DE102021201513A1 - Method for operating a drive train of a motor vehicle, and electronic control unit for carrying out this method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebe (2) zur Bereitstellung mit einer Antriebswelle (21) und einer Abtriebswelle (22), eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle (1), eine mittels der Antriebsquelle (1) antreibbare erste Pumpe (26) sowie eine unabhängig von der Antriebsquelle (1) antreibbare zweite Pumpe (24) zur hydraulischen Druckversorgung des Getriebes (2), wobei im Stillstand des Kraftfahrzeugs, und bei Vorliegen einer Anforderung zur Bereitstellung eines Antriebsmoments das Getriebe (2) mit dem Ziel angesteuert wird, ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsquelle (1) und der Abtriebswelle (22) zu erreichen, wobei die Druckversorgung des Getriebes (2) zum Erreichen des festen Übersetzungsverhältnisses mittels der zweiten Pumpe (24) erfolgt, wobei, wenn festgestellt wird, dass die zweite Pumpe (24) fehlerhaft keinen Druck bereitstellt oder ein Zustand vorliegt, in welchem die zweite Pumpe (24) nicht betrieben werden darf, ein Signal zur Verhinderung eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird; sowie elektronische Steuereinheit (ECU) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.Method for operating a drive train of a motor vehicle, comprising a transmission (2) for provision with a drive shaft (21) and an output shaft (22), a drive source (1) designed as an electric machine, a first pump (1) which can be driven by means of the drive source (1) 26) and a second pump (24) that can be driven independently of the drive source (1) to supply hydraulic pressure to the transmission (2), with the transmission (2) being actuated with the target when the motor vehicle is stationary and when there is a request to provide a drive torque is to achieve a fixed transmission ratio between the drive source (1) and the output shaft (22), the pressure supply of the gearbox (2) for achieving the fixed transmission ratio being effected by means of the second pump (24), whereby if it is determined that the second pump (24) fails to provide any pressure or there is a state in which the second pump (24) does not may be operated, a signal to prevent a starting process of the motor vehicle is output; and electronic control unit (ECU) for carrying out such a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine elektronische Steuereinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle. The invention also relates to an electronic control unit for carrying out such a method.
Die
Allerdings gibt es Betriebszustände, in denen die zweite Pumpe nicht zur Druckversorgung des Getriebes zur Verfügung steht. Beispielsweise kann der Antrieb der zweiten Pumpe überhitzt sein, oder einen Defekt aufweisen. Eine Drehzahlerhöhung der elektrischen Maschine kann in einem derartigen Betriebszustand zu Schäden im Getriebe führen, da eine kontrollierte Druckversorgung des Getriebes mittels der ersten Pumpe erst oberhalb eines definierten Drehzahlniveaus möglich ist. Dies ist unerwünscht.However, there are operating states in which the second pump is not available to supply pressure to the transmission. For example, the drive of the second pump may have overheated or be defective. In such an operating state, an increase in the speed of the electric machine can lead to damage in the transmission, since a controlled supply of pressure to the transmission by means of the first pump is only possible above a defined speed level. This is undesirable.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem eine Schädigung des Getriebes bei eingeschränkter Funktionsfähigkeit der zweiten Pumpe für einen eingangs beschriebenen elektrischen Anfahrvorgang vermieden werden kann.It is therefore the object of the invention to provide a method by means of which damage to the transmission can be avoided when the functionality of the second pump is restricted for an electrical starting process described in the introduction.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Eine weitere Lösung der Aufgabe ist durch eine elektronische Steuereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 angegeben.The object is solved by the features of
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Der Antriebsstrang weist ein Getriebe zur Bereitstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes auf. Eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle ist mit der Antriebswelle verbunden, beispielsweise direkt oder über eine feste Übersetzung. Im Kraftfluss zwischen der Antriebsquelle und der Abtriebswelle ist ein hydraulisch betätigbares oder überbrückbares Anfahrelement angeordnet. Das hydraulisch betätigbare Anfahrelement kann beispielsweise eine Reibkupplung sein. Die Reibkupplung kann an der Gangbildung des Getriebes beteiligt sein, oder als separate Reibkupplung ausgebildet ein. Das überbrückbare Anfahrelement kann beispielsweise ein Drehmomentwandler sein; die Überbrückung des Drehmomentwandlers kann beispielsweise mittels einer hydraulisch betätigbaren Reibkupplung erfolgen, welche Pumpenseite und Turbinenseite des Drehmomentwandlers verbindet. Zur hydraulischen Druckversorgung des Getriebes sind eine mittels der Antriebsquelle antreibbare erste Pumpe, sowie eine unabhängig von der Antriebsquelle, mittels eines separaten elektrischen Pumpenantriebs antreibbare zweite Pumpe vorgesehen.To solve the problem, a method for operating a drive train of a motor vehicle is proposed. The drive train has a gearbox for providing different transmission ratios between an input shaft and an output shaft of the gearbox. A drive source designed as an electric machine is connected to the drive shaft, for example directly or via a fixed transmission. A hydraulically actuable or bridgeable starting element is arranged in the power flow between the drive source and the output shaft. The hydraulically actuable starting element can be a friction clutch, for example. The friction clutch can be involved in the gear formation of the transmission, or it can be designed as a separate friction clutch. The bridgeable starting element can be a torque converter, for example; the torque converter can be locked up, for example, by means of a hydraulically actuable friction clutch, which connects the pump side and the turbine side of the torque converter. A first pump, which can be driven by the drive source, and a second pump, which can be driven independently of the drive source, by means of a separate electric pump drive, are provided for supplying hydraulic pressure to the transmission.
Im Stillstand des Kraftfahrzeugs und bei Vorliegen einer Anforderung zur Bereitstellung eines Antriebsmoments des Kraftfahrzeugs wird das Getriebe mit dem Ziel angesteuert, ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsquelle und der Abtriebswelle zu erreichen. Die Druckversorgung des Getriebes zum Erreichen des festen Übersetzungsverhältnisses erfolgt mittels der zweiten Pumpe. Da die elektrische Maschine als Antriebsquelle im Gegensatz zu einem Verbrennungsmotor keine Mindestdrehzahl aufweist, kann ein Anfahrvorgang aus dem Stillstand der elektrischen Maschine heraus erfolgen. Ein derartiger schlupffreier Anfahrvorgang kann aus verschiedenen Gründen gewählt werden, beispielsweise zur Verbesserung der Energieeffizienz oder in einem Notlauf des Antriebsstrangs.When the motor vehicle is stationary and there is a requirement to provide a drive torque from the motor vehicle, the transmission is controlled with the aim of achieving a fixed transmission ratio between the drive source and the output shaft. The transmission is supplied with pressure to achieve the fixed transmission ratio by means of the second pump. Since the electric machine as a drive source, in contrast to an internal combustion engine, does not have a minimum speed, a start-up process can take place when the electric machine is at a standstill. Such a slip-free starting process can be selected for various reasons, for example to improve energy efficiency or in an emergency mode of the drive train.
Erfindungsgemäß wird, wenn festgestellt, dass die zweite Pumpe fehlerhaft keinen Druck bereitstellt oder ein Zustand vorliegt, in welchem die zweite Pumpe nicht betrieben werden darf, ein Signal zur Verhinderung eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs ausgegeben. Dadurch kann ein Drehzahlaufbau der elektrischen Maschine vermieden werden. Somit wird einer möglichen Schädigung des Getriebes durch einen solchen Drehzahlaufbau vorgebeugt.According to the invention, if it is determined that the second pump is failing to provide any pressure or a state exists in which the second pump must not be operated, a signal is output to prevent the motor vehicle from starting off. As a result, an increase in speed of the electric machine can be avoided. This prevents possible damage to the transmission as a result of such a speed build-up.
Vorzugsweise ist das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs als ein Soll-Moment der Antriebsquelle ausgeführt, wobei das Soll-Moment Null beträgt. Auf diese Weise kann die ohnehin vorhandene Drehmoment-Steuerung der elektrischen Maschine verwendet werden.The signal for preventing the starting process is preferably in the form of a target torque of the drive source, with the target torque being zero. In this way, the existing torque control of the electrical machine can be used.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung wird vor Ausgabe des Signals zur Verhinderung des Anfahrvorgangs geprüft, ob das Getriebe in einem Notbetriebsmodus betrieben wird. Wird dabei festgestellt, dass das Getriebe in einem Notbetriebsmodus betrieben wird, wird das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs ausgegeben. Wird hingegen festgestellt, dass das Getriebe nicht in einem Notbetriebsmodus betrieben wird, wird das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs nicht ausgegeben.According to one possible embodiment, before the signal for preventing the starting process is output, it is checked whether the transmission is being operated in an emergency operating mode. If it is determined that the transmission is being operated in an emergency mode, the signal to prevent the starting process is output. If, on the other hand, it is determined that the transmission is not being operated in an emergency operating mode, the signal for preventing the starting process is not output.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung wird vor Ausgabe des Signals zur Verhinderung des Anfahrvorgangs geprüft, ob eine Drehzahl der Antriebsquelle größer oder kleiner als ein Schwellwert ist. Wird dabei festgestellt, dass die Drehzahl der Antriebsquelle kleiner ist als der Schwellwert, wird das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs ausgegeben. Wird hingegen festgestellt, dass die Drehzahl der Antriebsquelle größer ist als der Schwellwert, wird das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs nicht ausgegeben.According to a further possible embodiment, before the signal for preventing the starting process is output, it is checked whether a speed of the drive source is greater or less than a threshold value. If it is determined that the speed of the power source is lower than the threshold value, the signal for preventing the starting process is output. On the other hand, if it is determined that the rotational speed of the power source is greater than the threshold value, the start-up prevention signal is not output.
Als weitere Lösung der Aufgabe wird eine elektronische Steuereinheit für ein Getriebe vorgeschlagen, welche zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die elektronische Steuereinheit kann mit einer weiteren elektronischen Steuereinheit in Kommunikationsverbindung stehen, beispielsweise über einen Datenbus. Derart kann die elektronische Steuereinheit das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs an die weitere elektronische Steuereinheit übermitteln.As a further solution to the problem, an electronic control unit for a transmission is proposed, which is set up to carry out the method described above. The electronic control unit can be in communication with another electronic control unit, for example via a data bus. In this way, the electronic control unit can transmit the signal for preventing the starting process to the further electronic control unit.
Die Erfindung ist beispielhaft anhand den Figuren in detaillierter Weise beschrieben. Es zeigen:
- -
1 einen Parallelhybrid-Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrelement; und - -
2 einen Parallelhybrid-Antriebsstrang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement.
- -
1 a parallel hybrid powertrain with a hydrodynamic torque converter as a starting element; and - -
2 a parallel hybrid powertrain with a starting element integrated in the transmission.
Soll ein mit dem Antriebsstrang der
Zur Öldruckversorgung des Getriebes 2 steht eine Pumpe 26 zur Verfügung, welche durch die Antriebswelle 21 mittels eines Kettentriebs angetrieben ist. Steht die Antriebswelle 21 still, so kann die Pumpe 26 jedoch keinen Öldruck zur Verfügung stellen. Dazu ist eine Pumpe 24 vorgesehen, welche mittels eines separaten elektrischen Pumpenantriebs 25 antreibbar ist. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Alternativ zu dieser Ausführung wäre es möglich, die Pumpe 26 mit einem eigenen elektrischen Antrieb zu versehen, mittels dem die Pumpe 26 unabhängig von der Antriebswelle 21 angetrieben werden kann. Um zu vermeiden, dass dieser eigene elektrische Antrieb die Antriebswelle 21 antreibt, kann in der Wirkverbindung zwischen Antriebswelle 21 und Pumpe 26 ein Freilauf oder ein Schaltelement vorgesehen sein.A
Soll ein mit dem Antriebsstrang der
Dann, wenn mit dem Antriebsstrang gemäß
Soll mit dem Antriebsstrang gemäß
Um Schäden des Getriebes 2 zu vermeiden, wird vor einem schlupffreien Anfahrvorgang und Vorliegen einer Nicht-Verfügbarkeit der Pumpe 24 geprüft, ob sich das Getriebe 2 in einem Notbetriebsmodus befindet. Befindet sich das Getriebe 2 in einem Notbetriebsmodus, so wird in einem zweiten Schritt geprüft, ob die Drehzahl der elektrischen Maschine 1 kleiner oder größer als ein Grenzwert ist. Dieser Drehzahlgrenzwert ist repräsentativ für das Anlaufverhalten der Pumpe 26. Ist die Drehzahl der elektrischen Maschine 1 kleiner als der Grenzwert, so wird von der elektronischen Steuereinheit ECU ein Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs an die elektronische Steuereinheit ECU2 ausgegeben. Das Signal zur Verhinderung des Anfahrvorgangs wird in Form eines Soll-Moments der elektrischen Maschine 1 ausgegeben, wobei das angeforderte Soll-Moment Null beträgt.In order to avoid damage to the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Antriebsquellepower source
- 22
- Getriebetransmission
- 2121
- Antriebswelledrive shaft
- 2222
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2424
- Zweite Pumpesecond pump
- 2525
- Pumpenantriebpump drive
- 2626
- Erste PumpeFirst pump
- 33
- Anfahrelementstarting element
- 3B3B
- Überbrückungskupplunglock-up clutch
- 99
- Verbrennungsmotorcombustion engine
- 1010
- Trennkupplungdisconnect clutch
- INVINV
- Umrichterconverter
- ECUECU
- Elektronische SteuereinheitElectronic control unit
- ECU2ECU2
- Elektronische SteuereinheitElectronic control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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