DE102019203804A1 - Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug einen Antriebsstrang (9) mit einer Hybridantriebseinheit, einem Getriebe und einem Fahrpedal, mittels welchem ein Fahrer ein Fahrerwunschmoment (1) einstellen kann, aufweist, wobei beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die Hybridantriebseinheit in einer ersten Betriebsphase (A) auf ein gegenüber dem Fahrerwunschmoment (1) vergrößertes Summenantriebsmoment (2) geregelt wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug einen Antriebsstrang mit einer Hybridantriebseinheit, einem Getriebe und einem Fahrpedal, mittels welchem ein Fahrer ein Fahrerwunschmoment einstellen kann, aufweist.
  • Stand der Technik
  • Ein Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe kann unterschiedlich konstruiert sein. Am häufigsten werden derzeit Wandler-Automatikgetriebe mit einem hydrodynamischem Drehmomentwandler sowie Doppelkupplungsgetriebe verbaut. In einem Wandler-Automatikgetriebe stellt der hydrodynamische Drehmomentwandler das Bindeglied zwischen einer Antriebseinheit, wie einer Verbrennungskraftmaschine, und dem eigentlichen Getriebe dar. Der Drehmomentwandler ermöglicht dabei zum einen durch den Schlupf ein komfortables, ruckfreies Anfahren und dämpft gleichzeitig Drehungleichförmigkeiten der Verbrennungskraftmaschine. Zum anderen stellt die prinzipbedingte Momentenüberhöhung ein großes Anfahrmoment zur Verfügung.
  • Doppelkupplungsgetriebe weisen keinen hydrodynamischen Drehmomentwandler, sondern zwei trockene oder nasse Anfahrkupplungen auf, die maximal das aktuelle Verbrennungsmotormoment an den Getriebeeingang übertragen können. Somit ist das Anfahrverhalten mit einem Doppelkupplungsgetriebe weniger dynamisch als mit einem Wandlergetriebe. Um eine Anfahrleistung entsprechend einem hydrodynamischen Wandler zu erzielen wird nach dem Stand der Technik oftmals die Getriebespreizung erhöht indem eine zusätzliche Anfahrgangstufe eingebaut wird. Dies wirkt sich jedoch nachteilig auf die Getriebekomplexität und den benötigten Bauraum aus.
  • Im Fokus der Weiterentwicklung von Kraftfahrzeugen steht weiterhin die Hybridisierung des Antriebsstranges. Meist erfolgt diese durch eine Erweiterung der Antriebseinheit um eine elektrische Maschine.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Anfahren eines Hybridkraftfahrzeugs anzugeben mittels welchem insbesondere ein sportliches sowie komfortables Anfahren des Hybridkraftfahrzeugs möglich ist.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug einen Antriebsstrangmit einer Hybridantriebseinheit, einem Getriebe und einem Fahrpedal, mittels welchem ein Fahrer ein Fahrerwunschmoment einstellen kann, aufweist, wobei beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die Hybridantriebseinheit in einer ersten Betriebsphase auf ein gegenüber dem Fahrerwunschmoment vergrößertes Summenantriebsmoment geregelt wird.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kommt in einem Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der eine Hybridantriebseinheit, ein Getriebe und ein Fahrpedal aufweist, zum Einsatz.
  • Unter einer Hybridantriebseinheit ist im Wesentlichen eine Kombination von zumindest zwei unterschiedlichen Antriebstechniken zu verstehen. Besonders bevorzugt weist die Hybridantriebseinheit eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine auf, wobei das Summenantriebsmoment durch eine Addition eines ersten Antriebsmoments, nämlich eines Antriebsmoments der Verbrennungskraftmaschine, und eines zweiten Antriebsmoments, nämlich eines Antriebsmoments der elektrischen Maschine, gebildet wird.
  • Die Hybridantriebseinheit ist dazu ausgelegt, Antriebsleistung bereitzustellen, die über das Getriebe an einen Abtrieb und/oder direkt an einen Abtrieb geleitet werden kann.
  • Die elektrische Maschine kann in Kraftflussrichtung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet sein. Insbesondere ist jedoch auch eine zur Verbrennungskraftmaschine separate Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe, wie zum Beispiel eine Anbindung an eine Getriebewelle des Getriebes, möglich.
  • Ferner kann die elektrische Maschine direkt a Abtrieb verbunden sein. Es ist auch denkbar, dass die Verbrennungskraftmaschine und das Getriebe an einer ersten Fahrzeugachse angeordnet sind, während die elektrische Maschine an einem Abtrieb einer zweiten Fahrzeugachse angeordnet ist.
  • Generell soll sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf mögliche Anbindungsmöglichkeiten der Antriebseinheiten in Bezug auf den Antriebsstrang einschränken, da sich die Anordnung der Antriebseinheiten nicht auf das Verfahren auswirkt.
  • Das Getriebe ist vorzugsweise als ein dem Getriebefachmann bekanntes Stufengetriebe ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, in Kombination dazu oder separat ein Planetengetriebe zu verwenden.
  • Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere dann von Vorteil, wenn unter Verwendung eines Planetengetriebes kein hydrodynamischer Drehmomentwandler Einsatz findet.
  • Das Anfahren bzw. der Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs lässt sich in zwei Betriebsphasen, nämlich eine erste Betriebsphase und eine zweit Betriebsphase, unterteilen. Die erste Betriebsphase entspricht einer Beschleunigungsphase des Kraftfahrzeugs in der das Summenantriebsmoment der Hybridantriebseinheit hin zu einem ersten Zielantriebsmoment geregelt wird. Die erste Betriebsphase gilt als abgeschlossen, sobald das erste Zieldrehmoment der Verbrennungskraftmaschine dem Fahrerwunschmoment entspricht. Die zweite Betriebsphase entspricht einer Beschleunigungsphase des Kraftfahrzeugs in der das Summenantriebsmoment der Hybridantriebseinheit hin zu einem zweiten Zielantriebsmoment geregelt wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist es dem Fahrer des Kraftfahrzeugs möglich über eine Fahrpedalstellung ein Fahrerwunschmoment einzustellen. In Abhängigkeit von diesem Fahrerwunschmoment wird die Hybridantriebseinheit in einer ersten Betriebsphase auf ein Summenantriebsmoment geregelt, dass größer als das Fahrerwunschmoment ist.
  • Das Summenantriebsmoment ergibt sich aus den Antriebsmomenten der einzelnen Antriebseinheiten der Hybridantriebseinheit. Es muss keine direkte Beziehung zwischen einer Stellung des Fahrpedals und dem Fahrerwunschmoment bestehen. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Fahrpedalstellung als eine Wunschleistung, eine Wunschdrehzahl, o.ä. interpretiert wird und aus dieser Größe dann ein Fahrerwunschmoment abgeleitet wird.
  • Bevorzugt wird die Hybridantriebseinheit in der zweiten Betriebsphase auf ein dem Fahrerwunschmoment entsprechendes Summenantriebsmoment geregelt.
  • Zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe kann eine automatisierte Kupplungseinheit, beispielsweise eine Einfachkupplung, bevorzugt eine Doppelkupplung, angeordnet sein.
  • Durch die Verwendung einer automatisierten Kupplungseinheit kann das im Antriebsstrang vorliegende erste Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine gezielt geregelt werden. Insgesamt verbessert sich so die Regelung des Summenantriebsmoments.
  • Die elektrische Maschine kann beispielsweise als eine 48V-Maschine ausgebildet sein. Im Allgemeinen ist festzuhalten, dass elektrische Maschinen im Vergleich zu einer Verbrennungskraftmaschine in einem definierten Zeitraum ein hohes Drehmoment, aber wenig Leistung liefern. Diese Eigenschaft macht man sich bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren zu Nutze. Die Drehmomenterhöhung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers wird über ein elektrisches Drehmoment der elektrischen Maschine ersetzt um das Verhalten eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers nachzubilden. Die Hybridantriebseinheit umfasst somit bevorzugt zumindest eine elektrische Maschine. Jedoch ist es auch vorstellbar diese durch eine Antriebseinheit bzw. Antriebstechnik mit denselben oder ähnlichen Eigenschaften zu ersetzen.
  • Vorzugsweise wird die Verbrennungskraftmaschine während der ersten Betriebsphase auf ein erstes Zielantriebsmoment geregelt, wobei das erste Zielantriebsmoment dem Fahrerwunschmoment entspricht.
  • Weiterhin wird die elektrische Maschine in der ersten Betriebsphase vorzugsweise auf ein zweites Zielantriebsmoment geregelt, wobei das zweite Zielantriebsmoment kleiner ist als das Fahrerwunschmoment.
  • Die elektrische Maschine wird während der zweiten Betriebsphase, nämlich nachdem die Verbrennungskraftmaschine das erste Zielantriebsmoment und/oder die elektrische Maschine das zweite Zielantriebsmoment erreicht hat, bevorzugt auf ein Nulldrehmoment geregelt.
  • Vorzugsweise wird die elektrische Maschine während der zweiten Betriebsphase, nämlich nachdem die Verbrennungskraftmaschine das erste Zielantriebsmoment und/oder die elektrische Maschine das zweite Zielantriebsmoment erreicht hat, auf ein generatorisches Drehmoment geregelt.
  • Die zweite Betriebsphase dauert vorzugsweise mindestens gleich lange wie die erste Betriebsphase.
  • Bei einer Änderung des Fahrerwunschmoments während der ersten Betriebsphase wird vorzugsweise das zweite Antriebsmoment der elektrischen Maschine der Änderung entsprechend erhöht oder erniedrigt.
  • Ferner kann bei einer Änderung des Fahrerwunschmoments während der ersten Betriebsphase das erste Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine der Änderung entsprechend erhöht oder erniedrigt werden, insbesondere dann, wenn die elektrische Maschine schon sein maximales Zieldrehmoment zum Zeitpunkt der Änderung des Fahrerwunschmoments zur Verfügung stellt.
  • Bei einer Änderung des Fahrerwunschmoments während der zweiten Betriebsphase wird vorzugsweise das erste Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine der Änderung entsprechend erhöht oder erniedrigt.
  • Vorzugsweise wird die Verbrennungskraftmaschine innerhalb der ersten Betriebsphase gestartet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also auch dann durchgeführt werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine aufgrund einer Betriebsstrategie nicht betriebsbereit oder noch abgeschaltet ist. Somit wird das Summenantriebsmoment kurzzeitig nur von der elektrischen Maschine gestellt, bis die Verbrennungskraftmaschine gestartet wurde. Insgesamt kann somit das Anfahren beschleunigt durchgeführt werden, da der Antriebsstrang sofort auf das Fahrerwunschmoment reagiert.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
    • 1 zeigt zeitliche Verläufe von Drehmomenten beim Anfahren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
    • 2 zeigt den Verlauf des Drehmoments sowie der Leistung einer elektrischen Maschine über die Fahrzeuggeschwindigkeit.
    • 3 zeigt einen beispielhaften Antriebstrang zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Das im Folgenden beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird auf ein Kraftfahrzeug mit einem (Hybrid-)Antriebsstrang 9 umfassend eine Verbrennungskraftmaschine 10, eine elektrische Maschine 11, nämlich eine 48V-Maschine, ein Doppelkupplungsgetriebe 12 und ein Fahrpedal angewandt (3). Die Hybridantriebseinheit weist somit in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Verbrennungskraftmaschine 10 und eine elektrische Maschine 11 auf. Es ist jedoch auch denkbar das erfindungsgemäße Verfahren auf eine andere Kombination von Antriebseinheiten bzw. Antriebstechniken anzuwenden.
  • In 1 sind zeitliche Verläufe von Drehmomenten, d.h. das Drehmoment Y in Newtonmeter [Nm] gegen die Zeit X in Sekunden [s], beim Anfahren eines Kraftfahrzeugs dargestellt.
  • Der Verlauf des Fahrerwunschmoments ist als Linie 1 dargestellt. Die Linie 2 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Summenantriebsmoments der Hybridantriebseinheit. Die Linie 3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines ersten Antriebsmoments der Verbrennungskraftmaschine 10. Die Linie 4 zeigt zeitlichen Verlauf eines zweiten Antriebsmoments der elektrischen Maschine 11. Die Markierung 5 zeigt ein erstes Zielantriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine 10. Die Markierung 6 zeigt ein zweites Zielantriebsmoment der elektrischen Maschine 11. Das Nulldrehmoment der elektrischen Maschine 11 wird durch die Markierung 7 angezeigt.
  • Der Verlauf der einzelnen Antriebsmomente 3, 4 und somit des Summenantriebsmoments 2 ist von dem Fahrerwunschmoment 1 abhängig. Der Fahrer wählt das Fahrerwunschmoment 1 über ein Fahrpedal, das durch ihn betätigt werden kann. Über eine Steuereinheit wird das vom Fahrer über das Fahrpedal vorgegebene Fahrerwunschmoment 1 sensiert und der Anfahrvorgang gesteuert. In der Steuereinheit ist zumindest eine Kennlinie hinterlegt, über die das Anfahren des Kraftfahrzeugs geregelt wird. D.h. das Anfahren des Kraftfahrzeugs wird durch wenigstens eine hinterlegte Kennlinie bestimmt.
  • Der Anfahrvorgang ist in zwei Betriebsphasen unterteilt, nämlich in eine erste Betriebsphase A und eine zweite Betriebsphase B. Die erste Betriebsphase A startet zum Zeitpunkt t1 und endet zum Zeitpunkt t2. Die zweite Betriebsphase startet zu Zeitpunkt t2 und endet zum Zeitpunkt t3. Der gesamte Anfahrvorgang startet somit zu einem Zeitpunkt t1 und endet zu einem Zeitpunkt t3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dauern die beiden Betriebsphasen A, B im Wesentlichen gleich lang.
  • Das Summenantriebsmoment 2 stellt die Summe des ersten Antriebsmoments 3 der Verbrennungskraftmaschine 10 und des zweiten Antriebsmoments 4 der elektrischen Maschine 11 dar.
  • Zum Zeitpunkt t1 sind das erste Antriebsmoment 3 der Verbrennungskraftmaschine 10 und das zweite Antriebsmoment 4 der elektrischen Maschine 11 und somit das Summenantriebsmoment 2 gleich Null. Während der ersten Betriebsphase A wird das erste Antriebsmoment 3 der Verbrennungskraftmaschine 10 auf ein erstes Zielantriebsmoment 5, das dem Fahrerwunschmoment 1 entspricht, geregelt. Zudem wird während der ersten Betriebsphase A das zweite Antriebsmoment 4 der elektrischen Maschine 10 auf ein zweites Zielantriebsmoment 6 geregelt, das kleiner ist als das Fahrerwunschmoment 1. Zu dem Zeitpunkt t2 sind das erste Zielantriebsmoment 5 und das zweite Zielantriebsmoment 6 erreicht. Das sich daraus ergebende Summenantriebsmoment 2 der Hybridantriebseinheit ist insbesondere zum Zeitpunkt t2 in Bezug auf das Fahrerwunschmoment 1 überhöht. Nach dem Erreichen des ersten Zielantriebsmoments 5 und des zweiten Zielantriebsmoments 6 startet die zweite Betriebsphase B, nämlich zum Zeitpunkt t2. In der zweiten Betriebsphase B wird das zweite Antriebsmoment 4 der elektrischen Maschine 11 auf ein Nulldrehmoment 7 geregelt. Alternativ kann die elektrische Maschine 11 auch sofort lastlos geschaltet werden. Das erste Antriebsmoment 3 der Verbrennungskraftmaschine 10 wird in der zweiten Betriebsphase B weiter auf die Höhe des Fahrerwunschmoments 1 geregelt. Zum Zeitpunkt t3 ist entspricht das zweite Antriebsmoment 4 der elektrischen Maschine 11 dem Nulldrehmoment 7 und das erste Antriebsmoment 3 der Verbrennungskraftmaschine 10 dem Fahrerwunschmoment 1. Daraus ergibt sich zum Zeitpunkt t3 ein Summenantriebsmoment 2 der Hybridantriebseinheit entsprechend dem Fahrerwunschmoment 1.
  • 2 zeigt den charakteristischen Verlauf des Drehmoments Y in Newtonmeter [Nm] der elektrischen Maschine 11 und der Leistung Y' in Watt [W] der elektrischen Maschine 11 über die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit X' in Kilometer pro Stunde [km/h] bzw. die Drehzahl der elektrischen Maschine 11 bei unterschiedlichen Leistungsanforderungen (gestrichelte Linien 8', 8'', 8'''). Eine erste gestrichelte Linie 8' gibt hierbei eine gegenüber einer zweiten gestrichelten Linie 8" und einer dritten gestrichelten Linie 8''' erhöhte Leistungsanforderung wieder, was bedeutet, dass die zu regelnde Leistung schon bei niedrigen Geschwindigkeiten/Drehzahlen erreicht wird. Obwohl der abnehmende Drehmomentverlauf 4' der elektrischen Maschine 11 durch eine im Wesentlichen parabelförmige Kurve vorgegeben ist, kann das maximale stellbare Drehmoment 4'' durch einen Eingriff in die Ansteuerung der elektrischen Maschine 11, wie beispielweise durch eine Strombegrenzung, abschnittsweise begrenzt werden. Hierdurch kann die Elektronik bei einer hohen Leistungsanforderung, insbesondere während des Anfahrens, vor Überlast geschützt werden und ein effizienter Betrieb der elektrischen Maschine 11 gewährleistet werden. Üblicherweise wird das maximal stellbare Drehmoment 4'' durch den Eingriff in die Ansteuerung der elektrischen Maschine 11 konstant gehalten, nämlich solange, bis das Drehmoment dem charakteristischen Drehmomentverlauf 4' folgt.
  • Durch einen Eingriff in die Ansteuerung der elektrischen Maschine 11, insbesondere bei einer 48V-Maschine, wird während des Anfahrens ein im Vergleich höheres Drehmoment abgerufen, sodass sich im Hybridantriebsstrang 9 ein erhöhtes Summenantriebsmoment 2 einstellen kann.
  • Als ein zwingendes Erfordernis gilt dabei die Einhaltung eines maximal zu stellenden Drehmoments 4" der elektrischen Maschine 11. Das zweite Zielantriebsmoment 6 ist daher durch ein maximales zweites Zielantriebsmoment begrenzt. In anderen Worten ausgedrückt soll durch eine optimierte Ansteuerung eine erhöhte Belastung an die Elektronik der elektrischen Maschine 11 kurzzeitig zugelassen werden.
  • Das maximale zweite Zielantriebsmoment ergibt sich vorzugsweise aus der zu erwartenden Zeitdauer der ersten Betriebsphase A, also jene Zeitdauer, die notwendig ist, um das erste Zielantriebsmoment 5 der Verbrennungskraftmaschine 10 auf das Fahrerwunschmoment 1 zu beschleunigen. Um über diesen Zeitbereich das maximal mögliche Drehmoment 4" zu erreichen und halten zu können, ist das maximale zweite Zielantriebsmoment dem charakteristischen Drehmomentverlauf 4' angepasst, derart, dass das zweite Zielantriebsmoment 6 der elektrischen Maschine 11 innerhalb der Betriebsphase A und/oder der Betriebsphase B ohne Drehmomenteinbruch konstant gestellt werden kann.
  • Ferner kann das zweite Zielantriebsmoment 6 während des Anfahrens des Kraftfahrzeugs unabhängig vom Fahrerwunschmoment 1 auf das maximal mögliche zweite Zielantriebsmoment gebracht werden. In anderen Worten ausgedrückt unterstützt die elektrische Maschine 11 beim Anfahren den Hybridantriebsstrang 9 mit möglichst hoher Leistung, unabhängig von dem geforderten Fahrerwunschmoment 1.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrerwunschmoment
    2
    Summenantriebsmoment
    3
    Erstes Antriebsmoment (der Verbrennungskraftmaschine)
    4
    Zweites Antriebsmoment (der elektrischen Maschine)
    4'
    Drehmomentverlauf (der elektrischen Maschine)
    4"
    Maximal stellbares Drehmoment (der elektrischen Maschine)
    5
    Erstes Zielantriebsmoment (der Verbrennungskraftmaschine)
    6
    Zweites Zielantriebsmoment (der elektrischen Maschine)
    7
    Nulldrehmoment
    8'
    Erste gestrichelte Linie
    8''
    Zweite gestrichelte Linie
    8'''
    Dritte gestrichelte Linie
    9
    (Hybrid-)Antriebsstrang (für ein Kraftfahrzeug)
    10
    Verbrennungskraftmaschine
    11
    Elektrische Maschine
    12
    Doppelkupplungsgetriebe
    A
    Erste Betriebsphase
    B
    Zweite Betriebsphase
    X
    Zeit in Sekunden [s]
    X'
    Kraftfahrzeuggeschwindigkeit in Kilometer pro Stunde [km/h]
    Y
    Drehmoment in Newtonmeter [Nm]
    Y'
    Leistung in Watt [W]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug einen Antriebsstrang (9) mit einer Hybridantriebseinheit, einem Getriebe und einem Fahrpedal, mittels welchem ein Fahrer ein Fahrerwunschmoment (1) einstellen kann, aufweist, wobei beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die Hybridantriebseinheit in einer ersten Betriebsphase (A) auf ein gegenüber dem Fahrerwunschmoment (1) vergrößertes Summenantriebsmoment (2) geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybridantriebseinheit in einer zweiten Betriebsphase (B) auf ein dem Fahrerwunschmoment (1) entsprechendes Summenantriebsmoment (2) geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybridantriebseinheit eine Verbrennungskraftmaschine (10) und eine elektrische Maschine (11) umfasst, wobei das Summenantriebsmoment (2) durch eine Addition eines ersten Antriebsmoments (3) der Verbrennungskraftmaschine (10) und eines zweiten Antriebsmoments (4) der elektrischen Maschine 11, gebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (10) während der ersten Betriebsphase (A) auf ein erstes Zielantriebsmoment (5) geregelt wird, wobei das erste Zielantriebsmoment (5) dem Fahrerwunschmoment (1) entspricht.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (11) in der ersten Betriebsphase (A) auf ein zweites Zielantriebsmoment (6) geregelt wird, wobei das zweite Zielantriebsmoment (6) kleiner ist als das Fahrerwunschmoment (1).
  6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (11) während der zweiten Betriebsphase (B), nämlich nachdem die Verbrennungskraftmaschine (10) das erste Zielantriebsmoment (5) und/oder die elektrische Maschine (11) das zweite Zielantriebsmoment (6) erreicht hat, auf ein Nulldrehmoment (7) geregelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (11) während der zweiten Betriebsphase (B), nämlich nachdem die Verbrennungskraftmaschine (10) das erste Zielantriebsmoment (5) und/oder die elektrische Maschine (11) das zweite Zielantriebsmoment (6) erreicht hat, auf ein generatorisches Drehmoment geregelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betriebsphase (B) mindestens gleich lange dauert wie die erste Betriebsphase (A).
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung des Fahrerwunschmoments (1) während der ersten Betriebsphase (A) das zweite Antriebsmoment (4) der elektrischen Maschine (11) der Änderung entsprechend erhöht oder erniedrigt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung des Fahrerwunschmoments (1) während der zweiten Betriebsphase (B) das erste Antriebsmoment (3) der Verbrennungskraftmaschine (10) der Änderung entsprechend erhöht oder erniedrigt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (10) innerhalb der ersten Betriebsphase (A) gestartet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005047940A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-12 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Momentensteuerung eines Hybridkraftfahrzeugs
US7722499B2 (en) * 2007-06-07 2010-05-25 Ford Global Technologies, Llc Launch control of a hybrid electric vehicle
DE102008043159A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren eines Hybridfahrzeuges
JP2012066792A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Aisin Aw Co Ltd 車両駆動装置のための制御装置
EP2639130B1 (de) * 2010-10-21 2019-08-07 Nissan Motor Co., Ltd Steuervorrichtung für ein hybridfahrzeug
US10407053B2 (en) * 2017-02-28 2019-09-10 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for hybrid vehicle launch
DE102017203623A1 (de) * 2017-03-06 2018-09-06 Volkswagen Ag Verfahren zur Durchführung von LaunchControl-Anfahrten in einem Hybrid-Fahrzeug
US10479349B2 (en) * 2017-06-09 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for launching a hybrid vehicle

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