DE102007043586A1

DE102007043586A1 - Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007043586A1
Application number: DE102007043586A
Authority: DE
Inventors: Matthias Herger; Franz Bichler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: DE102007043586B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs, wobei die Antriebseinheit zur Erzeugung eines ersten Antriebsmoments eine Brennkraftmaschine und zur Erzeugung eines zweiten Antriebsmoment eine elektrische Maschine aufweist und beide Maschinen über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem über eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung vorgebbaren Fahrerwunschmoment steuerbar sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl der Getriebeausgangswelle die Brennkraftmaschine vom Antriebsstrang abzukoppeln und über die elektrische Maschine in Abhängigkeit von einer vorliegenden Bremsanforderung eine Kriechgeschwindigkeit einzustellen, die auch nach Wegfall der Bremsanforderung beibehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuereinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Hybridfahrzeug umfassend eine derartige Steuereinheit.
Bei heutigen über eine Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugen stellt sich eine so genannte Kriechgeschwindigkeit ein bzw. wird ein Kraftfahrzeug auf eine bestimmte Kriechgeschwindigkeit beschleunigt, wenn ein Fahrzeug, ausgehend von einem Fahrzeugstillstand oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner gleich der Kriechgeschwindigkeit, bei eingelegter Gangstufe und nicht betätigtem Fahrpedal (Gaspedal) betrieben wird. Dabei wird über die Brennkraftmaschine bei vorbestimmter Leerlaufdrehzahl ein gewisses Antriebsmoment erzeugt über welches das Fahrzeug in Abhängigkeit von Randbedingungen wie Fahrbahnneigung, Reibwert der Fahrbahn, Windwiderstand und dergleichen mit der sich einstellenden Fahrzeuggeschwindigkeit – der so genannten Kriechgeschwindigkeit – bewegt/angetrieben wird.
Aus der nicht vor veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2006 051 230 ist ein Kraftfahrzeug mit automatisiertem oder automatischem Getriebe bekannt, bei dem über das Fahrpedal ein Kriechbetrieb des Fahrzeugs aktivierbar ist, wobei Gangstufen unterschiedliche Kriechgeschwindigkeiten zugeordnet sind.
Ferner ist aus der DE 102 19 420 A1 ein Kraftfahrzeug mit Kriechfunktion bekannt, bei dem die Kriechfunktion ebenfalls über die Betätigung des Fahrpedals aktivier ist. Eine Deaktivierung der Kriechfunktion kann durch Betätigung des Bremspedals eingeleitet werden. Alternativ zur Deaktivierung der Kriechfunktion über das Bremspedal kann vorgesehen sein, dass Kriechmoment entsprechend der zuvor erfolgten Bremsbetätigung zu reduzieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs anzugeben, wodurch der Kriechbetrieb eines Kraftfahrzeugs im Hinblick auf Fahr- und Bedienkomfort verbessert wird. Insbesondere soll durch die Erfindung ferner das Ausmaß an Energiegewinnung im Rekuperationsbetrieb des Kraftfahrzeugs erhöht werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
Erfindungsgemäß wird bei einem Hybridfahrzeug (insbesondere einem so genannten Parallelhybrid), bei dem die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine zur Erzeugung von Antriebsmoment auf einen gemeinsamen Antriebsstrang wirken, unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl der Getriebeausgangswelle oder einer hiermit korrelierenden Drehzahl (vorzugsweise eine Drehzahl, die korreliert mit der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine) die Brennkraftmaschine vom Antriebsstrang abgekoppelt. Diese Abkopplung erfolgt z. B. durch das Öffnen/Trennen einer im Antriebsstrang angeordneten Trennkupplung, über die die Brennkraftmaschine unmittelbar an eine Getriebeeinrichtung gekoppelt ist. Ferner wird bei Erreichen der Grenzdrehzahl über die elektrische Maschine in Abhängigkeit von einer vorliegenden Bremsanforderung (insbesondere der Betätigung eines Bremspedals) eine Kriechgeschwindigkeit eingestellt, die auch nach Wegfall der Bremsanforderung (bzw. bei späterer Nichtbetätigung des Bremspedals) beibehalten wird. Auf diese Weise kann das Fahrzeug nach dem Wunsch des Fahrers auf jede beliebige Kriechgeschwindigkeit – auch unterhalb der sich über die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine einstellende Kriechgeschwindigkeit – eingestellt werden. Mit Vorteil ist so bei jedem Bremsvorgang des Fahrzeugs ein Rekuperationsbetrieb bis zum Fahrzeugstillstand (v = 0) möglich. Bei völlig abgekoppelter Brennkraftmaschine kann durch die Verschiebung der Leerlaufdrehzahl nach unten – solange, wie eine Bremsanforderung vorliegt bzw. der Fahrer einen Bremswunsch äußert – eine beliebige Kriechgeschwindigkeit eingestellt werden, mit der das Fahrzeug auch nach Erlöschen der Bremsanforderung bzw. nach loslassen des Bremspedals angetrieben wird. Hierfür wird sich die im Zeitpunkt des Erlöschens der Bremsanforderung eingestellte Drehzahl „gemerkt" (erfasst und abgespeichert) und anschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit über die elektrische Maschine auf diese Drehzahl eingeregelt.
Im umgekehrten Fall, im Fall des Anfahrens bzw. Beschleunigens aus dem Fahrzeugstillstand oder einem Kriechbetrieb unterhalb der Grenzdrehzahl, erfolgt die Ansteuerung der elektrischen Maschine analog zu der Vorgehensweise des Bremsbetriebs unterhalb der Grenzdrehzahl. Hierbei wird ausgehend von einer über die Bremsanforderung eingestellten Kriechgeschwindigkeit (das kann auch der Fahrzeugstillstand sein) in Abhängigkeit von einer auftretenden Beschleunigungsanforderung (insbesondere der Betätigung eines Fahrpedals) die Kriechgeschwindigkeit solange erhöht, bis die Beschleunigungsanforderung weggefallen ist (bzw. das Fahrpedal wieder gelöst wird). Auch nach Wegfall der Beschleunigungsanforderung (bzw. bei späterer Nichtbetätigung bzw. bei Lösen des Fahrpedals) wird die zuletzt eingestellte Kriechgeschwindigkeit beibehalten.
Bei Wegfall der Beschleunigungsanforderung oberhalb der Grenzdrehzahl wird nicht die zuletzt eingestellte Geschwindigkeit beibehalten sondern über die Antriebseinheit ein Betriebszustand analog zur Vorgabe über die Fahrerwunschvorgabeeinrichtung eingestellt. Es wird insbesondere für den Fall, dass die Fahrzeugbremsanforderung erlischt und keine Fahrzeugbeschleunigungsanforderung vorliegt und die Drehzahl oberhalb der Grenzdrehzahl liegt, die Brennkraftmaschine nicht abgekoppelt und die Drehzahl stetig bis zur Leelaufdrehzahl reduziert.
Für den Fall, dass die vorbestimmte Grenzdrehzahl bei andauernder Beschleunigungsanforderung erreicht ist, wird die Brennkraftmaschine in den Antriebsstrang eingekoppelt (Schließen der Trennkupplung) und zur Erzeugung von Antriebsmoment gestartet.
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 102006051230 [0003]
- DE 10219420 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs, wobei die Antriebseinheit zur Erzeugung eines ersten Antriebsmoments eine Brennkraftmaschine und zur Erzeugung eines zweiten Antriebsmoments eine elektrische Maschine aufweist, und beide Maschinen über eine Steuereinrichtung, in Abhängigkeit von dem über eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung vorgebbaren Fahrerwunschmoment, steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl der Getriebeausgangswelle die Brennkraftmaschine vom Antriebsstrang abgekoppelt wird und über die elektrische Maschine in Abhängigkeit von einer vorliegenden Bremsanforderung eine Kriechgeschwindigkeit eingestellt wird, die auch nach Wegfall der Bremsanforderung beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer über die Bremsanforderung eingestellten Kriechgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer auftretenden Beschleunigungsanforderung die Kriechgeschwindigkeit solange erhöht wird bis die Beschleunigungsanforderung wegfällt und auch nach Wegfall der Beschleunigungsanforderung diese erhöhte Kriechgeschwindigkeit beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei andauernder Beschleunigungsanforderung, für den Fall, dass die Grenzdrehzahl erreicht wird, die Brennkraftmaschine wieder in den Antriebsstrang eingekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wegfall der Beschleunigungsanforderung oberhalb der Grenzdrehzahl, nicht die zuletzt eingestellte Geschwindigkeit beibehalten sondern über die Antriebseinheit ein Betriebszustand analog zur Vorgabe über die Fahrerwunschvorgabeeinrichtung eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzdrehzahl der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine entspricht.
Steuereinheit, geeignet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Hybridfahrzeug, umfassend – eine als Brennkraftmaschine ausgebildete Antriebseinrichtung, – eine als elektrische Maschine ausgebildete und mit der Brennkraftmaschine gekoppelte Antriebseinrichtung, – sowie eine Steuereinheit zur Steuerung bzw. Regelung der beiden Antriebseinrichtungen zur Bildung eines über eine Fahrerwunschvorgabeeinrichtung fahrerwunschabhängigen Gesamt-Antriebsmoments, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit gemäß Anspruch 6 ausgebildet ist.