieb des Hybridfahrzeugs realisierbar ist.In the context of the method according to the invention, however, the Überhöhungsmoment is specifically used to compensate for the lost torque at least in part can. As a result, for example, a reduction in drive power noticeable by occupants of the hybrid vehicle can be avoided or at least kept particularly low, so that a particularly advantageous and, in particular, comfortable operation of the hybrid vehicle can be realized.
Eine Höhe beziehungsweise ein Betrag und/oder eine zeitliche Dauer des Überhöhungsmoments ist beispielsweise, insbesondere durch entsprechendes Betreiben, insbesondere Steuern oder Regeln, der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Automatikgetriebes einstellbar und kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Schaltart des ersten Getriebes eingestellt werden.A height or an amount and / or a time duration of the superelevation torque is adjustable, for example, in particular by appropriate operation, in particular control or regulation of the internal combustion engine and / or the automatic transmission and can be adjusted, for example, depending on a type of shift of the first transmission.
Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das erste Getriebe mittels eines ersten Schaltvorgangs und das zweite Getriebe mittels eines zweiten Schaltvorgangs geschaltet wird, wobei die Schaltvorgänge zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Dadurch kann das wegfallende Drehmoment besonders gut zumindest teilweise kompensiert werden. Eine Angleichung beziehungsweise Abstimmung der Schaltvorgänge erfolgt beispielsweise über eine entsprechende Kopplung beziehungsweise Abstimmung von Getriebesteuergeräten, mittels welchen die jeweiligen Getriebe betrieben, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden. Eine solche Angleichung beziehungsweise Abstimmung der Getriebesteuergeräte erfolgt beispielsweise über eine Schnittstelle. Dadurch kann beispielsweise das Überhöhungsmoment, insbesondere dessen zeitlicher Verlauf, besonders gut an die lastfreie Schaltung, insbesondere an deren zeitlichen Verlauf, angepasst werden, so dass eine besonders vorteilhafte, zumindest teilweise Kompensation des wegfallenden Drehmoments realisiert werden kann.In particular, it is preferably provided that the first transmission is switched by means of a first switching operation and the second transmission by means of a second switching operation, wherein the switching operations are performed at least partially simultaneously. As a result, the omitted torque can be compensated particularly well at least partially. An adjustment or tuning of the switching operations takes place, for example via a corresponding coupling or tuning of transmission control units, by means of which the respective transmission operated, in particular controlled or regulated. Such an adjustment or tuning of the transmission control units takes place, for example, via an interface. Thereby, for example, the Überhöhungsmoment, in particular its time course, particularly well adapted to the load-free circuit, in particular at the time course, so that a particularly advantageous, at least partial compensation of the dropping torque can be realized.
Stellt beispielsweise das Getriebesteuergerät des ersten Getriebes eine Schaltanforderung, so dass das erste Getriebe geschaltet wird, so kann die Schaltanforderung beispielsweise dem Getriebesteuergerät des Automatikgetriebes zugeführt werden, so dass dann das Automatikgetriebe (zweites Getriebe) ebenfalls eine Schaltung ausführt, um dadurch mittels des Überhöhungsmoments das wegfallende Drehmoment zumindest zum Teil kompensieren zu können. Dadurch kann ein besonders komfortabler Betrieb realisiert werdenFor example, if the transmission control unit of the first transmission, a shift request, so that the first transmission is switched, the shift request, for example, the transmission control unit of the automatic transmission are supplied, so that then the automatic transmission (second transmission) also performs a circuit, thereby by means of the Überhhungsmoments the to be able to compensate at least partially for the torque that is lost. As a result, a particularly comfortable operation can be realized
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines Hybridantriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug, wobei der Hybridantriebsstrang mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben wird.The drawing shows in the single figure a schematic representation of a hybrid powertrain for a hybrid vehicle, wherein the hybrid powertrain is operated by a method according to the invention.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung einen im Ganzen mit
Der Hybridantriebsstrang
Das erste Getriebe
Das Getriebe
Der Hybridantriebsstrang
Da das Getriebe
Der Hybridantriebsstrang
Das Getriebe
Aus der Fig. ist erkennbar, dass der Hybridantriebsstrang
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
Im Rahmen eines Betriebs des Hybridantriebsstrangs stellt beispielsweise die elektrische Maschine
Somit fällt das von der elektrischen Maschine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- HybridantriebsstrangHybrid powertrain
- 1212
- erste Achsefirst axis
- 1414
- Radwheel
- 1616
- Radwheel
- 18 18
- zweite Achsesecond axis
- 2020
- Radwheel
- 2222
- Radwheel
- 2424
- elektrische Maschineelectric machine
- 2626
- Getriebetransmission
- 2828
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 3030
- Getriebetransmission
- 3232
- Anfahrelementstarting element
- 3434
- Energiespeicherenergy storage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102016014852.7A Withdrawn DE102016014852A1 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | A method of operating a hybrid powertrain for a hybrid vehicle |
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DE (1) | DE102016014852A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511996C1 (en) | 1995-03-31 | 1996-08-14 | Daimler Benz Ag | Method for the automatic control of a gear shift of an automatic multi-step transmission of a motor vehicle |
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2016
- 2016-12-14 DE DE102016014852.7A patent/DE102016014852A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19511996C1 (en) | 1995-03-31 | 1996-08-14 | Daimler Benz Ag | Method for the automatic control of a gear shift of an automatic multi-step transmission of a motor vehicle |
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