DE102017217833A1

DE102017217833A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017217833A1
Application number: DE102017217833.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Deprez; Christoph Köhler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem einen Verbrennungsmotor (2) und eine elektrische Maschine (3) aufweisenden Hybridantrieb (1), mit einer zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschalteten Trennkupplung (4), und mit einem zwischen den Hybridantrieb (1) und einen Abtrieb (6) geschalteten Getriebe (5), wobei zur Ausführung eines Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) die Trennkupplung (4) derart angesteuert wird, dass dieselbe zum Starten des Verbrennungsmotors (2) ein Soll-Kupplungsmoment übertragen soll, wobei während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) ein Reibwert der Trennkupplung (4) derart adaptiert wird, dass ein erstes Integral über den zeitlichen Verlauf eines ersten Moments gebildet wird, welches vom Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung (4) abhängig ist oder demselben entspricht, dass ein zweites Integral über den zeitlichen Verlauf eines zweiten Moments gebildet wird, welches von einem Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) abhängig ist oder demselben entspricht, und dass auf Grundlage des ersten Integrals und zweiten Integrals der Reibwert adaptiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens.
Als Hybridfahrzeuge ausgebildete Kraftfahrzeuge mit einem einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweisenden Hybridantrieb sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Die DE 10 2008 042 685 A1 offenbart ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine, wobei zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine eine Trennkupplung geschaltet ist. Zwischen den Hybridantrieb und einen Abtrieb ist ein Getriebe geschaltet, nämlich ein automatisches Schaltgetriebe. Aus der DE 10 2008 042 685 A1 ist es bekannt, während eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors durch die elektrische Maschine die Trennkupplung, die zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltet ist, zu adaptieren. Hierzu wird die Trennkupplung in einem Zeitintervall im Schlupfbetrieb betrieben, in dem Zeitintervall wird eine erwartete Drehzahländerung der elektrischen Maschine berechnet, die berechnete erwartete Drehzahländerung wird mit der tatsächlich auftretenden Drehzahländerung verglichen, abhängig von einer Abweichung zwischen der erwarteten Drehzahländerung und der tatsächlich Drehzahländerung wird die Trennkupplung adaptiert.
Aus der EP 2 008 899 B1 ist ein Verfahren zur Adaption eines Reibwerts einer Trennkupplung bekannt, die bei einem Hybridfahrzeug zwischen den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine geschaltet ist. Dabei erfolgt die Reibwertadaption während des Anlassens des Verbrennungsmotors mittels der elektrischen Maschine. Die Reibkupplung wird derart angesteuert, dass dieselbe ein Soll-Kupplungsmoment überträgt, das sicher zum Starten des Verbrennungsmotors ausreicht. Es wird eine zeitliche Drehzahländerung der Kurbelwelle erfasst. Das von der Reibkupplung aktuell übertragene, reale Ist-Kupplungsmoment wird ermittelt. Eine Momentkennlinie wird adaptiert, sodass das Soll-Kupplungsmoment dem Ist-Kupplungsmoment entspricht. Abhängig davon, ob das Ist-Kupplungsmoment größer als das Soll-Kupplungsmoment oder kleiner als das Soll-Kupplungsmoment ist, wird der Reibwert der Trennkupplung erhöht oder vermindert.
Es besteht Bedarf daran, den Reibwert einer Trennkupplung genauer zu adaptieren. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs und ein Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Reibwert der Trennkupplung während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor adaptiert. Hierzu wird ein erstes Integral über den zeitlichen Verlauf eines ersten Moments gebildet, welches vom Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung abhängig ist oder demselben entspricht.
Ferner wird hierzu ein zweites Integral über den zeitlichen Verlauf eines zweiten Moments gebildet, welches von einem Ist-Moment der elektrischen Maschine abhängig ist oder demselben entspricht.
Auf Grundlage des erstes Integrals und zweiten Integrals wird der Reibwert adaptiert.
Mit der Erfindung kann der Reibwert der Trennkupplung genau adaptiert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird als erstes Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das erste Integral gebildet wird, entweder das Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment der Trennkupplung verwendet. Das Referenzmoment der Trennkupplung ist dasjenige Moment der Trennkupplung, welches die Trennkupplung vor Ausführung des Schleppstarts übertragen soll oder überträgt. Diese Weiterbildung dient der genauen Adaption des Reibwerts.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird als zweites Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, entweder das Ist-Moment der elektrischen Maschine während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment der elektrischen Maschine verwendet. Das Referenzmoment der elektrischen Maschine ist dasjenige Moment der elektrischen Maschine, welches die elektrische Maschine vor Ausführung des Schleppstarts in einer Leerlaufregelung der elektrischen Maschine bereitstellt. Die Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine während der Ausführung des Schleppstarts und dem Referenzmoment der elektrischen Maschine wird vorzugsweise abhängig vom Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine korrigiert. Auch diese Weiterbildung dient der genauen Adaption des Reibwerts.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung beginnt die Bildung des ersten Integrals frühestens mit Erreichen einer Zieldrehzahl an der für die Ausführung des Schleppstarts drehzahlgeregelt betriebenen elektrischen Maschine oder frühestens mit Beginn einer Schnellfüllphase der Trennkupplung und spätestens mit Beginn einer Schleppstartrampphase der Trennkupplung. Die Bildung des zweiten Integrals beginnt zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später. Die Bildung des ersten Integrals dann endet, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors oder das Soll-Kupplungsmoment einen Grenzwert erreicht. Die Bildung des zweiten Integrals endet zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später. Dann, wenn die Bildung der Integrale zu diesen Zeitpunkten beginnt und endet, kann der Reibwert besonders genau adaptiert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird ein Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral gebildet. Dann, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, wird der Reibwert bei der Adaption nicht geändert. Dann, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral kleiner als der untere Grenzwert und größer als der obere Grenzwert ist, wird der Reibwert bei der Adaption geändert. Dies erlaubt eine einfache und genaue Adaption des Reibwerts.
Das erfindungsgemäße Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs ist in Anspruch 10 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein exemplarisches Antriebstrangschema eines Kraftfahrzeugs;
2 ein erstes Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung;
3 ein zweites Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung;
4 ein drittes Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung;
5 ein viertes Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung;
6 ein fünftes Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung; und
7 ein weiteres Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Steuergerät zum Betreiben eines als Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, welches einen Hybridantrieb 1 aus einem Verbrennungsmotor 2 und einer elektrische Maschine 3 umfasst. Zwischen den Hybridantrieb 1 und einem Abtrieb 6 ist ein Getriebe 5 geschaltet, insbesondere ein automatisches Schaltgetriebe. Zwischen den Verbrennungsmotor 2 und die elektrische Maschine 3 ist eine reibschlüssige Trennkupplung 4 geschaltet. Bei geöffneter Trennkupplung 4 ist der Verbrennungsmotor 1 abgekoppelt. Bei geschlossener Trennkupplung 4 ist der Verbrennungsmotor 1 angekoppelt.
1 zeigt weiterhin ein Motorsteuergerät 7 und ein Getriebesteuergerät 8. Das Motorsteuergerät 7 steuert und/oder regelt den Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und tauscht hierzu mit dem Verbrennungsmotor 1 Daten aus. Das Getriebesteuergerät 8 steuert und/oder regelt im gezeigten Ausführungsbeispiel den Betrieb des Getriebes 5, der elektrischen Maschine 3 sowie der Trennkupplung 4. Hierzu tauscht das Getriebesteuergerät 8 mit diesen Baugruppen, also mit dem Getriebe 5, der elektrischen Maschine 3 und der Trennkupplung 4 Daten aus. Ferner tauscht das Getriebesteuergerät 8 mit dem Motorsteuergerät 7 Daten aus.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in 1 gezeigte Konfiguration eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs exemplarischer Natur ist. So kann zum Beispiel die Ansteuerung der elektrischen Maschine 3 sowie der Trennkupplung 4 von einem separaten Hybridsteuergerät übernommen werden.
Dann, wenn von einem elektrischen Betrieb des Hybridfahrzeugs in einen hybriden Betrieb des Hybridfahrzeugs gewechselt werden soll, muss ein zuvor stillgesetzter Verbrennungsmotor 2 zugestartet werden. Dies erfolgt vorzugsweise mithilfe eines Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 über die elektrische Maschine 3, wobei hierzu die Trennkupplung 4, die zwischen den Verbrennungsmotor 2 und die elektrische Maschine 3 geschaltet ist, derart angesteuert wird, dass dieselbe zum Starten des Verbrennungsmotors 2 ein Soll-Kupplungsmoment überträgt, welches ein sicheres Starten des Verbrennungsmotors 2 ermöglicht. Die elektrische Maschine 3 wird während der Ausführung des Schleppstarts vorzugsweise drehzahlgeregelt betrieben. Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details, mithilfe derer während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor 2 über die elektrische Maschine 3, insbesondere bei stillstehendem Kraftfahrzeug mit im Getriebe 5 eingelegter Fahrstufe P (Parken), N (Neutral) oder D (Drive), ein Reibwert der reibschlüssigen Trennkupplung 4 einfach und genau adaptiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird der Reibwert für die Trennkupplung 4 während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor 2 insbesondere bei stillstehendem Kraftfahrzeug derart adaptiert, dass ein erstes Integral über den zeitlichen Verlauf eines ersten Moments sowie ein zweites Integral über den zeitlichen Verlauf eines zweiten Moments gebildet wird, wobei auf Grundlage dieser beiden Integrale der Reibwert adaptiert wird. Das erste Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das erste Integral gebildet wird, ist vom Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung 4 während der Ausführung des Schleppstarts abhängig oder entspricht demselben. Das zweite Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, ist vom Ist-Moment der elektrischen Maschine 3 während der Ausführung des Schleppstarts abhängig oder entspricht demselben.
Als erstes Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das erste Integral gebildet wird, wird das Soll-Kupplungsmoment M_K-SOLL der Trennkupplung 4 während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Soll-Kupplungsmoment M_K-SOLL der Trennkupplung 4 während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment M_K-REF der Trennkupplung 4 verwendet.
Das Referenzmoment M_K-REF der Trennkupplung 4 ist dasjenige Moment der Trennkupplung 4, welches die Trennkupplung 4 vor Ausführung des Schleppstarts übertragen soll bzw. überträgt.
Vorzugsweise wird als erstes Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das erste Integral gebildet wird, das Moment ΔM_K verwendet, wobei gilt: $Δ M_{K} = M_{K - S O L L} - M_{K - R E F}$
wobei

M_K-SOLL: das Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung 4 ist,
M_K-REF: das Referenzmoment der Trennkupplung 4 ist.

Als zweites Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, wird das Ist-Moment M_EM-IST der elektrischen Maschine 3 während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine 3 während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment M_EM-REF der elektrischen Maschine 3 gebildet. Bei diesem Referenzmoment der elektrischen Maschine 3 handelt es sich um dasjenige von der elektrischen Maschine 3 bereitgestellte Moment, welches die elektrische Maschine 3 vor Ausführung des Schleppstarts, also vor Ansteuerung der Trennkupplung 4 mit dem Soll-Kupplungsmoment, in einer Leerlaufregelung der elektrischen Maschine 3 aufbringt.
Diese Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine 3 während der Ausführung des Schleppstarts und dem Referenzmoment der elektrischen Maschine 3 wird vorzugsweise abhängig vom Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine 3 korrigiert.
Vorzugsweise wird als zweites Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, das Moment ΔM_EM verwendet, wobei gilt: $Δ M_{E M} = M_{E M - I S T} - M_{E M - R E F} + J_{E M} * d (n_{E M}) / d t$
wobei

M_EM-IST: das Ist-Moment der elektrischen Maschine 3 ist,
M_EM-REF: das Referenzmoment der elektrischen Maschine 3 ist,
J_EM: das Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine 3 ist,
n_EM: die Drehzahl der elektrischen Maschine 3 ist,
d/dt: der zeitliche Gradient ist.

Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der 2 bis 7 beschrieben.
In 2 bis 7 sind über der Zeit t jeweils mehrere zeitliche Kurvenverläufe aufgetragen, wie dieselben sich bei Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 über die elektrische Maschine 3 durch definiertes Ansteuern der Trennkupplung 4 ausbilden können, nämlich ein zeitlicher Soll-Kupplungsmomentverlauf 9 der Trennkupplung 4, ein zeitlicher Ist-Momentverlauf 10 der elektrischen Maschine 3, ein zeitlicher Druckansteuerungsverlauf 11 der Trennkupplung 4, ein zeitlicher Drehzahlverlauf 12 der drehzahlgeregelten elektrischen Maschine 3, ein zeitlicher Drehzahlverlauf 13 des Verbrennungsmotors 2 und ein zeitlicher Ist-Momentverlauf 14 des Verbrennungsmotors 2.
In 2 liegt zum Zeitpunkt t1 eine steuerungsseitige Anforderung eines Schleppstarts für den Verbrennungsmotor 2 sowie eine Adaptionsanforderung zur Adaption des Reibwerts der Trennkupplung 4 vor. Zum Zeitpunkt t1 wird eine ZielDrehzahl n_ZIEL für die drehzahlgeregelte elektrische Maschine 3 vorgegeben.
Zum Zeitpunkt t2 erreicht die Drehzahl 12 der elektrischen Maschine 3 diese ZielDrehzahl n_ZIEL . Zum Zeitpunkt t2 kann der Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 durch die elektrische Maschine 3 gestartet werden.
Zum Zeitpunkt t3 wird zur Ausführung des Schleppstarts des Verbrennungsmotors 2 die Trennkupplung 4 gemäß dem Ansteuerdruckverlauf 11 zum Schließen angesteuert, sodass dieselbe ein definiertes Soll-Kupplungsmoment 9 übertragen kann. Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 wird dabei die Trennkupplung 4 zunächst einer Schnellbefüllung unterzogen. Die Zeitpunkte t3 und t4 definieren eine sogenannte Schnellfüllphase der Trennkupplung 4.
Zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 erfolgt eine sogenannte Füllausgleichsphase für die Trennkupplung 4.
Zum Zeitpunkt t5 beginnt eine sogenannte Anschlepprampe oder Schleppstartrampphase der Druckansteuerung 11.
Zum Zeitpunkt t6 fängt der Verbrennungsmotor 2 an zu drehen.
Zum Zeitpunkt t7 hat der zu startende Verbrennungsmotor 2 eine Drehzahl erreicht, bei welcher der Verbrennungsmotor 2 zündfähig ist.
Zum Zeitpunkt t8 kann, falls erforderlich ist, das Moment der Trennkupplung 4 vor Erreichen einer Synchronbedingung abgebaut werden.
Zum Zeitpunkt t9 liegt die Synchronbedingung vor. Die Drehzahl der elektrischen Maschine 3 entspricht der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung beginnt die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment frühestens mit Erreichen der Zieldrehzahl n_ZIEL an der drehzahlgeregelten elektrischen Maschine 3 oder frühestens mit Beginn einer Schnellfüllphase der Trennkupplung 4 und spätestens mit Beginn einer Schleppstartrampphase der Trennkupplung 4.
Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment beginnt zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später.
Die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment dann endet, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder das Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung 4 einen Grenzwert erreicht.
Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment endet zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später.
Die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment beginnt in 2 zum Zeitpunkt t_A, also mit Beginn der Schnellfüllphase zum Zeitpunkt t3. In 2 gilt t3=t_A.
Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment beginnt in 2 zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals.
Vorab zum Zeitpunkt t₀ wird in 2 das Referenzmoment M_K-REF der Trennkupplung 4 und/oder das Referenzmoment M_EM-REF der elektrischen Maschine 3 ermittelt, wobei in 2 zum Zeitpunkt t₀ das Referenzmoment M_K-REF der Trennkupplung 4 Null beträgt und das Referenzmoment M_EM-REF der elektrischen Maschine 3 größer als Null ist. In 2 ist das zum Zeitpunkt t₀ anliegende Referenzmoment der elektrischen Maschine M_EM-REF visualisiert.
In 2 endet die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment zum Zeitpunkt t_E1 , nämlich in 2 dann, wenn das Soll-Kupplungsmoment M_K-SOLL des Kurvenverlaufs 9 den Grenzwert G2 erreicht.
In 2 endet die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment zum Zeitpunkt t_E2 , also den definierten Offset Δt_E später als die Bildung des ersten Integrals endet.
Die zeitlichen Kurvenverläufe der 3 entsprechen im Wesentlichen den zeitlichen Kurvenverläufen der 2. Unterschiede ergeben sich lediglich durch die konkrete Ausführung des Ansteuerdruckverlaufs 11 für die Trennkupplung 4. Hinsichtlich der Zeitpunkte t1 bis t9, t₀ , t_A , t_E1 und t_E2 entspricht 3 der 2, sodass zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf 2 verwiesen wird.
Die Kurvenverläufe der 4 entsprechen den Kurvenverläufen der 3. In 4 beginnt die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment zum Zeitpunkt t_A1 bereits vor Beginn der Schnellfüllphase zum Zeitpunkt t3 jedoch nach dem Zeitpunkt t2, zu welchem die elektrische Maschine 3 ihre Drehzahlvorgabe n_ZIEL erreicht hat. Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment beginnt zum Zeitpunkt t_A2 einen definierten Offset Δt_A später als die Bildung des ersten Integrals beginnt. Die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment endet in 4 zum Zeitpunkt t_E1 , zu welchem in 4 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 den Grenzwert G1 erreicht. Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment endet zum Zeitpunkt t_E2 einen definierten Offset Δt_E später.
In 5, die grundsätzlich der 4 entspricht, erfolgt die Ermittlung des Referenzmoments M_K-REF für die Trennkupplung 4 sowie des Referenzmoments M_EM-REF für die elektrische Maschine 3 sowie der Start der Bildung der beiden Integrale jeweils zum Zeitpunkt t_A . Der Zeitpunkt t_A liegt in 5 zwischen den Zeitpunkten t4 und t5, also nach Beendigung der Schnellfüllphase und vor Beginn der SchleppstartrampPhase. Daher werden hier zwei Referenzmomente M_EM-REF sowie M_K-REF für elektrische Maschine 3 und Trennkupplung 4 bestimmt, die beide größer als Null sind. In 5 endet die Bildung des ersten Integrals über das erste Moment zum Zeitpunkt t_E1 , und zwar wie in 4 dann, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 den Grenzwert G1 erreicht. Die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment endet zum Zeitpunkt t_E2 den definierten Offset Δt_E später als die Bildung des ersten Integrals endet.
In 6, die grundsätzlich der 5 entspricht, fallen die Zeitpunkte t_A1 und t_A2 , zu welchen die Bildung von erstem Integral über das erste Moment und zweitem Integral über das zweite Moment beginnt, wiederum auseinander, wobei die Bildung des zweiten Integrals zum Zeitpunkt t_A2 den definierten Offset Δt_A später beginnt als zum Zeitpunkt t_A1 die Bildung des ersten Integrals beginnt. Hinsichtlich der übrigen Details entspricht 6 der 5.
7 visualisiert den spätesten Beginn der Bildung des ersten Integrals über das erste Moment zum Zeitpunkt t_A1 , nämlich den spätesten Beginn der Bildung des ersten Integrals mit Beginn der Schleppstartrampphase zum Zeitpunkt t5. In 7 beginnt die Bildung des zweiten Integrals über das zweite Moment wiederum einen definierten Offset Δt_A nach dem Beginn der Bildung des ersten Integrals. Hinsichtlich des Endes der Bildung des ersten sowie zweiten Integrals zu den Zeitpunkt t_E1 und t_E2 entspricht 7 den 4, 5 und 6.
Über die oben erwähnten Offsets kann eine Kupplungsdynamik sowie hydraulische Verzugszeit bei der Integralbildung kompensiert werden.
Vorzugsweise wird ein Verhältnis zwischen dem ersten Integral über das erste Moment und dem zweiten Integral über das zweite Moment gebildet.
Dann, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral über das erste Moment und dem zweiten Integral über das zweite Moment größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, wird der Reibwert der Trennkupplung bei der Adaption nicht geändert.
Dann hingegen, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral über das erste Moment und dem zweiten Integral über das zweite Moment kleiner als der untere Grenzwert und größer als der obere Grenzwert ist, wird der Reibwert bei der Adaption geändert. Ist das erste Integral dabei größer als das zweite Integral, muss die Trennkupplung 4 mehr Moment übertragen, wobei dann hierzu bei der Adaption der Reibwert reduziert wird. Ist das erste Integral kleiner als das zweite Integral, so wird der Reibwert der Trennkupplung 4 bei der Adaption erhöht.
Wie bereits ausgeführt, betrifft die Erfindung die Adaption des Reibwerts bei Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor mithilfe der elektrischen Maschine 3. Dieser adaptierte Reibwert ist ein spezieller Reibwert für den Schleppstart des Verbrennungsmotors 2. In einer sogenannten Schlupfregelung kommen für die Trennkupplung andere Reibwerte zum Einsatz.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zum Betreiben des Kraftfahrzeugs, wobei das Steuergerät zur Ausführung eines Schleppstarts für den Verbrennungsmotor 2 die Trennkupplung 4 derart ansteuert, dass dieselbe zum Schleppstart des Verbrennungsmotors 2 ein Soll-Kupplungsmoment übertragen soll, wobei das Steuergerät 8 während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor 2 den Reibwert der Trennkupplung 4, wie oben beschrieben, adaptiert. Das Steuergerät 8 führt demnach das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig aus und verfügt hierzu über hardwareseitige Mittel und softwareseitige Mittel. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen, so zum Beispiel um die Trennkupplung 4 mit dem Soll-Kupplungsmoment bzw. mit einer entsprechenden Druckansteuerung anzusteuern. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Mitteln ein Datenspeicher zur Datenspeicherung und ein Datenprozessor zur Datenverarbeitung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bezugszeichenliste

1: Hybridantrieb
2: Verbrennungsmotor
3: elektrische Maschine
4: Trennkupplung
5: Getriebe
6: Abtrieb
7: Motorsteuergerät
8: Getriebesteuergerät
9: Soll-Kupplungsmomentverlauf der Trennkupplung
10: Ist-Momentverlauf der elektrischen Maschine
11: Druckansteuerungsverlauf der Trennkupplung
12: Drehzahlverlauf der elektrischen Maschine
13: Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors
14: Ist-Momentverlauf des Verbrennungsmotors

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

DE 102008042685 A1 [0002]
EP 2008899 B1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem einen Verbrennungsmotor (2) und eine elektrische Maschine (3) aufweisenden Hybridantrieb (1), mit einer zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschalteten Trennkupplung (4), und mit einem zwischen den Hybridantrieb (1) und einen Abtrieb (6) geschalteten Getriebe (5), wobei zur Ausführung eines Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) die Trennkupplung (4) derart angesteuert wird, dass dieselbe zum Starten des Verbrennungsmotors (2) ein Soll-Kupplungsmoment übertragen soll, wobei während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) ein Reibwert der Trennkupplung (4) adaptiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert der Trennkupplung (4) während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) derart adaptiert wird, dass ein erstes Integral über den zeitlichen Verlauf eines ersten Moments gebildet wird, welches vom Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung (4) abhängig ist oder demselben entspricht, ein zweites Integral über den zeitlichen Verlauf eines zweiten Moments gebildet wird, welches von einem Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) abhängig ist oder demselben entspricht, auf Grundlage des erstes Integrals und zweiten Integrals der Reibwert adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das erste Integral gebildet wird, entweder das Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung (4) während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Soll-Kupplungsmoment der Trennkupplung (4) während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment der Trennkupplung (4) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, entweder das Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) während der Ausführung des Schleppstarts oder vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) während der Ausführung des Schleppstarts und einem Referenzmoment der elektrischen Maschine (3) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) während der Ausführung des Schleppstarts und dem Referenzmoment der elektrischen Maschine (3) abhängig vom Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine (3) korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzmoment der elektrischen Maschine (3) dasjenige Moment der elektrischen Maschine (3) ist, welches die elektrische Maschine (3) vor Ausführung des Schleppstarts in einer Leerlaufregelung der elektrischen Maschine (3) bereitstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Moment, über dessen zeitlichen Verlauf das zweite Integral gebildet wird, das Moment ΔM_EM=M_EM-IST-M_EM-REF + J_EM *d(n_EM)/dt verwendet wird, wobei M_EM-IST das Ist-Moment der elektrischen Maschine ist, M_EM-REF das Referenzmoment der elektrischen Maschine ist, J_EM das Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine ist, n_EM die Drehzahl der elektrischen Maschine ist, d/dt der zeitliche Gradient ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des ersten Integrals frühestens mit Erreichen einer Zieldrehzahl an der drehzahlgeregelt betriebenen elektrischen Maschine (3) oder frühestens mit Beginn einer Schnellfüllphase der Trennkupplung (4) und spätestens mit Beginn einer Schleppstartrampphase der Trennkupplung (4) beginnt, die Bildung des zweiten Integrals zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des ersten Integrals dann endet, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) oder das Soll-Kupplungsmoment einen Grenzwert erreicht, die Bildung des zweiten Integrals zeitgleich mit der Bildung des ersten Integrals oder einen definierten Offset später endet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral gebildet wird, dann, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, der Reibwert bei der Adaption nicht geändert wird, dann, wenn das Verhältnis zwischen dem ersten Integral und zweiten Integral kleiner als der untere Grenzwert und größer als der obere Grenzwert ist, der Reibwert bei der Adaption geändert wird.
Steuergerät (8) zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs einem einen Verbrennungsmotor (2) und eine elektrische Maschine (3) aufweisenden Hybridantrieb (1), mit einer zwischen den Verbrennungsmotor (2) und die elektrische Maschine (3) geschalteten Trennkupplung (4), und mit einem zwischen den Hybridantrieb (1) und einen Abtrieb (6) geschalteten Getriebe (5), wobei das Steuergerät (8) zur Ausführung eines Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) die Trennkupplung (4) derart ansteuert, dass dieselbe zum Starten des Verbrennungsmotors (2) ein Soll-Kupplungsmoment übertragen soll, wobei das Steuergerät (8) während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) einen Reibwert der Trennkupplung (4) adaptiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) den Reibwert der Trennkupplung (4) während der Ausführung des Schleppstarts für den Verbrennungsmotor (2) derart adaptiert, dass das Steuergerät (8) ein erstes Integral über den zeitlichen Verlauf eines ersten Moments bildet, welches von vom Soll-Kupplungsmoments der Trennkupplung (4) abhängig ist oder demselben entspricht, das Steuergerät (8) ein zweites Integral über den zeitlichen Verlauf eines Moments bildet, welches von einem Ist-Moment der elektrischen Maschine (3) abhängig ist oder demselben entspricht, das Steuergerät (8) auf Grundlage des erstes Integrals und zweiten Integrals den Reibwert adaptiert.
Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 steuerungsseitig ausführt.