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DE102006034935A1 - Antriebsstrang und zugehöriges Betriebsverfahren - Google Patents

Antriebsstrang und zugehöriges Betriebsverfahren Download PDF

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DE102006034935A1
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Marco Fleckner
Nils Sauvlet
Dieter Kraxner
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines einen Verbrennungsmotor (2), einen Elektromotor (3), ein Getriebe (4) und einen Drehmomentwandler (8) mit Wandlerüberbrückungskupplung (9) aufweisenden Antriebsstrangs (1), bei dem die Wandlerüberbrückungskupplung (9) während eines Elektrobetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) eingeschaltet ist, und/oder während eines Rekuperationsbetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) als Generator betrieben wird, zumindest zwischen Schaltvorgängen des Getriebes (4) zur Überbrückung des Drehmomentwandlers (8) permanent geschlossen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, der einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor, ein Getriebe und einen Drehmomentwandler mit Wandlerüberbrückungskupplung aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Antriebsstrangs.
  • Ein Antrieb, der mit einem derartigen Antriebsstrang ausgestattet ist, wird auch als Hybridantrieb bezeichnet und kommt insbesondere bei modernen Kraftfahrzeugen, vorzugsweise bei Personenkraftwagen, zum Einsatz. Wenn der zugehörige Antriebsstrang so ausgestaltet ist, dass Verbrennungsmotor und Elektromotor nicht nur alternativ, sondern auch kumulativ Drehmoment in den Antriebsstrang einleiten können, wird auch von einem Parallelhybridantrieb gesprochen. Derartige Hybridantriebe zeichnen durch einen reduzierten Kraftstoffverbrauch sowie durch reduzierte Schadstoffemissionen aus.
  • Desweiteren ist ein moderner Antriebsstrang üblicherweise mit einem Drehmomentwandler ausgestattet, der eine Wandlerüberbrückungskupplung enthält. In einem derartigen Drehmomentwandler wird das z.B. vom Verbrennungsmotor in den Antriebsstrang eingeleitete Drehmoment über eine hydraulische Kopplung auf einen Getriebeeingang des Getriebes übertragen. Durch die hydraulische Kopplung kann ein gewisser Schlumpf zwischen der Drehzahl am Eingang des Drehmomentwandlers und der Drehzahl am Ausgang des Drehmomentwandlers entstehen. Über diesen Schlupf kann ein Momentsprung während eines Schaltvorgangs im Getriebe, bei dem es sich vorzugsweise um ein Automatikgetriebe handelt, reduziert werden. Desweiteren ist es über diesen Schlupf möglich, zur Leistungssteigerung die Drehzahl am Eingang des Drehmomentwandlers anzuheben, ohne dass im Getriebe ein Schaltvorgang durchgeführt werden muss. Insbesondere für untere Drehzahlbereiche am Getriebeeingang kann somit der Verbrennungsmotor mit überhöhten Drehzahlen betrieben werden, um das gewünschte Drehmoment in den Antriebsstrang einleiten zu können. Dies gilt insbesondere beim Anfahren des mit dem Antriebsstrang ausgestatteten Fahrzeugs. Ein derartiger Schlupf ist nur bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung möglich. Wird kein Schlupf gewünscht, beispielsweise wenn am Eingang und am Ausgang des Drehmomentwandlers die Drehzahlen synchronisiert sind, wird die Wandlerüberbrückungskupplung zur Überbrückung des Drehmomentwandlers geschlossen. Die Drehmomenteinleitung in das Getriebe erfolgt dann direkt und quasi verlustfrei. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Antriebsstrang der eingangs genannten Art bzw. für ein zugehöriges Betriebsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere den Wirkungsgrad des Antriebsstrangs erhöht.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Wandlerüberbrückungskupplung zur Überbrückung des Drehmomentwandlers zumindest zwischen Schaltvorgängen des Getriebes permanent zu schließen, wenn der Antriebsstrang in einem Elektrobetriebszustand, bei dem der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und der Elektromotor eingeschaltet ist, und/oder wenn der Antriebsstrang in einem Rekuperationsbetriebszustand betrieben wird, bei dem der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und der Elektromotor als Generator betrieben wird. D.h., im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Wandlerüberbrückungskupplung nicht nur während den Schaltvorgängen geschlossen, sondern auch beim Anfahren und beim Rekuperieren hin bis ganz kleine Drehzahlen, beispielsweise um Null. Durch diese Ausgestaltung wird der Elektromotor auch bei kleinen Drehzahlen quasi verlustfrei mit dem Getriebe gekoppelt, da ein Schlupf im Drehmomentwandler vermieden wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Funktionalität des Drehmomentwandlers beim Elektrobetriebszustand bzw. Rekuperationsbetriebszustand nicht erforderlich ist. Insbesondere lässt sich beim Elektromotor die ausreichende Drehmomenterhöhung auch ohne Drehzahlsteigerung durch erhöhte Stromzufuhr erzielen. Insbesondere benötigt der Elektromotor keine Leerlaufdrehzahl und liefert bereits in einem unteren Drehzahlbereich ausreichend Drehmoment.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Hydraulikmittelpumpe, die eine hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung mit unter Betriebsdruck stehendem Hydraulikmittel versorgt und die mechanisch mit dem Antriebsstrang antriebsgekoppelt ist, unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl des Antriebsstrang entweder mittels eines elektrischen Hilfsmotors oder mit Hilfe einer elektrischen Hilfspumpe überstützt werden. Diese Ausführungsformen beruhen auf der Überlegung, dass die üblicherweise mit dem Getriebeeingang antriebsverbundene Hydraulikmittelpumpe bei Drehzahlen unterhalb der Grenzdrehzahl den zum ordnungsgemäßen Betrieb der Betätigungseinrichtung erforderlichen Betriebsdruck im Hydraulikmittel nicht mehr bereitstellen kann, was ein Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung in diesem unteren Drehzahlbereich verhindern würde. Mit Hilfe des Hilfsmotors bzw. mit Hilfe der Hilfspumpe lässt sich jedoch auch bei Drehzahlen unterhalb der Grenzdrehzahl der erforderliche Betriebsdruck erzeugen, so dass die Betätigungseinrichtung zum Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung angesteuert werden kann.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 und 2 jeweils eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipskizze eines Antriebsstrangs, bei unterschiedlichen Ausführungsformen.
  • Entsprechend den 1 und 2 umfasst ein Antriebsstrang 1 einen Verbrennungsmotor 2, einen Elektromotor 3 und ein Getriebe 4, das bevorzugt als Automatikgetriebe ausgestaltet ist. Der Antriebsstrang 1 ist vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen, angeordnet. Desweiteren ist eine Hauptkupplung 5 vorgesehen, die beispielsweise als Trennkupplung ausgestaltet ist. Die Hauptkupplung 5 ist hier zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 angeordnet und ist dabei einerseits mit einer Kurbelwelle 6 des Verbrennungsmotors 2 und andererseits mit einer Antriebswelle 7 des Elektromotors 3 verbunden. Außerdem ist ein Drehmomentwandler 8 vorgesehen, der eine Wandlerüberbrückungskupplung 9 aufweist. Der Drehmomentwandler 8 und somit die Wandlerüberbrückungskupplung 9 sind hier zwischen dem Elektromotor 3 und dem Getriebe 4 angeordnet, so dass sie einerseits mit der Antriebswelle 7 des Elektromotors 3 und andererseits mit einem Getriebeeingang 10 des Getriebes 4 antriebsverbunden sind. Das Getriebe 4 ist auf übliche Weise über einen Getriebeausgang 26 mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden. Der Drehmomentwandler 8 besitzt einen herkömmlichen Aufbau und umfasst somit insbesondere ein erstes Rad 11, das drehfest mit der Antriebswelle 7 verbunden ist, und ein zweites Rad 12, das drehfest mit dem Getriebeeingang 10 verbunden ist. Die Drehmomentübertragung zwischen den Rädern 11, 12 erfolgt hydraulisch und daher mit einem Schlupf zwischen den Drehzahlen der Räder 11, 12. Bei einem modernen Drehmomentwandler 8 ist die Größe des Schlupfs in gewissen Grenzen einstellbar. Die Wandlerüberbrückungskupplung 9 funktioniert ebenfalls in üblicher Weise und kann beispielweise als Trennkupplung ausgestaltet sein.
  • Der Elektromotor 3 ist über eine Stromleitung 13 mit einem Stromspeicher 14, also mit einer Batterie verbunden. Der Elektromotor 3 erhält seine elektrische Leistung aus dem Stromspeicher 14. Desweiteren ist der Elektromotor 3 als Generator betreibbar und kann über die Stromleitung 13 den Stromspeicher 14 aufladen.
  • Zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung 9 ist eine hydraulisch arbeitende Betätigungseinrichtung 15 vorgesehen. Eine entsprechende Wirkverbindung zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung 9 mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 15 ist hier durch einen Doppelpfeil angedeutet und mit 16 bezeichnet. Die Wirkverbindung 16 kann beispielsweise durch ein Gestänge oder dergleichen gebildet sein. Die Betätigungseinrichtung 15 arbeit mit einem Hydraulikmittel, vorzugsweise ein Hydrauliköl, und ist hierzu an einen Hydraulikkreis 17 angeschlossen. Beispielsweise handelt es sich bei der Betätigungseinrichtung 15 um ein Kolben-Zylinder-Aggregat. Im Hydraulikkreis 17 ist eine Hydraulikmittelpumpe 18 angeordnet, die das Hydraulikmittel im Hydraulikkreis 17 auf einen vorbestimmten Betriebsdruck bringt, den die Betätigungseinrichtung 15 benötigt, um die Wandlerüberbrückungskupplung 9 zuverlässig schalten zu können. Die Hydraulikmittelpumpe 18 ist mit dem Antriebsstrang 1 antriebsgekoppelt. Vorzeigweise ist die Hydraulikmittelpumpe 18 hierbei mit dem Getriebeeingang 10 antriebsgekoppelt. Eine entsprechende Antriebskopplung ist hier durch eine unterbrochene Linie angedeutet und mit 19 bezeichnet. Diese Antriebskopplung 19 kann beispielsweise durch einen Riemenantrieb, einen Kettenantrieb oder einen Zahnradantrieb realisiert sein. Die Antriebskopplung 19 treibt dabei eine Pumpenwelle 20 an.
  • Desweiteren ist eine Steuereinrichtung 21 vorgesehen, die über eine entsprechende Steuerleitung 22 mit der Betätigungseinrichtung 15 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 21 kann somit über eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 15 die Wandlerüberbrückungskupplung 9 öffnen, um den Drehmomentwandler 8 zu aktivieren, und schließen, um den Drehmomentwandler 8 zu deaktivieren bzw. zu überbrücken.
  • Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist außerdem ein elektrischer Hilfsmotor 23 vorgesehen, der über die Pumpenwelle 20 mit der Hydraulikmittelpumpe 18 antriebsgekoppelt ist. Der Hilfsmotor 23 bezieht seine elektrische Stromversorgung beispielsweise ebenfalls vom Stromspeicher 14. Der Hilfsmotor 23 ist mit Hilfe der Steuereinrichtung 21 steuerbar. Im gezeigten Beispiel ist der Hilfsmotor 23 über einen Freilauf 24 mit der Hydraulikmittelpumpe 18 antriebsgekoppelt. Der Hilfsmotor 23 ist so ausgelegt, dass er die Hydraulikmittelpumpe 18 zur Erzeugung des für den ordnungsgemäßen Betrieb der Betätigungseinrichtung 15 erforderlichen Betriebsdrucks im Hydraulikmittel antreiben kann. Desweiteren kann auch zwischen der Hydraulikmittelpumpe 18 und der Antriebskopplung 19 ein Freilauf 24 in der Pumpenwelle 20 angeordnet sein.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist anstelle des Hilfsmotors 23 eine elektrische Hilfspumpe 25 vorgesehen, die in den Hydraulikkreis 17 eingebunden ist. Die Hilfspumpe 25 ist vorzugsweise an den Stromspeicher 14 angeschlossen und mit Hilfe der Steuereinrichtung 21 steuerbar. Dabei ist die Hilfspumpe 25 so ausgelegt, dass sie den für den ordnungsgemäßen Betrieb der Betätigungseinrichtung 15 erforderlichen Betriebsdruck im Hydraulikmittel erzeugen kann.
  • Durch die auf unterschiedlichen Prinzipien beruhenden Antriebsformen, nämlich Elektromotor 3 und Verbrennungsmotor 2, kann der Antriebsstrang 1 auch als Hybridantrieb bezeichnet werden. Da es bei dieser Ausführungsform grundsätzlich möglich ist, Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 gleichzeitig zur Einleitung von Drehmoment in den Antriebsstrang 1 zu betreiben, kann dieser Hybridantrieb auch als Parallelhybridantrieb bezeichnet werden. Die gezeigte Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs 1 ist lediglich exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit, so dass die einzelnen Komponenten, insbesondere Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 auch auf andere Weise angeordnet und miteinander gekoppelt sein können. Insbesondere ist es grundsätzlich möglich, den Drehmomentwandler 8 mit der Wandlerüberbrückungskupplung 9 in das Getriebe 4 zu integrieren.
  • Die Steuereinrichtung 21 ist so ausgestaltet, dass sie das im folgenden beschriebene Betriebsverfahren für den Antriebsstrang 1 realisieren kann.
  • Der Antriebsstrang 1 ist in einem Verbrennungsbetriebszustand betreibbar, bei dem der Verbrennungsmotor 2 eingeschaltet ist und der Elektromotor 3 ausgeschaltet ist. Die Einleitung von Drehmoment in den Antriebsstrang 1 erfolgt somit ausschließlich über den Verbrennungsmotor 2. Sofern der Verbrennungsmotor 2 einen Leistungsüberschuss aufweist und sofern ein entsprechender Bedarf besteht, kann der Elektromotor 3 während des Verbrennungsbetriebszustands auch als Generator betrieben werden, um den Stromspeicher 14 aufzuladen. In diesem Betriebszustand ist die Hauptkupplung 5 geschlossen. Das vom Verbrennungsmotor 2 auf die Kurbelwelle 6 übertragene Drehmoment wird dann über die Antriebswelle 7 durch den Elektromotor 3 hindurchgeleitet.
  • Der Antriebsstrang 1 kann auch in einem Elektrobetriebszustand betrieben werden, bei dem der Verbrennungsmotor 2 ausgeschaltet ist und der Elektromotor 3 eingeschaltet ist. Die Einleitung von Drehmoment in den Antriebsstrang 1 erfolgt dann ausschließlich über den Elektromotor 3. In diesem Betriebszustand ist die Hauptkupplung 5 geöffnet.
  • Desweiteren ist ein Dualbetriebszustand am Antriebsstrang 1 einstellbar, bei welchem sowohl der Elektromotor 3 als auch der Verbrennungsmotor 2 eingeschaltet sind und Drehmoment in den Antriebstrang 1 einleiten. Hierzu ist die Hauptkupplung 5 geschlossen.
  • Schließlich kann der Antriebsstrang 1 noch in einem Rekuperationsbetriebszustand betrieben werden, bei dem der Verbrennungsmotor 2 ausgeschaltet ist und bei dem der Elektromotor 3 als Generator betrieben wird. Ein derartiger Rekuperationsbetriebszustand eignet sich beispielsweise zum Abbremsen des Antriebsstrang 1 bzw. des mit dem Antriebsstrang 1 ausgestatteten Fahrzeugs. Hierdurch kann die kinetische Energie des Antriebsstrangs 1 bzw. des Fahrzeugs zum Aufladen des Stromspeichers 14 genutzt werden. In diesem Betriebszustand ist die Hauptkupplung 5 geöffnet.
  • Bei Schaltvorgängen im Getriebe 4, das vorzugsweise als Automatikgetriebe ausgestaltet ist, wird die Wandlerüberbrückungskupplung 9 geöffnet, um einen mehr oder weniger großen Schlupf am Drehmomentwandler 8 einstellen zu können. Durch den Schlupf kann während des Schaltvorgangs ein Momentensprung am Getriebeeingang 10 reduziert werden. Sobald der Getriebeeingang 10 und der übrige Antriebsstrang 1 hinsichtlich ihrer Drehzahl synchronisiert sind, kann die Wandlerüberbrückungskupplung 9 wieder geschlossen werden, um den Schlupf wieder auf den Wert Null zu reduzieren. Im Verbrennungsbetriebszustand ist es außerdem bei kleinen Drehzahlen am Getriebeeingang 10 erforderlich, mit Schlupf zu arbeiten, da der Verbrennungsmotor 2 bei sehr niedrigen Drehzahlen, insbesondere bei seiner Leerlaufdrehzahl, kein ausreichendes Drehmoment in den Antriebsstrang 1 einleiten kann, um gewünschte, übliche Beschleunigungsvorgänge für das damit ausgestattete Fahrzeug zu realisieren. Dementsprechend wird hierzu wieder die Wandlerüberbrückungskupplung 9 geöffnet, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 entsprechend erhöhen zu können.
  • Während des Elektrobetriebszustands und alternativ oder zusätzlich während des Rekuperationsbetriebszustands wird die Wandlerüberbrückungskupplung 9 permanent geschlossen gehalten, zumindest außerhalb bzw. zwischen Schaltvorgängen des Getriebes 4. Die Wandlerüberbrückungskupplung 9 wird somit insbesondere auch bei kleinen Drehzahlen am Getriebeeingang 10, die in einem unteren Drehzahlbereich liegen, geschlossen gehalten. In diesem unteren Drehzahlbereich ist während des Verbrennungsbetriebszustands die Wandlerüberbrückungskupplung 9 zur Aktivierung des Drehmomentwandlers 8 üblicherweise geöffnet. Insbesondere kann dieser untere Drehzahlbereich bis zur minimal möglichen Drehzahl, also bis zur Drehzahl Null, reichen, so dass die Wandlerüberbrückungskupplung 9 – abgesehen von Schaltvorgängen im Getriebe 4 – immer geschlossen ist, wenn der Antriebsstrang 1 im Elektrobetriebszustand bzw. im Rekuperationsbetriebszustand betrieben wird. Auf diese Weise kann im Elektrobetriebszustand der Elektromotor 3 seine gesamte Antriebsleistung quasi schlupffrei auf den Getriebeeingang 10 übertragen, wodurch sich der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs 1 verbessert. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass der Elektromotor 3 im Unterschied zum Verbrennungsmotor 2 auch bei niedrigen Drehzahlen ein hinreichendes Drehmoment in den Antriebsstrangs 1 einleiten kann und dabei ohne Schlupf auskommt. In entsprechender Weise lässt durch diese Vorgehensweise im Rekuperationsbetrieb auch bei kleinen Drehzahlen am Getriebeeingang 10 die kinetische Energie des Antriebsstrangs 1 bzw. des damit ausgestalten Fahrzeugs zum Aufladen des Stromspeichers 14 nutzen, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs 1 ebenfalls verbessert wird. Auch hier beruht die Vorgehensweise auf der Überlegung, dass der als Generator arbeitende Elektromotor 3 auch bei vergleichsweise niedrigen Drehzahlen am Getriebeeingang 10 ausreichend funktioniert, so dass es insbesondere bis zum vollständigen Abbremsen des Fahrzeugs möglich ist, die kinetische Energie zum Aufladen des Stromspeichers 14 zu nutzen.
  • Um den Aufwand zur Realisierung dieser Betriebsweise möglichst gering zu halten, sind die Schaltvorgänge im Getriebe 4 vorzugsweise vom Schließzustand der Wandlerüberbrückungskupplung 9 ausgenommen, so dass das Getriebe 4 und der Antriebsstrang 1 für die jeweiligen Schaltvorgänge mit der üblichen Schaltprozedur betrieben werden können. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Wandlerüberbrückungskupplung 9 im Elektrobetriebszustand und/oder im Rekuperationsbetriebszustand auch während der Schaltvorgänge im Getriebe 4 geschlossen bleibt.
  • Sofern die hydraulische Betätigungseinrichtung 15 wie in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen mit einer mechanisch angetriebenen, hier mit dem Antriebsstrang 1 bzw. mit dem Getriebeeingang 10 antriebsgekoppelten Hydraulikmittelpumpe 18 arbeitet, besteht grundsätzlich die Schwierigkeit, bei niedrigen Drehzahlen im Antriebsstrang 1 bzw. am Getriebeeingang 10 den zum ordnungsgemäßen Betrieb der Betätigungseinrichtung 15 erforderlichen Betriebsdruck im Hydraulikkreis 17 bereitzustellen. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird für den Fall, dass die Drehzahl im Antriebsstrang 1 bzw. hier am Getriebeeingang 10 unter eine vorbestimmte Grenzdrehzahl abfällt, der Hilfsmotor 23 zugeschaltet, derart, dass mit Hilfe der Hydraulikmittelpumpe 18 der gewünschte Betriebsdruck bereitgestellt werden kann. Der zwischen der Hydraulikmittelpumpe 18 und der Antriebskopplung 19 angeordnete Freilauf 24 ermöglicht dabei die relativ zum Getriebeeingang 10 überhöhte Drehzahl der Pumpenwelle 20. Bei Drehzahlen des Antriebsstrangs 1 bzw. des Getriebeeingangs 10, die oberhalb der Grenzdrehzahl liegen, kann der Hilfsmotor 23 wieder ausgeschaltet werden. Der Freilauf 24 zwischen dem Hilfsmotor 23 und der Hydraulikmittelpumpe 18 ermöglicht dabei Rotationen der Pumpenwelle 20 unabhängig vom Hilfsmotor 23.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird bei Unterschreiten der Grenzdrehzahl im Antriebsstrang 1 bzw. hier am Getriebeeingang 10 die Hilfspumpe 25 eingeschaltet, die dann im Hydraulikkreis 17 den gewünschten Betriebsdruck erzeugt. Alternativ oder zusätzlich zur drehzahlabhängigen Ansteuerung des Hilfsmotors 23 bzw. der Hilfspumpe 25 kann auch eine druckabhängige Ansteuerung vorgesehen sein, wozu der Druck im Hydraulikmittel überwacht wird. Der Hilfsmotor 23 bzw. die Hilfspumpe 25 wird zugeschaltet, sobald der Hydraulikmitteldruck unter einen vorbestimmten Grenzdruck fällt.
  • Mit Hilfe des Hilfsmotors 23 bzw. mit Hilfe der Hilfspumpe 25 kann somit auch im unteren Drehzahlbereich, der insbesondere bis zum Stillstand, also bis zur Drehzahl Null am Getriebeeingang 10 reichen kann, hinreichend Betriebsdruck zum Betrieb der Betätigungseinrichtung 15 und somit zum Schalten der Wandlerüberbrückungskupplung 9 bereitgestellt werden. Hilfsmotor 23 und Hilfspumpe 25 bilden dabei Bauteile, die ohne weiteres nachträglich eingebaut werden können, um einen herkömmlichen Antriebsstrang 1 mit mechanisch antriebsgekoppelter Hydraulikmittelpumpe 18 zur Realisierung des hier vorgeschlagenen Betriebsverfahrens umrüsten zu können.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines einen Verbrennungsmotor (2), einen Elektromotor (3), ein Getriebe (4) und einen Drehmomentwandler (8) mit Wandlerüberbrückungskupplung (9) aufweisenden Antriebsstrangs (1), bei dem während eines Elektrobetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) eingeschaltet ist, und/oder während eines Rekuperationsbetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) als Generator betrieben wird, die Wandlerüberbrückungskupplung (9) zumindest zwischen Schaltvorgängen des Getriebes (4) zur Überbrückung des Drehmomentwandlers (8) permanent geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerüberbrückungskupplung (9) während des Elektrobetriebszustands und/oder während des Rekuperationsbetriebszustands auch während Schaltvorgängen des Getriebes (4) geschlossen bleibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydraulikmittelpumpe (18), die eine hydraulische Betätigungseinrichtung (15) zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung (9) mit unter Betriebsdruck stehenden Hydraulikmittel versorgt und die mit dem Antriebsstrang (1) antriebsgekoppelt ist, unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl des Antriebsstrangs (1) und/oder unterhalb eines vorbestimmten Grenzdrucks im Hydraulikmittel mittels eines elektrischen Hilfsmotors (23) angetrieben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Betätigungseinrichtung (15) zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung (9) oberhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl des Antriebsstrangs (1) und/oder oberhalb eines vorbestimmten Grenzdrucks im Hydraulikmittel mittels einer mit dem Antriebsstrang (1) antriebsgekoppelten Hydraulikmittelpumpe (18) und unterhalb der vorbestimmten Grenzdrehzahl des Antriebsstrangs (1) und/oder unterhalb eines vorbestimmten Grenzdrucks im Hydraulikmittel mittels einer elektrischen Hilfspumpe (25) mit unter Betriebsdruck stehendem Hydraulikmittel versorgt wird.
  5. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, – mit einem Verbrennungsmotor (2), – mit einem Elektromotor (3), – mit einem Getriebe (4), – mit einem Drehmomentwandler (8), – mit einer Wandlerüberbrückungskupplung (9), – mit einer Steuereinrichtung (21) zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung (9), die so ausgestaltet ist, dass sie während eines Elektrobetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) eingeschaltet ist, und/oder während eines Rekuperationsbetriebszustands, bei dem der Verbrennungsmotor (2) ausgeschaltet ist und der Elektromotor (3) als Generator betrieben wird, zumindest zwischen Schaltvorgängen des Getriebes (4) die Wandlerüberbrückungskupplung (9) zur Überbrückung des Drehmomentwandlers (8) permanent geschlossen hält.
  6. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (21) so ausgestaltet ist, dass sie während des Elektrobetriebszustands und/oder während des Rekuperationsbetriebszustands die Wandlerüberbrückungskupplung (9) auch während Schaltvorgängen des Getriebes (4) geschlossen hält.
  7. Antriebsstrang nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, – dass eine hydraulische Betätigungseinrichtung (15) zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung (9) vorgesehen ist, – dass eine mit dem Antriebsstrang (1) antriebsgekoppelte Hydraulikmittelpumpe (18) zur Versorgung der Betätigungseinrichtung (15) mit unter Betriebsdruck stehendem Hydraulikmittel vorgesehen ist, – dass entweder ein elektrischer Hilfsmotor (23) zum Antreiben der Hydraulikmittelpumpe (18) oder eine elektrische Hilfspumpe (25) zur Versorgung der Betätigungseinrichtung (15) mit unter Betriebsdruck stehenden Hydraulikmittel vorgesehen ist.
  8. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (21) so ausgestaltet ist, dass sie den Hilfsmotor (23) oder die Hilfspumpe (25) einschaltet, wenn die Drehzahl des Antriebsstrangs (1) unter eine vorbestimmte Grenzdrehzahl fällt und/oder wenn der Druck im Hydraulikmittel unter einen vorbestimmten Grenzdruck fällt.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmittelpumpe (18) über einen Freilauf (24) mit dem Hilfsmotor (23) und/oder mit dem Antriebsstrang (1) antriebsgekoppelt ist.
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