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Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebssteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist bereits eine Hybridantriebssteuervorrichtung mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die einen rein elektrischen Antriebsmodus aufweist und die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Schaltsignal für einen Getriebegangwechsel auszugeben und einen Querbeschleunigungsparameter auszuwerten, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Hybridantriebssteuervorrichtung bereitzustellen, die einen Beschleunigungswunsch eines Fahrers besonders schnell umsetzen kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Hybridantriebssteuervorrichtung mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die einen rein elektrischen Antriebsmodus aufweist und die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Schaltsignal für einen Getriebegangwechsel auszugeben, und einen Querbeschleunigungsparameter auszuwerten.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Schaltsignal für den Getriebegangwechsel in Abhängigkeit von dem Querbeschleunigungsparameter zu geben. Dadurch kann insbesondere ein Gangwechsel während einer Kurvenfahrt vorgenommen werden und insbesondere vorteilhaft ein anzunehmender Beschleunigungswunsch des Fahrers nach der Kurve vorteilhaft vorbereitet werden. Dadurch kann ein Beschleunigungswunsch des Fahrers besonders schnell umgesetzt werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem Steuergerät soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einem „rein elektrischen Antriebsmodus” soll dabei insbesondere ein Antriebsmodus verstanden werden, in dem ausschließlich ein Elektromotor ein Moment zum Antrieb eines Hybridkraftfahrzeugs abgibt. Unter einem „Schaltsignal” soll hierbei insbesondere ein elektrisches oder elektronisches Signal verstanden werden, das von der Steuer- und/oder Regeleinheit ausgegeben wird und das an einem Aktuator eine Aktion auslöst, die einen Getriebegangwechsel ausführt. Unter einem „Getriebegangwechsel” soll insbesondere ein Wechsel von einem Getriebegang in einen anderen Getriebegang einer Getriebevorrichtung verstanden werden. Unter einem „Querbeschleunigungsparameter” soll dabei insbesondere ein elektrisches oder elektronisches Signal verstanden werden, das eine Größe einer Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs wiedergibt. Grundsätzlich kann der Querbeschleunigungsparameter direkt über eine Sensoreinheit mit einem Beschleunigungssensor erfasst oder indirekt aus erfassten Raddrehzahlen berechnet werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, nach dem Getriebegangwechsel einen Verbrennungsmotor zu starten. Dadurch kann durch das zusätzliche Drehmoment des Verbrennungsmotors insbesondere ein ausreichend hohes Antriebsmoment an Antriebsräder übertragen werden, um den Beschleunigungswunsch des Fahrers zu erfüllen. Unter „nach dem Getriebegangwechsel” soll dabei insbesondere ein Zeitpunkt verstanden werden, der zeitlich nach einem Abschluss des Getriebegangwechsels liegt. Unter dem „Abschluss des Getriebegangwechsels” soll dabei insbesondere ein Zeitpunkt verstanden werden, ab dem Kupplungen und/oder Schalteinheiten, die zur Schaltung des Getriebegangs geschlossen werden, eine Differenzdrehzahl von Null aufweisen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Abhängigkeit des Schaltsignals von dem Querbeschleunigungsparameter in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsparameter zu verändern. Dadurch kann der Getriebegangwechsel besonders vorteilhaft auf unterschiedliche Geschwindigkeiten angepasst werden. Unter einem Geschwindigkeitsparameter soll dabei insbesondere ein elektrisches oder elektronisches Signal verstanden werden, das eine Größe einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wiedergibt. Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die Abhängigkeit des Schaltsignals von dem Querbeschleunigungsparameter so zu verändern, dass mit einer steigenden Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs das Schaltsignal für den Getriebegangwechsel bei einer geringeren Querbeschleunigung ausgegeben wird.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Getriebegangwechsel als ein Rückschaltvorgang ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Getriebegangübersetzung gewählt werden, um den Beschleunigungswunsch des Fahrers schnell umzusetzen. Unter einem „Rückschaltvorgang” soll dabei insbesondere ein Schaltvorgang von einem Getriebegang in einen nächst kleineren Getriebegang mit einer größeren Gesamtübersetzung verstanden werden.
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Weiter wird ein Verfahren für eine Hybridantriebssteuervorrichtung vorgeschlagen, bei dem zumindest ein Schaltsignal für einen Getriebegangwechsel ausgegeben und ein Querbeschleunigungsparameter ausgewertet wird, wobei das Schaltsignal für den Getriebegangwechsel in Abhängigkeit von dem Querbeschleunigungsparameter gegeben wird. Dadurch kann ein Beschleunigungswunsch eines Fahrers besonders schnell umgesetzt werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Hybridkraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Hybridantriebssteuervorrichtung.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Hybridantriebssteuervorrichtung in einem teilweise und schematisch dargestellten Hybridkraftfahrzeug. Das Hybridkraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor 11 und einen Elektromotor 12 aufweist. Der Verbrennungsmotor 11 und der Elektromotor 12 sind für einen Antrieb des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen. Das Hybridkraftfahrzeug wird über zumindest zwei Antriebsräder 13, 14 angetrieben. Zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge weist das Hybridkraftfahrzeug eine Getriebevorrichtung 15 auf. Der Elektromotor 12 und der Verbrennungsmotor 11 sind in Reihe zueinander angeordnet. Der Elektromotor 12 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 11 und der Getriebevorrichtung 15 auf einer Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 11 angeordnet. Ein Antrieb für das Hybridfahrzeug kann entweder in einem rein elektrischen Antriebsmodus allein durch den Elektromotor 12, in einem rein verbrennungsmotorischen Antriebsmodus allein durch den Verbrennungsmotor 11 oder in einem elektrisch-verbrennungsmotorischen Antriebsmodus durch eine Kombination von Elektromotor 12 und Verbrennungsmotor 11 erfolgen. Dabei kann der Elektromotor 12 und der Verbrennungsmotor 11 ein Moment in die Ausgangswelle 16 einleiten.
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Zur Entkopplung des Verbrennungsmotors 11 von einem Rest des Antriebsstrangs weist das Hybridkraftfahrzeug eine Kupplungsvorrichtung 17 auf. Die Kupplungsvorrichtung 17 ist in einem Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor 11 und dem Elektromotor 12 angeordnet. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Kupplungsvorrichtung 17 zwischen dem Elektromotor 12 und der Getriebevorrichtung 15 angeordnet ist.
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Die Hybridkraftfahrzeugvorrichtung weist eine Akkuvorrichtung 18 auf. Die Akkuvorrichtung 18 speichert eine elektrische Energie, mit der der Elektromotor 12 antreibbar ist. Der Elektromotor 12 ist in einem Generatorbetrieb betreibbar, in dem der Elektromotor 12 von dem Verbrennungsmotor 11 angetrieben wird und so einen Strom erzeugt. Der Strom ist in die Akkuvorrichtung 18 einspeisbar. Die Akkuvorrichtung 18 kann mittels des Elektromotors 12 und dem Verbrennungsmotor 11 geladen werden.
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Die Hybridantriebssteuervorrichtung weist eine Steuer- und Regeleinheit 10 auf. Die Steuer- und Regeleinheit 10 regelt den Verbrennungsmotor 11 und den Elektromotor 12. Des Weiteren ist die Steuer- und Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, einen Querbeschleunigungsparameter auszuwerten. Der Querbeschleunigungsparameter ist als ein Verlauf der Querbeschleunigung des Hybridkraftfahrzeugs ausgebildet. Der Querbeschleunigungsparameter verändert sich dadurch in einer Kurvenfahrt des Hybridkraftfahrzeugs. Je höher der Querbeschleunigungsparameter, desto stärker ist eine Kurve, die das Hybridkraftfahrzeug fährt. Dazu erfasst die Steuer- und Regeleinheit 10 ein Signal einer Sensoreinheit, die beispielsweise einer vorhandenen ESP-Steuerung zugeordnet ist. Die Sensoreinheit umfasst einen Beschleunigungssensor. Grundsätzlich kann die Sensoreinheit auch Raddrehzahlsensoren umfassen, die Raddrehzahlen des Hybridkraftfahrzeugs erfassen, aus denen die Steuer- und Regeleinheit 10 den Querbeschleunigungsparameter errechnet.
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Zur Einstellung unterschiedlicher Getriebeübersetzungen ist die Steuer- und Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, die Getriebevorrichtung 15 mittels einer nicht näher dargestellten Aktuatorvorrichtung zu betätigen. Dazu gibt die Steuer- und Regeleinheit 10 ein Schaltsignal aus, aufgrund dessen die Aktuatorvorrichtung eine Schalteinheit der Getriebevorrichtung 15 betätigt.
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Die Steuer- und Regeleinheit 10 weist einen rein elektrischen Antriebsmodus auf. In dem rein elektrischen Antriebsmodus wird das Hybridkraftfahrzeug ausschließlich über den Elektromotor 12 angetrieben. Ein Antriebsmoment für das Hybridkraftfahrzeug wird nur von dem Elektromotor 12 generiert. Dazu ist die Kupplungsvorrichtung 17 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 abgeschaltet. Der Elektromotor 12 wird in dem rein elektrischen Antriebsmodus mit Energie aus der Akkuvorrichtung 18 versorgt und dadurch angetrieben.
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Während des rein elektrischen Antriebsmodus wertet die Steuer- und Regeleinheit 10 den Querbeschleunigungsparameter aus, indem sie den Querbeschleunigungsparameter mit einem auf einer Speichereinheit der Steuer- und Regeleinheit 10 hinterlegten Schwellenwert des Querbeschleunigungsparameters vergleicht. Überschreitet der Querbeschleunigungsparameter während dem rein elektrischen Antriebsmodus den auf der Speichereinheit hinterlegten Schwellenwert für den Querbeschleunigungsparameter, so gibt die Steuer- und Regeleinheit 10 ein Schaltsignal für einen Getriebegangwechsel aus. Das bedeutet, dass die Steuer- und Regeleinheit 10 ab einer gewissen Schärfe einer Kurve einen Rückschaltvorgang in der Getriebevorrichtung 15 auslöst. Die Steuer- und Regeleinheit 10 gibt das Schaltsignal zum Schalten in einen niedrigeren Getriebegang aus. Dadurch wird die Aktuatorvorrichtung betätigt. Die Aktuatorvorrichtung betätigt die Getriebevorrichtung 15. Ein geschalteter Getriebegang wird ausgelegt und ein nächst niederer Getriebegang wird eingelegt.
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Die Steuer- und Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, die Abhängigkeit des Schaltsignals von dem Querbeschleunigungsparameter in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsparameter zu verändern. Der Geschwindigkeitsparameter beschreibt eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Der Schwellenwert für den Querbeschleunigungsparameter ist dynamisch abhängig von der Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs. Der auf der Speichereinheit hinterlegte Schwellenwert wird mit einer steigenden Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs kleiner. Bei einer kleiner werdenden Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs steigt der hinterlegte Schwellenwert. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist damit dazu vorgesehen, die Abhängigkeit des Schaltsignals von dem Querbeschleunigungsparameter so zu verändern, dass mit steigender Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs das Schaltsignal für den Getriebegangwechsel bei geringerer Querbeschleunigung ausgegeben wird. Durch die Abhängigkeit des auf der Speichereinheit hinterlegten Schwellenwerts von der Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs gibt die Steuer- und Regeleinheit 10 bei höheren Geschwindigkeiten schon bei weniger scharfen Kurven ein Schaltsignal aus, während die Steuer- und Regeleinheit 10 bei niedrigen Geschwindigkeiten erst bei schärferen Kurven ein Schaltsignal zum Schalten in einen niedrigeren Getriebegang ausgibt.
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Die Steuer- und Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, erst nach dem Getriebegangwechsel den Verbrennungsmotor 11 zu starten. Die Steuer- und Regeleinheit 10 startet den Verbrennungsmotor 11 nur dann, wenn von einem Fahrer ein erhöhtes Moment gefordert wird. Die Getriebevorrichtung 15 befindet sich dann schon in dem niedrigeren Getriebegang, wodurch ein höheres Moment an die Antriebsräder 13, 14 übertragen wird. Dadurch wird nach oder während einer Kurvenfahrt ein Fahrerwunsch schnell umgesetzt, wenn der Fahrer aus einer Kurve heraus beschleunigen will.
