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WO2009053299A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs - Google Patents

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WO2009053299A1
WO2009053299A1 PCT/EP2008/063941 EP2008063941W WO2009053299A1 WO 2009053299 A1 WO2009053299 A1 WO 2009053299A1 EP 2008063941 W EP2008063941 W EP 2008063941W WO 2009053299 A1 WO2009053299 A1 WO 2009053299A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric motor
internal combustion
combustion engine
clutch
engine
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/063941
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Notker Amann
Christian Mittelberger
Johannes Kaltenbach
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2009053299A1 publication Critical patent/WO2009053299A1/de

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    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive train, comprising at least one transmission and a hybrid drive, of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the main components of a drive train of a motor vehicle are a drive unit and a transmission.
  • a gearbox converts torques and speeds and thus converts the tractive power of the drive unit.
  • the present invention relates to a method for operating a drive train, which comprises at least one transmission and a drive unit as a hybrid drive.
  • a powertrain with a hybrid drive is operated in an electric Betheb only by the electric motor, wherein in the electric mode, the engine is decoupled from the output of the drive train.
  • the combustion engine can either run or stand still.
  • both the running internal combustion engine and the electric motor are coupled to the output of the drive train.
  • drive trains with a hybrid drive a arranged between the engine and the electric motor clutch is abruptly closed for this purpose, in which case the drive torque is suddenly provided not only more exclusively by the electric motor but in combination of the electric motor and engine.
  • the present invention is based on the problem to provide a novel method for operating a powertrain comprising a transmission and a hybrid drive.
  • the procedure for changing from electric operation to hybrid operation is such that a speed of the internal combustion engine is regulated as a function of a rotational speed of the electric motor, wherein the clutch arranged between the internal combustion engine and the electric motor is closed such that it is first closed up to an application point thereof in that subsequently, when the rotational speed of the internal combustion engine follows the rotational speed of the electric motor, the clutch is closed up to an adhesion point thereof, and subsequently, with the clutch engaged, torque transmission is transferred from the electric motor to the internal combustion engine and at the same time the clutch is completely closed.
  • the internal combustion engine can be coupled smoothly without torque shocks to the drive train to the output of the drive train during the transition from electrical operation to hybrid operation.
  • the coupling of the internal combustion engine to the output of the drive train results in no loss of comfort for the driver.
  • the transfer of torque control from the electric motor to the engine and the simultaneous closing of the clutch takes place such that the clutch is closed with a steeper gradient than the transfer of torque control is performed on the engine so that the clutch transmitted more and more moment can be provided as the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine and the electric motor are controlled in the sense of a sliding transfer, that the torque provided by the internal combustion engine raised to a target torque of the internal combustion engine and the torque provided by the electric motor to a target value of the electric motor of nonzero or zero is lowered, the moment provided by the same in total corresponds to the target moment.
  • FIG. 1 shows a first driveline scheme of a motor vehicle, in which the method according to the invention can be used
  • FIG. 2 shows a second drive train diagram of a motor vehicle in which the method according to the invention can be used
  • Fig. 3 is a diagram for illustrating a preferred embodiment of the method according to the invention for operating a drive train of a motor vehicle.
  • the present invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle comprising at least one transmission and one hybrid drive.
  • a hybrid drive includes an internal combustion engine and an electric motor.
  • FIGS. 1 and 2 show, by way of example, drive train diagrams of a motor vehicle in which the method according to the invention can be used.
  • FIG. 1 shows a diagram of a drive train 1 of a motor vehicle, the drive train 1 according to FIG. 1 comprising a hybrid drive, which is formed by an internal combustion engine 2 and an electric motor 3. Between the engine 2 and the electric motor 3, a clutch 4 is connected, which, when the drive train 1 is operated exclusively by the electric motor 3, is open.
  • the drive train 1 according to FIG. 1 furthermore comprises a transmission 5, which converts the tractive power provided by the hybrid drive to an output 6, namely wheels, of the drive train to be driven. 2, wherein the drive train of FIG. 2 differs from the drive train of FIG. 1 in that between the electric motor 3 of the hybrid drive and the transmission 5, a clutch 8 is connected.
  • Fig. 3 shows a total of three diagrams with temporal waveforms, namely in the upper diagram of Fig. 3 temporal profiles of speeds, in the middle diagram temporal waveforms of moments and in the lower diagram a temporal waveform of a clutch position.
  • temporal profiles of the rotational speed ⁇ EM of the electric motor 3 and the rotational speed ⁇ VM of the internal combustion engine 2 are shown.
  • a time profile of the torque M EM provided by the electric motor 3 a time profile of the torque M VM provided by the internal combustion engine 2 and a time profile of a target torque M SOLL are shown.
  • a target torque M SOLL which preferably corresponds to a driver's desired torque, is provided exclusively by the electric motor 3 until the time ti.
  • the clutch 4 positioned between the engine 2 and the electric motor 3 is fully opened.
  • the rotational speed of the internal combustion engine ⁇ VM is controlled as a function of the rotational speed ⁇ EM of the electric motor 3, as shown in FIG. 3 starting at the time ti, so that the rotational speed is accordingly between the times ti and t 2 ⁇ VM of the internal combustion engine 2 approaches the rotational speed ⁇ EM of the electric motor 3.
  • a desired value for controlling the rotational speed ⁇ VM of the internal combustion engine 2 corresponds to the actual rotational speed ⁇ EM of the electric motor 3. Accordingly, the internal combustion engine 2 is controlled in such a way that the rotational speed of the internal combustion engine 2 follows the rotational speed of the electric motor 3.
  • the clutch 4 arranged between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3 is closed up to a position X A corresponding to the application point of the clutch 4.
  • the clutch 4 is held in the contact point until the time t 2, the rotational speed ⁇ VM of the internal combustion engine 2 of the rotational speed ⁇ EM of the electric motor 3 follows until combustion engine 2 and 3 run synchronously.
  • time t 2 Accordingly, the synchronization point between the rotational speed of the internal combustion engine 2 and the rotational speed of the electric motor 3 is present.
  • the clutch 4 which is positioned between the engine 2 and the electric motor 3, starting from the engagement point corresponding to the closed position X A in the direction of a closed position X H further closed, wherein the closed position X H corresponds to the adhesion point of the coupling 4.
  • the clutch 4 has reached the adhesion point corresponding closed position.
  • the internal combustion engine 2 and electric motor 3 are controlled in such a way that the torque MVM provided by the internal combustion engine 2 is raised to the target torque MSOLL, which preferably corresponds to the driver's desired torque, whereas the torque provided by the electric motor 3 M EM is lowered to zero.
  • the transfer of the torque control is preferably carried out in a sliding manner, in such a way that the torque provided by the same in total corresponds to the target torque M SOLL .
  • Increasing the torque provided by the internal combustion engine 2 as well as reducing the torque provided by the electric motor 3 preferably takes place linearly along ramps.
  • the complete closing of the clutch 4 positioned between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3 takes place from the adhesive point towards the full closed position, preferably linearly along a ramp.
  • the clutch 4 is closed at a steeper gradient than the transfer of the torque control from the electric motor to the internal combustion engine, so that the clutch 4 can transmit more and more torque than the internal combustion engine 2 provides.
  • the inventive method is at time t 4 , to which the clutch 4 is fully closed and the target torque M SOLL is provided exclusively by the internal combustion engine 2, finished. Beginning with the time t 4 is a hybrid operation of the drive train before.
  • the rotational speed of the internal combustion engine is regulated in such a way that a nominal value for regulating the rotational speed ⁇ VM of the internal combustion engine corresponds to the actual rotational speed of the electric motor.
  • a desired value for controlling the rotational speed ⁇ VM of the internal combustion engine corresponds to the actual rotational speed of the electric motor plus a derivative component.
  • Vorhalteanteil an offset between the speed ⁇ VM of the engine 2 and the speed ⁇ EM of the electric motor 3 can be realized, the advantage of such Vorhalteanteils is that with increasing and decreasing speed of the electric motor 3, the engine 2, the synchronous speed faster can reach. Since, at the beginning of the method according to the invention, the internal combustion engine rotates at an idling speed, the initial rotational speed of the internal combustion engine 2 is smaller than the nominal rotational speed of the same, so that a positive gradient lead component is needed. The derivative component can be calculated depending on the gradient of the rotational speed of the electric motor via a characteristic curve.
  • the target torque M SOLL corresponds to a driver's desired torque.
  • the target torque M SOLL it is likewise possible for the target torque M SOLL to be predetermined by a motor vehicle control system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang zumindest einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor (2) und einem Elektromotor (3), ein zwischen dem Hybridantrieb und einem Abtrieb (6) angeordnetes Getriebe (5) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung (4) umfasst, wobei dann, wenn bei einem Elektrobetrieb ausschließlich der Elektromotor mit dem Abtrieb gekoppelt und der laufende Verbrennungsmotor vom Abtrieb abgekoppelt ist, dadurch in einen Hybridbetrieb gewechselt werden kann, dass die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig' von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Ein Getriebe wandelt Drehmomente und Drehzahlen und setzt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats um. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der zumindest ein Getriebe und als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb umfasst.
Ein Antriebsstrang mit einem Hybridantrieb wird bei einem Elektrobetheb ausschließlich vom Elektromotor betrieben, wobei im Elektrobetrieb der Verbrennungsmotor vom Abtrieb des Antriebsstrangs abgekoppelt ist. Im Elektrobetrieb kann der Verbrennungsmotor entweder laufen oder stillstehen. Im Hybridbetrieb sind sowohl der laufende Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor an den Abtrieb des Antriebsstrangs gekoppelt. Abhängig vom Betrieb des Kraftfahrzeugs ist es erforderlich, den Hybridantrieb vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb zu überführen, und zwar derart, dass der laufende Verbrennungsmotor zusätzlich zum Elektromotor an den Abtrieb gekoppelt wird. Bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen mit einem Hybridantrieb wird hierzu eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung schlagartig geschlossen, wobei dann das Antriebsmoment schlagartig nicht nur mehr ausschließlich vom Elektromotor sondern in Kombination vom Elektromotor und Verbrennungsmotor bereitgestellt wird. Beim schlagartigen Schließen der zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordneten Kupplung ergibt sich ein Ruck im Antriebsstrang, der für den Fahrer spürbar ist, und der den Fahrkomfort beeinträchtigt. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs, mit welchem ohne Beeinträchtigung des Fahrkomforts vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb gewechselt werden kann, mit welchem also der Verbrennungsmotor ohne Ruck auf den Antriebsstrang an den Abtrieb angekoppelt werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt derselben geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt derselben geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Verbrennungsmotor ruckfrei ohne Momentenstöße auf den Antriebsstrang an den Abtrieb des Antriebsstrangs beim Übergang vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb angekoppelt werden. Durch das Ankoppeln des Verbrennungsmotors an den Abtrieb des Antriebsstrangs ergeben sich keine Komforteinbußen für den Fahrer. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor und das gleichzeitige Schließen der Kupplung derart, dass die Kupplung mit einem steileren Gradient geschlossen wird als die Übergabe der Drehmomentführung auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor bereitstellt.
Vorzugsweise werden zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor derart im Sinne einer gleitenden Übergabe angesteuert, dass das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Moment auf ein Zielmoment des Verbrennungsmotors angehoben und das vom Elektromotor bereitgestellte Moment auf einen Zielwert des Elektromotors von ungleich Null oder Null abgesenkt wird, wobei das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment entspricht.
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 erstes Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist;
Fig. 2 ein zweites Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist; und
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest ein Getriebe und einen Hybridantrieb umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
Ein Hybridantrieb umfasst einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor.
Fig. 1 und 2 zeigen exemplarisch Antriebsstrangschemata eines Kraftfahrzeugs, bei welchen das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist.
So zeigt Fig. 1 ein Schema eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang 1 gemäß Fig. 1 einen Hybridantrieb umfasst, der von einem Verbrennungsmotor 2 und einem Elektromotor 3 gebildet ist. Zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 ist eine Kupplung 4 geschaltet, die dann, wenn der Antriebsstrang 1 ausschließlich vom Elektromotor 3 betrieben wird, geöffnet ist. Neben dem Hybridantrieb umfasst der Antriebsstrang 1 gemäß Fig. 1 weiterhin ein Getriebe 5, welches das vom Hybridantrieb bereitgestellte Zugkraftangebot auf einem Abtrieb 6, nämlich anzutreibenden Rädern, des Antriebsstrangs umsetzt. Ein weiteres Schema eines Antriebsstrangs 7 eines Kraftfahrzeugs zeigt Fig. 2, wobei sich der Antriebsstrang der Fig. 2 vom Antriebsstrang der Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass zwischen den Elektromotor 3 des Hybridantriebs und das Getriebe 5 eine Kupplung 8 geschaltet ist.
Im Elektrobetheb eines solchen Antriebsstrangs gemäß Fig. 1 und 2 ist ausschließlich der Elektromotor 3 an den Abtrieb 6 des jeweiligen Antriebsstrangs gekoppelt, der Verbrennungsmotor 2 ist hingegen bei geöffneter Kupplung 4 vom Antriebsstrang abgekoppelt, wobei dann im Elektrobetheb der Verbrennungsmotor 2 entweder laufen oder stillstehen kann. Im Hybridbetrieb sind sowohl der Elektromotor 3 als auch der laufende Verbrennungsmotor 2 an den Abtrieb 6 des jeweiligen Antriebsstrangs gekoppelt, wobei hierzu die Kupplung 4 geschlossen ist.
Wird ein Antriebsstrang gemäß Fig. 1 oder 2 im Elektrobetrieb betrieben, in welchem ausschließlich der Elektromotor 3 mit dem Abtrieb 6 gekoppelt ist und in welchem der Verbrennungsmotor 2 bei geöffneter Kupplung 4 läuft, so kann es unter bestimmten Betriebsbedingungen erforderlich sein, den laufenden und noch vom Abtrieb 6 abgekoppelten Verbrennungsmotor 2 an den Abtrieb 6 zu koppeln. Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details, mit welchem bei einem Übergang vom Elektrobetrieb auf den Hybridbetrieb der laufende Verbrennungsmotor 2 ruckfrei ohne Momentenstöße auf den Antriebsstrang an den Abtrieb 6 desselben gekoppelt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
So enthält Fig. 3 insgesamt drei Diagramme mit zeitlichen Signalverläufen, nämlich im oberen Diagramm der Fig. 3 zeitliche Verläufe von Drehzahlen, im mittleren Diagramm zeitliche Signalverläufe von Momenten und im unteren Diagramm einen zeitlichen Signalverlauf einer Kupplungsposition. So sind im oberen Diagramm der Fig. 2 zeitliche Verläufe der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 sowie der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 dargestellt. Im mittleren Diagramm der Fig. 3 sind ein zeitlicher Verlauf des vom Elektromotor 3 bereitgestellten Moments MEM, ein zeitlicher Verlauf des vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Moments MVM sowie ein zeitlicher Verlauf eines Zielmoments MSOLL dargestellt. Im unteren Diagramm der Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf Xκ der Kupplungsposition der zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 geschalteten Kupplung 4 gezeigt. Die in Fig. 3 dargestellten Signalverläufe ergeben sich bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bis zum Zeitpunkt ti wird der Hybridantrieb des Antriebsstrangs im Elekt- robetrieb betrieben, wobei hierbei ausschließlich der Elektromotor 3 an den Abtrieb 6 des Antriebsstrangs gekoppelt ist und der laufende Verbrennungsmotor über die geöffnete Kupplung 4 vom Abtrieb 6 abgekoppelt ist.
Bis zum Zeitpunkt ti wird der Verbrennungsmotor 2 demnach mit einer sogenannten Leerlaufdrehzahl betrieben. Darüber hinaus stellt bis zum Zeitpunkt ti der Verbrennungsmotor 2 am Abtrieb 6 kein Moment bereit. Vielmehr wird bis zum Zeitpunkt ti ein Zielmoment MSOLL, welches vorzugsweise einem Fahrerwunschmoment entspricht, ausschließlich vom Elektromotor 3 bereitgestellt. Bis zum Zeitpunkt ti ist die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 positionierte Kupplung 4 vollständig geöffnet.
Soll nun ein Übergang vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb erfolgen, so wird gemäß Fig. 3 beginnend zum Zeitpunkt ti die Drehzahl des Verbrennungsmotors ΠVM abhängig von der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 geregelt, sodass sich demnach zwischen den Zeitpunkten ti und t2 die Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 annähert. Hierbei soll davon ausgegangen werden, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Ist-Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 entspricht. Der Verbrennungsmotor 2 wird demnach derart drehzahlgeregelt angesteuert, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl des Elektromotors 3 folgt.
Weiterhin wird, wie dem unteren Diagramm der Fig. 3 entnommen werden kann, beginnend mit dem Zeitpunkt ti die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 angeordnete Kupplung 4 bis zu einer Position XA geschlossen, die dem Anlegepunkt der Kupplung 4 entspricht. Die Kupplung 4 wird so lange im Anlegepunkt gehalten, bis zum Zeitpunkt t2 die Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 folgt, bis also Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 synchron laufen. Zum Zeitpunkt t2 liegt demnach der Synchronpunkt zwischen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 und der Drehzahl des Elektromotors 3 vor.
Anschließend an das Erreichen des Synchronpunkts zum Zeitpunkt t2 wird die Kupplung 4, die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 positioniert ist, ausgehend von der dem Anlegepunkt entsprechenden Schließstellung XA in Richtung auf eine Schließstellung XH weiter geschlossen, wobei die Schließstellung XH dem Haftpunkt der Kupplung 4 entspricht. Zum Zeitpunkt t3 hat die Kupplung 4 die dem Haftpunkt entsprechende Schließstellung erreicht.
Anschließend an das Erreichen des Haftpunkts der Kupplung 4 zum Zeitpunkt t3 erfolgt einerseits zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 eine Übertragung einer Drehmomentführung vom Elektromotor 3 auf den Verbrennungsmotor 2, weiterhin wird gleichzeitig die Kupplung 4, die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 geschaltet ist, vollständig geschlossen.
Zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor 3 auf den Verbrennungsmotor 2 werden der Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 derart angesteuert, dass das vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellte Moment MVM auf das Zielmoment MSOLL, welches vorzugsweise dem Fahrerwunschmoment entspricht, angehoben wird, wohingegen das vom Elektromotor 3 bereitgestellte Moment MEM auf Null abgesenkt wird. Die Übergabe der Drehmomentführung erfolgt dabei vorzugsweise gleitend, und zwar derart, dass das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment MSOLL entspricht. Das Vergrößern des vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Moments sowie das Verringern des vom Elektromotor 3 bereitgestellten Moments erfolgt dabei vorzugsweise linear entlang von Rampen.
Ebenso erfolgt das vollständige Schließen der zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 positionierten Kupplung 4 ausgehend vom Haftpunkt in Richtung auf die vollständige Schließstellung vorzugsweise entlang einer Rampe linear.
Wie Fig. 3 entnommen werden kann, wird die Kupplung 4 mit einem steileren Gradienten geschlossen als die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung 4 immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor 2 bereitstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Zeitpunkt t4, zu welchem die Kupplung 4 vollständig geschlossen ist und das Zielmoment MSOLL ausschließlich vom Verbrennungsmotor 2 bereitgestellt wird, beendet. Beginnend mit dem Zeitpunkt t4 liegt ein Hybridbetrieb des Antriebsstrangs vor.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wurde davon ausgegangen, dass während des erfindungsgemäßen Verfahrens die Drehzahl des Verbrennungsmotors derart geregelt wird, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors der Ist-Drehzahl des Elektromotors entspricht. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors der Ist-Drehzahl des Elektromotors zuzüglich eines Vorhalteanteils entspricht.
Über einen solchen Vorhalteanteil kann ein Offset zwischen der Drehzahl ΠVM des Verbrennungsmotors 2 und der Drehzahl ΠEM des Elektromotors 3 realisiert werden, wobei der Vorteil eines solchen Vorhalteanteils darin liegt, dass bei ansteigender sowie fallender Drehzahl des Elektromotors 3 der Verbrennungsmotor 2 die Synchrondrehzahl schneller erreichen kann. Da sich zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens der Verbrennungsmotor mit einer Leerlaufdrehzahl dreht, ist die Anfangsdrehzahl der Verbrennungsmotors 2 kleiner als die Solldrehzahl desselben, sodass ein Vorhalteanteil für positive Gradienten benötigt wird. Der Vorhalteanteil kann dabei abhängig vom Gradienten der Drehzahl des Elektromotors über eine Kennlinie berechnet werden.
Weiterhin wurde unter Bezugnahme auf Fig. 3 davon ausgegangen, dass das Zielmoment MSOLL einem Fahrerwunschmoment entspricht. In Abweichung hierzu ist es ebenfalls möglich, dass das Zielmoment MSOLL von einem Kraftfahrzeugsteuerungssystem vorgegeben wird.
Bezuαszeichen
1 Antriebsstrang
2 Verbrennungsmotor
3 Elektromotor
4 Kupplung
5 Getriebe
6 Abtrieb
7 Antriebsstrang
8 Kupplung

Claims

Patentan sprü ch e
1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang zumindest einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, ein zwischen dem Hybridantrieb und einem Abtrieb angeordnetes Getriebe und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung umfasst, wobei dann, wenn bei einem Elektrobetrieb ausschließlich der Elektromotor mit dem Abtrieb gekoppelt und der laufende Verbrennungsmotor vom Abtrieb abgekoppelt ist, dadurch in einen Hybridbetrieb gewechselt werden kann, dass die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung geschlossen wird, dadurch geken nzeichnet, dass zum Wechseln vom Elektrobetrieb in den Hybridbetrieb derart vorgegangen wird, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von einer Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, wobei die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete Kupplung derart geschlossen wird, dass dieselbe zuerst bis zu einem Anlegepunkt geschlossen wird, dass anschließend, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors folgt, die Kupplung bis zu einem Haftpunkt geschlossen wird, und dass anschließend bei haftender Kupplung eine Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor übertragen und gleichzeitig die Kupplung vollständig geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch geken nzeichnet, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl des Verbrennungsmotors der Ist- Drehzahl des Elektromotors entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch geken nzeichnet, dass ein Sollwert zur Regelung der Drehzahl des Verbrennungsmotors der Ist- Drehzahl des Elektromotors zuzüglich einem Vorhalteanteil entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch geken nzeich net, dass dann, wenn die Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors den Sollwert derselben erreicht hat, die Kupplung ausgehend vom Anlegepunkt derselben bis zum Haftpunkt derselben geschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor derart angesteuert werden, dass das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Moment auf ein Zielmoment des Verbrennungsmotors angehoben und das vom Elektromotor bereitgestellte Moment auf einen Zielwert des Elektromotors abgesenkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch geken nzeichnet, dass zur Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor und der Elektromotor im Sinne einer gleitenden Übergabe derart angesteuert werden, dass das von denselben in Summe bereitgestellte Moment dem Zielmoment entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabe der Drehmomentführung vom Elektromotor auf den Verbrennungsmotor und das gleichzeitige Schließen der Kupplung derart erfolgt, dass die Kupplung mit einem steileren Gradient geschlossen wird als die Übergabe der Drehmomentführung auf den Verbrennungsmotor erfolgt, sodass die Kupplung immer mehr Moment übertragen kann als der Verbrennungsmotor bereitstellt.
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