Aus der Patentschrift EP 0 876 554 B1 ist ein Starter/Gen- erator für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges be- kannt, der eine elektrische Drehfeldmaschine umfasst, welche die Starter-und Generatorfunktion ausübt. Weiterhin kann die elektrische Maschine ein Beschleunigen und/oder Bremsen der Triebwelle des Verbrennungsmotors herbeiführen oder unter- stützen, insbesondere um ein Fahrzeug zu beschleunigen bzw. abzubremsen und/oder um im Rahmen einer Anti-Schlupf-Regelung durch Bremsen des Verbrennungsmotors bzw. wenigstens eines Antriebsrades den Schlupf eines Antriebsrades zu verhindern.

Außerdem kann die elektrische Maschine zur Verringerung von Drehungleichförmigkeiten der Triebwelle eingesetzt werden, indem sie ein schnell alternierendes gegenphasiges Drehmoment zu Kompensationszwecken erzeugt.

Bei kleinvolumigen Verbrennungsmotoren im Automobilbereich wird die aus dem reduzierten Hubvolumen resultierende Drehmo- mentabnahme häufig durch Aufladung, insbesondere mittels ei- nes Abgasturboladers, kompensiert. Bei einem Abgasturbolader dreht mit zunehmendem Abgasstrom die Turbine höher. Dies hat eine Erhöhung des Ladedruckes, d. h. des Druckes, mit dem Luft in den Brennraum des Verbrennungsmotors geschoben wird, zur Folge. Die Wirkung des Abgasturboladers ist aber bei tie- fen Motordrehzahlen und Teillast durch die große Abgasspanne bzw. die niedrige Geschwindigkeit des Abgasstroms einge- schränkt. Daraus resultiert eine Anfahrschwäche insbesondere hubraumkleiner Verbrennungsmotoren (sogenanntes"Turboloch").

Der Einsatz von variabler Turbinengeometrie ist beim Ottomo- tor mit seinen hohen Abgastemperaturen, geometrischer Verbrennung schwer zu realisieren, zudem lässt sich dadurch das Anfahrmoment nur unwesentlich erhöhen. Lösungen mit elektrisch unterstützten Aufladesystemen bzw. elektrisch un- terstütztem Abgasturbolader erfordern einen großen techni- schen Aufwand.

Insbesondere i. V. m. automatisierten Kupplungssystemen ent- stehen durch den geringen Wirkungsgrad des Abgasturboladers bei niedrigen Drehzahl erhebliche Totzeiten beim Anfahren des Fahrzeuges und bei Schaltvorgängen bis die Kupplung schließen kann. Hierbei wird davon ausgegangen, dass wie allgemein üb- lich ein Steuergerät, insbesondere ein Motor-und/oder Ge- triebesteuergerät, vorgesehen ist, welches die Motordrehzahl überwacht und ein vollständiges Schließen der Kupplung erst dann zulässt, wenn die Drehzahl einen bestimmten Grenzwert überschritten hat und auf diese Weise ein so genanntes"Ab- würgen"des Verbrennungsmotors nach dem Schließen der Kupp- lung nicht erfolgen kann. Um ein Abwürgen des Verbrennungsmo- tors zu verhindern, wird die Kupplung üblicherweise so lange schlupfend betrieben, bis die Drehzahl des Verbrennungsmotors einen genügend hohen Wert erreicht hat.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben ei- nes Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, wel- ches zu kurzen Kupplungsschließzeiten insbesondere im niedri- gen Drehzahlbereich führt.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmale des An- spruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einer Einleitung eines Hochschaltvorgangs bzw. bei einem Hochschaltvorgang eine Leerlaufdrehzahl der Triebwelle durch die elektrische Maschine angehoben wird.

Als elektrische Maschine wird vorzugsweise ein bereits im Kraftfahrzeug vorgesehener Starter/Generator bzw. Mo- tor/Generator, welcher insbesondere für den Stopp-/Start- Betrieb eingesetzt werden kann, verwendet. Die elektrische Maschine kann die Triebwelle über einen hierfür vorgesehenen Riemen antreiben. Sie kann aber auch direkt auf der Triebwel- le angeordnet sein (so genannte integrierte Anordnung). Vor- zugsweise wird eine elektrische Drehfeldmaschine, insbesonde- re eine Synchronmaschine, eine Asynchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine eingesetzt.

Durch die unterstützende Beschleunigung der Triebwelle mit- tels der elektrischen Maschine kann eine Kupplung früher ge- schlossen werden, ohne dass ein"Abwürgen"des Verbrennungs- motors erfolgt, da dank der zusätzlichen Beschleunigung die Drehzahl der Triebwelle früher die eingangs beschriebene Grenzdrehzahl der Triebwelle für das Schließen der Kupplung überschreitet. Eine Steuereinheit braucht somit die Kupplung weniger lange im Schlupfbetrieb zu halten als beim Betrieb ohne Leerlaufdrehzahlanhebung durch die elektrische Maschine.

Ein Schließen der Kupplung kann entsprechend früher zulassen werden.

Vorteilhafterweise lassen sich daher die Kupplungsschließzei- ten beim Anfahren und beim Schalten sowohl mit manuell be- triebenen als auch mit automatisierten Kupplungs-und Schalt- systemen verkürzen. Dadurch lässt sich ein schnelleres und komfortableres Anfahr-und Schaltverhalten erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise zum Ausgleich des so genannten, eingangs beschriebenen"Turbo- lochs", welches seine Ursache in dem geringen Wirkungsgrad einer Abgasturboaufladung bei niedrigen Drehzahlen hat, ein- gesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch bei höheren Drehzahlen eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zei- gen : Fig. 1 eine unmaßstäblich-schematische Darstellung eines An- triebssystems und Fig. 2 eine beispielhafte graphische Darstellung der sich mit und ohne Beschleunigungsunterstützung durch die elektrische Maschine ergebenden Verläufe fahrzeugre- levanter Größen über der Zeit.

Figur 1 zeigt ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, wel- ches einen Verbrennungsmotor 1 und eine elektrische Maschine 6 umfasst. Dem Verbrennungsmotor 1 ist eine Triebwelle bzw.

Kurbelwelle 4 zugeordnet, welche über eine Kupplung 3 mit ei- ner Getriebewelle 5 eines Getriebes 2 verbindbar ist. Die elektrische Maschine 6 ist vorzugsweise an einem nicht näher bezeichneten Motorgehäuse angeordnet und kann die Triebwelle 4 des Verbrennungsmotors 1 über einen Riemen 7 antreiben. Zu- sätzlich zum Verbrennungsmotor 1 kann somit die elektrische Maschine 6 die Triebwelle 4 in Rotationsbewegung versetzen bzw. beschleunigen und/oder abbremsen. Die elektrische Ma- schine 6 wird vorzugsweise über eine nicht dargestellte Leis- tungselektronikeinheit, welche einen Umrichter bzw. einer Wechselrichter umfasst, und eine nicht dargestellte Steuer- einheit mit elektrischer Energie versorgt und angesteuert.

Bei der Steuereinheit kann es sich um ein separates Steuerge- rät handeln. Die Steuereinheit kann aber auch in ein bereits vorhandenes Steuergerät des Antriebssystems, beispielsweise ein Motorsteuergerät und/oder ein Getriebesteuergerät, integ- riert sein.

Wird für einen Schaltvorgang die Kupplung 3 geöffnet, so wird diese vorzugsweise erst dann wieder geschlossen, wenn die (Leerlauf-) Drehzahl der Triebwelle 4 einen ausreichenden Wert erreicht hat, so dass nach dem Schließen der Kupplung 3 die Triebwelle 4 nicht auf einen Wert abgebremst wird, bei dem ein so genanntes"Abwürgen"des Verbrennungsmotors 1 erfolgen könnte. Mittels einer weiteren, nicht dargestellten Steuer- einheit wird daher üblicherweise sichergestellt, dass die Kupplung 3 solange schlupfend betrieben wird, bis die Dreh- zahl der Triebwelle 4 einen ausreichend hohen Wert erreicht hat, bei dem ein"Abwürgen"des Verbrennungsmotors 1 nach dem Schließen der Kupplung 3 nicht erfolgen kann. Bei dieser wei- teren Steuereinheit kann es sich um ein separates Steuergerät handeln. Die weitere Steuereinheit kann aber auch in ein be- reits vorhandenes Steuergerät des Antriebssystems, beispiels- weise ein Motorsteuergerät und/oder ein Getriebesteuergerät und/oder ein Steuergerät zum Ansteuern der elektrischen Ma- schine, integriert sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Leerlaufdrehzahl der Triebwelle 4 mittels der elektrischen Maschine 6 bei der Einleitung eines Hochschaltvorgangs bzw. bei einem Hoch- schaltvorgang auf einem Wert angehoben, der ein"Abwürgen" des Verbrennungsmotors 1 nach dem Schließen der Kupplung 3 verhindert.

Insbesondere wenn ein nicht dargestellter Abgasturbolader zur Erhöhung des Ladedruckes eingesetzt wird, welcher bei niedri- ger Drehzahlen einen geringen Wirkungsgrad aufweist und somit in diesem Drehzahlbereich nur wenig zur Erhöhung der Dreh- zahl/des Drehmoments beitragen kann, kann durch das erfin- dungsgemäße Verfahren die Leerlaufdrehzahl angehoben und so- mit ein geringer Wirkungsgrad des Turboladers bei niedrigen Drehzahlen kompensiert werden.

Figur 2 zeigt beispielhaft Kurvenverläufe der Drehzahl der Triebwelle und einer Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit, die sich mit und ohne Beschleunigungsunterstützung durch die elektrische Maschine einstellen. Die Zeit ist auf der Abzisse aufgetragen. Die Drehzahl ist auf der linken Ordinate und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist auf der rechten Ordinate aufge- tragen. Die Kurvenverläufe fl und f2 sind Kurvenverläufe der Drehzahl, wobei sich der Drehzahlverlauf fl bei Beschleuni- gungsunterstützung durch die elektrische Maschine und der Drehzahlverlauf 2ohne Beschleunigungsunterstützung durch die elektrische Maschine 6 ergibt.

Die Kurvenverläufe f3 und f4 sind Kurvenverläufe der Fahr- zeuggeschwindigkeit, wobei sich der Geschwindigkeitsverlauf 3bei Beschleunigungsunterstützung durch die elektrische Ma- schine und der Beschleunigungsverlauf f4 ohne Beschleuni- gungsunterstützung durch die elektrische Maschine ergibt. Bei 0 Sekunden wird das Bremspedal gelöst. Zum Zeitpunkt tl wird Vollgas gegeben. Wird eine elektrische Maschine zur Antriebs- unterstützung eingesetzt, so erfolgt diese elektrische Unter- stützung ab dem Zeitpunkt tl.

Bis zum Zeitpunkt tl weisen die Drehzahlverläufe fl und fz ein ähnliches, nahezu konstantes Verhalten auf. Während jedoch der durch die Antriebsunterstützung der elektrischen Maschine bewirkte Drehzahlverlauf fi bereits zum Zeitpunkt tl an- steigt, erfolgt der Anstieg des Drehzahlverlaufs f2 erst ca.

0,08 Sekunden später.

Entsprechend fährt das Kraftfahrzeug bei einer Antriebsunter- stützung durch die elektrische Maschine bereits zum Zeitpunkt t2 (siehe Geschwindigkeitsverlauf f3) an, während das Kraft- fahrzeug ohne Antriebsunterstützung durch die elektrische Ma- schine erst bei einem Zeitpunkt t3 anfährt (siehe Geschwin- digkeitsverlauf f3), wobei t2 kleiner als t3 ist. Gemäß den Geschwindigkeitsverläufen f3 und f4 erreicht das Kraftfahrzeug mit Antriebsunterstützung durch die elektrische Maschine zu einem früheren Zeitpunkt eine höhere Geschwindigkeit als das Kraftfahrzeug ohne Antriebsunterstützung durch die elektri- sche Maschine.