DE102017209765A1 - Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang - Google Patents

Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang Download PDF

Info

Publication number
DE102017209765A1
DE102017209765A1 DE102017209765.5A DE102017209765A DE102017209765A1 DE 102017209765 A1 DE102017209765 A1 DE 102017209765A1 DE 102017209765 A DE102017209765 A DE 102017209765A DE 102017209765 A1 DE102017209765 A1 DE 102017209765A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
forward gear
transmission
free
vehicle
running
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017209765.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Vöge
Jannis Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102017209765.5A priority Critical patent/DE102017209765A1/de
Priority to CN201880037438.3A priority patent/CN110740890B/zh
Priority to PCT/EP2018/062706 priority patent/WO2018224258A1/de
Priority to US16/619,732 priority patent/US11117461B2/en
Publication of DE102017209765A1 publication Critical patent/DE102017209765A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/383—One-way clutches or freewheel devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B60W20/14—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/442—Series-parallel switching type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • B60W2030/18081—With torque flow from driveshaft to engine, i.e. engine being driven by vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16—Ratio selector position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/427—One-way clutches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit einem Getriebe (G) und mit einer Elektromaschine (EM), wobei die Elektromaschine (EM) zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und dem Getriebe (G) angeordnet ist. Der Antriebsstrang kann auf einfache, kostengünstige und/oder bauraumsparende Weise dadurch realisiert werden, dass das Getriebe (G) mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden Vorwärtsgang (1GF) und mindestens einen freilauffreien Vorwärtsgang (2G) umfasst. Auf einfache und effiziente Weise kann ein Hybridfahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang dadurch betrieben werden, dass, wenn ein freilaufgeschalteter, lediglich zugmomentübertragender Vorwärtsgang (1GF) eingelegt ist und während die Fahrzeuggeschwindigkeit (vF) unter einer bestimmten Einlegegeschwindigkeit (v2G) für einen freilauffreien Vorwärtsgang (2G) liegt und mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt bzw. erfüllt wird, dann in den freilauffreien Vorwärtsgang (2G) geschaltet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 und ein Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 5.
  • Bei Hybridfahrzeugen weist der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine und eine Elektromaschine auf. Darüber hinaus kann der Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen ein Getriebe aufweisen. Die Elektromaschine kann bei Hybridfahrzeugen an unterschiedlichen Stellen im Antriebsstrang angeordnet bzw. positioniert werden.
  • Aus der DE 10 2014 209 620 A1 ist ein Antriebstrang für ein Hybridfahrzeug bekannt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine, eine Elektromaschine, ein Getriebe und einen lediglich zugmomentübertragenden Freilauf umfasst. Dabei ist die Elektromaschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet, wobei der lediglich zugmomentübertragende Freilauf zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, insofern im Schubbetrieb bei voll geladener Batterie kein Schleppmoment durch Rekuperation möglich ist, zusätzliche Verbraucher hinzu zu schalten, damit die Verbrauchsleistung die Rekuperationsleistung übersteigt, oder dann die Bremse des Fahrzeugs heran zu ziehen. In einer speziellen Ausgestaltung wird ein mechanisches Koppelelement im Drehmomentfluss parallel zu dem Freilauf angeordnet, welches im Schubbetrieb eingerückt wird, um ein Schleppmoment durch die Verbrennungskraftmaschine zu nutzen bzw. zu realisieren.
  • Aus der DE 10 2010 023 093 B4 ist ein Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug bekannt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine, eine Elektromaschine, ein Getriebe und einen Freilauf umfasst. Dabei ist das Getriebe zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine angeordnet, wobei der Freilauf zwischen dem Getriebe und der Elektromaschine oder zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet ist. Der Freilauf ist dabei vorzugsweise umschaltbar ausgestaltet und kann zwischen einer ersten Drehrichtung „offen“ und einer zweiten zur ersten umgekehrten Drehrichtung „gesperrt“ umgeschaltet werden.
  • Die im Stand der Technik bekannten Antriebsstränge und Betriebsverfahren sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So verfügen die im Stand der Technik bekannten Antriebsstränge meist über komplexe, kostspielige und/oder bauraumeinnehmende Getriebe. Zudem sind zusätzliche Bauteile, wie insbesondere mechanische Koppelelemente, und komplexe Bauteile, wie zwischen mehreren Funktionen umschaltbare Freiläufe, meist kostspielig und/oder benötigen zusätzlichen Bauraum. Darüber hinaus kann durch ein Hinzuschalten von zusätzlichen Verbrauchern, um im Schubbetrieb bei voll geladener Batterie ein Schleppmoment durch Rekuperation zu erzeugen, in der Regel nur ein geringes Bremsmoment erzielt und/oder die zusätzlich verbrauchte Energie kaum sinnvoll genutzt werden. Bei einem Erzeugen eines Schleppmomentes im Schubbetrieb bei voll geladener Batterie durch Bremsen des Fahrzeugs werden die Bremsen abgenutzt. Darüber hinaus sind die Betriebsverfahren meist stark von der Konfiguration des Antriebsstrangs, beispielsweise von der jeweiligen spezifischen Anordnung der Verbrennungskraftmaschine, der Elektromaschine und des Getriebes sowie auch anderer Bauteile, beispielsweise des Freilaufs, zueinander abhängig und können dann nicht einfach so auf andersartig konfigurierte Antriebsstränge übertragen werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den eingangs genannten Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug und das Betriebsverfahren hierfür, derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Antriebsstrang einfach, kostengünstig und/oder bauraumsparend realisierbar ist und auf einfache und effiziente Weise betrieben werden kann.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird für den Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und für das Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Dabei weist der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe und eine Elektromaschine auf. Die Elektromaschine ist dabei funktional wirksam zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet.
  • Das Getriebe weist dabei insbesondere mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden Vorwärtsgang und mindestens einen freilauffreien Vorwärtsgang auf.
  • Durch die Verwendung eines zugmomentübertragenden Freilaufs, insbesondere in der Funktion einer Überholkupplung, als Schaltelement eines einzelnen, insbesondere niedrigeren, Gangs, zum Beispiel des ersten Vorwärtsgangs, beispielsweise anstelle einer 1/N-Schalteinheit, kann das Getriebe und damit der Antriebsstrang einfacher, kostengünstiger und/oder bauraumsparender produziert bzw. realisiert, insbesondere dessen Produktion optimiert werden. Beispielsweise können durch die Verwendung des Freilaufs für den damit ausgestatteten Gang eine Schiebemuffe, eine Schaltgabel (1/N), ein Ventil, ein Kolben, ein Wegsensor und/oder eine Gehäusebohrung entfallen.
  • Insbesondere kann das Getriebe mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden niedrigen, insbesondere ersten, Vorwärtsgang und mindestens einen freilauffreien höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang aufweisen.
  • In einer Ausgestaltung weist der Antriebsstrang eine funktional wirksam zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine angeordnete Kupplung, insbesondere eine K0-Kupplung, auf.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist das Getriebe als ein Stufengetriebe und/oder als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet. Beispielsweise kann das Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem über eine erste Getriebekupplung koppelbaren ersten Teilgetriebe und einem über eine zweite Getriebekupplung koppelbaren zweiten Teilgetriebe ausgeführt sein. Dabei kann insbesondere der mindestens eine freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, beispielsweise niedrige, insbesondere erste, Vorwärtsgang dem ersten Teilgetriebe zugeordnet sein und/oder über die erste Getriebekupplung gekuppelt werden. Der mindestens eine freilauffreie, beispielsweise höhere, insbesondere zweite, Vorwärtsgang kann dabei insbesondere dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet sein und/oder über die zweite Getriebekupplung gekuppelt werden.
  • Dass der mit dem Freilauf ausgestattete Gang lediglich ein Zugmoment und insbesondere kein Schubmoment übertragen kann, kann zu einer „Fahrverhaltensänderung“, zum Beispiel bei Kriechfahrt, Stop-&-Go, Rangieren, in diesem, beispielsweise ersten, Gang führen. Dies kann nun durch das Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 ff. auf einfache und effiziente Weise gelöst werden.
  • Dabei ist das Betriebsverfahren insbesondere für ein Hybridfahrzeug mit einem Antriebsstrang ausgelegt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe und eine Elektromaschine aufweist, wobei die Elektromaschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet ist, wie zuvor beschrieben.
  • Insbesondere wird in dem Verfahren, wenn ein freilaufgeschalteter, lediglich zugmomentübertragender, beispielsweise niedriger, insbesondere erster, Vorwärtsgang des Getriebes eingelegt ist und während die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer bestimmten Einlegegeschwindigkeit für einen freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang des Getriebes liegt und mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt bzw. erfüllt wird, dann in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang geschaltet.
  • Durch das Schalten in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang kann nun ein Schleppmoment erzeugt werden, welches beispielsweise zur Rekuperation von Energie und/oder zum Bremsen, beispielsweise durch Mitschleppen der Elektromaschine und/oder der Verbrennungskraftmaschine, genutzt werden kann. Zum Beispiel kann das Schleppmoment durch eine Rekuperation durch die Elektromaschine und/oder durch ein Mitschleppen der Verbrennungskraftmaschine erzeugt werden.
  • In einer Ausgestaltung ist der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, insbesondere niedrige, Vorwärtsgang der erste Vorwärtsgang des Getriebes und/oder der freilauffreie, insbesondere höhere, Vorwärtsgang der zweite Vorwärtsgang des Getriebes.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird durch das Schalten in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang ein Schleppmoment durch die Elektromaschine zur Rekuperation von Energie und/oder zum Bremsen des Fahrzeugs und/oder durch die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen des Fahrzeugs erzeugt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes das Vorliegen einer neutralen Fahrpedalstellung, also eines unbetätigten Fahrpedals, verwendet.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung wird als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes das Vorliegen einer Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich null verwendet.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung wird als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes das Vorliegen einer Neigung, insbesondere einer Bergabfahrt, des Fahrzeugs verwendet. Zum Beispiel kann das Vorliegen einer Neigung, insbesondere einer Bergabfahrt, mittels einer Sensorik und/oder Radlastverlagerung und/oder Streckeninformationen und/oder Kartendaten, insbesondere eines Navigationssystems, ermittelt werden. Beispielsweise kann das Vorliegen einer Neigung, insbesondere einer Bergabfahrt, des Fahrzeugs erkannt werden, wenn über eine bestimmte Zeitdauer die Neigung durchschnittlich stärker als ein bestimmter Neigungsgrenzwert, beispielsweise in Prozent, ist.
  • In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung wird als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes das Vorliegen eines Drehzahlunterschiedes vor und hinter dem Freilauf verwendet.
  • Die vorstehend beschriebenen Kriterien für das Vorliegen eines Schubmomentes können beispielsweise einzeln oder in Kombination miteinander genutzt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, beispielsweise niedrige, insbesondere erste, Vorwärtsgang über eine definierte Verweildauer beibehalten und erst wenn das mindestens eine Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments nach Ablauf der definierten Verweildauer immer noch ermittelt bzw. erfüllt wird, also ein Schubbetrieb immer noch vorliegt und/oder einen bestimmten Grenzwert hierfür (für die Verweildauer) überschreitet in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang geschaltet.
  • Im Rahmen des Verfahrens kann grundsätzlich generell beim Vorliegen eines Schubmomentes im freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden, beispielsweise niedrigen, insbesondere ersten, Vorwärtsgang in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang geschaltet werden.
  • In einer speziellen Ausgestaltung wird jedoch der Ladezustand einer Batterie des Fahrzeugs ermittelt. Beispielsweise kann der „SOC“ der Batterie zur Entscheidung über eine Verzögerung mit der Elektromaschine und/oder der Bremse, insbesondere Radbremse, des Fahrzeugs herangezogen werden.
  • Zum Beispiel kann im Fall einer unvollständigen Ladung der Batterie in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang geschaltet werden, um das Fahrzeug durch ein Schleppmoment durch Rekuperation durch die Elektromaschine zu bremsen.
  • Im Fall einer vollständigen Ladung der Batterie kann zum Beispiel das Fahrzeug durch eine Bremse, beispielsweise eine Radbremse, des Fahrzeugs gebremst werden. Dabei kann der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, beispielsweise niedrige, insbesondere erste, Vorwärtsgang beibehalten werden oder in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang geschaltet werden. Durch eine Schaltung in den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang kann dabei zumindest ein Schleppmoment durch die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen des Fahrzeugs mitgenutzt werden und auf diese Weise die Abnutzung der Fahrzeugbremse reduziert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung - insbesondere in welcher der Antriebsstrang zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Elektromaschine eine Kupplung, insbesondere eine K0-Kupplung, aufweist - wird die Kupplung, insbesondere K0-Kupplung, zur Rekuperation von Energie mittels der Elektromaschine geöffnet und/oder zum Bremsen des Fahrzeugs mittels eines Schleppmomentes durch die Verbrennungskraftmaschine geschlossen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird, wenn kein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt bzw. erfüllt wird, also kein Schubmoment ermittelt wird, der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, beispielsweise niedrige, insbesondere erste, Vorwärtsgang beibehalten und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der bestimmten Einlegegeschwindigkeit für den freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang liegt erneut ermittelt, ob mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments vorliegt bzw. erfüllt wird.
  • Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Antriebsstrang und das erfindungsgemäße Betriebsverfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 und auf die dem Patentanspruch 5 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsstrang und des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 in einer schematischen Darstellung eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug, und
    • 2 in einer schematischen Darstellung eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für ein Hybridfahrzeug mit einem wie in 1 dargestellten Antriebsstrang.
  • 1 zeigt, dass der Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug eine Verbrennungskraftmaschine VKM, ein Getriebe G und eine Elektromaschine EM aufweist. Dabei ist die Elektromaschine EM wirksam zwischen der Verbrennungskraftmaschine VKM und dem Getriebe G angeordnet. Das Getriebe G weist dabei mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden Vorwärtsgang 1GF und mindestens einen freilauffreien Vorwärtsgang 2G auf. Dabei kann das Getriebe G insbesondere mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden niedrigen Vorwärtsgang 1GF und mindestens einen freilauffreien, höheren Vorwärtsgang 2G aufweisen. Der mindestens eine freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende Vorwärtsgang 1GF kann insbesondere der erste Vorwärtsgang des Getriebes G und der mindestens eine freilauffreie Vorwärtsgang 1G kann insbesondere der zweite Vorwärtsgang des Getriebes G sein.
  • 1 zeigt, dass der Antriebsstrang weiterhin zwischen der Verbrennungskraftmaschine VKM und der Elektromaschine EM eine Kupplung K0, insbesondere eine so genannte „K0-Kupplung“, aufweist. Durch Öffnen dieser Kupplung K0 kann die Verbrennungskraftmaschine VKM vom Antriebsstrang, insbesondere von der Elektromaschine EM und dem Getriebe G getrennt werden. Das Öffnen dieser Kupplung K0 kann insbesondere - beispielsweise bedingt durch die Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschinen VKM - beim Einlegen eines Gangs, beispielsweise beim Einlegen des freilauffreien, zum Beispiel zweiten, Vorwärtsgangs 2G, insbesondere unterhalb von dessen Einlegegeschwindigkeit, erfolgen. Zur Rekuperation von Energie mittels der Elektromaschine EM kann die Kupplung K0 insbesondere geöffnet werden, um effizienter zu rekuperieren. Zum Bremsen des Fahrzeugs mittels eines Schleppmomentes durch die Verbrennungskraftmaschine VKM kann die Kupplung K0 insbesondere geschlossen werden, um effizienter zu bremsen und insbesondere um eine Abnutzung der Fahrzeugbremsen zu reduzieren.
  • Das Getriebe G kann insbesondere als ein Stufengetriebe, beispielsweise als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Insofern das Getriebe G ein Doppelkupplungsgetriebe ist, kann das Getriebe G insbesondere ein über eine erste Getriebekupplung koppelbares erstes Teilgetriebe und ein über eine zweite Getriebekupplung koppelbare zweites Teilgetriebe aufweisen. Dabei kann beispielsweise der mindestens eine freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, beispielsweise erste, Vorwärtsgang 1GF dem ersten Teilgetriebe zugeordnet sein und/oder über die erste Getriebekupplung gekuppelt werden. Der mindestens eine freilauffreie, beispielsweise zweite, Vorwärtsgang 2G kann dabei insbesondere dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet sein und/oder über die zweite Getriebekupplung gekuppelt werden. Weitere Vorwärtsgänge und/oder ein Rückwärtsgang können vorhanden sein.
  • 2 veranschaulicht in einem Flussdiagramm eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für ein Hybridfahrzeug mit einem wie in 1 dargestellten Antriebsstrang.
  • 2 zeigt, dass bei einer Vorwärtsfahrt, zum Beispiel in einem Fahrtmodus D, wenn ein freilaufgeschalteter, lediglich zugmomentübertragender, beispielsweise niedriger, insbesondere erster, Vorwärtsgang 1G des Getriebes G eingelegt ist, ermittelt wird, ob während die Fahrzeuggeschwindigkeit vF unter einer bestimmten Einlegegeschwindigkeit v2G für einen freilauffreien, beispielsweise höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G liegt, mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments vorliegt bzw. erfüllt wird, insbesondere also ermittelt wird, ob für das Fahrzeug ein Schubbetrieb vorliegt, oder nicht.
  • Das Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit vF unter einer bestimmten Einlegegeschwindigkeit v2G für den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G liegt und ob mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments vorliegt bzw. erfüllt wird, kann sowohl bei einer offenen als auch bei einer geschlossenen Kupplung K0 durchgeführt werden.
  • Insofern das Getriebe G als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet ist und der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, insbesondere erste, Vorwärtsgang 1G dem ersten Teilgetriebe und der freilauffreie, insbesondere zweite, Vorwärtsgang 2G dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist, kann bei eingelegtem, freilaufgeschaltetem, lediglich zugmomentübertragenden Vorwärtsgang 1G die erste Getriebekupplung geschlossen und die zweite Getriebekupplung geöffnet sein.
  • 2 illustriert, dass als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes das Vorliegen einer neutralen Fahrpedalstellung FP (FP = N ?) und/oder das Vorliegen einer Fahrzeuggeschwindigkeit vF ungleich null (vF (Δt) ≠ 0 ?) und/oder das Vorliegen einer Bergabfahrt des Fahrzeugs (Bergabfahrt ?) dienen kann. Das Vorliegen einer Bergabfahrt des Fahrzeugs kann unter anderem anhand von Informationen über eine Radlastverlagerung ermittelt werden. Dabei kann beispielsweise das Vorliegen einer Bergabfahrt erkannt werden, wenn über eine bestimmte Zeitdauer die Neigung durchschnittlich stärker als ein bestimmter Neigungsgrenzwert, beispielsweise in Prozent, ist.
  • Gegebenenfalls kann der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, insbesondere erste, Vorwärtsgang 1G über eine definierte Verweildauer Δt beibehalten werden und erst wenn das mindestens eine Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments nach Ablauf der definierten Verweildauer Δt immer noch vorliegt bzw. ermittelt wird und/oder einen bestimmten Grenzwert hierfür (für die Verweildauer) überschreitet in den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G geschaltet werden.
  • 2 veranschaulicht, dass insofern bzw. wenn eines oder mehrere dieser Kriterien erfüllt sind (Ja), in den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G geschaltet wird. Durch das Schalten in den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G kann dann ein Schleppmoment durch die Elektromaschine EM zur Rekuperation von Energie und zum Bremsen des Fahrzeugs, insbesondere auch unterhalb der bestimmten Einlegegeschwindigkeit v2G für den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G erzeugt werden. Wenn dabei die Kupplung K0 offen ist, wird das Schleppmoment lediglich durch die Elektromaschine EM erzeugt. So kann insbesondere eine hohe Rekuperation erzielt werden. Insofern die Kupplung K0 geschlossen ist, kann das Schleppmoment durch ein Mitschleppen der Verbrennungskraftmaschine VKM vergrößert und - auf Kosten einer geringeren Rekuperation - eine stärkere Verzögerung des Fahrzeugs erzielt werden.
  • 2 veranschaulicht weiterhin, dass insofern bzw. wenn kein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt wird bzw. erfüllt ist (Nein), der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende, insbesondere erste, Vorwärtsgang 1G beibehalten wird und das Verfahren rekursiv wiederholt wird, in dem erneut ermittelt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit vF unter der bestimmten Einlegegeschwindigkeit v2G für den freilauffreien, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang 2G liegt und ob mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments vorliegt bzw. erfüllt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    G
    Getriebe
    EM
    Elektromaschine
    K0
    K0-Kupplung
    1GF
    freilaufgeschalteter, lediglich zugmomentübertragender, erster Vorwärtsgang
    2G
    freilauffreier, zweiter Vorwärtsgang
    vF
    Fahrzeuggeschwindigkeit
    v2G
    Einlegegeschwindigkeit für zweiten Vorwärtsgang
    FP
    Fahrpedalstellung
    N
    Neutralstellung des Fahrpedals
  • 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 102014209620 A1 [0003]
    • DE 102010023093 B4 [0004]

Claims (14)

  1. Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit einem Getriebe (G) und mit einer Elektromaschine (EM), wobei die Elektromaschine (EM) zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und dem Getriebe (G) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden Vorwärtsgang (1GF) und mindestens einen freilauffreien Vorwärtsgang (2G) aufweist.
  2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) mindestens einen freilaufgeschalteten, lediglich zugmomentübertragenden, niedrigen, insbesondere ersten, Vorwärtsgang (1GF) und mindestens einen freilauffreien, höheren, insbesondere zweiten, Vorwärtsgang (2G) aufweist.
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang eine zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und der Elektromaschine (EM) angeordnete K0-Kupplung (K0) aufweist.
  4. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) als ein Stufengetriebe und/oder als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
  5. Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein freilaufgeschalteter, lediglich zugmomentübertragender, insbesondere niedriger, Vorwärtsgang (1GF) des Getriebes eingelegt ist und während die Fahrzeuggeschwindigkeit (vF) unter einer bestimmten Einlegegeschwindigkeit (v2G) für einen freilauffreien, insbesondere höheren, Vorwärtsgang (2G) des Getriebes liegt und mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt bzw. erfüllt wird, dann in den freilauffreien, insbesondere höheren, Vorwärtsgang (2G) geschaltet wird.
  6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schalten in den freilauffreien Vorwärtsgang (2G) ein Schleppmoment durch die Elektromaschine zur Rekuperation von Energie und zum Bremsen des Fahrzeugs und/oder durch die Verbrennungskraftmaschine zum Bremsen des Fahrzeugs erzeugt wird.
  7. Betriebsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium für das Vorliegen eines Schubmomentes - das Vorliegen einer neutralen Fahrpedalstellung, und/oder - das Vorliegen einer Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich null, und/oder - das Vorliegen einer Neigung, insbesondere einer Bergabfahrt, des Fahrzeugs, und/oder - das Vorliegen eines Drehzahlunterschiedes vor und hinter dem Freilauf, verwendet wird.
  8. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende Vorwärtsgang (1GF) über eine definierte Verweildauer beibehalten wird und erst wenn das mindestens eine Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments nach Ablauf der definierten Verweildauer immer noch vorliegt bzw. erfüllt wird und/oder einen bestimmten Grenzwert hierfür überschreitet in den freilauffreien Vorwärtsgang (2G) geschaltet wird.
  9. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand einer Batterie des Fahrzeugs ermittelt wird, wobei im Fall einer unvollständigen Ladung der Batterie in den freilauffreien Vorwärtsgang (2G) geschaltet wird, um das Fahrzeug durch ein Schleppmoment durch Rekuperation durch die Elektromaschine zu bremsen, und/oder wobei im Fall einer vollständigen Ladung der Batterie das Fahrzeug durch eine Bremse gebremst wird.
  10. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und der Elektromaschine (EM) eine K0-Kupplung (K0) aufweist, wobei die K0-Kupplung (K0) zur Rekuperation von Energie mittels der Elektromaschine (EM) geöffnet wird und/oder zum Bremsen des Fahrzeugs mittels eines Schleppmomentes durch die Verbrennungskraftmaschine (VKM) geschlossen wird.
  11. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Neigung, insbesondere einer Bergabfahrt, des Fahrzeugs erkannt wird, wenn über eine bestimmte Zeitdauer die Neigung durchschnittlich stärker als ein bestimmter Neigungsgrenzwert ist.
  12. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn kein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments ermittelt bzw. erfüllt wird, der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende Vorwärtsgang (1GF) beibehalten wird und insofern die Fahrzeuggeschwindigkeit (vF) unter der bestimmten Einlegegeschwindigkeit (v2G) für den freilauffreien Vorwärtsgang (2G) liegt erneut ermittelt wird, ob mindestens ein Kriterium für das Vorliegen eines Schubmoments vorliegt bzw. erfüllt wird.
  13. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freilaufgeschaltete, lediglich zugmomentübertragende Vorwärtsgang (1GF) ein niedriger, insbesondere der erste, Vorwärtsgang des Getriebes (G) ist und der freilauffreie Vorwärtsgang (2G) ein höherer, insbesondere der zweite, Vorwärtsgang des Getriebes (G) ist.
  14. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) als ein Stufengetriebe und/oder als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
DE102017209765.5A 2017-06-09 2017-06-09 Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang Pending DE102017209765A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209765.5A DE102017209765A1 (de) 2017-06-09 2017-06-09 Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang
CN201880037438.3A CN110740890B (zh) 2017-06-09 2018-05-16 用于具有超越离合器连接的前进挡的混合动力车辆的传动链和运行方法
PCT/EP2018/062706 WO2018224258A1 (de) 2017-06-09 2018-05-16 Antriebsstrang und betriebsverfahren für ein hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten vorwärtsgang
US16/619,732 US11117461B2 (en) 2017-06-09 2018-05-16 Drive train and operating method for a hybrid vehicle with an overrun-enabled forward gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209765.5A DE102017209765A1 (de) 2017-06-09 2017-06-09 Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017209765A1 true DE102017209765A1 (de) 2018-12-13

Family

ID=62386390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017209765.5A Pending DE102017209765A1 (de) 2017-06-09 2017-06-09 Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11117461B2 (de)
CN (1) CN110740890B (de)
DE (1) DE102017209765A1 (de)
WO (1) WO2018224258A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019219770A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Mtu Friedrichshafen Gmbh Antrieb für ein Fahrzeug, Wasserfahrzeug mit einem solchen Antrieb, Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeugs, sowie Steuergerät für ein solches Wasserfahrzeug
US11117461B2 (en) 2017-06-09 2021-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive train and operating method for a hybrid vehicle with an overrun-enabled forward gear

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182260A (ja) * 1997-08-29 1999-03-26 Aisin Aw Co Ltd 車両用ハイブリッド駆動装置
JP2010162924A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd ハイブリット車両の動力伝達装置
JP2010179859A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両用動力伝達装置
JP2011157068A (ja) * 2011-03-11 2011-08-18 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
US20120071295A1 (en) * 2009-06-12 2012-03-22 Tadahiko Kato Power transmitting device
DE102014209620A1 (de) 2013-06-20 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrangtopologie und Betätigungsvorrichtung hierfür
DE102010023093B4 (de) 2010-05-31 2016-07-07 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ansteuern eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10251563A1 (de) * 2002-11-06 2004-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
JP5012227B2 (ja) * 2006-07-21 2012-08-29 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2008081099A (ja) * 2006-08-29 2008-04-10 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
DE102007016515A1 (de) 2007-04-05 2008-10-09 Daimler Ag Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
RU2510337C2 (ru) * 2009-10-05 2014-03-27 Хонда Мотор Ко., Лтд. Транспортная приводная система
US8655525B2 (en) * 2010-11-30 2014-02-18 GM Global Technology Operations LLC Selectable one-way clutch operation in a hybrid powertrain
US8296020B2 (en) * 2011-02-04 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Use of selectable one-way clutch in hybrid powertrain
JP5701116B2 (ja) * 2011-03-17 2015-04-15 富士重工業株式会社 ハイブリッド車両の動力伝達装置
CN103502034B (zh) * 2011-06-09 2017-10-27 舍弗勒技术股份两合公司 汽车的传动系的混合模块
JP5753582B2 (ja) * 2011-06-23 2015-07-22 本田技研工業株式会社 駆動システム及び駆動システムの制御方法
DE102012024213A1 (de) * 2012-12-11 2014-06-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges
CN203035861U (zh) * 2013-01-23 2013-07-03 重庆隆旺机电有限责任公司 不断动力换挡的变速器
DE102015110839A1 (de) * 2015-07-06 2017-01-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102015221779A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantrieb für ein Hybridfahrzeug
DE102015224058A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrang für ein Hybrid-Kraftfahrzeug
DE102017209765A1 (de) 2017-06-09 2018-12-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182260A (ja) * 1997-08-29 1999-03-26 Aisin Aw Co Ltd 車両用ハイブリッド駆動装置
JP2010162924A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd ハイブリット車両の動力伝達装置
JP2010179859A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両用動力伝達装置
US20120071295A1 (en) * 2009-06-12 2012-03-22 Tadahiko Kato Power transmitting device
DE102010023093B4 (de) 2010-05-31 2016-07-07 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ansteuern eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
JP2011157068A (ja) * 2011-03-11 2011-08-18 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
DE102014209620A1 (de) 2013-06-20 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrangtopologie und Betätigungsvorrichtung hierfür

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11117461B2 (en) 2017-06-09 2021-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive train and operating method for a hybrid vehicle with an overrun-enabled forward gear
DE102019219770A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Mtu Friedrichshafen Gmbh Antrieb für ein Fahrzeug, Wasserfahrzeug mit einem solchen Antrieb, Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeugs, sowie Steuergerät für ein solches Wasserfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CN110740890B (zh) 2022-12-20
WO2018224258A1 (de) 2018-12-13
CN110740890A (zh) 2020-01-31
US20200156458A1 (en) 2020-05-21
US11117461B2 (en) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010028079B4 (de) Hybridantriebssystem
DE102011016131B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
DE102016202828A1 (de) Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebssystems
EP2282906A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben des hybridantriebsstrangs
DE102010052238A1 (de) Strong-Hybrid-Antriebsstrang mit zwei Modi und zwei Motoren/Generatoren
DE102010000857A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebsmaschine und mit einer Getriebeeinrichtung mit mehreren Schaltelementen
DE102009000723A1 (de) Lastschaltgetriebe in Doppelkupplungsbauweise
DE102011008363A1 (de) Anfahrkupplungsschutz auf einer Neigung bei Fahrzeugstart
DE102017129128A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Mildhybrid-Startergenerators (MHSG) eines Mildhybrid-Elektrofahrzeuges
DE102011106149A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102016110278A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Hybrid-Elektrofahrzeugs mit Doppelkupplungsgetriebe
DE102007055831A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeuges
DE102010022395A1 (de) Verfahren zum Wechseln der Gangschaltstufen bei einem Hybridantriebssystem
DE102009000725A1 (de) Lastschaltgetriebe in Doppelkupplungsbauweise
DE102014013579A1 (de) Antriebsstrangvorrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102017209765A1 (de) Antriebsstrang und Betriebsverfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem freilaufgeschalteten Vorwärtsgang
DE102016220512A1 (de) Hybridantriebssystem für ein Transportmittel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102007055829A1 (de) Hybridantrieb eines Fahrzeugs und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102009020221A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Getriebes während einer Beschleunigung aus dem Leerlauf
DE102017129126A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für ein lernendes Kupplungspedal
DE102017218666B4 (de) Verfahren zur Rekuperation beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102010022912A9 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
DE102017127369B3 (de) Verfahren zur Steuerung eines hybridischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102007055824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeugs
DE102020204284A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Hybrid-Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified