DE102018221769A1 - Method for transmission synchronization of a hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges, mit wenigstens einem elektrischen Antrieb (18) und einer Verbrennungskraftmaschine (14), welche beide mit einem Getriebe (22) wirkverbindbar sind, wobei das Getriebe (22) wenigstens eine Kupplung (26; 30) mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) und einer abtriebsseitigen Kupplungshälfte (26b; 30b), aufweist. Das Verfahren (90) umfasst dabei die Schritte des Bereitstellens eines ersten Signals mit einer Solldrehzahl (nsoll) und eines zweiten Signals mit einer Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a), des Regelns der Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) auf die Solldrehzahl (nsoll), wobei der elektrische Antrieb (18) als Stellglied verwendet wird, des Begrenzens eines abgebbaren Drehmomentes (M) des elektrischen Antriebes (18), und des Schließens der Kupplung (26; 30).

Figure DE102018221769A1_0000
The invention relates to a method (90) for the transmission synchronization of a hybrid vehicle, with at least one electric drive (18) and an internal combustion engine (14), both of which can be operatively connected to a transmission (22), the transmission (22) having at least one clutch (26 ; 30) with a drive-side coupling half (26a; 30a) and an output-side coupling half (26b; 30b). The method (90) comprises the steps of providing (to n) of a first signal with a target speed and a second signal with an actual speed (n) of the drive-side coupling half (26a; 30a) of regulating the actual speed (n ist) of drive-side coupling half (26a; 30a) (to n) to the setpoint speed, wherein the electrical drive (18) is used as the actuator, of defining a dispensable torque (M) of the electric drive (18) and closing the clutch (26; 30).
Figure DE102018221769A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges und eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The present invention relates to a method for transmission synchronization of a hybrid vehicle and a device for performing such a method.

Bei Hybrid-Fahrzeugen, bei denen das Fahrzeug über einen Verbrennungsmotor und/oder einem elektrischen Antrieb antreibbar ist, wird der entsprechende Antrieb über ein Getriebe mit einer Antriebsachse verbunden, so dass das Fahrzeug antreibbar ist. Um die Gänge zu wechseln werden dabei über Kupplungen Schaltvorgänge durchgeführt. Damit während des Schaltvorganges ein möglichst ruckfreies Schalten ermöglicht wird, werden in der Regel die Drehzahlen der Kupplungshälften einer Kupplung synchronisiert.In hybrid vehicles in which the vehicle can be driven by an internal combustion engine and / or an electric drive, the corresponding drive is connected to a drive axle via a transmission, so that the vehicle can be driven. In order to change gears, clutches are carried out. The speeds of the clutch halves of a clutch are generally synchronized so that shifting is as smooth as possible during the shifting process.

Stand der TechnikState of the art

Die WO 2011/042236 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Schaltgetriebe, wobei die Brennkraftmaschine und das Schaltgetriebe mittels einer Kupplung miteinander verbunden sind und die Kupplung für einen Gangwechsel des Schaltgetriebes geöffnet wird. Zusätzlich ist ein von der Brennkraftmaschine antreibbarer Generator offenbart, wobei der Generator zwischen der Brennkraftmaschine und der Kupplung angeordnet ist und zum Synchronisieren der Drehzahl der Brennkraftmaschine an die Drehzahl des Getriebes, in Abhängigkeit von der Richtung des Gangwechsels, angesteuert wird.The WO 2011/042236 discloses a method for operating a drive device of a motor vehicle with an internal combustion engine and a manual transmission, the internal combustion engine and the manual transmission being connected to one another by means of a clutch and the clutch being opened for a gear change of the manual transmission. In addition, a generator that can be driven by the internal combustion engine is disclosed, the generator being arranged between the internal combustion engine and the clutch and being controlled to synchronize the speed of the internal combustion engine with the speed of the transmission, depending on the direction of the gear change.

Der Hintergrund der Erfindung liegt darin, dass um ein schnelles Umschalten der Übersetzungsverhältnisse im Getriebe zu ermöglichen, insbesondere bei einem Getriebe mit Klauenkupplung zu ermöglichen, müssen die Drehzahlen an den beiden einzukuppelnden Kupplungshälften, z.B. Klauen oder Kupplungsscheiben, schnell und präzise synchronisiert werden, d.h. auf die gleiche Drehzahl gebracht werden. Das geschieht in der Regel durch getriebeinterne, mechanische Synchronisationselemente, welche eine der beiden Kupplungshälften beschleunigt oder verzögert. Getriebeinterne, mechanische Synchronisationselemente sind kostenintensiv und benötigen Bauraum.The background of the invention lies in the fact that in order to enable a quick switching of the gear ratios in the transmission, in particular in the case of a transmission with a dog clutch, the speeds at the two clutch halves to be engaged, e.g. Claws or clutch disks can be synchronized quickly and precisely, i.e. be brought to the same speed. This is usually done by means of internal mechanical synchronization elements which accelerate or decelerate one of the two coupling halves. Gearbox-internal, mechanical synchronization elements are cost-intensive and require installation space.

Alternativ, kann der elektrische Antrieb dazu verwendet werden, die Drehzahl am Getriebeeingang zu beschleunigen oder zu verzögern, bis die beiden einzukuppelnden Kupplungshälften nahezu die gleiche Drehzahl aufweisen. Bei diesem Prozess der Synchronisierung muss das Getriebe den elektrischen Antrieb steuern. Hierzu sendet das Getriebe die aktuell benötigte Solldrehzahl an den elektrischen Antrieb. Der elektrische Antrieb regelt die Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte auf die geforderte Solldrehzahl ein. Weil das Einregeln der Drehzahl möglichst schnell erfolgen muss, insbesondere wenn die Solldrehzahl stark von der aktuellen Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte abweicht, benötigt der elektrische Antrieb ein hohes Drehmoment und eine hohe Regeldynamik. Statische und dynamische Regelabweichungen des elektrischen Antriebs führen dabei zu Abweichungen der Drehzahlen.Alternatively, the electric drive can be used to accelerate or decelerate the speed at the transmission input until the two coupling halves to be coupled have almost the same speed. In this synchronization process, the transmission must control the electric drive. For this purpose, the gearbox sends the currently required target speed to the electric drive. The electric drive adjusts the speed of the coupling half on the drive side to the required target speed. Because the speed must be adjusted as quickly as possible, especially if the target speed deviates significantly from the current speed of the drive-side coupling half, the electric drive requires high torque and high control dynamics. Static and dynamic control deviations of the electric drive lead to deviations in the speeds.

Sobald die Kupplungshälften anfangen ineinander zu greifen, wird der elektrische Antrieb aufgrund der mechanischen Kopplung ruckartig auf die erforderliche Drehzahl gebracht. Dies erfordert eine verstärkte, d.h. kostenintensive, Auslegung der Kupplungshälften. Des Weiteren minder die ruckartig Kopplung den Fahrkomfort. Dies führt in der Regel zu einer Ablehnung dieser Alternativlösung.As soon as the coupling halves start to mesh, the electrical drive is suddenly brought up to the required speed due to the mechanical coupling. This requires an increased, i.e. costly, design of the coupling halves. Furthermore, the jerky coupling reduces driving comfort. This usually leads to the rejection of this alternative solution.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem der elektrische Antrieb zum Synchronisieren der Drehzahl verwendbar ist, und bei welchem eine hohe Belastung der Kupplungshälften einer Kupplung vermieden und der Fahrkomfort verbessert wird.It is therefore the object of the present invention to provide a method with which the electric drive can be used to synchronize the rotational speed, and with which a high load on the coupling halves of a coupling is avoided and driving comfort is improved.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Anspruch 9 gibt eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved by a method for transmission synchronization of a hybrid vehicle with the features according to claim 1. Claim 9 specifies an apparatus for performing the method according to the invention. The dependent claims, which refer back in each case, represent advantageous developments of the invention.

Verfahren zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges, mit wenigstens einem elektrischen Antrieb und einer Verbrennungskraftmaschine, welche beide mit einem Getriebe wirkverbindbar sind, wobei das Getriebe wenigstens eine Kupplung mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte und einer abtriebsseitigen Kupplungshälfte, aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Bereitstellens eines ersten Signals mit einer Solldrehzahl und eines zweiten Signals mit einer Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte, des Regelns der Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte auf die Solldrehzahl, wobei der elektrische Antrieb als Stellglied verwendet wird, des Begrenzens eines abgebbaren Drehmomentes des elektrischen Antriebes, und des Schließens der Kupplung.Method for gearbox synchronization of a hybrid vehicle, with at least one electric drive and an internal combustion engine, both of which can be operatively connected to a gearbox, the gearbox having at least one clutch with a clutch half on the drive side and a clutch half on the output side. The method comprises the steps of providing a first signal with a target speed and a second signal with an actual speed of the drive-side coupling half, regulating the actual speed of the drive-side coupling half to the target speed, the electric drive being used as an actuator, and limiting an output torque of the electric drive, and the closing of the clutch.

Als Solldrehzahl im Sinne der Erfindung wird eine Drehzahl verstanden, welche für ein Einkuppeln von zwei Kupplungshälften benötigt wird. Die Solldrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte wird dabei von der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungshälfte abgeleitet und entspricht beim Einkuppeln näherungsweise der Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungshälfte. Die Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte wird durch einen Sensor erfasst und bestimmt. Die Kupplungshälften der Antriebsseite und Abtriebsseite können dabei durch entsprechende aus dem Stand der Technik bekannten Kupplung wie beispielsweise Scheibenkupplung oder Lamellenkupplung gebildet sein.A target speed in the sense of the invention is understood to mean a speed that is required for engaging two coupling halves. The target speed of the drive-side coupling half is derived from the speed of the output-side coupling half and corresponds to Engaging approximately the speed of the clutch half on the output side. The actual speed of the coupling half on the drive side is detected and determined by a sensor. The coupling halves of the drive side and driven side can be formed by a corresponding clutch known from the prior art, such as a disk clutch or a multi-plate clutch.

Wenn die Istdrehzahl der antriebsseitige Kupplungshälfte entsprechend der Solldrehzahl eingestellt werden soll, lässt der elektrische Antrieb bei einer großen Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte ein hohes abgebbares Drehmoment zu, um eine möglichst schnelle Getriebesynchronisation zu ermöglichen. Dieses Drehmoment entspricht dabei vorzugsweise dem maximalen durch die Nennleistung des elektrischen Antriebes vorgegebenen Drehmoment.If the actual speed of the drive-side coupling half is to be set in accordance with the target speed, the electric drive allows a high output torque in the event of a large speed difference between the target speed and the actual speed of the drive-side coupling half in order to enable the fastest possible gearbox synchronization. This torque preferably corresponds to the maximum torque specified by the nominal power of the electric drive.

Durch die Reduktion des abgebbaren Drehmomentes des elektrischen Antriebs kann eine hohe Belastung der Kupplung beim Einkuppeln verhindert werden. Dadurch wird die Beanspruchung der Kupplung wesentlich reduziert, so dass auf eine verstärkte, d.h. kostenintensive, Auslegung der Kupplungshälften verzichtet werden kann, so dass eine solche Kupplung wirtschaftlich herstellbar bleibt. Zudem wird das ruckartige Einkuppeln wesentlich reduziert, so dass der Fahrkomfort gesteigert wird.A high load on the clutch when engaging can be prevented by reducing the torque that can be output from the electric drive. This significantly reduces the stress on the coupling, so that the Costly, design of the coupling halves can be dispensed with, so that such a coupling remains economically producible. In addition, the jerky engagement is significantly reduced, so that driving comfort is increased.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgt das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes derart, dass das maximale Drehmoment des elektrischen Antriebes reduziert wird. Das maximale Drehmoment ist dabei das durch die Nennleistung des elektrischen Antriebes maximal mögliche Drehmoment.In a preferred embodiment of the invention, the torque that can be output is limited in such a way that the maximum torque of the electric drive is reduced. The maximum torque is the maximum possible torque due to the nominal power of the electric drive.

Vorzugsweise wird das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes des elektrischen Antriebes in Abhängigkeit einer Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Istdrehzahl der antriebssseitigen Kupplungshälfte durchgeführt. Mit einer Verkleinerung der Drehzahldifferenz und damit einer Annäherung an einen bevorzugten Kupplungspunkt wird das abgebbare Drehmoment reduziert. Mit einer Verkleinerung der Drehzahldifferenz wird zudem das benötigte Drehmoment, um eine Drehzahländerung herbeizuführen kleiner.The output torque of the electric drive is preferably limited as a function of a speed difference between the target speed and the actual speed of the coupling half on the drive side. The torque that can be output is reduced by reducing the speed difference and thus approaching a preferred coupling point. With a reduction in the speed difference, the torque required to bring about a speed change also becomes smaller.

Dadurch steht bei einem Kupplungspunkt lediglich ein kleines Drehmoment zur Verfügung, so dass die Kupplungselemente weniger belastet werden und damit kleiner auslegbar sind. Zudem wird dadurch ein ruckartiges Einkuppeln wesentlich verringert und damit der Fahrkomfort verbessert.As a result, only a small torque is available at a coupling point, so that the coupling elements are loaded less and can therefore be designed smaller. It also significantly reduces jerky engagement and improves driving comfort.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes anhand einer fest vorgegebenen Begrenzungsfunktion durchgeführt. Als Begrenzungsfunktion wird dabei eine mathematische Funktion verstanden, die abhängig von der Drehzahl, der Drehzahldifferenz oder dem Kupplungspunkt das abgebbare Drehmoment reduziert. Dadurch werden ebenso die Kupplungshälften weniger belastet und der Fahrkomfort wird verbessert.In a preferred development of the invention, the limitation of the torque that can be output is carried out on the basis of a predefined limiting function. A limiting function is understood to be a mathematical function which, depending on the speed, the speed difference or the coupling point, reduces the torque that can be output. This also puts less stress on the coupling halves and improves driving comfort.

Vorteilhafterweise wird das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes nach Erreichen der Solldrehzahl, einer definierten Drehzahl oder einer definierten Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte, durchgeführt. Nach Erreichen der Solldrehzahl, einer definierten Drehzahl oder einer definierten Drehzahldifferenz werden lediglich kleinere Drehzahlschwankungen ausgeglichen. Dazu ist jedoch ein kleines Drehmoment ausreichend. Die Kupplungshälften werden somit beim Einkuppeln weniger belastet. Zudem wird dadurch ein ruckartiges Einkuppeln verringert, so dass der Fahrkomfort verbessert wird.The limitation of the torque that can be output is advantageously carried out after reaching the target speed, a defined speed or a defined speed difference between the target speed and the actual speed of the clutch half on the drive side. After reaching the target speed, a defined speed or a defined speed difference, only minor speed fluctuations are compensated for. However, a small torque is sufficient for this. The coupling halves are thus less stressed when engaging. This also reduces jerky engagement so that driving comfort is improved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes nach Erreichen einer Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Istdrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte, die kleiner 10% der Solldrehzahl ist, durchgeführt. Bei Erreichen einer solchen Drehzahldifferenz kann sichergestellt werden, dass lediglich kleinere Drehzahlschwankungen auszugleichen sind, bei welchem ein kleineres Drehmoment ausreichend ist.In a further advantageous embodiment, the torque which can be output is limited after a speed difference between the target speed and the actual speed of the drive-side clutch half, which is less than 10% of the target speed, is carried out. When such a speed difference is reached, it can be ensured that only smaller speed fluctuations have to be compensated for, at which a smaller torque is sufficient.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird das abgebbare Drehmoment um mindestens 20% reduziert. Besonders bevorzugt wird das abgebbare Drehmoment um mindestens 40% reduziert. Als Ausgangswert für die Reduktion des abgebbaren Drehmomentes wird dabei das abgebbare Drehmoment verwendet, welches vor Eintritt eines definierten Ereignisses vom elektrischen Antrieb abgegeben wird. Dieses Ereignis kann dabei das Erreichen der Solldrehzahl, einer definierten Drehzahl oder einer definierten Drehzahldifferenz sein. Durch solche Werte kann dabei sichergestellt werden, dass die Belastung an der Kupplung ausreichend klein ist, und dass ein ruckartiges Einkuppeln wesentlich reduziert wird.In a preferred embodiment, the torque that can be output is reduced by at least 20%. The torque that can be output is particularly preferably reduced by at least 40%. The output torque which is output by the electric drive before a defined event occurs is used as the output value for the reduction of the output torque. This event can be the reaching of the target speed, a defined speed or a defined speed difference. Such values can be used to ensure that the load on the clutch is sufficiently small and that jerky engagement is significantly reduced.

Vorzugsweise wird das abgebbare Drehmoment auf einen festen Wert begrenzt. Dieser Wert ist dabei von der Drehzahldifferenz unabhängig, so dass der Regelungsaufwand für den elektrischen Antrieb reduziert wird.The torque that can be output is preferably limited to a fixed value. This value is independent of the speed difference, so that the control effort for the electric drive is reduced.

Die Aufgabe der Erfindung wird zusätzlich durch eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, wobei die Vorrichtung ein Getriebe mit wenigstens einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung umfasst, über die Kupplungen ein Gang wechselbar ist, wobei die erste und zweite Kupplung jeweils eine antriebsseitige Kupplungshälfte und eine abtriebsseitige Kupplungshälfte aufweist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine, welche zum Antreiben des Hybridfahrzeuges über die Kupplung mit einer Antriebsachse verbindbar ist, und einen elektrischen Antrieb, welcher zum Antreiben des Hybridfahrzeuges über die Kupplung mit der Antriebsachse verbindbar ist, wobei der elektrische Antrieb über ein Signalübertragungsmittel mit dem Getriebe verbunden ist, so dass eine Istdrehzahl und eine Solldrehzahl der antriebsseitigen Kupplungshälfte übertragbar ist.The object of the invention is additionally achieved by a device for carrying out the method according to the invention, the Device comprises a transmission with at least a first clutch and a second clutch, via which clutches a gear can be changed, the first and second clutches each having a drive-side clutch half and an output-side clutch half. Furthermore, the device comprises an internal combustion engine which can be connected to a drive axle for driving the hybrid vehicle via the clutch, and an electric drive which can be connected to the drive axle for driving the hybrid vehicle, the electric drive being connected to the via a signal transmission means Gearbox is connected so that an actual speed and a target speed of the drive-side coupling half can be transmitted.

Mit einer solchen Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die zu dem Verfahren genannten Vorteile erzielt werden.With such a device for performing the method according to the invention, the advantages mentioned for the method can be achieved.

Die Aufgabe der Erfindung wird darüber hinaus durch ein Hybridfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Getriebesynchronisation bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zur Getriebesynchronisation durchgeführt wird, gelöst.The object of the invention is also achieved by a hybrid vehicle with a device for transmission synchronization in which the method for transmission synchronization according to the invention is carried out.

Ein solches Hybridfahrzeug weist die zu dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile auf.Such a hybrid vehicle has the advantages mentioned for the method according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Getriebesynchronisation,
  • 3 Graph für die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes nach einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 4 Graph für die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 Embodiment of a device for performing the method according to the invention,
  • 2nd Embodiment of the method for transmission synchronization according to the invention,
  • 3rd Graph for the limitation of the output torque according to a first embodiment, and
  • 4th Graph for the limitation of the output torque according to a second embodiment.

1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 10, welche beispielsweise in einem Hybridfahrzeug angeordnet ist, umfasst dabei eine Verbrennungskraftmaschine 14 und einen elektrischen Antrieb 18, die mit einem Getriebe 22 mechanisch verbunden sind. In der 1 wird die Vorrichtung 10 in einem Zustand gezeigt, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine 14 zum Getriebe 22 entkoppelt d.h. nicht kraftschlüssig mit dem Getriebe 22 verbunden ist. Das Getriebe 22 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dabei zwei Kupplungen 26; 30, über die ein Gang wechselbar ist. 1 shows a device 10th to carry out the method according to the invention. The device 10th which is arranged in a hybrid vehicle, for example, comprises an internal combustion engine 14 and an electric drive 18th that with a gear 22 are mechanically connected. In the 1 becomes the device 10th shown in a state in which the internal combustion engine 14 to the gearbox 22 decoupled ie not frictionally connected to the gearbox 22 connected is. The gear 22 comprises two clutches in the embodiment shown 26 ; 30th with which a gear can be changed.

Über antriebsseitige Kupplungshälften 26a; 30a sind die Kupplungen 26; 30 mit dem elektrischen Antrieb 18 bzw. der Verbrennungskraftmaschine 14 verbunden. Via the coupling halves on the drive side 26a ; 30a are the clutches 26 ; 30th with the electric drive 18th or the internal combustion engine 14 connected.

Entsprechend weisen die Kupplungen 26; 30 abtriebsseitige Kupplungshälften 26b; 30b auf, über die das Getriebe 22 mit einer Antriebsachse 34 verbunden ist, so dass Antriebsräder 38, die mit der Antriebsachse 34 mechanisch verbunden sind, antreibbar sind. Das Getriebe 22 ist zusätzlich über ein Signalübertragungsmittel 42, welches in diesem Ausführungsbeispiel eine Signalleitung ist mit dem elektrischen Antrieb 18 verbunden, so dass ein Drehzahlsignal des Getriebes 22 an den elektrischen Antrieb 18 übermittelbar ist.The couplings point accordingly 26 ; 30th coupling halves on the output side 26b ; 30b on over which the gearbox 22 with a drive axle 34 is connected so that drive wheels 38 that with the drive axle 34 are mechanically connected, can be driven. The gear 22 is also via a signal transmission means 42 , which in this embodiment is a signal line with the electric drive 18th connected so that a speed signal of the transmission 22 to the electric drive 18th is communicable.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 90 zur Synchronisation des Getriebes 22 des Hybridfahrzeuges gezeigt. Nach einem Start des Verfahrens 90 wird in einem optionalen ersten Verfahrensschritt 100 die Kupplung 26; 30 des Getriebes 22 geöffnet. In einem zweiten Verfahrensschritt 110 wird ein erstes Signal mit einer Solldrehzahl nsoll und ein zweites Signal mit einer Istdrehzahl nist der antriebsseitigen Kupplungshälfte 26a; 30a für die Getriebesynchronisation bereitgestellt.In 2nd is an embodiment of the method according to the invention 90 for synchronization of the transmission 22 of the hybrid vehicle shown. After starting the procedure 90 is in an optional first step 100 the coupling 26 ; 30th of the transmission 22 open. In a second step 110 is a first signal with a target speed n should and a second signal with an actual speed n is the coupling half on the drive side 26a ; 30a provided for gearbox synchronization.

In einem dritten Verfahrensschritt 120 wird der elektrische Antrieb 18 als Stellglied verwendet, um entsprechend der übermittelten Solldrehzahl nsoll die Istdrehzahl nist der antriebsseitigen Kupplungshälfte 26a; 30a auf diese Solldrehzahl nsoll einzuregeln. Anschließend, in einem vierten Verfahrensschritt 130 wird ein abgebbares Drehmomentes M des elektrischen Antriebes 18 begrenzt. Die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes M erfolgt dabei derart, dass ein gemäß einer Nennleistung maximales Drehmoment Mmax des elektrischen Antriebes 18, reduziert wird. In einem fünften und letzten Verfahrensschritt 140 wird die Kupplung 26; 30 geschlossen.In a third step 120 becomes the electric drive 18th used as an actuator to correspond to the transmitted target speed n should the actual speed n is the coupling half on the drive side 26a ; 30a to this target speed n should to settle. Then, in a fourth step 130 becomes an output torque M of the electric drive 18th limited. The limitation of the torque that can be output M takes place in such a way that a maximum torque Mmax of the electric drive according to a nominal power 18th , is reduced. In a fifth and final step 140 becomes the clutch 26 ; 30th closed.

3 zeigt einen Graph für die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes M nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Die x-Achse zeigt dabei eine Drehzahldifferenz Δn. Diese Drehzahldifferenz Δn ergibt sich dabei aus der Differenz zwischen der Solldrehzahl nsoll und einer Istdrehzahl nist der antriebsseitigen Kupplungshälfte 26a; 30a. Bei einem Wert „0“ ist das abgebbare Drehmoment M am kleinsten. Vor und nach dem Wert „0“ steigt das abgebbare Drehmoment M langsam wieder an, so dass bei einem Wert um „0“, bei welchem im Wesentlichen ein Einkuppeln der beiden Kupplungshälften stattfindet ein niedriges abgebbares Drehmomentes M beim Kuppeln vorliegt. Dadurch kann eine hohe Beanspruchung der Kupplung 26, 30 und ein ruckartiges Kuppeln vermieden werden. 3rd shows a graph for the limitation of the output torque M according to a first embodiment. The x-axis shows a speed difference Δn . This speed difference Δn results from the difference between the target speed n should and an actual speed n is the coupling half on the drive side 26a ; 30a . If the value is "0", the torque that can be output is M the smallest. The torque that can be output increases before and after the value "0" M slowly on again, so that at a value around “0” at which the two coupling halves essentially engage, there is a low output torque M at the There is coupling. This can result in high stress on the coupling 26 , 30th and jerky coupling can be avoided.

In 4 ist ein weiterer Graph für die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes M nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verfahren 90 mit einem hohen Startdrehmoment MStart gestartet. Dieses Startdrehmoment MStart entspricht vorzugsweise einem durch die Nennleistung des elektrischen Antriebes 18 vorgegebenen maximalen Drehmoment Mmax. Nach einem erstmaligen Erreichen einer bestimmten Drehzahl n oder einem Wert für die Drehzahldifferenz Δn, welcher beispielsweise „0“ sein kann, wird das abgebbare Drehmomentes M auf ein Drehzahldifferenz Δn abhängiges Kuppeldrehmoment MΔn reduziert.In 4th is another graph for limiting the torque that can be output M shown according to a second embodiment. In this embodiment, the method 90 with a high starting torque M start started. This starting torque M start preferably corresponds to one by the nominal power of the electric drive 18th predetermined maximum torque Mmax. After reaching a certain speed n for the first time or a value for the speed difference Δn which can be "0", for example, becomes the output torque M to a speed difference Δn dependent clutch torque M Δn reduced.

Auch dadurch wird eine schnelle Drehzahlanpassung ermöglicht und das abgebbare Drehmoment M ist reduziert, so dass die Belastung auf die Kupplung 26, 30 reduziert und ein ruckartiges Kuppeln vermieden wird.This also enables fast speed adjustment and the torque that can be output M is reduced, so the load on the clutch 26 , 30th reduced and a jerky coupling is avoided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2011/042236 [0003]WO 2011/042236 [0003]

Claims (10)

Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges, mit wenigstens einem elektrischen Antrieb (18) und einer Verbrennungskraftmaschine (14), welche beide mit einem Getriebe (22) wirkverbindbar sind, wobei das Getriebe (22) wenigstens eine Kupplung (26; 30) mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) und einer abtriebsseitigen Kupplungshälfte (26b; 30b), aufweist, wobei das Verfahren (90) die Schritte umfasst: - Bereitstellen eines ersten Signals mit einer Solldrehzahl (nsoll) und eines zweiten Signal mit einer Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a), - Regeln der Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) auf die Solldrehzahl (nsoll), wobei der elektrische Antrieb (18) als Stellglied verwendet wird, - Begrenzen eines abgebbaren Drehmomentes (M) des elektrischen Antriebes (18), und - Schließen der Kupplung (26; 30).Method (90) for transmission synchronization of a hybrid vehicle, with at least one electric drive (18) and an internal combustion engine (14), both of which can be operatively connected to a transmission (22), the transmission (22) having at least one clutch (26; 30) a drive-side coupling half (26a; 30a) and an output-side coupling half (26b; 30b), said method (90) comprising the steps of: - providing (to n) of a first signal with a target speed and a second signal having an actual speed ( n ist ) of the drive-side coupling half (26a; 30a), - regulating the actual speed (n ist ) of the drive-side coupling half (26a; 30a) to the target speed (n soll ), the electric drive (18) being used as an actuator, - limiting an output torque (M) of the electric drive (18), and - closing the clutch (26; 30). Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes (M) derart erfolgt, dass das maximale Drehmoment (Mmax) des elektrischen Antriebes (18) reduziert wird.Method (90) for transmission synchronization according to Claim 1 , characterized in that the output torque (M) is limited in such a way that the maximum torque (M max ) of the electric drive (18) is reduced. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes (M) des elektrischen Antriebes (18) in Abhängigkeit einer Drehzahldifferenz (Δn) zwischen Solldrehzahl (nsoll) und Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) durchgeführt wird.Method (90) for transmission synchronization according to Claim 1 or 2nd Characterized in that (to n) limiting the deliverable torque (M) of the electric drive (18) in response to a rotational speed difference (An) between the target speed and actual speed (n ist) of the drive-side coupling half (26a; 30a) is performed. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzen des abgebbaren Drehmomentes (M) anhand einer fest vorgegebenen Begrenzungsfunktion durchgeführt wird.Method (90) for transmission synchronization according to one of the preceding claims, characterized in that the limitation of the torque (M) that can be output is carried out on the basis of a fixed predetermined limiting function. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes (M) nach Erreichen der Solldrehzahl (nsoll), einer definierten Drehzahl (n) oder einer definierten Drehzahldifferenz (Δn) zwischen Solldrehzahl (nsoll) und Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a), durchgeführt wird.A method (90) in the transmission synchronization according to any one of the preceding claims, characterized, (to n) that the limitation of the deliverable torque (M), after reaching the target rotation speed, a defined speed (n) or a defined rotational speed difference (An) (n between the reference speed soll) and actual speed (n) of the drive-side coupling half (26a; 30a) is performed. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung des abgebbaren Drehmomentes (M) nach Erreichen einer Drehzahldifferenz (Δn) zwischen Solldrehzahl (nsoll) und Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a), die kleiner 10% der Solldrehzahl (nsoll) ist, durchgeführt wird.Method (90) for transmission synchronization according to Claim 5 Characterized in that confinement of the deliverable torque (M) after having reached a rotational speed difference (An) (to n) between the target speed and actual speed (n ist) of the drive-side coupling half (26a; 30a) of less than 10% of the target speed to (n ) is carried out. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgebbare Drehmoment (M) um mindestens 20% reduziert wird.Method (90) for transmission synchronization according to Claim 5 or 6 , characterized in that the output torque (M) is reduced by at least 20%. Verfahren (90) zur Getriebesynchronisation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das abgebbare Drehmoment (M) auf einen festen Wert begrenzt wird.Method (90) for transmission synchronization according to one of the preceding claims, characterized in that the output torque (M) is limited to a fixed value. Vorrichtung (10) zur Getriebesynchronisation eines Hybridfahrzeuges, zum Durchführen eines Verfahrens (90) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) umfasst: - ein Getriebe (22) mit wenigstens einer ersten Kupplung (26) und einer zweiten Kupplung (30), über die ein Gang wechselbar ist, wobei die erste und die zweite Kupplung (26; 30) jeweils eine antriebsseitige Kupplungshälfte (26a; 30a) und eine abtriebsseitige Kupplungshälfte (26b; 30b) aufweisen, umfasst, - eine Verbrennungskraftmaschine (14), welche zum Antreiben des Hybridfahrzeuges über die zweite Kupplung (26; 30) mit einer Antriebsachse (34) verbindbar ist, und - einen elektrischen Antrieb (18), welcher zum Antreiben des Hybridfahrzeuges über die erste Kupplung (26; 30) mit der Antriebsachse (34) verbindbar ist, wobei der elektrische Antrieb (18) über ein Signalübertragungsmittel (42) mit dem Getriebe (22) verbunden ist, so dass eine Solldrehzahl (nsoll) und eine Istdrehzahl (nist) der antriebsseitigen Kupplungshälfte (26a; 30a) übertragbar ist.Device (10) for transmission synchronization of a hybrid vehicle, for carrying out a method (90) according to one of the preceding claims, the device (10) comprising: - a transmission (22) with at least a first clutch (26) and a second clutch (30 ), via which a gear can be changed, the first and the second clutch (26; 30) each having a drive-side clutch half (26a; 30a) and an output-side clutch half (26b; 30b), - an internal combustion engine (14), which can be connected to a drive axle (34) for driving the hybrid vehicle via the second clutch (26; 30), and - an electric drive (18) which is used to drive the hybrid vehicle via the first clutch (26; 30) with the drive axle ( connectable 34), wherein the electrical drive (18) is connected via a signal transmission means (42) with the gear (22) so that a target rotational speed to (n) and an actual speed (n) of the drive-side n coupling half (26a; 30a) is transferable. Hybridfahrzeug mit einer Vorrichtung (10) zur Getriebesynchronisation nach Anspruch 9.Hybrid vehicle with a device (10) for transmission synchronization Claim 9 .
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