EP2576306A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs

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EP2576306A1
EP2576306A1 EP11711894.3A EP11711894A EP2576306A1 EP 2576306 A1 EP2576306 A1 EP 2576306A1 EP 11711894 A EP11711894 A EP 11711894A EP 2576306 A1 EP2576306 A1 EP 2576306A1
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EP
European Patent Office
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braking torque
electric machine
retarder
wear
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11711894.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Blaser
Markus Eisele
Yvonne Wiegand
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the present invention relates to a method for operating a drive train with a hybrid drive.
  • a hybrid drive comprises at least one electric machine and one internal combustion engine.
  • a powertrain of a hybrid vehicle includes a transmission, wherein the transmission converts speeds and torques, thus providing a traction power supply of the hybrid drive to an output of the hybrid vehicle.
  • a drive train of a hybrid vehicle comprises a brake system, wherein it is already known from the prior art that a brake system may comprise a plurality of partial brake systems, namely a so-called service brake, which acts on friction wheels on the output, and at least one wear-free retarder.
  • the wear-free retarder may be a so-called engine brake or a retarder of the drive train.
  • the braking torque between the or each electric machine of the hybrid drive and the or each wear-free retarder split such that at the beginning of a braking torque request, the braking torque requested exclusively by at least one electric machine of the hybrid drive and provided at the output and, subsequently, depending on characteristics of the or each wear-free retarder, the brake torque request is at least partially transferred from the or each electric machine to at least one wear-free retarder such that the braking torque provided at the output by the or each electric machine and the or each retarder Sum corresponds to the requested braking torque.
  • the present invention it is proposed for the first time to divide a brake torque requirement on a brake system of a hybrid vehicle between the or each electric machine of the hybrid drive and the or each wear-free retarder of the brake system, namely such that at the beginning of a braking request, the braking torque exclusively from at least one electric machine the hybrid drive is requested and provided at the output. Only then, depending on parameters of the or each wear-free retarder brake torque request is at least partially controlled by the or each electric machine controlled at least one wear-resistant retarder of the brake system. This is done such that the output provided by the or each electric machine and the or each retarder braking torque in total corresponds to the requested braking torque.
  • a braking torque request it is thus possible with the method according to the invention to provide at least one electric machine of the hybrid drive directly with high dynamics and within a short time at the output a braking torque ready and thus to respond directly to a braking torque request. Subsequently, the braking torque request is controlled reduced at the respective electric machine of the hybrid drive and at the same time increased at least one wear-free retarder of the brake system, so as to build a controlled from the respective wear-resistant retarder at the output braking torque.
  • the braking torque which is controlled by the respective wear-free retarder at the output is reduced by the braking torque provided by the or each electric machine at the output.
  • the brake torque request from the or each wear-free retarder is transferred back to at least one hybrid drive electric machine, again controlled so that the output provided by the or each electric machine and the or each wear-free retarder Braking torque in total corresponds to the desired or requested braking torque.
  • FIG. 1 is a block diagram of an exemplary powertrain for
  • FIG. 2 shows a first diagram for further clarification of the method according to the invention
  • Fig. 4 is a third diagram for further clarification of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows by way of example a drive train diagram of a drive train of a hybrid vehicle in which the method according to the invention can be used.
  • the drive train of FIG. 1 has an internal combustion engine 1 and an electric machine 2, which together form a hybrid drive 3 of the drive train.
  • a transmission 5 and a retarder 6 are connected according to FIG. 1, whereby the retarder 6 is a wear-resistant retarder.
  • the retarder 6 is connected between the electric machine 2 of the hybrid drive 3 and the transmission 5.
  • the retarder 6 is connected between the transmission 5 and the output 4 or between the internal combustion engine 1 and the electric machine 2.
  • the method according to the invention is not restricted to the application on the drive train shown in FIG. Rather, the invention can be used on other powertrains of hybrid vehicles, for example, when the internal combustion engine and electric machine of the hybrid drive act on different axes of the output of the hybrid vehicle.
  • a drive train of a hybrid drive comprises a brake system, via which a braking torque can be provided at the output 4.
  • a brake system of the hybrid vehicle comprises a service brake, which acts on the wheels of the output 4 via friction.
  • the brake system of a hybrid vehicle comprises at least one wear-free retarder, wherein this wear-free retarder can be, for example, the retarder 6 shown in FIG.
  • Another wear-free retarder of a brake system of a hybrid vehicle is provided by a so-called engine brake of the internal combustion engine 1.
  • the requested braking torque is divided at least between the or each electric machine 2 of the hybrid drive 3 and the or each wear-free retarder.
  • This division of the requested braking torque is such that at the beginning of a braking torque request, the braking torque is requested exclusively by at least one electric machine 2 of the hybrid drive 3 and provided at the output 4, and that subsequently depending on characteristics of the or each wear-free retarder the braking torque request of the or each electric machine 2 of the hybrid drive 3 is passed controlled at least one wear-free retarder 6, so that the output provided by the or each electric machine 2 of the hybrid drive 3 and the or each retarder braking torque in total corresponds to the requested braking torque.
  • FIG. 2 showing a plurality of time curves over the time t, namely a time curve of a rotational speed n A B of the output 4 of the drive train, a time curve M B of one having a Braking torque request requested braking torque, a time curve M R of the retarder 6 at the output 4 provided braking torque and a time curve M E M one of the electric machine 2 at the output 4 provided braking torque.
  • a braking torque request M B for a to be provided on the output 4 braking torque is in Fig. 2, a braking torque request M B for a to be provided on the output 4 braking torque.
  • this braking torque request is requested exclusively by the electric machine 2, so that at the beginning of the braking torque request, ie immediately after the time t1, the requested braking torque M B exclusively via that of the electric Machine 2 providable braking torque M E M is provided at the output 4. Only subsequently, namely in Fig.
  • the partial transfer of the braking torque request from the electric machine 2 of the hybrid drive 3 to the retarder 6 and the wear-free retarder occurs in Fig. 2 between the times t2 and t3 respectively ramped or linear, ie, that between the times t2 and t3 on the one hand the Braking torque required by the electric machine 2 of the hybrid drive 3 ramp-reduced and the braking torque request of the wear-free retarder, namely the retarder 6, is ramped, and so also provided by the same at the output 4 braking torque M E M and MR.
  • FIG. 3 shows a development of the method according to the invention for the case in which the output rotational speed n A B is progressively reduced.
  • This refinement of the method according to the invention is based on the finding that the retarder 6 can no longer provide any braking torque at the output 4 when it falls below a minimum rotational speed.
  • the brake torque request on the retarder 6 continuously, preferably ramp-like, and thus controlled reduced and accordingly on the electric machine 2 of the hybrid drive 3 continuously, preferably ramp-like, and controlled increases, so that of the retarder 6 and the electric machine 2 in total at the output 4 provided braking torque in turn corresponds to the requested braking torque M B.
  • the point in time t4, from which the braking torque request is transmitted from the retarder 6 back to the electric machine 2 with increasing reduction of the output rotational speed n A B, can be determined in advance in advance depending on parameters of the retarder 6.
  • the procedure is such that during the braking torque request and thus during the execution of the braking the current output speed n A B is monitored at the output 4 and dependent thereof in terms of a control observation of the time t4, from which the torque transfer from the retarder 6 to the electric Machine 2 begins to be determined online while the brake torque request is being executed. From the time t5, from which the retarder 6 can no longer provide braking torque M R at the output 4, only the electric machine 2 provides a corresponding braking torque M E M at the output 4.
  • the braking torque M E M provided by the same is reduced to zero and then the requested braking torque of a service brake of the brake system, in particular via friction on the wheels of the output 4 acts, provided.
  • FIG. 4 shows a variant of the invention in which a braking torque request is divided between the electric machine 2 of a hybrid drive and two wear-free partial brakes of the braking system of the hybrid vehicle, namely between an engine brake and a retarder.
  • Fig. 4 shows the rotational speed n A B of the output 4 of a hybrid vehicle torque curves, namely the speed-dependent curve of a requested braking torque MB, the speed-dependent course of a provided by the electric machine 2 of the hybrid drive at the output 4 braking torque M E M, the speed-dependent curve one of an engine brake on the output 4 provided braking torque M M B, and the speed-dependent torque curve of the retarder at the output 4 provided braking torque M R.
  • Fig. 4 shows the rotational speed n A B of the output 4 of a hybrid vehicle torque curves, namely the speed-dependent curve of a requested braking torque MB, the speed-dependent course of a provided by the electric machine 2 of the hybrid drive at the output 4 braking torque M E M, the speed-dependent curve one of an engine brake on the output 4 provided braking torque M M B, and the speed-dependent torque curve of the retarder at the output 4 provided braking torque M R.
  • the lack of dynamics of the retarder and the engine brake can be compensated.
  • the requested braking torque is initially provided at the output 4 via at least one electric machine 2 of the hybrid drive 3.
  • brake torque is developed at the output via the wear-free retarder, in particular via a retarder or optionally an engine brake.
  • the retarder or the engine brake depending on the output speed of the output can no longer provide braking torque
  • the retarder or the engine brake is driven out of the braking intervention on the output 4, while then the or each electric machine 2 of the hybrid drive 3 in the regenerative Operation assumes the reduced braking torque request at the respective wear-free retarder and provides the corresponding braking torque at the output.

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem mindestens eine elektrische Maschine (2) und einen Verbrennungsmotor (1) umfassenden Hybridantrieb (3), einem Getriebe (5), einem Abtrieb (4) und einem Bremssystem, welches mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse (6) umfasst, wobei bei Anforderung eines Bremsmoments für den Abtrieb (4) das Bremsmoment zwischen der oder jeder elektrischen Maschine (2) des Hybridantriebs und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse (6) derart aufgeteilt wird, dass zu Beginn einer Bremsmomentanforderung das Bremsmoment ausschließlich von mindestens einer elektrischen Maschine (2) angefordert und am Abtrieb (4) bereitgestellt wird, und dass darauffolgend abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse die Bremsmomentanforderung zumindest teilweise von der oder jeder elektrischen Maschine an mindestens eine ver- schleißfreie Dauerbremse (6) gesteuert übergeben wird, sodass das am Abtrieb (4) von der oder jeder elektrischen Maschine und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem Hybridantrieb. Ein solcher Hybridantrieb umfasst mindestens eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor. Zusätzlich zum Hybridantrieb umfasst ein Antriebstrang eines Hybridfahrzeugs ein Getriebe, wobei das Getriebe Drehzahlen und Drehmomente wandelt und so ein Zugkraftangebot des Hybridantriebs an einem Abtrieb des Hybridfahrzeugs bereitstellt. Ferner umfasst ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs ein Bremssystems, wobei es aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, dass ein Bremssystems mehrere Teilbremssysteme umfassen kann, nämlich eine sogenannte Betriebsbremse, die über Reibung auf Räder des Abtriebs einwirkt, sowie mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse. Bei der verschleißfreien Dauerbremse kann es sich um eine sogenannte Motorbremse oder auch um einen Retarder des Antriebsstrangs handeln.
Aus der DE 198 43 580 A1 ist eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei welcher eine angeforderte Bremskraft bzw. ein angefordertes Bremsmoment zwischen der Reibungsbremse der Bremsanlage und der Dauerbremse derselben aufgeteilt wird. Nach diesem Stand der Technik wird vorgeschlagen, dass beim Betätigen der Dauerbremse die Reibungsbremse mit einem Druck beaufschlagt wird, der zunächst einem Signal eines Bremswertgebers entspricht und mit zunehmender Bremskraft der Dauerbremse so verringert wird, dass die gesamte Bremskraft dem Signal des Bremswertgebers entspricht. Hiermit wird die Reibungsbremse mit einer kurzen Ansprechzeit voll wirksam, während bei längerem Bremsen die Dauerbremse die volle Bremsleistung übernimmt und die Reibungsbremse vor Überlastung schützt. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird bei Anforderung eines Bremsmoments für den Abtrieb eines Hybridfahrzeugs das Bremsmoment zwischen der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse derart aufgeteilt, dass zu Beginn einer Bremsmomentanforderung das Bremsmoment ausschließlich von mindestens einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird, und dass darauffolgend abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse die Bremsmomentanforderung zumindest teilweise von der oder jeder elektrischen Maschine an mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse gesteuert übergeben wird, sodass das am Abtrieb von der oder jeder elektrischen Maschine und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine Bremsmomentanforderung an einem Bremssystem eines Hybridfahrzeugs zwischen der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse des Bremssystems aufzuteilen, nämlich derart, dass zu Beginn einer Bremsanforderung das Bremsmoment ausschließlich von mindestens einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird. Erst darauffolgend wird abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse die Bremsmomentanforderung zumindest teilweise von der oder jeder elektrischen Maschine an mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse des Bremssystems gesteuert übergeben. Dies erfolgt derart, dass das am Abtrieb von der oder jeder elektrischen Maschine und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht. Am Anfang einer Bremsmomentanforderung ist es demnach mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, über mindestens eine elektrische Maschine des Hybridantriebs unmittelbar mit hoher Dynamik und innerhalb kurzer Zeit am Abtrieb ein Bremsmoment bereit zu stellen und somit unmittelbar auf eine Bremsmomentanforderung zu reagieren. Darauffolgend wird die Bremsmomentanforderung gesteuert an der jeweiligen elektrischen Maschine des Hybridantriebs reduziert sowie gleichzeitig an mindestens einer verschleißfreien Dauerbremse des Bremssystems erhöht, um so gesteuert ein von der jeweiligen verschleißfreien Dauerbremse am Abtrieb bereitstellbares Bremsmoment aufzubauen.
Dabei wird um den Betrag, um den gesteuert von der jeweiligen ver- schleißfreien Dauerbremse am Abtrieb Bremsmoment aufgebaut wird, das von der oder jeder elektrischen Maschine am Abtrieb bereitgestellte Bremsmoment reduziert.
Dadurch ist es letztendlich möglich, zu Beginn einer Bremsmomentanforderung einerseits mit hoher Dynamik sowie innerhalb einer kurzen Reaktionszeit ein gewünschtes Bremsmoment am Abtrieb bereitzustellen und andererseits die jeweilige verschleißfreie Dauerbremse kontrolliert und gesteuert zum Aufbau des Bremsmoments zu nutzen.
Darauffolgend erfolgt mit sich zunehmend verringernder Abtriebsdrehzahl eine Übergabe der Bremsmomentanforderung von der oder jeder ver- schleißfreien Dauerbremse zurück auf mindestens eine elektrische Maschine des Hybridantriebs, und zwar wiederum gesteuert, sodass das am Abtrieb von der oder jeder elektrischen Maschine und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem gewünschten bzw. angeforderten Bremsmoment entspricht. Hierdurch ist es möglich, dann, wenn in Folge einer sich zunehmend verringernden Abtriebsdrehzahl die jeweilige verschleißfreie Dauerbremse kein ausreichendes Bremsmoment mehr am Abtrieb bereitstellen kann, die jeweilige verschleißfreie Dauerbremse kontrolliert aus der Bremsmomentanforderung herauszunehmen, um so unterstützt durch mindestens eine elektrische Maschine des Hybridantriebs das von der jeweiligen verschleißfreien Dauerbremse nicht mehr bereitstellbare Bremsmoment auszugleichen.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung 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:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines exemplarischen Antriebsstrangs zur
Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 ein erstes Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3 ein zweites Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 4 ein drittes Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt exemplarisch ein Antriebsstrangsschema eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist. So verfügt der Antriebsstrang der Fig. 1 über einen Verbrennungsmotor 1 und eine elektrische Maschine 2, die zusammen einen Hybridantrieb 3 des Antriebsstrangs bildet. Zwischen den Hybridantrieb 3, nämlich die elektrische Maschine 2 desselben, und einen Abtrieb 4 sind gemäß Fig. 1 sowohl ein Getriebe 5 als auch ein Retarder 6 geschaltet, wobei es sich beim Retarder 6 um eine verschleißfreie Dauerbremse handelt. Gemäß Fig. 1 ist der Retarder 6 zwischen die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs 3 und das Getriebe 5 geschaltet. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass der Retarder 6 zwischen den Getriebe 5 und den Abtrieb 4 oder zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 2 geschaltet ist.
Bereits an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Anwendung an dem in Fig. 1 gezeigten Antriebsstrang beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung an anderen Antriebssträngen von Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen, zum Beispiel dann, wenn Verbrennungsmotor und elektrische Maschine des Hybridantriebs auf unterschiedliche Achsen des Abtriebs des Hybridfahrzeugs wirken.
Ein Antriebsstrang eines Hybridantriebs umfasst ein Bremssystem, über welches am Abtrieb 4 ein Bremsmoment bereitgestellt werden kann. So umfasst ein Bremssystem des Hybridfahrzeugs eine Betriebsbremse, die über Reibung auf Räder des Abtriebs 4 einwirkt.
Neben einer solchen Betriebsbremse umfasst das Bremssystem eines Hybridfahrzeugs mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse, wobei es sich bei dieser verschleißfreien Dauerbremse zum Beispiel um den in Fig. 1 gezeigten Retarder 6 handeln kann. Eine weitere verschleißfreie Dauerbremse eiens Bremssystems eines Hybridfahrzeugs wird von einer sogenannten Motorbremse des Verbrennungsmotors 1 bereitgestellt.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass dann, wenn für den Abtrieb 4 ein Bremsmoment angefordert wird, das angeforderte Bremsmoment zumindest zwischen der oder jeder elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse aufgeteilt wird. Diese Aufteilung des angeforderten Bremsmoments erfolgt derart, dass zu Beginn einer Bremsmomentanforderung das Bremsmoment ausschließlich von mindestens einer elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 angefordert und am Abtrieb 4 bereitgestellt wird, und dass darauffolgend abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse die Bremsmomentanforderung von der oder jeder elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 an mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse 6 gesteuert übergeben wird, sodass das am Abtrieb 4 von der oder jeder elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht.
Diesbezügliche Details werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben, wobei in Fig. 2 über der Zeit t mehrere zeitliche Kurvenverläufe gezeigt sind, nämlich ein zeitlicher Kurvenverlauf einer Drehzahl nAB des Abtriebs 4 des Antriebsstrangs, ein zeitlicher Kurvenverlauf MB eines mit einer Bremsmomentanforderung angeforderten Bremsmoments, ein zeitlicher Kurvenverlauf MR eines vom Retarder 6 am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmoment sowie ein zeitlicher Kurvenverlauf MEM eines von der elektrischen Maschine 2 am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmoments.
Beginnend mit dem Zeitpunkt t1 liegt in Fig. 2 eine Bremsmomentanforderung MB für ein am Abtrieb 4 bereitzustellendes Bremsmoment an. Erfindungsgemäß wird zu Beginn dieser Bremsmomentanforderung, also unmittelbar anschließend an den Zeitpunkt t1 , diese Bremsmomentanforderung ausschließlich von der elektrischen Maschine 2 angefordert, sodass zu Beginn der Bremsmomentanforderung, also unmittelbar anschließend an den Zeitpunkt t1 , das angeforderte Bremsmoment MB ausschließlich über das von der elektrischen Maschine 2 bereitstellbare Bremsmoment MEM am Abtrieb 4 bereitgestellt wird. Erst darauffolgend, nämlich in Fig. 2 beginnend mit dem Zeitpunkt t2, wird abhängig von Kenngrößen des Retarders 6 die Bremsmomentanforderung MB von der elektrischen Maschine 2 an den Retarder 6 kontinuierlich und gesteuert zumindest teilweise übergeben, und zwar derart, dass das am Abtrieb 4 von der elektrischen Maschine 2 bereitgestellte Bremsmoment MEM und das vom Retarder 6 am Abtrieb 4 bereitgestellte Bremsmoment MR in Summe dem angeforderten Bremsmoment MB entspricht.
In Fig. 2 bleibt das angeforderte Bremsmoment MB konstant, sodass Maschine 2 und Retarder 6 in Summe ein in etwa konstantes Bremsmoment am Abtrieb 4 bereitstellen.
Die teilweise Übergabe der Bremsmomentanforderung von der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 an den Retarder 6 bzw. die verschleißfreie Dauerbremse erfolgt in Fig. 2 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 jeweils rampenartig bzw. linear, d.h., dass zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 einerseits die Bremsmomentanforderung von der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 rampenartig reduziert und die Bremsmomentanforderung von der verschleißfreien Dauerbremse, nämlich vom Retarder 6, rampenartig erhöht wird, und so auch die von denselben am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmomente MEM bzw. MR.
Diese Übergabe der Bremsmomentanforderung erfolgt, wie bereits ausgeführt, abhängig von Kenngrößen des Retarders 6, wobei diese Übergabe vor der eigentlichen Bremsmomentanforderung und damit offline abhängig von den Kenngrößen des Retarders 6 ermittelt wird, sodass die Übergabe der Bremsmomentanforderung zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 im Sinne einer vorgesteuerten Übergabe der Bremsmomentanforderung bzw. im Sinne einer Vorsteuerung ausgeführt wird. Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall, dass sich die Abtriebsdrehzahl nAB zunehmend verringert. So kann Fig. 3 entnommen werden, dass dann, wenn sich die Abtriebsdrehzahl nAB am Abtrieb 4 und damit die Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs zunehmend verringert, nachfolgend wiederum eine Übergabe der Bremsmomentanforderung vom Retarder 6 auf die elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs 3 erfolgt, nämlich gemäß Fig. 3 zwischen den Zeitpunkten t4 und t5.
Dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Retarder 6 ab Unterschreiten einer Mindestdrehzahl kein Bremsmoment mehr am Abtrieb 4 bereitstellen kann. Rechtzeitig bevor diese Mindestdrehzahl unterschritten wird, wird erfindungsgemäß die Bremsmomentanforderung am Retarder 6 kontinuierlich, vorzugsweise rampenartig, und damit gesteuert reduziert und entsprechend an der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 kontinuierlich, vorzugsweise rampenartig, und gesteuert erhöht, sodass das von dem Retarder 6 und der elektrischen Maschine 2 in Summe am Abtrieb 4 bereitgestellte Bremsmoment wiederum dem angeforderten Bremsmoment MB entspricht.
Der Zeitpunkt t4, ab welchem mit zunehmender Verringerung der Abtriebsdrehzahl nAB die Bremsmomentanforderung von dem Retarder 6 zurück auf die elektrische Maschine 2 übertragen wird, kann abhängig von Kenngrößen des Retarders 6 vorab offline ermittelt werden. Vorzugsweise wird jedoch so vorgegangen, dass während der Bremsmomentanforderung und damit während der Ausführung der Bremsung die aktuelle Abtriebsdrehzahl nAB am Abtrieb 4 überwacht wird und abhängig hiervon im Sinne einer steuerungstechnischen Beobachtung der Zeitpunkt t4, ab welchem die Momentübergabe vom Retarder 6 auf die elektrische Maschine 2 beginnt, während der Ausführung der Bremsmomentanforderung online ermittelt wird. Ab dem Zeitpunkt t5, ab welchem der Retarder 6 am Abtrieb 4 kein Bremsmoment MR mehr bereitstellen kann, stellt ausschließlich die elektrische Maschine 2 ein entsprechendes Bremsmoment MEM am Abtrieb 4 bereit.
Dann, wenn zum Zeitpunkt t6 das Hybridfahrzeug stillsteht, wird zum Schutz der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs das von derselben bereitgestellte Bremsmoment MEM auf Null reduziert und anschließend das angeforderte Bremsmoment von einer Betriebsbremse des Bremssystems, die insbesondere über Reibung auf die Räder des Abtriebs 4 einwirkt, bereitgestellt.
Fig. 4 zeigt eine Variante der Erfindung, in welcher eine Bremsmomentanforderung zwischen der elektrischen Maschine 2 eines Hybridantriebs und zwei verschleißfreien Teilbremsen des Bremssystems des Hybridfahrzeugs aufgeteilt wird, nämlich zwischen einer Motorbremse und einem Retarder.
So zeigt Fig. 4 über der Drehzahl nAB des Abtriebs 4 eines Hybridfahrzeugs Momentverläufe, nämlich den drehzahlabhängigen Verlauf eines angeforderten Bremsmoments MB, den drehzahlabhängigen Verlauf eines von der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmoments MEM, den drehzahlabhängigen Verlauf eines von einer Motorbremse am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmoments MMB, sowie den drehzahlabhängigen Momentverlauf eines vom Retarder am Abtrieb 4 bereitgestellten Bremsmoments MR. So kann Fig. 4 entnommen werden, dass einerseits zwischen der elektrischen Maschine 2 und der Motorbremse und andererseits zwischen der elektrischen Maschine 2 und dem Retarder 6 eine erfindungsgemäße, gesteuerte Übergabe der Bremsmomentanforderung erfolgt, sodass das von den Teilbremssystemen in Summe am Abtrieb 4 bereitgestellte Bremsmoment dem angeforderten Bremsmoment MB entspricht. Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, bei einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs ein von einem Bremssystem angefordertes Bremsmoment zwischen einer elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3 des Hybridfahrzeugs und mindestens einer verschleißfreien Dauerbremse des Hybridfahrzeugs, nämlich zwischen einem Retarder und/oder einer Motorbremse, steuerungsseitig aufzuteilen.
Über das dynamische Verhalten der elektrischen Maschine 2 des Hybridantriebs 3, die zur Bereitstellung eines Bremsmoments generatorisch betrieben wird, kann die fehlende Dynamik des Retarders bzw. der Motorbremse kompensiert werden. Zu Beginn einer Bremsmomentanforderung wird daher zunächst über mindestens eine elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs 3 das angeforderte Bremsmoment am Abtrieb 4 bereitgestellt. Anschließend wird über die verschleißfreie Dauerbremse, insbesondere über einen Retarder oder gegebenenfalls eine Motorbremse, gesteuert Bremsmoment am Abtrieb aufgebaut. Dann, wenn der Retarder bzw. die Motorbremse abhängig von der Abtriebsdrehzahl des Abtriebs kein Bremsmoment mehr bereitstellen kann, wird der Retarder bzw. die Motorbremse gesteuert aus dem Bremseingriff am Abtrieb 4 herausgefahren, während dann die oder jede elektrische Maschine 2 des Hybridantriebs 3 im generatorischen Betrieb die an der jeweiligen ver- schleißfreien Dauerbremse reduzierte Bremsmomentanforderung übernimmt und das entsprechende Bremsmoment am Abtrieb bereitstellt.
Mithilfe der hier vorliegenden Erfindung ist es möglich, während einer gesamten Bremsmomentanforderung, ohne die Gefahr eines Überbremsens und ohne die Gefahr von Schwingungen im Antriebsstrang sowohl zu Beginn einer Bremsmomentanforderung als auch mit zunehmender Verringerung der Abtriebsdrehzahl am Ende der Bremsmomentanforderung das gewünschte Bremsmoment für den Abtrieb 4 zuverlässig bereitzustellen. Bezuqszeichen Verbrennungsmotor
elektrische Maschine
Hybridantrieb
Abtrieb
Getriebe
Retarder

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem mindestens eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor umfassenden, als Hybridantrieb ausgebildeten Antriebsaggregat, mit einem Getriebe, mit einem Abtrieb und mit einem Bremssystem, welches mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anforderung eines Bremsmoments für den Abtrieb das Bremsmoment zwischen der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs und der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse derart aufgeteilt wird, dass zu Beginn einer Bremsmomentanforderung das Bremsmoment ausschließlich von mindestens einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird, und dass darauffolgend abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse die Bremsmomentanforderung zumindest teilweise von der oder jeder elektrischen Maschine an mindestens eine ver- schleißfreie Dauerbremse gesteuert übergeben wird, sodass das am Abtrieb von der oder jeder elektrischen Maschine und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentanforderung von der oder jeder elektrischen Maschine des Hyb- risantriebs an mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse derart gesteuert übergeben wird, dass die Bremsmomentanforderung von der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs kontinuierlich, insbesondere rampenartig, reduziert und die Bremsmomentanforderung von der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse kontinuierlich, insbesondere rampenartig, erhöht wird, wobei diese kontinuierliche, insbesondere rampenartige, Übergabe der Bremsmomentanforderung abhängig von Kenngrößen der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse vorab ermittelt und so im Sinne einer vorgesteuerten Übergabe der Bremsmomentanforderung ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass darauffolgend mit sich zunehmend verringernder Abtriebsdrehzahl die Bremsmomentanforderung von der oder jeder verschleißfreien Dauerbremse wieder an mindestens eine elektrische Maschine des Hybridantriebs gesteuert übergeben wird, sodass das am Abtrieb von der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs und der oder jeder Dauerbremse bereitgestellte Bremsmoment in Summe dem angeforderten Bremsmoment entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmomentanforderung von der oder jeder verschlei ßfreien Dauerbremse an mindestens eine elektrischen Maschine des Hybridantriebs derart gesteuert übergeben wird, dass die Bremsmomentanforderung von der oder jeder ver- schleißfreien Dauerbremse kontinuierlich, insbesondere rampenartig, reduziert und die Bremsmomentanforderung von der oder jeder elektrischen Maschine des Hybridantriebs kontinuierlich, insbesondere rampenartig, erhöht wird, wobei diese kontinuierliche, insbesondere rampenartige, Übergabe während der Bremsmomentanforderung abhängig von der aktuellen Abtriebsdrehzahl ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Abtriebsdrehzahl bis zum Stillstand des Kraftfahrzeugs verringet wird, das Bremsmoment ausschließlich von einer Betriebsbremse des Bremssystems angefordert und am Abtrieb des Antriebsstrangs bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf diese Art und Weise Bremsmoment von einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs und einer als Retarder ausgebildeten, verschleißfreien Dauerbremse angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf diese Art und Weise Bremsmoment von einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs und einer als Motorbremse ausgebildeten, ver- schleißfreien Dauerbremse angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf diese Art und Weise Bremsmoment von einer elektrischen Maschine des Hybridantriebs, einer als Motorbremse ausgebildeten, ersten ver- schleißfreien Dauerbremse und einer als Retarder ausgebildeten, zweiten ver- schleißfreien Dauerbremse angefordert und am Abtrieb bereitgestellt wird.
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