WO2017182223A1 - Verfahren zum betrieb eines antriebsstranges eines kraftfahrzeugs, und antriebsstrangmodul eines solchen kraftfahrzeugs - Google Patents

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    • F16H2059/6861—Sensing gearing status of hydrostatic transmissions the pressures, e.g. high, low or differential pressures

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle, as well as a drive train module of such a motor vehicle.
  • the drive train of a conventional motor vehicle with internal combustion engine as the sole drive source usually has a starting element in the power flow between the drive source and drive wheels in order to enable a starting operation of the motor vehicle.
  • a starting element are hydrodynamic torque converters or friction clutches.
  • the drive train of a motor vehicle with an electric motor as the only drive source usually requires no starting element, since the electric motor can accelerate the vehicle from a standing position.
  • the powertrain of a parallel hybrid vehicle usually requires a starting element, if a start-up should also be done solely by means of the internal combustion engine.
  • a start-up should also be done solely by means of the internal combustion engine.
  • different variants are known in the prior art.
  • the published patent application DE 10 2006 018 058 A1 of the applicant discloses various start-up processes for a motor vehicle with a parallel hybrid drive train.
  • FIG. 4 shows time profiles in a purely electrically driven starting operation with a slipping converter lockup clutch, and in FIG. 5 with a closed lockup clutch.
  • a starting operation with closed or bridged starting element is particularly energy-efficient, since no energy applied by means of the drive source is lost by slipping operation between the drive source and the drive wheels. At high starting torque, however, it may lead to a sudden tearing of the starting element, or its bridging. When using a hydrodynamic torque converter as a starting element, this can lead to a sudden, not comprehensible for the driver of the motor vehicle increase the output torque. When using a friction clutch as a starting element A sudden rupture leads to a sharp increase in the drive source speed. This may undesirably affect control or control based on the drive source. In addition, such an increase in speed can be perceived as acoustically unpleasant.
  • a drive train module is also provided with a control unit for controlling the specified in claim 1 method for solving the problem.
  • the method is suitable for operating a motor vehicle drive train, which comprises at least one drive source designed as an electrical machine, a transmission for providing different transmission ratios between a drive shaft and an output shaft of the transmission, and a starting element in the force flow between the drive source and the output shaft.
  • the electric machine can either serve as the sole drive source in the drive train, or act together with an internal combustion engine in a hybrid powertrain.
  • the starting element can be arranged outside or inside the transmission. The formation of the ratios of the transmission and the closing, or the bridging of the starting element is effected by selective control of hydraulically actuated switching elements.
  • the drive source torque is inventively limited to a maximum value.
  • the maximum value depends on the current system pressure of a hydraulic system of the gearbox.
  • System pressure is the pressure which is provided by a pressure supply to various hydraulic consumers of the transmission. that can. If this system pressure is low, the risk of unintentional starting element slippage is greater. This applies in particular to hydraulically operated frictional elements in the power path between the drive source and the output shaft. At a low system pressure but there is also the risk of unintentional laying out even with positive elements in the power path between the drive source and the output shaft.
  • the maximum value of the drive source torque is preferably dependent not only on the system pressure but also on the gear engaged in the transmission. Because existing at the same system pressure transmission capability can vary between the switching elements of the transmission. By taking into account the currently engaged gear, the maximum drive source torque can be selected to be higher, for example, if the transmission capability of the switching elements involved in the current gear permit this.
  • the maximum value of the drive source torque in addition to the system pressure also depends on the temperature of a hydraulic fluid of the transmission. Because at high temperatures, the transmission capacity of Reibschaltimplantationn decreases. By taking into account the temperature, the safety against slipping can thus be improved.
  • the temperature of the hydraulic fluid can be determined, for example, in the sump of the hydraulic system by means of a suitable sensor.
  • the maximum value of the drive source torque in addition to the system pressure also be dependent on the temperature of at least one switching element of the transmission.
  • the switching element can also form the starting element.
  • the determination is carried out either by means of a suitable temperature tursensors or by means of a temperature model of the switching element, which calculates the temperature by means of various input variables.
  • the transmission may comprise a first pump and a second pump.
  • the first pump can be driven by the drive source.
  • the second pump can be driven independently of the drive source, for example by means of its own electric motor.
  • First and second pump are arranged to supply pressure to the switching elements of the transmission and the starting element, or its bridging.
  • the outlet pressure of each of the two pumps is determined by a pressure model. The higher of the two output pressures is used as the current system pressure to limit the drive source torque.
  • the starting element is converted into a slip state when the desired drive torque of the motor vehicle reaches or exceeds the current maximum value used to limit the drive source torque. If the driver of the motor vehicle requests a high drive torque, for example by appropriate actuation of the accelerator pedal, a limitation of the drive torque for the driver is not comprehensible.
  • the transfer of the starting element from the closed or bridged state in the slip state is carried out by targeted pressure control of the starting element, or its bridging, whereby a smooth transition can be achieved.
  • the speed of the drive source can be increased. This speeds up the transfer to the slip mode.
  • the driven by the drive source pump is now operated at a higher speed, whereby the system pressure can be raised.
  • a powertrain module of a motor vehicle which comprises at least one drive source designed as an electrical machine, an interface to an internal combustion engine of the motor vehicle, a control unit, a transmission for providing different gear ratios between a drive shaft and an output shaft of the transmission, a hydraulically actuated or bridgeable starting element in force Flow between the drive source and the output shaft, and a independently of the drive source by means of a separate electric pump drive drivable pump for hydraulic pressure supply of the transmission comprises.
  • the control unit is set up to control the method described above.
  • Figure 1 shows a parallel hybrid powertrain with a hydrodynamic torque converter as a starting element.
  • FIG. 2 shows a parallel-hybrid drive train with a starting element integrated in the transmission
  • Fig. 3 and Fig. 4 temporal courses of different sizes of the drive train.
  • FIG. 1 schematically shows a drive train of a motor vehicle designed as a parallel hybrid drive train.
  • the drive train has an internal combustion engine 9 and a drive source 1 designed as an electrical machine, a disconnect clutch 10 being connected between the internal combustion engine 9 and the electric machine 1.
  • the drive train of FIG. 1 comprises a transmission 2 with a drive shaft 21 and an output shaft 22, as well as a starting element 3, wherein the starting element 3 is connected between the electric machine 1 and the drive shaft 21.
  • the starting element 3 is a hydrodynamic torque converter, which can be bridged by a bridging clutch 3 B connected in parallel.
  • the output shaft 22 is in drive connection with drive wheels of the motor vehicle.
  • a motor vehicle equipped with the drive train of FIG. 1 is to start alone with the aid of the electric machine 1, this can be done with a slipping converter or with a converter bridged over by the closed lockup clutch 3B.
  • the electric machine 1 can have any desired rotational speed, while the output shaft 22 is stationary. is, for example, by pressing a service brake of the motor vehicle.
  • the rotational speeds of the electric machine 1 and output shaft 22 are coupled by the transmission ratio selected in the transmission 2.
  • a first pump 26 is available, which is driven by the drive shaft 21 by means of a chain drive. If the drive shaft 21 is stationary, however, the first pump 26 can not provide any oil pressure.
  • a second pump 24 is provided which can be driven by means of a separate electric pump drive 25. This is only an example.
  • a freewheel or a switching element can be provided in the operative connection between the drive shaft 21 and the first pump 26.
  • FIG. 2 schematically shows a drive train of a motor vehicle designed as a parallel hybrid drive train, the starting element 3 now being integrated in the transmission 2.
  • the starting element 3 may for example be one of the switching elements, which contributes to the formation of the transmission ratios of the transmission 2.
  • the electric machine 1 is fixedly connected to the drive shaft 21.
  • the output shaft 22 is in drive connection with drive wheels of the motor vehicle.
  • the oil pressure supply of the transmission 2 corresponds to the embodiment according to FIG. 1, for which reason reference is made to the statements relating to FIG. 1.
  • a motor vehicle equipped with the drive train of FIG. 2 is to approach solely by means of the electric machine 1, this can be done with slipping starting element 3 or with closed starting element 3.
  • the electric machine 1 can have any desired rotational speed, while the output shaft 22 is stationary, for example by actuation of a service brake of the motor vehicle.
  • the rotational speeds of electrical machine 1 and output shaft 22 coupled by the transmission ratio selected in the transmission 2.
  • the operation of the internal combustion engine 9 is controlled by a motor controller and the operation of the transmission 2 by a transmission controller.
  • a hybrid control is typically present.
  • the starting element 3 or the lockup clutch 3B is controlled or controlled by a starting element control.
  • the starting element control and the transmission control are implemented in a common control device, namely in a transmission control device.
  • the hybrid control may also be part of the transmission control device.
  • the engine control is typically part of a separate control device, namely a motor control device. Engine control device and transmission control device exchange data with each other.
  • Fig. 3 shows the time course of various sizes of the drive train, including a speed 1 n of the electric machine 1, a torque 1t of the electric machine 1, a desired drive torque 1ts and a system pressure 2p of the hydraulic system of the transmission 2.
  • a speed 1 n of the electric machine 1 operates the Driver of the motor vehicle, the accelerator pedal, and thus calls for a target drive torque 1ts greater than zero.
  • a gear is engaged in the gearbox 2, the starting element 3 is closed or bridged, and the system pressure 2p is set by drove the second pump 24 already at a low level.
  • the torque 1t of the electric machine 1 is increased, so that its speed 1 n increases.
  • the system pressure 2p also increases.
  • the system pressure 2p can not be further increased, so that the torque 1t is also limited to a value. In the given example, this value is lower than the requested desired drive torque 1ts.
  • the speed 1 n reaches a threshold so that the first pump 26 can provide a higher pressure.
  • the system pressure continues to increase 2p, so now a higher torque 1t is released.
  • the driver increases the target driving torque 1ts. At this time, the system pressure 2p is already high enough so that the torque 1t can be further increased.
  • the driver of the motor vehicle actuates the accelerator pedal, thereby requesting a desired drive torque 1ts greater than zero.
  • a gear is engaged in the transmission 2, and the system pressure 2p is already at a low level by operation of the second pump 24.
  • the starting element 3 is closed or bridged.
  • the torque 1t of the electric machine 1 is increased, so that its speed 1 n increases.
  • the system pressure 2p also increases.
  • the system pressure 2p is high enough for the torque 1t to reach the setpoint drive torque 1ts.
  • the driver significantly increases the target drive torque 1ts.
  • the requested moment 1ts is so high that a transmission of this torque via the closed or bridged starting element 3 would not be possible. Therefore, the starting element 3 is transferred from the closed or bridged state into a slip state.
  • the speed 1n is now raised to a desired value, whereby the first pump 26 can provide a higher pressure.

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest ein Getriebe (2), wobei durch selektives Schließen von hydraulisch betätigbaren Schaltelementen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle (21) und einer Abtriebswelle (22) des Getriebes (2) bereitstellbar sind, eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle (1), ein hydraulisch betätigbares oder überbrückbares Anfahrelement (3) im Kraftfluss zwischen der Antriebsquelle (1) und der Abtriebswelle (22), wobei ein allein durch die Antriebsquelle (1) angetriebener Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit geschlossenem oder überbrücktem Anfahrelement (3) erfolgt, wobei während des Anfahrvorgangs das Antriebsquellen-Moment (1t) auf einen Maximalwert begrenzt wird, welcher vom aktuellen Systemdruck (2p) des Hydrauliksystems des Getriebes (2) abhängig ist.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, und
Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, sowie ein Antriebsstrangmodul eines solchen Kraftfahrzeugs.
Der Antriebsstrang eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor als einzige Antriebsquelle weist üblicherweise ein Anfahrelement im Kraftfluss zwischen Antriebsquelle und Antriebsrädern auf, um einen Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Beispiele für ein solches Anfahrelement sind hydrodynamische Drehmomentwandler oder Reibungskupplungen. Der Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Elektromotor als einzige Antriebsquelle erfordert in der Regel kein Anfahrelement, da der Elektromotor das Fahrzeug aus dem Stand beschleunigen kann.
Der Antriebsstrang eines Parallel-Hybridfahrzeugs erfordert üblicherweise ein Anfahrelement, sofern ein Anfahrvorgang auch allein mithilfe des Verbrennungsmotors erfolgen soll. Zum elektrischen Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit Parallel-Hybrid- Antriebsstrang sind im Stand der Technik verschiedene Varianten bekannt. Die Offenlegungsschrift DE 10 2006 018 058 A1 der Anmelderin offenbart dabei verschiedenartige Anfahrvorgänge für ein Kraftfahrzeug mit Parallel-Hybrid-Antriebsstrang. In Fig. 4 sind zeitliche Verläufe bei einem rein elektrisch angetriebenen Anfahrvorgang mit schlupfender Wandlerüberbrückungskupplung, und in Fig. 5 mit geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung dargestellt.
Ein Anfahrvorgang mit geschlossenem, bzw. überbrücktem Anfahrelement ist besonders energieeffizient, da keine mittels der Antriebquelle aufgebrachte Energie durch Schlupfbetrieb zwischen Antriebsquelle und Antriebsrädern verloren geht. Bei hohem Anfahr-Drehmoment kann es jedoch zu einem plötzlichen Aufreißen des Anfahrelements, bzw. dessen Überbrückung kommen. Bei Verwendung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers als Anfahrelement kann dies kann zu einer plötzlichen, für den Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht nachvollziehbaren Erhöhung des Abtriebsmoments führen. Bei Verwendung einer Reibungskupplung als Anfahrelement führt ein plötzliches Aufreißen zu einem starken Anstieg der Antriebsquellendrehzahl. Dies kann eine auf der Antriebsquellen basierende Regelung oder Steuerung unerwünscht beeinflussen. Zudem kann ein derartiger Drehzahlanstieg als akustisch unangenehm empfunden werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges anzugeben, mittels dem ein energieeffizientes Anfahren bei gleichzeitigem hohem Komfort und Betriebssicherheit gewährleistet werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren. In Patentanspruch 8 wird zudem ein Antriebsstrangmodul mit einer Steuereinheit zur Steuerung des in Anspruch 1 angegeben Verfahrens zur Lösung der Aufgabe angegeben.
Das Verfahren ist zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges geeignet, welches zumindest eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle, ein Getriebe zur Bereitstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes, sowie ein Anfahrelement im Kraftfluss zwischen der Antriebsquelle und der Abtriebswelle umfasst. Die elektrische Maschine kann entweder als einzige Antriebsquelle im Antriebsstrang dienen, oder zusammen mit einer Verbrennungskraftmaschine in einem Hybridantriebstrang wirken. Das Anfahrelement kann außerhalb oder innerhalb des Getriebes angeordnet sein. Die Bildung der Übersetzungsverhältnisse des Getriebes sowie das Schließen, bzw. das Überbrücken des Anfahrelements erfolgt durch selektive Ansteuerung von hydraulisch betätigbaren Schaltelementen.
Bei einem allein durch die Antriebsquelle angetriebenen Anfahrvorgang bei geschlossenem, bzw. überbrücktem Anfahrelement wird das Antriebsquellen-Moment erfindungsgemäß auf einen Maximalwert begrenzt. Der Maximalwert ist dabei vom aktuellen Systemdruck eines Hydrauliksystems des Getriebes abhängig. Als Systemdruck wird dabei jener Druck bezeichnet, der durch eine Druckversorgung verschiedenen hydraulischen Verbrauchern des Getriebes zur Verfügung gestellt wer- den kann. Ist dieser Systemdruck gering, so ist die Gefahr eines unbeabsichtigten Anfahrelement-Schlupfs größer. Dies trifft insbesondere auf hydraulisch betätigte kraftschlüssige Elemente im Leistungspfad zwischen Antriebsquelle und Abtriebswelle zu. Bei einem niedrigen Systemdruck besteht aber auch bei formschlüssigen Elementen im Leistungspfad zwischen Antriebsquelle und Abtriebswelle die Gefahr eines unbeabsichtigten Auslegens. Bei steigendem Systemdruck steht mehr Kraft zum Geschlossen-, bzw. Überbrückt-Halten des Anfahrelements sowie der Schaltelemente im Leistungspfad zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle zur Verfügung. Durch die Begrenzung des Antriebsquellen-Moments in Abhängigkeit des Systemdrucks kann ein plötzliches Aufreißen des Anfahrelements, bzw. dessen Überbrückungs- kupplung effektiv verhindert werden.
Vorzugsweise ist der Maximalwert des Antriebsquellen-Moments neben dem Systemdruck auch vom im Getriebe eingelegten Gang abhängig. Denn die bei gleichem Systemdruck bestehende Übertragungsfähigkeit kann zwischen den Schaltelementen des Getriebes variieren. Durch Berücksichtigung des aktuell eingelegten Gangs kann das maximale Antriebsquellenmoment beispielsweise höher gewählt werden, wenn die Übertragungsfähigkeit der im aktuellen Gang beteiligten Schaltelemente dies zulassen.
Vorzugsweise ist der Maximalwert des Antriebsquellen-Moments neben dem Systemdruck auch von der Temperatur eines Hydraulikfluids des Getriebes abhängig. Denn bei hohen Temperaturen nimmt die Übertragungsfähigkeit von Reibschaltelementen ab. Durch die Berücksichtigung der Temperatur kann die Sicherheit gegen Durchrutschen somit verbessert werden. Die Temperatur des Hydraulikfluids kann beispielsweise im Sumpf des Hydrauliksystems mittels eines geeigneten Sensors ermittelt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Maximalwert des Antriebsquellen- Moments neben dem Systemdruck auch von der Temperatur zumindest eines Schaltelements des Getriebes abhängig sein. Das Schaltelement kann dabei auch das Anfahrelement bilden. Dadurch ist eine noch genauere Begrenzung des Anfahrmoments möglich. Die Ermittlung erfolgt entweder mittels eines geeigneten Tempera- tursensors oder mittels eines Temperaturmodells des Schaltelements, welches die Temperatur rechnerisch anhand verschiedener Eingangsgrößen ermittelt.
Gemäß einer möglichen Ausführung kann das Getriebe eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe aufweisen. Die erste Pumpe ist dabei von der Antriebsquelle antreibbar. Die zweite Pumpe ist unabhängig von der Antriebsquelle antreibbar, beispielsweise mittels eines eigenen Elektromotors. Erste und zweite Pumpe sind zur Druckversorgung der Schaltelemente des Getriebes sowie des Anfahrelements, bzw. dessen Überbrückung eingerichtet. Der Ausgangsdruck jeder der zwei Pumpen wird durch ein Druckmodell ermittelt. Der höhere der beiden Ausgangsdrücke wird als aktueller Systemdruck zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendet.
Dadurch kann auf teure Drucksensoren verzichtet werden.
Vorzugsweise wird das Anfahrelement in einen Schlupfzustand überführt, wenn das Soll-Antriebsmoment des Kraftfahrzeugs den aktuellen zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendeten Maximalwert erreicht oder überschreitet. Fordert der Fahrer des Kraftfahrzeugs ein hohes Antriebsmoment an, beispielsweise durch entsprechende Betätigung des Fahrpedals, so ist eine Begrenzung des Antriebsmoments für den Fahrer nicht nachvollziehbar. Die Überführung des Anfahrelements vom geschlossenen, bzw. überbrückten Zustand in den Schlupfzustand erfolgt dabei durch gezielte Druckansteuerung des Anfahrelements, bzw. dessen Überbrückung, wodurch ein sanfter Übergang erzielt werden kann. Parallel dazu kann die Drehzahl der Antriebsquelle erhöht werden. Dadurch wird das Überführen in den Schlupfbetrieb beschleunigt. Zudem wird die von der Antriebsquelle angetriebene Pumpe nun mit einer höheren Drehzahl betrieben, wodurch der Systemdruck angehoben werden kann.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auch ein Antriebsstrangmodul eines Kraftfahrzeugs angegeben, welches zumindest eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle, eine Schnittstelle zu einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, eine Steuereinheit, ein Getriebe zur Bereitstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes, ein hydraulisch betätigbares oder überbrückbares Anfahrelement im Kraft- fluss zwischen der Antriebsquelle und der Abtriebswelle, sowie eine unabhängig von der Antriebsquelle mittels eines separaten elektrischen Pumpenantriebs antreibbare Pumpe zur hydraulischen Druckversorgung des Getriebes umfasst. Die Steuereinheit ist dabei zur Steuerung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Gleiche und vergleichbare Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Parallelhybrid-Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrelement;
Fig. 2 einen Parallelhybrid-Antriebsstrang mit einem im Getriebe integrierten Anfahrelement;
Fig. 3 und Fig. 4 zeitliche Verläufe verschiedener Größen des Antriebsstranges.
Fig. 1 zeigt schematisiert einen als Parallelhybrid-Antriebsstrang ausgebildeten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang verfügt über einen Verbrennungsmotor 9 und eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle 1 , wobei zwischen den Verbrennungsmotor 9 und die elektrische Maschine 1 eine Trennkupplung 10 geschaltet ist. Ferner umfasst der Antriebsstrang der Fig. 1 ein Getriebe 2 mit einer Antriebswelle 21 und einer Abtriebswelle 22, sowie ein Anfahrelement 3, wobei das Anfahrelement 3 zwischen die elektrische Maschine 1 und der Antriebswelle 21 geschaltet ist. Beim Anfahrelement 3 handelt es sich um einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, welcher von einer parallel geschalteten Überbrü- ckungskupplung 3B überbrückt werden kann. Die Abtriebswelle 22 steht in Triebverbindung mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs.
Soll ein mit dem Antriebsstrang der Fig. 1 ausgestattetes Kraftfahrzeug allein mit Hilfe der elektrischen Maschine 1 anfahren, so kann dies mit schlupfendem Wandler oder mit über die geschlossene Überbrückungskupplung 3B überbrücktem Wandler erfolgen. Bei einem Anfahrvorgang mit schlupfendem Wandler kann die elektrische Maschine 1 eine beliebige Drehzahl aufweisen, während die Abtriebswelle 22 still- steht, beispielsweise durch Betätigung einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs. Bei einem Anfahrvorgang mit geschlossener Überbrückungskupplung 3B sind die Drehzahlen von elektrischer Maschine 1 und Abtriebswelle 22 durch das im Getriebe 2 gewählte Übersetzungsverhältnis gekoppelt.
Zur Öldruckversorgung des Getriebes 2 steht eine erste Pumpe 26 zur Verfügung, welche durch die Antriebswelle 21 mittels eines Kettentriebs angetrieben ist. Steht die Antriebswelle 21 still, so kann die erste Pumpe 26 jedoch keinen Öldruck zur Verfügung stellen. Dazu ist eine zweite Pumpe 24 vorgesehen, welche mittels eines separaten elektrischen Pumpenantriebs 25 antreibbar ist. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Alternativ zu dieser Ausführung wäre es möglich, die erste Pumpe 26 mit einem eigenen elektrischen Antrieb zu versehen, mittels dem die erste Pumpe 26 unabhängig von der Antriebswelle 21 angetrieben werden kann. Um zu vermeiden, dass dieser eigene elektrische Antrieb die Antriebswelle 21 antreibt, kann in der Wirkverbindung zwischen Antriebswelle 21 und erster Pumpe 26 ein Freilauf oder ein Schaltelement vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt schematisiert einen als Parallelhybrid-Antriebsstrang ausgebildeten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei das Anfahrelement 3 nun in das Getriebe 2 integriert ist. Das Anfahrelement 3 kann beispielsweise eines der Schaltelemente sein, welche zur Bildung der Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 2 beiträgt. Die elektrische Maschine 1 ist mit der Antriebswelle 21 fest verbunden. Die Abtriebswelle 22 steht in Triebverbindung mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Die Öldruckversorgung des Getriebes 2 entspricht der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 , weswegen auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen wird.
Soll ein mit dem Antriebsstrang der Fig. 2 ausgestattetes Kraftfahrzeug allein mit Hilfe der elektrischen Maschine 1 anfahren, so kann dies mit schlupfendem Anfahrelement 3 oder mit geschlossenem Anfahrelement 3 erfolgen. Bei einem Anfahrvorgang mit schlupfendem Anfahrelement 3 kann die elektrische Maschine 1 eine beliebige Drehzahl aufweisen, während die Abtriebswelle 22 stillsteht, beispielsweise durch Betätigung einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs. Bei einem Anfahrvorgang mit geschlossenem Anfahrelement 3 sind die Drehzahlen von elektrischer Maschine 1 und Abtriebswelle 22 durch das im Getriebe 2 gewählte Übersetzungsverhältnis gekoppelt.
Dann, wenn mit dem Antriebsstrang gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 rein elektrisch gefahren wird, ist der Verbrennungsmotor 9 typischerweise stillgesetzt und die zwischen dem Verbrennungsmotor 9 und die elektrische Maschine 1 geschaltete Trennkupplung 10 vollständig geöffnet. Im Hybridbetrieb hingegen, in welchem sowohl der Verbrennungsmotor 9 als auch die elektrische Maschine 1 laufen und Antriebsmoment bereitstellen, ist die zwischen dem Verbrennungsmotor 9 und die elektrische Maschine 1 geschaltete Trennkupplung 10 geschlossen.
Der Betrieb des Verbrennungsmotors 9 wird von einer Motorsteuerung und der Betrieb des Getriebes 2 von einer Getriebesteuerung gesteuert bzw. geregelt. Zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine 1 ist typischerweise eine Hybridsteuerung vorhanden. Das Anfahrelement 3, bzw. die Über- brückungskupplung 3B wird von einer Anfahrelementsteuerung gesteuert bzw. geregelt.
Typischerweise sind die Anfahrelementsteuerung und die Getriebesteuerung in einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung implementiert, nämlich in einer Getriebesteuerungseinrichtung. Auch die Hybridsteuerung kann Bestandteil der Getriebesteuerungseinrichtung sein. Die Motorsteuerung ist typischerweise Bestandteil einer separaten Steuerungseinrichtung, nämlich einer Motorsteuerungseinrichtung. Motorsteuerungseinrichtung und Getriebesteuerungseinrichtung tauschen untereinander Daten aus.
Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf verschiedener Größen des Antriebsstranges, darunter eine Drehzahl 1 n der elektrischen Maschine 1 , einem Drehmoment 1t der elektrischen Maschine 1 , einem Soll-Antriebsmoment 1ts sowie eines Systemdrucks 2p des Hydrauliksystems des Getriebes 2. Zum Zeitpunkt T1 betätigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Fahrpedal, und fordert damit ein Soll-Antriebsmoment 1ts größer Null an. Zu diesem Zeitpunkt T1 ist im Getriebe 2 ein Gang eingelegt, das Anfahrelement 3 ist geschlossen, bzw. überbrückt, und der Systemdruck 2p liegt durch Be- trieb der zweiten Pumpe 24 bereits auf einem niedrigen Niveau. Nun wird das Drehmoment 1t der elektrischen Maschine 1 erhöht, sodass deren Drehzahl 1 n steigt. Auch der Systemdruck 2p steigt an. Zum Zeitpunkt T2 kann der Systemdruck 2p nicht weiter angehoben werden, sodass das Drehmoment 1t ebenso auf einen Wert begrenzt wird. Dieser Wert ist im gegebenen Beispiel geringer als das angeforderte Soll-Antriebsmoment 1ts. Zum Zeitpunkt T3 erreicht die Drehzahl 1 n einen Grenzwert, sodass die erste Pumpe 26 einen höheren Druck bereitstellen kann. Dadurch steigt der Systemdruck 2p weiter an, sodass nun ein höheres Drehmoment 1t freigegeben wird. Zum Zeitpunkt T4 erhöht der Fahrer das Soll-Antriebsmoment 1ts. Zu diesem Zeitpunkt ist der Systemdruck 2p bereits hoch genug, sodass das Drehmoment 1t weiter erhöht werden kann.
Fig. 4 zeigt einen zeitlichen Verlauf der in Fig. 3 dargestellten Größen bei einem Anfahrvorgang mit zunächst geschlossenem, bzw. überbrücktem Anfahrelement 3. Zum Zeitpunkt T5 betätigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Fahrpedal, und fordert damit ein Soll-Antriebsmoment 1ts größer Null an. Zu diesem Zeitpunkt T5 ist im Getriebe 2 ein Gang eingelegt, und der Systemdruck 2p liegt durch Betrieb der zweiten Pumpe 24 bereits auf einem niedrigen Niveau. Das Anfahrelement 3 ist geschlossen, bzw. überbrückt. Nun wird das Drehmoment 1t der elektrischen Maschine 1 erhöht, sodass deren Drehzahl 1 n steigt. Auch der Systemdruck 2p steigt an. Der Systemdruck 2p ist dabei hoch genug, damit das Drehmoment 1t das Soll-Antriebsmoment 1ts erreicht. Zum Zeitpunkt T6 erhöht der Fahrer das Soll-Antriebsmoment 1ts deutlich. Das angeforderte Moment 1ts liegt so hoch, dass eine Übertragung dieses Moments über das geschlossene, bzw. überbrückte Anfahrelement 3 nicht möglich wäre. Daher wird das Anfahrelement 3 aus dem geschlossenen, bzw. überbrückten Zustand in einen Schlupfzustand überführt. Die Drehzahl 1n wird nun auf einen Sollwert angehoben, wodurch die erste Pumpe 26 einen höheren Druck bereitstellen kann.
Dadurch steigt der Systemdruck 2p weiter an, sodass nun ein höheres Drehmoment 1t freigegeben wird, welches dem Soll-Antriebsmoment 1ts entspricht. Bezugszeichen
1 Antriebsquelle
11 Drehmoment der Antriebsquelle
1ts Soll-Antriebsmoment
1 n Drehzahl der Antriebsquelle
2 Getriebe
21 Antriebswelle
22 Abtriebswelle
24 Zweite Pumpe
25 Pumpenantrieb
26 Erste Pumpe
2p Systemdruck
3 Anfahrelement
3B Überbrückungskupplung
9 Verbrennungsmotor
10 Trennkupplung
A Auswahl

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest ein Getriebe (2), wobei durch selektives Schließen von hydraulisch betätigbaren Schaltelementen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle (21 ) und einer Abtriebswelle (22) des Getriebes (2) bereitstellbar sind, eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle (1 ), ein hydraulisch betätigbares oder überbrückbares Anfahrelement (3) im Kraftfluss zwischen der Antriebsquelle (1 ) und der Abtriebswelle (22), wobei ein allein durch die Antriebsquelle (1) angetriebener Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit geschlossenem oder über- brücktem Anfahrelement (3) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass während des Anfahrvorgangs das Antriebsquellen- Moment (1t) auf einen Maximalwert begrenzt wird, welcher vom aktuellen Systemdruck (2p) des Hydrauliksystems des Getriebes (2) abhängig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendete Maximalwert zusätzlich vom im Getriebe (2) eingelegten Gang abhängig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendete Maximalwert zusätzlich von der Temperatur eines Hydraulikfluids des Getriebes (2) abhängig ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendete Maximalwert zusätzlich von der Temperatur eines Schaltelements (3x) des Getriebes (2) abhängig ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (2) eine von der Antriebsquelle (1 ) antreibbare erste Pumpe (26) und eine von der Antriebsquelle (1) unabhängig antreibbare zweite Pumpe (24) aufweist,
- wobei die erste und die zweite Pumpe (26, 24) zur Druckversorgung der Schaltelemente und des Anfahrelements (3), bzw. dessen Überbrückung eingerichtet sind, - wobei ein Ausgangsdruck der ersten Pumpe (26) mittels eines ersten Druckmodells, und ein Ausgangsdruck der zweiten Pumpe (24) mittels eines zweiten Druckmodells ermittelt werden, und
- wobei der höhere der beiden Ausgangsdrücke als aktueller Systemdruck zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (3) in einen Schlupfzustand überführt wird, wenn das Soll- Antriebsmoment des Kraftfahrzeugs den aktuellen zur Begrenzung des Antriebsquellen-Moments verwendeten Maximalwert erreicht oder überschreitet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Überführung des Anfahrelements (3) in den Schlupfzustand die Drehzahl der Antriebsquelle (1) erhöht wird.
8. Antriebsstrangmodul eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest eine als elektrische Maschine ausgebildete Antriebsquelle (1), eine Schnittstelle zu einer Verbrennungskraftmaschine (9) des Kraftfahrzeugs, eine Steuereinheit, ein Getriebe (2) zur Bereitstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle (21) und einer Abtriebswelle (22) des Getriebes (2) durch selektives Schließen von hydraulisch betätigbaren Schaltelementen, sowie ein hydraulisch betätigbares oder überbrückbares Anfahrelement (3) im Kraftfluss zwischen der Antriebsquelle (1 ) und der Abtriebswelle (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur Steuerung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist.
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