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Title:
A METHOD FOR DEPARTING FROM A RECUPERATION PHASE IN A PARALLEL HYBRID VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/024541
Kind Code:
A1
Abstract:
A method is provided for departing from a recuperation phase in a parallel hybrid vehicle, wherein, in a first step, the vehicle is in a recuperation phase, started by means of a trigger, with a predefined recuperation driving demand, and, in a second step, the electric machine is brought to an increased rotational speed during the recuperation phase. In a third step, a phase for departing from the recuperation phase is started by means of a trigger, wherein, in this phase, the internal combustion engine is made available for coupling to the electric machine, such that a target rotational speed determined between the internal combustion engine to be connected and the electric machine for the connection to the transmission input is set, and in parallel, by means of an upshift, a highest possible gear ratio for the connection to the drivetrain is set, in order to satisfy a present driving demand. In a fourth step, the departure from the recuperation phase is completed.

Inventors:
LIEBERT SEBASTIAN (DE)
FRIEDRICH MICHAEL (DE)
KLUGE BENJAMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/068756
Publication Date:
February 08, 2018
Filing Date:
July 25, 2017
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60K6/10; B60K6/48; B60W10/02; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/10; B60W20/00; B60W20/30; B60W20/40; B60W30/18; F02N5/04; F02N11/00; F16D48/06
Foreign References:
DE10209514A12002-10-10
DE102011110979A12013-02-21
DE102004023673A12005-12-01
DE102014214614B42017-07-06
DE102014214617B42017-04-27
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem

Parallelhybridfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor (1 ) und eine damit über eine Trennkupplung (KO) in Zusammenspiel mit einer Vorrichtung zur Stoßentkopplung, umfassend zumindest eine Schwungmasse (6) und eine zweite Kupplung (K1 ) koppelbare E-Maschine (2), welche mit einem mit einem Antriebsstrang (5) verbundenen Getriebe (3) verbindbar ist, wobei der

Verbrennungsmotor (1 ) vollständig von der E-Maschine (2) über die

Trennkupplung (KO) abkoppelbar ist, wobei

- sich das Fahrzeug in einem ersten Schritt (S1 ) in einer durch einen Auslöser gestarteten Rekuperationsphase mit vorgegebener Rekuperations- Fahranforderung befindet, und

- in einem zweiten Schritt (S2) die E-Maschine (2) während der

Rekuperationsphase auf eine erhöhte Drehzahl gebracht wird,

- in einem dritten Schritt (S3) durch einen Auslöser eine Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase gestartet wird, wobei

in dieser Phase der Verbrennungsmotor (1 ) zum Ankoppeln an die E-Maschine (2) verfügbar gemacht wird, indem die zweite Kupplung (K1 ) geöffnet wird und wenn diese offen ist ein Schließen der Trennkupplung (KO) erfolgt, so dass der Start des Verbrennungsmotors (1 ) als Impulsstart derart durchgeführt wird, dass sich eine zwischen zu verbindendem Verbrennungsmotor (1 ) und

Schwungmasse (6) zur Anbindung an den Getriebeeingang ermittelte

Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels Ganghochschaltung ein

höchstmöglicher Gang zur Anbindung an den Antriebsstrang eingestellt wird, um eine vorliegende Fahranforderung zu erfüllen und

- in einem vierten Schritt (S4) die zweite Kupplung (K1 ) geregelt geschlossen wird, so dass der Ausstieg aus der Rekuperationsphase vervollständigt wird.

2. Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem

Parallelhybridfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor (1 ) und einen über eine Trennkupplung (KO) damit koppelbare E-Maschine (2), welche mit einem mit einem Antriebsstrang (5) verbundenen Getriebe (3) verbindbar ist, wobei der Verbrennungsmotor (1 ) vollständig von der E-Maschine (2) über die

Trennkupplung (K0) abkoppelbar ist, wobei

- sich das Fahrzeug in einem ersten Schritt (S1 ) in einer durch einen Auslöser gestarteten Rekuperationsphase mit vorgegebener Rekuperations- Fahranforderung befindet, und

- in einem zweiten Schritt (S2) die E-Maschine (2) während der

Rekuperationsphase auf eine erhöhte Drehzahl gebracht wird,

- in einem dritten Schritt (S3) durch einen Auslöser eine Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase gestartet wird, wobei

in dieser Phase der Verbrennungsmotor (1 ) zum Ankoppeln an die E-Maschine (2) verfügbar gemacht wird, ein geregeltes Schließen der Trennkupplung (K0) und ein Stellen von positivem Moment in der E-Maschine (2) erfolgt, so dass der Start des Verbrennungsmotors (1 ) als unterstützter Impulsstart derart

durchgeführt wird, dass sich eine zwischen zu verbindendem

Verbrennungsmotor (1 ) und E-Maschine (2) zur Anbindung an den

Getriebeeingang ermittelte Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels

Ganghochschaltung ein höchstmöglicher Gang zur Anbindung an den

Antriebsstrang eingestellt wird, um eine vorliegende Fahranforderung zu erfüllen und

- in einem vierten Schritt (S4) die Trennkupplung (K0) vollständig geschlossen wird, so dass der Ausstieg aus der Rekuperationsphase vervollständigt wird.

Verfahren nach Anspruch 2, wobei in dem dritten Schritt (S3) in der Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase das geregelte Schließen der

Trennkupplung (K0) durch Bringen der Trennkupplung (K0) in Schlupf erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in dem vierten Schritt (S4) die

Trennkupplung (K0) bei der Fahranforderung einer Schubhochschaltung mit einer Koppeldrehzahl zwischen Verbrennungsmotor (1 ) und E-Maschine (2) unterhalb der Zieldrehzahl des neuen Ganges geschlossen wird, und bei der Fahranforderung einer Zuganforderung mit einer Koppeldrehzahl zwischen Verbrennungsmotor (1 ) und E-Maschine (2) oberhalb der Zieldrehzahl des neuen Ganges geschlossen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in dem dritten Schritt (S3) für den unterstützen Impulsstart die kinetische Energie aus dem Impuls der E- Maschine (2) in Verbindung mit beteiligten Getriebeteilen und das verfügbare Drehmoment der E-Maschine (2) verwendet werden.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Einstieg in die Rekuperationsphase eine Gangnachführung durch eine oder mehrere

Gangrückschaltungen auf einen Gang unterhalb des für das Wiederankoppeln des Verbrennungsmotors mindestens beabsichtigten Ganges erfolgen.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auslöser zum Einstieg in die Rekuperationsphase eine Betätigung des Bremspedals und zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase ein Nachlassen oder Verlassen des Bremspedals, ein Betätigen des Fahrpedals oder ein Unterschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Rekuperationsphase eine Gangnachführung derart erfolgt, dass die mindestens notwendige kinetische Energie der E-Maschine (2) zur Umsetzung der

Impulsstartanforderung vorgehalten wird.

Parallelhybridfahrzeug, umfassend

- einen Verbrennungsmotor (1 ) und eine damit über eine Trennkupplung (KO) koppelbare E-Maschine (2), welche mit einem mit einem Antriebsstrang (5) verbundenen Getriebe (3) verbunden ist, wobei der Verbrennungsmotor (1 ) vollständig von der E-Maschine (2) über die Trennkupplung (KO) abkoppelbar ist,

- zumindest jeweils eine Erfassungs-, Steuer- und Durchführungseinrichtung (3, 4, 5), die dazu eingerichtet sind, einen Auslöser zum Einstieg und zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase zu erfassen, Signale zu senden, zu empfangen und zu verarbeiten, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche durchzuführen. Parallelhybridfahrzeug, umfassend

- einen Verbrennungsmotor (1 ) und eine damit über eine Trennkupplung (K0) in Zusammenspiel mit einer Vorrichtung zur Stoßentkopplung, umfassend zumindest eine Schwungmasse (6) und eine zweite Kupplung (K1 ), koppelbare E-Maschine (2), welche mit einem mit einem Antriebsstrang (5) verbundenen Getriebe (3) verbunden ist, wobei der Verbrennungsmotor (1 ) vollständig von der E-Maschine (2) über die Trennkupplung (K0) in Zusammenspiel mit der Vorrichtung zur Stoßentkopplung abkoppelbar ist,

- zumindest jeweils eine Erfassungs-, Steuer- und Durchführungseinrichtung (3, 4, 5), die dazu eingerichtet sind, einen Auslöser zum Einstieg und zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase zu erfassen, Signale zu senden, zu empfangen und zu verarbeiten, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

Description:
Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem

Paralielhybridfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem Parallelhybridfahrzeug.

Bei aktuellen Hybridanwendungen, vor allem Parallel-(P2)-Hybridanwendungen, wird versucht, den Ausstieg aus einer Rekuperationsphase möglichst schnell und ruckfrei zu gestalten, d.h. die Betriebsstrategie zum Anbinden des Verbrennungsmotors zu optimieren. Dies gilt sowohl für Hochvolt-Hybride mit Spannungen von >60V als auch für Niedervolt-Hybride mit einer Spannung von <60V, z.B. 48V in zukünftigen

Anwendungen.

Bei bisherigen Betriebsstrategien ist der Trigger bzw. Auslöser zum Start des

Verbrennungsmotors eine Lastanforderung am Gaspedal. Hierbei wird durch ein geeignetes Startsystem mittels Schleppstart oder Ritzelstarter der abgekoppelte Verbrennungsmotor aus der Drehzahl Null gestartet und anschließend durch

Verbrennen von Kraftstoff auf die entsprechende Anschlussdrehzahl zum Abtrieb gebracht. Erst danach wird er über die Trennkupplung an den Antriebsstrang

angekoppelt und kann zur Beschleunigung des Fahrzeugs beitragen. Der hierbei entstehende Zeitraum ohne ausreichende Umsetzung der Lastanforderung des Fahrers und hohem Verbrauch von elektrischer Energie, die vor allem bei Niedervolt-Systemen nur begrenzt zur Verfügung steht, zur Überbrückung bis zur Lastübernahme des Verbrennungsmotors führt zu funktionalen Defiziten und nur schwer oder nicht akzeptablen Fahrzeugreaktionen bezüglich Fahreranforderungen. Alternativ zu dieser Methode könnte der Verbrennungsmotor in Bremsphasen angekoppelt bleiben, womit die Zustartzeit entfallen würde, aber auch das Rekuperationspotential durch das anliegende Schleppmoment verringert.

Die oben erwähnten Betriebsstrategien sind mittlerweile beispielsweise bei deutschen Automobilherstellern in Serie, wobei eine Vielzahl von Patentanmeldungen und

Patenten in den Bereichen Rekuperation, Start/Stopp und Ankoppeln des

Verbrennungsmotors vorliegen.

Basierend auf dem oben genannten ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das den Zeitraum ohne ausreichende Umsetzung der Lastanforderung des Fahrers und hohem Verbrauch von elektrischer Energie verkürzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit demselben Effekt auch bei

unterschiedlichen Topologien eines Parallelhybridfahrzeugs eingesetzt werden, d.h. nicht nur im P2-System, sondern auch bei einer Schwungstarteinrichtung, wie in dem Patent Nr. DE102014214614 B4 bzw. dem Patent mit Nr. DE102014214617 B4, beide von der BMW AG, beschrieben ist. Bei diesem ist zusätzlich zur mindestens

erforderlichen Trennkupplung eine Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Ankopplung des Verbrennungsmotors an die E-Maschine ermöglicht, oder in anderen Systemen, welche aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften geeignet sind. Für unterschiedliche Topologien muss dann den mechanischen Gegebenheiten zur An- bzw. Abkopplung Rechnung getragen werden.

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem Parallelhybridfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor und eine damit über eine Trennkupplung in Zusammenspiel mit einer Vorrichtung zur Stoßentkopplung, umfassend zumindest eine Schwungmasse und eine zweite Kupplung, koppelbare E- Maschine, welche mit einem mit einem Antriebsstrang verbundenen Getriebe

verbindbar ist, wobei der Verbrennungsmotor vollständig von der E-Maschine über die Trennkupplung abkoppelbar ist, und wobei sich das Fahrzeug in einem ersten Schritt in einer durch einen Auslöser gestarteten Rekuperationsphase mit vorgegebener Rekuperations-Fahranforderung befindet, und in einem zweiten Schritt die E-Maschine während der Rekuperationsphase auf eine erhöhte Drehzahl gebracht wird. In einem dritten Schritt wird durch einen Auslöser eine Phase zum Ausstieg aus der

Rekuperationsphase gestartet, wobei in dieser Phase der Verbrennungsmotor zum Ankoppeln an die E-Maschine verfügbar gemacht wird, indem die zweite Kupplung geöffnet wird und wenn diese offen ist, ein Schließen der Trennkupplung erfolgt, so dass der Start des Verbrennungsmotors als Impulsstart derart durchgeführt wird, dass sich eine zwischen zu verbindendem Verbrennungsmotor und Schwungmasse zur Anbindung an den Getriebeeingang ermittelte Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels Ganghochschaltung ein höchstmöglicher Gang zur Anbindung an den Antriebsstrang eingestellt wird, um eine vorliegende Fahranforderung zu erfüllen. In einem vierten Schritt wird die zweite Kupplung vollständig geregelt geschlossen, so dass der Ausstieg aus der Rekuperationsphase vervollständigt wird.

Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase in einem Parallelhybridfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor und eine über eine Trennkupplung damit koppelbare E-Maschine, welche mit einem mit einem

Antriebsstrang verbundenen Getriebe verbindbar ist, wobei der Verbrennungsmotor vollständig von der E-Maschine über die Trennkupplung abkoppelbar ist, und wobei sich das Fahrzeug in einem ersten Schritt in einer durch einen Auslöser gestarteten

Rekuperationsphase mit vorgegebener Rekuperations-Fahranforderung befindet, und in einem zweiten Schritt die E-Maschine während der Rekuperationsphase auf eine erhöhte Drehzahl gebracht wird. In einem dritten Schritt wird durch einen Auslöser eine Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase gestartet, wobei in dieser Phase der Verbrennungsmotor zum Ankoppeln an die E-Maschine verfügbar gemacht wird, ein geregeltes Schließen der Trennkupplung und ein Stellen von positivem Moment in der E-Maschine erfolgt, so dass der Start des Verbrennungsmotors als unterstützter Impulsstart derart durchgeführt wird, dass sich eine zwischen zu verbindendem

Verbrennungsmotor und E-Maschine zur Anbindung an den Getriebeeingang ermittelte Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels Ganghochschaltung ein höchstmöglicher Gang zur Anbindung an den Antriebsstrang eingestellt wird, um eine vorliegende

Fahranforderung zu erfüllen. In einem vierten Schritt wird die Trennkupplung vollständig geschlossen, so dass der Ausstieg aus der Rekuperationsphase vervollständigt wird. Unter Rekuperations-Fahranforderung und unter Fahranforderung wird die Anforderung zur Änderung des Fahrverhaltens verstanden, die über den Auslöser an die

Fahrzeugsteuerung gegeben wird. Beispielsweise wird durch Betätigen des

Bremspedals, also durch Drücken oder Lösen des Bremspedals, die Anforderung gestellt, dass gebremst oder nicht mehr gebremst werden soll und wie stark das Bremsen oder das Lösen der Bremse erfolgen soll. Ferner ist Lösen des Fahrpedals eine Anforderung, die Geschwindigkeit zu verringern ohne zu bremsen.

Die Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase beginnt mit dem Betätigen des Auslösers und endet mit Schließen der Trennkupplung bzw. Öffnen der zweiten Kupplung.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Auslöser zum Einstieg in die Rekuperationsphase eine Betätigung des Bremspedals und zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase ein Nachlassen oder Verlassen des Bremspedals oder Betätigen des Fahrpedals oder ein Unterschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle ist.

Ferner wird vorgeschlagen, dass im P2-System in dem dritten Schritt in der Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase das geregelte Schließen der Trennkupplung durch Bringen der Trennkupplung in Schlupf erfolgt.

Durch das vorgeschlagene Verfahren mit der Möglichkeit, unterschiedliche Auslöser zum Einstieg und/oder Ausstieg aus der Rekuperationsphase zu verwenden, und durch das verfügbar machen des Verbrennungsmotors (kurz VM) bereits beim Start der Phase zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase, d.h. bevor eine weitere

Fahranforderung, z.B. eine Beschleunigungsanforderung, erfolgt, wird ein schnelleres Erfüllen des Fahrerwunsches bei gleichzeitig ruckfreiem Koppeln zwischen VM und E- Maschine gewährleistet.

Ferner wird vorgeschlagen, dass im P2-System in dem vierten Schritt die

Trennkupplung bei der Fahranforderung einer Schubhochschaltung mit einer

Koppeldrehzahl zwischen Verbrennungsmotor und E-Maschine unterhalb der Zield rehzahl des neuen Ganges geschlossen wird, und bei der Fahranforderung einer Zuganforderung mit einer Koppeldrehzahl zwischen Verbrennungsmotor und E- Maschine oberhalb der Zieldrehzahl des neuen Ganges geschlossen wird.

Ferner wird vorgeschlagen, dass im P2-System in dem dritten Schritt für den

unterstützen Impulsstart die kinetische Energie aus dem Impuls der E-Maschine in Verbindung mit beteiligten Getriebeteilen und das verfügbare Drehmoment der E- Maschine verwendet werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass beim Einstieg in die Rekuperationsphase eine oder mehrere Gangrückschaltungen auf einen Gang unterhalb des für das Wiederankoppeln des Verbrennungsmotors mindestens beabsichtigten Ganges erfolgen.

Durch die genannten Maßnahmen kann eine für den Fahrer komfortable, d.h. ruckfreie, Kopplung zwischen Verbrennungsmotor und E-Maschine erfolgen.

Ferner wird vorgeschlagen, dass während der Rekuperationsphase eine

Gangnachführung derart erfolgt, dass die mindestens notwendige kinetische Energie der E-Maschine zur Umsetzung der Impulsstartanforderung vorgehalten wird. Somit wird gewährleistet, dass jederzeit und ohne Verzug ein unterstützter Impulsstart durchgeführt werden kann.

Ferner wird ein Parallelhybridfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen

Verbrennungsmotor und eine damit über eine Trennkupplung koppelbare E-Maschine, welche mit einem mit einem Antriebsstrang verbundenen Getriebe verbunden ist, wobei der Verbrennungsmotor vollständig von der E-Maschine über die Trennkupplung abkoppelbar ist, zumindest jeweils eine Erfassungs-, Steuer- und

Durchführungseinrichtung, die dazu eingerichtet sind, einen Auslöser zum Einstieg und zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase zu erfassen, Signale zu senden, zu empfangen und zu verarbeiten, um das vorgeschlagene Verfahren durchzuführen.

Ferner wird ein Parallelhybridfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen

Verbrennungsmotor und eine damit über eine Trennkupplung in Zusammenspiel mit einer Vorrichtung zur Stoßentkopplung, umfassend zumindest eine Schwungmasse und eine zweite Kupplung, koppelbare E-Maschine, welche mit einem mit einem

Antriebsstrang verbundenen Getriebe verbunden ist, wobei der Verbrennungsmotor vollständig von der E-Maschine über die Trennkupplung in Zusammenspiel mit der Vorrichtung zur Stoßentkopplung abkoppelbar ist, zumindest jeweils eine Erfassungs-, Steuer- und Durchführungseinrichtung, die dazu eingerichtet sind, einen Auslöser zum Einstieg und zum Ausstieg aus einer Rekuperationsphase zu erfassen, Signale zu senden, zu empfangen und zu verarbeiten, um das vorgeschlagene Verfahren durchzuführen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger

Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine typische Topologie einer Paralielhybridanordnung nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt eine weitere typische Topologie einer Paralielhybridanordnung nach dem Stand der Technik.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Figuren 1 und 2 zeigen eine typische Topologie einer Paralielhybridanordnung nach dem Stand der Technik. Dargestellt ist eine typische Topologie eines mehrgängig automatisiert schaltbaren Getriebes 3 in einem Kraftfahrzeug, bevorzugt eines

Hybridfahrzeugs, mit konventionellem Verbrennungsmotor (VM) 1 in Kombination mit einer elektrischen Maschine (EM) 2 in einer P2-Anordnung (Fig. 1 ) bzw. mit einer Schwungstarteinrichtung (Fig. 2), also einer Parallelhybridanordnung. Die EM 2 kann basierend auf einer vorgegebenen Betriebsstrategie über die Trennkupplung K0 an den VM 1 gekoppelt oder davon entkoppelt werden. Die EM 2 ist mit dem mehrgängig automatisiert schaltbaren Getriebe 3 verbunden, welches sowohl ein Planetengetriebe als auch ein DSG (Doppelkupplungsgetriebe), ein CVT (Stufenloses Getriebe, engl. Continuously Variable Transmission) oder eine andere Art von mehrgängig

automatisiert schaltbaren Getriebe sein kann. Das Getriebe 3 ist wiederum mit dem Antriebsstrang 4 zum Antreiben einer oder mehrerer Räder 5 des Hybridfahrzeugs verbunden.

Wie oben beschrieben wird bei bekannten Verfahren der Ausstieg aus einer

Rekuperationsphase normalerweise über das Fahrpedal getriggert, d.h. die VM 1 wird erst zugeschaltet, wenn das Fahrpedal bedient wird, d.h. es erfolgt ein aktives

Hochziehen des VM 1 . Dies führt zu einer Verzögerung in der Verfügbarkeit des Motormoments und damit des Ansprechens auf den Fahrerwunsch. Außerdem ist dieses Verfahren nicht optimal für Niederspannungs-Bordnetze, z.B. Bordnetze auf Basis von z.B. 48V, geeignet, da zum Ankoppeln des VM 1 sehr viel elektrische Energie benötigt wird. Dies stellt bei Hochvolt-Systemen kein Problem dar, da diese über genügend Leistung verfügen, um den Fahrerwunsch„Beschleunigung" umzusetzen. Nachteilig ist allerdings, dass Hochvolt-Systeme sehr viel Platz benötigen und schwer sind. Deshalb muss für zukünftige Anwendungen im Niedervolt-Bereich eine andere Strategie gefunden werden.

Wie in Figur 1 gezeigt kann lediglich eine Trennkupplung K0 zur Ab- bzw. Ankopplung des VM 1 an die EM 2 vorgesehen sein, was als P2-Hybrid bezeichnet werden kann. In Figur 2 ist eine Erweiterung des P2 Systems zu einer Schwungstarteinrichtung, d.h. einem System mit einer Schwungradspeichereinrichtung und Schwungmasse, gezeigt. Dieses System verfügt zusätzlich zur Trennkupplung K0, welche immer direkt am VM 1 angeordnet sein muss, da diese Trennkupplung K0 zum An- oder Abkoppeln des VM 1 dient, über eine als Schwungstarteinrichtung gebildete Vorrichtung zur Stoßentkopplung K1 und 6. Diese Vorrichtung zur Stoßentkopplung weist zumindest eine Schwungmasse 6 und eine zweite Kupplung K1 auf, wobei die Schwungmasse zwischen der

Trennkupplung K0 und der zweiten Kupplung K1 angeordnet ist. Die zweite Kupplung K1 dient dazu, die EM 2 an den VM 1 über die Schwungmasse 6 mit einer nahezu vollständigen Stoßabkopplung anzukoppeln. Es ist also ein Zwischenschritt zum

Ankoppeln der EM 2 an den VM 1 im Vergleich zum P2-System eingebaut, der für eine Verbesserung der Ankopplung, genauer eine Verringerung des Stoßes beim Ankoppeln sorgt. Somit wird das Ankoppeln für den Fahrer noch komfortabler, da der Ruck beim Ankoppeln eliminiert ist.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß beiden Ausführungen der vorliegenden Erfindung. Ziel des vorgeschlagenen Verfahrens ist es, den Zeitraum ohne ausreichende Umsetzung der Lastanforderung des Fahrers und hohem Verbrauch von elektrischer Energie, wie oben beschrieben, wesentlich zu verkürzen und somit den Einsatz eines P2-Systems oder einer Schwungstarteinrichtung, also eines

Parallelhybridsystems, auf Niedervolt-Basis, also z.B. auf 48V Basis, zu ermöglichen bzw. zu verbessern. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann dem Fahrerwunsch schneller entsprochen werden und der Verbrauch von elektrischer Energie für den Fahrzeugvortrieb kann eingeschränkt werden.

Zur Umsetzung des Verfahrens wird in einem ersten Schritt S1 der Trigger bzw.

Auslöser zum Ablegen bzw. Abstellen und Starten des VM 1 auf eine Pedalstellung, z.B. die Stellung des Bremspedals oder auch des Fahrpedals oder auf eine

Geschwindigkeitsschwelle (für den Ausstieg aus der Rekuperationsphase) gelegt, die unterschritten wird. Der Eintritt in die Phase der Rekuperation wird z.B. durch Treten des Bremspedals eingeleitet. Dabei wird die Trennkupplung K0 zwischen VM 1 und EM 2 geöffnet und der VM 1 abgestellt, d.h. abgeschaltet.

Gleichzeitig werden in einem zweiten Schritt S2 im Getriebe 3 mehrere

Gangrückschaltungen durchgeführt. Die Gangrückschaltungen werden derart durchgeführt, dass die mit der Getriebeeingangswelle verbundene EM 2 auf eine hohe Drehzahl und somit in den Zustand hoher kinetischer Energie gebracht wird. Hierzu wird bevorzugt um mehr Gänge zurückgeschaltet als für den Bremsvorgang nötig wäre. Dadurch kann eine verbesserte Rekuperation erzielt werden, d.h. es steht mehr Energie am Ende der Rekuperationsphase zur Verfügung, um z.B. den VM 1 anzukoppeln. In einem weiteren Schritt wird nun die Drehzahldifferenz, aus welcher jederzeit ein Motorstart des VM 1 nach dem bekannten Impulsstartverfahren durch Schließen der Trennkupplung K0 erfolgen kann, betrachtet. Während der Phase der Rekuperation erfolgt ein der Verzögerung des Fahrzeugs angepasstes Nachführen der Gänge im Getriebe 3, um den Zustand hoher kinetischer Energie in der EM 2 zu halten. Das heißt, dass z.B. ein Rückschalten der Gänge erfolgt, um die Rekuperation weiter zu

optimieren.

Der Ausstieg aus der Rekuperationsphase wird in einem dritten Schritt S3 durch Lösen des Bremspedals bzw. Unterschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle oder Betätigen des Fahrpedals, auch gleichzeitig mit dem Bremspedal, ausgelöst. Dies kann z.B. durch eine entsprechend vorhandene Sensorik erkannt und zur Verarbeitung an z.B. ein Steuergerät weitergegeben werden. Nach Erfassen des Starts der Rekuperationsphase wird je nachdem, welches Parallelhybridsystem verwendet wird, also P2 oder

Schwungstarteinrichtung, der VM 1 wieder an die EM 2 angekoppelt. Beim in Figur 1 gezeigten P2-System wird durch ein geregeltes Schließen der Trennkupplung K0, d.h. die Kupplung wird in Schlupf gebracht, und Stellen von positivem Moment in der EM 2 der Start des VM 1 als unterstützter Impulsstart durchgeführt. Ziel ist es dabei, den Impulsstart derart auszuführen, dass die sich einstellende Drehzahl zwischen

verbundenem VM 1 und EM 2 oberhalb der Zieldrehzahl zur Anbindung an den Abtrieb einstellt. Das Ziel ist also, dass sich eine zwischen zu verbindendem

Verbrennungsmotor VM 1 und

E-Maschine EM 2 zur Anbindung an den Getriebeeingang ermittelte Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels Ganghochschaltung ein höchstmöglicher Gang zur

Anbindung an den Antriebsstrang 4 eingestellt wird, um eine vorliegende

Fahranforderung zu erfüllen

Bei der in Figur 2 gezeigten Schwungstarteinrichtung wird die zweite Kupplung K1 geöffnet, so dass in einem Zwischenschritt eine Trennung der EM 2 von der

Schwungmasse 6 erfolgt, welche aber noch vom VM 1 über die Trennkupplung K0 abgekoppelt ist. Wenn die zweite Kupplung K1 offen ist, erfolgt ein geregeltes

Schließen der Trennkupplung K0, so dass der Start des Verbrennungsmotors als Impulsstart durchgeführt wird, dass sich eine zwischen zu verbindendem Verbrennungsmotor VM 1 und Schwungmasse 6 zur Anbindung an den

Getriebeeingang ermittelte Zieldrehzahl einstellt und parallel mittels Ganghochschaltung ein höchstmöglicher Gang zur Anbindung an den Antriebsstrang 4 eingestellt wird, um eine vorliegende Fahranforderung zu erfüllen.

Parallel zum unterstützen Impulsstart führt das Getriebe 3 also in beiden Fällen ein Hochschalten der Gänge aus, bevorzugt auf einen Gang oberhalb des zum Einkoppeln des VM 1 benötigten Gangs. Somit wird über die Reibschaltmomente mindestens die anteilige Umsetzung des Fahrerwunschs erreicht, wobei das Ziel ist, dass der höchstmögliche Gang zur Anbindung an den Antriebsstrang 4 oberhalb der

Leerlaufdrehzahl erreicht wird, d.h. die Getriebeeingangsdrehzahl wird so gering wie möglich gehalten.

Anschließend wird in einem vierten Schritt S4 durch Schließen des Antriebsstrangs, d.h. der Trennkupplung K0 im P2-System bzw. der zweiten Kupplung K1 in der

Schwungstarteinrichtung, der vollständige Kraftschluss zwischen VM 1 , EM 2 und Abtrieb dargestellt und somit die Rekuperationsphase beendet.

In einem Beispiel werden der Einstieg und der Ausstieg aus der Rekuperationsphase durch Betätigen des Bremspedals ausgelöst. Dadurch wird der VM 1 durch Öffnen der Trennkupplung K0 von der EM 2 und damit vom Getriebe 3 abgekoppelt, also

ausgeschaltet, d.h. er liefert kein Moment.

Bereits beim Start der Rekuperationsphase erfolgt ein Anheben der kinetischen Energie der EM 2 durch ein Rückschalten der Gänge unterhalb des benötigten Ganges für die geforderte Zieldrehzahl zum Wiederankoppeln des VM 1 . Während der

Rekuperationsphase erfolgt bei Bedarf ein weiteres Nachführen, also z.B.

Rückschalten, der Gänge, um die kinetische Energie in der EM 2 möglichst hoch zu halten.

Der Ausstieg aus der Rekuperationsphase erfolgt wiederum durch einen Auslöser, in diesem Beispiel durch Lösen des Bremspedals. Während des Lösens des Bremspedals wird im P2-System die Trennkupplung K0 geregelt in Schlupf gebracht bzw. in der Schwungstarteinrichtung zuerst die zweite Kupplung K1 geöffnet und dann die

Trennkupplung KO geschlossen, so dass VM 1 und EM 2 voneinander getrennt sind. Dann wird eine Zieldrehzahl bzw. Anschlussdrehzahl bzw. Koppeldrehzahl basierend auf der erfassten Fahranforderung bestimmt und es erfolgt ein Hochschalten der Gänge auf einen Gang, der höher ist als der für die Kopplung, d.h. für die geforderte Drehzahl, benötigte Gang, um dem Fahrerwunsch zu entsprechen. Das Bestimmen der geforderten Drehzahl wird mittels bekannten Verfahren durchgeführt.

Fahranforderungen, die beim Auslösen des Ausstiegs aus der Rekuperationsphase auftreten können, können eine Schubhochschaltung oder eine Zughochschaltung sein. Bei einer Schubhochschaltung, also beim Lösen des Bremspedals ohne Anforderung, dass eine Beschleunigung erfolgen soll, also z.B. durch Nicht-Betätigen des

Fahrpedals, wird im P2-System die Trennkupplung KO mit einer Koppeldrehzahl unterhalb der Zieldrehzahl des neuen Ganges geschlossen. Bei einer

Zughochschaltung, also bei einer Beschleunigungsanforderung, z.B. durch Betätigen des Fahrpedals, wird im P2-System die Trennkupplung KO mit einer Koppeldrehzahl oberhalb der Zieldrehzahl des neuen Ganges geschlossen. Bei der

Schwungstarteinrichtung muss das geregelte Schließen der Kupplung, hier der zweiten Kupplung K1 , erst im vierten Schritt S4 erfolgen, da die Trennkupplung KO im dritten Schritt S3 bereits vollständig geschlossen wurde.

Für den unterstützen Impulsstart zum Ausstieg aus der Rekuperationsphase im P2- System werden die mechanische und die kinetische Energie (entsprechend der

Drehzahldifferenz vor und nach Hochschaltung der Gänge) aus dem Impuls der EM 2 in Verbindung mit den entsprechenden Getriebeteilen wie der Getriebeeingangswelle und den rotierenden Radsätzen etc. sowie das verfügbare Drehmoment der EM 2 zum Start des VM 1 verwendet. Der VM 1 liefert dabei durch Hochdrehen bzw. Anschleppen über die geregelt schließende Trennkupplung KO ein negatives Moment (Schlepp). Somit erfolgt ein unterstützter Impulsstart während einer Hochschaltung in einen möglichst hohen Gang, um eine zumindest weitgehende ruckfreie Kopplung zu ermöglichen.

Um eine völlig ruckfreie Kopplung zu ermöglichen kann die Schwungstarteinrichtung eingesetzt werden. Bei diesem wirkt die Schwungmasse 6 sozusagen als Puffersystem zwischen VM 1 und EM 2. Die Ankopplung erfolgt also nicht direkt über die Trennkupplung K0 and den VM 1 , sondern über den Zwischenschritt, dass der VM 1 an die Schwungmasse 6 über die Trennkupplung K0 angebunden wird, und erst dann die Ankopplung an die EM 2 erfolgt, so dass die Schwingungen des VM 1 bereits gedämpft sind. Hierzu kann als Schwungmasse 6 ein bekanntes DU-System, also ein

Drehungleichförmigkeits-Dämpfer bzw. eine Drehmomentüberlagerungseinrichtung, verwendet werden. Durch Verwenden einer Schwungmasse 6 kann der Impuls beim Zustart des VM 1 aus dem System genommen werden, so dass eine ruckfreie

Ankopplung erfolgen kann. Ferner können als Schwungmasse auch andere Systeme, auch nicht vollständig mechanische Systeme, verwendet werden.

Durch das vorgeschlagene Verfahren kann eine schnellere Anbindung des VM 1 an den Abtrieb für eine schnelle Umsetzung von Fahrerwünschen am Fahrpedal erzielt werden, da der VM 1 bereits beim Loslassen des Bremspedals verfügbar gemacht wird und nicht erst, wenn eine Anforderung zum Beschleunigen gegeben wird. Gleichzeitig können die Rekuperationspotentiale gehoben werden, die entstehen, wenn das

Schleppmoment des angekoppelten VM 1 in Bremsrekuperationsphasen nicht überwunden werden muss.

Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass bereits beim P2-System durch das schlupfende

Getriebe bei der parallel zur Hochschaltung schließenden Trennkupplung K0 weniger Drehmomentstörung am Getriebeausgang auftritt, so dass das Zustarten des VM 1 für den Fahrer deutlich komfortabler erfolgt und weniger Belastung auf die mechanische Komponenten wirkt. Bei der Schwungstarteinrichtung wird der Ruck vollständig eliminiert, so dass dieses eine Verbesserung zum P2-System darstellt.

Obwohl das Verfahren für den Start des VM 1 während einer Bremsphase, d.h. bei fahrenden Fahrzeug, konzipiert ist, kann es auch für ein Anfahren aus dem Stillstand verwendet werden. Dies erfolgt analog zu dem oben beschriebenen Ablauf.