DE102016101225A1 - Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges mit wenigstens einem Elektromotor und mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Elektromotor und der Verbrennungsmotor wenigstens zeitweise in Wirkverbindung mit einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges stehen, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Elektromotor und/oder der Verbrennungsmotor den Antriebsstrang antreiben, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Verbrennungsmotor von einem Stopp-/Start-Programm abgeschaltet oder gestartet wird, wobei ein Sportfaktor vorgesehen ist, wobei der Sportfaktor ein sportliches Fahren des Hybridfahrzeuges beschreibt, und wobei das Start- /Stopp-Programm den Sportfaktor berücksichtigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges gemäß Patentanspruch 1 und ein Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens gemäß Patentanspruch 8.
  • Aus DE 10 2015 100 042 A1 sind ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeuges bekannt, das einen Verbrennungsmotor aufweist, der dafür konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Verbrennungsmotoren-Stoppanforderung automatisch zu stoppen und als Reaktion auf eine Verbrennungsmotoren-Startanforderung automatisch zu starten, umfassend das wahlweise Sperren einer Verbrennungsmotoren- Stoppanforderung aufgrund der voraussichtlichen Dauer eines erwarteten, vom Fahrer angewiesenen verminderten Leistungszustands, um das Vorkommen von aufeinander folgenden automatischen Stopps und automatischen Starts zu reduzieren.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges bereitzustellen.
  • Die Aufgaben der Erfindung werden durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch das Steuergerät gemäß Patentanspruch 8 gelöst.
  • Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges mit wenigstens einem Elektromotor und mit einem Verbrennungsmotor vorgeschlagen, wobei der Elektromotor und der Verbrennungsmotor wenigstens zeitweise in Wirkverbindung mit einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges stehen, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Elektromotor und/oder der Verbrennungsmotor den Antriebsstrang antreiben, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Verbrennungsmotor von einem Stopp-/Start-Programm abgeschaltet oder gestartet wird, wobei ein Sportfaktor vorgesehen ist, wobei der Sportfaktor ein sportliches Fahren des Hybridfahrzeuges beschreibt, und wobei das Start-/Stopp-Programm den Sportfaktor berücksichtigt. Auf diese Weise kann bei einer langsamen Fahrweise Kraftstoff gespart werden und bei einer sportlichen Fahrweise eine hohe Leistungsdynamik bereitgestellt werden.
  • In einer Ausführungsform wird ein Abkoppel-/Koppel-Programm vorgeschlagen, das den Verbrennungsmotor abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges vom Antriebsstrang und/oder vom Elektromotor abkoppelt, und wobei das Abkoppel-/Koppel-Programm den Sportfaktor. Auf diese Weise kann noch mehr Kraftstoff eingespart werden.
  • In einer Ausführungsform wird der Sportfaktor abhängig von einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges bestimmt, wobei insbesondere eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeuges, eine Beschleunigung des Hybridfahrzeuges, ein Fahrerwunsch, eine Lenkgeschwindigkeit und/oder eine Querbeschleunigung des Hybridfahrzeuges zur Bildung des Sportfaktors erfasst und berücksichtigt werden. Mithilfe dieser Betriebsparameter kann der Sportfaktor einfach und ausreichend präzise ermittelt werden.
  • In einer Ausführungsform wird bei einem größeren Sportfaktor, der eine sportlichere Fahrweise beschreibt, der Start-Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors stärker reduziert, als bei einem kleineren Sportfaktor. Auf diese Weise kann eine verbesserte Anpassung des Verfahrens erreicht werden.
  • In einer Ausführungsform wird bei einem größeren Sportfaktor, der eine sportlichere Fahrweise beschreibt, der Abkoppel-/Koppelbetrieb des Verbrennungsmotors stärker reduziert, als bei einem kleineren Sportfaktor. Somit kann eine weitere Kraftstoffeinsparung erreicht werden.
  • In einer Ausführungsform wird ab einem vorgegebenen ersten Wert des Sportfaktors der Stopp-/Start-Betrieb des Verbrennungsmotors unterbunden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine maximal mögliche Leistungsdynamik bereitsteht.
  • In einer Ausführungsform wird ab einem vorgegebenen zweiten Wert des Sportfaktors der Abkoppel-/Koppelbetrieb des Verbrennungsmotors unterbunden wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine maximal mögliche Leistungsdynamik bereitsteht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges. Der Antriebsstrang verfügt über zwei angetriebene Achsen 10, 12 mit jeweils zwei Rädern 11, 13. Die erste Achse 10 stellt eine Vorderachse und die zweite Achse 12 eine Hinterachse des Hybridfahrzeuges dar. Es ist ein Verbrennungsmotor 15 und ein Elektromotor 16 vorgesehen, wobei der Verbrennungsmotor 15 über eine steuerbare Kupplung 22 mit dem Elektromotor 16 in Wirkverbindung steht. Zudem ist ein Ausgang des Elektromotors 16 in Wirkverbindung mit einem Getriebe 17. Das Getriebe 17 kann Teilgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe aufweisen und abhängig von dem Schaltzustand des Getriebes 17 mit der ersten und/oder der zweiten Achse 10, 12 in Wirkverbindung stehen.
  • Abhängig vom Betriebszustand der Kupplung 22 ist der Ausgang des Verbrennungsmotors 15 an einen Eingang des Elektromotors 16 angekoppelt. Somit kann abhängig von dem Schaltzustand der Kupplung 22 Drehmoment entweder nur vom Elektromotor 16 oder vom Elektromotor 16 und vom Verbrennungsmotor 15 oder nur vom Verbrennungsmotor 15 an das Getriebe 17 und damit an den Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges abgegeben werden.
  • Eine Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors 15 und/oder des Elektromotors 16 werden von einem Steuergerät 25 gesteuert. Der Elektromotor steht über eine Leistungselektronik 24 mit einem elektrischen Energiespeicher 23 in Verbindung.
  • Abhängig vom gewünschten Betriebszustand wird vom Steuergerät 25 der Elektromotor 16 zur Abgabe von Drehmoment angesteuert. Zudem wird abhängig von einem Start- /Stopp-Programm vom Steuergerät 25 der Verbrennungsmotor 15 gestartet oder abgeschaltet. Weiterhin wird vom Steuergerät 25 abhängig von einem Abkoppel-/Koppel- Programm die Kupplung 22 geöffnet oder geschlossen. Bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor, d.h. ohne Verbrennung im Verbrennungsmotor und/oder bei abgekoppeltem Verbrennungsmotor kann Kraftstoff eingespart werden, insbesondere wird die Erzeugung von Abgasen vermieden.
  • Für einen energiesparenden Betrieb des Hybridfahrzeuges kann es von Vorteil sein, den Verbrennungsmotor 15 abzuschalten und mithilfe einer geöffneten Kupplung 22 vom Elektromotor 16 abzukoppeln. Der energiesparende Betrieb weist jedoch den Nachteil auf, dass bei einem entsprechenden Fahrerwunsch nach einer höheren Beschleunigung der Verbrennungsmotor 15 im abgeschalteten Zustand erst gestartet und die Kupplung geschlossen werden muss. Somit kann der Verbrennungsmotor zur Abgabe von Drehmoment auf den Antriebsstrang nur zeitverzögert eingesetzt werden kann. Diese zeitliche Verzögerung kann bei einer sportlichen Fahrweise vom Fahrer als Fehlfunktion empfunden werden.
  • Mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens können sowohl Kraftstoff als auch Abgase bei einem Hybridfahrzeug eingespart werden und trotzdem bei einer sportlichen Fahrweise eine maximale Leistungsdynamik bereitgestellt werden. Die sportliche Fahrweise wird mithilfe eines Sportfaktors erfasst. Dazu ist in einem Datenspeicher des Steuergerätes 25 ein Sportfaktor abgelegt. Der Sportfaktor wird vom Steuergerät 25 beziehungsweise von einem Stopp-/Start-Programm und/oder von einem Abkoppel-/Koppel-Programm berücksichtigt. Der Sportfaktor kann vorgegebenen sein und beispielsweise von einem Fahrer über ein Eingabemittel wie z.B. einen Schalter eingegeben werden.
  • Zudem kann der Sportfaktor abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges bestimmt werden. Beispielsweise wird der Sportfaktor abhängig von der Geschwindigkeit des Hybridfahrzeuges und/oder der Beschleunigung des Hybridfahrzeuges und/oder einem Fahrerwunsch und einer Lenkgeschwindigkeit und/oder einer Querbeschleunigung des Hybridfahrzeuges ermittelt. Dazu sind entsprechende Sensoren am Hybridfahrzeug vorgesehen, die beispielsweise die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, den Fahrerwunsch, die Lenkgeschwindigkeit und/oder die Querbeschleunigung erfassen. Weiterhin sind Tabellen, Kennlinien oder Formeln abgelegt, mit denen abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Sportfaktor ermittelt werden kann. Beispielsweise kann eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Hybridfahrzeuges zur Ermittlung des Sportfaktors verwendet werden. Zudem kann auch eine maximale Geschwindigkeit des Hybridfahrzeuges verwendet werden. Weiterhin kann eine Durchschnittsbeschleunigung beim Reduzieren oder Erhöhen der Geschwindigkeit berücksichtigt werden. Zudem kann auch eine maximale Beschleunigung zur Ermittlung des Sportfaktors berücksichtigt werden. Weiterhin kann der Fahrerwunsch mithilfe eines Sensors in Abhängigkeit von der Betätigung eines Fahrpedals erfasst und z.B. die Geschwindigkeit des Fahrpedals zur Ermittlung des Sportfaktors berücksichtigt werden. Zudem kann die Lenkgeschwindigkeit in Form einer mittleren Lenkgeschwindigkeit oder in Form einer maximalen Lenkgeschwindigkeit erfasst und zur Ermittlung des Sportfaktors berücksichtigt werden. Weiterhin kann die Querbeschleunigung des Hybridfahrzeuges in Form einer durchschnittlichen Querbeschleunigung und/oder in Form einer maximalen Querbeschleunigung berücksichtigt werden, um den Sportfaktor zu ermitteln. Die einzelnen Betriebsparameter können mit Faktoren versehen werden, um den Sportfaktor zu ermitteln.
  • Das Steuergerät 25 ist ausgebildet, um mithilfe des Stopp-/Start-Programmes abhängig von wenigstens einem vorgegebenen Betriebsparameter den Verbrennungsmotor abzuschalten. Dazu sind entsprechende Kennlinien oder Grenzwerte abgelegt, bei denen abhängig von einem vorgegebenen Betriebsparameter der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird. Beispielsweise wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet, wenn das Hybridfahrzeug steht und das Bremspedal länger als eine vorgegebene Zeitdauer betätigt wird. Zudem kann der Verbrennungsmotor abgeschalten werden, wenn der Energiespeicher für den Elektromotor über einen vorgegebenen Wert beladen ist und der Fahrerwunsch unter einem vorgegebenen Wert liegt. Für diesen Betriebszustand ist die Leistung des Elektromotors ausreichend und der Verbrennungsmotor kann abgeschalten werden, so dass kein Kraftstoff verbrannt wird.
  • Zusätzlich berücksichtigt das Stopp-/Start-Programm den Sportfaktor, um den Verbrennungsmotor abzuschalten oder wieder zu starten. Je größer der Sportfaktor ist, umso seltener wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet, beziehungsweise umso kürzer sind die Zeiten, in denen der Verbrennungsmotor abgeschalten ist. Somit kann abhängig vom Sportfaktor beispielsweise die Zeitdauer, in der der Verbrennungsmotor bei stehendem Hybridfahrzeug und gedrückter Bremse abgeschaltet bleibt, reduziert werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann abhängig von einem vorgegebenen ersten Wert des Sportfaktors der Stopp-/Start-Betrieb des Verbrennungsmotors unterbunden werden. Dies bedeutet, dass das Stopp-/Start- Programm inaktiv geschaltet wird, wenn der Sportfaktor den vorgegebenen ersten Wert erreicht oder überschreitet.
  • Das Abkoppel-/Koppel-Programm kann den Sportfaktor berücksichtigen, um das Abkoppeln des Verbrennungsmotors vom Antriebstrang zu beeinflussen. Je größer der Sportfaktor ist, umso geringer werden die Zeiten, in denen der Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang abgekoppelt ist.
  • In einer Ausführung kann das Abkoppel-/Koppel-Programm inaktiv geschaltet werden, d.h. das Öffnen der Kupplung 22 unterbunden werden, wenn der Sportfaktor einen vorgegebenen zweiten Wert erreicht oder überschreitet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können der erste und der zweite Wert gleich groß sein oder der erste Wert kleiner sein als der zweite Wert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015100042 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges mit wenigstens einem Elektromotor und mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Elektromotor und der Verbrennungsmotor wenigstens zeitweise in Wirkverbindung mit einem Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges stehen, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Elektromotor und/oder der Verbrennungsmotor den Antriebsstrang antreiben, wobei abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges der Verbrennungsmotor von einem Stopp-/Start-Programm abgeschaltet oder gestartet wird, wobei ein Sportfaktor vorgesehen ist, wobei der Sportfaktor ein sportliches Fahren des Hybridfahrzeuges beschreibt, und wobei das Start-/Stopp-Programm den Sportfaktor berücksichtigt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Abkoppel-/Koppel-Programm den Verbrennungsmotor abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges vom Antriebsstrang und/oder vom Elektromotor abkoppelt, und wobei das Abkoppel-/Koppel-Programm den Sportfaktor.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sportfaktor abhängig von einem Betriebsparameter des Hybridfahrzeuges bestimmt wird, wobei insbesondere eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeuges, eine Beschleunigung des Hybridfahrzeuges, ein Fahrerwunsch, eine Lenkgeschwindigkeit und/oder eine Querbeschleunigung des Hybridfahrzeuges zur Bildung des Sportfaktors erfasst und berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einem größeren Sportfaktor, der eine sportlichere Fahrweise beschreibt, der Start-Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors stärker reduziert wird, als bei einem kleineren Sportfaktor.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei bei einem größeren Sportfaktor, der eine sportlichere Fahrweise beschreibt, der Abkoppel- /Koppelbetrieb des Verbrennungsmotors stärker reduziert wird, als bei einem kleineren Sportfaktor.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ab einem vorgegebenen ersten Wert des Sportfaktors der Stopp-/Start-Betrieb des Verbrennungsmotors unterbunden wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei ab einem vorgegebenen zweiten Wert des Sportfaktors der Abkoppel-/Koppelbetrieb des Verbrennungsmotors unterbunden wird.
  8. Steuergerät, das ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
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