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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs.
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Antriebsstränge von Hybridfahrzeugen umfassen mehrere Antriebsaggregate, nämlich ein als Verbrennungsmotor ausgebildetes erstes Antriebsaggregat und ein als elektrische Maschine ausgebildetes zweites Antriebsaggregat, ein Getriebe und einen Abtrieb. Bei einem derartigen Antriebsstrang wirkt das erste Antriebsaggregat auf eine erste Getriebewelle des Getriebes ein, wohingegen das zweite Antriebsaggregat auf eine zweite, andere Getriebewelle des Getriebes einwirkt. Das Getriebe des Antriebsaggregats umfasst mehrere Schaltelemente, die typischerweise als reibschlüssige Schaltelemente, wie zum Beispiel als Kupplungen oder Bremsen, ausgeführt sind. Am Abtrieb des Antriebsstrangs wird ein von einem Fahrerwunschmoment abhängiges Abtriebsmoment bereitgestellt. In definierten Betriebssituationen eines solchen Antriebsstrangs ist es erforderlich, ein zuvor geschlossenes Schaltelement des Getriebes zu öffnen. Dann, wenn ein reibschlüssiges Schaltelement geöffnet werden soll, kann dies auf einfache Art und Weise dadurch geschehen, dass das reibschlüssige Schaltelement in Schlupf gebracht wird. Hierdurch entstehen Reibmomente bzw. Schleppmomente, die sich negativ auf den Verbrauch auswirken. Daher werden zunehmend in Getrieben eines Antriebsstrangs reibschlüssige Schaltelemente durch formschlüssige Schaltelemente, wie zum Beispiel durch Klauenschaltelemente, ersetzt. Solche formschlüssigen Schaltelemente müssen jedoch, damit dieselben geöffnet werden können, in einen lastfreien Zustand überführt bzw. lastfrei gestellt werden. Dies ist bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen jedoch nur in unzureichendem Maß möglich.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit Hilfe derer zu öffnende Schaltelemente zuverlässig lastfrei gestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß werden zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements für das erste Antriebsaggregat und für das zweite Antriebsaggregat Ziel-Momente berechnet, auf welche dieselben zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements unter Aufrechterhaltung eines dem Fahrerwunschmoment entsprechenden Abtriebsmoments ausgehend vom jeweiligen aktuellen Ist-Moment zu führen sind. Abhängig von den aktuellen Ist-Momenten der Antriebsaggregate und abhängig von den berechneten Ziel-Momenten derselben wird überprüft, ob das zu öffnende Schaltelementmit einer angeforderten Ziel-Dynamik und/oder in einer angeforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann, wobei dann, wenn fesgestellt wird, dass dies der Fall ist, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unverändert bleiben, wohingegen dann, wenn festgestellt wird, dass dies nicht der Fall ist, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Abtriebsmoments derart verändert werden, dass die für das Lastfreistellen des Schaltelements angeforderte Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne eingehalten oder annähernd eingehalten wird.
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Hiermit ist ein zuverlässiges Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements mit der angeforderten Ziel-Dynamik bzw. innerhalb der angeforderten Ziel-Zeitspanne möglich. Nur dann, wenn unter Aufrechterhaltung des Fahrerwunschmoments am Abtrieb die für das das Lastfreistellen des Schaltelements angeforderte Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne nicht eingehalten werden kann, werden, um die angeforderte Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne zu weit wie möglich einhalten zu können, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Abtriebsmoments verändert. Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Antriebstrangs mit einem Getriebe und mit in unterschiedliche Getriebewellen des Getriebes eintreibenden Antriebsaggregaten, nämlich ein besonders vorteilhaftes Öffnen eines zu öffnenden Schaltelements des Getriebes, bei welchem es sich insbesondere um ein formschlüssiges Schaltelement wie zum Beispiel ein Klauenschaltelement handelt.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden abhängig von den aktuellen Ist-Momenten der Antriebsaggregate, abhängig von den berechneten Ziel-Momenten der Antriebsaggregate sowie abhängig von der zum Lastfreistellen des Schaltelements geforderten Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne für das erste Antriebsaggregat und das zweite Antriebsaggregat entweder in einer ersten Alternative Soll-Momentverläufe oder in einer zweiten Alternative Momentgradient-Bereiche berechnet. Für beide Antriebsaggregate wird während des Führens derselben in Richtung auf die Ziel-Momente überprüft, ob nach der ersten Alternative der jeweilige Ist-Momentverlauf vom jeweiligen Soll-Momentverlauf oder nach der zweiten Alternative der jeweilige Ist-Momentgradient vom jeweiligen Momentgradient-Bereich derart unzulässig abweicht, dass die für das Lastfreistellen des Schaltelements angeforderte Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik nicht eingehalten werden kann, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass dies nicht der Fall ist, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unverändert bleiben, wohingegen dann, wenn festgestellt wird, dass dies der Fall ist, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Abtriebsmoments derart verändert werden, dass die für das Lastfreistellen des Schaltelements angeforderte Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik eingehalten oder annähernd eingehalten wird. Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Antriebstrangs mit einem Getriebe und mit in unterschiedliche Getriebewellen des Getriebes eintreibenden Antriebsaggregaten, nämlich ein besonders vorteilhaftes Öffnen eines zu öffnenden Schaltelements des Getriebes, bei welchem es sich insbesondere um ein formschlüssiges Schaltelement wie zum Beispiel ein Klauenschaltelement handelt.
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Vorzugsweise werden dann, wenn festgestellt wird, dass nach der ersten Alternative der jeweilige Ist-Momentverlauf vom jeweiligen Soll-Momentverlauf oder nach der zweiten Alternative der jeweilige Ist-Momentgradient vom jeweiligen Momentgradient-Bereich unzulässig abweicht, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unmittelbar anschließend oder nach Ablauf einer applizierbaren Zeitspanne verändert. Das unmittelbar anschließende Ändern der Ziel-Momente ist zur Bereitstellung einer möglichst kurzen Zeitspanne zum Öffnen des Schaltelements bevorzugt.
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Vorzugsweise wird dann, wenn festgestellt wird, dass nach der ersten Alternative der jeweilige Ist-Momentverlauf vom jeweiligen Soll-Momentverlauf oder nach der zweiten Alternative der jeweilige Ist-Momentgradient vom jeweiligen Momentgradient-Bereich unzulässig abweicht, das Ziel-Moment desjenigen Antriebsaggregats, für welches die unzulässige Abweichung festgestellt wird, auf dem Niveau des aktuellen Ist-Moments konstant gehalten oder im möglichen Umfang weiter erhöht, wobei hiervon abhängig das Ziel-Moment des anderen Antriebsaggregats anpasst wird, sodass die für das Lastfreistellen des Schaltelements angeforderte Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik eingehalten oder annähernd eingehalten wird. Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Antriebstrangs mit einem Getriebe und mit in unterschiedliche Getriebewellen des Getriebes eintreibenden Antriebsaggregaten, nämlich ein besonders vorteilhaftes Öffnen eines zu öffnenden Schaltelements des Getriebes, bei welchem es sich insbesondere um ein formschlüssiges Schaltelement wie zum Beispiel ein Klauenschaltelement handelt.
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Vorzugseise werden nach Veränderung der Ziel-Momente der Antriebsaggregate dieselben in Richtung auf die geänderten Ziel-Momente geführt, wobei für beide Antriebsaggregate während des Führens derselben in Richtung auf die geänderten Ziel-Momente überprüft wird, ob das das zu öffnende Schaltelement mit einer angeforderten Ziel-Dynamik und in einer angeforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass dies der Fall ist, die geänderten Ziel-Momente der Antriebsaggregate unverändert bleiben, wohingegen dann, wenn festgestellt wird, dass dies nicht der Fall ist, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment noch stärker abweichenden Abtriebsmoments nochmals verändert werden. Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb eines Antriebstrangs mit einem Getriebe und mit in unterschiedliche Getriebewellen des Getriebes eintreibenden Antriebsaggregaten, nämlich ein besonders vorteilhaftes Öffnen eines zu öffnenden Schaltelements des Getriebes, bei welchem es sich insbesondere um ein formschlüssiges Schaltelement wie zum Beispiel ein Klauenschaltelement handelt.
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Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist in Anspruch 9 definiert.
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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:
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1 ein Schema eines Antriebsstrangs;
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2 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung eines Idealverhaltens beim Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements;
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3 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung eines sich ohne das erfindungsgemäße Verfahren einstellenden Realverhaltens beim Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements; und
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4 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung eines sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einstellenden Realverhaltens beim Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs.
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1 zeigt ein Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt zum Einsatz kommt. So umfasst der Antriebsstrang der 1 zwei Antriebsaggregate 1, 2, ein Getriebe 3 und einen Abtrieb 4. Das Getriebe 3 umfasst eine Planetenstufe 5. Die beiden Antriebsaggregate 1, 2 wirken auf unterschiedliche Getriebewellen des Getriebes 3 ein, nämlich das erste Antriebsaggregat 1 auf eine erste Getriebewelle 6 und das zweite Antriebsaggregat 2 auf eine zweite Getriebewelle 7. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim ersten Antriebsaggregat 1 um einen Verbrennungsmotor, der auf die erste Getriebewelle 6 einwirkt, bei welcher es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um die Getriebeeingangswelle des Getriebes 3 handelt. Beim zweiten Antriebsaggregat 2 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine elektrische Maschine, die auf die zweite Getriebewelle 7 des Getriebes 3 einwirkt, wobei die zweite Getriebewelle 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel von der Planetenstufe 5 bereitgestellt wird, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Hohlrad derselben.
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Eine Getriebeausgangswelle 8 des Getriebes 3 wirkt auf einen Abtrieb 4 des Antriebsstrangs ein, um letztendlich am Abtrieb 4 ein Fahrerwunschmoment bereitzustellen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 handelt es sich beim ersten Antriebsaggregat 1 um ein getriebeexternes Antriebsaggregat und beim Antriebsaggregat 2 um ein getriebeinternes Antriebsaggregat.
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Gemäß 1 umfasst das Getriebe 3 mehrere Schaltelemente 9, wobei in 1 lediglich zwei Schaltelemente 9 exemplarisch gezeigt sind. So ist ein erstes Schaltelement 9 gemäß 1 zwischen die Getriebeeingangswelle 6 und die Planetenstufe 5 und ein zweites Schaltelement 9 zwischen die Planetenstufe 5 und die Getriebeausgangswelle 8 geschaltet. Bei beiden Schaltelementen 9 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um formschlüssige Schaltelemente, zum Beispiel um Klauenschaltelemente.
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Zwischen das erste Antriebsaggregat 1 und die Getriebeeingangswelle 6 des Getriebes 3 ist im Ausführungsbeispiel der 1 eine Trennkupplung 10 geschaltet, die vorzugsweise als reibschlüssige Kupplung ausgeführt ist, wobei über die Trennkupplung das erste Antriebsaggregat 1 von der Getriebeeingangswelle 6 abgekoppelt werden kann. Die Trennkupplung 10 ist eine optionale Baugruppe und kann auch entfallen.
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1 zeigt weiterhin eine Steuerungseinrichtung 20, die im gezeigten Ausführungsbeispiel den Betrieb des ersten Antriebsaggregats 1 und des Getriebes 3 einschließlich des zweiten Antriebsaggregats 2 steuert und/oder regelt. Bei dieser Steuerungseinrichtung 20 handelt es sich vorzugsweise um eine Hybridsteuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
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Die Steuerungseinrichtung 20 tauscht gemäß den gestrichelten Pfeilen sowohl mit dem ersten Antriebsaggregat 1 als auch mit dem Getriebe 3 Daten aus, um den Betrieb des ersten Antriebsaggregats 1, des Getriebes 3 und des zweiten Antriebsaggregats 2 zu steuern und/oder zu regeln.
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Wie bereits ausgeführt, umfasst das Getriebe 3 Schaltelemente 9, wobei in 1 exemplarisch zwei formschlüssige, als Klauen ausgebildete Schaltelemente 9 gezeigt sind. In definierten Betriebssituationen des Antriebsstrangs muss ein zuvor geschlossenes Schaltelement 9 geöffnet werden, so zum Beispiel bei Ausführung eines Gangwechsels. Insbesondere dann, wenn ein zu öffnendes Schaltelement 9 als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, muss dasselbe zum Öffnen lastfrei gestellt werden.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit Hilfe dessen ein Schaltelement 9 eines Getriebes 3 eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, der zwei in unterschiedliche Getriebewellen 6, 7 eintreibende Antriebsaggregate 1 und 2 umfasst, auf besonders vorteilhafte Art und Weise lastfrei gestellt werden kann. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Liegt steuerungsseitig eine Anforderung zum Öffnen eines geschlossenen Schaltelements 9 des Getriebes 3 vor, so werden zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements 9 von der Steuerungseinrichtung 20 für die beiden Antriebsaggregate 1 und 2 Ziel-Momente berechnet, auf welche dieselben zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements unter Aufrechterhaltung eines einem Fahrerwunschmoment entsprechenden Abtriebsmoments ausgehend vom aktuellen Ist-Moment zu führen sind. Hierbei kann zunächst überprüft werden, ob die Antriebsaggregate 1, 2 diese berechneten Ziel-Momente grundsätzlich überhaupt bereitstellen können, ob als die berechneten Ziel-Momente Momentgrenzen der Antriebsaggregate 1, 2 verletzen oder nicht verletzen. Würden die berechneten Ziel-Momente Momentgrenzen der Antriebsaggregate 1, 2 verletzen, so würde dies bedeuten, dass die Antriebsaggregate 1, 2 nicht auf diese Ziel-Momente geführt werden können, sodass dann die Ziel-Momente geändert werden müssten, um das zu öffnende Schaltelement 9 lastfrei zu stellen, und zwar insbesondere unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Abtriebsmoments. Verletzen hingegen die berechneten Ziel-Momente keine Momentgrenzen der Antriebsaggregate 1, 2, so können die Antriebsaggregate grundsätzlich auf die Ziel-Momente geführt werden.
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2 visiert mit den zeitlichen Kurvenverläufen 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 ein Idealverhalten beim Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements 9. Vor dem Zeitpunkt t1 wird vom Getriebe ein Abtriebsmoment 11 bereitgestellt, welches einem Fahrerwunschmoment 12 entspricht. Vor dem Zeitpunkt t1 stellen die Antriebsaggregate 1 und 2 zur Bereitstellung dieses Abtriebsmoments 11 jeweils Ist-Momente 17, 18 bereit.
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Zum Zeitpunkt t1 liegt in 2 steuerungsseitig eine Anforderung zum Lastfreistellen eines Schaltelements 9 vor. Es werden dann Ziel-Momente 13, 14 für die beiden Antriebsaggregate 1, 2 berechnet, auf welche dieselben zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements 9 unter Aufrechterhaltung des dem Fahrerwunschmoment 12 entsprechenden Abtriebsmoments 11 ausgehend von den aktuellen Ist-Momenten 17, 18 zu führen sind. Dabei werden im Ausführungsbeispiel der 2 abhängig von den zum Zeitpunkt t1 herrschenden, aktuellen Ist-Momenten 17, 18 der Antriebsaggregate 1 und 2, abhängig von den berechneten Ziel-Momenten 13, 14 der Antriebsaggregate 1, 2 und abhängig von einer zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 geforderten Ziel-Zeitspanne Δt für beide Antriebsaggregate 1, 2 Soll-Momentverläufe 15, 16 berechnet, entlang derer die Ist-Momente 17, 18 in Richtung auf die Ziel-Momente 13, 14 geführt werden, um innerhalb der geforderten Ziel-Zeitspanne Δt, also spätestens bis zum Zeitpunkt t2, gemäß dem Kurvenverlauf 19 das zu öffnende Schaltelement 9 lastfrei zu stellen, nämlich derart, dass spätestens zum Zeitpunkt t2 gemäß dem Kurvenverlauf 19 das zu öffnende Schaltelement 9 kein Moment mehr überträgt. Gemäß dem in 2 gezeigten Idealverhalten können die Antriebsaggregate 1, 2 aufgrund ihres dynamischen Verhaltens den berechneten Soll-Momentverläufen 15, 16 folgen, sodass in 2 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 die Ist-Momentverläufe 17, 18 der Antriebsaggregate 1, 2 mit den Soll-Momentverläufen 15, 16 derselben zusammenfallen.
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Die Antriebsaggregate 1, 2 verfügen jedoch nicht in allen Betriebssituationen, also nicht in allen Drehzahlbereichen und/oder Momentbereichen derselben, über eine ausreichend gute Dynamik, um das Idealverhalten der 2 beim Lastfreistellen eines zu öffnenden Schaltelements 9 zu gewährleisten.
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So zeigt 3 zeitliche Kurvenverläufe, die sich dann einstellen, wenn zum Beispiel die Dynamik des ersten Antriebsaggregats 1 nicht ausreichend ist, um das Idealverhalten der 2 bereitzustellen.
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So ist in 3 vor dem Zeitpunkt t1 das zu öffnende Schaltelement 9 geschlossen, die beiden Antriebsaggregate 1 und 2 stellen jeweils Ist-Momente 17, 19 bereit, sodass das Abtriebsmoment 11 dem Fahrerwunschmoment 12 entspricht. Zum Zeitpunkt t1 liegt steuerungsseitig eine Schaltungsanforderung vor, sodass wiederum zum Zeitpunkt t1 zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements 9 für die beiden Antriebsaggregate 1, 2 die Ziel-Momente 13, 14 berechnet werden, auf welche dieselben zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements 9 unter Aufrechterhaltung des dem Fahrerwunschmoment 12 entsprechenden Abtriebsmoments 11 ausgehend von ihren aktuellen Ist-Momenten 17, 19 zu führen sind.
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Ferner werden in 3 dann abhängig von den aktuellen Ist-Momenten 17, 19 zum Zeitpunkt t1, abhängig von den berechneten Ziel-Momenten 14, 15 sowie abhängig von der zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 geforderten Ziel-Zeitspanne Δt für die Antriebsaggregate 1, 2 die Soll-Momentverläufe 15, 16 berechnet, entlang derer die Ist-Momente 17, 19 geführt werden sollen, um spätestens bis zum Zeitpunkt t2, also innerhalb der geforderten Ziel-Zeitspanne Δt, das zu öffnende Schaltelement 9 lastfrei zu stellen.
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Dabei kann dem Realverhalten der 3 entnommen werden, dass zwar das zweite Antriebsaggregat eine ausreichende Dynamik aufweist, um den Ist-Momentverlauf 18 desselben entlang des Soll-Momentverlaufs 16 zu führen, das erste Antriebsaggregat weist jedoch keine ausreichende Dynamik auf, sodass beginnend zum Zeitpunkt t1 das Ist-Moment 17' des ersten Antriebsaggregats dem Soll-Momentverlauf 15 desselben nicht folgen kann.
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Dabei stellt sich dann das in 3 exemplarisch gezeigte Abtriebsmoment 11' ein, welches vom Fahrerwunschmoment 12 abweicht.
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Bedingt durch die nicht ausreichende Dynamik des ersten Antriebsaggregats 1 kann in 3 erst zum Zeitpunkt t3 das zu öffnende Schaltelement 9 lastfrei gestellt werden, der sich ausbildende Momentverlauf 19' des zu öffnenden Schaltelements 9 weist demnach im Vergleich zum Idealverhalten der 2 betragsmäßig einen geringeren Gradienten auf, sodass erst zum Zeitpunkt t3 gemäß dem Momentverlauf 19' das zu öffnende Schaltelement 9 lastfrei gestellt ist.
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Die zum Lastfreistellen benötigte Zeitspanne verlängert sich demnach durch die nichtausreichende Dynamik des ersten Antriebsaggregats 1 um das Zeitintervall Δt' zwischen den Zeitpunkten t2 und t3. Dies ist von Nachteil, da die verlängerte Zeitspanne zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements Auswirkungen auf weitere Abläufe im Getriebe hat, die hierdurch verzögert werden.
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Um nun ein Schaltelement 9 des Getriebes 3 optimal lastfrei stellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, abhängig von den aktuellen Ist-Momenten der Antriebsaggregate 1 und 2, die zum Zeitpunkt t1 der steuerungsseitigen Anforderung des Lastfreistellens vorliegen, sowie abhängig von den berechneten Ziel-Momenten 13, 14 der Antriebsaggregate 1, 2, auf welche die Antriebsaggregate 1, 2 unter Aufrechterhaltung des dem Fahrerwunschmoment entsprechenden Abtriebsmoments zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 geführt werden sollen, zu überprüfen, ob das zu öffnende Schaltelement mit einer angeforderten Ziel-Dynamik oder in einer angeforderten Ziel-Zeitspanne tatsächlich lastfrei gestellt werden kann. Dann, wenn festgestellt wird, dass dies der Fall ist, dass also die angeforderte Ziel-Dynamik und/oder die angeforderte Ziel-Zeitspanne zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 eingehalten werden kann, bleiben die berechneten Ziel-Momente 13, 14 unverändert. Dann hingegen, wenn festgestellt wird, dass dies nicht der Fall ist, dass also die angeforderte Zieldynamik und/oder die angeforderte Ziel-Zeitspanne zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 nicht eingehalten werden kann, werden die Ziel-Momente der Antriebsaggregate 1, 2 unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Abtriebsmoments verändert, und zwar derart, dass die zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 angeforderte Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne eingehalten oder annähernd eingehalten wird.
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So zeigen 4 Kurvenverläufe, die sich unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellen können. In 4 ist vor dem Zeitpunkt t1 das zu öffnende Schaltelement 9 wiederum geschlossen, vor dem Zeitpunkt t1 stellen beide Antriebsaggregate Ist-Momente 17, 18 bereit, sodass das Abtriebsmoment 11 dem Fahrerwunschmoment 12 entspricht. Zum Zeitpunkt t1 liegt wiederum eine steuerungsseitige Anforderung zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 vor. Zum Zeitpunkt t1 werden dann wiederum für beide Antriebsaggregate 1 und 2 die Ziel-Momente 13, 14 berechnet, auf welche die Antriebsaggregate 1, 2 zum Lastfreistellen des zu öffnenden Schaltelements 9 unter Aufrechterhaltung eines dem Fahrerwunschmoment 12 entsprechenden Antriebsmoments 11 ausgehend von zum Zeitpunkt t1 aktuellen Ist-Momenten 17, 18 zu führen sind.
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Im Ausführungsbeispiel der 4 werden, wie bereits im Zusammenhang mit 2 und 3 erläutert, abhängig von den aktuellen Ist-Momenten 17, 18 der Antriebsaggregate 1, 2 zum Zeitpunkt t1, abhängig von den berechneten Ziel-Momenten 13, 14 der Antriebsaggregate 1 und 2 sowie abhängig der zum Lastfreistellen des Schaltelements geforderten Ziel-Zeitspanne Δt die Soll-Momentverläufe 15, 16 für die Antriebsaggregate 1, 2 berechnet, entlang derer die Ist-Momente 17, 18 zu führen sind, um das Schaltelement 9 in der angeforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei stellen zu können.
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Ab dem Zeitpunkt t1 werden beide Antriebsaggregate 1, 2, nämlich die Ist-Momente 17, 18 derselben, entlang der Soll-Momentverläufe 15, 16 in Richtung auf das jeweilige Ziel-Moment 13, 14 geführt, wobei hierbei überwacht wird, ob der jeweilige Ist-Momentverlauf 17, 18 vom jeweiligen Soll-Momentverlauf 15, 16 derart unzulässig abweicht, dass die für das Lastfreistellen des Schaltelements 9 vorgegebene bzw. angeforderte Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik nicht eingehalten werden kann. Dabei wird in 4 überprüft, ob während des Führens der Antriebsaggregate 1, 2 in Richtung auf die Ziel-Momente 13, 14 die sich tatsächlich ausbildenden Ist-Momente 17 bzw. 17'', 18 von den Soll-Momentverläufen 15, 16 um mehr als eine definierte Zeitspanne unzulässig abweichen.
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Im Beispiel der 4 wird zum Zeitpunkt t4 festgestellt, dass das tatsächliche Ist-Moment 17'' des ersten Antriebsaggregats von dem Soll-Momentverlauf 15 desselben um mehr als eine definierte Zeitspanne unzulässig abweicht, wobei dann zum Zeitpunkt t4 die zuvor zum Zeitpunkt t1 berechneten Ziel-Momente 13, 14 verändert werden, nämlich in die Ziel-Momente 13'' und 14'', wobei diese neuen Ziel-Momente 13'' und 14'' derart berechnet werden, dass das Schaltelement 9 unter Einhaltung oder annähernder Einhaltung der zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 vorgegebenen Ziel-Zeitspanne oder vorgegebenen Ziel-Dynamik lastfrei gestellt werden kann, und zwar unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment 12 abweichenden Abtriebsmoments 11''.
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Im Ausführungsbeispiel der 4 werden dann, wenn zum Zeitpunkt t4 festgestellt wird, dass das zu öffnende Schaltelement 9 nicht mit der geforderten Ziel-Dynamik oder in der geforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann, die Ziel-Momente 13, 14 der Antriebsaggregate 1, 2 unmittelbar in die geänderten Ziel-Momente 13'', 14'' verändert. Hierzu wird im Ausführungsbeispiel der 4 das Ziel-Moment 15'' desjenigen Antriebsaggregats, für welches die unzulässige Abweichung festgestellt wurde, auf dem Niveau des aktuellen Ist-Moments 17'' konstant gehalten, wobei abhängig hiervon das Ziel-Moment 14'' des anderen Antriebsaggregats so angepasst wird, dass das Lastfreistellen des Schaltelements 9 in der vorgegebenen Ziel-Zeitspanne oder in der vorgegebenen Ziel-Dynamik durchgeführt werden kann. Dies ist in 4 gemäß dem Kurvenverlauf 19'' zum Zeitpunkt t5 der Fall, also vor dem Zeitpunkt t2 und damit innerhalb der Ziel-Zeitspanne Δt. Dabei verändern sich auch die Moment-Gradienten 15'', 16'', entlang derer die Ist-Momente 17'', 18'' in Richtung auf die geänderten Ziel-Momente 13'', 14'' geführt werden.
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Wie oben ausgeführt, werden im gezeigten Ausführungsbeispiel nach steuerungsseitiger Anforderung des Lastfreistellens eines geschlossenen Schaltelements 9 abhängig von aktuellen Ist-Momenten der Antriebsaggregate, abhängig von den berechneten Ziel-Momenten der Antriebsaggregate 1, 2 sowie abhängig von der zum Lastfreistellen des Schaltelements 9 geforderten Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeitspanne für die Antriebsaggregate 1 und 2 Soll-Momentverläufe berechnet, entlang derer die Ziel-Momente momentgeregelt in Richtung auf die Ziel-Momente geführt werden.
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Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass abhängig von den aktuellen Ist-Momenten bei der steuerungsseitigen Anforderung des Lastfreistellens des Schaltelements 9 sowie abhängig von den berechneten Ziel-Momenten der Antriebsaggregate 1, 2 sowie abhängig von der geforderten Ziel-Dynamik oder Ziel-Zeit keine exakten Soll-Momentverläufe berechnet werden, sondern lediglich Momentgradient-Bereiche für die Führung der Ist-Momente in Richtung auf die Ziel-Momente. In diesem Fall wird dann während des Führens der Ist-Momente in Richtung auf die Ziel-Momente überprüft, ob die sich tatsächlich ausbildenden Ist-Momentgradienten der Antriebsaggregate 1, 2 vom jeweiligen Momentgradient-Bereich unzulässig abweichen, ob diesen also innerhalb des jeweiligen Momentgradient-Bereichs oder außerhalb desselben liegen.
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Liegen die sich ausbildenden Ist-Momentgradienten innerhalb der Momentgradient-Bereiche, so ist dies Indiz dafür, dass das Schaltelement 9 innerhalb der geforderten Ziel-Zeitspanne oder der geforderten Ziel-Dynamik lastfrei gestellt werden kann, sodass dann die Ziel-Momente der Antriebsaggregate unverändert bleiben. Liegt hingegen ein sich ausbildender Ist-Momentgradient eines Antriebsaggregats außerhalb des jeweiligen Momentgradient-Bereichs, so ist dies Indiz dafür, dass das Lastfreistellen des Schaltelements 9 nicht innerhalb der geforderten Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik durchgeführt werden kann, wobei dann wiederum die Ziel-Momente der Antriebsaggregate 1, 2 unter Bereitstellung eines vom Fahrerwunschmoment abweichenden Antriebsmoments derart verändert werden, dass die für das Lastfreistellen des Schaltelements 9 vorgegebene Ziel-Zeitspanne oder Ziel-Dynamik eingehalten oder annähernd eingehalten wird.
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Ein weiterer Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 4 kann darin liegen, dass dann, wenn festgestellt wird, dass das zu öffnende Schaltelement 9 nicht mit der geforderten Ziel-Dynamik oder in der geforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann, die Ziel-Momente der Antriebsaggregate 1, 2 nicht unmittelbar anschließend verändert werden, sondern vielmehr erst nach Ablauf einer applizierbaren Zeitspanne.
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Dies ist zum Beispiel bei turboaufgeladenen Verbrennungsmotoren von Vorteil, um innerhalb der applizierbaren Zeitspanne zu überprüfen, ob sich der turboaufgeladene Motor ggf. in einem Turboloch befindet, nach dessen Verlassen die geforderte Ziel- Dynamik wieder gewährleistet werden kann, und zwar unter Aufrechterhaltung des Fahrerwunschmoments am Abtrieb.
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Eine weitere Alternative zum Ausführungsbeispiel der 4 kann darin bestehen, dass dann, wenn festgestellt wird, dass das zu öffnende Schaltelement 9 nicht mit einer angeforderten Ziel-Dynamik oder nicht in einer angeforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann, das Ziel-Moment desjenigen Antriebsaggregats, für welches die unzulässige Abweichung festgestellt wird, nicht auf dem Niveau des aktuellen Ist-Moments konstant gehalten wird, sondern vielmehr dieses Ziel-Moment in dem möglichen Umfang weiter erhöht wird. Abhängig hiervon wird dann das Ziel-Moment des anderen Antriebsaggregats angepasst, um die vorgegebene Ziel-Zeitspanne oder geforderte Ziel-Dynamik zum Lastfreistellen des Schaltelements einzuhalten bzw. annähernd einzuhalten.
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Nach Veränderung der Ziel-Momente der Antriebsaggregate 1 und 2 werden dieselben, nämlich deren Ist-Momente, in Richtung auf die geänderten Ziel-Momente geführt. Hierbei wird weiterhin überwacht, ob das zu öffnende Schaltelement mit der angeforderten Ziel-Dynamik und/oder der angeforderten Ziel-Zeitspanne lastfrei gestellt werden kann. Wird hierbei festgestellt, dass dies trotz der geänderten Ziel-Momente nicht möglich ist, so werden die Ziel-Momente abermals angepasst, und zwar unter noch stärkerer Abweichung des Abtriebsmoments vom Fahrerwunschmoment.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung 20 zur Durchführung des Verfahrens. Die Steuerungseinrichtung 20 umfasst Mittel zur Durchführung des Verfahrens, wobei es sich bei diesen Mitteln um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel handelt.
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Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Schnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen.
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Weiterhin handelt es sich bei den hardwareseitigen Mitteln um einen Prozessor zur Datenverarbeitung und um einen Speicher zur Datenspeicherung.
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Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Steuerungseinrichtung 20 um eine Hybridsteuerungseinrichtung, die sowohl der Ansteuerung des Verbrennungsmotors 1 als auch des Getriebes 3 inklusive der elektrischen Maschine 2 dient. Im Unterschied hierzu kann es sich bei der Steuerungseinrichtung 20 auch um eine Getriebesteuerungseinrichtung handeln, die dann über Schnittstellen mit dem Getriebe 3 und der elektrischen Maschine 2 unmittelbar Daten austauscht, und die mit einer Motorsteuerungseinrichtung, die der Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 dient, zur mittelbaren Beeinflussung des Verbrennungsmotors 1 Daten austauscht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Antriebsaggregat
- 2
- zweites Antriebsaggregat
- 3
- Getriebe
- 4
- Abtrieb
- 5
- Planetenstufe
- 6
- erste Getriebewelle / Getriebeeingangswelle
- 7
- zweite Getriebewelle
- 8
- Getriebeausgangswelle
- 9
- Schaltelement
- 10
- Trennkupplung
- 11, 11‘, 11‘‘
- Abtriebsmomentverlauf
- 12
- Fahrerwunschmoment
- 13, 13‘‘
- Ziel-Moment erstes Antriebsaggregat
- 14, 14‘‘
- Ziel-Moment zweites Antriebsaggregat
- 15, 15‘‘
- Soll-Momentverlauf erstes Antriebsaggregat
- 16, 16‘‘
- Soll-Momentverlauf zweites Antriebsaggregat
- 17, 17‘, 17‘‘
- Ist-Momentverlauf erstes Antriebsaggregat
- 18, 18‘‘
- Ist-Momentverlauf zweites Antriebsaggregat
- 19, 19‘, 19‘‘
- Momentverlauf zu öffnendes Schaltelement
- 20
- Steuerungseinrichtung