DE102019114235A1 - Verfahren zur Initialisierung eines Temperaturmodells eines Hybridmoduls - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung eines Temperaturmodells einer Reibungskupplung eines hybridischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridmodul mit einer Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor und einer radial innerhalb dieser angeordneten Reibungskupplung. Um das Temperaturmodell zu verbessern, wird ein Initialwert der Reibungskupplung nach einem Wiederstart nach Stilllegung des Hybridmoduls abhängig von der Temperatur der Elektromaschine ermittelt und dem Temperaturmodell zugrunde gelegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung eines Temperaturmodells einer Reibungskupplung eines hybridischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridmodul mit einer Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor und einer radial innerhalb dieser angeordneten Reibungskupplung.
  • Bei einer in einem Antriebsstrang vorgesehenen, automatisiert betriebenen Reibungskupplung ist in der Steuereinrichtung dieser infolge eines nicht vorhandenen Kupplungssensors ein Temperaturmodell vorgesehen, welches die Temperatur der Reibungskupplung abbildet, so dass temperaturabhängige Vorgänge der Reibungskupplung, beispielsweise die Reibleistung abhängig von der Kupplungstemperatur gesteuert werden können. Derartige Temperaturmodelle gehen von einem Initialwert aus, der beispielsweise nach Stilllegung des Antriebsstrangs über unterschiedliche Stilllegungszeiten unterschiedlich ausfallen kann.
  • In hybridischen Antriebssträngen sind in ausgewählten Anordnungen Hybridmodule vorgesehen, bei denen eine Reibungskupplung radial innerhalb einer Elektromaschine angeordnet ist. Hierbei ist der Stator der Elektromaschine gekühlt, wobei die Temperatur des Kühlmittels und damit die Temperatur des Stators im Wesentlichen bekannt ist. Die Ermittlung des Initialwerts der Reibungskupplung zur Initialisierung des entsprechenden Temperaturmodells zur Ermittlung der Kupplungstemperatur erfolgt anhand komplizierter Differentialgleichungen der einzelnen thermodynamischen Eigenschaften des Hybridmoduls.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Initialisierung eines Temperaturmodells eines Hybridmoduls. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren der Initialisierung des Temperaturmodells vorzuschlagen, welches in einem üblichen Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mit hybridischem Antriebsstrang ohne Bindung hoher Systemressourcen implementiert werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
  • Das vorgeschlagene Verfahren dient der Initialisierung eines Temperaturmodells einer Reibungskupplung eines hybridischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor und einer radial innerhalb dieser angeordneten Reibungskupplung. Der Initialwert der Reibungskupplung wird nach einem Wiederstart abhängig von der Temperatur der Elektromaschine ermittelt und dem Temperaturmodell zugrunde gelegt.
  • Hierbei kann der Initialwert anhand folgender vereinfachter Gleichung der thermodynamischen Eigenschaften eines Hybridmoduls des Antriebsstrangs aus Elektromaschine und Reibungskupplung ermittelt werden: T = T ST ( t tsyson ) + [ T K ( t sysoff ) − T ST ( t syson ) ] exp ( Δ t/ τ )
    Figure DE102019114235A1_0001
    mit dem Initialwert Tini, der Temperatur TST(tsyson) bei der Zeit tsyson bei Wiederinbetriebnahme des Hybridmoduls, der Kupplungstemperatur TK(tsysoff) der Reibungskupplung zum Zeitpunkt Zeit tsysoff seit Abstellung des Hybridmoduls, der Zeitdifferenz Δt zwischen tsyson und tsysoff sowie der Zeitkonstante τ einer Abkühlung des Hybridmoduls.
  • Hierbei kann eine Berechnung des Initialwerts verzögert werden, bis die Temperatur des Stators initialisiert ist. Wird nach mehrmaligem Durchfahren einer Warteschleife eine Initialisierungstemperatur nicht vom Stator ausgegeben, kann ein Standartwert für die Temperatur TST(tsyson), beispielsweise 40°C angenommen werden.
  • Der Initialwert kann abhängig von einer Stilllegungszeit des Hybridmoduls ermittelt werden. Beispielsweise kann bei Stilllegungszeiten kleiner 20 Sekunden als Initialwert die ursprüngliche Temperatur des Temperaturmodells verwendet werden. Bei sehr langen Stilllegungszeiten, beispielsweise größer 3 bis 5 Stunden kann der Initialwert einem Außentemperaturfühler des Kraftfahrzeugs gleichgesetzt werden. Bei mittleren Stilllegungszeiten, also zwischen 20 Sekunden und mehreren Stunden wird das vorgeschlagene Verfahren zur Ermittlung des Initialwerts eingesetzt.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Initialisierung eines Temperaturmodells einer Reibungskupplung eines hybridischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor und einer radial innerhalb dieser angeordneten Reibungskupplung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Initialwert der Reibungskupplung nach einem Wiederstart abhängig von der Temperatur der Elektromaschine ermittelt und dem Temperaturmodell zugrunde gelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Initialwert folgender vereinfachter Gleichung der thermodynamischen Eigenschaften eines Hybridmoduls des Antriebsstrangs aus Elektromaschine und Reibungskupplung ermittelt wird: T ini = T ST ( t tsyson ) + [ T K ( t sysoff ) − T ST ( t syson ) ] exp ( Δ t/ τ )
    Figure DE102019114235A1_0002
    mit dem Initialwert Tini, der Temperatur TST(tsyson) bei der Zeit tsyson bei Wiederinbetriebnahme des Hybridmoduls, der Kupplungstemperatur TK(tsysoff) der Reibungskupplung zum Zeitpunkt Zeit tsysoff seit Abstellung des Hybridmoduls, der Zeitdifferenz Δt zwischen tsyson und tsysoff sowie der Zeitkonstante τ einer Abkühlung des Hybridmoduls.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Initialwert erst berechnet wird, wenn die Temperatur des Stators initialisiert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Initialwert abhängig von einer Stilllegungszeit des Hybridmoduls ermittelt wird.
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