WO2009053299A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs - Google Patents

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WO2009053299A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang zumindest einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor (2) und einem Elektromotor (3), ein zwischen dem Hybridantrieb und einem Abtrieb (6) angeordnetes Getriebe (5) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung (4) umfasst, wobei dann, wenn bei einem Elektrobetrieb ausschließlich der Elektromotor mit dem Abtrieb gekoppelt und der laufende Verbrennungsmotor vom Abtrieb abgekoppelt ist, dadurch in einen Hybridbetrieb gewechselt werden kann, dass die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig' von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Ein Getriebe wandelt Drehmomente und Drehzahlen und setzt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats um. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der zumindest ein Getriebe und als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb umfasst.
Ein Antriebsstrang mit einem Hybridantrieb wird bei einem Elektrobetheb ausschließlich vom Elektromotor betrieben, wobei im Elektrobetrieb der Verbrennungsmotor vom Abtrieb des Antriebsstrangs abgekoppelt ist. Im Elektrobetrieb kann der Verbrennungsmotor entweder laufen oder stillstehen. Im Hybridbetrieb sind sowohl der laufende Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor an den Abtrieb des Antriebsstrangs gekoppelt. Abhängig vom Betrieb des Kraftfahrzeugs ist es erforderlich, den Hybridantrieb vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb zu überführen, und zwar derart, dass der laufende Verbrennungsmotor zusätzlich zum Elektromotor an den Abtrieb gekoppelt wird. Bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen mit einem Hybridantrieb wird hierzu eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung schlagartig geschlossen, wobei dann das Antriebsmoment schlagartig nicht nur mehr ausschließlich vom Elektromotor sondern in Kombination vom Elektromotor und Verbrennungsmotor bereitgestellt wird. Beim schlagartigen Schließen der zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordneten Kupplung ergibt sich ein Ruck im Antriebsstrang, der für den Fahrer spürbar ist, und der den Fahrkomfort beeinträchtigt. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs, mit welchem ohne Beeinträchtigung des Fahrkomforts vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb gewechselt werden kann, mit welchem also der Verbrennungsmotor ohne Ruck auf den Antriebsstrang an den Abtrieb angekoppelt werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt derselben geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt derselben geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Verbrennungsmotor ruckfrei ohne Momentenstöße auf den Antriebsstrang an den Abtrieb des Antriebsstrangs beim Übergang vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb angekoppelt werden. Durch das Ankoppeln des Verbrennungsmotors an den Abtrieb des Antriebsstrangs ergeben sich keine Komforteinbußen für den Fahrer. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor und das gleichzeitige Schließen der Kupplung derart, dass die Kupplung mit einem steileren Gradient geschlossen wird als die Übergabe der Drehmomentführung auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor bereitstellt.
Vorzugsweise werden zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor derart im Sinne einer gleitenden Übergabe angesteuert, dass das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Moment auf ein Zielmoment des Verbrennungsmotors angehoben und das vom Elektromotor bereitgestellte Moment auf einen Zielwert des Elektromotors von ungleich Null oder Null abgesenkt wird, wobei das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment entspricht.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung 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:
Fig. 1 ein erstes Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist;
Fig. 2 ein zweites Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist; und
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
Ein Hybridantrieb umfasst einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor.
Fig. 1 und 2 zeigen exemplarisch Antriebsstrangschemata eines Kraftfahrzeugs, bei welchen das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist.
So zeigt Fig. 1 ein Schema eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang 1 gemäß Fig. 1 einen Hybridantrieb umfasst, der von einem Verbrennungsmotor 2 und einem Elektromotor 3 gebildet ist. Zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 ist eine Kupplung 4 geschaltet, die dann, wenn der Antriebsstrang 1 ausschließlich vom Elektromotor 3 betrieben wird, geöffnet ist. Neben dem Hybridantrieb umfasst der Antriebsstrang 1 gemäß Fig. 1 weiterhin ein Getriebe 5, welches das vom Hybridantrieb bereitgestellte Zugkraftangebot auf einem Abtrieb 6, nämlich anzutreibenden Rädern, des Antriebsstrangs umsetzt. Ein weiteres Schema eines Antriebsstrangs 7 eines Kraftfahrzeugs zeigt Fig. 2, wobei sich der Antriebsstrang der Fig. 2 vom Antriebsstrang der Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass zwischen den Elektromotor 3 des Hybridantriebs und das Getriebe 5 eine Kupplung 8 geschaltet ist.
Im Elektrobetheb eines solchen Antriebsstrangs gemäß Fig. 1 und 2 ist ausschließlich der Elektromotor 3 an den Abtrieb 6 des jeweiligen Antriebsstrangs gekoppelt, der Verbrennungsmotor 2 ist hingegen bei geöffneter Kupplung 4 vom Antriebsstrang abgekoppelt, wobei dann im Elektrobetheb der Verbrennungsmotor 2 entweder laufen oder stillstehen kann. Im Hybridbetrieb sind sowohl der Elektromotor 3 als auch der laufende Verbrennungsmotor 2 an den Abtrieb 6 des jeweiligen Antriebsstrangs gekoppelt, wobei hierzu die Kupplung 4 geschlossen ist.
Wird ein Antriebsstrang gemäß Fig. 1 oder 2 im Elektrobetrieb betrieben, in welchem ausschließlich der Elektromotor 3 mit dem Abtrieb 6 gekoppelt ist und in welchem der Verbrennungsmotor 2 bei geöffneter Kupplung 4 läuft, so kann es unter bestimmten Betriebsbedingungen erforderlich sein, den laufenden und noch vom Abtrieb 6 abgekoppelten Verbrennungsmotor 2 an den Abtrieb 6 zu koppeln. Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details, mit welchem bei einem Übergang vom Elektrobetrieb auf den Hybridbetrieb der laufende Verbrennungsmotor 2 ruckfrei ohne Momentenstöße auf den Antriebsstrang an den Abtrieb 6 desselben gekoppelt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
So enthält Fig. 3 insgesamt drei Diagramme mit zeitlichen Signalverläufen, nämlich im oberen Diagramm der Fig. 3 zeitliche Verläufe von Drehzahlen, im mittleren Diagramm zeitliche Signalverläufe von Momenten und im unteren Diagramm einen zeitlichen Signalverlauf einer Kupplungsposition. So sind im oberen Diagramm der Fig. 2 zeitliche Verläufe der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 sowie der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 dargestellt. Im mittleren Diagramm der Fig. 3 sind ein zeitlicher Verlauf des vom Elektromotor 3 bereitgestellten Moments MEM, ein zeitlicher Verlauf des vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Moments MVM sowie ein zeitlicher Verlauf eines Zielmoments MSOLL dargestellt. Im unteren Diagramm der Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf Xκ der Kupplungsposition der zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 geschalteten Kupplung 4 gezeigt. Die in Fig. 3 dargestellten Signalverläufe ergeben sich bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bis zum Zeitpunkt ti wird der Hybridantrieb des Antriebsstrangs im Elekt- robetrieb betrieben, wobei hierbei ausschließlich der Elektromotor 3 an den Abtrieb 6 des Antriebsstrangs gekoppelt ist und der laufende Verbrennungsmotor über die geöffnete Kupplung 4 vom Abtrieb 6 abgekoppelt ist.
Bis zum Zeitpunkt ti wird der Verbrennungsmotor 2 demnach mit einer sogenannten Leerlaufdrehzahl betrieben. Darüber hinaus stellt bis zum Zeitpunkt ti der Verbrennungsmotor 2 am Abtrieb 6 kein Moment bereit. Vielmehr wird bis zum Zeitpunkt ti ein Zielmoment MSOLL, welches vorzugsweise einem Fahrerwunschmoment entspricht, ausschließlich vom Elektromotor 3 bereitgestellt. Bis zum Zeitpunkt ti ist die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 positionierte Kupplung 4 vollständig geöffnet.
Soll nun ein Übergang vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb erfolgen, so wird gemäß Fig. 3 beginnend zum Zeitpunkt ti die Drehzahl des Verbrennungsmotors ΠVM abhängig von der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 geregelt, sodass sich demnach zwischen den Zeitpunkten ti und t2 die Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 annähert. Hierbei soll davon ausgegangen werden, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Ist-Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 entspricht. Der Verbrennungsmotor 2 wird demnach derart drehzahlgeregelt angesteuert, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl des Elektromotors 3 folgt.
Weiterhin wird, wie dem unteren Diagramm der Fig. 3 entnommen werden kann, beginnend mit dem Zeitpunkt ti die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 angeordnete Kupplung 4 bis zu einer Position XA geschlossen, die dem Anlegepunkt der Kupplung 4 entspricht. Die Kupplung 4 wird so lange im Anlegepunkt gehalten, bis zum Zeitpunkt t2 die Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 folgt, bis also Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 synchron laufen. Zum Zeitpunkt t2 liegt demnach der Synchronpunkt zwischen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 und der Drehzahl des Elektromotors 3 vor.
Anschließend an das Erreichen des Synchronpunkts zum Zeitpunkt t2 wird die Kupplung 4, die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 positioniert ist, ausgehend von der dem Anlegepunkt entsprechenden Schließstellung XA in Richtung auf eine Schließstellung XH weiter geschlossen, wobei die Schließstellung XH dem Haftpunkt der Kupplung 4 entspricht. Zum Zeitpunkt t3 hat die Kupplung 4 die dem Haftpunkt entsprechende Schließstellung erreicht.
Anschließend an das Erreichen des Haftpunkts der Kupplung 4 zum Zeitpunkt t3 erfolgt einerseits zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 eine Übertragung einer Drehmomentführung vom Elektromotor 3 auf den Verbrennungsmotor 2, weiterhin wird gleichzeitig die Kupplung 4, die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 geschaltet ist, vollständig geschlossen.
Zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor 3 auf den Verbrennungsmotor 2 werden der Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 derart angesteuert, dass das vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellte Moment MVM auf das Zielmoment MSOLL, welches vorzugsweise dem Fahrerwunschmoment entspricht, angehoben wird, wohingegen das vom Elektromotor 3 bereitgestellte Moment MEM auf Null abgesenkt wird. Die Übergabe der Drehmomentführung erfolgt dabei vorzugsweise gleitend, und zwar derart, dass das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment MSOLL entspricht. Das Vergrößern des vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Moments sowie das Verringern des vom Elektromotor 3 bereitgestellten Moments erfolgt dabei vorzugsweise linear entlang von Rampen.
Ebenso erfolgt das vollständige Schließen der zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 positionierten Kupplung 4 ausgehend vom Haftpunkt in Richtung auf die vollständige Schließstellung vorzugsweise entlang einer Rampe linear.
Wie Fig. 3 entnommen werden kann, wird die Kupplung 4 mit einem steileren Gradienten geschlossen als die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung 4 immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor 2 bereitstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Zeitpunkt t4, zu welchem die Kupplung 4 vollständig geschlossen ist und das Zielmoment MSOLL ausschließlich vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellt wird, beendet. Beginnend mit dem Zeitpunkt t4 liegt ein Hybridbetrieb des Antriebsstrangs vor.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wurde davon ausgegangen, dass während des erfindungsgemäßen Verfahrens die Drehzahl des Verbrennungsmotors derart geregelt wird, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors der Ist-Drehzahl des Elektromotors entspricht. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors der Ist-Drehzahl des Elektromotors zuzüglich eines Vorhalteanteils entspricht.
Über einen solchen Vorhalteanteil kann ein Offset zwischen der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 und der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 realisiert werden, wobei der Vorteil eines solchen Vorhalteanteils darin liegt, dass bei ansteigender sowie fallender Drehzahl des Elektromotors 3 der Verbrennungsmotor 2 die Synchrondrehzahl schneller erreichen kann. Da sich zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens der Verbrennungsmotor mit einer Leerlaufdrehzahl dreht, ist die Anfangsdrehzahl der Verbrennungsmotors 2 kleiner als die Solldrehzahl desselben, sodass ein Vorhalteanteil für positive Gradienten benötigt wird. Der Vorhalteanteil kann dabei abhängig vom Gradienten der Drehzahl des Elektromotors über eine Kennlinie berechnet werden.
Weiterhin wurde unter Bezugnahme auf Fig. 3 davon ausgegangen, dass das Zielmoment MSOLL einem Fahrerwunschmoment entspricht. In Abweichung hierzu ist es ebenfalls möglich, dass das Zielmoment MSOLL von einem Kraftfahrzeugsteuerungssystem vorgegeben wird.
Bezuαszeichen
1 Antriebsstrang
2 Verbrennungsmotor
3 Elektromotor
4 Kupplung
5 Getriebe
6 Abtrieb
7 Antriebsstrang
8 Kupplung

Claims

Patentan sprü ch e
1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang zumindest einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, ein zwischen dem Hybridantrieb und einem Abtrieb angeordnetes Getriebe und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung umfasst, wobei dann, wenn bei einem Elektrobetrieb ausschließlich der Elektromotor mit dem Abtrieb gekoppelt und der laufende Verbrennungsmotor vom Abtrieb abgekoppelt ist, dadurch in einen Hybridbetrieb gewechselt werden kann, dass die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung geschlossen wird, dadurch geken nzeichnet, dass zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen wird, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch geken nzeichnet, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl des Verbrennungsmotors der Ist- Drehzahl des Elektromotors entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch geken nzeichnet, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl des Verbrennungsmotors der Ist- Drehzahl des Elektromotors zuzüglich einem Vorhalteanteil entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch geken nzeich net, dass dann, wenn die Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors den Sollwert derselben erreicht hat, die Kupplung ausgehend vom Anlegepunkt derselben bis zum Haftpunkt derselben geschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor derart angesteuert werden, dass das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Moment auf ein Zielmoment des Verbrennungsmotors angehoben und das vom Elektromotor bereitgestellte Moment auf einen Zielwert des Elektromotors abgesenkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch geken nzeichnet, dass zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor im Sinne einer gleitenden Übergabe derart angesteuert werden, dass das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor und das gleichzeitige Schließen der Kupplung derart erfolgt, dass die Kupplung mit einem steileren Gradient geschlossen wird als die Übergabe der Drehmomentführung auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor bereitstellt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9533678B2 (en) 2011-07-13 2017-01-03 Friedrichshafen Ag Method for controlling a hybrid drive train of a motor vehicle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009026432A1 (de) * 2009-05-25 2010-12-09 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
CN102958771B (zh) * 2010-10-22 2015-09-23 日野自动车株式会社 车辆及车辆的控制方法
GB2487732B (en) * 2011-02-01 2017-10-25 Jaguar Land Rover Ltd Hybrid electric vehicle controller and method of controlling a hybrid electric vehicle
GB2487733B (en) * 2011-02-01 2018-01-24 Jaguar Land Rover Ltd Hybrid electric vehicle controller and method of controlling a hybrid electric vehicle
JP5847514B2 (ja) * 2011-09-27 2016-01-20 アイシン精機株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102012224211A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung
CN104596761A (zh) * 2013-10-30 2015-05-06 北汽福田汽车股份有限公司 同轴并联式混合动力系统的标定方法及系统
DE102016203434B4 (de) * 2016-03-02 2022-01-27 Audi Ag Verfahren zur Adaption eines Greifpunkts einer Trennkupplung für ein Fahrzeug
DE102016217575A1 (de) 2016-09-15 2018-03-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsanordnung für ein Fahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922600A2 (de) * 1997-12-12 1999-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs beim Anlassen des Brennkraftmotors
DE10204981A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
FR2882698A1 (fr) * 2005-03-01 2006-09-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de decollage rapide d'un vehicule hybride
FR2886221A1 (fr) * 2005-05-30 2006-12-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de transmission de puissance d'un vehicule hybride entre un arbre d'un moteur thermique et un arbre de roues d'un vehicule
FR2887496A1 (fr) * 2005-06-27 2006-12-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede pour piloter le couplage ou le decouplage des deux moteurs d'un groupe motopropulseur hybride parallele

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922600A2 (de) * 1997-12-12 1999-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs beim Anlassen des Brennkraftmotors
DE10204981A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
FR2882698A1 (fr) * 2005-03-01 2006-09-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de decollage rapide d'un vehicule hybride
FR2886221A1 (fr) * 2005-05-30 2006-12-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de transmission de puissance d'un vehicule hybride entre un arbre d'un moteur thermique et un arbre de roues d'un vehicule
FR2887496A1 (fr) * 2005-06-27 2006-12-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede pour piloter le couplage ou le decouplage des deux moteurs d'un groupe motopropulseur hybride parallele

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9533678B2 (en) 2011-07-13 2017-01-03 Friedrichshafen Ag Method for controlling a hybrid drive train of a motor vehicle

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