DE102007049136A1 - Hybrid drive arrangement and method for controlling and / or regulating a hybrid drive arrangement of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem ein Steuergerät (6) zum Durchführen von Schaltvorgängen verwendet wird, mit dem ein Verbrennungsmotor (1), zumindest eine Elektromaschine (3), ein Getriebe (4) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Elektromaschine (3) angeordnete Kupplung (2) sowie eine zwischen der Elektromaschine (3) und dem Getriebe (4) angeordnete zweite Kupplung (5) zum Durchführen von Schaltvorgängen angesteuert werden, wobei durch das Steuergerät (6) beim Fahrzustand "Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (1) an die Elektromaschine (3) zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durchgeführt wird. Ferner wird eine Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges mit einem Steuergerät (6) zum Durchführen von Schaltvorgängen, mit einem Verbrennungsmotor (1), mit zumindest einer Elektromaschine (3), mit einem Getriebe (4) und einer zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Elektromaschine (3) angeordneten ersten Kupplung (2) sowie einer zwischen der Elektromaschine (3) und dem Getriebe (4) angeordneten zweiten Kupplung (5), vorgeschlagen, wobei beim Fahrzustand "Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (1) an die Elektromaschine (3) zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durch das Steuergerät (6) ansteuerbar ist.It discloses a method of controlling and / or controlling a hybrid drive assembly a vehicle proposed in which a control device (6) for Carry out of switching operations is used, with an internal combustion engine (1), at least one Electric machine (3), a transmission (4) and one between the internal combustion engine (1) and the electric machine (3) arranged clutch (2) and a between the electric machine (3) and the transmission (4) arranged second clutch (5) for performing of switching operations be controlled, wherein by the control unit (6) in the driving state "electric Driving "the coupling of the internal combustion engine (1) to the electric machine (3) to take over the burden while a switching operation performed becomes. Further, a hybrid drive arrangement of a vehicle with a control unit (6) to perform of switching operations, with an internal combustion engine (1), with at least one electric machine (3), with a transmission (4) and one between the internal combustion engine (1) and the electric machine (3) arranged first clutch (2) and one between the electric machine (3) and the transmission (4) arranged second clutch (5), proposed, wherein the driving state "Electric Driving "the coupling of the internal combustion engine (1) to the electric machine (3) to take over the burden while a switching operation by the control unit (6) can be controlled.

Figure 00000001
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridantriebsanordnung und ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beziehungsweise 4 näher definierten Art.The The present invention relates to a hybrid drive assembly and a method for controlling and / or regulating a hybrid drive assembly of a vehicle according to the The preamble of claim 1 or 4 defined in more detail Art.

Aus der Fahrzeugtechnik sind Hybridantriebsanordnungen und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln von Hybridantriebsanordnungen für Fahrzeuge bekannt. Die bekannte Hybridantriebsanordnung umfasst beispielsweise einen Verbrennungsmotor, der über eine erste Kupplung mit einer Eingangswelle einer Elektromaschine koppelbar ist. Die Elektromaschine ist über eine zweite Kupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes mit variabler Übersetzung verbunden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug mit der Hybridantriebsanordnung sowohl mit dem Verbrennungsmotor oder mit der Elektromaschine als auch mit beiden zusammen angetrieben werden.Out Automotive engineering are hybrid propulsion arrangements and methods for controlling and / or regulating hybrid drive arrangements for vehicles known. The known hybrid drive arrangement includes, for example an internal combustion engine that over a first clutch with an input shaft of an electric machine can be coupled. The electric machine is via a second clutch with the input shaft of a transmission with variable transmission connected. To this Way, the vehicle with the hybrid drive arrangement both with the Internal combustion engine or with the electric machine as well as with both be driven together.

Beim Fahrzustand „Hybrid-Fahren" liefern der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine gemeinsam das Antriebsmoment beziehungsweise das Fahrerwunschmoment. Beim Fahrzustand „Elektrisches Fahren" ist der Verbrennungsmotor durch die Kupplung vom Abtrieb abgekoppelt und die Elektromaschine liefert allein das Fahrerwunschmoment. Wenn vom Fahrzustand „elektrisches Fahren" in einen Fahrzustand gewechselt werden soll, bei dem das Fahrzeug allein über den Verbrennungsmotor angetrieben wird, sind dazu bei einem bekannten Verfahren aufwändige Synchronisierungen zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und der Elektromaschinendrehzahl erforderlich, um eine komfortable Lastübernahme zu realisieren.At the Driving condition "hybrid driving" deliver the internal combustion engine and the electric machine together the drive torque or the driver's desired moment. When driving "electric driving" is the internal combustion engine decoupled from the output by the clutch and the electric machine only provides the driver's request torque. When driving condition "electric Driving "in one Fahrzustand to be changed, in which the vehicle alone on the Internal combustion engine is driven to do this, in a known method complex Synchronizations between the engine speed and the Electric machine speed required to provide comfortable load transfer to realize.

Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Hybridantriebsanordnung der eingangs genannten Gattungen vorzuschlagen, mit denen eine Lastübernahme von dem Verbrennungsmotor ohne aufwändige Drehzahlsynchronisierung ermöglicht wird.Therefore The present invention is based on the object, a method and a hybrid drive arrangement of the aforementioned genera to propose, with which a load transfer from the internal combustion engine without complex speed synchronization allows becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 4 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 or 4 solved. Further advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims and the drawing.

Demnach wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem ein Steuergerät zum Durchführen von Schaltvorgängen verwendet wird, mit dem ein Verbrennungsmotor, zumindest eine Elektromaschine, ein Getriebe und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine angeordnete erste Kupplung sowie eine zwischen der Elektromaschine und dem Getriebe angeordnete zweite Kupplung zum Durchführen von Schaltvorgängen angesteuert werden. Erfindungsgemäß kann das Steuergerät beim Fahrzustand „Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors an die Elektromaschine zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durchführen.Therefore discloses a method of controlling and / or controlling a hybrid drive assembly a vehicle proposed in which a control device for performing switching operations is used, with an internal combustion engine, at least one electric machine, a transmission and one between the engine and the electric machine arranged first clutch and one between the electric machine and arranged the second clutch arranged to perform switching operations become. According to the invention that control unit in driving condition "Electric Driving "docking of the internal combustion engine to the electric machine for load transfer during a Perform switching operation.

Somit kann eine komfortable Lastübernahme auf den Verbrennungsmotor ohne spürbaren Einfluss beim Antrieb erfolgen, ohne dass aufwändige Synchronisierungen zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und der Elektromaschinendrehzahl erforderlich sind. Dadurch wird der Betrieb einer Hybridantriebsanordnung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erheblich vereinfacht.Consequently can be a comfortable load transfer the internal combustion engine without noticeable Influence when driving done without elaborate synchronization between the engine speed and the electric machine speed required are. Thereby, the operation of a hybrid drive arrangement with the method according to the invention considerably simplified.

Eine mögliche Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren nach dem Öffnen der zweiten Kupplung während eines Schaltvorganges die erste Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine zur Leistungsübernahme geschlossen wird. Auf diese Weise wird die z. B. bei einem automatisierten Ge triebe bei einer Schaltung vorgesehene Kraftflussunterbrechung ausgenutzt, um in dieser Zeit den drehzahlsynchronisierten Verbrennungsmotor an die Elektromaschine anzukoppeln.A possible Development of the present invention may provide that at the proposed method after opening the second clutch while a switching operation, the first clutch between the engine and the electric machine is closed for power take-over. In this way, the z. B. in an automated Ge gear utilized in a circuit provided power flow interruption, at this time the speed-synchronized combustion engine to couple to the electric machine.

Vorzugsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass nach dem Schließen der ersten Kupplung das Fahrerwunschmoment vollständig von dem Verbrennungsmotor erzeugt und an den Abtrieb übertragen wird. Es sind auch andere Antriebsmöglichkeiten denkbar.Preferably can in the inventive method be provided that after closing the first clutch the Driver request torque completely generated by the internal combustion engine and transmitted to the output becomes. There are also other drive options conceivable.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor, mit zumindest einer Elektromaschine, mit einem Getriebe und einer zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine angeordneten ersten Kupplung sowie mit einer zwischen der Elektromaschine und dem Getriebe angeordneten zweiten Kupplung gelöst, wobei beim Fahrzustand „Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors an die Elektromaschine zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durch das Steuergerät ansteuerbar ist. Vorzugsweise kann die vorgeschlagene Hybridantriebsanordnung zum Durchführen bzw. zum Einsatz des vorgenannten Verfahrens verwendet werden. Es sind auch andere Anwendungsgebiete des Verfahrens denkbar.The The object underlying the invention is also achieved by a hybrid drive arrangement a vehicle with an internal combustion engine, with at least one Electric machine, with a gearbox and one between the internal combustion engine and the electric machine arranged first clutch as well as with a between the electric machine and the transmission arranged second Clutch solved, while in the driving state "Electric Driving "docking of the internal combustion engine to the electric machine for load transfer while a switching operation can be controlled by the control unit. Preferably can the proposed hybrid drive assembly for performing or be used for the use of the aforementioned method. There are Other applications of the method conceivable.

Bei der erfindungsgemäßen Hybridansteueranordnung kann das Steuergerät zum Durchführen eines Schaltvorganges die übliche Kraftflussunterbrechung während eines Schaltvorganges nutzen, um den drehzahlsynchronisierten Verbrennungsmotor an die Elektromaschine anzukoppeln, um eine gewünschte Leistungsübernahme durch den Verbrennungsmotor zu realisieren.In the hybrid drive arrangement according to the invention, the control unit can use the usual power flow interruption during a switching operation to carry out a switching operation in order to control the speed-synchronized combustion mode To couple gate to the electric machine to realize a desired power take-over by the internal combustion engine.

Vorzugsweise können die erfindungsgemäß vorgeschlagene Hybridantriebsanordnung und das vorgeschlagene Verfahren bei parallelhybrid Antriebssytemen beispielsweise für Stadtbusse, Verteiler-Lastkraftwagen und Transporter eingesetzt werden. Es sind auch andere Einsatzgebiete denkbar.Preferably can the invention proposed Hybrid propulsion arrangement and the proposed parallel hybrid method Drive systems for example for City buses, distribution trucks and vans used become. There are also other applications conceivable.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Hybridantriebsanordnung.following The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. The only figure of the invention schematically shows a drive train of a vehicle with a Hybrid drive arrangement according to the invention.

Das Fahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor 1, der über eine erste Kupplung 2 mit einer Elektromaschine 3 koppelbar ist. Die Abtriebswelle der Elektromaschine ist über eine zweite Kupplung 5 mit der Eingangswelle eines variablen Getriebes 4 verbunden. Die Ansteuerung durch das Steuergerät 6 wird in der Figur durch Pfeile angedeutet. Dabei ist es möglich, dass das Steuergerät beispielsweise als Hybridsteuergerät ausgebildet ist und weitere Steuergeräte umfassen kann, die den einzelnen anzusteuernden Komponenten zugeordnet sind.The vehicle includes an internal combustion engine 1 that has a first clutch 2 with an electric machine 3 can be coupled. The output shaft of the electric machine is via a second clutch 5 with the input shaft of a variable transmission 4 connected. The control by the control unit 6 is indicated in the figure by arrows. It is possible that the control unit is designed, for example, as a hybrid control unit and may include further control devices that are assigned to the individual components to be controlled.

Beispielsweise bei einem rein elektrischen Antrieb wird bei dem zum Beispiel automatisierten Getriebe 4 während einer Schaltung der Kraftfluss durch das Öffnen der zweiten Kupplung 5 zwischen der Elektromaschine 3 und dem Getriebe 4 unterbrochen. Die Ansteuerung erfolgt dabei über das Steuergerät 6. Dieser Fahrzustand wird ausgenutzt, um durch das Steuergerät 6 den drehzahlsynchronisierten Verbrennungsmotor 1 an die Elektromaschine 3 durch das Schließen der ersten Kupplung 2 anzukoppeln. Auf diese Weise sind aufwändige Synchronisierungen nicht erforderlich.For example, in a purely electric drive is in the example automated transmission 4 during a circuit the power flow by opening the second clutch 5 between the electric machine 3 and the transmission 4 interrupted. The control takes place via the control unit 6 , This driving condition is exploited to pass through the control unit 6 the speed-synchronized internal combustion engine 1 to the electric machine 3 by closing the first clutch 2 to dock. In this way, complex synchronizations are not required.

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22
erste Kupplungfirst clutch
33
Elektromaschineelectric machine
44
Getriebetransmission
55
zweite Kupplungsecond clutch
66
Steuergerätcontrol unit

Claims (4)

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges, bei dem ein Steuergerät (6) zum Durchführen von Schaltvorgängen verwendet wird, mit dem ein Verbrennungsmotor (1), zumindest eine Elektromaschine (3), ein Getriebe (4) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Elektromaschine (3) angeordnete erste Kupplung (2) sowie eine zwischen der Elektromaschine (3) und dem Getriebe (4) angeordnete zweite Kupplung (5) zum Durchführen von Schaltvorgängen angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät (6) beim Fahrzustand „Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (1) an die Elektromaschine (3) zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durchgeführt wird.Method for controlling and / or regulating a hybrid drive arrangement of a vehicle, in which a control device ( 6 ) is used for performing switching operations, with which an internal combustion engine ( 1 ), at least one electric machine ( 3 ), a transmission ( 4 ) and one between the internal combustion engine ( 1 ) and the electric machine ( 3 ) arranged first clutch ( 2 ) and one between the electric machine ( 3 ) and the transmission ( 4 ) arranged second coupling ( 5 ) are controlled to perform switching operations, characterized in that by the control unit ( 6 ) in the driving state "electric driving" the coupling of the internal combustion engine ( 1 ) to the electric machine ( 3 ) is carried out for load transfer during a switching operation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Öffnen der zweiten Kupplung (5) zwischen der Elektromaschine (3) und dem Getriebe (4) während des Schaltvorganges die erste Kupplung (2) zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Elektromaschine (3) geschlossen wird.Method according to claim 1, characterized in that after the opening of the second clutch ( 5 ) between the electric machine ( 3 ) and the transmission ( 4 ) during the switching operation, the first clutch ( 2 ) between the internal combustion engine ( 1 ) and the electric machine ( 3 ) is closed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schließen der ersten Kupplung (2) das Fahrerwunschmoment von dem Verbrennungsmotor (1) erzeugt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that after the closing of the first clutch ( 2 ) the driver's desired torque from the internal combustion engine ( 1 ) is produced. Hybridantriebsanordnung eines Fahrzeuges, mit einem Steuergerät (6) zum Durchführen von Schaltvorgängen, mit einem Verbrennungsmotor (1), mit zumindest einer Elektromaschine (3), mit einem Getriebe (4) und mit einer zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Elektromaschine (3) angeordneten ersten Kupplung (2) sowie mit einer zwischen der Elektromaschine (3) und dem Getriebe (4) angeordneten zweiten Kupplung (5), insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fahrzustand „Elektrisches Fahren" das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (1) an die Elektromaschine (3) zur Lastübernahme während eines Schaltvorganges durch das Steuergerät (6) ansteuerbar ist.Hybrid drive arrangement of a vehicle, with a control unit ( 6 ) for performing switching operations, with an internal combustion engine ( 1 ), with at least one electric machine ( 3 ), with a transmission ( 4 ) and with one between the internal combustion engine ( 1 ) and the electric machine ( 3 ) arranged first coupling ( 2 ) and one between the electric machine ( 3 ) and the transmission ( 4 ) arranged second coupling ( 5 ), in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, characterized in that in the driving state "electric driving" the coupling of the internal combustion engine ( 1 ) to the electric machine ( 3 ) for load transfer during a switching operation by the control unit ( 6 ) is controllable.
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