DE102021206707A1 - Method for reducing load impacts during load changes in a drive train of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Reduzierung von Lastschlägen bei Lastwechseln in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher Antriebsstrang zwei Antriebseinrichtungen aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, wobei vor einer Durchführung eines Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung, in dem ein von der ersten Antriebseinrichtung erzeugtes Drehmoment einen Nulldurchgang aufweist, ein Lastwechselzustand der ersten Antriebseinrichtung erfasst wird, wobei vor der Durchführung des Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung eine Übergangsphase ausgeführt wird, in der die erste Antriebseinrichtung den Lastwechsel unter Vermeidung von Lastschlägen durchführt und die zweite Antriebseinrichtung das Drehmoment für den Antrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt.Method for reducing load impacts during load changes in a drive train of a motor vehicle, which drive train has two drive devices which are designed to generate a torque for driving the motor vehicle, wherein before carrying out a load change of the first drive device, in which one of the first drive device generated torque has a zero crossing, a load change state of the first drive device is detected, wherein before the load change of the first drive device is carried out, a transitional phase is carried out, in which the first drive device carries out the load change while avoiding load impacts and the second drive device generates the torque for driving the Motor vehicle generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Lastschlägen bei Lastwechseln in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher Antriebsstrang zwei Antriebseinrichtungen aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zu erzeugen.The invention relates to a method for reducing load impacts when there are load changes in a drive train of a motor vehicle, which drive train has two drive devices which are designed to generate a torque for driving the motor vehicle.

Im Betrieb von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, dass verschiedene Elemente des Antriebsstrangs in manchen Fahrsituationen Lastwechsel ausführen. Im Antriebsstrang sind sogenannte „Lose“ vorhanden, die, je nachdem wie diese im Drehmomentfluss angeordnet sind bzw. wie Drehmoment über diese im Antriebsstrang geleitet wird, mit unterschiedlichen Flächen in Anlage mit weiteren Getriebeelementen stehen können. Beispielsweise können Zahnräder je nach Drehrichtung mit unterschiedlichen, insbesondere in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Zahnflanken an dem entsprechenden Zahnrad mit dem sie in Eingriff stehen anliegen. Tritt ein Lastwechsel auf, können sich die Lose verändern bzw. die Flächen verändern, mit denen sie in Anlage stehen. Derartige Lastwechsel sind daher beispielsweise in Form von Schwingungen bzw. Lastschlägen wahrnehmbar, wenn diese ruckartig, insbesondere schnellstmöglich ausgeführt werden.In the operation of motor vehicles, it is known that various elements of the drive train carry out load changes in some driving situations. So-called "slacks" are present in the drive train, which, depending on how they are arranged in the torque flow or how torque is conducted via them in the drive train, can be in contact with other transmission elements with different surfaces. For example, depending on the direction of rotation, gear wheels can bear against the corresponding gear wheel with which they are in mesh with different tooth flanks, in particular tooth flanks which are opposite one another in the circumferential direction. If a load change occurs, the slack can change or change the surfaces with which they are in contact. Such load changes can therefore be perceived, for example, in the form of vibrations or load impacts if they are carried out jerkily, in particular as quickly as possible.

Hierzu ist bekannt, dass Schwingungskompensationen bzw. Gradientenbegrenzungen eingesetzt werden können, um die beschriebenen Schwingungen bzw. Lastschläge zu reduzieren. Hierbei kann insbesondere der Gradient begrenzt werden, mit dem das Drehmoment in dem Antriebsstrang aufgebaut oder abgebaut wird, umso das Ausmaß der Lastschläge zu reduzieren.In this regard, it is known that vibration compensation or gradient limitations can be used in order to reduce the described vibrations or load impacts. Here, in particular, the gradient can be limited with which the torque is built up or reduced in the drive train in order to reduce the extent of the load impacts.

Der Gradientenbegrenzung sind jedoch in üblichen Fahrsituationen Grenzen gesetzt, da, beispielsweise Schaltvorgänge, so schnell wie möglich durchgeführt werden sollen. Als weiteres Beispiel kann eine elektrische Maschine genannt werden, die während eines Schaltvorgangs eine Zugkraftunterstützung ausführt und vor dem Schaltvorgang bzw. nach dem Schaltvorgang als Generator betrieben werden soll. Während des Schaltvorgangs wird die elektrische Maschine somit aus dem Generatorbetrieb in einen Leistungsbetrieb versetzt, sodass die elektrische Maschinen im Leistungsbetrieb Drehmoment auf den Antriebsstrang aufbringen kann, um das Kraftfahrzeug anzutreiben, während der Verbrennungsmotor von dem Antriebsstrang getrennt wird, um in der Getriebevorrichtung den Schaltvorgang durchführen zu können. Da in einer solchen Fahrsituation der Wunsch besteht, die Zugkraftunterstützung so schnell wie möglich zur Verfügung zu stellen und gleichermaßen den Schaltvorgang so schnell wie möglich auszuführen, ist eine Gradientenbegrenzung während des gesamten Schaltvorgangs zur Vermeidung von Lastschlägen nur beschränkt wirksam bzw. möglich, da dies den Schaltvorgang deutlich verlängern würde und die Bereitstellung des Drehmoments zur Stützung des Schaltvorgangs deutlich verzögern würde.In normal driving situations, however, there are limits to the gradient limitation, since, for example, gear changes should be carried out as quickly as possible. As a further example, an electric machine can be mentioned, which performs traction support during a shifting process and is intended to be operated as a generator before the shifting process or after the switching process. During the shifting process, the electric machine is thus switched from generator mode to power mode, so that in power mode the electric machine can apply torque to the drive train in order to drive the motor vehicle, while the internal combustion engine is separated from the drive train in order to carry out the shifting process in the transmission device to be able to Since in such a driving situation there is a desire to provide traction assistance as quickly as possible and also to carry out the shifting process as quickly as possible, limiting the gradient during the entire shifting process to avoid load impacts is only effective or possible to a limited extent, since this Shifting process would lengthen significantly and the provision of torque to support the switching process would delay significantly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Reduzierung von Lastschlägen anzugeben, das demgegenüber verbessert ist.The invention is based on the object of specifying a method for reducing load impacts which is improved in comparison.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass vor einer Durchführung eines Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung, in dem ein von der ersten Antriebseinrichtung erzeugtes Drehmoment einen Nulldurchgang aufweist, ein Lastwechselzustand der ersten Antriebseinrichtung erfasst wird, wobei vor der Durchführung des Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung eine Übergangsphase ausgeführt wird, in der die erste Antriebseinrichtung den Lastwechsel unter Vermeidung von Lastschlägen durchführt und die zweite Antriebseinrichtung das Drehmoment für den Antrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt.The invention is based on the finding that before a load change of the first drive device is carried out, in which a torque generated by the first drive device has a zero crossing, a load change state of the first drive device is detected, with a transitional phase being carried out before the load change of the first drive device is carried out is, in which the first drive device carries out the load change while avoiding load impacts and the second drive device generates the torque for driving the motor vehicle.

Mit anderen Worten wird zur Reduzierung von Lastschlägen bei Lastwechseln vorgeschlagen, den Lastwechselzustand der Antriebseinrichtung, die den Lastwechsel durchführt bzw. deren Teilgetriebe den Lastwechsel durchführt, zu erfassen und anschließend eine Übergangsphase auszuführen, in der die erste Antriebseinrichtung den Lastwechsel unter Vermeidung von Lastschlägen durchführen kann. Während der Übergangsphase wird das Drehmoment für den Antrieb des Kraftfahrzeugs somit von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugt, sodass das Kraftfahrzeug mittels der zweiten Antriebseinrichtung angetrieben werden kann. Dies kann insbesondere den Vorteil bringen, dass keine Unterbrechung in der Zugkraft auftritt, sondern die Zugkraft von der zweiten Antriebseinrichtung gestützt wird. Die Formulierung des Lastwechsels einer Antriebseinrichtung oder das Ausführen eines Lastwechsels einer Antriebseinrichtung ist entsprechend auf alle Getriebeelemente übertragbar, mit denen die Antriebseinrichtung gekoppelt ist. Somit führt die erste Antriebseinrichtung in der Übergangsphase einen Lastwechsel wenigstens eines ersten Getriebeelements aus, das mit der ersten Antriebseinrichtung gekoppelt ist.In other words, in order to reduce load impacts during load changes, it is proposed to detect the load change state of the drive device that carries out the load change or whose sub-transmission carries out the load change, and then to carry out a transitional phase in which the first drive device can carry out the load change while avoiding load impacts . During the transitional phase, the torque for driving the motor vehicle is thus generated by the second drive device, so that the motor vehicle can be driven by means of the second drive device. In particular, this can bring the advantage that there is no interruption in the tractive force, but the tractive force is supported by the second drive device. The formulation of the load change of a drive device or the execution of a load change of a drive device can be transferred accordingly to all transmission elements to which the drive device is coupled. Thus, in the transitional phase, the first drive device carries out a load change of at least one first transmission element which is coupled to the first drive device.

Somit kann die erste Antriebseinrichtung derart gesteuert werden, dass der Lastwechsel, d.h. der Nulldurchgang des Drehmoments, unter kontrollierten Bedingungen stattfinden kann. Abweichend von üblichen Steuerverfahren wird somit nicht versucht, die erste Antriebseinrichtung möglichst schnell von einem Zustand in den anderen Zustand zu überführen, sondern in der Übergangsphase wird gezielt der Lastwechsel betrachtet und derart durchgeführt, dass Lastschläge reduziert oder gänzlich verhindert werden. Beispielsweise kann in dem Lastwechselzustand, in dem der Lastwechsel durchgeführt wird, beispielsweise ein Toleranzbereich um den Nullpunkt des Drehmoments, eine Veränderung des Drehmoments langsamer durchgeführt werden als außerhalb der Übergangsphase. Der Toleranzbereich kann grundsätzlich beliebig gewählt werden, zum Beispiel zwischen -5Nm bis 5Nm oder -2Nm bis 2Nm liegen. Hierbei kann insbesondere ein Kompromiss gefunden werden, der die gestellten Anforderungen erfüllt, insbesondere das Verbringen der ersten Antriebseinrichtung in den neuen Zustand so schnell wie möglich durchzuführen, jedoch im Bereich des Drehmoments in dem der Lastwechsel durchgeführt wird, den Lastwechsel derart auszuführen, dass möglichst kein Lastschlag auftritt.The first drive device can thus be controlled in such a way that the load change, ie the zero crossing of the torque, can take place under controlled conditions. Deviating from the usual tax procedures, no attempt is made to to transfer the first drive device as quickly as possible from one state to the other state, but in the transition phase the load change is specifically considered and carried out in such a way that load impacts are reduced or completely prevented. For example, in the load change state in which the load change is carried out, for example a tolerance range around the zero point of the torque, a change in the torque can be carried out more slowly than outside the transition phase. In principle, the tolerance range can be selected arbitrarily, for example between -5Nm to 5Nm or -2Nm to 2Nm. In particular, a compromise can be found here that meets the requirements, in particular to bring the first drive device into the new state as quickly as possible, but in the range of the torque in which the load change is carried out, to carry out the load change in such a way that if possible no load impact occurs.

Die erste und die zweite Antriebseinrichtung können dabei unabhängig voneinander Drehmoment auf den Antriebsstrang übertragen bzw. in diesen einleiten. Hierbei sind mehrere Konzepte möglich, wie die einzelnen Antriebseinrichtungen an den Antriebsstrang angebunden sind. Der Antriebsstrang kann beispielsweise leistungsverzweigt sein, wobei es ebenso möglich ist, dass der Antriebsstrang zwei Teilstränge aufweist. Die beiden Teilstränge können auch unabhängig voneinander ausgeführt sein, zum Beispiel unterschiedlichen Achsen zugeordnet sein. Somit kann in der Übergangsphase beispielsweise der Lastwechsel derart durchgeführt werden, dass die sich lösenden Zahnflanken oder andere Lose definiert in den nächsten Lastzustand überführt werden und der Lastwechsel dabei nicht ruckartig erfolgt und somit zu einem Lastschlag führt. Stattdessen können die Zahnflanken definiert gelöst und mit den jeweils anderen Zahnflanken in Anlage gebracht werden. Die beispielhaft erwähnten Zahnflanken sind dabei auf alle weiteren Lose bzw. Spiele und Getriebeelemente im Antriebsstrang übertragbar.The first and the second drive device can transmit torque to the drive train or introduce it into it independently of one another. In this case, several concepts are possible as to how the individual drive devices are connected to the drive train. The drive train can be power-split, for example, it also being possible for the drive train to have two sub-trains. The two strands can also be designed independently of one another, for example assigned to different axes. Thus, in the transition phase, for example, the load change can be carried out in such a way that the loosening tooth flanks or other slack are transferred to the next load state in a defined manner and the load change does not occur suddenly and thus lead to a load impact. Instead, the tooth flanks can be loosened in a defined manner and brought into contact with the other tooth flanks. The tooth flanks mentioned by way of example can be transferred to all other slacks or clearances and transmission elements in the drive train.

Das Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass in der Übergangsphase die erste Antriebseinrichtung die Momentenhoheit besitzt. Wie beschrieben, führt die erste Antriebseinrichtung bzw. das ihr zugeordnete Teilgetriebe oder der Teilstrang des Antriebsstrangs in dem Fahrzustand den Lastwechsel aus. Dabei besitzt die erste Antriebseinrichtung die Momentenhoheit, das bedeutet, dass die übergeordnete Funktion bzw. eine Steuerungseinrichtung die Steuerung an den Betrieb der ersten Antriebseinrichtung anpasst. Mit anderen Worten kann die zweite Antriebseinrichtung an den Betrieb der ersten Antriebseinrichtung angepasst werden bzw. werden die beiden Teile des Antriebsstrangs aufeinander abgestimmt, wobei die erste Antriebseinrichtung das Drehmoment einstellt und der restliche Antriebsstrang darauf reagiert. Die Vorgabe des Drehmoments liegt in der Übergangsphase nicht bei einem zentralen Steuergerät, sondern das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung bildet die Grundlage, um in der Übergangsphase sicherzustellen, dass der Lastwechsel ohne Lastschlag durchgeführt wird. Außerhalb der Übergangsphase kann das zentrale Steuergerät bzw. eine Steuerungseinrichtung oder eine übergeordnete Funktion die Momentenhoheit besitzen und somit das Drehmoment vorgeben, dass die einzelnen Antriebseinrichtungen erzeugen. Die Begriffe „erste“ und „zweite“ Antriebseinrichtung können beliebig vergeben bzw. geändert werden.The method can also be further developed such that the first drive device has torque sovereignty in the transitional phase. As described, the first drive device or the partial transmission assigned to it or the partial train of the drive train carries out the load change in the driving state. In this case, the first drive device has torque sovereignty, which means that the higher-level function or a control device adapts the control to the operation of the first drive device. In other words, the second drive device can be adapted to the operation of the first drive device or the two parts of the drive train are matched to one another, with the first drive device adjusting the torque and the rest of the drive train reacting to it. In the transitional phase, the torque is not specified by a central control device, but the torque of the first drive device forms the basis for ensuring in the transitional phase that the load change is carried out without a load impact. Outside of the transitional phase, the central control device or a control device or a higher-level function can have sovereignty over the torque and thus specify the torque that the individual drive devices generate. The terms “first” and “second” drive device can be assigned or changed as desired.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren kann das von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment dem Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung während der Übergangsphase nachgeführt werden. Somit wird sichergestellt, dass das Gesamtdrehmoment, das in der vorliegenden Fahrsituation erzeugt bzw. erhalten werden soll auch bereitgestellt werden kann. Das Drehmoment, das die zweite Antriebseinrichtung erzeugt, während die erste Antriebseinrichtung die Übergangsphase durchläuft, ergibt sich somit aus M 2 = M G e s − M 1

Figure DE102021206707A1_0001
Das von der ersten Antriebseinrichtung während der Übergangsphase zur Ausführung des Lastwechsels erzeugte Drehmoment bzw. der zugehörige Drehmomentverlauf in der Übergangsphase ermöglicht, den Lastwechsel ohne Lastschlag auszuführen. Das erzeugte Drehmoment kann somit einer übergeordnete Funktion, zum Beispiel einem sogenannten „Drive Manager“, insbesondere an ein zentrales Steuergerät bzw. eine Steuerungseinrichtung, gesendet oder dieser anderweitig zugeführt werden. In der Übergangsphase reagiert die Steuerungseinrichtung, also die übergeordnete Funktion auf das von der ersten Antriebseinrichtung eingestellte Drehmoment, sodass letztlich das gesamte Drehmoment oder Gesamtdrehmoment in Abhängigkeit von dem Drehmoment erzeugt wird, dass die erste Antriebseinrichtung erzeugt. Wie beschrieben, wird die zweite Antriebseinrichtung dazu verwendet, die Änderung des Drehmoments seitens der ersten Antriebseinrichtung zu kompensieren, sodass das Gesamtdrehmoment erhalten bleibt.According to the proposed method, the torque generated by the second drive device can track the torque of the first drive device during the transition phase. This ensures that the total torque that is to be generated or obtained in the present driving situation can also be provided. The torque that the second drive device generates while the first drive device is going through the transition phase is thus given by M 2 = M G e s − M 1
Figure DE102021206707A1_0001
 The torque generated by the first drive device during the transitional phase for carrying out the load change or the associated torque curve in the transitional phase makes it possible to carry out the load change without a load impact. The torque generated can thus be sent to a higher-level function, for example a so-called “drive manager”, in particular to a central control device or a control device, or it can be fed to it in some other way. In the transitional phase, the control device, ie the higher-level function, reacts to the torque set by the first drive device, so that ultimately the entire torque or total torque is generated as a function of the torque that the first drive device generates. As described, the second driver is used to compensate for the change in torque from the first driver so that the total torque is maintained.

Ist die erste Antriebseinrichtung beispielsweise als elektrische Maschine ausgeführt und wird in einer Fahrsituation im Generatormodus betrieben, wohingegen die zweite Antriebseinrichtung als Verbrennungsmotor ausgebildet ist und in der vorliegenden Fahrsituation einen Schaltvorgang durchführen soll, den die erste Antriebseinrichtung unterstützen soll, muss die erste Antriebseinrichtung von dem Generatormodus in den Leistungsmodus überführt werden und dabei einen Nulldurchgang des Drehmoments durchlaufen, sodass ein Lastwechsel an den der ersten Antriebseinrichtung zugeordneten Getriebeelementen durchgeführt wird. Wird der Lastwechselzustand erfasst und die Übergangsphase durchgeführt, wird in diesem Fall die Aufteilung des gesamten Drehmomentes zwischen der ersten und der zweiten Antriebseinrichtung von der ersten Antriebseinrichtung vorgegeben, da die erste Antriebseinrichtung das für die Durchführung des Lastwechsels ohne Lastschlag vorgegebene Drehmoment einstellt und die Steuerungseinrichtung entsprechend das eingestellte Drehmoment durch eine Erzeugung von Drehmoment seitens der zweiten Antriebseinrichtung ausgleicht bzw. das gesamte Drehmoment entsprechend auffüllt. Hierbei kann das von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment auch abgesenkt werden, um die Erhöhung des Drehmoments durch die erste Antriebseinrichtung auszugleichen, damit das Gesamtdrehmoment nicht überschritten wird.If, for example, the first drive device is designed as an electric machine and is operated in generator mode in a driving situation, whereas the second drive device is designed as an internal combustion engine and is intended to carry out a shifting process in the present driving situation, which the first drive device is intended to support, the first drive device must be controlled by the Generator mode are converted into the performance mode and thereby go through a zero crossing of the torque, so that a load change is carried out on the transmission elements assigned to the first drive device. If the load change state is detected and the transition phase is carried out, in this case the distribution of the entire torque between the first and the second drive device is specified by the first drive device, since the first drive device sets the torque specified for carrying out the load change without load impact and the control device accordingly compensates for the set torque by generating torque on the part of the second drive device or fills up the total torque accordingly. In this case, the torque generated by the second drive device can also be reduced in order to compensate for the increase in torque caused by the first drive device, so that the total torque is not exceeded.

Ferner kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass während der Übergangsphase eine begonnene Wechselphase pausiert wird, insbesondere bis der Lastwechsel der ersten Antriebseinrichtung abgeschlossen ist. Wie beschrieben, kann die Wechselphase die Überführung des Antriebsstrangs von einem Fahrzustand in einen weiteren Fahrzustand beinhalten. Beispielsweise kann die Wechselphase den Wechsel von einem Fahrmodus in einem Istgang zu einem Fahrmodus in einem Zielgang darstellen, wobei der dafür nötige Schaltvorgang durch eine der Antriebseinrichtungen unterstützt werden kann, sodass der Schaltvorgang „zugkraftunterstützt“ ausgeführt werden kann. Wird eine solche Wechselphase ausgeführt, kann bei Erfassen des Lastwechselzustands die Übergangsphase begonnen werden, wobei die Wechselphase pausiert wird. Mit anderen Worten wird der Wechsel des Fahrzustands, beispielsweise der Schaltvorgang, nicht unmittelbar ausgeführt, sondern zunächst wird die Übergangsphase durchgeführt und der Lastwechsel definiert vorgenommen, sodass Lastschläge vermieden werden können. Insbesondere kann die Wechselphase so lange pausiert werden, bis der Lastwechsel definiert abgeschlossen wurde. Anschließend kann die Wechselphase fortgesetzt, beispielsweise der Schaltvorgang ausgeführt werden. Insbesondere kann die zweite Antriebseinrichtung das von ihr erzeugte Drehmoment dabei angepasst an das sich verändernde Drehmoment seitens der ersten Antriebseinrichtung erzeugen, sodass das gesamte Drehmoment in jeder Situation dem gewünschten Gesamtdrehmoment entspricht.Furthermore, in the method it can be provided that during the transition phase a change phase that has started is paused, in particular until the load change of the first drive device is completed. As described, the transition phase may include the transition of the powertrain from one driving condition to another driving condition. For example, the change phase can represent the change from a driving mode in an actual gear to a driving mode in a target gear, the shifting process required for this being able to be supported by one of the drive devices, so that the shifting process can be carried out “traction-assisted”. If such an alternating phase is carried out, the transition phase can be started when the load alternation state is detected, with the alternating phase being paused. In other words, the change in the driving state, for example the shifting process, is not carried out immediately, but first the transition phase is carried out and the load change is carried out in a defined manner, so that load shocks can be avoided. In particular, the change phase can be paused until the load change has been completed in a defined manner. The changing phase can then be continued, for example the switching process can be carried out. In particular, the second drive device can generate the torque it generates adapted to the changing torque on the part of the first drive device, so that the total torque corresponds to the desired total torque in every situation.

Hierbei kann ein in einer begonnenen Wechselphase vorgegebener Drehmomentgradient während der Übergangsphase vor dem Lastwechsel verändert, insbesondere reduziert, werden und während der Übergangsphase nach Beenden des Lastwechsels verändert werden, insbesondere erhöht auf den ursprünglichen Drehmomentgradienten. Nach dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Drehmomentgradient, der insbesondere für die erste Antriebseinrichtung für die Wechselphase, vorgegeben wird in der Übergangsphase bzw. nach Erfassen des Lastwechselzustands, während die Übergangsphase durchgeführt wird, verändert wird. Dies kann beispielsweise von der Steuerungseinrichtung, also dem zentralen Steuergerät, vorgenommen werden, sodass das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung zunächst der Wechselphase entsprechend verändert wird, bis das aktuelle Drehmoment in einen Bereich um den Lastwechselzustand fällt, beispielsweise in einem Toleranzbereich um den Nulldurchgang. Hierbei ist es sinnvoll den Drehmomentgradienten im Bereich des Lastwechselzustand zu reduzieren, sodass der Lastwechsel nicht so schnell wie möglich durchlaufen wird, sondern der Lastwechsel definiert durchgeführt werden kann, ohne dass Lastschläge auftreten.A torque gradient specified in a change phase that has started can be changed, in particular reduced, during the transition phase before the load change and changed during the transition phase after the end of the load change, in particular increased to the original torque gradient. According to this embodiment, it is provided that a torque gradient, which is specified in particular for the first drive device for the alternating phase, is changed in the transitional phase or after detecting the load alternation state while the transitional phase is being carried out. This can be done, for example, by the control device, i.e. the central control unit, so that the torque of the first drive device is initially changed according to the change phase until the current torque falls within a range around the load change state, for example in a tolerance range around the zero crossing. It makes sense here to reduce the torque gradient in the area of the load change state, so that the load change is not carried out as quickly as possible, but the load change can be carried out in a defined manner without load shocks occurring.

Somit kann in der Wechselphase ein erster Drehmomentgradient vorliegen, der in der Übergangsphase auf einen zweiten Drehmomentgradienten verändert, insbesondere reduziert, wird, sodass der Lastwechsel mit dem zweiten Drehmomentgradienten durchlaufen bzw. durchgeführt werden kann. Nach Beenden des Lastwechsels kann der Drehmomentgradient wiederum verändert werden, beispielsweise wieder der erste Drehmomentgradient oder ein dritter Drehmomentgradient eingenommen werden, wobei der erste und der dritte Drehmomentgradient größer sein können als der zweite Drehmomentgradient.A first torque gradient can thus be present in the changing phase, which is changed, in particular reduced, to a second torque gradient in the transition phase, so that the load change can be run through or carried out with the second torque gradient. After the end of the load change, the torque gradient can be changed again, for example the first torque gradient or a third torque gradient can be resumed, with the first and the third torque gradient being able to be greater than the second torque gradient.

Mit anderen Worten kann die Veränderung des Drehmoments in der Übergangsphase deutlich niedriger gewählt werden als außerhalb der Übergangsphase. Damit kann erreicht werden, dass der Wechselzustand letztlich so schnell wie möglich durchgeführt werden kann, jedoch im Bereich des Lastwechselzustands eine langsamere Veränderung des Drehmoments durchgeführt wird, um den Lastwechsel definiert durchführen zu können ohne, dass übermäßige Lastschläge auftreten. Hierbei kann insbesondere nach Abschluss des Lastwechsels auf den ursprünglich von der Wechselphase angeforderten Drehmomentgradienten zurückgekommen werden, um beispielsweise den Schaltvorgang wie gefordert ausführen zu können. In Summe kann der Drehmomentgradient somit in der Übergangsphase begrenzt werden und außerhalb der Übergangsphase beliebig gewählt werden. Die Begrenzung des Drehmomentgradienten über den gesamten Wechsel der Fahrsituation bzw. die gesamte Wechselphase ist daher nicht erforderlich. Verglichen mit einem konstanten Drehmomentgradienten, der zur Reduzierung von Lastschlägen über die ganze Wechselphase niedriger gewählt wird, kann somit außerhalb der Übergangsphase ein deutlich steilerer Drehmomentgradient gewählt werden und innerhalb der Übergangsphase ein deutlich flacherer Drehmomentgradient.In other words, the change in torque in the transitional phase can be selected to be significantly lower than outside of the transitional phase. It can thus be achieved that the changing state can ultimately be carried out as quickly as possible, but a slower change in the torque is carried out in the area of the load changing state in order to be able to carry out the load change in a defined manner without excessive load impacts occurring. In this case, in particular after the end of the load change, the torque gradient originally requested by the change phase can be returned to, for example, being able to carry out the shifting process as required. In total, the torque gradient can thus be limited in the transitional phase and can be selected as desired outside of the transitional phase. It is therefore not necessary to limit the torque gradient over the entire change in driving situation or the entire change phase. Compared to a constant torque level served, which is selected to be lower to reduce load impacts over the entire changeover phase, a significantly steeper torque gradient can be selected outside the transitional phase and a significantly flatter torque gradient within the transitional phase.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann eine Überschneidungsschaltung ausgeführt werden, wobei das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung gegengleich verändert werden, wobei die Übergangsphase vor der Überschneidung der Drehmomente durchgeführt wird. Als Überschneidungsschaltung wird insbesondere eine Wechselphase verstanden, bei der das Drehmoment der einen Antriebseinrichtung reduziert wird, während das Drehmoment der anderen Antriebseinrichtung erhöht wird. Auf das vorhergehende Beispiel zurückzukommend, in der der Antriebsstrang bzw. der Teil des Antriebsstrangs, der einem Verbrennungsmotor zugeordnet ist, einen Schaltvorgang durchführt, während die andere Antriebseinrichtung, die als elektrische Maschine ausgebildet sein kann, den Schaltvorgang durch Aufbringen einer Zugkraft unterstützt, kann in diesem Bereich das Drehmoment des Verbrennungsmotors abgesenkt werden, wohingegen das von der elektrischen Maschine erzeugte Drehmoment erhöht wird.According to a further embodiment, an overlap shift can be carried out, with the torque of the first drive device and the second drive device being changed in opposite directions, with the transition phase being carried out before the torques overlap. Crossover shifting is understood to mean, in particular, an alternating phase in which the torque of one drive device is reduced while the torque of the other drive device is increased. Coming back to the previous example, in which the drive train or the part of the drive train that is assigned to an internal combustion engine carries out a shifting process, while the other drive device, which can be designed as an electric machine, supports the shifting process by applying a tractive force, in In this area, the torque of the internal combustion engine is reduced, while the torque generated by the electric machine is increased.

In dieser Ausgestaltung wird vor der Überschneidung der Drehmomente das Durchführen Übergangsphase abgeschlossen, d.h., bevor das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung nennenswert erhöht wird, um das Kraftfahrzeug anzutreiben und entsprechend das Drehmoment der zweiten Antriebseinrichtung abgesenkt wird, insbesondere auf 0Nm, um den Schaltvorgang durchzuführen, wird der Lastwechsel definiert durchgeführt. Vor der Überschneidung der Drehmomente wird somit beispielsweise ein Flankenwechsel der in Eingriff stehenden Zahnräder durchgeführt, sodass dieser Flankenwechsel bzw. Lastwechsel nicht zu einem wahrnehmbaren Lastschlag führt. Zudem kann vor Durchführung des Schaltvorgangs bzw. der Überschneidungsschaltung die erste Antriebseinrichtung auf ein vergleichsweise niedriges positives Drehmoment gebracht werden, beispielsweise im Bereich von 0 bis 5 Nm. Anschließend kann die Überschneidung bzw. „Überblendung“ der von der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung erzeugten Drehmomente beginnen, sodass das Gesamtdrehmoment während der Wechselphase, beispielsweise auch während des Schaltvorgangs, erhalten bleibt.In this embodiment, the implementation of the transitional phase is completed before the torques overlap, i.e. before the torque of the first drive device is significantly increased in order to drive the motor vehicle and the torque of the second drive device is reduced accordingly, in particular to 0 Nm in order to carry out the shifting process the load change is carried out in a defined manner. For example, before the torques overlap, the flanks of the gears that are in mesh are changed so that this flank change or load change does not lead to a perceptible load impact. In addition, before the shifting process or the overlapping shift is carried out, the first drive device can be brought to a comparatively low positive torque, for example in the range from 0 to 5 Nm. The overlapping or “crossfading” of the torques generated by the first drive device and the second drive device can then begin, so that the total torque is maintained during the changing phase, for example also during the shifting process.

Wie bereits beschrieben, kann die erste Antriebseinrichtung eine elektrische Maschine sein, wobei die elektrische Maschine in einer Wechselphase von einem Generatorbetrieb in einen Leistungsbetrieb überführt wird oder umgekehrt. Wie beschrieben, soll dabei die erste Antriebseinrichtung, also die elektrische Maschine, bei der Überführung von dem Generatorbetrieb, also wenn diese von einem Teil des Antriebsstrangs angetrieben wird, um eine elektrische Leistung zu erzeugen, in einen Leistungsbetrieb, in dem diese Drehmoment aufbringt, um das den Antriebsstrang aufweisende Kraftfahrzeug anzutreiben, eine definierte Durchführung der Übergangsphase und somit des Lastwechsels vorgenommen werden.As already described, the first drive device can be an electrical machine, with the electrical machine being converted from generator operation to power operation or vice versa in an alternating phase. As described, the first drive device, i.e. the electric machine, should, during the transition from generator operation, i.e. when it is driven by part of the drive train in order to generate electrical power, to power operation in which it applies torque to drive the motor vehicle having the drive train, a defined execution of the transition phase and thus of the load change can be carried out.

Hierbei wird insbesondere vermieden, dass die elektrische Maschine lediglich so schnell wie möglich von dem Generatorbetrieb in den Leistungsbetrieb überführt wird, um eine möglichst schnelle Bereitstellung der Zugkraftunterstützung zu gewährleisten. In einem solchen Fall würde der Lastwechsel undefiniert durchlaufen werden, sodass Lastschläge erzeugt werden können. Stattdessen wird nach dem vorliegenden Verfahren im Bereich des Lastwechselzustands die Übergangsphase durchgeführt, sodass der Lastwechsel, beispielsweise ein Zahnflankenwechsel, definiert durchlaufen werden kann, und die Zahnflanken entsprechend auf die neuen Zahnflanken angelegt werden können, ohne einen Lastschlag zu erzeugen.In particular, this avoids the electric machine being switched from generator operation to power operation as quickly as possible in order to ensure that traction assistance is provided as quickly as possible. In such a case, the load change would be run through undefined, so that load shocks can be generated. Instead, according to the present method, the transition phase is carried out in the area of the load change state, so that the load change, for example a tooth flank change, can be run through in a defined manner and the tooth flanks can be applied to the new tooth flanks accordingly without generating a load impact.

Insbesondere kann das Durchführen der Wechselphase der ersten Antriebseinrichtung, also der beschriebene Wechsel von einem aktuell vorliegenden Betriebszustand in einen weiteren Betriebszustand, ausgeführt werden, um einen Schaltvorgang der zweiten Antriebseinrichtung zu stützen, also wenn ein Schaltvorgang in einem Teilgetriebe durchgeführt wird, das der zweiten Antriebseinrichtung zugeordnet ist. Die Wechselphase kann durch die Übergangsphase unterbrochen werden, beispielsweise wird die Wechselphase, wie zuvor beschrieben, pausiert, bis die Übergangsphase beendet ist. Anschließend kann die Wechselphase fortgesetzt werden, wobei das Drehmoment der zweiten Antriebseinrichtung synchron und gegengleich mit dem Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung verändert werden kann.In particular, the implementation of the changeover phase of the first drive device, i.e. the described change from a currently existing operating state to a further operating condition, can be carried out in order to support a shifting process of the second drive device, i.e. when a shifting process is carried out in a partial transmission that of the second drive device assigned. The transition phase can be interrupted by the transition phase, for example, as described above, the transition phase is paused until the transition phase has ended. The alternating phase can then be continued, in which case the torque of the second drive device can be changed synchronously and inversely with the torque of the first drive device.

Hierbei kann zunächst der beschriebene Generatorbetrieb abgebaut bzw. beendet werden, sodass die erste Antriebseinrichtung, das heißt die elektrische Maschine, in einem Bereich des Drehmoments um den Nulldurchgang versetzt werden kann. Das Verändern des Generatorbetriebs in den Bereich um den Lastwechselzustand kann insbesondere mit einem ersten Drehmomentgradienten durchgeführt werden. Anschließend wird die Übergangsphase, wie zuvor beschrieben, durchgeführt, sodass der Lastwechsel ohne Lastschlag durchgeführt werden kann. Anschließend kann wieder in die Wechselphase übergegangen oder diese fortgesetzt werden, wobei insbesondere mit dem ursprünglichen Drehmomentgradienten das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung verändert werden kann, sodass das Drehmoment der zweiten Antriebseinrichtung gegengleich verändert werden kann, beispielsweise das Drehmoment bzw. das von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment auf 0Nm geführt wird, um den Schaltvorgang durchzuführen, während die erste Antriebs ein Richtung das Gesamtdrehmoment aufbringt.In this case, the described generator operation can first be reduced or ended, so that the first drive device, ie the electric machine, can be displaced in a torque range around the zero crossing. Changing the generator operation in the area around the load change state can be carried out in particular with a first torque gradient. The transition phase is then carried out as described above, so that the load change can be carried out without a load impact. The changeover phase can then be resumed or continued, in particular with the original torque gradient, the torque of the first Drive device can be changed so that the torque of the second drive device can be changed in opposite directions, for example the torque or the torque generated by the second drive device is guided to 0Nm in order to carry out the switching process, while the first drive applies the total torque in one direction.

Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die dazu ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine solche Steuerungseinrichtung.In addition, the invention relates to a control device for a motor vehicle, which is designed to carry out the method described above. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle comprising such a control device.

Die Erfindung und nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 ein schematisches Blockdiagramm des Verfahrens;
  • 2 ein schematischer Drehmomentverlauf während des Verfahrens; und
  • 3 ein schematisches Schaltbild.
The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:
  • 1 a schematic block diagram of the method;
  • 2 a schematic torque curve during the process; and
  • 3 a schematic circuit diagram.

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des beschriebenen Verfahrens. Das beschriebene Verfahren kann auf beliebige Fahrzustände übertragen werden, in denen in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein Lastwechsel auftritt. Bei einem solchen Lastwechsel liegen sogenannte „Lose“ im Antriebsstrang vor, die bei ungünstiger Ausführung des Lastwechsels sogenannte Lastschläge erzeugen können. 1 shows a schematic block diagram of the method described. The method described can be transferred to any driving conditions in which a load change occurs in a drive train of the motor vehicle. With such a load change, so-called "slack" is present in the drive train, which can produce so-called load impacts if the load change is carried out unfavorably.

Ein Beispiel für solche Lose sind Zahnräder, die in einem ersten Lastzustand mit ersten Zahnflanken an korrespondierenden Zahnrädern anliegen und in dem Lastwechsel, beispielsweise durch eine Änderung der Wirkrichtung des Drehmometes, ein Zahnflankenwechsel auftritt. Beim Wechsel der belasteten Zahnflanken kann der Lastschlag auftreten, der von den Insassen des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist.An example of such slack is gears which, in a first load state, rest with first tooth flanks on corresponding gears and in which load changes, for example due to a change in the effective direction of the torque, a tooth flank change occurs. When changing the loaded tooth flanks, the load impact can occur, which can be felt by the occupants of the motor vehicle.

Bei dem gezeigten Verfahren wird in einem ersten Block 1 eine Wechselphase eingeleitet, die einen Lastwechselzustand erfordert, also einen Zustand, bei dem ein Lastwechsel wenigstens eines Getriebeelements des Antriebsstrangs auftritt, beispielsweise ein Nulldurchgang im Drehmoment einer ersten Antriebseinrichtung, wobei die Getriebeelemente, die mit der ersten Antriebseinrichtung gekoppelt sind, ebenfalls einen entsprechenden Nulldurchgang, beispielsweise durch eine Änderung der Wirkrichtung des Drehmometes , vollziehen müssen. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Antriebsstrang betrachtet, der als erste Antriebseinrichtung eine elektrische Maschine aufweist und als zweite Antriebseinrichtung einen Verbrennungsmotor. Die Antriebseinrichtungen können völlig beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann auch die zweite Antriebseinrichtung eine elektrische Maschine sein. Die beiden Antriebseinrichtungen können einem leistungsverzweigten Antriebsstrang zugeordnet sein. Ebenso ist es möglich, die einzelnen Antriebseinrichtungen zu verschiedenen Teilsträngen des Antriebsstrangs zuzuordnen. Zum Beispiel kann die zweite Antriebseinrichtung einer Vorderachse zugeordnet sein, zum Beispiel in Form eines Verbrennungsmotors, während die erste Antriebseinrichtung eine sogenannte „elektrifizierte Hinterachse“ bildet, d.h., eine elektrische Maschine, die ein Drehmoment auf die Hinterachse erzeugen kann.In the method shown, a change phase is initiated in a first block 1, which requires a load change state, i.e. a state in which a load change occurs in at least one transmission element of the drive train, for example a zero crossing in the torque of a first drive device, with the transmission elements that are connected to the first drive device are coupled, must also complete a corresponding zero crossing, for example by changing the effective direction of the torque. In this exemplary embodiment, a drive train is considered which has an electric machine as the first drive device and an internal combustion engine as the second drive device. The drive devices can be chosen completely arbitrarily. For example, the second drive device can also be an electrical machine. The two drive devices can be assigned to a power-split drive train. It is also possible to assign the individual drive devices to different sub-trains of the drive train. For example, the second drive means can be associated with a front axle, for example in the form of an internal combustion engine, while the first drive means forms a so-called "electrified rear axle", i.e. an electric machine that can generate torque on the rear axle.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird in Block 1 in der Wechselphase ein Schaltvorgang eingeleitet, d.h., der Teil des Antriebsstrangs bzw. der Teilstrang, dem der Verbrennungsmotor, also die zweite Antriebseinrichtung zugeordnet ist, soll von einem Istgang in einen Zielgang geschaltet werden. Bekanntermaßen ist es erforderlich, dass die zweite Antriebseinrichtung während des Schaltvorgangs kein Drehmoment erzeugt, um die für den Schaltvorgang erforderlichen Getriebeelemente lastfrei zu stellen. Hierzu wird während der Wechselphase das Drehmoment von der ersten Antriebseinrichtung, also der elektrischen Maschine, bereitgestellt, um das Kraftfahrzeug in dem Schaltvorgang zu stützen bzw. den Schaltvorgang zugkraftgestützt auszuführen.In the exemplary embodiment shown, a shifting process is initiated in block 1 in the changing phase, i.e. that part of the drive train or sub-train to which the internal combustion engine, i.e. the second drive device, is assigned should be shifted from an actual gear to a target gear. As is known, it is necessary for the second drive device not to generate any torque during the shifting process in order to load-free the transmission elements required for the shifting process. For this purpose, during the changing phase, the torque is provided by the first drive device, that is to say the electric machine, in order to support the motor vehicle in the shifting process or to carry out the shifting process with the aid of traction.

Hierzu wird ein Lastwechselzustand erfasst, d.h., dass erfasst werden kann, dass der Teil des Antriebsstrangs bzw. der Teilstrang, dem die erste Antriebseinrichtung zugeordnet ist, einen Lastwechsel durchführen muss, um die gewünschte Wechselphase durchzuführen. Das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung kann dazu in dem Bereich um den Lastwechselzustand, insbesondere vor Erreichen des Lastwechselzustands, mit einem ersten Drehmomentgradienten verändert werden, beispielsweise um die Drehmomentveränderung schnellstmöglich auszuführen. Dadurch kann die erste Antriebseinrichtung schneller in den Lastwechselzustand bzw. die Übergangsphase bewegt werden, ohne jedoch den Lastwechsel auszuführen. Anschließend kann in Block 2 eine Übergangsphase ausgeführt werden. Nach der Übergangsphase kann die Wechselphase in Block 3 fortgesetzt und die Wechselphase beendet werden.For this purpose, a load change state is detected, i.e. it can be detected that the part of the drive train or the sub-train to which the first drive device is assigned must carry out a load change in order to carry out the desired change phase. For this purpose, the torque of the first drive device can be changed with a first torque gradient in the area around the load change state, in particular before the load change state is reached, for example in order to carry out the torque change as quickly as possible. As a result, the first drive device can be moved more quickly into the load change state or the transition phase, but without carrying out the load change. A transition phase can then be carried out in block 2. After the transition phase, the change phase can be continued in block 3 and the change phase can be ended.

2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm der Drehmomente in dem Antriebsstrang über die Zeit, wobei eine Kurve 4 das gesamte Drehmomente darstellt und die Kurven 5, 6 das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung bzw. das von der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung auf den jeweiligen Teilstrang oder Teil des Antriebsstrangs bewirkte Drehmoment. Eine Linie 7 verdeutlicht hierbei das Erfassen des Lastwechselzustands zu einem Zeitpunkt vor dem Lastwechsel, bzw. das erfasst wurde, dass ein Lastwechselzustand auftritt oder für das Ausführen des Wechselzustands auftreten muss. 2 shows an exemplary diagram of the torques in the drive train over time, curve 4 representing the total torque and curves 5, 6 representing the torque of the first drive device and the second drive device tion or the torque caused by the first drive device and the second drive device on the respective sub-train or part of the drive train. A line 7 illustrates the detection of the load change state at a point in time before the load change, or that it was detected that a load change state occurs or must occur in order to carry out the change state.

Das Detail 8 zeigt hierbei einen Ausschnitt der Durchführung der Übergangsphase. Das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung wird dabei zunächst mit einem ersten Drehmomentgradienten 9 verändert, d.h., dass das Drehmoment vergleichsweise schnell erhöht bzw. das generatorische Drehmoment abgebaut wird, bevor sich das Drehmoment dem Nulldurchgang nähert. Im Bereich des Nulldurchgangs wird der Drehmomentgradient 9 verändert, sodass sich ein zweiter Drehmomentgradient 10 einstellt, der vergleichsweise flacher bzw. niedriger liegt. Der Lastwechsel kann somit definiert durchgeführt werden, sodass keine Lastschläge auftreten oder auftretende Lastschlägen deutlich vermindert werden, da sich beispielsweise entsprechende Zahnflanken „weicher“ anlegen können und keine ruckartigen Zahnflankenwechsel auftreten.Detail 8 shows an excerpt of how the transition phase was carried out. The torque of the first drive device is initially changed with a first torque gradient 9, i.e. the torque is increased comparatively quickly or the generator torque is reduced before the torque approaches the zero crossing. In the area of the zero crossing, the torque gradient 9 is changed, so that a second torque gradient 10 is set, which is comparatively flatter or lower. The load change can thus be carried out in a defined manner so that no load impacts occur or load impacts that occur are significantly reduced, since, for example, corresponding tooth flanks can apply “softer” and no jerky tooth flank changes occur.

Nachdem der Lastwechsel abgeschlossen ist, kann die erste Antriebseinrichtung auf ein definiertes positives Moment verbracht werden, beispielsweise im Bereich von 1 bis 5Nm. Anschließend kann die Übergangsphase beendet und die Wechselphase fortgesetzt werden. Das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung kann mit einem dritten Drehmomentgradienten 11 fortgesetzt werden. Der dritte Drehmomentgradient 11 kann beispielsweise dem ersten Drehmomentgradienten 9 entsprechen oder wiederum von diesem abweichen. Hierbei kann nach Beenden der Übergangsphase die Überschneidungsschaltung beginnen, bei der sich die Kurven 5, 6 schneiden, d.h., dass das von der ersten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment erhöht und das von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment entsprechend reduziert werden kann. Die Erhöhung und Reduzierung kann dabei synchron und gegengleich erfolgen. Anschließend kann in dem Teilstrang des Antriebsstrangs, der der zweiten Antriebseinrichtung zugeordnet ist, der Schaltvorgang durchgeführt werden, während die erste Antriebseinrichtung das Drehmoment aufbringt, um den Schaltvorgang zu stützen.After the load change is completed, the first drive device can be brought to a defined positive moment, for example in the range from 1 to 5 Nm. The transition phase can then be ended and the changeover phase continued. The torque of the first drive device can be continued with a third torque gradient 11 . The third torque gradient 11 can, for example, correspond to the first torque gradient 9 or, in turn, deviate from it. Here, after the end of the transition phase, the crossover shift can begin, in which the curves 5, 6 intersect, i.e. the torque generated by the first drive device can be increased and the torque generated by the second drive device can be correspondingly reduced. The increase and reduction can take place synchronously and in opposite directions. The shifting process can then be carried out in the sub-train of the drive train which is assigned to the second drive device, while the first drive device applies the torque in order to support the shifting process.

Das gesamte Drehmoment setzt sich hierbei ersichtlich aus den beiden Drehmomenten zusammen, die von der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung erzeugt werden.As can be seen, the total torque is made up of the two torques that are generated by the first drive device and the second drive device.

Während der Übergangsphase besitzt die erste Antriebseinrichtung die Drehmomenthoheit, da sichergestellt werden muss, dass der Lastwechsel definiert durchgeführt wird. Hierbei wird das Drehmoment der zweiten Antriebseinrichtung entsprechend verändert, um die Veränderungen des Gesamtdrehmoments, die durch den definierten Lastwechsel seitens der ersten Antriebseinrichtung bewirkt werden, auszugleichen, sodass das gesamte Drehmoment konstant bleibt bzw. das gewünschte Gesamtdrehmoment erreicht wird.During the transitional phase, the first drive device has the torque sovereignty, since it must be ensured that the load change is carried out in a defined manner. Here, the torque of the second drive device is changed accordingly in order to compensate for the changes in the total torque caused by the defined load change on the part of the first drive device, so that the total torque remains constant or the desired total torque is achieved.

3 zeigt ein schematisches Schaltdiagramm, bei dem eine übergeordnete Funktion, zum Beispiel in Form einer Steuerungseinrichtung 12 dargestellt ist. Ferner sind Teilstränge 13, 14 dargestellt, die wie bereits beschrieben, Teile eines leistungsverzweigten Antriebsstrangs oder unterschiedliche Teilstränge eines gesamten Antriebsstrangs darstellen können. Hierbei soll verdeutlicht werden, dass während der Übergangsphase die erste Antriebseinrichtung die Momentenhoheit besitzt und mittels der zweiten Antriebseinrichtung das von der ersten Antriebseinrichtung veränderte Drehmoment ausgeglichen wird. Zum Beispiel kann die zweite Antriebseinrichtung, die als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann, in einem regulären Betrieb die Momentenhoheit besitzen, sodass die Steuerungseinrichtung 12 das gesamte Drehmoment, wie gewünscht, einstellen kann. Während der Übergangsphase ist es jedoch sinnvoll, dass das gesamte Drehmoment in Abhängigkeit von dem von der ersten Antriebseinrichtung erzeugten Drehmoment eingestellt wird, da sicherzustellen ist, dass die erste Antriebseinrichtung den Lastwechsel unter Vermeidung von Lastschlägen ausführen kann. Das gesamte Drehmoment wird dabei dennoch wie gewünscht erzeugt, indem die zweite Antriebseinrichtung entsprechend angepasst wird, um die Veränderungen des Drehmoments seitens der ersten Antriebseinrichtung zu kompensieren. 3 shows a schematic circuit diagram in which a higher-level function, for example in the form of a control device 12, is shown. Sub-trains 13, 14 are also shown, which, as already described, can represent parts of a power-split drive train or different sub-trains of an entire drive train. It should be made clear here that during the transitional phase the first drive device has sovereignty over the torque and the torque changed by the first drive device is compensated for by the second drive device. For example, the second drive device, which can be embodied as an internal combustion engine, can have torque sovereignty in regular operation, so that control device 12 can set the entire torque as desired. During the transitional phase, however, it makes sense for the entire torque to be adjusted as a function of the torque generated by the first drive device, since it must be ensured that the first drive device can carry out the load change while avoiding load impacts. The total torque is nevertheless generated as desired by the second drive device being adjusted accordingly in order to compensate for the changes in the torque on the part of the first drive device.

Nach Beenden der Übergangsphase kann die Momentenhoheit wieder verändert werden, sodass beispielsweise die Steuerungseinrichtung 12 wieder das Drehmoment durch die zweite Antriebseinrichtung einstellt und die erste Antriebseinrichtung verwendet wird, das Drehmoment auszugleichen bzw. das Gesamtdrehoment aufzufüllen.After the end of the transition phase, the torque sovereignty can be changed again, so that, for example, the control device 12 again adjusts the torque using the second drive device and the first drive device is used to compensate for the torque or to fill up the total torque.

BezugszeichenlisteReference List

1-31-3
Blockblock
4-64-6
KurveCurve
77
Linieline
88th
Detaildetail
9-119-11
Drehmomentgradienttorque gradient
1212
Steuerungseinrichtungcontrol device
13, 1413, 14
Teilstrangpartial strand

Claims (10)

Verfahren zur Reduzierung von Lastschlägen bei Lastwechseln in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher Antriebsstrang zwei Antriebseinrichtungen aufweist, die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Durchführung eines Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung, in dem ein von der ersten Antriebseinrichtung erzeugtes Drehmoment einen Nulldurchgang aufweist, ein Lastwechselzustand der ersten Antriebseinrichtung erfasst wird, wobei vor der Durchführung des Lastwechsels der ersten Antriebseinrichtung eine Übergangsphase ausgeführt wird, in der die erste Antriebseinrichtung den Lastwechsel unter Vermeidung von Lastschlägen durchführt und die zweite Antriebseinrichtung das Drehmoment für den Antrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt.Method for reducing load impacts during load changes in a drive train of a motor vehicle, which drive train has two drive devices which are designed to generate a torque for driving the motor vehicle, characterized in that before carrying out a load change of the first drive device, in which one of torque generated by the first drive device has a zero crossing, a load change state of the first drive device is detected, with a transitional phase being carried out before the load change of the first drive device is carried out, in which the first drive device carries out the load change while avoiding load impacts and the second drive device transmits the torque for generates the drive of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Übergangsphase die erste Antriebseinrichtung die Momentenhoheit besitzt.procedure after claim 1 , characterized in that in the transitional phase, the first drive device has the torque sovereignty. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das von der zweiten Antriebseinrichtung erzeugte Drehmoment dem Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung während der Übergangsphase nachgeführt wird.procedure after claim 2 , characterized in that the torque generated by the second drive device is tracked to the torque of the first drive device during the transition phase. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Übergangsphase eine begonnene Wechselphase pausiert wird, insbesondere bis der Lastwechsel der ersten Antriebseinrichtung abgeschlossen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the transitional phase an alternation phase which has started is paused, in particular until the load alternation of the first drive device has been completed. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer begonnenen Wechselphase vorgegebener Drehmomentgradient (9- 11) während der Übergangsphase vor dem Lastwechsel verändert, insbesondere reduziert, wird und während der Übergangsphase nach Beenden des Lastwechsels verändert wird, insbesondere erhöht auf den ursprünglichen Drehmomentgradienten (9- 11).Method according to one of the preceding claims, characterized in that a torque gradient (9- 11) specified in a change phase that has started is changed, in particular reduced, during the transition phase before the load change and is changed, in particular increased to the original torque gradients (9-11). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überschneidungsschaltung ausgeführt wird, wobei das Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung und der zweiten Antriebseinrichtung gegengleich verändert wird, wobei die Übergangsphase vor der Überschneidung der Drehmomente durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an overlap shift is carried out, the torque of the first drive device and the second drive device being changed in opposite directions, the transition phase being carried out before the torques overlap. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung eine elektrische Maschine ist, wobei die elektrische Maschine in einer Wechselphase von einem Generatorbetrieb in einen Leistungsbetrieb überführt wird oder umgekehrt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive device is an electrical machine, the electrical machine being converted in an alternating phase from generator operation to power operation or vice versa. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung eine Wechselphase ausführt, um in einem der zweiten Antriebseinrichtung zugeordneten Teilgetriebe einen Schaltvorgang durchzuführen, wobei die Wechselphase durch die Übergangsphase unterbrochen wird und die Wechselphase nach der Übergangsphase fortgesetzt wird, wobei ein Drehmoment der zweiten Antriebseinrichtung synchron und gegengleich mit dem Drehmoment der ersten Antriebseinrichtung verändert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive device executes a changeover phase in order to carry out a shifting process in a partial transmission assigned to the second drive device, the changeover phase being interrupted by the transitional phase and the changeover phase being continued after the transitional phase, with a torque of the second drive device is changed synchronously and inversely with the torque of the first drive device. Steuerungseinrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.Control device (12) for a motor vehicle, characterized in that the control device is designed to carry out the method according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung (12) nach dem vorangehenden Anspruch.Motor vehicle comprising a control device (12) according to the preceding claim.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112016005384T5 (en) 2015-11-25 2018-08-09 Jaguar Land Rover Limited CONTROL DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD
DE102015015691A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Audi Ag Method for operating a motor vehicle with a separately drivable first and second axis
GB2594292A (en) 2020-04-21 2021-10-27 Jaguar Land Rover Ltd Torque request modification strategies for vehicles

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