DE102020202063A1

DE102020202063A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020202063A1
Application number: DE102020202063.9A
Authority: DE
Inventors: Tobias Kohr
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches als erste Antriebsquelle eine elektrische Maschine (3), als zweite Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltete Trennkupplung (4), ein Getriebe (5) und ein zwischen die elektrische Maschine und einem Abtrieb (6) des Getriebes (5) geschaltetes Anfahrelement, nämlich eine Anfahrkupplung (7) oder einen hydrodynamischen Wandler mit einer parallel geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung, aufweist. Der Zustand einer zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) wird dadurch überprüft, dass zunächst überprüft wird, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung (4) größer als ein erster Grenzwert ist. Dann, wenn festgesellt wird, dass das dieses Moment an der Trennkupplung (4) größer als der erste Grenzwert ist, wird anschließend die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung reduziert und hierbei überprüft, ob an der derselben Schlupf auftritt, und ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine (3) bereitgestelltes Moment ist. Dann, wenn hierbei festgesellt wird, dass das an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegende Moment größer als das von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellte Moment ist, wird darauf geschlossen, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.
Aus DE 10 2006 031 683 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bekannt, wobei das Hybridfahrzeug als Antriebsquellen einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine umfasst, zwischen die eine Trennkupplung geschaltet ist. Zwischen die elektrische Maschine des Hybridfahrzeugs und einen Abtrieb des Hybridfahrzeugs ist ein Getriebe geschaltet. Ferner ist zwischen die elektrische Maschine und das Getriebe ein Anfahrelement geschaltet. Das Getriebe umfasst mehrere Schaltelemente, die zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe geöffnet und geschlossen werden können. Bei einer rein elektrischen Fahrt des Hybridfahrzeugs ist der Verbrennungsmotor typischerweise stillgesetzt und durch Öffnen der zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschalteten Trennkupplung vom Abtrieb abgekoppelt.
Wie oben ausgeführt, ist bei einer rein elektrischen Fahrt eines Hybridfahrzeugs der Verbrennungsmotor typischerweise stillgesetzt und durch Öffnen der Trennkupplung abgekoppelt. Sollte die zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung nicht ordnungsgemäß öffnen, sondern vielmehr geschlossen sein, so kann sich eine ungewollte Verzögerung am Abtrieb des Hybridfahrzeugs ausbilden.
Auch sind Betriebssituationen eines Hybridfahrzeugs bekannt, in welchen bei geöffneter Trennkupplung der Verbrennungsmotor läuft, um zum Beispiel einen Generator anzutreiben und hierdurch einen elektrischen Energiespeicher des Hybridfahrzeugs aufzuladen. Sollte in diesem Fall die zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung nicht geöffnet sein, sondern vielmehr fehlerhaft geschlossen sein, so kann dies zu einer ungewollten Beschleunigung am Abtrieb des Hybridfahrzeugs führen.
Es besteht daher Bedarf daran, zu überprüfen, ob eine zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung ordnungsgemäß geöffnet ist oder fehlerhaft geschlossen ist.
Aus der DE 10 2010 042 916 A1 ist ein Verfahren bekannt, um ein unerwünschtes Schließen der zwischen die elektrische Maschine und den Verbrennungsmotor geschalteten Trennkupplung eines Hybridfahrzeugs zu erkennen. Hierzu wird ein Ansteuerstrom der Trennkupplung überwacht, ebenso eine aktuelle Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der elektrischen Maschine und der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Eine Überwachungsfunktion wertet die Drehzahlen von Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine zu definierten Zeitpunkten aus, um ein fehlerhaftes Schließen der Trennkupplung zu erkennen. Dieses Verfahren ist insbesondere dann geeignet ein fehlerhaftes Schließen der Trennkupplung zu erkennen, wenn eine ungewollte aktive Ansteuerung zu einem Schließen der Trennkupplung führt. Dieses Verfahren ist jedoch nicht für den Fall geeignet ein fehlerhaftes Schließen der Trennkupplung zu erkennen, in welchem ein mechanischer oder hydraulischer Defekt, zum Beispiel ein Defekt an einer Rückstellfeder der Trennkupplung, zu einem fehlerhaften Schließen derselben führt.
Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mithilfe dessen bei einer zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung einfach und zuverlässig überprüft werden kann, ob eine fehlerhaft geschlossene Trennkupplung vorliegt, und zwar auch dann, wenn ein mechanischer oder hydraulischer Defekt Ursache für eine fehlerhaft geschlossene Trennkupplung sein sollte. Ferner besteht Bedarf an einem Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Zustand einer zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung dadurch überprüft, dass zunächst überprüft wird, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung größer als ein erster Grenzwert ist.
Dann, wenn festgesellt wird, dass das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung größer als der erste Grenzwert ist, wird anschließend die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung reduziert und hierbei überprüft, ob an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung Schlupf auftritt, und ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Moment ist.
Dann, wenn festgesellt wird, dass das an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegende Moment größer als das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Moment ist, wird darauf geschlossen, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung entspricht.
Das erfindungsgemäße Verfahren untergliedert sich grundsätzlich in zwei Stufen. In einer ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest überprüft, ob das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung größer als der erste Grenzwert ist.
Ist dies der Fall, so wird in einer sich an die erste Stufe anschließenden zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Anfahrkupplung oder die Wandlerüberbrückungskupplung aktiv in Schlupf gebracht und das an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegende Moment beobachtet. Öffnet die Anfahrkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung bei einem Moment, das über dem von der elektrischen Maschine bereitgestellten Moment liegt, so wird darauf geschlossen, dass die Trennkupplung fehlerhaft geschlossen ist.
Hiermit kann einfach und zuverlässig überprüft werden, ob eine zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung eines Hybridfahrzeugs, die zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltet ist, fehlerhaft geschlossen ist. Dies ist auch dann möglich, wenn die Trennkupplung zum Beispiel infolge eines mechanischen oder hydraulischen Defekts fehlerhaft schließt.
Vorzugsweise wird zur Überprüfung, ob an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung Schlupf auftritt, überprüft, ob dieser Schlupf größer als ein zweiter Grenzwert ist. Dies dient der vorteilhaften Ermittlung des Schlupfs an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung.
Vorzugsweise wird zur Überprüfung, ob ein an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Moment ist, überprüft, ob eine Differenz zwischen dem an der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung anliegenden Moment und dem von der elektrischen Maschine bereitgestellten Moment größer als ein dritter Grenzwert ist. Dies dient der vorteilhaften Ermittlung des Moments, bei dem die Anfahrkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung anfängt, zu schlupfen.
Vorzugsweise wird vor der Reduzierung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung weiterhin überprüft, ob an der Trennkupplung Schlupf auftritt, wobei nur dann die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung oder der Wandlerüberbrückungskupplung reduziert wird, wenn hierbei festgestellt wird, dass eine Differenzdrehzahl an der Trennkupplung kleiner als ein vierter Grenzwert ist. Dies dient der Absicherung bzw. Verifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens in der ersten Stufe desselben. Nur dann, wenn die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung kleiner als der vierte Grenzwert ist und weiterhin das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung größer als der erste Grenzwert ist, liegt potenziell eine ungewollt geschlossene Trennkupplung vor, sodass nur dann in dem zweiten aktiven Schritt des Verfahrens die Anfahrkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung aktiv in Schlupf gebracht wird, um den Schlupf und das Moment an der Anfahrkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung auszuwerten.
Das erfindungsgemäße Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs ist in Anspruch 8 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein Antriebsstrangschema eines Hybridfahrzeugs;
2 ein weiteres Antriebsstrangschema eines Hybridfahrzeugs;
3 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs;
4 ein Zeitdiagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.
1 zeigt ein Antriebsstrangschema eines Hybridfahrzeugs 1. Das Hybridfahrzeug 1 verfügt über mindestens zwei Antriebquellen, nämlich als erste Antriebsquelle über eine elektrische Maschine 3 und als zweite Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor 2, wobei zwischen den Verbrennungsmotor 2 und die elektrische Maschine 3 eine Trennkupplung 4 geschaltet ist.
Das Hybridfahrzeug 1 verfügt weiterhin über ein Getriebe 5, das zwischen die elektrische Maschine 3 und einen Abtrieb 6 des Hybridfahrzeugs 6 geschaltet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen das Getriebe 5 und die elektrische Maschine 3 als Anfahrelement eine Anfahrkupplung 7 geschaltet.
Das Getriebe 5 verfügt über mehrere nicht gezeigte Schaltelemente. In jedem kraftschlüssigen Gang des Getriebes 5 ist eine erste Anzahl von Schaltelementen geschlossen und eine zweite Anzahl von Schaltelementen geöffnet. Zur Ausführung einer Schaltung und damit eines Gangwechsels im Getriebe 5 wird mindestens ein zuvor geschlossenes Schaltelement geöffnet und mindestens ein zuvor geöffnetes Schaltelement geschlossen. Die Anfahrkupplung 7 kann - wie in 1 dargestellt - als eigene Kupplung zwischen elektrischer Maschine 3 und einem Eingang des Getriebes 5 realisiert sein. Alternativ dazu kann die Anfahrkupplung 7 durch zumindest eines der Schaltelemente des Getriebes 5 gebildet sein, sodass eine separate Anfahrkupplung zwischen elektrischer Maschine 3 und dem Eingang des Getriebes 5 entfallen kann.
Bei einer rein elektrischen Fahrt des Hybridfahrzeugs 1 ist der Verbrennungsmotor 2 stillgesetzt und bei geöffneter Trennkupplung 4 vom Getriebe 5 sowie Abtrieb 6 abgekoppelt. In diesem Fall wird Drehmoment für den Abtrieb 6 ausschließlich von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellt.
1 zeigt weiterhin eine elektrische Maschine 10, die an den Verbrennungsmotor 2 gekoppelt ist. Ist die Trennkupplung 4 geöffnet und läuft der Verbrennungsmotor 2, so kann der Verbrennungsmotor 2 die elektrische Maschine 10 im generatorischen Betrieb antreiben, um zum Beispiel einen elektrischen Energiespeicher des Hybridfahrzeugs aufzuladen.
Es ist ein Steuergerät ECU zur Steuerung von Funktionen des Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs 1 vorgesehen.
2 zeigt einen alternativen Antriebsstrang 1 eines Hybridfahrzeugs, der sich vom Antriebsstrang 1 der 1 dadurch unterscheidet, dass in 2 zwischen die elektrische Maschine 3 und das Getriebe 5 als Anfahrelement ein hydrodynamischer Wandler 8 mit einer parallel zum Wandler 8 geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung 9 gekoppelt ist. Auch in 2 ist dem Verbrennungsmotor 2 eine elektrische Maschine 11 zugeordnet, über die dann, wenn bei geöffneter Trennkupplung 4 der Verbrennungsmotor 2 läuft, ein elektrischer Energiespeicher des Hybridfahrzeugs aufgeladen werden kann.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mithilfe dessen der Zustand einer zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung 4 überprüft werden kann, nämlich ob eine fehlerhaft geschlossene Trennkupplung 4 oder eine ordnungsgemäß geöffnete Trennkupplung 4 bei zum Öffnen angesteuerter Trennkupplung 4 vorliegt. Auch betrifft die Erfindung das Steuergerät ECU zur steuerungsseitigen Auszuführung des Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend zunächst unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der 3 beschrieben, wobei der Schritt 12 dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.
In einem Schritt 13 wird zunächst überprüft, ob eine zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung 4 vorliegt. Wird festgestellt, dass dies nicht der Fall ist, so wird ausgehend von Schritt 13 auf Schritt 13 zurückverzweigt. Wird hingegen in Schritt 13 festgestellt, dass eine zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung 4 vorliegt, so wird ausgehend von Schritt 13 auf einen optionalen Schritt 14 verzweigt.
In dem optionalen Schritt 14 wird überprüft, ob an der Trennkupplung 4 Schlupf auftritt oder nicht, wozu in Schritt 14 vorzugsweise überprüft wird, ob eine Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4 kleiner als ein Grenzwert ist. Dieser Grenzwert wird nachfolgend als vierter Grenzwert bezeichnet.
Wird im optionalen Schritt 14 festgestellt, dass die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4 kleiner als der vierte Grenzwert ist, so wird ausgehend von Schritt 14 auf Schritt 15 verzweigt. Wird hingegen im optionalen Schritt 14 festgestellt, dass die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4 nicht kleiner als der vierte Grenzwert ist, so wird ausgehend von Schritt 14 auf Schritt 13 zurückverzweigt.
Die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4 kann aus gemessenen Drehzahlen berechnet werden, nämlich aus einer gemessenen Drehzahl einer verbrennungsmotorseitigen Kupplungshälfte der Trennkupplung 4 und einer Drehzahl einer abtriebsseitigen Kupplungshälfte der Trennkupplung 4 oder aus diesen Drehzahlen entsprechenden Drehzahlen.
Wie bereits ausgeführt, wird ausgehend vom optionalen Schritt 14 dann auf Schritt 15 verzweigt, wenn in Schritt 14 festgestellt wird, dass die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4 kleiner als der entsprechende bzw. vierte Grenzwert ist. Ist Schritt 14 nicht vorhanden, so kann dann, wenn in Schritt 13 festgestellt wird, dass eine zum Öffnen angesteuerte Trennkupplung 4 vorliegt, direkt von Schritt 13 auf Schritt 15 verzweigt werden.
In dem Schritt 15 wird überprüft, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung 4, also ein Moment an der verbrennungsmotorseitigen Kupplungshälfte der Trennkupplung 4, größer als ein entsprechender Grenzwert ist, der nachfolgend als erster Grenzwert bezeichnet wird. Bei diesem verbrennungsmotorseitigen Moment handelt es sich um das vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellte Moment abzüglich des Trägheitsmoments des Verbrennungsmotors 2, abzüglich eines Schleppmoments der Trennkupplung 4 sowie abzüglich eines gegebenenfalls generatorischen Moments der jeweiligen elektrischen Maschine 10 oder 11.
Wird in Schritt 15 festgestellt, dass dieses verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4 größer als der erste Grenzwert ist, so wird ausgehend von Schritt 15 auf Schritt 16 verzweigt. Anderenfalls wird ausgehend von Schritt 15 auf Schritt 13 zurückverzweigt.
Dann, wenn in Schritt 15 festgestellt wird, dass das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4 größer als der erste Grenzwert ist, wird in Schritt 16 die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung 7 des Antriebsstrangs der 1 oder die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 9 des Antriebsstrangs der 2 reduziert. In Schritt 16 wird demnach die Anfahrkupplung 7 des Antriebsstrangs der 1 oder die Wandlerüberbrückungskupplung 9 des Antriebsstrangs der 2 aktiv in Schlupf gebracht.
Hierbei wird dann in einem Schritt 17 überprüft, ob an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 Schlupf auftritt, vorzugweise ob eine Differenzdrehzahl an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 größer als ein jeweiliger Grenzwert ist, der nachfolgend als zweiter Grenzwert bezeichnet wird. Ist dies der Fall, ist also der Schlupf an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 ausreichend groß, so wird ausgehend von Schritt 17 auf Schritt 18 verzweigt. Anderenfalls wird ausgehend von Schritt 17 auf Schritt 16 zurückverzweigt und die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung 7 oder Wandlerüberbrückungskupplung 9 weiter reduziert.
Wird in Schritt 17 festgestellt, dass an der Anfahrkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung 9 ein ausreichend großer Schlupf auftritt, also die Differenzdrehzahl an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 größer als der zweite Grenzwert ist, so wird nachfolgend in Schritt 18 überprüft, ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine 3 bereitgestelltes Moment ist.
Hierzu wird in Schritt 18 überprüft, ob eine Differenz zwischen dem an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegenden Moment und dem von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellten Moment größer als ein entsprechender Grenzwert ist, der nachfolgend als dritter Grenzwert bezeichnet wird.
Wird festgestellt, dass die in Schritt 18 überwachte Differenz zwischen dem von der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegenden Moment und dem von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellten Moment größer als der dritte Grenzwert ist, so wird ausgehend von Schritt 18 auf Schritt 19 verzweigt, wobei in Schritt 19 darauf geschlossen wird, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung einer fehlerhaft angesteuerten Trennkupplung entspricht. Anderenfalls wird ausgehend von Schritt 18 auf Schritt 13 zurückverzweigt.
Dann, wenn also in Schritt 15 festgestellt wird, dass das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4 größer als der erste Grenzwert ist, und dann, wenn in Schritt 17 festgestellt wird, dass an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 ein Schlupf auftritt, der größer als der zweite Grenzwert ist, und dann, wenn in Schritt 18 festgestellt wird, dass dasjenige Moment an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9, bei welchem dieser Schlupf auftritt, größer als der dritte Grenzwert ist, wird darauf geschlossen, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung 4 einer fehlerhaft angeschlossenen Trennkupplung entspricht.
Dann hingegen, wenn das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4 nicht größer als der erste Grenzwert ist, und/oder dann, wenn trotz Vorliegens von Schlupf an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 in Folge der Reduzierung der Übertragungsfähigkeit derselben das an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegende Moment nicht größer ist als das von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellte Moment ist, wird darauf geschlossen, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung 4 einer ordnungsgemäß geöffneten Trennkupplung 4 entspricht.
Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei den verwendeten Drehzahlen, die zur Ermittlung des Schlupfs an der Trennkupplung 4, Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 genutzt werden, um gemessene Drehzahlen. Die überwachten Drehmomente sind berechnete Drehmomente. So kann das Moment des Verbrennungsmotors 2 abhängig von der Einspritzmenge in den Verbrennungsmotor 2 berechnet werden. Ein von der elektrischen Maschine 3 bereitgestelltes Drehmoment ist steuerungsseitig bekannt. Ein an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegendes Drehmoment kann aus der Druckansteuerung derselben berechnet werden.
Das Zeitdiagramm der 4 dient der weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In 4 sind über der Zeit t zeitliche Kurvenverläufe aufgetragen, nämlich mit dem Kurvenverlauf 20 ein Schlupf bzw. eine Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 4, mit dem Kurvenverlauf 21 ein Schlupf bzw. eine Differenzdrehzahl an der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9, mit dem Kurvenverlauf 22 ein Drehmoment des Verbrennungsmotors 2, mit dem Kurvenverlauf 23 ein Drehmoment der elektrischen Maschine 3, mit dem Kurvenverlauf 24 ein Summenmoment aus dem Drehmoment 22 des Verbrennungsmotors 2 und mit dem Drehmoment 23 der elektrischen Maschine 3 und mit dem Kurvenverlauf 25 die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9.
Bis zum Zeitpunkt t1 befindet sich das Verfahren in der ersten Stufe, in welcher die Schritte 14 und 15 ausgeführt werden. In 4 wird zum Zeitpunkt t1 festgestellt, dass einerseits gemäß dem Kurvenverlauf 20 die Differenzdrehzahl 20 an der Trennkupplung 4 kleiner als der vierte Grenzwert ist und dass andererseits gemäß dem Kurvenverlauf 20 das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4, welches maßgeblich vom Moment 22 des Verbrennungsmotors 2 bestimmt wird, größer als der erste Grenzwert ist. Daher wird in 4 beginnend zum Zeitpunkt t1 mit dem Kurvenverlauf 25 die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9 reduziert und in die zweite Stufe des Verfahrens übergegangen.
Durch die Reduzierung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9 bildet sich ab dem Zeitpunkt t2 gemäß dem Kurvenverlauf 21 Schlupf an der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9 aus. Kurz nach dem Zeitpunkt t2 wird dann in Schritt 17 festgestellt, dass der Schlupf bzw. die Differenzdrehzahl an der Anfahrkupplung 7 bzw. der Wandlerüberbrückungskupplung 9 größer als der dritte Grenzwert ist. Gemäß Schritt 18 wird dann überprüft, ob die Differenz zwischen dem Moment an der Anfahrkupplung 7 oder Wandlerüberbrückungskupplung 9 und dem Moment der elektrischen Maschine 3 größer als der dritte Grenzwert ist. Ist dies der Fall, so wird darauf geschlossen, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung 4 einer fehlerhaft geöffneten Trennkupplung 4 entspricht.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig auszuführen. Das Steuergerät überprüft dann, wenn die Trennkupplung 4 zum Öffnen angesteuert wird oder ist, den Zustand der Trennkupplung 4 dadurch, dass das Steuergerät zunächst überprüft, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung 4 größer als ein erster Grenzwert ist. Dann, wenn das Steuergerät festgesellt, dass das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung 4 größer als der erste Grenzwert ist, steuert das Steuergerät anschließend die Anfahrkupplung 7 oder die Wandlerüberbrückungskupplung 9 zur Reduzierung der Übertragungsfähigkeit an und überprüft, ob an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 Schlupf auftritt, und ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine 3 bereitgestelltes Moment ist. Dann, wenn das Steuergerät hierbei feststellt, dass das an der Anfahrkupplung 7 oder der Wandlerüberbrückungskupplung 9 anliegende Moment größer als das von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellte Moment ist, schließt dasselbe darauf, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung 4 einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung entspricht.
Bei Steuergerät, welches das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig auszuführt, handelt es sich insbesondere um ein elektronisches Steuergerät, insbesondere ein nicht gezeigtes Hybridsteuergerät des Hybridfahrzeugs.
Um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, umfasst das Steuergerät hardwareseitige Mittel und softwareseitige Mittel. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen, so z.B. mit der Anfahrkupplung 7 oder Wandlerüberbrückungskupplung 9 sowie der elektrischen Maschine 3, und/oder weiteren Steuergeräten, wie z.B. einen Motorsteuergerät des Verbrennungsmotors 2, Daten auszutauschen. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen weiterhin ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsstrang
2: Verbrennungsmotor
3: elektrische Maschine
4: Trennkupplung
5: Getriebe
6: Abtrieb
7: Anfahrkupplung
8: Wandler
9: Wandlerüberbrückungskupplung
10: elektrische Maschine
11: elektrische Maschine
12: Schritt
13: Schritt
14: Schritt
15: Schritt
16: Schritt
17: Schritt
18: Schritt
19: Schritt
20: Schlupf Trennkupplung
21: Schlupf Anfahrkupplung/Wandlerüberbrückungskupplung
22: Drehmoment Verbrennungsmotor
23: Drehmoment elektrische Maschine
24: Summenmoment Verbrennungsmotor und elektrische Maschine
25: Übertragungsfähigkeit Anfahrkupplung/Wandlerüberbrückungskupplung
ECU: Steuergerät

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 102006031683 A1 [0002]
DE 102010042916 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug als erste Antriebsquelle eine elektrische Maschine (3), als zweite Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (4), ein Getriebe (5) und ein zwischen die elektrische Maschine (3) und einem Abtrieb (6) des Getriebes (5) geschaltetes Anfahrelement, nämlich eine Anfahrkupplung (7) oder einen hydrodynamischen Wandler (8) mit einer parallel geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung (9), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand einer zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) dadurch überprüft wird, dass zunächst überprüft wird, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung (4) größer als ein erster Grenzwert ist, dann, wenn festgesellt wird, dass das verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung (4) größer als der erste Grenzwert ist, anschließend die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) reduziert und hierbei überprüft wird, ob an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) Schlupf auftritt, und ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine (3) bereitgestelltes Moment ist, dann, wenn hierbei festgesellt wird, dass das an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegende Moment größer als das von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellte Moment ist, darauf geschlossen wird, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung (4) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überprüfung, ob an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) Schlupf auftritt, überprüft wird, ob dieser Schlupf größer als ein zweiter Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) ein Schlupf auftritt, der größer als der zweite Grenzwert ist, überprüft wird, ob eine Differenz zwischen dem an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegenden Moment und dem von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellten Moment größer als ein dritter Grenzwert ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung (4) größer als der erste Grenzwert ist, und dann, wenn der an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) auftretende Schlupf größer als der zweite Grenzwert ist, und dann, wenn die Differenz zwischen dem an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegenden Moment und dem von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellten Moment größer der dritter Grenzwert ist, darauf geschlossen wird, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung (4) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn trotz Vorliegens von Schlupf an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) das an der Anfahrkupplung (7) oder Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegende Moment nicht größer als das von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellte Moment ist, darauf geschlossen wird, dass der Zustand der Trennkupplung (4) einer geöffneten Trennkupplung (4) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Reduzierung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) weiterhin überprüft wird, ob an der Trennkupplung (4) Schlupf auftritt oder nicht, wobei nur dann die Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) reduziert wird, wenn festgestellt wird, dass eine Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (4) kleiner als ein vierter Grenzwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Drehzahlen an der jeweiligen Kupplung (4, 7, 9) gemessen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der jeweiligen Kupplung (4, 7, 9) übertragenen Drehmomente berechnet werden.
Steuergerät (ECU) zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug als erste Antriebsquelle eine elektrische Maschine (3), als zweite Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (4), ein Getriebe (5) und ein zwischen die elektrische Maschine (3) und einem Abtrieb (6) des Getriebes (5) geschaltetes Anfahrelement, nämlich eine Anfahrkupplung (7) oder einen hydrodynamischen Wandler (8) mit einer parallel geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung (9), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (ECU) dann, wenn die Trennkupplung (4) zum Öffnen angesteuert ist oder wird, den Zustand der Trennkupplung (4) dadurch überprüft, dass das Steuergerät (ECU) zunächst überprüft, ob ein verbrennungsmotorseitiges Moment an der Trennkupplung (4) größer als ein erster Grenzwert ist, dann, wenn das Steuergerät (ECU) festgesellt, dass das verbrennungsmotorseitige Moment an der Trennkupplung (4) größer als der erste Grenzwert ist, das Steuergerät (ECU) anschließend die Anfahrkupplung (7) oder die Wandlerüberbrückungskupplung (9) zur Reduzierung der Übertragungsfähigkeit ansteuert und hierbei überprüft, ob an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) Schlupf auftritt, und ob dann, wenn dieser Schlupf auftritt, ein an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegendes Moment größer als ein von der elektrischen Maschine (3) bereitgestelltes Moment ist, dann, wenn das Steuergerät (ECU) hierbei feststellt, dass das an der Anfahrkupplung (7) oder der Wandlerüberbrückungskupplung (9) anliegende Moment größer als das von der elektrischen Maschine (3) bereitgestellte Moment ist, darauf schließt, dass der Zustand der zum Öffnen angesteuerten Trennkupplung (4) einer fehlerhaft geschlossenen Trennkupplung (4) entspricht.
Steuergerät (ECU) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (ECU) dazu eingerichtet ist das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 steuerungsseitig auszuführen.