Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor und ein Doppelkupplungsgetriebe aufweist, wobei das Doppelkupplungsgetriebe einen ersten Leistungsübertragungspfad mit einer ersten Reibkupplung und einem ersten Teilgetriebe sowie einen zweiten Leistungsübertragungspfad mit einer zweiten Reibkupplung und einem zweiten Teilgetriebe aufweist, und wobei der Verbrennungsmotor an ein Eingangs- glied der ersten Reibkupplung und an ein Eingangsglied der zweiten Reibkupplung gekoppelt ist, wobei das Verfahren dazu dient, ausgehend von einem Zustand, bei dem das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit größer als Null hat und bei dem beide Reibkupp- lungen geöffnet sind, Antriebsleistung des Verbrennungsmotors über eine niedrige Gangstufe in einem der Teilgetriebe auf einen Abtrieb zu führen.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang der oben bezeichneten Art, mit einer Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren dieser Art durchzuführen.

Kraftfahrzeug-Antriebsstränge mit Doppelkupplungsgetriebe sind allgemein bekannt. Das Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Teilgetriebe auf, von denen eines in der Regel den geraden Gangstufen und das andere den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist. Jeweils eines der Teilgetriebe ist aktiv und dient zur Leistungsübertragung. Im anderen Teilgetrie- be kann eine Gangstufe vorgewählt werden, die als nächstes zu verwenden ist. Ein Gangwechsel erfolgt dann durch überschneidende Betätigung der zwei Reibkupplungen, so dass die Leistung von dem einen Leistungsübertragungspfad auf den anderen Leis- tungsübertragungspfad übergeben wird.

Ein Zustand, bei dem das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit größer Null hat und bei dem beide Reibkupplungen geöffnet sind, kann bspw. ein Segelzustand sein. Hierbei rollt das Fahrzeug und der Verbrennungsmotor läuft, wobei die Drehzahl des Verbrennungs- motors bspw. nahe einer Leerlaufdrehzahl ist. Zum Führen von Antriebsleistung über eine niedrige Gangstufe in einem der Teilgetriebe ist es daher in der Regel erforderlich, die Drehzahl des Verbrennungsmotors zunächst anzuheben, um diese für die niedrige Gangstufe auf ein Niveau zu bringen, das an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist. Je nach Differenz zwischen Fahrzeugge- schwindigkeit und entsprechender Drehzahl des Verbrennungsmotors kann es eine gewisse Zeit dauern, bis Antriebsleistung des Verbrennungsmotors auf den Abtrieb geführt werden kann.

Noch problematischer wird diese Zeitverzögerung dann, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, also eine Drehzahl von Null Umdrehungen hat. In diesem Fall muss der Verbrennungsmotor zunächst gestartet werden, und anschließend auf die Zieldrehzahl hochgedreht werden.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges sowie einen verbesserten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges anzugeben.

Die obige Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges gemäß Anspruch 1 , wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor und ein Doppelkupplungsgetriebe aufweist, wobei das Doppel- kupplungsgetriebe einen ersten Leistungsübertragungspfad mit einer ersten Reibkupplung und einem ersten Teilgetriebe sowie einen zweiten Leistungsübertragungspfad mit einer zweiten Reibkupplung und einem zweiten Teilgetriebe aufweist, und wobei der Verbren- nungsmotor an ein Eingangsglied der ersten Reibkupplung und an ein Eingangsglied der zweiten Reibkupplung gekoppelt ist, wobei das Verfahren dazu dient, ausgehend von einem Zustand, bei dem das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit größer als Null hat und bei dem beide Reibkupplungen geöffnet sind, Antriebsleistung des Verbrennungsmotors über eine niedrige Gangstufe in einem der T eilgetriebe auf einen Abtrieb zu führen, mit den Schritten a) Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors, b) Einlegen der niedrigen Gangstufe in dem einen Teilgetriebe und Einlegen einer hohen Gangstufe in dem anderen Teilgetriebe, falls noch nicht erfolgt, c) schlupfendes Schließen der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupp- lung, sobald die Drehzahl des Verbrennungsmotors eine Zwischendrehzahl er- reicht hat, die der hohen Gangstufe in dem anderen Teilgetriebe entspricht, um Antriebsleistung über die hohe Gangstufe auf den Abtrieb zu führen, und d) überschneidendes Schließen der dem einen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupp- lung und Öffnen der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung, um Antriebsleistung über die niedrige Gangstufe auf den Abtrieb zu führen, sobald die Drehzahl des Verbrennungsmotors eine Zieldrehzahl erreicht hat, die der niedrigen Gangstufe in dem einen Teilgetriebe entspricht.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges gemäß Anspruch 9, wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und ein Doppelkupplungsgetriebe aufweist, wobei das Doppelkupplungsgetrie- be einen ersten Leistungsübertragungspfad mit einer ersten Reibkupplung und einem ersten Teilgetriebe sowie einen zweiten Leistungsübertragungspfad mit einer zweiten Reibkupplung und einem zweiten Teilgetriebe aufweist, und wobei der Verbrennungsmo- tor an ein Eingangsglied der ersten Reibkupplung und an ein Eingangsglied der zweiten Reibkupplung gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet und dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs- stranges der erfindungsgemäßen Art durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das von dem oben beschriebenen Ausgangszustand ausgeht, ermöglicht es, schneller Antriebsleistung bzw. Antriebsmoment von dem Ver- brennungsmotor auf den Abtrieb zu führen. In der Zeit, in der der Verbrennungsmotor hochdreht, um die Zieldrehzahl zu erreichen, wird für einen Zeitraum von einem Zeitpunkt, an dem der Verbrennungsmotor die Zwischendrehzahl erreicht hat, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Verbrennungsmotor die Zieldrehzahl erreicht hat, bereits Antriebsleistung über die hohe Gangstufe in dem anderen Teilgetriebe auf den Abtrieb geführt. Hierdurch ist es möglich, ausgehend von dem beschriebenen Zustand, bei dem das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit größer als Null hat und bei dem beide Reibkupplun- gen geöffnet sind, schneller Antriebsleistung auf den Abtrieb zu führen. Dies kann die Fahrsicherheit erhöhen und kann ferner den Komfort für den Fahrer erhöhen.

Die Erfindung ist in einem Antriebsstrang der gattungsgemäßen Art vergleichsweise einfach implementierbar, bspw. durch eine Änderung einer Steuersoftware in einer Steuereinrichtung. Die Erfindung ist folglich kostengünstig umsetzbar.

Die Geschwindigkeit, die das Kraftfahrzeug bei dem Ausgangszustand hat, ist vorzugs- weise eine Geschwindigkeit, die größer ist als 50 km/h und vorzugsweise größer als 70 km/h, insbesondere größer als 80 km/h und bevorzugt größer als 90 km/h. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit kleiner als 250 km/h.

Der Verbrennungsmotor kann sich in dem Ausgangszustand in einem Leerlaufzustand befinden, also bspw. mit Leerlaufdrehzahl drehen. Vorzugsweise ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors in dem Ausgangszustand kleiner als 1500 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise kleiner als 1200 Umdrehungen pro Minute und insbesondere kleiner als 1000 Umdrehungen pro Minute.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor in dem Ausgangszustand abgeschaltet, muss also vor dem Erhöhen der Drehzahl des Verbren- nungsmotors gestartet werden.

Das Starten des Verbrennungsmotors kann in diesem Fall bspw. über einen Anlasser erfolgen. Das Starten des Verbrennungsmotors kann jedoch auch durch Schließen von einer der Reibkupplungen erfolgen. Bei einem Hybrid-Antriebsstrang (siehe unten) kann das Anlassen des Verbrennungsmotors auch über eine elektrische Antriebsmaschine erfolgen.

Die niedrige Gangstufe ist vorzugsweise eine der Gangstufen 4, 3 oder 2, kann jedoch auch die Gangstufe 1 , also die Anfahrgangstufe, sein. Das Doppelkupplungsgetriebe weist insgesamt vorzugsweise sechs, sieben, acht oder neun Vorwärtsgangstufen auf sowie vorzugsweise wenigstens eine Rückwärtsgangstufe.

Die hohe Gangstufe ist in einer Ausführungsform eine zu der niedrigen Gangstufe be- nachbarte Gangstufe, also bspw. die Gangstufe 3, wenn die niedrige Gangstufe die Gangstufe 2 ist. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die hohe Gangstufe drei oder fünf Gang- stufen höher ist als die niedrige Gangstufe, also bspw. die Gangstufe 5 oder die Gangstu- fe 7, wenn die niedrige Gangstufe die Gangstufe 2 ist.

Die Aufgabe wird vollkommen gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Drehmoment, das von der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung in dem Schritt c) übertragbar ist, auf einen Solldrehmomentwert eingestellt oder auf einen Drehmomentwert, der kleiner ist als der Solldrehmomentwert.

Die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung wird in dem Schritt c) schlup- fend geschlossen. Das hierbei von dieser Reibkupplung übertragbare Drehmoment kann dabei auf einen Drehmomentwert eingestellt werden, der kleiner/gleich einem Solldreh- momentwert ist. Der Solldrehmomentwert ist vorzugsweise jener Wert, der von einer übergeordneten Steuerung als vom Fahrer gewünschtes Drehmoment angesehen wird. Mit anderen Worten wird aus einer Betätigung des Fahrzeugs durch einen Fahrer abgelei- tet, wie hoch das von dem Fahrer gewünschte Drehmoment ist (bspw. das Maß des Niederdrückens eines Gaspedals).

Folglich kann bereits über die hohe Gangstufe während des schlupfenden Schließens der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung ein gewünschter Drehmomentwert auf den Abtrieb übertragen werden.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors ab dem Schritt a) aktiv erhöht wird. Unter einem aktiven Erhöhen wird insbesondere verstanden, dass der Verbrennungsmo- tor gestartet ist und aktiv durch Versorgung mit Brennstoff bzw. Kraftstoff dazu gebracht wird, seine Drehzahl zu erhöhen.

Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es bevorzugt, wenn eine Ausgangsdrehzahl in dem Schritt a) größer ist als Null.

Wie oben erwähnt, kann vor dem Schritt a) die Drehzahl des Verbrennungsmotors Null sein, wobei der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist.

In dem Schritt a) ist die Ausgangsdrehzahl jedoch vorzugsweise größer als Null, und ist bspw. eine Drehzahl, die einer Zünddrehzahl entspricht, also eine Drehzahl, ab der der Verbrennungsmotor selbsttätig alleine durch Brennstoffzufuhr laufen kann.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors vor dem Schritt a) auf passive Art und Weise von Null auf eine Ausgangsdrehzahl erhöht wird, die größer ist als Null.

Die passive Drehzahlerhöhung kann bspw. mittels eines Anlassers erfolgen, oder mittels einer elektrischen Antriebsmaschine. Bevorzugt ist es, die passive Drehzahlerhöhung durch Schließen einer der Reibkupplungen zu erreichen.

Vorzugsweise entspricht dabei die Ausgangsdrehzahl der Zünddrehzahl des Verbren- nungsmotors.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die passive Drehzahlerhöhung des Ver- brennungsmotors vor dem Schritt a), indem die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung schlupfend geschlossen wird.

Hierbei wird die Trägheitsenergie des Fahrzeuges genutzt, das bei dem Fahren mit der Geschwindigkeit größer Null und bei einem in dem anderen Teilgetriebe eingelegten Gang eine entsprechende Drehzahl auf den Verbrennungsmotor übertragen kann, um diesen zu starten. Es versteht sich, dass die in dem anderen Teilgetriebe ausgewählte Gangstufe hierbei eine solche Gangstufe ist, die hinreichend ist, um den Verbrennungs- motor auf seine Zünddrehzahl hochzudrehen. Ab dieser Drehzahl kann dann eine Brenn- stoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor erfolgen und dieser kann im Anschluss aktiv im Schritt a) seine Drehzahl selbsttätig erhöhen.

Der Antriebsstrang kann ein herkömmlicher Antriebsstrang sein, bei dem der Verbren- nungsmotor der einzige Antriebsmotor zum Erzeugen von Antriebsleistung ist.

In einer bevorzugten Variante ist der Antriebsstrang jedoch ein Hybrid-Antriebsstrang, der eine elektrische Maschine aufweist, die an ein Ausgangsglied der zweiten Reibkupplung gekoppelt ist.

Die elektrische Maschine ist dabei als elektrische Antriebsmaschine ausgebildet, die Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges bereitstellen kann.

Hybrid-Antriebsstränge mit Doppelkupplungsgetrieben können eine elektrische Maschine aufweisen, die mit einem Eingangsglied der zwei Reibkupplungen verbunden ist. Bevor- zugt ist jedoch die vorliegende Variante, bei der die elektrische Maschine, die als An- triebseinheit dient, an ein Ausgangsglied der zweiten Reibkupplung gekoppelt ist.

Mit einem derartigen Hybrid-Antriebsstrang sind eine Vielzahl von Betriebsweisen reali- sierbar. Zum einen ist ein rein verbrennungsmotorischer Betrieb möglich, bei dem das Doppelkupplungsgetriebe in an sich bekannter, oben beschriebener Art und Weise betrieben wird. Dabei kann ggf. zusätzliche Antriebsleistung mittels der elektrischen Maschine bereitgestellt werden (sogenannter Boost-Betrieb). Ferner ist ein rein elektro- motorischer Betrieb möglich. Hierbei wird die zweite Reibkupplung geöffnet und elektri- sche Antriebsleistung wird über das zweite Teilgetriebe auf den Abtrieb geleitet. Zudem ermöglicht ein derartiger Antriebsstrang ein Starten des Verbrennungsmotors mittels der elektrischen Maschine im Stand, wozu die zweite Reibkupplung geschlossen wird, die erste Reibkupplung geöffnet wird und in dem zweiten Teilgetriebe eine Neutralstellung hergestellt wird, also keine Gangstufe eingelegt ist. In manchen Situationen ist auch ein sogenanntes Standladen möglich, bei dem während des Stillstands des Fahrzeugs bei Neutralstellung in dem zweiten Teilgetriebe Antriebsleistung der ersten Antriebseinheit über die zweite Reibkupplung zu der zweiten Antriebseinheit geführt wird, um über die zweite Antriebseinheit, die in diesem Fall als elektrischer Generator arbeitet, Ladeleistung hin zu einer Batterie zu übertragen.

Bei einem rein elektrischen Fährbetrieb können sämtliche Gangstufen des zweiten Teilgetriebes verwendet werden. In der Regel ist hierbei jedoch ein Gangwechsel mit einer Zugkraftunterbrechung verbunden, da die zweite Reibkupplung im rein elektrischen Fährbetrieb in der Regel geöffnet ist, um den Verbrennungsmotor nicht mitschleppen zu müssen.

Ferner versteht sich bei einem derartigen Hybrid-Antriebsstrang, dass auch eine rekupe- rierende Betriebsweise möglich ist, bei der im Schubbetrieb die elektrische Maschine (zweite Antriebseinheit) als Generator arbeitet, wobei in dem zweiten Teilgetriebe eine geeignete Gangstufe geschaltet ist und wobei die zweite Reibkupplung vorzugsweise geöffnet ist.

Ein Hybrid-Antriebsstrang der oben bezeichneten Art ist bspw. bekannt aus dem Doku- ment DE 10 2012 018 416 B4. Hier ist ein Verfahren offenbart, bei dem während eines rein elektrischen Fährbetriebes ein Gangwechsel erfolgt, wobei ein Füllmoment in Form eines Zugkraftünterstützungsmomentes bereitgestellt wird. Das Füllmoment wird aus der Schwungenergie des zuvor angeschleppten, nicht gezündeten Verbrennungsmotors bereitgestellt, der mittels eines elektrischen Anlassermotors angeschleppt worden ist.

Das Dokument DE 10 2013 002 330 A1 offenbart ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines solchen Hybrid-Antriebsstranges, wobei ermöglicht wird, eine Quellgangstufe in dem der elektrischen Maschine zugeordneten Teilgetriebe auszulegen, um dann ggf. eine Zielgangstufe schnell einzulegen. Durch das dort offenbarte Verfahren soll erreicht werden, dass das Teilgetriebe zum Auslegen der Quellgangstufe nicht dadurch lastfrei gestellt wird, dass das Moment der elektrischen Maschine abgesenkt wird, sondern dadurch, dass die diesem Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung zumindest teilweise geschlossen wird. Hierdurch soll es möglich sein, für einen längeren Zeitraum ein gewis- ses Unterstützungsmoment bereitzustellen.

Schließlich offenbart das Dokument DE 10 2010 044 618 B4 ein Verfahren zum Ansteu- ern eines derartigen Hybrid-Antriebsstranges.

Hybrid-Antriebsstränge der oben bezeichneten Art unterstützen eine Vielzahl von Be- triebsmodi, bei denen der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist oder im Leerlauf läuft. Diese Betriebsmodi sind bspw. ein elektrisches Fahren, ein sog. Segeln ("sailing"), ein sog. "extended sailing", etc. Diese Betriebsmodi bedingen, dass Übergänge zwischen einem normalen Fährbetrieb (unter Verwendung des Verbrennungsmotors) und diesen anderen Betriebsmodi durchzuführen sind. Hierbei ist der Verbrennungsmotor häufig anzuhalten und wieder zu starten bzw. zu zünden. Teilweise wird der Verbrennungsmotor abgekoppelt und dann wieder angekoppelt.

Beim Ankoppeln wird der Verbrennungsmotor zunächst auf eine Zieldrehzahl gebracht wird, bevor ein Drehmoment auf ein Anfahrelement übertragen werden kann.

Die elektrische Maschine dient, wie gesagt, zum Bereitstellen von Antriebsleistung, wobei der Antriebsstrang in manchen Fällen einen elektrischen Anlassermotor aufweisen kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die elektrische Antriebsmaschine bereits ab dem Schritt a) dazu verwendet werden, um Antriebsleistung auf den Abtrieb zu führen, und zwar vorzugsweise noch während der Verbrennungsmotor passiv auf eine Zünddreh- zahl hochgedreht wird.

In dem einen Teilgetriebe, an das die elektrische Maschine angeschlossen ist, also vorzugsweise das zweite Teilgetriebe, kann dabei bspw. bereits die niedrige Zielgangstufe eingelegt sein. Alternativ kann in dem einen Teilgetriebe auch eine höhere Gangstufe eingelegt sein, bei der es sich um eine Gangstufe handelt, die höher oder niedriger sein kann als die hohe Gangstufe in dem anderen Teilgetriebe gemäß Schritt b). Die Drehzahl der elektrischen Maschine wird dabei an die Geschwindigkeit des Fahr- zeugs angepasst, in Abhängigkeit von der in dem einen Teilgetriebe eingelegten Gangstu- fe.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform überträgt die elektrische Maschi- ne für den Zeitraum, innerhalb dessen die Drehzahl des Verbrennungsmotors vor dem Schritt a) auf passive Art und Weise erhöht wird, indem die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung schlupfend geschlossen wird, ein Antriebsmoment über das zweite Teilgetriebe auf den Abtrieb.

Dabei kann das von der elektrischen Maschine innerhalb dieses Zeitraumes bereit- gestellte Drehmoment etwas größer gewählt werden als ein Drehmoment, das im An- schluss von der elektrischen Maschine bereitgestellt wird. Das Maß, um das das Dreh- moment der elektrischen Maschine für diesen Zeitraum größer gewählt wird, entspricht dabei vorzugsweise jener Drehmomentreduktion, die durch das passive Anschleppen des Verbrennungsmotors hervorgerufen wird.

Hierdurch kann der Komfort des Betriebs des Antriebsstranges erhöht werden, da der Fahrer das Starten des Verbrennungsmotors auf passive Art und Weise durch schlupfen- des Betätigen der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung nicht spürt.

Dieser "Drehmomentüberschuss" ist vorzugsweise dann nicht erforderlich, wenn der Verbrennungsmotor passiv mittels eines separaten Anlassermotors auf eine Zünddreh- zahl hochgedreht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, wenn die dem einen Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung nach dem Schritt d) vollständig geschlossen ist, um im An- schluss an den Schritt d) Antriebsleistung des Verbrennungsmotors über die niedrige Gangstufe auf den Abtrieb führen zu können, sei es mit oder ohne Unterstützung durch eine elektrische Maschine. Ferner versteht sich, dass mit dem Schritt d) die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Reibkupplung vollständig geöffnet wird.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn, für den Fall eines passiven Erhöhens der Drehzahl des Verbrennungsmotors vor dem Schritt a) eine Zeitspanne größer Null zwi- schen dem Öffnen der dem anderen Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung (nach dem Anschlupfen des Verbrennungsmotors) und dem erneuten schlupfenden Schließen dieser Reibkupplung im Schritt c) liegt. In dem Zeitraum vor dem Schritt a) wird nämlich ein Drehmoment von dem Abtrieb in Richtung hin zu dem Verbrennungsmotor übertragen. In dem Schritt c) wird hingegen Abtriebsmoment von dem Verbrennungsmotor hin zu dem Abtrieb übertragen. Die dazwischen liegende Zeitspanne liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,01 s und 0,5 s, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,15 s und 0,35 s, und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,2 s und 0,3 s.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläutern- den Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hybrid-Antriebsstranges;

Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm von Drehzahlen in dem Hybrid-Antriebsstrang der

Fig. 1 bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens;

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm von Drehmomenten in dem Hybrid-Antriebsstrang der

Fig. 1 bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens; und

Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm von Drehmomenten in dem Hybrid-Antriebsstrang der

Fig. 1 bei Durchführung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Verfahrens. In Fig. 1 ist in schematischer Form ein Hybrid-Antriebsstrang 10 für ein schematisch angedeutetes Kraftfahrzeug 1 1 dargestellt. Der Hybrid-Antriebsstrang 10 beinhaltet eine erste Antriebseinheit 12 in Form eines Verbrennungsmotors, der an einen Tank 13 angeschlossen ist. Ferner weist der Hybrid-Antriebsstrang ein Doppelkupplungsgetriebe 14 auf. Antriebsleistung der ersten Antriebseinheit 12 kann über das Doppelkupplungsge- triebe 14 hin zu einem Abtrieb in Form eines Differentials 16 übertragen werden. Das Differential 16 dient dazu, Antriebsleistung auf angetriebene Räder 18L, 18R des Kraft- fahrzeuges 1 1 zu verteilen.

Das Doppelkupplungsgetriebe 14 weist eine erste Reibkupplung 20 (K1 ) auf, deren Eingangsglied mit der ersten Antriebseinheit 12 drehgekoppelt ist. Ein Ausgangsglied der ersten Reibkupplung 20 ist mit einem Eingang eines ersten Teilgetriebes 22 (TG1 ) verbunden, das ungerade Vorwärtsgangstufen des Doppelkupplungsgetriebes beinhaltet. Das erste Teilgetriebe 22 weist eine Mehrzahl von Schaltkupplungen zum Ein- und Auslegen dieser Gangstufen auf, von denen eine in Fig. 1 schematisch bei 24 dargestellt ist. Ein Ausgang des ersten Teilgetriebes 22 ist mit dem Differential 16 verbunden. Die erste Reibkupplung 20 und das erste Teilgetriebe 22 bilden einen ersten Leistungsüber- tragungspfad 26.

Das Doppelkupplungsgetriebe 14 weist ferner eine zweite Reibkupplung 30 (K2) auf, deren Eingangsglied ebenfalls mit der ersten Antriebseinheit 12 drehgekoppelt ist. Ein Ausgangsglied der zweiten Reibkupplung 30 ist mit einem Eingang eines zweiten Teilge- triebes 32 verbunden, das den geraden Vorwärtsgangstufen des Doppelkupplungsgetrie- bes 14 zugeordnet ist, vorliegend auch einer Rückwärtsgangstufe R.

Das zweite Teilgetriebe 32 weist eine Mehrzahl von Schaltkupplungen zum Ein- und Auslegen dieser Gangstufen auf, von denen eine in Fig. 1 schematisch bei 34 angedeutet ist. Die zweite Reibkupplung 30 und das zweite Teilgetriebe 32 bilden einen zweiten Leistungsübertragungspfad 36 des Doppelkupplungsgetriebes 14.

Der Hybrid-Antriebsstrang beinhaltet ferner optional eine zweite Antriebseinheit in Form einer elektrischen Maschine 40. Die elektrische Maschine 40 ist mit einer Batterie 42 verbunden, aus der elektrische Leistung zum Bereitstellen von Antriebsleistung entnom- men werden kann (im Motorbetrieb der elektrischen Maschine 40), und in die in einem Generatormodus der elektrischen Maschine 40 elektrische Leistung eingespeist werden kann.

Die elektrische Maschine 40 ist mit dem Ausgangsglied der zweiten Reibkupplung 30 bzw. einem Eingang des zweiten Teilgetriebes 32 gekoppelt. Dies kann eine feste Dreh- kopplung sein, kann jedoch auch eine Kopplung über eine Maschinenkupplung 44 sein, wie es in Fig. 1 schematisch angedeutet ist.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 ist vorzugsweise dazu ausgelegt, dass der Verbrennungs- motor 12 mittels der elektrischen Maschine 14 gestartet werden kann. Hierzu werden die Schaltkupplungen 34 geöffnet, die zweite Reibkupplung 30 wird geschlossen und die erste Reibkupplung 20 wird geöffnet. Zusätzlich hierzu ist es jedoch auch möglich, für das Anlassen des Verbrennungsmotors 12 einen separaten elektrischen Anlassermotor 46 bereitzustellen.

Zum Betätigen der unterschiedlichen Komponenten des Hybrid-Antriebsstranges ist in schematischer Form eine Aktuatorik 48 vorgesehen, die mittels einer ebenfalls schema- tisch angedeuteten Steuereinrichtung 49 angesteuert wird. Die Aktuatorik 48 kann zumin- dest teilweise hydraulisch und/oder zumindest teilweise elektrisch ausgeführt sein.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 ermöglicht einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbe- trieb, bei dem Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung durch überschneidende Betäti- gung der zwei Reibkupplungen 20, 30 erfolgen können. Ferner ermöglicht der Hybrid- Antriebsstrang 10 einen rein elektromotorischen Fährbetrieb, bei dem die zweite Reib- kupplung 30 geöffnet ist und der Verbrennungsmotor 12 stillsteht. Die erste Reibkupplung 20 ist in diesem Fall vorzugsweise ebenfalls geöffnet. Gangwechsel in dem rein elektro- motorischen Fährbetrieb können durch Gangwechsel in dem zweiten Teilgetriebe 32 erfolgen. Ferner ist ein Boost-Fahrbetrieb möglich. Hierbei wird Antriebsleistung von der ersten Antriebseinheit 12 bereitgestellt und über die erste Reibkupplung 20, die zu diesem Zweck geschlossen ist, und das erste Teilgetriebe 22 auf den Abtrieb bzw. das Differential 16 übertragen. Parallel hierzu wird Antriebsleistung der zweiten Antriebseinheit 40 über das zweite Teilgetriebe 32 auf den Abtrieb bzw. das Differential 16 übertragen. Die zweite Reibkupplung 30 ist in diesem Fall vorzugsweise geöffnet. Die Antriebsleistungen des Verbrennungsmotors 12 und der elektrischen Maschine 14 summieren sich am Ausgang des Doppelkupplungsgetriebes 14 und werden als summierte Antriebsleistung auf den Abtrieb geführt.

Es versteht sich, dass mit dem Hybrid-Antriebsstrang 10 auch ein Rekuperieren möglich ist, sowie ein Standladen und ein Anlassen des Verbrennungsmotors mittels der elektri- schen Maschine 40.

Ein Hybrid-Antriebsstrang 10 der oben bezeichneten Art ist generell bekannt aus dem Dokument DE 10 2012 018 416 A1 , auf dessen Inhalt vorliegend vollumfänglich Bezug genommen wird.

In den Figuren 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfah- rens unter Verwendung des Hybrid-Antriebsstranges 10 der Fig. 1 dargestellt. Die Figu- ren. 2 und 3 stellen jeweils Zeitablaufdiagramme dar, und zwar von einer Drehzahl n über der Zeit t bzw. von einem Drehmoment T über der Zeit t.

In den Figuren. 2 und 3 haben die dort verwendeten Bezugszeichen die folgenden Bedeutungen: nv Drehzahl des Verbrennungsmotors,

n _TGi <5 ₎ Drehzahl am Eingang des ersten Teilgetriebes bei eingelegter Verbrennergangstu- fe 5,

n _TG 2 ₍ 2 ₎ Drehzahl am Eingang des zweiten Teilgetriebes bei eingelegter Elektrogangstu- fe 2, n _o Drehzahl 0,

ni Zwischendrehzahl,

n ₂ Drehzahlwert von ni _Gi( 5 ₎ ,

n ₃ Drehzahlwert von nTG2(2) (Zieldrehzahl),

T _E Drehmoment der elektrischen Maschine,

TA Drehmoment am Abtrieb,

R Drehmomentanforderung des Fahrers,

K1 Drehmoment an der ersten Reibkupplung,

K2 Drehmoment an der zweiten Reibkupplung,

E1 erster Elektro-Drehmomentwert von T _E ,

E2 zweiter Elektro-Drehmomentwert von TE,

E3 dritter Elektro-Drehmomentwert von TE,

T 1 Drehmoment der ersten Reibkupplung K1 in einer Betriebsphase c),

A1 Zwischendrehmomentwert von TA,

A2 End-Drehmomentwert von T _A .

Das Verfahren gemäß den Figuren 2 und 3 geht aus von einem Zustand to), bei dem das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit größer Null hat und bei dem beide Reibkupplungen 20, 30 geöffnet sind (K1 = 0, K2 = 0). Der Verbrennungsmotor ist abgeschaltet, wie es zum Zeitpunkt to in Fig. 2 bei nv zu sehen ist. In dem ersten Teilgetriebe 22 ist die Vor- wärtsgangstufe 5, also eine hohe Gangstufe, eingelegt. In dem zweiten Teilgetriebe 32 ist eine niedrige Gangstufe eingelegt, nämlich die Vorwärtsgangstufe 2. Entsprechend ist die Drehzahl am Eingang des ersten Teilgetriebes 22 in Fig. 2 bei t _o mit n ₂ gezeigt, ein Wert, der kleiner ist als Wert n ₃ , den in diesem Zustand der Eingang des zweiten Teilgetriebes 32 hat.

Ein von der elektrischen Maschine 40, soweit vorhanden, bereitgestelltes Drehmoment T _E kann bei t _o ebenfalls Null sein (K = 0). Das Drehmoment T _E kann jedoch, bspw. bei einem Segelbetrieb, auch sehr klein sein. In diesem Fall dient die Antriebsleistung der elektri- schen Maschine vorzugsweise nur dazu, einen Rollwiderstand und einen Luftwiderstand zu überwinden, also eine Geschwindigkeit im Wesentlichen konstant zu halten, während der Verbrennungsmotor 12 abgeschaltet ist.

Nach Empfang eines Fahrerwunsches R zu einem Zeitpunkt ti wird als erstes die erste Reibkupplung 20 teilweise geschlossen (K1 wird kleiner Null), derart, dass zu einem Zeitpunkt t ₂ (siehe Fig. 2) die Drehzahl nv ansteigt, der Verbrennungsmotor 12 also angeschleppt wird. Bei einem herkömmlichen Antriebsstrang ohne elektrische Maschine 14 wird diese Maßnahme zu einer gewissen Verzögerung führen, die der zum Anschlep- pen des Verbrennungsmotors erforderlichen Energie entspricht.

Bei einem Hybrid-Antriebsstrang kann gleichzeitig zum Zeitpunkt ti das Drehmoment T _E der elektrischen Maschine erhöht werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Dies kann ausgehend von einem Drehmomentwert T _E = E1 auf einen Wert E2 erfolgen, der so bemessen ist, dass die zum Anschleppen des Verbrennungsmotors notwendige Energie kompensiert wird, der Fahrer also keine Verzögerung des Fahrzeugs erfährt. T _A bleibt dabei noch bei Null.

Wie gesagt, bewirkt zum Zeitpunkt t ₂ das teilweise Schließen der ersten Reibkupplung 20, dass der Verbrennungsmotor angeschleppt wird, und die Drehzahl nv erhöht, und zwar bis zum Zeitpunkt t ₃ , bei dem die Drehzahl nv einen Wert ni erreicht hat. Der Wert von ni entspricht einer Zünddrehzahl, also einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, ab der dieser bei Kraftstoffzufuhr selbsttätig lauffähig ist.

Folglich wird unmittelbar nach dem Zeitpunkt t ₃ die erste Reibkupplung 20 wieder ge- schlossen, derart, dass diese zum Zeitpunkt t ₄ vollständig geschlossen ist (K1 = 0). Der Verbrennungsmotor 12 bleibt in diesem Zeitraum von t ₃ bis t ₄ etwa auf der Drehzahl ni und wird gezündet. Ab dem Zeitpunkt t ₄ wird die Drehzahl nv des Verbrennungsmotors 12 aktiv, d.h. durch Brennstoffzufuhr, erhöht, in Richtung hin zu einer Zieldrehzahl n ₃ , die der Drehzahl am Eingang des zweiten Teilgetriebes 32 entspricht. Herkömmlicherweise wäre vom Zeitpunkt t ₄ bis zum Zeitpunkt t ₆ , bei dem der Verbren- nungsmotor diese Drehzahl n ₃ erreicht hat, keine Übertragung von Drehmoment möglich. Andererseits hat der Fahrer ja bereits zum Zeitpunkt ti einen Drehmomentwunsch R abgegeben.

Bei dem in den Figuren 2 und 3 beschriebenen Verfahren wird zum Zeitpunkt t ₅ , der um eine Zeitspanne größer Null versetzt ist zu dem Zeitpunkt t ₄ , die erste Reibkupplung K1 wieder geschlossen. In diesem Fall wird ein Drehmoment mit einem anderen (positiven) Vorzeichen übertragen, nämlich von dem Verbrennungsmotor 12 über die erste Reib- kupplung 20 und über das erste Teilgetriebe 22, in welchem die Gangstufe 5 eingelegt ist, hin zu dem Abtrieb 16. Die erste Kupplung 20 wird dabei ab dem Zeitpunkt t ₅ schlupfend geschlossen. Der Zeitpunkt t ₅ ist jener Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl nv des Verbren- nungsmotors 12 eine Drehzahl n ₂ erreicht hat, die am Eingang des ersten Teilgetriebes 22 vorliegt.

Folglich kann ab dem Zeitpunkt t ₅ Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 über die erste Reibkupplung 20 und das erste Teilgetriebe 22 hin zu dem Abtrieb 16 übertragen werden, wie es durch einen Anstieg des Drehmomentes T _A auf einen Wert A1 in Fig. 3 zu erkennen ist. Der Wert Ai ist kleiner als der Wert von R, so dass das angeforderte Dreh- moment ab dem Zeitpunkt t ₅ noch nicht vollständig bereitgestellt werden kann.

In Fig. 3 ist zudem gezeigt, dass vom Zeitpunkt t ₃ an das Drehmoment T _E bis zum Zeit- punkt t ₄ vom Wert E2 auf einen Wert E3 abgesenkt wird, der einem Grunddrehmoment entspricht, das aufgrund des Fahrerwunsches R von der elektrischen Maschine bereitge- stellt wird. Der von dem Verbrennungsmotor 12 bereitgestellte Drehmomentbetrag ergibt sich folglich durch die Differenz von A1 - E3.

Ab dem Zeitpunkt t ₆ hat, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, der Verbrennungsmotor nv die Ziel drehzahl n ₃ erreicht, so dass dann eine überschneidende Betätigung der zwei Reibkupp- lungen 20, 30 erfolgt. Die erste Reibkupplung 20 wird wieder geöffnet. Die zweite Reib- kupplung 30 wird überschneidend hierzu bis zu einem Zeitpunkt t ₇ geschlossen, so dass ab diesem Zeitpunkt Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 12 über die geschlossene zweite Reibkupplung 30 und das zweite Teilgetriebe 32 (in welchem die Vorwärtsgangstu- fe 2 eingelegt ist) auf den Abtrieb übertragen wird, und zwar so, dass T _A = R wird.

Bei te ist der Zustand gezeigt, bei dem die erste Reibkupplung K1 vollständig geöffnet ist und bei dem die zweite Reibkupplung K2 vollständig geschlossen ist.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung der Ausführungsform der Figuren 2 und 3 dargestellt.

Der Ablauf ist dabei vom Zeitpunkt to bis zum Zeitpunkt t ₅ identisch. Zum Zeitpunkt t ₅ wird jedoch die erste Reibkupplung K1 stärker schlupfend geschlossen, so dass die erste Reibkupplung 20 ein größeres Drehmoment übertragen kann. Folglich kann ab dem Zeitpunkt t ₅ bereits am Abtrieb ein Drehmoment T _A = A2 bereitgestellt werden, das dem Fahrerwunsch R vollständig entspricht.

Zum Zeitpunkt t ₇ ' ist in diesem Fall wiederum ein vollständiges Öffnen der ersten Kupp- lung 20 und ein vollständiges Schließen der zweiten Reibkupplung 30 erreicht, so dass nun, wie im Fall der Figuren 2 und 3 der Antriebsstrang Antriebsleistung von dem Ver- brennungsmotor 12 über die zweite Reibkupplung 20 und das zweite Teilgetriebe (in welchem die Vorwärtsgangstufe 2 eingelegt ist) auf den Abtrieb 16 übertragen kann.

Es versteht sich, dass bei beiden Verfahren (Fig. 3 und Fig. 4) ab dem Zeitpunkt t ₇ bzw. t ₇ · in dem ersten Teilgetriebe 20 eine andere Gangstufe eingelegt werden kann, bspw. eine an die Vorwärtsgangstufe 2 anschließende Gangstufe, nämlich die Gangstufe 3. In diesem Fall kann anschließend ein herkömmlicher Gangwechsel mittels des Doppelkupp- lungsgetriebes erfolgen, indem die Kupplungen K1 und K2 wiederum überschneidend betätigt werden, um von der Gangstufe 2 den Kraftfluss umzulenken auf die Vorwärts- gangstufe 3.