Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Hybridtrennkupplung eines Hybridan triebsstranges eines Fahrzeuges, bei welchem ein Verbrennungsmotor, ein verbrennungsmo torseitig angeordneter erster Elektromotor und ein abtriebsseitig angeordneter zweiter Elekt romotor ein Moment über eine Hybridtrennkupplung an einen Abtrieb des Hybridantriebs stranges ausgeben, indem ein durch den Verbrennungsmotor und/oder den ersten Elektromo tor und/oder den zweiten Elektromotor ausgegebenes Moment an Antriebsräder des Hybrid antriebes weitergeleitet werden.

Aus der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Akten zeichen 10 2018 126 881.5 ist ein Hybridmodul in einem Antriebsstrang bekannt, welches ei nen Verbrennungsmotor und zwei Elektromotoren aufweist, wobei ein erster Elektromotor starr mit dem Verbrennungsmotor und ein zweiter Elektromotor mit dem Abtrieb des Fahrzeu ges verbunden ist, wobei zwischen erstem und zweiten Elektromotor eine Hybridtrennkupp lung angeordnet ist.

Aus der DE 10 2005 029 566 A1 ist ein Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeuges gegen Überlastung bekannt, bei welchem die Fahrsituation des Fahrzeuges festgestellt wird und die in die Kupplung eingetragene Energie kontinuierlich er mittelt wird. In Abhängigkeit von der festgestellten Fahrsituation und der eingetragenen Ener gie wird durch gezielten Eingriff in das Fahrzeugmanagement der Überlastzustand verringert oder ganz vermieden.

Die DE 10 2009 014 467 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Rei bungskupplung, bei welchem bei zu geringer Übertragungskapazität der Reibungskupplung das Motormoment des Verbrennungsmotors verringert wird. Dabei wird beim Überschreiten eines vorgegebenen Einrückweges und Überschreiten eines Schlupfes der Reibungskupplung das Motormoment in Abhängigkeit vom Schlupf vermindert. Diese Verringerung des Mo tormomentes des Verbrennungsmotors hat den Nachteil, dass die Zündung des Verbren nungsmotors unterbrochen wird, was zum Ausstoß von unverbranntem Benzin führt, was zu einer Umweltverschmutzung und erhöhten Brandgefahr führen kann. Außerdem ist es unan genehm für den Fahrer trotz Fahrerwunschmoment keine bzw. nur eine negative Beschleuni gung des Fahrzeuges zu erfahren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz einer Hybridtrennkupp lung eines Hybridantriebsstranges einzugeben, bei welchem bei Ermittlung einer ungewollten erhöhten Schlupfdrehzahl ein mechanischer Bauteilschutz der Hybridtrennkupplung erhöht und der Umweltschutz verbessert wird.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei Auftreten einer ungewollten Schlupfdrehzahl an der Hybridtrennkupplung der erste Elektromotor mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, um die ungewollte Schlupfdrehzahl zu kompensieren. Die Kompensierung der ungewollten Schlupfdrehzahl ermöglicht somit einen normalen weiteren Betrieb des Hy bridantriebsstranges, wobei nicht nur der Umweltschutz verbessert wird, sondern auch gleich zeitig der mechanische Bauteilschutz der Kupplung verbessert wird, indem thermische Belas tung der Reibbeläge der Hybridtrennkupplung reduziert werden. Dabei bleibt der Fahrkomfort unbeeinflusst.

Vorteilhafterweise wird für den ersten Elektromotor eine Drehzahlregelung zur Einstellung ei ner vorgegebenen Zieldrehzahl aktiviert. Damit wird der erste Elektromotor mit einer Drehzahl angesteuert, die im Betrag der Drehzahldifferenz der Hybridtrennkupplung an der Kupplungs eingangsseite bzw. Kupplungsausgangsseite entspricht. Dadurch kann zuverlässig eine Kom pensation der Schlupfdrehzahl erfolgen.

In einer Ausgestaltung entspricht die vorgegebene Zieldrehzahl einer Istdrehzahl des zweiten Elektromotors. Da dieser zweite Elektromotor sich im Betrieb befindet, wird durch diese An gleichung der Drehzahl des ersten Elektromotors zu beiden Seiten der Hybridkupplung die gleiche Drehzahl eingestellt, wodurch der Schlupf einfach überwunden werden kann.

In einer Variante dient der erste Elektromotor als Generator zur Bereitstellung von Energie für den zweiten Elektromotor. Dadurch wird die Effizienz des zweiten Elektromotors während ei ner elektrischen Fahrt erhöht, indem bei niedrigen Geschwindigkeiten ein innerstädtisches Fahren emissionsfrei durchgeführt werden kann.

In einer Ausführungsform wird ein fehlendes Drehmoment des Verbrennungsmotors durch den zweiten Elektromotor bereitgestellt. Dadurch kann auf eine Verstellung eines Zündwinkels der Verbrennungsmotorsteuerung verzichtet werden. Dadurch wird verhindert, dass unver brannter Kraftstoff in die Umwelt geleitet wird, was wiederum einen Beitrag zum Umweltschutz darstellt. Außerdem wird sichergestellt, dass immer zu beiden Seiten der Hybridtrennkupplung eine gleiche Drehzahl vorliegt, so dass das maximale Kupplungsmoment durch die Hybrid trennkupplung übertragen werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung wird eine aktuelle Schlupfdrehzahl der Hybridtrennkupplung überwacht und bei Überschreitung einer vorgegebenen Schlupfdrehzahlschwelle durch die ak tuelle Schlupfdrehzahl auf das Auftreten der ungewollten Schlupfdrehzahl erkannt. Dadurch wird das vorgeschlagene Verfahren zeitnah ausgelöst, um den ungewollten Schlupfzustand, welcher zur Schädigung der Hybridtrennkupplung führen kann, frühzeitig zu unterbinden.

In einer Ausführungsform ist die vorgegebene Schlupfdrehzahlschwelle kleiner/gleich einem Betrag von 10 Umdrehungen pro Minute. Damit können bereits bei sehr kleinen Schlupfdreh zahlen, welche beispielsweise durch mechanische oder elektrische Fehler auftreten können, Maßnahmen zum vollständigen Schließen der Hybridtrennkupplung während des Betriebes des Hybridantriebsstranges eingeleitet werden.

In einer Variante wird vor der Kompensation der ungewollten Schlupfdrehzahl die Hybrid trennkupplung in Schließrichtung bewegt, wobei die Kompensation der Schlupfdrehzahl aus gelöst wird, wenn die Hybridtrennkupplung nicht zu schließen ist. Mit dem Schließen der Hy bridtrennkupplung soll der unvorhergesehene Schlupf zeitnah überwunden werden.

Alternativ wird vor der Kompensation der ungewollten Schlupfdrehzahl die Hybridtrennkupp lung in Öffnungsrichtung bewegt, wobei die Kompensation der Schlupfdrehzahl ausgelöst wird, wenn die Hybridtrennkupplung nicht zu öffnen ist. Ein Öffnen der Hybridtrennkupplung verhindert zwar ein Betreiben des Hybridantriebes mit dem Verbrennungsmotor, stellt aber si cher, dass eine mechanische Beschädigung der Hybridtrennkupplung unterbunden wird.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung näher dargestellten Figuren erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Hybridantriebstranges zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Hybridantriebsstranges 1 gezeigt, mittels welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Dieser Hybridantriebsstranges 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2, welcher über seine Kurbelwelle 3 drehfest mit einem ersten Elektromotor 4 gekoppelt ist. Der erste Elektromotor 4 ist dabei mit einer Kupplungseingangs seite einer Hybridtrennkupplung 5 verbunden. Eine Kupplungsausgangsseite der Hybridtrenn kupplung 5 ist mit einem zweiten Elektromotor 6 gekoppelt, welcher mit einem als Antrieb die nenden Fahrzeugrad 7 verbunden ist.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, welches in einer Software eines nicht weiter dargestellten Kupplungssteuergerätes des Hybridantriebs stranges 1 abgelegt ist. Dieses Verfahren umfasst eine Kupplungsschutzstrategie. Dabei wird in einem Block 100 das Verfahren initialisiert. Im Block 1 10 wird geprüft, ob eine Schlupfdreh zahl Ans, welche in dem Kupplungssteuergerät aus einer Differenz der beiden an der Ein gangs- und Ausgangsseite der Hybridtrennkupplung 5 auftretenden Drehzahlen PE, P _A be rechnet, größer ist als ein vorgegebener Schlupfschwellwert Ss. Ist dies der Fall, so wird auf eine ungewollte Schlupfdrehzahl Ans geschlossen, da das von der Hybridtrennkupplung 5 übertragene Moment geringer ist als ein gewünschtes Solldrehmoment der Hybridtrennkupp lung 5.

Anschließend wird zum Block 120 übergegangen, wo versucht wird, die Hybridtrennkupplung 5 zu schließen. Ist dies möglich, wird wieder zum Block 1 10 zurückgekehrt und der weitere Zustand der Hybridtrennkupplung 5 hinsichtlich eines ungewollten Schlupfs überwacht. Wird im Block 120 festgestellt, dass sich die Hybridtrennkupplung 5 nicht schließen lässt, wird im Block 130 versucht, die Kupplung zu öffnen. Beim Öffnen der Hybridtrennkupplung 5 soll die Reibleistung und damit die Kupplungstemperatur gesenkt werden. Ist dies erfolgreich, wird wiederum zum Block 1 10 zurückgekehrt.

Besteht keine Möglichkeit, die Hybridtrennkupplung 5 zu öffnen, wird im Block 140 eine Dreh zahlregelung für den ersten Elektromotor 4 aktiviert. Die Drehzahlregelung arbeitet dabei so, dass als Zieldrehzahl nz für den ersten Elektromotor 4 die Istdrehzahl ni _st des zweiten Elekt romotors 6 vorgegeben wird. Der erste Elektromotor 4 nimmt das nicht übertragbare Dreh moment der Hybridtrennkupplung 5 als Bremsmoment auf. Dadurch wird die Schlupfdrehzahl Ans vollständig abgebaut. Auf diese Weise wird eine Beschleunigung des Hybridantriebs stranges 1 unterbunden. Der Fahrkomfort wird nicht durch ungewollte Beschleunigungen be einträchtigt. Anschließend wird im Block 150 das fehlende Drehmoment des Verbrennungs motors 2, welches die Hybridtrennkupplung 5 nicht mehr übertragen kann, durch ein Zusatz- Drehmoment des zweiten Elektromotors 6 ausgeglichen. Die Energie dafür stellt der erste Elektromotor 4 zur Verfügung.

Bezuqszeichenliste 1 Hybridantriebsstrang

2 Verbrennungsmotor

3 Kurbelwelle

4 Erster Elektromotor

5 Hybridtrennkupplung

6 Zweiter Elektromotor

7 Fahrzeugrad

Äns Schlupfdrehzahlschwelle

PE Eingangsdrehzahl

P _A Ausgangsdrehzahl

S _s Schlupfdrehzahlschwellwert

nz Zieldrehzahl des ersten Elektromotors

ni _st Istdrehzahl des zweiten Elektromotors