Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines hybridisierten Getriebes bei hohem Anfahrdrehmomentbedarf unter Verwendung eines Doppelkupplungsgetrie bes.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine angepasste Steuerung.

Stand der Technik

Auf dem Gebiet der Fahrzeuggetriebe sind seit längerem sog. Doppelkupplungsge triebe erfolgreich. Diese basieren vom Getriebeaufbau her auf manuellen Schaltge trieben in Vorgelegebauweise. Ein erstes und ein zweites Teilgetriebe sind dabei in einander verschachtelt und können unabhängig voneinander über die jeweils zuge ordnete Reibkupplung mit einer Antriebseinheit wie einem Verbrennungsmotor ver bunden werden. Durch Überschneiden der Betätigung der zwei Reibkupplungen kön nen Gangwechsel ohne Zugkrafteinbruch durchgeführt werden

Zudem besteht ein Trend hin zu sogenannten Hybrid-Antriebseinheiten, bei denen eine erste Antriebseinheit wie ein Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Ma schine als zweiter Antriebseinheit kombiniert werden. Zur Hybridisierung von Doppel kupplungsgetrieben sind unterschiedliche Konzepte bekannt.

Beispielsweise ist es bekannt, zwischen den Reibkupplungen und der ersten An triebseinheit eine elektrische Maschine vorzusehen. Hierbei kann zwischen der elektrischen Maschine und der ersten Antriebseinheit eine Reibkupplung vorgesehen sein. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine kann über die erste Reibkupp lung oder die zweite Reibkupplung in das erste oder das zweite Getriebe eingespeist werden. Aus der DE 102010004711 B1 ist ein hybridisierter Antriebsstrang, wie in Figur 1 dargestellt, bekannt.

Der Antriebsstrang 10 nach Figur 1 beinhaltet einen Verbrennungsmotor VM, der aus einem Energiespeicher wie einem Kraftstofftank 13 versorgt wird. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 ein Doppelkupplungsgetriebe 14, dessen Abtriebsseite mit ei nem Differential 16 verbunden ist. Das Differential 16 verteilt Antriebsleistung auf ein linkes und ein rechtes angetriebenes Rad 18L, 18R. Das Doppelkupplungsgetriebe 14 beinhaltet eine zweite Reibkupplung 20 sowie ein zweites Teilgetriebe TG2. Das zweite Teilgetriebe TG2 beinhaltet beispielsweise Gangstufen N, 2, 4, 6, R, die mit tels schematisch angedeuteter Schaltkupplungen 24 ein- und auslegbar sind. Die zweite Reibkupplung 20 und das zweite Teilgetriebe TG2 bilden einen zweiten Leis tungsübertragungspfad 26 zur Übertragung von Leistung von dem Antriebsmotor VM zu dem Differential 16. Das Doppelkupplungsgetriebe 14 beinhaltet ferner eine erste Reibkupplung 30 sowie ein erstes Teilgetriebe TG1. Das erste Teilgetriebe TG1 bein haltet beispielsweise die ungeraden Gangstufen N, 1, 3, 5, 7 etc., die mittels zuge ordneter Schaltkupplungen 31 ein- und auslegbar sind. Die erste Reibkupplung 30 und das erste Teilgetriebe TG1 bilden einen ersten Leistungsübertragungspfad 36 zur Übertragung von Antriebsleistung von dem Antriebsmotor VM zu dem Differential 16. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 eine elektrische Maschine EM, die mit ei ner Anordnung 42 zur Ansteuerung und Energieversorgung verbunden ist. Die An ordnung 42 kann beispielsweise eine Leistungselektronik mit einem Umrichter sowie eine Batterie beinhalten. Eventuell ist auch die Getriebesteuerung integriert. Die elektrische Maschine EM ist an das zweite Teilgetriebe TG2 fest angebunden, bei spielsweise mittels eines Stirnradsatzes oder dergleichen. Die Anbindung der elektri schen Maschine ist beispielhaft. Sie kann auch an der andere Teilgetriebe TG1 an gebunden sein.

Ein Fahrzeug mit einer solchen Getriebeanordnung soll durch rein elektrischen An trieb betrieben werden. Diese Anforderung besteht für Hybridfahrzeuge in emissions freien Zonen unter allen Fahrbedingungen. Die elektrische Maschine treibt beim An fahren je nach Anbindung an ein Teilgetriebe in die erste oder zweite Gangstufe ein. Steht das Fahrzeug an einem Bordstein kann das aufgebrachte Drehmoment der elektrischen Maschinen eventuell nicht ausreichen.

Aus der DE 102013211 969 A1 ist es bekannt in einem solchen Fall den Rückwärts gang zu verwenden.

DE 102018200767 A1 zeigt ein Hybrid-Elektrofahrzeug, wobei zum Antrieb des Fahrzeugs ein Elektromotor und ein Verbrennungsmotor vorgesehen sind, die wahl weise einzeln oder gemeinsam auf den Antriebsstrang wirken können, wobei zusätzlich ein gesonderter Startermotor vorgesehen ist, der von einer separa ten Batterie gespeist wird, und der Startermotor zum Überwinden eines Hindernisses zusätzlich in den Antriebsstrang einrückbar ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Ablauf zum Betrieb des hybridisierten Getriebes vorzuschlagen, der eine alternative Lösung zum Aufbringen des notwendigen Dreh moments bereitstellt.

Beschreibung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrang bei hohem Anfahrdrehmomentbedarf mit einem Verbrennungsmotor und einem ers ten und zweiten Teilgetriebe mit einer ersten und zweiten Kupplung, wobei eine elektrische Maschine an eines der Teilgetriebe angebunden ist, wobei zum Überwin den eines Hindernisses im rein elektrischen Betrieb des Fahrzeugs, die elektrische Maschine genutzt wird, um den Verbrennungsmotor ohne Zündung hochzudrehen und dessen Trägheitsmoment mit dem Drehmoment der elektrischen Maschine kom biniert als Anfahrdrehmoment genutzt wird.

Die Schwungmasse des nicht gezündeten Verbrennungsmotor kann genutzt werden, um ein zusätzliches Drehmoment aufzubauen und für den erhöhten Anfahrdrehmo mentbedarf freizugeben.

Das Teilgetriebe mit der angebundenen elektrischen Maschine wird neutral geschal tet und im anderen Teilgetriebe wird dazu eine Gangstufe mit hoher Übersetzung, also die kleinste Gangstufe, vorgewählt. Das Teilgetriebe mit der angebundenen elektrischen Maschine wird über eine ge schlossene Kupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden.

Es ist von Vorteil, dass das Teilgetriebe ohne angebundene elektrische Maschine nach Aufbau des Moments im Verbrennungsmotor über die geschlossene Kupplung mit dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine verbunden wird und so ein Momentenfluss in das Teilgetriebe erfolgt, in das bereit eine Gangstufe hoher Übersetzung eingelegt ist.

Die Aufgabe wird weiterhin mit einer angepassten Steuerung gelöst.

Beschreibung der Ausführung

Die Erfindung wird in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Antriebstrang mit elektrischer Maschine im Stand der Technik, Figur 2 zeigt ein Ablaufschema.

In einem ersten Schritt S1 ist es der Fahrerwunsch rein elektrisch zu fahren.

Beide Kupplungen 20 und 30 der Teilgetriebe sind offen und die erste oder zweite Gangstufe ist eingelegt. Die Schaltkupplung 24 ist geschlossen und treibt das Diffe rential 16 und die Räder 18R, 18L an.

Durch den Versuch auf einen Bordstein oder ein sonstiges Flindernis zu gelangen wird der Drehmomentbedarf an der elektrischen Maschinen EM erhöht bis zu einem Schwellwert, an dem klar ist, dass die elektrische Maschine das notwendige Drehmo ment nicht liefern kann.

Alternativ zur Grundeinstellung “rein elektrisch Fahren“ kann der Fahrer das rein elektrisch überhöhte Antriebsmoment auch, durch Betätigung eines Schalters, manu ell anfordern, S2.

Die Steuerung schaltet das zweite Teilgetriebe TG2 in einen Neutralstellung und legt die erste Gangstufe im ersten Teilgetriebe TG1 ein im Schritt S3. Die Steuerung schließt im Schritt S4 die zweite Kupplung 20 des zweiten Teilgetrie bes TG2 und erhöht die Leistung der elektrischen Maschine EM.

Dadurch wird der Verbrennungsmotor VM angetrieben, wobei er nicht gezündet wird. Das Hochdrehen des Verbrennungsmotors wird eine vergebene Zeit lang betrieben.

Die Steuerung schließt im Schritt S5 die erste Kupplung 30 des ersten Teilgetriebes, wobei die zweite Kupplung 20 geschlossen bleibt und die elektrische Maschine EM weiterhin Drehmoment an den Verbrennungsmotor und das erste Teilgetriebe TG1 liefert. Das gilt äquivalent für ein Getriebe mit einer alternativen Anbindung der elektrischen Maschine an das erste Teilgetriebe.

Unter Ausnützung des im Verbrennungsmotor gespeicherten kinetischen Energie und der elektrischen Maschine wird somit versucht das Hindernis zu überwinden.

Wenn der Versuch erfolgreich ist, kann der Antriebsstrang und die Steuerung wieder im normalen Fahrmodus betrieben werden S6. Sollte der Versuch scheitern, wird der Verbrennungsmotor gezündet, Schritt S7, und das Hindernis verbrennungsmotorisch überfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Getriebesteuerung und/oder der Motor steuerung des Fahrzeugs ausgeführt.