DE102021206324A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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transmission
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decoupling
torque
combustion engine
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English (en)
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Christian Kuhmann
Falko PLATZER
Tobias Brand
Florian Hannemann
Alexander Jungaberle
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches eine elektrische Maschine (3), einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (4), ein zwischen die elektrische Maschine (3) und einen Abtrieb (6) geschaltetes Getriebe (5) mit Schaltelementen (7) und optional ein zwischen die elektrische Maschine (3) und das Getriebe (6) geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler (9) und einem als Wandler-Überbrückungskupplung (10) ausgebildeten weiteren Schaltelement aufweist, wobei zum Starten des Verbrennungsmotors (2) aus elektrischer Fahrt heraus die Trennkupplung (4) zumindest teilweise geschlossen wird, um den Verbrennungsmotor (2) über die elektrische Maschine (3) anzuschleppen, und eines der zwischen elektrische Maschine (3) und Abtrieb (6) geschalteten Schaltelemente (7, 10) zur Schlupfentkopplung in Schlupf gebracht wird. Abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Getriebe von einem kraftschlüssigen in einen nicht-kraftschlüssigen Zustand oder von einem nicht-kraftschlüssigen in einen kraftschlüssigen Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob ein Gangwechsel ausgeführt wird, und abhängig davon, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, wird das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement und eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.
  • Aus der Praxis bekannte Hybridfahrzeuge verfügen als Antriebsaggregate über einen Verbrennungsmotor und über eine elektrische Maschine. Zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine ist eine Trennkupplung geschaltet. Ferner verfügen Hybridfahrzeuge über ein Getriebe, welches Drehzahlen und Drehmomente wandelt und so ein Zugkraftangebot der Antriebsaggregate an einen Abtrieb des Hybridfahrzeugs bereitstellt. Das Getriebe ist zwischen die elektrische Maschine und den Abtrieb geschaltet. Das Getriebe verfügt über mehrere Schaltelemente. Die Schaltelemente des Getriebes umfassen zumindest mehrere Schaltelemente, die als Kupplungen und/oder Bremsen ausgeführt sein können, sowie gegebenenfalls mindestes ein formschlüssiges Schaltelement, welches als Klaue ausgeführt sein kann. In jedem eingelegten Gang des Getriebes ist eine erste Anzahl von Schaltelementen geschlossen und eine zweite Anzahl von Schaltelementen geöffnet. Wird im Getriebe ein Gangwechsel von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang ausgeführt, so wird mindestens ein im Ist-Gang geschlossenes Schaltelement geöffnet und mindestens ein im Ist-Gang geöffnetes Schaltelement geschlossen. Bei einem Hybridfahrzeug kann zwischen die elektrische Maschine und das Getriebe optional ein hydrodynamisches Anfahrelement geschaltet sein. Ein hydrodynamisches Anfahrelement weist einen Wandler und ein als Wandler-Überbrückungskupplung ausgebildetes weiteres Schaltelement auf.
  • Ein Hybridfahrzeug kann in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden. So kann ein Hybridfahrzeug rein elektrisch bei insbesondere stillgesetztem und vom Abtrieb abgekoppeltem Verbrennungsmotor betrieben werden. Hierzu ist die zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltete Trennkupplung geöffnet. Ferner kann ein Hybridfahrzeug hybridisch oder verbrennungsmotorisch betrieben werden, wobei dann der Verbrennungsmotor zugestartet ist und bei geschlossener Trennkupplung an den Abtrieb angekoppelt ist.
  • Zum Starten des Verbrennungsmotors aus rein elektrischer Fahrt heraus wird die Trennkupplung zumindest teilweise geschlossen, um den Verbrennungsmotor über die elektrische Maschine anzuschleppen. Dies wird als Schleppstart des Verbrennungsmotors bezeichnet. Damit das beim Schleppstart des Verbrennungsmotors über die Trennkupplung übertragene Moment der elektrischen Maschine am Abtrieb nicht als Störmoment spürbar ist, ist es bereits bekannt, das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Moment während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors über eine Momentkompensation zu erhöhen. Da jedoch insbesondere das von der Trennkupplung während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors übertragene Moment und das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment einen zeitlichen Versatz aufweisen und nicht exakt gestellt werden können, kann sich trotz der Momentkompensation über die elektrische Maschine am Abtrieb ein Störmoment ausbilden. Darüber hinaus ist das tatsächlich von der Trennkupplung übertragene Moment von zahlreichen Parametern abhängig wie beispielsweise Reibwert, Verzögerung in der hydraulischen Ansteuerung oder fertigungsbedingte Bauteiltoleranzen. Daher ist es ebenfalls bereits bekannt, während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors zur Schlupfentkopplung des Abtriebs ein zwischen die elektrische Maschine und den Abtrieb geschaltetes Schaltelement in Schlupf zu bringen. Das verbleibende Störmoment führt dann lediglich zu einer Schlupferhöhung oder Schlupfreduktion und ist dann am Abtrieb nicht spürbar.
  • Aus der EP 1 792 800 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bekannt, wobei das Hybridfahrzeug als Antriebsaggregate einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine umfasst. Zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine ist eine Trennkupplung geschaltet. Das Hybridfahrzeug verfügt weiterhin über ein Getriebe, welches zwischen die elektrische Maschine und einen Abtrieb des Hybridfahrzeugs gekoppelt ist und mehrere Schaltelemente aufweist. Aus der EP 1 792 800 A2 ist es bekannt, zum Starten des Verbrennungsmotors die Trennkupplung zumindest teilweise zu schließen und so den Verbrennungsmotor unter Bereitstellung eines Schleppstarts über die elektrische Maschine anzuschleppen. Dabei wird vorgeschlagen, bei Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe zur Schlupfentkopplung des Abtriebs beim Schleppstart des Verbrennungsmotors ein solches Schaltelement des Getriebes zur Schlupfentkopplung zu nutzen, welches sowohl in dem Ist-Gang des Gangwechsels als auch im Ziel-Gang des Gangwechsels jeweils geschlossen ist, wobei dieses Schaltelement als gemeinsame eingerückte Kupplung bezeichnet wird.
  • Die EP 1 792 800 A1 schlägt demnach einen Schleppstart des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs während der Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe vor, wobei zur Schlupfentkopplung ein Schaltelement des Getriebes verwendet wird, welches in den Gängen, die während des Startprozesses des Verbrennungsmotors eingelegt sind bzw. eingelegt werden, jeweils geschlossen ist.
  • Aus EP 1 893 987 A2 und EP 2 669 125 A1 sind weitere Verfahren zum Betreiben von Hybridfahrzeugen bekannt, um ein Hybridfahrzeug von einem rein elektrischen Betriebsmodus in einen hybriden Betriebsmodus zu überführen.
  • Es besteht Bedarf daran, in allen möglichen Betriebszuständen eines Hybridfahrzeugs einen komfortablen Schleppstart des Verbrennungsmotors aus rein elektrischer Fahrt heraus zu ermöglichen. Dabei soll immer schnell und zuverlässig zu jedem Zeitpunkt des Betriebs eine Schlupfentkopplung des Abtriebs bereitstellbar sein, um den Schleppstart des Verbrennungsmotors über die elektrische Maschine mit hohem Komfort zu ermöglichen.
  • 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 werden abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Getriebe von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht- drehmomentübertragenden Zustand oder umgekehrt von einem nicht- drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob im Getriebe ein Gangwechsel ausgeführt wird, und abhängig davon, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement und dessen Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors bestimmt.
  • Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, dass abhängig von der Konfiguration des Hybridfahrzeugs, nämlich abhängig davon, ob dasselbe ein hydrodynamisches Anfahrelement aufweist, und abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang durchgeführt wird, und abhängig davon, ob im Getriebe ein Gangwechsel ausgeführt wird, und abhängig davon, ob im Getriebe ein drehmomentübertragender Zustand aufgebaut oder abgebaut wird, zur Schlupfentkopplung ein entsprechendes Schaltelement des Hybridfahrzeugs ausgewählt wird und für dasselbe eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt wird. Abhängig von den obigen Kriterien werden demnach das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement des Hybridfahrzeugs und die entsprechende Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt. So kann zu jedem Zeitpunkt für jeden möglichen Betriebszustand des Hybridfahrzeugs ein komfortabler Schleppstart des Verbrennungsmotors gewährleistet werden.
  • Nach einer Weiterbildung wird die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors abhängig von einem Fahrerwunsch und/oder abhängig von einer Öltemperatur und/oder abhängig von einem Gang des Getriebes, der für den Anfahrvorgang genutzt wird, und/oder von einem Gang des Getriebes, der im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes eingelegt ist, und/oder von einem Gang des Getriebes, der bei Ausführung des Gangwechsels auszulegen oder einzulegen ist, bestimmt. Weitere mögliche Randbedingungen zur Bestimmung der Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung sind die Massenträgheit jener Wellen des Getriebes, die zur Schlupfentkopplung des Abtriebs zu beschleunigen sind, das konkrete zur Schlupfentkopplung bestimmte Schaltelement, sowie eine Reibbelag-Temperatur des konkret zur Schlupfentkopplung bestimmten Schaltelements. Hiermit kann die Entkopplungsdifferenzdrehzahl besonders vorteilhaft bestimmt werden. Auch eine vorliegende Dynamik-Charakteristik der Fahrzeug-Steuerung kann zur Bestimmung der Entkopplungsdifferenzdrehzahl herangezogen werden. Die Dynamik-Charakteristik der Fahrzeug-Steuerung kann beispielsweise anhand eines Fahrzeugbetriebsmodus wie „Sport“, „Normal“ oder „Eco“ bestimmt werden.
  • Nach einer Weiterbildung wird für das jeweilige zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement eine für das jeweilige Schaltelement individuelle Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt. Dies erlaubt einen besonders komfortablen Schleppstart des Verbrennungsmotors mit Hilfe der elektrischen Maschine.
  • Dann, wenn ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, wird zur Schlupfentkopplung vorzugsweise ein beim Anfahrvorgang zu schließendes Schaltelement bestimmt und eine Soll-Anfahrdrehzahl wird abhängig von der Entkopplungsdifferenzdrehzahl angepasst. Dies ist zur Schlupfentkopplung des Abtriebs bei der Ausführung eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors bei einem Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs bevorzugt.
  • Dann, wenn im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes ein Gang eingelegt ist und kein Gangwechsel und keine Überführung des Getriebes aus dem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand ausgeführt wird, wird bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement zur Schlupfentkopplung vorzugsweise die Wandler-Überbrückungskupplung bestimmt. Abhängig vom vorliegenden Betriebszustand kann bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement auch ein Schaltelement des Getriebes zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotorstarts bestimmt werden. Bei einem Hybridfahrzeug ohne hydrodynamisches Anfahrelement wird zur Schlupfentkopplung ein Schaltelement des Getriebes bestimmt. Dies ist zur Schlupfentkopplung des Abtriebs bei der Ausführung eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors bei drehmomentübertragendem Getriebe ohne Ausführung eines Gangwechsels und ohne Verlassen des drehmomentübertragenden Zustands bevorzugt.
  • Dann, wenn das Getriebe von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, wird zur Schlupfentkopplung zunächst das hierbei zuerst zu schließende, Schaltelement des Getriebes bestimmt. Anschließend wird ereignisgesteuert und/oder zeitgesteuert zur Schlupfentkopplung dasjenige Schaltelement des Getriebes bestimmt, welches zur Schlupfentkopplung im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes bei fest eingelegtem Gang bestimmt wird. Dies ist zur Schlupfentkopplung des Abtriebs bei der Ausführung eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors bevorzugt, wenn unter Aufbau der Drehmomentübertragung im Getriebe das Getriebe von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, wenn also das Getriebe ausgehend von einem Getriebezustand Neutral N oder von einem Getriebezustand Parken P in einen Getriebezustand mit Fahrstufe D für eine Vorwärtsfahrt oder der Fahrstufe R für eine Rückwärtsfahrt überführt wird.
  • Dann, wenn das Getriebe von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, wird zur Schlupfentkopplung das hierbei zuerst zu öffnende Schaltelement des Getriebes bestimmt. Dies ist zur Schlupfentkopplung des Abtriebs bei der Ausführung eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors bevorzugt, wenn das Getriebe von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, wenn also das Getriebe ausgehend von der Fahrstufe D oder von Fahrstufe R in Neutral N oder in Parken P überführt wird.
  • Dann, wenn im drehmomentübertragenden Getriebe ein Gangwechsel ausgeführt wird, wird überprüft, ob eine Drehzahldifferenz zwischen einer Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des Gangwechsels und einer aktuellen Getriebeeingangsdrehzahl größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist, die vorzugsweise vom Gangwechsel abhängig ist. Dann, wenn diese Drehzahldifferenz größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist, erfolgt die Schlupfentkopplung in einer Gleitphase des Gangwechsels. Dann, wenn diese Drehzahldifferenz nicht größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist und der Gangwechsel sich vor Verlassen der der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des Gangwechsels befindet, wird zur Schlupfentkopplung falls vorhanden die Wandler-Überbrückungskupplung oder ein für den Gangwechsel zu öffnendes Schaltelement des Getriebes bestimmt. Dann, wenn diese Drehzahldifferenz nicht größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist und der Gangwechsel sich nach Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des Gangwechsels befindet, wird bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement zur Schlupfentkopplung die Wandler-Überbrückungskupplung bestimmt. Bei einem Hybridfahrzeug ohne hydrodynamisches Anfahrelement wird zur Schlupfentkopplung hingegen ein für den Gangwechsel zu schließendes Schaltelement des Getriebes bestimmt wird, wobei dann, wenn dieses Schaltelement nicht mit dem Schaltelement übereinstimmt, welches zur Schlupfentkopplung im festen Gang genutzt wird, über eine Transferfunktion auf das Schaltelement gewechselt wird, welches zur Schlupfentkopplung im festen Gang genutzt wird. Dies ist zur Schlupfentkopplung des Abtriebs bei der Ausführung eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors bei Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe bevorzugt.
  • Das erfindungsgemäße Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs ist in Anspruch 9 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 hydrodynamisches Anfahrelement als optionale Ergänzung des Hybridfahrzeugs der 1;
    • 3 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs;
    • 4 ein Signalflussdiagramm für ein Detail der 2;
    • 5 ein Signalflussdiagramm für ein weiteres Detail der 2;
    • 6 ein Signalflussdiagramm für ein weiteres Detail der 2;
    • 7 ein Signalflussdiagramm für ein weiteres Detail der 2;
    • 8 ein Signalflussdiagramm für ein Detail der 7;
    • 9 ein Signalflussdiagramm für ein Detail der 8;
    • 10 ein Signalflussdiagramm für ein Detail der 6;
    • 11 ein Signalflussdiagramm für ein Detail der 10;
    • 12 ein Zeitdiagramm mit Drehzahlverläufen;
    • 13 ein Zeitdiagramme mit weiteren Drehzahlverläufen;
    • 14 ein Zeitdiagramm mit weiteren Drehzahlverläufen;
    • 15 ein Zeitdiagramm mit Druckverläufen;
    • 16 ein Zeitdiagramm mit weiteren Drehzahlverläufen; und
    • 17 ein Zeitdiagramm mit weiteren Drehzahlverläufen.
  • 1 zeigt ein exemplarisches Schema eines Antriebsstrangs 1 eines Hybridfahrzeugs. Ein Hybridfahrzeug umfasst mehrere Antriebsaggregate, nämlich als erstes Antriebsaggregat eine elektrische Maschine 3 und als zweites Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor 2.
  • Zwischen die elektrische Maschine 3 und den Verbrennungsmotor 2 ist eine Trennkupplung 4 geschaltet.
  • Zwischen die elektrische Maschine 3 und einen Abtrieb 6 des Hybridfahrzeugs ist ein Getriebe 5 geschaltet. Das Getriebe 5 verfügt über einen Getriebeeingang 5a, einen Getriebeausgang 5b und mehrere Schaltelemente. Die Schaltelemente des Getriebes 5 umfassen zumindest mehrere Schaltelemente 7, die als Kupplungen und/oder Bremsen ausgeführt sein können, sowie gegebenenfalls mindestes ein formschlüssiges Schaltelement (nicht gezeigt), welches als Klaue ausgeführt sein kann. 1 zeigt exemplarische drei Schaltelemente 7 des Getriebes 5.
  • Dann, wenn die Trennkupplung 4 geöffnet ist, ist der Verbrennungsmotor 2 von der elektrischen Maschine 3, vom Getriebe 5 und vom Abtrieb 6 abgekoppelt. In diesem Fall kann dann, wenn im Getriebe 5 ein drehmomentübertragender Gang eingelegt ist, ausschließlich ausgehend von der elektrischen Maschine 3 Antriebsmoment am Abtrieb 6 bereitgestellt werden. Bei geöffneter Trennkupplung 4 kann der Verbrennungsmotor 2 laufen oder stillgesetzt sein. Dann, wenn der Antriebsstrang 1 der 1 bei geöffneter Trennkupplung 4 und stillgesetztem Verbrennungsmotor 2 betrieben wird, liegt der Zustand eines rein elektrischen Betriebs vor. Dann, wenn bei geöffneter Trennkupplung 4 der Verbrennungsmotor 2 läuft, kann zum Beispiel ein nicht gezeigter Generator angetrieben und/oder ein nicht gezeigter elektrischer Energiespeicher geladen, es wird jedoch auch rein elektrisch gefahren und rein elektrisch Antriebsmoment am Abtrieb 6 bereitgestellt.
  • Dann, wenn die Trennkupplung 4 geschlossen ist, ist der Verbrennungsmotor 2 an den Abtrieb 6 angekoppelt. Es kann dann, wenn im Getriebe 5 ein drehmomentübertragender Gang eingelegt ist, ausgehend von der elektrischen Maschine 3 und ausgehend vom Verbrennungsmotor 2 Antriebsmoment am Abtrieb 6 bereitgestellt werden.
  • Zwischen die elektrische Maschine 3 und den Getriebeeingang 5a des Getriebes 5 kann optional ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 geschaltet sein. 2 zeigt ein solches hydrodynamisches Anfahrelement 8, welches einen Wandler 9 und eine Wandler-Überbrückungskupplung 10 aufweist. Dann, wenn das Hybridfahrzeug der 1 das hydrodynamische Anfahrelement 8 der 2 aufweist, bildet die Wandler-Überbrückungskupplung 10 ein weiteres Schaltelement des Hybridfahrzeugs. Der Wandler 9 verfügt über ein Turbinenrad 11 und ein Pumpenrad 12. Das Turbinenrad 11 ist mit dem Getriebeeingang 5a des Getriebes 5 und das Pumpenrad 12 ist mit der elektrischen Maschine 3 gekoppelt.
  • 1 zeigt weiter steuerungsseitige Baugruppen, so ein Getriebesteuergerät 13, welches den Betrieb des Getriebes 5 steuert und/oder regelt. Insbesondere steuert das Getriebesteuergerät 13 die Schaltelemente 7 des Getriebes 5 an. Hierzu tauscht das Getriebesteuergerät 13 mit dem Getriebe 5 im Sinne des gezeigten Doppelpfeils Daten aus.
  • Über das Getriebesteuergerät 13 kann auch die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und die elektrische Maschine 3 geschaltete Trennkupplung 4 angesteuert werden.
  • Dann, wenn das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Abfahrelement 8 aufweist, kann über das Getriebesteuergerät 13 auch die Wandler-Überbrückungskupplung 10 angesteuert werden.
  • Der Betrieb des Verbrennungsmotors 2 des Hybridfahrzeugs wird von einem VM-Steuergerät 14 und der Betrieb der elektrischen Maschine 3 des Hybridfahrzeugs von einem EM-Steuergerät 15 gesteuert und/oder geregelt. Hierzu tauscht das VM-Steuergerät 14 mit dem Verbrennungsmotor 2 und das EM-Steuergerät 15 mit der elektrischen Maschine 3 im Sinne der gestrichelten Pfeile Daten aus.
  • Ebenso tauschen das VM-Steuergerät 14 und das EM-Steuergerät 15 mit einem Hybridsteuergerät 16 Daten aus. Das Hybridsteuergerät 16 tauscht weiterhin mit dem Getriebesteuergerät 13 Daten aus.
  • Das Getriebesteuergerät 13 kann auch unmittelbar mit dem EM-Steuergerät 15 kommunizieren. Es kann auch ein direkter Datenaustausch zwischen dem VM-Steuergerät 14 und dem EM-Steuergerät 15 erfolgen.
  • Das Hybridsteuergerät 16 kann hardwareseitig Bestandteil des VM-Steuergeräts 14 sein. Es ist aber möglich, dass das Hybridsteuergerät 16 hardwareseitig Bestandteil des Getriebesteuergeräts 13 ist.
  • Das Hybridsteuergerät 16 steuert und/oder regelt insbesondere eine Drehmomentabgabe von Verbrennungsmotor 2 und elektrischer Maschine 3. Das Getriebesteuergerät 13 steuert bzw. regelt insbesondere den Betrieb des Getriebes 5 sowie der Trennkupplung 4 und gegebenenfalls Wandler-Überbrückungskupplung 10.
  • Obwohl diese Systemarchitektur der Steuergeräte 13, 14, 15 und 16 bevorzugt ist, kann auch eine andere steuerungsseitige Systemarchitektur implementiert sein.
  • Bei der Erfindung geht es darum, bei einem Hybridfahrzeug aus rein elektrischen Betrieb heraus, bei welchem der Verbrennungsmotor 2 stillgesetzt und bei geöffneter Trennkupplung 4 vom Abtrieb 6 abgekoppelt ist, in allen Betriebszuständen des Hybridfahrzeugs einen komfortablen Zustart des Verbrennungsmotors 2 als Schleppstart zu ermöglichen, also durch zumindest teilweises Schließen der Trennkupplung 4, um den Verbrennungsmotor 2 zum Starten desselben über die elektrische Maschine 3 anzuschleppen.
  • Bei einem solchen Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 wird von der elektrischen Maschine 3 bereitgestelltes Moment über die Trennkupplung 4 zum Anschleppen des Verbrennungsmotors 2 übertragen, wobei zur Kompensation des über die Trennkupplung 4 übertragenen Moments das von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellte Moment erhöht wird, und zwar im Sinne einer Momentkompensation. Ferner wird ein zwischen die elektrische Maschine 3 und den Abtrieb 6 geschaltetes Schaltelement des Hybridfahrzeugs zur Schlupfentkopplung mit einer definierten Entkopplungsdifferenzdrehzahl in Schlupf gebracht, damit ein sich gegebenenfalls trotz Momentkompensation ausbildendes Störmoment sich nicht am Abtrieb 6 bemerkbar macht.
  • Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Getriebe 5 von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand oder umgekehrt von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob im Getriebe 5 ein Gangwechsel durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist, das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 des Hybridfahrzeugs und eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bestimmt werden, nämlich für das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10. So ist es möglich, für jeden Betriebszustand des Hybridfahrzeugs in jedem Zeitpunkt schnell und zuverlässig unter hohem Komfort einen Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 zu ermöglichen.
  • Die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 und damit die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 wird vorzugsweise abhängig von einem Fahrerwunsch, und/oder abhängig von einer Öltemperatur, und/oder abhängig von dem Gang des Getriebes 5, der für den Anfahrvorgang genutzt wird, oder abhängig von dem Gang des Getriebes 5, der im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes 5 eingelegt oder zum Verlassen des drehmomentübertragenden Zustands auszulegen oder zum Erreichen des drehmomentübertragenden Zustands einzulegen ist, oder abhängig von dem Gang des Getriebes 5, der bei Ausführung des Gangwechsels auszulegen und/oder einzulegen ist, bestimmt. Weitere mögliche Randbedingungen zur Bestimmung der Entkopplungsdifferenzdrehzahl sind die Massenträgheit jener Wellen des Getriebes 5, die zur Schlupfentkopplung des Abtriebs 6 zu beschleunigen sind, das konkrete zur Schlupfentkopplung bestimmte Schaltelement 7, 10, sowie eine Reibbelag-Temperatur des konkret zur Schlupfentkopplung bestimmten Schaltelements 7, 10.
  • Für das jeweilige zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 wird vorzugsweise eine für das jeweilige Schaltelement individuelle Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt. Die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für ein Schaltelement 7 des Getriebes 5 ist vorzugsweise auf den Getriebeeingang 5a bezogen. Die ermittelte Entkopplungsdifferenzdrehzahl kann aber für die Schaltelemente des Getriebes identisch sein.
  • Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Signalflussdiagramme der 3 bis 11 und auf die Zeitdiagramme der 12 bis 17 beschrieben.
  • In 3 ist ein Signalflussdiagramm gezeigt, welches die grundsätzliche Struktur zur Bestimmung des zur Schlupfentkopplung beim Schleppstart zu nutzenden Schaltelements bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. In einem Start-Block 17 wird das Verfahren gestartet, wobei nach Start des Verfahrens in einem Block 18 überprüft wird, ob ein Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 mit einer Schlupfentkopplung angefordert wird oder nicht. Wird in Block 18 festgestellt, dass kein Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 mit Schlupfentkopplung angefordert wird, so wird ausgehend von Block 18 auf einen Ende-Block 19 verzweigt und das Verfahren beendet. Wird hingegen in Block 18 festgestellt, dass ein Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 mit Schlupfentkopplung angefordert wird, so wird ausgehend von Block 18 auf Block 20 verzweigt.
  • In Block 20 wird überprüft, ob ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird. Wird hierbei festgestellt, dass ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, so wird ausgehend von Block 20 auf Block 21 verzweigt, wobei Block 21 Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung bei einem Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 während eines Anfahrvorgangs des Hybridfahrzeugs betrifft. Funktionalitäten von Block 21 der 3 sind in größerem Detail in 4 dargestellt.
  • Wird in Block 20 festgestellt, dass kein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, so wird ausgehend von Block 20 auf Block 22 verzweigt, wobei in Block 22 überprüft wird, ob im Getriebe 5 ein drehmomentübertragender Zustand vorliegt. Wird in Block 22 festgestellt, dass kein drehmomentübertragender Zustand vorliegt, so wird ausgehend von Block 22 auf Block 23 verzweigt und überprüft, ob das Getriebe 5 von dem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist. Wird in Block 23 festgestellt, dass dies nicht der Fall ist, dass also das Getriebe 5 im nicht-drehmomentübertragenden Zustand verbleiben soll, so wird ausgehend von Block 23 auf Block 24 verzweigt, wobei Block 24 Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung des Hybridfahrzeugs während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 bei nicht-drehmomentübertragendem Getriebe betrifft. Funktionalitäten von Block 24 sind auch in 5 dargestellt.
  • Wird hingegen in Block 23 festgestellt, dass das Getriebe 5 ausgehend vom nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, so wird ausgehend von Block 23 auf Block 25 verzweigt. Block 25 betrifft Funktionalitäten der Schlupfentkopplung während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 für den Fall der Überführung des Getriebes 5 vom nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand. Funktionalitäten von Block 25 der 3 sind in größerem Detail auch in 5 dargestellt.
  • Auf den Block 25 kann auch dann verzweigt werden, wenn in Block 22 festgestellt wird, dass im Getriebe 5 eine Drehmomentübertragung vorliegt, und wenn dann nachfolgend in Block 26 festgestellt wird, dass das Getriebe 5 ausgehend vom drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist.
  • Wird in Block 22 festgestellt, dass im Getriebe 5 eine Drehmomentübertragung vorliegt, so wird ausgehend von Block 22 auf Block 26 verzweigt, wobei in Block 26 überprüft wird, ob das Getriebe ausgehend vom drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, und wobei dann, wenn festgestellt wird, dass dies der Fall ist, vom Block 26 auf Block 25 verzweigt wird. So umfasst Block 25 nicht nur Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung beim Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 für den Fall, dass das Getriebe 5 ausgehend von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, sondern auch für den Fall, für den das Getriebes ausgehend von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist.
  • Wird in Block 26 festgestellt, dass bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 keine Überführung des Getriebes 5 vom drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand durchzuführen ist, so wird ausgehend von Block 26 auf Block 27 verzweigt, wobei in Block 27 überprüft wird, ob im drehmomentübertragenden Getriebe 5 ein Gangwechsel ausgeführt wird. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 27 auf Block 28 verzweigt, wobei Block 28 Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung während des Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 für den Fall der Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe 5 umfasst. Funktionalitäten von Block 28 der 3 sind in 6 in größerem Detail gezeigt.
  • Wird in Block 27 festgestellt, dass bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 kein Gangwechsel ausgeführt wird, so wird ausgehend von Block 27 auf Block 29 verzweigt, wobei Block 29 Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung beim Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 für den Fall eines drehmomentübertragenden Getriebes 5 mit fest eingelegtem, nicht zu wechselndem Gang umfasst. Funktionalitäten von Block 29 der 3 sind in 7 in größerem Detail gezeigt.
  • Funktionalitäten von Block 21 sind in 4 in größerem Detail gezeigt. Funktionalitäten der Blöcke 24, 25 sind in 5 in größerem Detail gezeigt. Funktionalitäten von Block 28 sind in 6 in größerem Detail gezeigt. Funktionalitäten von Block 29 sind in 7 in größerem Detail gezeigt. 8 visualisiert ein Detail der 7. 10 visualisiert ein Detail der 6.
  • 9 und 11 verdeutlichen Details der 8 und 10, nämlich einer Transferfunktionen für den Wechsel eines für die Schlupfentkopplung bestimmten Schaltelements.
  • Dann, wenn im Signalflussdiagramm der 3 auf den Block 21 verzweigt wird, wenn also eine Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 und bei Durchführung eines Anfahrvorgangs des Hybridfahrzeugs angefordert wird, wird in Block 21 gemäß 4 nach einem Start-Block 21a in einem Block 21b überprüft, ob die Entkopplungsfunktionalität für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bei einem Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs angefordert wird bzw. aktiv ist, wobei dann, wenn dies der Fall ist, ausgehend von Block 21 b auf Block 21 c verzweigt wird. Ist dies hingegen nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 21 b auf den Ende-Block 21 d verzweigt und der Block 21 beendet.
  • Block 21 c der 4 umfasst die eigentlichen Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 und bei Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs, wobei in Block 21 c zur Schlupfentkopplung ein beim Anfahrvorgang zu schließendes, Schaltelement des Hybridfahrzeugs bestimmt wird, wobei es sich bei diesem Schaltelement sowohl um ein Schaltelement 7 des Getriebes 5 als auch um die Wandler-Überbrückungskupplung 10 des hydrodynamischen Anfahrelements 8 handeln kann.
  • Bei einem Hybridfahrzeug ohne hydrodynamisches Anfahrelement 8 wird in Block 21c das vorzugsweise ein für den Anfahrvorgang zu schließendes Schaltelement 7 des Getriebes 5 und bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement 8 vorzugsweise die Wandler-Überbrückungskupplung 10 als Schlupfentkopplungs-Schaltelement bestimmt.
  • Ferner wird in Block 21 c für das jeweilige bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt, die dann während des Anfahrvorgangs in einer Soll-Anfahrdrehzahl berücksichtigt wird. Vorzugsweise wird die Soll-Anfahrdrehzahl abhängig von der Entkopplungsdifferenzdrehzahl erhöht.
  • Die zu bestimmende Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist im Getriebesteuergerät 13 hinterlegt und steuerungsseitig appliziert. Dabei ist die Entkopplungsdifferenzdrehzahl vorzugsweise abhängig von einem Fahrerwunsch und/oder abhängig von einer Öltemperatur des Getriebes 5 oder des hydrodynamischen Anfahrelements 8 und/oder abhängig von dem Gang, der zum Anfahren genutzt wird, also von einem Anfahrgang. Abhängig von der Öltemperatur, abhängig von dem Anfahrfahrerwunschmoment sowie abhängig vom Anfahrgang kann demnach für das zur Schlupfentkopplung genutzte Schaltelement eine definierte Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt werden. Diese ist bei einem Schaltelement 7 des Getriebes 5 vorzugsweise auf die Drehzahl am Getriebeeingang 5a bezogen.
  • 14 zeigt zeitliche Drehzahlverläufe, die sich bei der Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 während des Anfahrvorgangs des Hybridfahrzeugs ausbilden können. So zeigt der Kurvenverlauf 30 einen zeitlichen Verlauf der Drehzahl der elektrischen Maschine 3 und der Kurvenverlauf 31 den zeitlichen Verlauf des Abtriebs 6 multipliziert mit der vorliegenden Übersetzung des Getriebes 5, sowie der Kurvenverlauf 39 die Drehzahl des Verbrennungsmotor 2. Zum Zeitpunkt t1 wird die Drehzahl der elektrischen Maschine 3 erhöht. Zum Zeitpunkt t2 beginnt der Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs, indem der Abtrieb 6 eine Drehzahl annimmt. Zum Zeitpunkt t3 wird mit dem Schließvorgang der Trennkupplung 4 begonnen, sodass der Verbrennungsmotor 2 auf eine Startdrehzahl beschleunigt und gestartet wird. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 wird nach erfolgtem Start zunächst über die vorliegende Drehzahl der elektrischen Maschine 2 eingestellt, und nachfolgend bis zum Zeitpunkt t4 an diese angeglichen. Darauf anschließend wird die Schlupfentkopplung bis zum Zeitpunkt t5 abgebaut.
  • 5 verdeutlicht in größerem Detail das Zusammenspiel der Blöcke 24 und 25 der 3. So visualisiert 5 die Funktionalitäten für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 für den Fall, dass das Getriebe 5 ausgehend von drehmomentübertragenden Zustand, z.B. der Fahrstufe D für eine Vorwärtsfahrt oder der Fahrstufe R für eine Rückwärtsfahrt, in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand, z.B. in Neutral N oder Parken P, überführt wird, oder für den Fall, dass das Getriebe 5 ausgehend von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, oder dass das Getriebe 5, welches nicht-drehmomentübertragenden ist, im nicht-drehmomentübertragenden Zustand verbleibt.
  • So zeigt 5 wiederum einen Start-Block 25a sowie die Blöcke 22, 23 und 26 der 3, wobei in Block 22 überprüft wird, ob sich das Getriebe 5 im drehmomentübertragenden Zustand befindet, wobei in Block 23 überprüft wird, ob das nicht-drehmomentübertragende Getriebe 5 in einen drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, und wobei in Block 26 überprüft wird, ob das drehmomentübertragende Getriebe 5 in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist.
  • Wird in Block 26 festgestellt, dass das Getriebe 5 ausgehend von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, so wird auf Block 25f verzweigt, wobei in Block 25f zur Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 und bei Überführung des Getriebes 5 in den nicht-drehmomentübertragenden Zustand das bei Überführung des Getriebes 5 in den nicht-drehmomentübertragenden Zustand zuerst zu öffnende Schaltelement 7 des Getriebes 5 bestimmt wird. Für dieses zuerst zu öffnende Schaltelement 7 des Getriebes 5 wird wiederum eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt, die wiederum abhängig vom Fahrerwunsch und/oder der Öltemperatur und/oder abhängig vom auszulegenden Gang des Getriebes 5 sein kann. Wird in Block 23 feststellt, dass das nicht-drehmomentübertragenden Getriebe 5 im nicht-drehmomentübertragenden Zustand verbleibt, so wird auf Block 24 verzweigt, wobei dann die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 durch das nicht-drehmomentübertragende und nicht-drehmomentübertragend bleibende Getriebe 5 gewährleistet wird. Es sind dann keine weiteren Maßnahmen zur Schlupfentkopplung erforderlich, da das Getriebe 5 in Block 24 nicht-drehmomentübertragend ist. Wird in Block 26 festgestellt, dass das Getriebe 5 ausgehend von einem drehmomentübertragenden Zustand nicht in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, so wird ausgehend von Block 26 auf den Ende-Block 25b verzweigt.
  • Wird in Block 23 festgestellt, dass das nicht-drehmomentübertragende Getriebe 5 in einen drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, so wird in 5 ausgehend von Block 23 auf einen Block 25c verzweigt, wobei in Block 25c zur Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 das zur Herstellung des drehmomentübertragenden Zustands in den jeweiligen Gang des Getriebes 5 zuerst zu schließende Schaltelement 7 des Getriebes 5 zur Schlupfentkopplung und eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl für dasselbe bestimmt wird.
  • Dabei wird dann in einem nachfolgenden Block 25d überprüft, ob der für die Herstellung der Drehmomentübertragung einzulegende Gang im Getriebe 5 eingelegt ist und/oder ob eine definierte Zeitspanne abgelaufen ist. Wird in Block 25d festgestellt, dass der für den Aufbau der Drehmomentübertragung einzulegende Gang im Getriebe 5 noch nicht eingelegt ist und dass die definierte Zeitspanne noch nicht abgelaufen ist, so wird ausgehend von Block 25d auf Block 25c zurückverzweigt. Dann hingegen, wenn in Block 25d festgestellt wird, dass der für den Aufbau der Drehmomentübertragung einzulegende Gang im Getriebe 5 eingelegt ist und/oder dass die definierte Zeitspanne abgelaufen ist, so wird ausgehend von Block 25d auf Block 25e verzweigt, wobei dann in Block 25e an den Block 29 der 3 übergeben wird, welcher die Schlupfentkopplung bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 und fest eingelegtem Gang betrifft.
  • Wie bereits oben ausgeführt, visualisiert 7 Details des Blocks 29, also funktionale Details für die Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 für den Fall, in welchem im Getriebe 5 ein drehmomentübertragenden Zustand bei fest eingelegtem Gang ohne Ausführung eines Gangwechsels vorliegt. In 7 visualisiert ein Block 29a einen Start-Block, wobei in Block 29b überprüft wird, ob die Entkopplungsfunktion für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 mit fest eingelegtem Gang angefordert wird. Wird in Block 29b festgestellt, dass dies nicht der Fall ist, so wird von Block 29b auf den Ende-Block 29c verzweigt.
  • Wird hingegen in Block 29b festgestellt, dass die Entkopplungsfunktion für das drehmomentübertragende Getriebe 5 bei fest eingelegtem Gang aktiv und angefordert ist, so wird ausgehend von Block 29b auf Block 29d verzweigt, wobei in Block 29d überprüft wird, ob die Konfiguration des Hybridfahrzeugs ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist oder nicht. Wird in Block 29d festgestellt, dass das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist, so wird ausgehend von Block 29d auf Block 29e verzweigt. Zur Schlupfentkopplung für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 wird dann in Block 29e die Wandler-Überbrückungskupplung 10 des hydrodynamischen Anfahrelements 8 bestimmt und für dieselbe eine definierte Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt, vorzugsweise abhängig vom Fahrerwunsch und/oder abhängig von der Öltemperatur. Die Entkopplungsdifferenzdrehzahl wird dann über den Schlupf der Wandler-Überbrückungskupplung 10 bereitgestellt.
  • Wird hingegen in Block 29d festgestellt, dass das Hybridfahrzeug kein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist, so wird ausgehend von Block 29d auf Block 29f verzweigt und zur Schlupfentkopplung für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 ein Schaltelement 7 des Getriebes 5 bestimmt, welches im jeweiligen eingelegten Gang des Getriebes 5 in Schlupf zu bringen ist. Für dieses Schaltelement 7 wird dann wiederum eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt, die vorzugsweise abhängig vom Fahrerwunsch und/oder abhängig von der Öltemperatur des Getriebes und/oder abhängig vom im Getriebe 5 eingelegten Gang und dem zu öffnenden Schaltelement 7 des Getriebes 5 ist.
  • Im Anschluss an den Block 29f wird in einem Block 29g überprüft, ob im Getriebe 5 ein Gangwechsel auszuführen ist und/oder ob das drehmomentübertragende Getriebe 5 in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 29g auf Block 29f zurückverzweigt. Ist dies hingegen der Fall, so wird ausgehend vom Block 29g auf Block 29h verzweigt. Wird in Block 29g festgestellt, dass das drehmomentübertragende Getriebe in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand zu überführen ist, so übergibt der Block 29h die Entkopplungsfunktionalität des Blocks 29 an den Block 25 der 5. Wird hingegen in Block 29g festgestellt, dass bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 im Getriebe 5 ein Gangwechsel auszuführen ist, so übergibt der Block 29h die Entkopplungsfunktionalität vom Block 29 an das Signalflussdiagramm der 8.
  • Im Signalflussdiagramm der 8 visualisiert ein Block 32a einen Start-Block für die Funktionalität der 8. Die Entscheidung des nachfolgenden Blocks 32b hängt davon ab, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 umfasst. Weist das Hybridfahrzeug das hydrodynamische Anfahrelement 8 auf, so wird ausgehend von Block 32b auf Block 32c verzweigt, wobei in Block 32c überprüft wird, ob eine Drehzahldifferenz zwischen der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels und der aktuellen Getriebeeingangsdrehzahl am Getriebeeingang 5a größer als eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist, die vorzugsweise vom Gangwechsel abhängig ist. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 32c auf Block 32d verzweigt, wobei dann Block 32d die Entkopplungsfunktionalitäten des Blocks 28 der 6 aufruft.
  • Wird hingegen in Block 32c festgestellt, dass die Drehzahldifferenz zwischen der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels und der aktuellen Getriebeeingangsdrehzahl nicht größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist, so wird ausgehend vom Block 32c auf Block 32e verzweigt, wobei in Block 32e zur Schlupfentkopplung die Wandler-Überbrückungskupplung 10 des hydrodynamischen Anfahrelements 8 genutzt wird. Die Entkopplungsdifferenzdrehzahl wird dann im Schlupf der Wandler-Überbrückungskupplung 10 berücksichtigt.
  • Weist das Hybridfahrzeug kein hydrodynamisches Anfahrelement auf, so wird ausgehend von Block 32b auf Block 32f verzweigt, wobei in Block 32f überprüft wird, ob das beim auszuführenden Gangwechsel zu öffnende Schaltelement jenes Schaltelement 7 wäre, das im vorliegenden Gang für eine Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotorstarts bestimmt werden würde. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 32f auf Block 32x verzweigt, wonach das beim auszuführenden Gangwechsel zu öffnende Schaltelement als jenes Schaltelement 7 bestimmt wird, mittels dem eine Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotorstarts durchgeführt wird. Ist dies nicht der Fall, so wird die Transferfunktion gemäß Block 32I aufgerufen, welche in 9 visualisiert ist. Nach Abschluss der Transferfunktion gemäß Block 32I wird das dort definierte Schaltelement gemäß Block 32x zu jenem Schaltelement 7 bestimmt, mittels dem eine Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotorstarts durchgeführt wird.
  • Ausgehend von Block 32x wird in Block 32z überprüft, wie weit die auszuführende Schaltung bereits fortgeschritten ist. Befindet sich der auszuführende Gangwechsel vor Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des Gangwechsels, so wird ausgehend von Block 32z auf den Block 32j verzweigt, wonach der Verbrennungsmotorstart über das beim Gangwechsel öffnende Schaltelement 7 entkoppelt wird. Wird hingegen in Block 32z festgestellt, dass sich der auszuführende Gangwechsel bereits nach dem Verlassen der Synchrondrehzahl des auszulegenden Ist-Gangs zu führenden Gangwechsels befindet, so wird ausgehend von Block 32z auf Block 32y verzweigt, und dann nachfolgend in Block 32y die Entkopplungsfunktionalität des Blocks 28 gemäß 6 aufgerufen.
  • In der 9 visualisiert ein Block 33a wiederum einen Start-Block. 9 zeigt dabei nochmals die Blöcke 32f, 32h und 32I der 8, wobei die Transferfunktion 32I der 8 durch die Blöcke 33b und 33c visualisiert ist. In Block 33b wird an dem Schaltelement 7 des Getriebes 5 eine Differenzdrehzahl aufgebaut und in Block 33c an demjenigen Schaltelement, welches bei fest eingelegten Ziel-Gang des auszuführenden Gangwechsels zur Schlupfentkopplung bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 genutzt würde, eine Differenzdrehzahl abgebaut. Sodann wird dann ausgehend vom Block 33c auf Block 32x verzweigt, und nachfolgend gemäß Block 32z gemäß 8 verfahren.
  • 15 verdeutlicht zeitliche Druckverläufe 34 und 35 für die bei der Transferfunktion der 9 in den Blöcken 33b und 33c anzusteuernden Schaltelemente 7 des Getriebes 5, wobei der Signalverlauf 34 dem Aufbau von Differenzdrehzahl an einem Schaltelement 7 des Getriebes 5 in Block 33b und der Signalverlauf 35 dem Abbau von Differenzdrehzahl an einem Schaltelement 7 des Getriebes 5 in Block 33c entspricht. So wird zum Abbau von Differenzdrehzahl gemäß dem Druckverlauf 34 die Druckansteuerung des jeweiligen Schaltelements 7 reduziert und zum Abbau von Differenzdrehzahl am jeweiligen Schaltelement 7 die Druckansteuerung desselben erhöht. Dies erfolgt gemäß 15 überschneidend und damit zeitlich parallel, sodass stets ausreichend Schlupf vorhanden ist.
  • Wie bereits ausgeführt, visualisiert 6 Details des Blocks 28, also Entkopplungsfunktionalitäten, die dann auszuführen sind, wenn Schlupfentkopplung für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bei Ausführung eines Gangwechsel im Getriebe 5 erfolgt.
  • Ein Block 28a visualisiert dabei wiederum einen Start-Block, wobei in einem Block 28b überprüft wird, ob ein Gangwechsel aktiv ist. Wird im Block 28b festgestellt, dass kein Gangwechsel aktiv ist, so wird auf den Ende-Block 28c der 6 verzweigt. Wird hingegen in Block 28b festgestellt, dass ein Gangwechsel aktiv ist, so wird auf den Block 28d der 6 verzweigt.
  • In Block 28d wird überprüft, ob eine Drehzahldifferenz zwischen der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels und der aktuellen Drehzahl des Getriebeeingangs 5a größer als eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl für den auszuführenden Gangwechsel ist. Ist dies der Fall, so kann die Entkopplung in der Gleitphase des auszuführenden Gangwechsels erfolgen und berücksichtigt werden, und es wird dann, ausgehend von Block 28d auf Block 28e verzweigt. In diesem Fall wird dann die Entkopplungsdifferenzdrehzahl in der Gleitphase des auszuführenden Gangwechsels berücksichtigt und bereitgestellt, wobei die Gleitphase des auszuführenden Gangwechsels diejenige Phase des auszuführenden Gangwechsels ist, die nach dem Verlassen der Synchrondrehzahl des auszulegenden Ist-Gangs und vor dem Erreichen der Synchrondrehzahl des einzulegenden Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels liegt.
  • Wird in Block 28d festgestellt, dass die Drehzahldifferenz zwischen der Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels und der aktuellen Drehzahl des Getriebeeingangs 5a nicht größer als eine definierte Entkopplungsdifferenzdrehzahl, dass also die Entkopplung in der Gleitphase des Gangwechsels nicht ausreichend ist, so wird ausgehend von Block 28d auf Block 28f verzweigt.
  • In Block 28f wird überprüft, ob sich der auszuführende Gangwechsel vor Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des auszuführenden Gangwechsels befindet. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 28f auf Block 28g verzweigt, wobei dann in Block 28g zur Schlupfentkopplung das für das Auslegen des Ist-Gangs des auszuführenden Gangwechsels zu öffnende Schaltelement 7 des Getriebes 5 bestimmt wird.
  • Wird hingegen in Block 28f festgestellt, dass der auszuführende Gangwechsel bereits die Synchrondrehzahl des auszulegenden Ist-Gangs des Gangwechsels verlassen hat, so wird ausgehend von Block 28f auf Block 28h verzweigt, wobei dann Block 28h die Funktionalität des Signalflussdiagramms der 10 aufruft bzw. aktiviert.
  • In 10 visualisiert ein Block 36a wiederum einen Start-Block. Die Auswahl in Block 36b ist davon abhängig, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist. Weist das Hybridfahrzeug das hydrodynamisches Anfahrelement 8 auf, so wird ausgehend vom Block 36b auf Block 36c verzweigt und zur Schlupfentkopplung für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 die Wandler-Überbrückungskupplung 10 bestimmt. Für die Entkopplungsdifferenzdrehzahl wird dann der Schlupf der Wandler-Überbrückungskupplung 10 berücksichtigt.
  • Weist das Hybridfahrzeug das hydrodynamisches Anfahrelement 8 hingegen nicht auf,, so wird ausgehend von Block 36b auf Block 36d verzweigt, wobei in Block 36d überprüft wird, ob sich der auszuführende Gangwechsel noch vor dem Erreichen der Synchrondrehzahl des einzulegenden Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels befindet.
  • Wird in Block 36d festgestellt, dass beim auszuführenden Gangwechsel die Synchrondrehzahl des einzulegenden Ziel-Gangs noch nicht erreicht wurde, so wird ausgehend von Block 36d auf den Block 36k der 10 verzweigt, wonach der Verbrennungsmotorstart durch den noch bestehenden Schlupfzustand des beim auszuführen Gangwechsel zu schließenden Schaltelements 7 entkoppelt wird.
  • Wird hingegen in Block 36d festgestellt, dass der Gangwechsel die Synchrondrehzahl des einzulegenden Ziel-Gangs des auszuführenden Gangwechsels bereits erreicht hat, so wird ausgehend von Block 36d auf Block 36f verzweigt. In Block 36f wird überprüft, ob das Schaltelement des Getriebes 5, welches bei dem gerade durchgeführten Gangwechsel zu schließen ist, jenem Schaltelement 7 entspricht, welches zur Entkopplung des Verbrennungsmotorstarts im nun eingelegten Gang vorgesehen wäre. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 36f auf Block 36i verzweigt, wobei Block 36i die Entkopplungsfunktionalität für ein drehmomentübertragendes Getriebe bei fest eingelegtem Gang gemäß Block 29 bzw. gemäß 7 aufruft.
  • Wird in Block 36f festgestellt, dass das Schaltelement des Getriebes 5, welches bei dem gerade durchgeführten Gangwechsel zu schließen ist, nicht jenem Schaltelement 7 entspricht, welches zur Entkopplung des Verbrennungsmotorstarts im nun eingelegten Gang vorgesehen wäre, so wird ausgehend von Block 36f auf Block 36j verzweigt, wobei Block 36j eine Transferfunktion für den Wechsel des zur Schlupfentkopplung gewählten Schaltelements 7 des Getriebes 5 betrifft, die in 11 in größerem Detail gezeigt ist. Nach Ausführung dieser Transferfunktion 36j wird auf Block 36i verzweigt, also die Entkopplungsfunktionalität für ein drehmomentübertragendes Getriebe bei fest eingelegtem Gang gemäß Block 29 bzw. gemäß 7.
  • 11 zeigt einen Start-Block 37a und nochmals die Blöcke 36f, 36i und 36j der 10, wobei die Transferfunktionalität 36j durch die Blöcke 37b und 37c gezeigt ist. Im Block 37b wird an der für den einzulegenden Ziel-Gang zu schließenden Kupplung Differenzdrehzahl aufgebaut und an demjenigen Schaltelement, welches bei fest eingelegtem Ziel-Gang zur Schlupfentkopplung genutzt wird, Schlupf abgebaut, wobei dann, ausgehend vom Block 37c wiederum auf Block 36i verzweigt wird.
  • 12 und 13 visualisieren zeitliche Drehzahlverläufe, die sich bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausbilden können, nämlich in dem Fall, in welchem die Schlupfentkopplung zum Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bei Ausführung eines als Zug-Hochschaltung ausgebildeten Gangwechsels im Getriebe 5 durchgeführt wird.
  • So zeigen 12 und 13 insgesamt vier Fälle I, II, III und IV von sich ausbildenden Drehzahlverläufen, wobei die Drehzahlverläufe 38 jeweils den zeitlichen Verlauf der Drehzahl der elektrischen Maschine 3 und die Drehzahlverläufe 39 jeweils die zeitlichen Verläufe der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 visualisieren. Die Drehzahlverläufe 43 visualisieren die zeitlichen Verläufe der Drehzahl des Getriebeausgangs 5b multipliziert mit der aktuell vorliegenden Übersetzung des Getriebes 5.
  • In 12 und 13 verdeutlicht ein Kurvenverlauf 40 ferner den Verlauf eines Ist-Gangs und der Kurvenverlauf 41 den Verlauf eines Ziel-Gangs, wobei aus 12 und 13 folgt, dass zum Zeitpunkt t1 der Ziel-Gang beginnt vom Ist-Gang abzuweichen, sodass demnach zum Zeitpunkt t1 ein Gangwechsel angefordert wird. Zum Zeitpunkt t4 stimmt der Ist-Gang mit dem Ziel-Gang wieder überein, sodass zum Zeitpunkt t4 der auszuführende Gangwechsel abgeschlossen ist. Kurvenverläufe 42 visualisieren eine steuerungsseitige Anforderung zum Starten des Verbrennungsmotors 2 über einen Schleppstart.
  • Im Fall I der 12 wird gemäß dem Signalverlauf 42 der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 vor dem Zeitpunkt t1, also vor der Anforderung eines Gangwechsels zum Zeitpunkt t1, angefordert. Daher wird zunächst die Entkopplungsfunktionalität des Blocks 29 bei drehmomentübertragendem Getriebe 5 und fest eingelegtem Gang genutzt.
  • Mit Anforderung eines Gangwechsels zum Zeitpunkt t1 wird auf die Entkopplungsfunktionalität der 8 gewechselt, wobei im ersten Fall I der 12 sich der auszuführende Gangwechsel vor dem Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs der auszuführenden Zug-Hochschaltung befindet. In 12 und 13 wird die Synchrondrehzahl des Ist-Gangs zum Zeitpunkt t2 verlassen, die Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs wird zum Zeitpunkt t3 erreicht, sodass zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 die Gleitphase des auszuführenden Gangwechsels, nämlich die Gleitphase der auszuführenden Zug-Hochschaltung vorliegt.
  • Im Fall I der 12 kann der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bis zum Zeitpunkt t2, also vor Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs abgeschlossen werden.
  • In dem Fall II der 12 erfolgt die Anforderung des Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 unmittelbar vor dem Zeitpunkt t3, wobei dann der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 über die Entkopplungsfunktionalitäten der Blöcke 36g, 36h und 36i in einen fest eingelegten Ziel-Gang der auszuführenden Zug-Hochschaltung hinein erfolgt.
  • Während in den Fällen I und II der 12 die Schlupfentkopplung beim Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 unter Ausführung einer Zug-Hochschaltung demnach in einem festen Gang erfolgt, nämlich im Fall I im Ist-Gang und im Fall II im Ziel-Gang der auszuführenden Zug-Hochschaltung, zeigt 13 die Fälle III und IV einer Schlupfentkopplung bei einem Schleppstart mit als Zug-Hochschaltungen ausgebildeten Gangwechseln, die nicht in einem festen Gang erfolgen. In dem Fall III der 13 wird das für die Ausführung des Gangwechsels, nämlich der Zug-Hochschaltung, zu öffnende Schaltelement 7 des Getriebes 5 und in dem Fall IV der 13 das für die Ausführung des Gangwechsels, nämlich der Zug-Hochschaltung, zu schließende Schaltelement 7 des Getriebes 5 zur Schlupfentkopplung genutzt.
  • 16 und 17 zeigen die zeitlichen Kurvenverläufe 38, 39, 40, 41, 42 und 43 für den Fall, dass bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 unter Bereitstellung der Schlupfentkopplung für den Abtrieb eine Zug-Rückschaltung als Gangwechsel im Getriebe 5 auszuführen ist, wobei 16 und 17 ebenso wie 12 und 13 insgesamt vier Fälle I, II, III und IV von sich ausbildenden Drehzahlverläufen zeigen.
  • Die Drehzahlverläufe 38 zeigen dabei wiederum den zeitlichen Verlauf der Drehzahl der elektrischen Maschine 3, die Drehzahlverläufe 39 jeweils den zeitlichen Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 und die Drehzahlverläufe 43 jeweils die zeitlichen Verläufe der Getriebeeingangsdrehzahl. Der Kurvenverlauf 40 zeigt wiederum den Verlauf eines Ist-Gangs und der Kurvenverlauf 41 den Verlauf eines Ziel-Gangs. Der Kurvenverlauf 42 visualisiert wiederum eine steuerungsseitige Anforderung zum Starten des Verbrennungsmotors 2 über einen Schleppstart.
  • In 16 und 17 wird wiederum zum Zeitpunkt t1 ein Gangwechsel gestartet, wobei der jeweilige Gangwechsel zum Zeitpunkt t4 abgeschlossen ist. Zum Zeitpunkt t2 wird die Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des auszuführenden Gangwechsels, nämlich der auszuführenden Zug-Rückschaltung, verlassen, wohingegen zum Zeitpunkt t3 die Getriebeeingangsdrehzahl 43 die Synchron-Drehzahl des Ziel-Gangs der auszuführenden Zug-Rückschaltung erreicht. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 liegt demnach wiederum die sogenannte Gleitphase der auszuführenden Zug-Rückschaltung vor.
  • Im Fall I wird der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 unmittelbar vor dem Zeitpunkt t3 angefordert, wobei zum Zeitpunkt t3 der auszuführende Gangwechsel bereits abgeschlossen ist. Daher erfolgt ab dem Zeitpunkt t3 die Schlupfentkopplung zum Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 im festen Gang des Ziel-Gangs der auszuführenden Zug-Rückschaltung.
  • Im Fall II der 16 wird der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 gemäß dem Signalverlauf 42 bereits vor dem Zeitpunkt t1, also vor Anforderung der auszuführenden Zug-Rückschaltung angefordert, wobei in dem Fall II der 16 die Schlupfentkopplung für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 im festen Ist-Gang der auszuführenden Zug-Rückschaltung erfolgen kann, da in dem Fall II der 16 der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 bereits vor dem Zeitpunkt t2, also vor dem Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs der auszuführenden Zug-Rückschaltung abgeschlossen ist.
  • In den Fällen III und IV erfolgt die Schlupfentkopplung zum Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 während der Ausführung eines als Zug-Rückschaltung ausgebildeten Gangwechsels, und zwar im Fall III unter Verwendung des für die Zug-Rückschaltung zu öffnenden Schaltelements 7 des Getriebes 5 und im Fall IV unter Verwendung des für die Zug-Rückschaltung zu schließenden Schaltelements 7 des Getriebes 5.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welches eingerichtet ist, welches das oben beschriebene Verfahren steuerungsseitig auszuführen. Bei diesem Steuergerät handelt es sich insbesondere um das Getriebesteuergerät 13.
  • Das Steuergerät 13 bestimmt abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Getriebe 5 von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand oder umgekehrt, von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob im drehmomentübertragenden Getriebe ein Gangwechsel ausgeführt wird, sowie abhängig davon, ob das Hybridfahrzeug ein hydrodynamisches Anfahrelement 8 aufweist, das zur Schlupfentkopplung genutzte Schaltelement sowie eine Entkopplungsdifferenzdrehzahl für dasselbe. Dies erfolgt auf die oben beschriebene Art und Weise.
  • Das Steuergerät 13 bestimmt die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für das zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 abhängig von einem Fahrerwunsch, und/oder von einer Öltemperatur, und/oder von dem Gang des Getriebes 5, der für den Anfahrvorgang genutzt wird, oder von dem Gang des Getriebes 5, der im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes 5 eingelegt oder zum Verlassen des drehmomentübertragenden Zustands auszulegen oder zum Erreichen des drehmomentübertragenden Zustands einzulegen ist, oder von dem Gang des Getriebes 5, der bei Ausführung des Gangwechsels auszulegen oder einzulegen ist. Das Steuergerät 13 bestimmt für das jeweilige zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement 7, 10 eine für das jeweilige Schaltelement individuelle Entkopplungsdifferenzdrehzahl.
  • Beim erfindungsgemäßen Steuergerät handelt es sich um ein elektronisches Steuergerät, welches über hardwareseitige Mittel sowie softwareseitige Mittel verfügt. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen, so zum Beispiel mit dem Hybridsteuergerät 16, welches Drehzahlen von Verbrennungsmotor 2 und elektrischer Maschine 3 bereitstellt, sowie mit der Trennkupplung 4 und dem Getriebe 5. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Mitteln ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die im Steuergerät implementiert sind, um das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig auszuführen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    elektrische Maschine
    4
    Trennkupplung
    5
    Getriebe
    5a
    Getriebeeingang
    5b
    Getriebeausgang
    6
    Abtrieb
    7
    Schaltelement
    8
    hydrodynamisches Anfahrelement
    9
    Wandler
    10
    Wandler-Überbrückungskupplung
    11
    Turbinenrad
    12
    Pumpenrad
    13
    Getriebesteuergerät
    14
    VM-Steuergerät
    15
    EM-Steuergerät
    16
    Hybridsteuergerät
    17
    Start-Block
    18
    Block
    19
    Ende-Block
    20
    Block
    21
    Block
    21a
    Start-Block
    21b
    Block
    21c
    Block
    21 d
    Ende-Block
    22
    Block
    23
    Block
    24
    Block
    25
    Block
    25a
    Start-Block
    25b
    Ende-Block
    25c
    Block
    25d
    Block
    25e
    Block
    25f
    Block
    26
    Block
    27
    Block
    28
    Block
    28a
    Start-Block
    28b
    Block
    28c
    Ende-Block
    28d
    Block
    28e
    Block
    28f
    Block
    28g
    Block
    28h
    Block
    29
    Block
    29a
    Start-Block
    29b
    Block
    29c
    Ende-Block
    29d
    Block
    29e
    Block
    29f
    Block
    29g
    Block
    29h
    Block
    30
    Drehzahlverlauf elektrische Maschine
    31
    Drehzahlverlauf Verbrennungsmotor
    32a
    Start-Block
    32b
    Block
    32c
    Block
    32d
    Block
    32e
    Block
    32f
    Block
    32h
    Block
    32j
    Block
    321
    Block
    32x
    Block
    32y
    Block
    32z
    Block
    33a
    Block
    33b
    Block
    33c
    Block
    34
    Druckverlauf
    35
    Druckverlauf
    36a
    Block
    36b
    Block
    36c
    Block
    36d
    Block
    36f
    Block
    36i
    Block
    36j
    Block
    36k
    Block
    37a
    Block
    37b
    Block
    37c
    Block
    38
    Drehzahlverlauf elektrische Maschine
    39
    Drehzahlverlauf Verbrennungsmotor
    40
    Ist-Gang
    41
    Ziel-Gang
    42
    Schleppstartanforderung Verbrennungsmotor
    43
    Drehzahlverlauf Getriebeeingangsdrehzahl
  • 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
    • EP 1792800 A2 [0005]
    • EP 1792800 A1 [0006]
    • EP 1893987 A2 [0007]
    • EP 2669125 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug als erstes Antriebsaggregat eine elektrische Maschine (3), als zweites Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (4), ein zwischen die elektrische Maschine (3) und einen Abtrieb (6) geschaltetes Getriebe (5) mit zumindest mehreren als Kupplungen und/oder Bremsen ausgebildeten Schaltelementen (7) und optional ein zwischen die elektrische Maschine (3) und das Getriebe (5) geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement (8) mit einem Wandler (9) und einem als Wandler-Überbrückungskupplung (10) ausgebildeten weiteren Schaltelement aufweist, wobei bei rein elektrischer Fahrt des Hybridfahrzeugs die Trennkupplung (4) geöffnet und bei hybrider oder verbrennungsmotorischer Fahrt des Hybridfahrzeugs die Trennkupplung (4) geschlossen ist, wobei zum Starten des Verbrennungsmotors (2) aus rein elektrischer Fahrt des Hybridfahrzeugs heraus die Trennkupplung (4) zumindest teilweise geschlossen wird, um den Verbrennungsmotor (2) über die elektrische Maschine (3) anzuschleppen, und wobei eines der zwischen elektrischer Maschine (3) und Abtrieb (6) angeordneten Schaltelemente (7, 10) zur Schlupfentkopplung des Abtriebs (6) in Schlupf gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig davon, ob - ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, und abhängig davon, ob - das Getriebe (5) von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand oder umgekehrt von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob - im Getriebe (5) ein Gangwechsel ausgeführt wird, und abhängig davon, ob - das Hybridfahrzeug das hydrodynamische Anfahrelement (8) aufweist, das zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts zu nutzende Schaltelement (7, 10) und dessen Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsdifferenzdrehzahl für die Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts abhängig bestimmt wird - von einem Soll-Antriebsmoment des Hybridfahrzeugs, und/oder von einer Öltemperatur, und/oder - von dem Gang des Getriebes (5), der für den Anfahrvorgang genutzt wird, und/oder - von dem Gang des Getriebes (5), der im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes (5) eingelegt oder zum Verlassen des drehmomentübertragenden Zustands auszulegen oder zum Erreichen des drehmomentübertragenden Zustands einzulegen ist, und/oder - von dem Gang des Getriebes (5), der bei Ausführung des Gangwechsels auszulegen und/oder einzulegen ist, und/oder - von einer Massenträgheit jener Wellen des Getriebes (5), die zur Schlupfentkopplung des Abtriebs (6) zu beschleunigen sind, und/oder - von dem zur Schlupfentkopplung bestimmten Schaltelement (7, 10), und/oder - von einer Reibbelag-Temperatur des zur Schlupfentkopplung bestimmten Schaltelements (7, 10), und/oder - von einer vorliegenden Dynamik-Charakteristik der Fahrzeug-Steuerung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das jeweilige zur Schlupfentkopplung zu nutzende Schaltelement (7, 10) eine für das jeweilige Schaltelement individuelle Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, zur Schlupfentkopplung ein beim Anfahrvorgang zu schließendes Schaltelement (7, 10) bestimmt wird und eine Soll-Anfahrdrehzahl abhängig von der Entkopplungsdifferenzdrehzahl angepasst wird (Block 21c).
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes (5) ein Gang eingelegt ist und kein Gangwechsel und keine Überführung des Getriebes (5) aus dem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand ausgeführt wird, bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement (8) zur Schlupfentkopplung die Wandler-Überbrückungskupplung (10) bestimmt wird (Block 29e), und bei einem Hybridfahrzeug ohne hydrodynamisches Anfahrelement (8) zur Schlupfentkopplung ein Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird (Block 29f).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Getriebe (5) von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts zunächst das hierbei zuerst zu schließende, Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird (Block 25c), und anschließend ereignisgesteuert und/oder zeitgesteuert zur Schlupfentkopplung dasjenige Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird, welches zur Schlupfentkopplung im drehmomentübertragenden Zustand des Getriebes (5) bei eingelegtem Gang bestimmt wird (Block 25d, 25e).
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Getriebe (5) von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts das hierbei zuerst zu öffnende Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird. (Block 25f)
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn im drehmomentübertragenden Getriebe (5) ein Gangwechsel ausgeführt wird, überprüft wird, ob eine Drehzahldifferenz zwischen einer Synchrondrehzahl des Ziel-Gangs des Gangwechsels und einer aktuellen Getriebeeingangsdrehzahl größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist (Block 28d), wobei dann, wenn diese Drehzahldifferenz größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist, die Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts in einer Gleitphase des Gangwechsels erfolgt (Block 28e), wobei dann, wenn diese Drehzahldifferenz nicht größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist und der auszuführende Gangwechsel sich vor Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des Gangwechsels befindet, zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts falls vorhanden die Wandler-Überbrückungskupplung (10) oder ein für den Gangwechsel zu öffnendes Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird (Block 28g), wobei dann, wenn diese Drehzahldifferenz nicht größer als die Entkopplungsdifferenzdrehzahl ist und der auszuführende Gangwechsel sich nach Verlassen der Synchrondrehzahl des Ist-Gangs des Gangwechsels befindet, bei einem Hybridfahrzeug mit hydrodynamischem Anfahrelement (8) zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts die Wandler-Überbrückungskupplung (10) bestimmt wird (Block 28h, 36c), und bei einem Hybridfahrzeug ohne hydrodynamisches Anfahrelement (8) zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts ein für den Gangwechsel zu schließendes Schaltelement (7) des Getriebes (5) bestimmt wird (Block 36e), wobei dann, wenn dieses Schaltelement nicht mit jenem Schaltelement übereinstimmt, welches zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts im festen Gang genutzt wird, über eine Transferfunktion (Block 36l) auf jenes Schaltelement gewechselt wird, welches zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts im festen Gang genutzt wird.
  9. Steuergerät (13) zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug als erstes Antriebsaggregat eine elektrische Maschine (3), als zweites Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor (2), eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (4), ein zwischen die elektrische Maschine (3) und einen Abtrieb (6) geschaltetes Getriebe (5) mit zumindest mehreren als Kupplungen und/oder Bremsen ausgebildeten Schaltelementen (7) und optional ein zwischen die elektrische Maschine (3) und das Getriebe (5) geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement (8) mit einem Wandler (9) und einem als Wandler-Überbrückungskupplung (10) ausgebildeten weiteren Schaltelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (13) abhängig davon, ob ein Anfahrvorgang des Hybridfahrzeugs durchgeführt wird, und abhängig davon, ob das Getriebe (5) von einem drehmomentübertragenden Zustand in einen nicht-drehmomentübertragenden Zustand oder umgekehrt von einem nicht-drehmomentübertragenden Zustand in einen drehmomentübertragenden Zustand überführt wird, und abhängig davon, ob im drehmomentübertragenden Getriebe (5) eine Gangwechsel ausgeführt wird, und abhängig davon, ob das Hybridfahrzeug das hydrodynamische Anfahrelement (8) aufweist, das zur Schlupfentkopplung des Verbrennungsmotor-Starts zu nutzende Schaltelement (7, 10) und dessen Entkopplungsdifferenzdrehzahl bestimmt.
  10. Steuergerät (13) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe eingerichtet ist das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 steuerungsseitig auszuführen.
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