DE102019207659A1

DE102019207659A1 - Verfahren und Steuersystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102019207659A1
Application number: DE102019207659.9A
Authority: DE
Inventors: Jens Kastens; Frank Deprez
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-11-26
Also published as: US11280378B2; US20200370610A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit einem einen Verbrennungsmotor (2) und eine elektrische Maschine (3) aufweisenden Antriebsaggregat (1), mit einer zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschalteten Trennkupplung (6), und mit einem zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (4) geschalteten Getriebe (5), wobei dann, wenn mindestens eine erste Betriebsbedingung vorliegt, ein zuvor abgekoppelter Verbrennungsmotor (2) dadurch angekoppelt wird, dass die Trennkupplung (6) zum Schließen angesteuert wird, und wobei dann, wenn mindestens eine zweite Betriebsbedingung vorliegt, das Ankoppeln des Verbrennungsmotors abgebrochen wird. Dann, wenn die mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, wird ein Betrag eines von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell über-tragbaren Moments ermittelt. Abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments wird die Trennkupplung (6) unterschiedlich schnell geöffnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuersystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs.
Aus der EP 1 826 088 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines als Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs bekannt. Das zu betreibende Hybridfahrzeug verfügt über ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine. Zwischen dem Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine des Antriebsaggregats ist eine Trennkupplung geschaltet. Zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb ist ein Getriebe geschaltet. Es wird vorgeschlagen, dass dann, wenn eine definierte erste Betriebsbedingung erfüllt ist, der Verbrennungsmotor zugestartet wird. Dies erfolgt dann, wenn der Verbrennungsmotor zur Bereitstellung des Fahrerwunschs erforderlich ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass das Zustarten des Verbrennungsmotors abgebrochen wird, wenn eine zweite Betriebsbedingung vorliegt. Dies erfolgt dann, wenn die Bremse innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer erneut betätigt wird. Zum Zustarten des Verbrennungsmotors wird auf die Trennkupplung zugegriffen, die zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltet ist, um den Verbrennungsmotor anzukoppeln.
Dann, wenn ein Ankoppeln eines Verbrennungsmotors abgebrochen wird, können sich bislang Komforteinbußen ausbilden. Wird nämlich mit Vorliegen einer Betriebsbedingung, auf Basis derer das Ankoppeln eines Verbrennungsmotors abgebrochen wird, die zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltete Trennkupplung schlagartig geöffnet, so kann dies zu einem unerwünscht starken Hochlaufen des Verbrennungsmotors führen, wodurch einerseits Geräusche und andererseits Schwingungen im Antriebsstrang verursacht werden können. Um dies zu vermeiden, besteht bislang lediglich die Möglichkeit, den Ankoppelvorgang des Verbrennungsmotors trotz Vorliegens einer Abbruchbedingung zu Ende zu führen und erst nach Ablauf einer definierten Zeitspanne den Verbrennungsmotor wieder abzukoppeln. Auch diese Vorgehensweise ist jedoch von Nachteil.
Es besteht Bedarf daran, dass dann, wenn ein Abbrechen des Ankoppelns des Verbrennungsmotors angefordert wird, dies möglichst schnell mit hohem Komfort auszuführen. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs und ein Steuersystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Dann, wenn die mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, wird ein Betrag eines von der Trennkupplung aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments ermittelt. Abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments wird die Trennkupplung unterschiedlich schnell geöffnet. Mit der Erfindung ist es möglich, bei Vorliegen eines Abbruchs für das Ankoppeln eines Verbrennungsmotors den Verbrennungsmotor mit hohem Komfort innerhalb kurzer Zeit abzukoppeln.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments kleiner als ein Grenzwert ist, die Trennkupplung mit einer ersten Geschwindigkeit vorzugsweise stufenartig geöffnet. Dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments größer als der Grenzwert ist, wird die Trennkupplung mit einer zweiten Geschwindigkeit geöffnet wird, die kleiner als die erste Geschwindigkeit ist, vorzugsweise kontinuierlich mit einem Momentgradienten entlang einer Rampe. So ist es besonders vorteilhaft möglich, bei Vorliegen eines Abbruchs für das Ankoppeln eines Verbrennungsmotors den Verbrennungsmotor mit hohem Komfort innerhalb kurzer Zeit abzukoppeln.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird zum Öffnen der Trennkupplung mit der zweiten Geschwindigkeit einerseits ein Momentgradient bestimmt, auf Grundlage dessen die Trennkupplung momentgeregelt geöffnet wird, anderseits wird eine Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor bestimmt, auf Grundlage dessen der Verbrennungsmotor überschneidend zum momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung drehzahlgeregelt betrieben wird. Den Verbrennungsmotor kann mit hohem Komfort innerhalb kurzer Zeit abgekoppelt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Momentgradient abhängig von einem Moment, das an der Trennkupplung abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine ein Fahrwunschmoment alleine stellen kann, und/oder abhängig von einem aktuellen Gradienten des Getriebeeingangsmoments bestimmt. Vorzugsweise ist der Momentgradient umso steiler, je höher das das Moment ist, das an der Trennkupplung abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine das Fahrwunschmoment stellen kann. Ferner ist der Momentgradient vorzugsweise umso steiler ist, je höher der aktuelle Gradient des Getriebeeingangsmoments ist. Dies dient der vorteilhaften Bestimmung des Momentgradienten für den momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor abhängig von einer aktuellen Differenzdrehzahl an der Trennkupplung und abhängig vom aktuellen Gradienten der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung bestimmt. Dies dient der vorteilhaften Bestimmung der Soll-Drehzahl für den drehzahlgeregelten Betrieb des Verbrennungsmotors.
Das erfindungsgemäße Steuersystem ist in Anspruch 11 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein Antriebstrangschema eines Kraftfahrzeugs;
2 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
3 ein weiteres Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.

1 zeigt ein Antriebsstrangschema eines als Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs.
Das Kraftfahrzeug der 1 verfügt über ein Antriebsaggregat 1 mit einem Verbrennungsmotor 2 und einer elektrischen Maschine 3. Zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 4 ist ein Getriebe 5 geschaltet. Zwischen den Verbrennungsmotor 2 und die elektrische Maschine 3 ist eine Trennkupplung 6 geschaltet. Dann, wenn die Trennkupplung 6 geöffnet ist, ist der Verbrennungsmotor 2 abgekoppelt. Bei geschlossener Trennkupplung 6 hingegen ist der Verbrennungsmotor 2 angekoppelt. Ferner zeigt 1 exemplarisch ein Schaltelement 7 des Getriebes 5. Das Getriebe 5 umfasst mehrere derartige Schaltelemente 7, um Gänge bereitzustellen.
1 zeigt weiterhin ein Motorsteuergerät 8, ein Getriebesteuergerät 9 und ein Hybridsteuergerät 10. Das Motorsteuergerät 8 dient der Regelung und/oder Steuerung des Betriebs des Verbrennungsmotors 2. Das Getriebesteuergerät 9 dient der Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes 5. Das Hybridsteuergerät 10 dient der Steuerung und/oder Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine 3 und in 1 der Trennkupplung 6. Das Hybridsteuergerät 10 kann integraler Bestandteil des Getriebesteuergeräts 9 sein.
Dann, wenn rein elektrisch über die elektrische Maschine 3 gefahren wird, ist die Trennkupplung 6 geöffnet und der Verbrennungsmotor 2 ist abgekoppelt. In diesem Fall ist der Verbrennungsmotor 2 vorzugsweise stillgesetzt. Der Verbrennungsmotor 2 kann jedoch im abgekoppelten Zustand auch mit Leerlaufdrehzahl laufen. Abhängig von einer definierten ersten Betriebsbedingung kann ein Ankoppeln des Verbrennungsmotors 2 angefordert werden, insbesondere dann, wenn die elektrische Maschine 3 alleine ein Fahrerwunschmoment nicht bereitstellen kann. In diesem Fall wird dann, wenn der Verbrennungsmotor 2 stillgesetzt ist, der Verbrennungsmotor 2 gestartet und die Trennkupplung 6 geschlossen. Sollte hingegen in diesem Zustand der Verbrennungsmotor 2 bereits laufen, so muss lediglich die Trennkupplung 6 geschlossen werden. Abhängig von mindestens einer zweiten definierten Betriebsbedingung kann ein Abbruch für das Ankoppeln des Verbrennungsmotors 2 angefordert werden, insbesondere zum Beispiel durch eine fahrerseitige Betätigung eines Bremspedals und/oder durch Rücknahme eines Fahrerwunschmoments, beispielsweise durch Rücknahme einer Fahrpedalbetätigung. In diesem Fall muss dann die Trennkupplung 6 wieder geöffnet werden.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details, mit Hilfe derer das Ankoppeln des Verbrennungsmotors 2 vorteilhaft, bei hohem Komfort und innerhalb kurzer Zeit, abgebrochen werden kann.
Erfindungsgemäß wird dann, wenn die mindestens eine zweite Betriebsbedingung, die einen Abbruch für das Ankoppeln des Verbrennungsmotors 2 anfordert, vorliegt, überprüft, wie hoch ein Betrag eines von der Trennkupplung 6 aktuell übertragenen oder übertragbaren Moment ist. Abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments wird die Trennkupplung unterschiedlich schnell geöffnet.
Dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung 6 aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments kleiner als ein Grenzwert ist, wird die Trennkupplung 6 mit einer ersten Geschwindigkeit geöffnet, vorzugsweise stufenartig und vollständig.
Dann hingegen, wenn der Betrag des von der Trennkupplung 6 aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments größer als der Grenzwert ist, wird die Trennkupplung nicht mit der ersten Geschwindigkeit bzw. stufenartig geöffnet, sondern langsamer mit einer zweiten Geschwindigkeit, vorzugsweise kontinuierlich entlang einer insbesondere linearen Rampe mit einem definierten zeitlichen Momentgradienten.
Dieser Grenzwert für den Betrag des aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments der Trennkupplung 6 kann dem um einen Offset erhöhten Schleppmoment der Trennkupplung 6 entsprechen.
Dann, wenn die Trennkupplung 6 entlang einer linearen Rampe geöffnet wird, ist beim Öffnen dieser Momentgradient konstant.
Zum Öffnen der Trennkupplung 6 mit dem Momentgradient wird die Trennkupplung 6 momentgeregelt geöffnet, insbesondere ausgehend vom Hybridsteuergerät 10 oder Getriebesteuergerät 9.
Zeitlich überschneidend zu dem momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 wird der Verbrennungsmotor 2 drehzahlgeregelt betrieben, wobei hierzu für den Verbrennungsmotor 2 eine Soll-Drehzahl bestimmt wird, mithilfe derer der Verbrennungsmotor 2 vom Motorsteuergerät 8 aus angesteuert wird. Die Bestimmung der Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 kann entweder im Hybridsteuergerät 10 oder im Getriebesteuergerät 9 erfolgen, wobei dann die Soll-Drehzahl dem Motorsteuergerät 8 bereitgestellt wird.
Der Momentgradient für den momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 wird vorzugsweise abhängig von einem Moment bestimmt, welches an der Trennkupplung 6 abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine 3 ein Fahrerwunschmoment alleine stellen kann. Dieses Moment wird vorzugsweise wie folgt bestimmt: $Δ Μ_{Κ0} = (M_{FW} - M_{GE}) - (M_{EM - MIN} - M_{EM - IST}),$
wobei

M_FW das aktuelle Fahrwunschmoment ist,
M_GE das aktuelle Getriebeeingangsmoment ist,
M_EM-MIN das minimal mögliche Moment der elektrischen Maschine ist,
M_EM-IST das aktuelle Moment der elektrischen Maschine ist.

Die obige Bestimmung des Moments ΔM_K0 , das an der Trennkupplung 6 abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine 3 das Fahrerwunschmoment bereitstellen kann, ist in 2 visualisiert. So sind in 2 über der Zeit t die Momentverläufe für das aktuelle Fahrerwunschmoment M_FW , für das aktuelle Getriebeeingangsmoment M_GE , für das minimal mögliche Moment M_EM-MIN der elektrischen Maschine 3 und für das aktuelle Moment M_EM-IST der elektrische Maschine 3 gezeigt.
Die Momentdifferenz Δ1 entspricht der Differenz zwischen dem minimal möglichen Moment M_EM-MIN der elektrischen Maschine 3 und dem aktuellen Moment M_EM-IST der elektrischen Maschine 3. Die Momentdifferenz Δ2 entspricht der Differenz zwischen dem Fahrerwunschmoment M_FW und dem aktuellen Getriebeeingangsmoment M_GE . Das Moment ΔM_K0 ergibt sich aus der Differenz Δ2-Δ1.
Der Momentgradient für den momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 wird vorzugsweise nicht nur in Abhängigkeit von dem oben beschriebenen Moment ΔM_K0 , sondern vorzugsweise zusätzlich weiterhin abhängig von einem aktuellen Gradienten des Getriebeeingangsmoments M_GE ermittelt.
Der Momentgradient für den momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 ist umso steiler, je höher das Moment ΔM_K0 ist, das an der Trennkupplung 6 abgebaut werden muss.
Ferner ist der Momentgradient für den momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 umso steiler, je höher der aktuelle Gradient des Getriebeeingangsmoments M_GE ist.
Zeitlich überschneidend zu diesem momentgeregelten Betrieb, nämlich dem momentgeregelten Öffnen der Trennkupplung 6 in Abhängigkeit des auf die obige Art und Weise bestimmten Momentgradienten, wird für den Verbrennungsmotor 2 die Soll-Drehzahl bestimmt, auf Grundlage dessen der Verbrennungsmotor 2 überschneidend zum momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung 6 drehzahlgeregelt betrieben wird.
Die Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 wird dabei abhängig von einer aktuellen Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 und abhängig vom aktuellen zeitlichen Gradienten der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 bestimmt.
Die Bestimmung der Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Diagramm der 3 beschrieben, wobei in 3 über der Zeit t einerseits ein zeitlicher Verlauf der Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 und andererseits ein um die Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 aufgespanntes Drehzahlband Δ_n für die Drehzahl der Trennkupplung 6 aufgespannt ist. Dieses Drehzahlband Δ_n ist durch einen unteren Grenzwert S1 und einen oberen Grenzwert S2 definiert.
Liegt die Drehdrehzahl an der Trennkupplung 6 innerhalb dieses Drehzahlbands Δ_n , so ist die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 kleiner als ein entsprechender Grenzwert.
Liegt die Drehdrehzahl an der Trennkupplung 6 außerhalb dieses Drehzahlbands Δ_n , so ist die Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 größer als der entsprechende Grenzwert.
Ferner sind in 3 zwei mögliche Soll-Drehzahlen n_VM-SOLL1 und n_VM-soLL2 für den Verbrennungsmotor 2 gezeigt, die sich jeweils aus der aktuellen Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 verrechnet mit einem Offset OF1 bzw. OF2 ergeben. Die Pfeile der 3 geben jeweils an, wo sich die aktuelle Drehzahl an der Trennkupplung 6 befindet, wobei die Steigung des jeweiligen Pfeils die Größe des aktuellen Gradienten der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 visualisiert.
Dann, wenn die aktuelle Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 und der aktuelle Gradient der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 jeweils kleiner als ein entsprechender Grenzwert sind, wird keine Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 bestimmt oder es wird als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 die aktuelle Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 bestimmt. In diesem Fall wird die Trennkupplung 6 als geschlossen betrachtet. Dies ist in 3 in den Zeitintervallen 3 und 8 der Fall. In diesen Zeitintervallen 3 und 8 liegt die Drehzahl der Trennkupplung 6 innerhalb des Drehzahlbands Δn und der Gradient der Differenzdrehzahl ist gering.
Dann, wenn die aktuelle Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 und/oder der aktuelle Gradient der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 größer als der entsprechende Grenzwert ist, wird als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 eine Drehzahl bestimmt, die der mit dem Offset verrechneten aktuellen Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 entspricht. Hiermit wird ein Synchronisieren der Trennkupplung 6 verhindert. So wird in den Zeitintervallen 1, 2, 9, 10 der 3 als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 die Soll-Drehzahl n_VM-SOLL1 und in den Zeitintervallen 4, 5, 6, 7 der 3 als Soll-Drehzahl die Soll-Drehzahl n_VM-SOLL2 verwendet.
Liegt die Drehzahl der Trennkupplung 6 außerhalb des Drehzahlbands Δn, nämlich unterhalb desselben, so wird die um den Offset OF1 verringerte aktuelle Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 als Soll-Drehzahl n_VM-SOLL1 verwendet.
Liegt hingegen die Drehzahl an der Trennkupplung 6 oberhalb des Drehzahlbands Δn, so wird als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor 2 die um den Offset OF2 erhöhte Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 als Soll-Drehzahl n_VM-SOLL2 genutzt.
Liegt die Drehzahl an der Trennkupplung 6 innerhalb des Drehzahlbands Δn, ist hingegen der Betrag des Gradienten der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung 6 größer als der entsprechende Grenzwert, so wird abhängig davon, ob der Gradient positiv oder negativ ist, entweder die um den Offset OF1 reduzierte oder die um den Offset OF2 erhöhte Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3 als Soll-Drehzahl verwendet, nämlich bei einem positiven hohen Gradienten die um den Offset OF2 erhöhte Soll-Drehzahl n_VM-SOLL2 und bei einem großen negativen Gradienten die um den Offset OF1 reduzierte Soll-Drehzahl n_VM-SOLL1 .
Ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 unterhalb der Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine 3, so kann alternativ der Verbrennungsmotor 2 auch stillgesetzt werden.
Die Offset-Werte OF1 und OF2 können betragsmäßig gleich groß sein, jedoch auch voneinander abweichen.
Mit der Erfindung ist dann, wenn bei Vorliegen mindestens eines Abbruchkriteriums für das Ankoppeln des Verbrennungsmotors 2 das von der Trennkupplung 6 aktuell übertragene oder aktuell übertragbare Moment größer als der Grenzwert ist, ein komfortables und auch schnelles Öffnen der Trennkupplung 6 und damit Abkoppeln des Verbrennungsmotors 2 möglich, und zwar ohne die Gefahr einer unerwünschten Geräuschentwicklung sowie ohne die Gefahr unerwünschter Schwingungen bzw. Vibrationen im Antriebsstrang.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuerungssystem zum Betreiben des Kraftfahrzeugs, welches zumindest das Getriebesteuergerät 9 und das Motorsteuergerät 8 sowie das Hybridsteuergerät 10 umfasst, wobei das Hybridsteuergerät 10 integraler Bestandteil des Getriebesteuergeräts 9 sein kann. Dann, wenn mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung für den Abbruch des Ankoppelns des Verbrennungsmotors 2 vorliegt, überprüft das Getriebesteuergerät 9 bzw. das Hybridsteuergerät 10 die Höhe des von der Trennkupplung 6 aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments. Abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung 6 aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments öffnet das Getriebesteuergerät 9 oder Hybridsteuergerät 10 die Trennkupplung 6 unterschiedlich schnell.
Die Steuergeräte 8, 9 und 10 sind demnach eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig auszuführen. Hierzu umfassen die Steuergeräte 8, 9 und 10 des Steuersystems hardwareseitige und softwareseitige Mittel. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Mitteln ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Verbrennungsmotor
3: elektrische Maschine
4: Abtrieb
5: Getriebe
6: Trennkupplung
7: Schaltelement
8: Motorsteuergerät
9: Getriebesteuergerät
10: Hybridsteuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1826088 A2 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit einem einen Verbrennungsmotor (2) und eine elektrische Maschine (3) aufweisenden Antriebsaggregat (1), mit einer zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschalteten Trennkupplung (6), und mit einem zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (4) geschalteten Getriebe (5), wobei dann, wenn mindestens eine erste definierte Betriebsbedingung vorliegt, ein zuvor abgekoppelter Verbrennungsmotor (2) dadurch angekoppelt wird, dass die Trennkupplung (6) zum Schließen angesteuert wird, wobei dann, wenn mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (2) abgebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, ein Betrag eines von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments ermittelt wird, abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments die Trennkupplung (6) unterschiedlich schnell geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments kleiner als ein Grenzwert ist, die Trennkupplung (6) mit einer ersten Geschwindigkeit geöffnet wird, dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments größer als der Grenzwert ist, die Trennkupplung (6) mit einer zweiten Geschwindigkeit geöffnet wird, die kleiner als die erste Geschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments kleiner als der Grenzwert ist, die Trennkupplung (6) mit der ersten Geschwindigkeit stufenartig geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments größer als der Grenzwert ist, die Trennkupplung (6) mit der zweiten Geschwindigkeit kontinuierlich mit einem Momentgradienten, vorzugsweise entlang einer Rampe, geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen der Trennkupplung (6) mit der zweiten Geschwindigkeit einerseits ein Momentgradient bestimmt wird, auf Grundlage dessen die Trennkupplung (6) momentgeregelt geöffnet wird, anderseits eine Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor (2) bestimmt wird, auf Grundlage dessen der Verbrennungsmotor (2) überschneidend zum momentgeregelten Betrieb der Trennkupplung (6) drehzahlgeregelt betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentgradient abhängig von einem Moment (ΔM_K0) bestimmt wird, das an der Trennkupplung (6) abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine (3) ein Fahrwunschmoment stellen kann, wobei der Momentgradient vorzugsweise umso steiler ist, je höher das Moment (ΔM_K0) ist, das an der Trennkupplung (6) abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine (3) das Fahrwunschmoment stellen kann.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment (ΔM_K0), das an der Trennkupplung (6) abgebaut werden muss, damit die elektrische Maschine (3) das Fahrwunschmoment stellen kann, wie folgt bestimmt wird $Δ M_{K0} = (M_{FW} - M_{GE}) - (M_{EM} - M_{IN} - M_{EM - IST}),$
wobei M_FW das aktuelle Fahrwunschmoment ist, M_GE das aktuelle Getriebeeingangsmoment ist, M_EM-MIN das minimal mögliche Moment der elektrischen Maschine (3) ist, M_EM-IST das aktuelle Moment der elektrischen Maschine (3) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentgradient abhängig von einem aktuellen Gradienten des Getriebeeingangsmoments bestimmt wird, wobei der Momentgradient umso steiler ist, je höher der aktuelle Gradient des Getriebeeingangsmoments ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor (2) abhängig von einer aktuellen Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) und abhängig vom aktuellen Gradienten der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die aktuelle Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) und der aktuelle Gradient der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) jeweils kleiner als ein entsprechender Grenzwert sind, entweder keine Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor (2) bestimmt oder als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor (2) die aktuelle Drehzahl der elektrischen Maschine (3) bestimmt wird, und/oder dann, wenn die aktuelle Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) und/oder der aktuelle Gradient der Differenzdrehzahl an der Trennkupplung (6) größer als ein entsprechender Grenzwert ist, als Soll-Drehzahl für den Verbrennungsmotor (2) die mit einem Offset verrechnete aktuelle Drehzahl der elektrischen Maschine (3) bestimmt wird.
Steuersystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit einem Motorsteuergerät (8) zur Steuerung und/Regelung des Betriebs eines Verbrennungsmotors (2), mit einem Hybridsteuergerät (10) zur Steuerung und/Regelung des Betriebs einer elektrischen Maschine (3), und mit Getriebesteuergerät (9) zur Steuerung und/Regelung des Betriebs eines Getriebes (5), wobei dann, wenn mindestens eine erste definierte Betriebsbedingung vorliegt, das Getriebesteuergerät (9) oder Hybridsteuergerät (10) eine zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschaltete Trennkupplung (6) zum Schließen angesteuert, um einen zuvor abgekoppelten Verbrennungsmotor (2) anzukoppeln, wobei dann, wenn mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, das Getriebesteuergerät (9) oder Hybridsteuergerät (10) das Ankoppeln des Verbrennungsmotors (2) abbricht, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die mindestens eine zweite definierte Betriebsbedingung vorliegt, das Getriebesteuergerät (9) oder Hybridsteuergerät (10) einen Betrag eines von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments ermittelt, abhängig von dem Betrag des von der Trennkupplung (6) aktuell übertragenen oder aktuell übertragbaren Moments das Getriebesteuergerät (9) oder Hybridsteuergerät (10) die Trennkupplung (6) unterschiedlich schnell öffnet.
Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 steuerungsseitig auszuführen.