WO2018130485A1 - Verfahren zur einrückpunkt-ermittlung einer reibkupplung in einem hybrid-antriebsstrang - Google Patents

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    • F16H2342/042—Point of engagement

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a point of indentation
  • Friction clutch in a hybrid drive train of a motor vehicle having an internal combustion engine which is connected via a first friction clutch to a transmission input of a first partial transmission of a dual clutch transmission and which is connected via a second friction clutch to a transmission input of a second partial transmission of the dual clutch transmission, and wherein the hybrid powertrain comprises an electric drive machine connected to the transmission input of the first sub-transmission.
  • the present invention relates to such a hybrid powertrain with a
  • a controller configured and configured to execute an indent point determination process.
  • the friction clutch usually serves as a starting and separating clutch in an internal combustion engine operation. Furthermore, when the friction clutch is open, an electromotive operation can be performed by means of the electric drive machine, wherein the electric drive machine for the electromotive driving operation can use gear stages of the transmission, in the same way as the internal combustion engine.
  • an electric drive machine is preferably connected only to the transmission input of one of the partial transmissions, preferably that part of the transmission, which is assigned to the straight forward gears.
  • an electromotive driving operation can be set up by using the forward speed stage 2 as a starting gear step and then, if necessary, with traction interruption, into the higher gear stages 4, 6 etc. is switched.
  • a connection of an electric drive machine to the partial transmission, which is assigned to the odd forward gears, is also possible.
  • An internal combustion engine driving operation can be performed in such a dual-clutch transmission in the classical manner by being approached via the forward gear stage 1 in the other sub-transmission, wherein in the then inactive a partial transmission, the forward gear 2 is preselected.
  • a gear change from forward gear 1 to forward gear 2 can then be done by overlapping operation of the friction clutches. If drive power is transmitted via the partial transmission, to whose input the electric drive motor is connected, the electric drive motor can be decoupled from this. As a rule, however, it is preferred to keep the electric drive motor connected to the transmission input and, if appropriate, to idle during internal combustion engine operation.
  • a method for setting an engagement point of a friction clutch is known from the document EP 2 212 578 B1, wherein a desired value of a clutch actuator for the engagement point is set as a function of a Drehltongradientwert, the resulting from a transitional state with actuated friction clutch and an actuated gearshift clutch in the transmission after the clutch is opened, wherein the transient state is established by setting the clutch actuator and the shift actuator substantially simultaneously to a respective transient value.
  • Tast discloses a clutch in a dual-clutch transmission known, wherein the clutch is opened, wherein a clutch is opened in the transmission, wherein a speed gradient is determined, wherein the clutch is partially closed and wherein subsequently a second speed gradient is determined.
  • an electric drive machine is driven to deliver a predetermined torque to a transmission input shaft.
  • the document EP 2 325 512 B1 also proposes to set in a hybrid drive train of the type mentioned above a desired value of the clutch actuator for the engagement point of the friction clutch as a function of a temporal course of a physical variable, starting from a transitional state after actuation of the friction clutch gives a predefined transitional value, wherein an influence of the stepping gear by the electric machine is taken into account in adjusting the engagement point of the friction clutch and wherein the adjustment of the engagement point of the friction clutch in a non-active branch of the dual clutch transmission takes place while the vehicle is running.
  • a method for determining a point of engagement of a friction clutch in a hybrid drive train of a motor vehicle wherein the hybrid drive train has an internal combustion engine, which has a first friction clutch with a transmission input of a first partial transmission of a dual clutch transmission is connected and which is connected via a second friction clutch to a transmission input of a second partial transmission of the dual clutch transmission, and wherein the hybrid drive train comprises an electric drive machine which is connected to the transmission input of the first partial transmission, wherein the engagement point determination method based on an initial driving mode, wherein the internal combustion engine rotates an input member of the first friction clutch to a clutch input speed, wherein the first friction clutch is open and wherein a neutral position is established in the first partial transmission, comprising the following steps:
  • control device is designed and adapted to perform a Einschtician-determining method of the type according to the invention.
  • the indenting point determination method according to the invention can be used at any one of
  • a speed of the internal combustion engine is constant or within a certain, relatively narrow range. From such a condition, the clutch output speed is set to a different speed from the clutch input speed.
  • the speed difference is preferably greater than 200 U / min, in particular greater than 500 U / min and preferably greater than 1000 U / min. Furthermore, it is preferred if the speed difference is less than 5000 U / min, in particular less than 3500 U / min.
  • Drive motor offset in an electrical idle for example by opening terminals of the electric drive machine. This means that no more drive power is transmitted to the transmission input. Based on this condition, the transmission input then continues to rotate due to inertia, the speed drops solely due to friction and the like.
  • the first friction clutch is closed, preferably slowly closed, such that even small speed changes can be well detected.
  • the slow closing of the first friction clutch the actual engagement point of this friction clutch will eventually be reached.
  • the clutch output speed is pulled to the clutch input speed.
  • a change in the slope of the speed curve of the clutch output speed This change in slope can be evaluated in such a way that, on the basis of this slope change or
  • Speed change of the engagement point of the first friction clutch is detected, ie on the basis of the evaluation of the detected clutch output speed.
  • the clutch input speed is preferably identical to the speed of the internal combustion engine.
  • the clutch output speed may be identical to the speed of the electric machine.
  • the electric machine is connected to the transmission input via a wheel set, in particular a spur gear set.
  • the speed of the electric machine is proportional to the clutch output speed. References to a clutch output speed can therefore be understood below both as a speed of the electric machine and to a speed of an input shaft of the first sub-transmission.
  • the dual-clutch transmission of the hybrid drive train includes in a conventional manner, two partial transmissions, which are each realized in Stirnradbauweise and each having wheelsets which are switchable by means of suitable clutches, in particular synchronous clutches in the power flow, in order to a gear ratios of the dual clutch transmission - and interpret.
  • Such clutches are often integrated in clutch packs, which also have a neutral position. In the neutral position of the first partial transmission all such clutch packs are offset in their neutral position.
  • the torque corresponding to the engagement point of a friction clutch is typically less than 20 Nm, and may preferably be less than 10 Nm, but in any case greater than 0 Nm.
  • the engagement point of a friction clutch is the operating point from which the friction clutch begins to transmit a torque.
  • the closing of the friction clutches of the dual-clutch transmission via suitable actuators may be path controlled or may be pressure controlled.
  • the engagement point may thus be a certain waypoint of the Kupplungsak- tuators, or a certain pressure (for example, hydraulic pressure), which is received by the clutch actuator and converted into a force.
  • the friction clutches can be dry-running friction clutches, but are in particular wet-running multi-plate clutches.
  • the friction clutches can normally be open or normally closed friction clutches.
  • the determination of the engagement point is in the hybrid powertrain, in which the electric drive machine is connected to the transmission input, much more advantageous and reliable than a method in which a transition state is set, then a clutch is opened and the resulting reaction in the drive train is measured. Since in the engagement point determination method, the rotational speed of the transmission input, to which the electric drive motor is connected, is observed, the possibly acting inertia of the electric machine can be taken into account here without further need for this special steps.
  • the speed of the transmission input may be at a clutch output speed
  • the clutch input rotational speed may be in a range between 1000 and 1800 rpm, in which case the clutch output rotational speed is set to a value in a range of, for example, 2000 to 3500 rpm.
  • Co-rotating components of the first sub-transmission for example, the
  • Gear input shaft be fixed thereto gears (fixed wheels), co-rotating due to friction, rotatably fixed to the input shaft idler gears, with the fixed wheels in Engaging gears, etc.
  • To the co-rotating components of the first sub-transmission may also include a set of wheels that connects the transmission input shaft to an output shaft of the electric drive machine.
  • Asynchronous machine is, wherein for determining the engagement point, a moment of inertia of the asynchronous machine is neglected in idle with respect to the moment of inertia of the co-rotating with the transmission input components of the first sub-transmission.
  • An asynchronous machine can be rotated at idle almost lossless, since the rotor of such an asynchronous, which is connected to the engine output shaft, in the case of idling at the electrical input terminals of the asynchronous machine is freely rotatable, so no electrical braking torque due to induction or the like undergoes.
  • the electric drive machine is a permanently excited synchronous machine or a hybrid synchronous machine, wherein before generating the idling on the electric drive machine is determined how high will be applied to terminals of the electric drive machine induction voltage when the idle is generated , and wherein the step of generating the idling on the electric drive machine is performed only when the induction voltage is smaller than a battery voltage of a battery, with which the electric drive machine is fed.
  • the engagement point determination method according to the invention can be carried out in almost every vehicle state of the motor vehicle.
  • drive power to be transmitted from the internal combustion engine via the second friction clutch and the second partial transmission to an output such as a driven axle of the motor vehicle during the engagement point determination process.
  • the engagement point determination process may be performed while the vehicle is running.
  • the method is preferably initiated when the motor vehicle travels at an approximately constant speed over a certain period of time.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a hybrid drive train according to the invention
  • FIG. 2 shows a flow chart of an embodiment of a method for determining a point of engagement of a friction clutch in a hybrid drive train of a motor vehicle
  • Figure 3 is a timing diagram of electrical machine current versus time in the pull-in point determination method of the present invention.
  • FIG. 4 is a timing diagram, corresponding to FIG. 3, of a clutch input rotational speed and a clutch output rotational speed in the engagement point determination method according to the invention.
  • Figure 5 is a of FIG. 3 corresponding timing diagram of Kupplungsaktuator- manipulated variables in the form of a pressure or a path over time for the friction clutches of the hybrid drive train.
  • a hybrid powertrain for a motor vehicle 11 is shown in schematic form and generally designated 10.
  • the hybrid powertrain 10 includes an internal combustion engine 12 that rotates at a speed n VM and that provides a torque T VM .
  • the engine 12 is connected to a fuel tank 14.
  • the hybrid powertrain 10 further includes a dual clutch transmission 16.
  • the dual clutch transmission 16 has two power transmission lines.
  • a first friction clutch 22 is provided, which is also denoted by K2 and whose input is coupled to an output shaft of the internal combustion engine 12.
  • An output of the first friction clutch 22 is connected to a transmission input 30 of a first partial transmission 24 of the dual-clutch transmission 16, wherein the first partial transmission 24 is preferably associated with the straight forward gear ratios of the dual-clutch transmission 16.
  • a transmission output 32 of the first partial transmission 24 is connected to a differential 26, by means of which drive power to driven wheels 28L, 28R can be distributed.
  • the dual-clutch transmission 16 further includes a second friction clutch 18, which in Fig.
  • An input of the second friction clutch 18 is connected to an output shaft of the engine 12.
  • An output of the second friction clutch 18 is connected to a transmission input shaft of a second partial transmission 20 of the dual-clutch transmission, wherein the second partial transmission 20 is preferably associated with the odd forward gears of the dual-clutch transmission.
  • An output of the second partial transmission 20 is connected together with the transmission output 32 of the first partial transmission 24 with an input member of the differential 26.
  • the hybrid powertrain 10 further includes an electric prime mover 34.
  • the electric drive machine 34 provides at an output shaft a speed n E M with a torque T EM ready.
  • the electric machine 34 is connected to the transmission input 30 of the first partial transmission 24.
  • Power electronics 36 is driven, which in turn is connected to an electrical energy storage 38 in the form of a battery or the like.
  • the electrical energy storage may also be a flywheel or the like.
  • the hybrid powertrain 10 includes a control device 40.
  • the control device 40 is used, if necessary by means of suitable actuators, for driving the second friction clutch 18 (at A), the first friction clutch 22 (at B), the second partial transmission 20 (FIG. at C), the first sub-transmission 24 (at D), the power electronics 26 (at E) and possibly the battery 38 (at F).
  • the control device 40 is designed and configured to actuate the friction clutches 22, 18 and to actuate clutches in the partial transmissions 24, 20. Furthermore, the electric motor can be switched on as required by means of the control device 40 be either in a drive mode as an electric motor or in a charging mode as an electric generator.
  • Such a hybrid powertrain 10 may include a variety of modes of operation.
  • a purely internal combustion engine operation can be set up, in which gear changes are carried out by means of the partial transmissions as in a conventional dual clutch transmission.
  • Friction clutch 22 is open.
  • Partial gear 24 is placed in a neutral state, such that drive power from the engine 12 via the first friction clutch 22 of the electric machine 34 can be supplied as a charging power.
  • the engagement points of the clutches 22, 18 are to be readjusted from time to time, such as
  • the engagement point of the second friction clutch 18 can be adjusted, for example, as described in the document EP 2 212 578 B1. The disclosure content of which is hereby fully incorporated by reference.
  • the point of engagement of the first friction clutch 22 is determined by means of a point of engagement determination method different from the method described in the document EP 2 212 578 B1. Such a pull-in point determination method will be described below with reference to FIGS. 2 to 5.
  • Internal combustion engine runs at a relatively low speed in a range of for example 700 U / min to 2000 U / min.
  • drive power may be transmitted from the engine 12 via the second friction clutch 18 and the second partial transmission 20 to the output, ie, the differential 26 and the driven wheels 28L, 28R.
  • the engagement point determination process may be performed while the vehicle is running.
  • the method can also be carried out at standstill of the motor vehicle 11.
  • the engagement point EP of the first friction clutch 22 it depends on the speeds at the clutch input or
  • a first step V1 starting from this, the first friction clutch 22 is opened, if this is not yet open, and a neutral position is established in the first partial transmission 24, if this has not already been done by opening all clutches of this partial transmission 24 or the corresponding clutch packs are set in their neutral position.
  • a subsequent step V2 (see FIG. 2), starting from a time t 0 in FIGS. 3 to 5, first of all the electrical current I E M is increased, which is supplied to the electric drive machine 34, in order in this way Speed n EM of the electrical To set prime mover 34 to an intermediate speed n z .
  • the intermediate speed n z is reached at a time.
  • an electrical idling is generated in a step V3 on the electric drive machine 34 by the terminals are opened and the electrical drive current l EM thus drops to zero.
  • step V4 or in the region of the time t 2 (at exactly the time, shortly before or after), the first friction clutch 24 is slowly closed.
  • the engagement point determination method can then be ended by, for example, reopening the first friction clutch 22.

Abstract

Verfahren zum Ermitteln eines Einrückpunktes (EP) einer Reibkupplung (22) in einem Hybrid-Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges (11), wobei der Hybrid-Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor (12) aufweist, der über eine erste Reibkupplung (22) mit einem Getriebeeingang eines ersten Teilgetriebes (24) eines Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist und der über eine zweite Reibkupplung (18) mit einem Getriebeeingang eines zweiten Teilgetriebes (20) des Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist, und wobei der Hybrid-Antriebsstrang (10) eine elektrische Antriebsmaschine (34) aufweist, die an den Getriebeeingang des ersten Teilgetriebes (24) angeschlossen ist, wobei das Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren ausgehend von einem Ausgangsfahrmodus, bei dem der Verbrennungsmotor (12) ein Eingangsglied der ersten Reibkupplung (22) auf eine Kupplungseingangs-Drehzahl (nVM) dreht, wobei die erste Reibkupplung (22) geöffnet ist und wobei in dem ersten Teilgetriebe (24) eine Neutralstellung eingerichtet ist, die folgenden Schritte aufweist: Einstellen einer Drehzahl des Getriebeeingangs des ersten Teilgetriebes (24) auf eine Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM) mittels der elektrischen Maschine (34), wobei die Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM) sich von der Kupplungseingangs-Drehzahl (nVM) unterscheidet; Erzeugen eines elektrischen Leerlaufes der elektrischen Antriebsmaschine (34); Schließen der ersten Reibkupplung (24) und Erfassen der Kupplungsausgangs-Drehzahl (nΕΜ) während des Schließens der ersten Reibkupplung (24); und Auswerten der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM) und Ermitteln des Einrückpunktes (EP) der ersten Reibkupplung (24) auf der Grundlage der Auswertung der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM).

Description

Verfahren zur Einrückpunkt-Ermittlung einer Reibkupplung in einem Hybrid-Antriebsstrang
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Einrückpunktes einer
Reibkupplung in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei der Hybrid- Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor aufweist, der über eine erste Reibkupplung mit einem Getriebeeingang eines ersten Teilgetriebes eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist und der über eine zweite Reibkupplung mit einem Getriebeeingang eines zweiten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist, und wobei der Hybrid-Antriebsstrang eine elektrische Antriebsmaschine aufweist, die an den Getriebeeingang des ersten Teilgetriebes angeschlossen ist.
[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen solchen Hybrid-Antriebsstrang mit einer
Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, ein Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren auszuführen. In derartigen Hybrid-Antriebssträngen dient die Reibkupplung in der Regel als Anfahr- und Trennkupplung bei einem verbrennungsmotorischen Betrieb. Ferner kann, bei geöffneter Reibkupplung, ein elektromotorischer Betrieb mittels der elektrischen Antriebsmaschine durchgeführt werden, wobei die elektrische Antriebsmaschine für den elektromotorischen Fahrbetrieb Gangstufen des Getriebes nutzen kann, in gleicher weise wie der Verbrennungsmotor.
Bei Doppelkupplungsgetrieben ist eine elektrische Antriebsmaschine vorzugsweise nur an dem Getriebeeingang von einem der Teilgetriebe angeschlossen, und zwar vorzugsweise jenes Teilgetriebe, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. In diesem Fall kann ein elektromotorischer Fahrbetrieb eingerichtet werden, indem die Vorwärtsgangstu- fe 2 als Anfahrgang stufe verwendet wird und indem dann, ggf. mit Zugkraftunterbrechung, in die höheren Gangstufen 4, 6 etc. geschaltet wird. Eine Anbindung einer elektrischen Antriebsmaschine an das Teilgetriebe, das den ungeraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist, ist ebenfalls möglich.
Ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb kann in einem solchen Doppelkupplungsgetriebe auf klassische Art und Weise durchgeführt werden, indem über die Vorwärtsgangstufe 1 in dem anderen Teilgetriebe angefahren wird, wobei in dem dann inaktiven einen Teilgetriebe die Vorwärtsgangstufe 2 vorgewählt wird. Ein Gangwechsel von Vorwärtsgangstufe 1 auf Vorwärtsgangstufe 2 kann dann durch überschneidende Betätigung der Reibkupplungen erfolgen. Sofern Antriebsleistung über das Teilgetriebe übertragen wird, an dessen Eingang der elektrische Antriebsmotor angeschlossen ist, kann der elektrische Antriebsmotor hiervon abgekoppelt werden. In der Regel ist es jedoch bevorzugt, den elektrischen Antriebsmotor an dem Getriebeeingang angeschlossen zu halten und bei verbrennungsmotorischem Betrieb gegebenenfalls im Leerlauf mitlaufen zu lassen.
In solchen Doppelkupplungsgetrieben, aber auch in Hybrid-Antriebssträngen, die zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe nur eine einzelne Reibkupplung aufweisen, ist es auch möglich, die an dem Getriebeeingang angeschlossene elektrische Maschine zu laden. Dies kann beispielsweise im Stillstand erfolgen. In diesem Fall wird das Getriebe in die Neutralstellung versetzt, und die Reibkupplung wird bei laufendem Verbrennungsmotor geschlossen, sodass Ladeleistung von dem Verbrennungsmotor auf die elektrische Antriebsmaschine übertragen wird, die in diesem Fall im Generatorbetrieb arbeitet und einen Energiespeicher lädt.
[0007] Bei Doppelkupplungsgetrieben ist ein elektrisches Laden auch während eines Fahrbetriebes möglich, beispielsweise dann, wenn über das andere Teilgetriebe Antriebsleistung für den verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb übertragen wird. In diesem Fall kann das der elektrischen Antriebsmaschine zugeordnete Teilgetriebe in die Neutralstellung versetzt werden und die zugeordnete Reibkupplung kann geschlossen werden. Gleichzeitig hiermit wird ein Lastpunkt des Verbrennungsmotors angehoben, sodass dieser über die angeforderte Fahrleistung hinaus Ladeleistung bereitstellt, die in die elektrische Maschine zum Zwecke des Ladens des elektrischen Energiespeichers eingespeist werden kann.
[0008] In Hybrid-Antriebssträngen der oben bezeichneten Art ist es von Bedeutung, den Einrückpunkt der Reibkupplung möglichst genau zu kennen. Da die Reibkupplung in derartigen Hybrid-Antriebssträngen generell automatisiert betätigt wird, muss der Einrückpunkt für eine komfortable Steuerung in einer Steuereinrichtung bekannt sein. Der Einrückpunkt kann sich über die Lebensdauer des Kraftfahrzeuges oder aufgrund äußerer Einflüsse verändern. Daher ist es auch nach einer Erst-Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges notwendig, den Einrückpunkt von Zeit zu Zeit oder regelmäßig zu ermitteln, um auf diese Weise die Steuereinrichtung an veränderte Gesamtumstände adaptieren zu können.
[0009] Zum Ermitteln des Einrückpunktes ist es aus dem Dokument DE 10 2007 050 987 A1 bekannt, einen Kuppeltastpunkt einer Reibkupplung, die zwischen einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine angeordnet ist, anhand einer Drehzahländerung der elektrischen Maschine zu ermitteln. Hierbei soll der Verbrennungsmotor still stehen und das Moment des elektrischen Motors wird auf einen Sollwert konstant geregelt.
Anschließend wird die Reibkupplung langsam geöffnet, bis ein Schlupf entsteht.
[0010] Aus dem Dokument EP 2 212 578 B1 ist ein Verfahren zum Einstellen eines Einrückpunktes einer Reibkupplung bekannt, wobei ein Sollwert eines Kupplungsaktuators für den Einrückpunkt in Abhängigkeit von einem Drehzahlgradientwert eingestellt wird, der sich ausgehend von einem Übergangszustand mit betätigter Reibkupplung und einer betätigten Gangschaltkupplung in dem Getriebe ergibt, nachdem die Schaltkupplung geöffnet wird, wobei der Übergangszustand hergestellt wird, indem der Kupplungsaktuator und der Schaltaktuator im Wesentlichen gleichzeitig auf einen jeweiligen Übergangswert eingestellt werden.
Aus dem Dokument WO 2015/086013 A2 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines
Tastpunktes einer Kupplung in einem Doppelkupplungsgetriebe bekannt, wobei die Kupplung geöffnet wird, wobei eine Schaltkupplung in dem Getriebe geöffnet wird, wobei ein Drehzahlgradient bestimmt wird, wobei die Kupplung teilweise geschlossen wird und wobei anschließend ein zweiter Drehzahlgradient bestimmt wird. Während sämtlicher Phasen wird eine elektrische Antriebsmaschine dazu angesteuert, ein vorbestimmtes Drehmoment an eine Getriebeeingangswelle abzugeben.
Das Dokument EP 2 325 512 B1 schlägt ferner vor, in einem Hybrid-Antriebsstrang der eingangs genannten Art einen Sollwert des Kupplungsaktuators für den Einrückpunkt der Reibkupplung in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufes einer physikalischen Variablen einzustellen, der sich ausgehend von einem Übergangszustand nach Betätigen der Reibkupplung auf einen vordefinierten Übergangswert ergibt, wobei eine Beeinflussung des Stufengetriebes durch die elektrische Maschine bei der Einstellung des Einrückpunktes der Reibkupplung berücksichtigt wird und wobei die Einstellung des Einrückpunktes der Reibkupplung in einem nicht aktiven Zweig des Doppelkupplungsgetriebes erfolgt, während das Fahrzeug fährt.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln eines Einrückpunktes einer Reibkupplung anzugeben sowie einen verbesserten Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln eines Einrückpunktes einer Reibkupplung in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei der Hybrid- Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor aufweist, der über eine erste Reibkupplung mit einem Getriebeeingang eines ersten Teilgetriebes eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist und der über eine zweite Reibkupplung mit einem Getriebeeingang eines zweiten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist, und wobei der Hybrid-Antriebsstrang eine elektrische Antriebsmaschine aufweist, die an den Getriebeeingang des ersten Teilgetriebes angeschlossen ist, wobei das Einrückpunkt- Ermittlungsverfahren ausgehend von einem Ausgangsfahrmodus, bei dem der Verbrennungsmotor ein Eingangsglied der ersten Reibkupplung auf eine Kupplungseingangs- Drehzahl dreht, wobei die erste Reibkupplung geöffnet ist und wobei in dem ersten Teilgetriebe eine Neutralstellung eingerichtet ist, die folgenden Schritte aufweist:
Einstellen einer Drehzahl des Getriebeeingangs des ersten Teilgetriebes auf eine Kupplungsausgangs-Drehzahl mittels der elektrischen Antriebsmaschine, wobei die Kupplungsausgangs-Drehzahl sich von der Kupp- lungseingangs-Drehzahl unterscheidet,
Erzeugen eines elektrischen Leerlaufes der elektrischen Antriebsmaschine,
Schließen der ersten Reibkupplung und Erfassen der Kupplungsausgangs- Drehzahl während des Schließens der ersten Reibkupplung, und
Auswerten der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl und Ermitteln des Einrückpunktes der ersten Reibkupplung auf der Grundlage der Auswertung der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl.
[0015] Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Hybrid-Antriebsstrang der oben
bezeichneten Art, wobei eine Steuereinrichtung dazu ausgelegt und dazu eingerichtet ist, ein Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren der erfindungsgemäßen Art auszuführen.
[0016] Das erfindungsgemäße Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren kann bei einem beliebigen
Zustand des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Bevorzugt ist es, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors konstant ist oder sich innerhalb eines bestimmten, relativ engen Bereiches befindet. Ausgehend von einem solchen Zustand wird die Kupplungsausgangs-Drehzahl auf eine sich von der Kupplungseingangs-Drehzahl unterschiedliche Drehzahl eingestellt. Die Drehzahldifferenz ist vorzugsweise größer als 200 U/min, insbesondere größer als 500 U/min und vorzugsweise größer 1000 U/min. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Drehzahldifferenz kleiner ist als 5000 U/min, insbesondere kleiner als 3500 U/min.
Nachdem eine derartige Drehzahldifferenz eingestellt ist, wird der elektrische
Antriebsmotor in einen elektrischen Leerlauf versetzt, beispielsweise durch öffnen von Klemmen der elektrischen Antriebsmaschine. Dies führt dazu, dass keine Antriebsleistung mehr auf den Getriebeeingang übertragen wird. Ausgehend von diesem Zustand dreht sich der Getriebeeingang anschließend aufgrund der Trägheit weiter, die Drehzahl fällt alleine aufgrund von Reibung und dergleichen ab.
Anschließend wird die erste Reibkupplung geschlossen, und zwar vorzugsweise langsam geschlossen, derart, dass auch kleine Drehzahländerungen gut erfasst werden können. Mit dem langsamen Schließen der ersten Reibkupplung wird irgendwann der tatsächliche Einrückpunkt dieser Reibkupplung erreicht. Ab diesem Zeitpunkt wird die Kupplungsausgangs-Drehzahl auf die Kupplungseingangs-Drehzahl gezogen. Mit anderen Worten ergibt sich bei Erreichen des Einrückpunktes eine Änderung der Steigung des Drehzahlverlaufs der Kupplungsausgangs-Drehzahl. Diese Änderung der Steigung kann dahingehend ausgewertet werden, dass auf der Grundlage dieser Steigungsänderung bzw.
Drehzahländerung der Einrückpunkt der ersten Reibkupplung erfasst wird, also auf der Grundlage der Auswertung der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl.
Die Kupplungseingangs-Drehzahl ist vorzugsweise identisch mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Die Kupplungsausgangs-Drehzahl kann identisch sein mit der Drehzahl der elektrischen Maschine. In vielen Fällen ist die elektrische Maschine jedoch über einen Radsatz, insbesondere einen Stirnradsatz, an den Getriebeeingang angeschlossen. In diesem Fall ist die Drehzahl der elektrischen Maschine proportional zu der Kupplungsausgangs-Drehzahl. Bezugnahmen auf eine Kupplungsausgangs-Drehzahl können nachstehend daher sowohl als Drehzahl der elektrischen Maschine verstanden werden als auch auf eine Drehzahl einer Eingangswelle des ersten Teilgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe des Hybrid-Antriebsstranges beinhaltet in an sich bekannter Weise zwei Teilgetriebe, die jeweils in Stirnradbauweise realisiert sind und die jeweils Radsätze aufweisen, die mittels geeigneter Schaltkupplungen, insbesondere Synchron-Schaltkupplungen in den Leistungsfluss schaltbar sind, um auf diese Weise Gangstufen des Doppelkupplungsgetriebes ein- und auszulegen.
Derartige Schaltkupplungen sind häufig in Schaltkupplungspakete integriert, die auch eine Neutralstellung besitzen. In der Neutralstellung des ersten Teilgetriebes sind sämtliche derartigen Schaltkupplungspakete in ihre Neutralstellung versetzt.
Das Drehmoment, das dem Einrückpunkt einer Reibkupplung entspricht, ist in der Regel kleiner als 20 Nm, und kann vorzugsweise kleiner als 10 Nm sein, ist jedoch in jedem Fall größer als 0 Nm. Anders ausgedrückt ist der Einrückpunkt einer Reibkupplung jener Betriebspunkt, ab dem die Reibkupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen.
Das Schließen der Reibkupplungen des Doppelkupplungsgetriebes erfolgt über geeignete Aktuatoren. Diese Kupplungsaktuatoren können weggesteuert sein oder können druckgesteuert sein. Der Einrückpunkt kann folglich ein bestimmter Wegpunkt des Kupplungsak- tuators sein, oder ein bestimmter Druck (beispielsweise Hydraulikdruck), der von dem Kupplungsaktuator aufgenommen und in eine Stellkraft umgesetzt wird. Generell ist es auch möglich, den Einrückpunkt bei einem elektrischen Kupplungsaktuator durch einen elektrischen Aktuator- otorstrom darzustellen, oder dergleichen.
Die Reibkupplungen können trockenlaufende Reibkupplungen sein, sind jedoch insbesondere nasslaufende Lamellenkupplungen. Die Reibkupplungen können normalerweise offene oder normalerweise geschlossene Reibkupplungen sein.
Die Ermittlung des Einrückpunktes ist bei dem Hybrid-Antriebsstrang, bei dem die elektrische Antriebsmaschine an dem Getriebeeingang angeschlossen ist, deutlich vorteilhafter und zuverlässiger als ein Verfahren, bei dem ein Übergangszustand eingestellt wird, wobei anschließend eine Schaltkupplung geöffnet wird und die sich hieraus ergebende Reaktion in dem Antriebsstrang gemessen wird. [0027] Da bei dem Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren die Drehzahl des Getriebeeingangs, an den die elektrische Antriebsmaschine angeschlossen ist, beobachtet wird, kann die ggf. wirkende Trägheit der elektrischen Maschine hierbei ohne weiteres mitberücksichtigt werden, ohne dass es hierzu besonderer Schritte bedarf.
[0028] Folglich ergibt sich eine zuverlässige Ermittlung des Einrückpunktes, auch dann, wenn an den Getriebeeingang eine elektrische Antriebsmaschine angeschlossen ist, und zwar vorzugsweise dauerhaft bzw. drehfest angeschlossen ist.
[0029] Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
[0030] Die Drehzahl des Getriebeeingangs kann auf eine Kupplungs-Ausgangsdrehzahl
eingestellt werden, die kleiner ist als die Kupplungseingangs-Drehzahl.
[0031] Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Kupplungsausgangs-Drehzahl auf einen höheren Wert eingestellt wird als die Kupplungseingangs-Drehzahl.
[0032] Beispielsweise kann die Kupplungseingangs-Drehzahl in einem Bereich zwischen 1000 und 1800 U/min liegen, in welchem Fall die Kupplungsausgangs-Drehzahl auf einen Wert in einem Bereich von beispielsweise 2000 bis 3500 U/min eingestellt wird.
[0033] Ferner ist es vorteilhaft, wenn zur Ermittlung des Einrückpunktes ein Trägheitsmoment der mit dem Getriebeeingang mitdrehenden Bestandteile des ersten Teilgetriebes berücksichtigt wird.
[0034] Dieses Trägheitsmoment spielt eine Rolle dabei, wie schnell die Drehzahl des
Getriebeeingang- bzw. die Kupplungsausgangs-Drehzahl nach dem Erzeugen des elektrischen Leerlaufs der elektrischen Antriebsmaschine abfällt.
[0035] Mitdrehende Bestandteile des ersten Teilgetriebes können beispielsweise die
Getriebeeingangswelle sein, daran festgelegte Zahnräder (Festräder), aufgrund Reibung mitdrehende, drehbar an der Eingangswelle festgelegte Losräder, mit den Festrädern in Eingriff stehende Zahnräder, etc. Zu den mitdrehenden Bestandteilen des ersten Teilgetriebes gehört ggf. auch ein Radsatz, der die Getriebeeingangswelle mit einer Ausgangswelle der elektrischen Antriebsmaschine verbindet.
Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die elektrische Maschine eine
Asynchronmaschine ist, wobei zur Ermittlung des Einrückpunktes ein Trägheitsmoment der Asynchronmaschine im Leerlauf gegenüber dem Trägheitsmoment der mit dem Getriebeeingang mitdrehenden Bestandteile des ersten Teilgetriebes vernachlässigt wird.
Eine Asynchronmaschine kann im Leerlauf annähernd verlustfrei mitgedreht werden, da der Rotor einer solchen Asynchronmaschine, der mit der Maschinenausgangswelle verbunden ist, im Falle eines Leerlaufs an den elektrischen Eingangsklemmen der Asynchronmaschine frei drehbar ist, also kein elektrisches Bremsmoment aufgrund von Induktion oder dergleichen erfährt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Antriebsmaschine eine permanent erregte Synchronmaschine oder eine Hybrid-Synchronmaschine, wobei vor dem Erzeugen des Leerlaufes an der elektrischen Antriebsmaschine ermittelt wird, wie hoch eine an Klemmen der elektrischen Antriebsmaschine anliegende Induktionsspannung sein wird, wenn der Leerlauf erzeugt ist, und wobei der Schritt des Erzeugens des Leerlaufes an der elektrischen Antriebsmaschine nur dann durchgeführt wird, wenn die Induktionsspannung kleiner ist als eine Batteriespannung einer Batterie, mit der die elektrische Antriebsmaschine gespeist wird.
Bei einer Synchronmaschine der oben beschriebenen Art sind an dem Rotor in der Regel Permanentmagnete festgelegt. Diese führen an den Klemmen der elektrischen Antriebsmaschine bei einer Drehung des Rotors zu einer Induktionsspannung. Eine derartige Induktionsspannung könnte, wenn sie die Batteriespannung übersteigt, die Leistungselektronik gefährden oder zerstören, über die die Batterie mit der elektrischen Antriebsmaschine verbunden ist. Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform vorab geprüft, ob der Schritt des Erzeugens des Leerlaufes an der elektrischen Antriebsmaschine überhaupt möglich ist. Falls nicht, wird das Verfahren abgebrochen. Nur dann, wenn die Induktionsspannung kleiner gleich der Batteriespannung ist, wird das Einrückpunkt-Einstellverfahren fortgesetzt.
Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn zur Ermittlung des
Einrückpunktes ein Trägheitsmoment der elektrischen Antriebsmaschine im Leerlauf berücksichtigt wird.
Wie eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemäße Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren bei nahezu jedem Fahrzeugzustand des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass während des Einrückpunkt-Ermittlungsverfahrens Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor über die zweite Reibkupplung und das zweite Teilgetriebe auf einen Abtrieb wie eine angetriebene Achse des Kraftfahrzeuges übertragen wird.
Mit anderen Worten kann das Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren durchgeführt werden, während das Kraftfahrzeug fährt. Vorzugsweise wird das Verfahren dann eingeleitet, wenn das Kraftfahrzeug über einen bestimmten Zeitraum mit einer annähernd konstanten Geschwindigkeit fährt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges; Figur 2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Ermitteln eines Einrückpunktes einer Reibkupplung in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges;
Figur 3 ein Zeitablaufdiagramm von elektrischem Maschinenstrom über der Zeit bei dem erfindungsgemäßen Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren;
Figur 4 ein der Fig. 3 entsprechendes Zeitablaufdiagramm einer Kupplungseingangs- Drehzahl und einer Kupplungsausgangs-Drehzahl bei dem erfindungsgemäßen Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren; und
Figur 5 ein der Fig. 3 entsprechendes Zeitablaufdiagramm von Kupplungsaktuator- Stellgrößen in Form eines Druckes oder eines Weges über der Zeit für die Reibkupplungen des Hybrid-Antriebsstranges.
In Fig. 1 ist in schematischer Form ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug 11 dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.
Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 auf, der mit einer Drehzahl nVM dreht und der ein Drehmoment TVM bereitstellt.
Der Verbrennungsmotor 12 ist mit einem Brennstofftank 14 verbunden.
Der Hybrid-Antriebsstrang 10 beinhaltet ferner ein Doppelkupplungsgetriebe 16. Das Doppelkupplungsgetriebe 16 weist zwei Leistungsübertragungsstränge auf. In einem Leistungsübertragungsstrang ist eine erste Reibkupplung 22 vorgesehen, die auch mit K2 bezeichnet ist und deren Eingang mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 12 gekoppelt ist. Ein Ausgang der ersten Reibkupplung 22 ist mit einem Getriebeeingang 30 eines ersten Teilgetriebes 24 des Doppelkupplungsgetriebes 16 verbunden, wobei das erste Teilgetriebe 24 vorzugsweise den geraden Vorwärtsgangstufen des Doppelkupplungsgetriebes 16 zugeordnet ist. Ein Getriebeausgang 32 des ersten Teilgetriebes 24 ist mit einem Differential 26 verbunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 28L, 28R verteilbar ist.
[0050] Das Doppelkupplungsgetriebe 16 weist ferner eine zweite Reibkupplung 18 auf, die in Fig.
1 auch mit K1 bezeichnet ist. Ein Eingang der zweiten Reibkupplung 18 ist mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 12 verbunden. Ein Ausgang der zweiten Reibkupplung 18 ist mit einer Getriebeeingangswelle eines zweiten Teilgetriebes 20 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden, wobei das zweite Teilgetriebe 20 vorzugsweise den ungeraden Vorwärtsgangstufen des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet ist.
[0051] Ein Ausgang des zweiten Teilgetriebes 20 ist gemeinsam mit dem Getriebeausgang 32 des ersten Teilgetriebes 24 mit einem Eingangsglied des Differentials 26 verbunden.
[0052] Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist ferner eine elektrische Antriebsmaschine 34 auf. Die elektrische Antriebsmaschine 34 stellt an einer Ausgangswelle eine Drehzahl nEM mit einem Drehmoment TEM bereit. Die elektrische Maschine 34 ist an dem Getriebeeingang 30 des ersten Teilgetriebes 24 angeschlossen.
[0053] Ferner ist in Fig. 1 zu erkennen, dass die elektrische Antriebsmaschine 34 mittels einer
Leistungselektronik 36 angesteuert wird, die wiederum mit einem elektrischen Energiespeicher 38 in Form einer Batterie oder dergleichen verbunden ist. Der elektrische Energiespeicher kann auch ein Schwungrad oder Ähnliches sein.
[0054] Ferner beinhaltet der Hybrid-Antriebsstrang 10 eine Steuereinrichtung 40. Die Steuereinrichtung 40 dient, ggf. mittels geeigneter Aktuatoren, zum Ansteuern der zweiten Reibkupplung 18 (bei A), der ersten Reibkupplung 22 (bei B), des zweiten Teilgetriebes 20 (bei C), des ersten Teilgetriebes 24 (bei D), der Leistungselektronik 26 (bei E) und ggf. der Batterie 38 (bei F).
[0055] Die Steuereinrichtung 40 ist dazu ausgelegt und eingerichtet, die Reibkupplungen 22, 18 zu betätigen sowie Schaltkupplungen in den Teilgetrieben 24, 20 zu betätigen. Ferner kann mittels der Steuereinrichtung 40 der elektrische Motor bedarfsweise zugeschaltet werden, entweder in einem Antriebsmodus als elektrischer Motor oder in einem Lademodus als elektrischer Generator.
[0056] Ein derartiger Hybrid-Antriebsstrang 10 kann vielfältige Betriebsmodi beinhalten. Zum einen kann ein rein verbrennungsmotorischer Betrieb eingerichtet werden, bei dem Gangwechsel mittels der Teilgetriebe wie bei einem herkömmlichen Doppelkupplungsgetriebe durchgeführt werden.
[0057] Auch ein rein elektrischer Fahrbetrieb ist möglich, wobei hierbei zumindest die erste
Reibkupplung 22 geöffnet ist.
[0058] Ferner ist ein Boost-Betrieb möglich, bei dem Antriebsleistung sowohl mittels des
Verbrennungsmotors 12 als auch mittels der elektrischen Antriebsmaschine 24 bereitgestellt wird.
[0059] In einem Lademodus wird die erste Reibkupplung 22 geschlossen und das erste
Teilgetriebe 24 wird in einen Neutralzustand versetzt, derart, dass Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor 12 über die erste Reibkupplung 22 der elektrischen Maschine 34 als Ladeleistung zugeführt werden kann.
[0060] Die Einrückpunkte der Kupplungen 22, 18 sind von Zeit zu Zeit neu einzustellen, wie
eingangs beschrieben.
[0061] Der Einrückpunkt der zweiten Reibkupplung 18 kann beispielsweise eingestellt werden, wie es in dem Dokument EP 2 212 578 B1 beschrieben ist. Auf dessen Offenbarungsgehalt wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
[0062] Der Einrückpunkt der ersten Reibkupplung 22 wird mittels eines Einrückpunkt-Ermittlungsverfahrens ermittelt, das sich von dem Verfahren unterscheidet, das in dem Dokument EP 2 212 578 B1 beschrieben ist. [0063] Ein derartiges Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben.
[0064] Das Ermittlungsverfahren geht dabei aus von einem Zustand, bei dem der
Verbrennungsmotor läuft und zwar mit einer relativ niedrigen Drehzahl in einem Bereich von beispielsweise 700 U/min bis 2000 U/min.
[0065] Ferner kann in diesem Ausgangsfahrmodus Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor 12 über die zweite Reibkupplung 18 und das zweite Teilgetriebe 20 auf den Abtrieb übertragen werden, d.h. auf das Differential 26 und die angetriebenen Räder 28L, 28R. Mit anderen Worten kann das Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren durchgeführt werden, während das Fahrzeug fährt. Alternativ hierzu kann das Verfahren auch im Stillstand des Kraftfahrzeuges 11 durchgeführt werden. Vorliegend wird anhand der Fig. 1 auf die Drehzahl nV des Verbrennungsmotors 12 und die Drehzahl Π[=Μ der elektrischen Antriebsmaschine 34 abgestellt. Für die Frage der Ermittlung des Einrückpunktes EP der ersten Reibkupplung 22 kommt es auf die Drehzahlen am Kupplungseingang bzw.
Kupplungsausgang an. Etwaige Übersetzungen zwischen den Drehzahlen n , nE und der Kupplungseingangs-Drehzahl bzw. der Kupplungsausgangs-Drehzahl werden vorliegend der Einfachheit halber außer Betracht gelassen. Bezugnahmen auf die Drehzahl nVM des Verbrennungsmotors sollen sich daher in gleicher Weise auf die Kupplungseingangs- Drehzahl beziehen. Bezugnahmen auf die Drehzahl nEM der elektrischen Antriebsmaschine 34 sollen sich daher in gleicher Weise auf die Kupplungsausgangs-Drehzahl beziehen.
[0066] In einem ersten Schritt V1 wird hiervon ausgehend die erste Reibkupplung 22 geöffnet, sofern diese noch nicht geöffnet ist, und in dem ersten Teilgetriebe 24 wird eine Neutralstellung eingerichtet, sofern dies noch nicht geschehen ist, indem sämtliche Schaltkupplungen dieses Teilgetriebes 24 geöffnet werden bzw. die entsprechenden Schaltkupplungspakete in ihre Neutralstellung versetzt werden.
[0067] In einem darauffolgenden Schritt V2 (siehe Fig. 2) wird ausgehend von einem Zeitpunkt t0 in den Fig. 3 bis 5 zunächst der elektrische Strom IEM erhöht, der der elektrischen Antriebsmaschine 34 zugeführt wird, um auf diese Weise eine Drehzahl nEM der elektrischen Antriebsmaschine 34 auf eine Zwischendrehzahl nz einzustellen. Die Drehzahl nz ist dabei größer als eine Drehzahl nF, mit der der Verbrennungsmotor 12 dreht (nv = nF).
Die Zwischendrehzahl nz ist zu einem Zeitpunkt erreicht.
Zu einem darauffolgenden Zeitpunkt t2 wird in einem Schritt V3 an der elektrischen Antriebsmaschine 34 ein elektrischer Leerlauf erzeugt, indem die Klemmen geöffnet werden und der elektrische Antriebsstrom lEM folglich auf Null abfällt.
Ab dem Zeitpunkt t2 fällt die Drehzahl an dem Getriebeeingang 30 des ersten Teilgetriebes 24 ab, und zwar aufgrund von Reibung etc. Dies erfolgt jedoch relativ langsam, und zwar aufgrund der Trägheit der mit dem Getriebeeingang 30 mitdrehenden Bestandteile des ersten Teilgetriebes 24. Dies ist in Fig. 4 durch einen Winkel α angedeu tet,
[0071] Im Schritt V4 bzw. im Bereich des Zeitpunkts t2 (genau zu dem Zeitpunkt, kurz davor oder danach) wird die erste Reibkupplung 24 langsam geschlossen.
[0072] Zu einem Zeitpunkt t3 wird dabei der Einrückpunkt EP der ersten Reibkupplung 22 (K2) erreicht. Dies führt dazu, dass die Drehzahl nEM (= Kupplungsausgangs-Drehzahl) ab diesem Zeitpunkt mit einem höheren Gradienten auf die Drehzahl des Verbrennungsmotors nVM (= Kupplungseingangs-Drehzahl) gezogen wird. Dies ist in Fig. 4 durch einen Winkel ß angedeutet, der größer ist als der Winkel a, um darauf hinzuweisen, dass zum Zeitpunkt t3 eine Änderung der Steigung der Drehzahl nEM erfolgt ist. Diese Änderung der Steigung kann während der Erfassung oder nachträglich ausgewertet werden (Schritt V5), um dann aufgrund dieser Änderung des Gradienten und ggf. aufgrund der wirksamen Trägheiten auf den Einrückpunkt EP schließen zu können.
[0073] Zu einem Zeitpunkt t3 ist dann die erste Reibkupplung 22 soweit geschlossen, dass die
Drehzahlen sich aneinander angeglichen haben. Ab diesem Zeitpunkt kann dann das Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren beendet werden, indem beispielsweise die erste Reibkupplung 22 wieder geöffnet wird.

Claims

Patentansprüche,
1. Verfahren zum Ermitteln eines Einrückpunktes (EP) einer Reibkupplung (22) in einem Hybrid-Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges (11), wobei der Hybrid- Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor (12) aufweist, der über eine erste Reibkupplung (22) mit einem Getriebeeingang eines ersten Teilgetriebes (24) eines Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist und der über eine zweite Reibkupplung (18) mit einem Getriebeeingang eines zweiten Teilgetriebes (20) des Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist, und wobei der Hybrid-Antriebsstrang (10) eine elektrische Antriebsmaschine (34) aufweist, die an den Getriebeeingang des ersten Teilgetriebes (24) angeschlossen ist, wobei das Einrückpunkt- Ermittlungsverfahren ausgehend von einem Ausgangsfahrmodus, bei dem der Verbrennungsmotor (12) ein Eingangsglied der ersten Reibkupplung (22) auf eine Kupplungseingangs-Drehzahl (nVM) dreht, wobei die erste Reibkupplung (22) geöffnet ist und wobei in dem ersten Teilgetriebe (24) eine Neutralstellung eingerichtet ist, die folgenden Schritte aufweist:
Einstellen einer Drehzahl des Getriebeeingangs des ersten Teilgetriebes (24) auf eine Kupplungsausgangs-Drehzahl (nE ) mittels der elektrischen Maschine (34), wobei die Kupplungsausgangs-Drehzahl (ΠΕΜ) sich von der Kupplungseingangs-Drehzahl (nVwi) unterscheidet,
Erzeugen eines elektrischen Leerlaufes der elektrischen Antriebsmaschine (34),
Schließen der ersten Reibkupplung (24) und Erfassen der Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM) während des Schließens der ersten Reibkupplung (24), und Auswerten der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl (nEM) und Ermitteln des Einrückpunktes (EP) der ersten Reibkupplung (24) auf der Grundlage der Auswertung der erfassten Kupplungsausgangs-Drehzahl (ΠΕΜ)-
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Kupplungsausgangs-Drehzahl (ΠΕΜ) größer ist als die Kupplungseingangs-Drehzahl (nVM)-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Ermittlung des Einrückpunktes (EP) ein Trägheitsmoment der mit dem Getriebeeingang mitdrehenden Bestandteile des ersten Teilgetriebes (24) berücksichtigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die elektrische Antriebsmaschine (34) eine Asynchronmaschine ist, wobei zur Ermittlung des Einrückpunktes (EP) ein Trägheitsmoment der Asynchronmaschine im Leerlauf gegenüber dem Trägheitsmoment der mit dem Getriebeeingang mitdrehenden Bestandteile des ersten Teilgetriebes (24) vernachlässigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die elektrische Antriebsmaschine (34) eine permanent erregte Synchronmaschine oder eine Hybrid- Synchronmaschine ist, wobei vor dem Erzeugen des Leerlaufes an der elektrischen Antriebsmaschine (34) ermittelt wird, wie hoch eine an Klemmen der elektrischen Antriebsmaschine (34) anliegende Induktionsspannung (U|) sein wird, wenn der Leerlauf erzeugt ist, und wobei der Schritt des Erzeugens des Leerlaufes an der elektrischen Antriebsmaschine (34) nur dann durchgeführt wird, wenn die Induktionsspannung (U|) kleiner ist als eine Batteriespannung (UB) einer Batterie (38), mit der die elektrische Antriebsmaschine (34) gespeist wird.
6, Verfahren nach Anspruch 5, wobei zur Ermittlung des Einrückpunktes (EP) ein Trägheitsmoment der elektrischen Antriebsmaschine (34) im Leerlauf berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei während des Einrückpunkt- Ermittlungsverfahrens Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor (12) über die zweite Reibkupplung (18) und das zweite Teilgetriebe (20) auf einen Abtrieb (26) des Kraftfahrzeuges (11) übertragen wird.
8. Hybrid-Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug (11), wobei der Hybrid- Antriebsstrang (10) einen Verbrennungsmotor (12) aufweist, der über eine erste Reibkupplung (22) mit einem Getriebeeingang eines ersten Teilgetriebes (24) eines Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist und der über eine zweite Reibkupplung (18) mit einem Getriebeeingang eines zweiten Teilgetriebes (20) des Doppelkupplungsgetriebes (16) verbunden ist, und wobei der Hybrid- Antriebsstrang (10) eine elektrische Antriebsmaschine (34) aufweist, die an den Getriebeeingang des ersten Teilgetriebes(24) angeschlossen ist, und mit einer Steuereinrichtung (40), die dazu ausgelegt und dazu eingerichtet ist, ein Einrückpunkt-Ermittlungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 7 auszuführen.
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