DE102017210567A1 - Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs Download PDF

Info

Publication number
DE102017210567A1
DE102017210567A1 DE102017210567.4A DE102017210567A DE102017210567A1 DE 102017210567 A1 DE102017210567 A1 DE 102017210567A1 DE 102017210567 A DE102017210567 A DE 102017210567A DE 102017210567 A1 DE102017210567 A1 DE 102017210567A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
starting element
drive
gradient
temperature
motor vehicle
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
DE102017210567.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Florian Mayer
Clemens Kuhn
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen 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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102017210567.4A priority Critical patent/DE102017210567A1/de
Publication of DE102017210567A1 publication Critical patent/DE102017210567A1/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
    • 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
    • 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
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/1843—Overheating of driveline components
    • 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
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/186—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline excessive wear or burn out of friction elements, e.g. clutches
    • 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
    • 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
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0291—Clutch temperature
    • 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
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • 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
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • 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

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs mit einem Anfahrelement (3A, 3B), wobei das Anfahrelement (3A, 3B) eine Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und eine Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) aufweist, im Kraftfluss zwischen einer Antriebseinheit (EM, VM) und Antriebsrädern (DW) des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs angeordnet und dazu eingerichtet ist, Leistung zwischen der Antriebseinheit (EM, VM) und den Antriebsrädern (DW) unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und der Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) zu übertragen, wobei ein Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) abhängig von einem Gradienten einer Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) begrenzt wird, sowie Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Steuereinheit (5) mit Mittel zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs, welcher ein Anfahrelement mit einer Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweist. Das Anfahrelement ist im Kraftfluss zwischen einer Antriebseinheit und Antriebsrädern des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs angeordnet und dazu eingerichtet, Leistung zwischen der Antriebseinheit und den Antriebsrädern unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite zu übertragen. Die Erfindung betrifft ferner eine Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Steuereinheit.
  • Bei einem Anfahrvorgang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht das Anfahrelement eine Drehmomentübertragung bei gleichzeitiger Differenzdrehzahl zwischen Antriebseinheit und Antriebsräder. Derartige Anfahrelemente können beispielsweise als eine Reibkupplung oder als ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet sein. Bei der Drehmomentübertragung unter Differenzdrehzahl erwärmt sich das Anfahrelement, wobei es bei übermäßiger Erwärmung zur Schädigung des Anfahrelements kommen kann.
  • Die Patentanmeldung DE 196 02 006 A1 lehrt eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines solchen Anfahrelements, wobei eine Steuereinheit den Reibenergieeintrag in die Reibflächen des Anfahrelements sowie die Temperatur des Anfahrelements als Funktion der Zeit ermittelt, und diese Temperatur mit einem Grenzwert vergleicht. Überschreitet die Temperatur diesen Grenzwert, so ist das Einleiten von Schutzmaßnahmen zum Schutz des Anfahrelements vorgesehen.
  • Eine mögliche Lösung zum Schutz des Anfahrelements wäre die Begrenzung des Antriebsmoments des Kraftfahrzeugs, sobald die Temperatur den Grenzwert überschreitet. Eine solche Maßnahme würde den Reibenergieeintrag auf einfache Weise reduzieren. Jedoch müsste der Grenzwert deutlich unterhalb einer Grenztemperatur des Anfahrelements liegen, da die Temperatur des Anfahrelements auch bei einer Begrenzung des Antriebsmoments weiter ansteigen kann. Das Anfahrelement würde somit im Betrieb unterhalb seiner maximalen Belastbarkeit betrieben werden, und müsste entsprechend anders ausgelegt werden.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches das Anfahrelement auf effektive Weise vor thermischer Überlastung schützt, und gleichzeitig eine gute Ausnutzung der maximal möglichen thermischen Belastbarkeit ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs zur Ausführung eines solchen Verfahrens anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Die weitere Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
  • Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs mit einem Anfahrelement vorgeschlagen, wobei das Anfahrelement eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweist. Das Anfahrelement ist im Kraftfluss zwischen einer Antriebseinheit und Antriebsrädern des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs angeordnet und ist dazu eingerichtet, Leistung zwischen der Antriebseinheit und den Antriebsrädern unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite zu übertragen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Drehmoment der Antriebseinheit abhängig von einem Gradienten einer Temperatur des Anfahrelements zu begrenzen. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Temperatur des Anfahrelements auf einen maximalen Sollwert zu regeln und somit das maximal mögliche Drehmoment bei gleichzeitigem Bauteilschutz zu übertragen.
  • Vorzugsweise wird die Abhängigkeit vom Temperaturgradienten des Anfahrelements derart gebildet, dass ein Ist-Gradient der Anfahrelementtemperatur mit einem maximal zulässigen Gradienten der Anfahrelementtemperatur verglichen wird. Das Drehmoment der Antriebseinheit wird begrenzt, wenn der Ist-Gradient den maximal zulässigen Gradienten erreicht oder überschreitet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der maximal zulässige Gradient der Anfahrelementtemperatur von der aktuellen Temperatur des Anfahrelements abhängig.
  • Beispielsweise wird bei einer niedrigen Anfahrelementtemperatur ein höherer Gradient zugelassen als bei einer Anfahrelementtemperatur, welche nahe zur maximal zulässigen Temperatur des Anfahrelements liegt. Ein derartig variabler maximal zulässiger Gradient der Anfahrelementtemperatur ermöglicht eine Regelung der Anfahrelementtemperatur auf einen Zielwert.
  • Vorzugsweise bildet der von der Temperatur des Anfahrelements abhängige maximal zulässige Gradient eine Eingangsgröße zur rechnerischen Ermittlung eines maximal zulässigen Drehmoments der Antriebseinheit unter Berücksichtigung weiterer Betriebsgrößen des Antriebstrangs bildet, welche Einfluss auf die Temperatur des Anfahrelements nehmen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung steht das maximal zulässige Drehmoment der Antriebseinheit in unmittelbaren Zusammenhang mit dem maximal zulässigen Gradient. Entspricht das tatsächlich von der Antriebseinheit abgegebene Drehmoment dem maximal zulässigen Drehmoment, so entspricht der tatsächliche Gradient somit dem maximal zulässigen Gradienten der Anfahrelementtemperatur.
  • Erreicht oder überschreitet der Ist-Gradient den maximal zulässigen Gradienten der Anfahrelementtemperatur, so wird das Drehmoment der Antriebseinheit vorzugsweise abhängig von einer Differenzdrehzahl zwischen Antriebsseite und Abtriebsseite des Anfahrelements begrenzt. Beispielsweise wird bei einer geringen Differenzdrehzahl ein höheres Drehmoment der Antriebseinheit zugelassen als bei einer hohen Differenzdrehzahl. Denn der Betrag der Differenzdrehzahl hat einen wesentlichen Einfluss auf die thermische Belastung des Anfahrelements. Durch die Berücksichtigung der Differenzdrehzahl in der Drehmomentbegrenzung der Antriebseinheit wird der thermische Schutz des Anfahrelements verbessert.
  • Ist eine hohe Dauerbelastung des Anfahrelements zu erwarten, beispielweise bei einem lang anhaltenden Kriechbetrieb des Kraftfahrzeugs gegen eine Steigung, so ist eine aktive Kühlung des Anfahrelements mittels eine Kühlmediums sinnvoll. Beispielsweise kann das Anfahrelement ständig oder schaltbar mit Hydraulikfluid zur Kühlung beaufschlagt werden. Erreicht oder überschreitet der Ist-Gradient den maximal zulässigen Gradienten der Anfahrelementtemperatur, so wird das Drehmoment der Antriebseinheit vorzugsweise abhängig von einer Temperatur des Kühlmediums begrenzt. Ergänzend oder alternativ dazu kann eine Begrenzung des Drehmoments der Antriebseinheit abhängig von einem dem Anfahrelement zugeführten Volumenstrom des Kühlmediums vorgesehen sein, wenn der Ist-Gradient den maximal zulässigen Gradienten der Anfahrelementtemperatur erreicht oder überschreitet.
  • Vorzugsweise wird die Anfahrelementtemperatur anhand eines Temperaturmodells ermittelt. In anderen Worten wird die Temperatur des Anfahrelements abhängig von mehreren Eingangsgrößen ermittelt, beispielsweise anhand von dem vom Anfahrelement übertragenen Drehmoment, der Belastungszeit, der Differenzdrehzahl zwischen Antrieb und Abtrieb des Anfahrelements, der Wärmekapazität des Anfahrelements, sowie gegebenenfalls der Kühlmitteltemperatur und dem Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Kühlmittel und Anfahrelement. Die Ermittlung kann anhand eines Kennfelds oder rechnerisch erfolgen.
  • Neben dem oben beschriebenen Verfahren wird auch eine Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Steuereinheit vorgeschlagen, wobei die Steuereinheit Mittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens aufweist. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, ein Signal zur Begrenzung des Drehmoments einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs auszugeben. Vorzugsweise wird die Komponente durch ein Getriebe gebildet, welches das Anfahrelement aufweist. Das Anfahrelement kann als Reibkupplung oder als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet sein. Die Antriebseinheit kann als Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Zusätzlich zum Verbrennungsmotor kann eine weitere Antriebseinheit vorgesehen sein, beispielsweise eine elektrische Maschine. Verbrennungsmotor und elektrische Maschine können beispielsweise zusammen oder einzeln auf die Antriebsseite des Anfahrelements wirken. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Getriebesteuereinheit sein, welche mit einer dem Verbrennungsmotor zugeordneten Steuereinheit kommuniziert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
    • 1 einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrelement;
    • 2 einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einer Reibkupplung als Anfahrelement; und
    • 3 zeitliche Verläufe verschiedener Größen des Antriebsstranges.
  • 1 zeigt schematisiert einen als Parallelhybrid-Antriebsstrang ausgebildeten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang verfügt über einen Verbrennungsmotor VM und eine elektrische Maschine EM als Antriebseinheiten, wobei zwischen den Verbrennungsmotor VM und der elektrischen Maschine EM eine Trennkupplung K0 geschaltet ist. Ferner umfasst der Antriebsstrang der 1 als Komponente ein Getriebe G zur Bereitstellung verschiedener Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes G, sowie ein Anfahrelement 3A, welches als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist. Das Anfahrelement 3A ist funktional zwischen den Antriebseinheiten VM, EM und dem Getriebe G angeordnet. Das Anfahrelement 3A kann mit dem Getriebe G, mit der elektrischen Maschine EM und mit der Trennkupplung K0 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Eine Antriebsseite 3A_an und eine Abtriebsseite 3A_ab des Anfahrelements 3A können durch Schließen einer Überbrückungskupplung WK fest miteinander verbunden werden. Das Getriebe G ist zwischen dem Anfahrelement 3A und einem Differentialgetriebe AG angeordnet, über welches die an der Abtriebswelle des Getriebes G anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt wird.
  • Soll ein mit dem Antriebsstrang der 1 ausgestattetes Kraftfahrzeug bei Antrieb durch den Verbrennungsmotor VM anfahren, so wird das Anfahrelement 3A im Schlupf betrieben, also unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite 3A_an und der Abtriebsseite 3A_ab. Dabei kann der Verbrennungsmotor VM eine beliebige Drehzahl oberhalb dessen Leerlaufdrehzahl aufweisen, während die Antriebsräder DW zunächst stillstehen, beispielsweise durch Betätigung einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs. Dabei erwärmt sich das Öl im Anfahrelement 3A.
  • Dem Getriebe G ist eine Steuereinheit 5 zugeordnet, welche sowohl mit dem Verbrennungsmotor VM als auch mit der elektrische Maschine EM in Kommunikationsverbindung steht. Die Steuereinheit 5 kann ein Signal aussenden, welches zur Reduktion des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM, bzw. der elektrischen Maschine EM führt.
  • 2 zeigt schematisiert einen als Parallelhybrid-Antriebsstrang ausgebildeten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher im Wesentlichem dem in 1 dargestellten Antriebsstrang entspricht. Anstatt dem als Drehmomentwandler 3A ausgebildeten Anfahrelement 3A ist nun eine Reibkupplung 3B innerhalb des Getriebes G als Anfahrelement vorgesehen; die Überbrückungskupplung WK entfällt. Die Reibkupplung 3B könnte gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung zwischen der elektrischen Maschine EM und dem Getriebe G angeordnet sein.
  • Soll ein mit dem Antriebsstrang der 2 ausgestattetes Kraftfahrzeug bei Antrieb durch den Verbrennungsmotor VM anfahren, so wird das Anfahrelement 3B im Schlupf betrieben, also unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite 3B_an und der Abtriebsseite 3B_ab. Dabei kann der Verbrennungsmotor VM eine beliebige Drehzahl oberhalb dessen Leerlaufdrehzahl aufweisen, während die Antriebsräder DW zunächst stillstehen, beispielsweise durch Betätigung der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs. Dabei erwärmt sich das Anfahrelement 3B.
  • 3 zeigt den zeitlichen Verlauf verschiedener Größen des Antriebsstranges, darunter ein kombiniertes Drehmoment EM_m / VM_m der elektrischen Maschine EM und des Verbrennungsmotors VM, eine Temperatur 3T des Anfahrelements 3A/3B, einen Ist-Gradienten 3T_ti der Anfahrelementtemperatur 3T, einen maximal zulässigen Gradienten 3T_tmax der Anfahrelementtemperatur 3T sowie eine Temperatur KT eines Kühlmediums des Getriebes G, beispielsweise die Temperatur eines Öls in einem Ölsumpf des Getriebes G. Die in 3 gezeigten Verläufe sind sowohl für den Antriebstrang gemäß 1 als auch für den Antriebsstrang gemäß 2 anwendbar.
  • Zu einem Zeitpunkt T0 geben die Antriebseinheiten EM, VM für einen Anfahrvorgang gegen eine Steigung ein Drehmoment EM_m / VM_m ab, sodass das Kraftfahrzeug anfährt. Es kommt dabei zu einer Differenzdrehzahl zwischen Antriebsseite 3A_an, 3B_an und Abtriebsseite 3A_ab, 3B_ab des Anfahrelements 3A bzw. 3B. Infolgedessen beginnt die Temperatur 3T des Anfahrelements 3A bzw. 3B zu steigen. Das Ansteigen der Temperatur 3T erfolgt in etwa linear, sodass sich ein gleichmäßiger Ist-Gradient 3T_ti ergibt. Das Anfahrelement 3A bzw. 3B wird mittels des Kühlmediums gekühlt, sodass auch die Temperatur KT beginnt anzusteigen.
  • Zu einem Zeitpunkt T1 erreicht die Temperatur 3T einen Grenzwert, sodass der maximal zulässige Gradient 3T_tmax der Anfahrelementtemperatur 3T absinkt. Der Ist-Gradient 3T_ti ist zum Zeitpunkt T1 noch deutlich geringer als der maximal zulässige Gradient 3T_tmax zum Zeitpunkt T1. Somit erfolgt zum Zeitpunkt T1 noch keine Reduktion des Drehmoments EM_m / VM_m.
  • Zu einem Zeitpunkt T2 ist der maximal zulässige Gradient 3T_tmax aufgrund der steigenden Temperatur 3T weiter abgesunken, sodass der Ist-Gradient 3T_ti zum Zeitpunkt T2 den maximal zulässigen Gradient 3T_tmax erreicht. Infolgedessen kommt es zu einer Reduktion des Drehmoments EM_m / VM_m, woraufhin der Anstieg der Temperatur 3T sich nach dem Zeitpunkt T2 verlangsamt. Der Ist-Gradient 3T_ti folgt nun dem maximal zulässigen Gradienten 3T_tmax. Die Temperatur KT des Kühlmediums steigt inzwischen weiter an.
  • Zu einem Zeitpunkt T3 erreicht sowohl der maximal zulässige Gradient 3T_tmax als auch der Ist-Gradient 3T_ti den Wert Null, sodass die Temperatur 3T des Anfahrelements 3A bzw. 3B nicht weiter ansteigt. Allerdings steigt die Temperatur KT des Kühlmediums weiter an, sodass das Drehmoment EM_m / VM_m weiter reduziert wird.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T3 und einem Zeitpunkt T4 wird eine Kühlvorrichtung aktiviert, mittels der dem Kühlmedium Wärmeenergie entzogen werden kann. Beispielsweise wird einem Hydrauliksystem des Getriebes G ein Ölkühler zugeschaltet. Daraufhin steigt ab dem Zeitpunkt T4 die Temperatur KT des Kühlmediums nicht weiter an, sodass das Drehmoment EM_m / VM_m ab dem Zeitpunkt T4 nicht weiter reduziert wird.
  • Zu einem Zeitpunkt T5 nimmt die Differenzdrehzahl zwischen Antriebsseite 3A_an, 3B_an und Abtriebsseite 3A_ab, 3B_ab ab (in 3 nicht dargestellt), wodurch sich der Wärmeeintrag in das Anfahrelement 3A bzw. 3B verringert. Die Reduktion der Differenzdrehzahl ergibt sich beispielsweise gegen Ende des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs. Durch die geringe werdende Differenzdrehzahl zwischen Antriebsseite 3A_an, 3B_an und Abtriebsseite 3A_ab, 3B_ab kann die Begrenzung des Drehmoments EM_m / VM_m ab dem Zeitpunkt T5 reduziert werden, sodass das Drehmoments EM_m / VM_m ab dem Zeitpunkt T5 wieder ansteigt.
  • Bezugszeichenliste
    • G
    Getriebe
    VM
    Verbrennungsmotor
    VM_m
    Drehmoment
    EM
    Elektrische Maschine
    EM_m
    Drehmoment
    K0
    Trennkupplung
    AG
    Differentialgetriebe
    DW
    Antriebsrad
    3A
    Anfahrelement
    WK
    Überbrückungskupplung
    3A_an
    Antriebsseite
    3A_ab
    Abtriebsseite
    3B
    Anfahrelement
    3B_an
    Antriebsseite
    3B_ab
    Abtriebsseite
    3T
    Temperatur des Anfahrelements
    3T_ti
    Ist-Gradient der Temperatur des Anfahrelements
    3T_tmax
    Maximal zulässiger Gradient der Temperatur des Anfahrelements
    KT
    Temperatur des Kühlmediums
    T0-T5
    Zeitpunkt
  • 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 19602006 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs mit einem Anfahrelement (3A, 3B), wobei das Anfahrelement (3A, 3B) eine Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und eine Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) aufweist, im Kraftfluss zwischen einer Antriebseinheit (EM, VM) und Antriebsrädern (DW) des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs angeordnet und dazu eingerichtet ist, Leistung zwischen der Antriebseinheit (EM, VM) und den Antriebsrädern (DW) unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und der Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) abhängig von einem Gradienten einer Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) begrenzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit vom Gradienten der Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) derart gebildet wird, dass ein Ist-Gradient (3T_ti) mit einem maximal zulässigen Gradienten (3T_tmax) der Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) verglichen wird, wobei das Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) begrenzt wird, wenn der Ist-Gradient (3T_ti) den maximal zulässigen Gradienten (3T_tmax) erreicht oder überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal zulässige Gradient (3T_tmax) der Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) abhängig von der Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) abhängige maximal zulässige Gradient (3T_tmax) eine Eingangsgröße zur rechnerischen Ermittlung eines maximal zulässigen Drehmoments der Antriebseinheit (EM, VM) unter Berücksichtigung weiterer Betriebsgrößen des Antriebstrangs bildet, welche Einfluss auf die Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) nehmen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal zulässige Drehmoment der Antriebseinheit (EM, VM) in unmittelbaren Zusammenhang mit dem maximal zulässigen Gradient (3T_tmax) steht.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) abhängig von einer Differenzdrehzahl zwischen Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) des Anfahrelements (3A, 3B) begrenzt wird, wenn der Ist-Gradient (3T_ti) den maximal zulässigen Gradienten (3T_tmax) erreicht oder überschreitet.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (3A, 3B) mittels eines Kühlmediums gekühlt wird, wobei das Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) abhängig von einer Temperatur (KT) des Kühlmediums begrenzt wird, wenn der Ist-Gradient (3T_ti) den maximal zulässigen Gradienten (3T_tmax) erreicht oder überschreitet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (EM_m, VM_m) der Antriebseinheit (EM, VM) abhängig von einem dem Anfahrelement (3A, 3B) zugeführten Volumenstrom des Kühlmediums begrenzt wird, wenn der Ist-Gradient (3T_ti) den maximal zulässigen Gradienten (3T_tmax) erreicht oder überschreitet.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (3T) des Anfahrelements (3A, 3B) anhand eines Temperaturmodells ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (3A) oder eine Reibkupplung (3B) ist.
  11. Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Steuereinheit (5), welches dazu eingerichtet ist ein Signal zur Begrenzung eines Drehmoments einer Antriebseinheit (EM, VM) des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
  12. Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente ein Getriebe (G) mit einem Anfahrelement (3A, 3B) ist, wobei das Anfahrelement (3A, 3B) eine Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und eine Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) aufweist, im Kraftfluss zwischen der Antriebseinheit (EM, VM) und Antriebsrädern (DW) des Kraftfahrzeug-Antriebstrangs angeordnet und dazu eingerichtet ist, Leistung zwischen der Antriebseinheit (EM, VM) und Antriebsrädern (DW) des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs unter Differenzdrehzahl zwischen der Antriebsseite (3A_an, 3B_an) und der Abtriebsseite (3A_ab, 3B_ab) zu übertragen.
  13. Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (3A) oder eine Reibkupplung (3B) ist.
DE102017210567.4A 2017-06-22 2017-06-22 Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs Pending DE102017210567A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017210567.4A DE102017210567A1 (de) 2017-06-22 2017-06-22 Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017210567.4A DE102017210567A1 (de) 2017-06-22 2017-06-22 Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017210567A1 true DE102017210567A1 (de) 2018-12-27

Family

ID=64567728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017210567.4A Pending DE102017210567A1 (de) 2017-06-22 2017-06-22 Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017210567A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19602006A1 (de) 1995-01-28 1996-08-01 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Drehmomentübertragungssystems
DE19815259A1 (de) * 1997-04-09 1998-10-15 Luk Getriebe Systeme Gmbh Kraftfahrzeug
DE10230611A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-23 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Getriebes eines Fahrzeuges
US20030022759A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-30 Gerd Frotscher Controlling of an automated starting element
DE102004023581A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Adam Opel Ag Verfahren zur Steuerung einer Kupplung und/oder eines Kraftfahrzeuggetriebes
EP1623901B1 (de) * 2004-08-04 2008-03-26 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs gegen Überlastung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19602006A1 (de) 1995-01-28 1996-08-01 Luk Getriebe Systeme Gmbh Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Drehmomentübertragungssystems
DE19815259A1 (de) * 1997-04-09 1998-10-15 Luk Getriebe Systeme Gmbh Kraftfahrzeug
DE10230611A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-23 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Getriebes eines Fahrzeuges
US20030022759A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-30 Gerd Frotscher Controlling of an automated starting element
DE102004023581A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Adam Opel Ag Verfahren zur Steuerung einer Kupplung und/oder eines Kraftfahrzeuggetriebes
EP1623901B1 (de) * 2004-08-04 2008-03-26 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs gegen Überlastung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10158536B4 (de) Kraftfahrzeugantrieb
DE102006040638A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs
DE102008061163A1 (de) Verfahren und System zum Schützen einer Anfahrkupplung
EP1238202B1 (de) Verfahren und einrichtung zum betrieb einer kupplung
EP1447583B1 (de) Verfahren zum Durchführen von zumindest einer Schutzstrategie für die Kupplung eines automatisierten Schaltgetriebes eines Fahrzeuges
DE102015104175A1 (de) Steuern von drehmoment eines fahrzeugfahrmotors
DE102015208402A1 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102004002761A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
EP4071340B1 (de) Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs, insbesondere eines nutzfahrzeugs
DE102016206731A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102016005412A1 (de) Ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallel-Hybrid- Antriebsstrang, ein Fahrzeug, das einen solchen Hybrid-Antriebsstrang umfasst, ein Computerprogramm zum Starten eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode umfasst
DE102017210567A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebstrangs
DE10105638B4 (de) Verfahren zum Schutz der Bremsen eines Kraftfahrzeugs vor einer thermischen Überbeanspruchung
EP3012478B1 (de) Verfahren zur steuerung eines antriebsstrangs beim anfahrvorgang eines kraftfahrzeugs, sowie steuerung für den antriebsstrang
DE102016208662A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Antriebsstrang-Komponente oder eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug
DE102007034052A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges mit einem automatisierten Schaltgetriebe
DE102008021984A1 (de) Antriebsstrangsteuerung eines Kraftfahrzeuges
DE102016206735A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102010047174A1 (de) Reibwerterhöhung durch Schlupf
DE102020119189A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Reibungskupplung in einem hybridischen Antriebsstrang
DE102019105604B3 (de) Verfahren zur aktiven Reibwertänderung einer in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges verbauten Hybridtrennkupplung
DE102016206730A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102011006168B4 (de) Verfahren zum Schutz einer Allradkupplung und Steuergerät mit einer Funktion zum Schutz einer Allradkupplung
EP3215389B1 (de) Verfahren zum betreiben eines mehrachsantriebsstrangs für ein kraftfahrzeug sowie entsprechender mehrfachsantriebsstrang
DE102012205635A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung desselben

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed