WO2022161711A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines seriellen hybrid-antriebsstrangs - Google Patents

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Florian Kleiner
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Vitesco Technologies GmbH
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method and a device for operating a serial hybrid drive train of a vehicle, the hybrid drive train having an internal combustion engine and a first electrical machine arranged in series.
  • an SCR exhaust gas catalytic converter is arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine.
  • the SCR exhaust gas aftertreatment system should therefore not be used above 400 to 450°C for nitrogen oxide conversion.
  • a serial hybrid drive train is a preferred drive concept for such internal combustion engines that are operated in a fuel-optimized manner with a lean mixture.
  • the internal combustion engine is preferably operated in a map range with high efficiency and the lean mixture, as a result of which fuel consumption can be reduced.
  • the internal combustion engine drives an electric machine in generator mode, which in turn generates electrical energy that is collected or stored in an accumulator and/or is transmitted directly to a second electrical machine, which in turn drives the drive axle of a vehicle.
  • Driving commands or desired changes in traction are mapped using power electronics and the second e-machine.
  • the internal combustion engine can be operated independently of required driving commands, so that it can provide the required electrical energy in combination with the first electrical machine in generator mode relatively constantly in the preferred efficiency range. Accordingly, in normal or conventional driving situations, the temperature in the exhaust tract of the internal combustion engine can be kept in the desired range for the necessary or advantageous conversion of the nitrogen oxides in the SCR exhaust gas catalytic converter.
  • the drive power which in combination with the available power of the accumulator and the internal combustion engine, which is operated with a lean mixture, can no longer be sufficient to achieve the desired driving performance.
  • the internal combustion engine would then be operated with a stoichiometric combustion air ratio of X ⁇ 1 and at higher speeds. This allows the necessary power to be provided.
  • this increases the exhaust gas temperature and thus also the temperature in the SCR exhaust gas aftertreatment system.
  • the internal combustion engine If a power requirement of the internal combustion engine drops (for example, when the vehicle drives off the motorway onto a country road), it is therefore necessary to wait until the temperature in the SCR exhaust gas after-treatment system drops below 400 to 450°C before the internal combustion engine can be started again with the lean mixture can be operated with advantageous fuel consumption.
  • the internal combustion engine In order to lower the temperature in the exhaust gas tract, the internal combustion engine is conventionally operated at as low a load as possible. Due to the operation with the low load, the temperature in the exhaust tract continuously drops slowly to below the required 400°C to 450°C, whereupon the Internal combustion engine can be operated in the lean operating range and due to the SCR exhaust gas catalyst, no harmful NOx emissions reach the environment.
  • the internal combustion engine can only be operated in the lean operating range if the internal combustion engine has previously been operated long enough at low load and at a combustion air ratio of X «1 until the temperature in the SCR exhaust gas aftertreatment system has fallen below 400 to 450°C . During this time, the efficiency potential of the internal combustion engine is not fully exploited.
  • the object of the present disclosure is therefore to create a method and a device with which a rapid changeover from stoichiometric operation of an internal combustion engine of a series hybrid drive train to lean operation of the internal combustion engine of the series hybrid drive train is made possible .
  • a method for operating a series hybrid drive train of a vehicle wherein the hybrid drive train has an internal combustion engine and a first electric machine, with an SCR exhaust gas catalytic converter being arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine, has the steps listed below.
  • an electric machine is connected/arranged in series with the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine drives the electric machine in generator mode, as a result of which electric energy is generated, which in turn is used to drive the vehicle.
  • the internal combustion engine burns fuel, resulting in exhaust gases that are post-treated in the exhaust system of the internal combustion engine and released into the environment.
  • the Exhaust tract of the internal combustion engine on an SCR exhaust gas catalyst which is provided for the conversion of NOx.
  • the temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine is accordingly higher than in lean operation, which means that the temperature of the exhaust gas tract and accordingly also the temperature of the SCR exhaust gas catalytic converter is higher than in lean operation.
  • the internal combustion engine is operated in stoichiometric mode, this is not a problem since the exhaust gas components can be converted in a three-way catalytic converter, so that no harmful pollutants are released into the environment.
  • the power requirement of the drive train drops, for example due to leaving the freeway, you have to wait until the internal combustion engine can be operated again in the lean range, until the temperature of the SCR exhaust gas catalytic converter has been lowered.
  • the internal combustion engine is controlled, for example, in such a way that there is no fuel injection and/or no ignition, so that the internal combustion engine runs at idle, whereby air is conveyed from an intake tract of the internal combustion engine into the exhaust tract by the movement within the internal combustion engine and the corresponding valve opening, wherein this air, which is at ambient temperature, cools the exhaust tract and in particular the SCR exhaust gas catalytic converter. Due to the comparatively high temperature difference between this cooling air and the temperature of the components of the exhaust gas tract, these components and the SCR exhaust gas catalytic converter are advantageously cooled quickly.
  • the internal combustion engine can then be used again as a vehicle drive in lean operation, with the efficiency of the internal combustion engine being in the optimum range, ie at a combustion air ratio of X ⁇ 2.
  • This lean operation of the internal combustion engine can be initiated comparatively quickly due to the previous method step, whereby the SCR exhaust gas catalytic converter was cooled, so that overall fuel-optimized operation of the entire hybrid drive train in such driving situations, such as For example, driving uphill, followed by driving downhill, or driving on the freeway with subsequent driving on country roads, can advantageously be carried out, which in turn can save fuel.
  • the first electrical machine which is arranged in series with the internal combustion engine, being operated in motor mode, as a result of which the internal combustion engine is operated as an air pump and the temperature of the SCR exhaust gas catalytic converter is advantageously quickly reduced or cooled down by means of the fresh air.
  • the SCR exhaust gas catalyst temperature can advantageously be reduced quickly, so that the SCR exhaust gas catalyst can carry out the necessary conversion of nitrogen oxides, so that the internal combustion engine can advantageously be operated for a long time in lean operation, which in turn results in a fuel reduction or fuel optimization can.
  • a second electric machine is used as the vehicle drive during operation of the first electric machine in motor mode, which is fed by an accumulator, the accumulator being charged by the first electric machine when it is operated in generator mode.
  • Serial hybrid powertrains traditionally have two electric machines. A first one, which is arranged in series with the internal combustion engine and converts the torque generated by the internal combustion engine into electrical energy as a generator and makes this electrical energy available, for example, to an accumulator, whereby this accumulator is charged.
  • the second electric machine is coupled to and drives the drive wheels of the vehicle. This second electric machine is either fed directly by the first electric machine, which is operated in generator mode, or it is fed by the accumulator. A combination of these, for example to cover power peaks, is also conceivable.
  • the first electric machine is operated as a motor in order to pump cooling air through the exhaust tract in order to reduce the temperature of the SCR exhaust gas catalytic converter, required driving commands must be carried out using electrical power from the accumulator, which of the second electronic Machine is provided to be cushioned.
  • the operation of the first electrical machine in motor mode is interrupted as soon as the electrical energy provided by the accumulator of the second electrical machine is no longer sufficient or falls below certain threshold values to cover the required power.
  • the first electrical machine is operated in motor mode and at the same time a throttle valve of the internal combustion engine is operated in such a way that no damage to the exhaust gas tract occurs due to thermal shock.
  • the fresh air supply or the cooling air supply can be regulated by means of the throttle valve, which is arranged in an intake tract of the internal combustion engine.
  • the pump output can be regulated by means of the first electrical machine in engine operation, as a result of which the amount of fresh air or cooling air that is pumped through the exhaust gas tract can be regulated.
  • the temperature difference between fresh air or cooling air, which can be pumped through the exhaust tract when the first electric machine is running, and the temperature of the components of the exhaust tract can be so great that damage to the exhaust tract or the components of the exhaust tract can occur due to thermal shock Exhaust tract can occur.
  • damage must or should be avoided in order to advantageously operate the internal combustion engine for a long time.
  • the throttle valve and the speed of the first electric machine can be regulated in such a way that the amount of cooling air that flows through the exhaust tract of the internal combustion engine during engine operation of the first electric machine, predetermined threshold values depending on environmental parameters, such as the ambient temperature and / or does not exceed an ambient pressure. According to this specific embodiment, reliable and long-lasting operation of the internal combustion engine can be ensured, while at the same time the method for fuel optimization can advantageously be carried out often and for a long time.
  • the first electric machine is operated in motor mode in such a way that the internal combustion engine reaches a maximum speed is, at the same time the throttle valve of the internal combustion engine is brought into a maximum opening position.
  • the maximum amount of cooling air that is possible is pumped through the exhaust line, as a result of which the maximum cooling capacity is achieved.
  • the SCR temperature can be lowered accordingly advantageously quickly.
  • the maximum speed of the internal combustion engine is limited by the first electric machine in such a way that the internal combustion engine is not damaged, and the first electric machine can accordingly be operated up to a predetermined maximum speed.
  • the exhaust tract of the internal combustion engine has a temperature sensor which is set up to sense a temperature within the exhaust tract, the first electric machine only being operated in motor mode if the temperature detected by the temperature sensor exceeds a predefined threshold value.
  • the temperature sensor is used to control the method such that the first electric machine is only operated in motor mode, whereby cooling air is pumped through the exhaust gas tract when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a predefined threshold value. If the temperature within the exhaust tract is below the threshold value, it is accordingly also not necessary to operate the first electrical machine in motor mode. Accordingly, it is also not necessary to pump cooling air through the exhaust tract since the temperature within the exhaust tract does not exceed the predefined threshold value. In such a situation, the internal combustion engine can be immediately switched from stoichiometric operation to lean operation, since the Pollutants generated during lean operation are advantageously reduced due to the lower temperature within the exhaust tract and particularly within the SCR exhaust catalyst.
  • a temperature model can also be used to determine the temperature within the exhaust tract.
  • the predefined threshold is a temperature value from 390 to 460°C. If the SCR exhaust gas catalytic converter has temperatures above the predefined threshold value, i.e. above 390 to 460°C, the required nitrogen reduction cannot take place.
  • the oxidizing agent ammonia is oxidized and converted into NOx and released into the environment. According to this embodiment and the predefined threshold value, this can be prevented or reduced, so that the pollution of the environment with harmful nitrogen oxides can be advantageously reduced.
  • the first electrical machine is only operated in motor mode when the accumulator has a predefined minimum state of charge.
  • the first electrical machine is supplied with electrical energy from the accumulator during engine operation, so that a certain minimum state of charge of the accumulator is necessary in order to provide the first electrical machine with electrical energy from the accumulator for a sufficient period of time in order to realize the desired cooling capacity for the exhaust gas tract must be taken care of.
  • the second electric machine is also from the Accumulator fed for the vehicle drive, so that therefore electrical energy is drawn from the accumulator. Accordingly, it is generally advantageous to monitor the state of charge of the accumulator, so that the accumulator does not discharge in an unexpected or undesired manner.
  • a device for operating a serial hybrid drive train of a vehicle having an internal combustion engine and a first electric machine arranged in series, an SCR exhaust gas catalytic converter being arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine , a control unit which is designed to carry out the control of one of the aforementioned methods.
  • the device can be a control unit, for example, for controlling or regulating the internal combustion engine or the drive train. It is also conceivable that the device is part of the control unit or is installed as an additional control unit, for example in the vehicle with the hybrid drive train.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with a serial hybrid drive train according to one embodiment
  • FIG. 2 shows a diagram according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a vehicle 10 which has a serial hybrid drive train 20 .
  • the serial hybrid powertrain 20 has an internal combustion engine 30 .
  • Internal combustion engine 30 has an intake tract 31, by means of which fresh air is provided to internal combustion engine 30, and an exhaust tract 32, by means of which exhaust gases are post-treated and from internal combustion engine 30 be led away.
  • the intake tract 31 has a throttle valve 33 which is set up to control the supply of fresh air to the internal combustion engine 30 .
  • the exhaust tract 32 has a three-way catalytic converter 34 , an SCR exhaust gas catalytic converter 35 and a temperature sensor 36 .
  • the three-way catalytic converter 34 and the SCR exhaust gas catalytic converter 35 are designed to reduce pollutants from the exhaust gas.
  • the temperature sensor 36 which according to this embodiment is arranged in the exhaust gas flow direction between the three-way catalytic converter 34 and the SCR exhaust gas catalytic converter 35, is set up to detect a temperature that is characteristic of this area within the exhaust gas tract 32.
  • the serial hybrid powertrain 20 has a drive axle 40 and a differential gear 42 by means of which the vehicle 10 is driven.
  • the serial hybrid drive train 20 also has a first electric machine 41 which is connected in series with the internal combustion engine 30 and converts the torque of the internal combustion engine 30 into electrical energy in generator mode. Accordingly, the serial hybrid drive train 20 has an accumulator 51 and power electronics 50 and a second electrical machine 52 .
  • the electrical energy generated by first electrical machine 41 is supplied to accumulator 51 and/or power electronics 50 in order to operate second electrical machine 52 in motor mode in order to drive vehicle 10 by means of differential gear 42 and drive axle 40 .
  • the second electrical machine 52 can be operated solely by means of electrical energy from the first electrical machine 41 and/or additionally with energy which is stored in the accumulator 51 .
  • the vehicle 10 according to this embodiment has a control unit 60 which is designed to control the serial hybrid drive train 20 and accordingly also to carry out the method according to the present disclosure.
  • the control unit 60 is provided with input signals ES and the control unit 60 emits output signals AS, by means of which the serial hybrid drive train 20 is controlled.
  • FIG. 2 shows a diagram that represents an operating mode 100 of the serial hybrid drive train 20, a temperature profile 110 of the exhaust gas tract 32 and a lambda profile 120 of the internal combustion engine 30 over time t.
  • the temperature of the exhaust tract 32 is at a temperature point T2. This temperature point T2 is above the temperature point T1, which indicates from when the internal combustion engine 30 can be operated in lean operation.
  • a time window 130 is also shown, which spans between times t1 and t2.
  • first electric machine 41 is operated in motor mode within this time window, as a result of which internal combustion engine 30 acts as an air pump and cooling air is pumped through the exhaust gas tract.
  • the temperature of the SCR catalytic converter 35 advantageously decreases quickly so that the internal combustion engine 30 can be operated quickly in the lean operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs (20) eines Fahrzeugs, wobei der serielle Hybrid-Antriebsstrang (20) eine Brennkraftmaschine (30) und eine erste elektrische Maschine (41) aufweist, wobei in einem Abgastrakt (32) der Brennkraftmaschine (30) ein SCR-Abgaskatalysator (35) angeordnet ist, mit den Schritten: Betreiben der Brenn Kraftmaschine (30) in einem stöchiometrischen Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine (30) nicht im optimalen Bereich befindet und eine Temperatur des SCR-Abgaskatalysators (35) erhöht wird; Betreiben der mit der Brennkraftmaschine (30) seriell geschalteten ersten elektrischen Maschine (41) im Motorbetrieb, wodurch die Brennkraftmaschine (30) als Luftpumpe fungiert und Kühlluft durch den Abgastrakt (32) gepumpt wird, wodurch die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators (35) reduziert wird; Betreiben der Brenn Kraftmaschine (30) in einem mageren Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine (30) im optimalen Bereich befindet.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei der Hybrid-Antriebsstrang eine Brennkraftmaschine und eine seriell angeordnete erste elektrische Maschine aufweist. Zudem ist in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine ein SCR-Abgaskatalysator angeordnet.
Bei Brennkraftmaschinen besteht die Möglichkeit den Kraftstoffverbrauch gegenüber einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis von X = 1 mittels einer mageren homogenen Gemischbildung zu senken. Diese mageren Gemische weisen ein Verbrennungsluftverhältnis von X « 2 auf. Um bei derartigen Brennkraftmaschinen die Stickoxidemissionen zu senken, muss die Brennkraftmaschine mit einer verhältnismäßig hohen Verbrennungsluftverhältnis (X « 2) betrieben werden. Zudem müssen derartige Brennkraftmaschinen häufig in deren Abgastrakten eine SCR-Abgasnachbehandlungsanlage aufweisen, um die von unterschiedlichen Ländern geforderte NOx-Grenzwerte einzuhalten. Diese SCR-Abgasnachbehandlungsanlage erreicht in einem Temperaturbereich von ungefähr 200°C bis 400°C hohe Wirkungsgrade. Bei höheren Abgastemperaturen bzw. bei höheren Temperaturen der SCR-Abgasnachbehandlungsanlage wird die Stickoxidkonvertierung schlechter und das Ammoniak wird zu NOx wieder oxidiert und würde anschließend dadurch an die Umwelt gelangen. Die SCR-Abgasnachbehandlungsanlage sollte daher nicht oberhalb von 400 bis 450°C für die Stickoxidkonvertierung eingesetzt werden.
Ein serieller Hybrid-Antriebsstrang ist ein bevorzugtes Antriebskonzept für derartige Brennkraftmaschinen, die mit einem mageren Gemisch kraftstoffoptimiert betrieben werden. Dabei wird die Brennkraftmaschine bevorzugt in einem Kennfeldbereich mit hohem Wirkungsgrad und dem mageren Gemisch betrieben, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann. Bei seriellen Hybrid-Antriebssträngen treibt die Brennkraftmaschine eine elektrische Maschine im Generatorbetrieb an, die wiederum elektrische Energie erzeugt, die in einem Akkumulator gesammelt bzw. gespeichert wird und/oder direkt an eine zweite elektrische Maschine übertragen wird, die wiederum die Antriebsachse eines Fahrzeugs antreibt. Fahrbefehle bzw. gewünschte Zugkraftveränderungen werden mittels einer Leistungselektronik und der zweiten E-Maschine abgebildet. Die Brennkraftmaschine kann unabhängig von geforderten Fahrbefehlen betrieben werden, sodass diese verhältnismäßig konstant in dem bevorzugten Wirkungsgradbereich die benötigte elektrische Energie in Kombination mit der ersten elektrischen Maschine im Generatorbetrieb bereitstellen kann. Demgemäß kann bei gewöhnlichen oder herkömmlichen Fahrsituationen die Temperatur in dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine in dem gewünschten Bereich für die notwendige bzw. vorteilhafte Konvertierung der Stickoxide im SCR-Abgaskatalysator gehalten werden.
Bei Bergfahrten oder schnellen Autobahnfahrten kann die Antriebsleistung, welche in Kombination mit zur Verfügung stehenden Leistungen des Akkumulators und der Brennkraftmaschine, welche mit magerem Gemisch betrieben wird, nicht mehr ausreichen, um die gewünschten Fahrleistungen zu erreichen. In derartigen Situationen würde dann die Brennkraftmaschine mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis von X « 1 und bei höheren Drehzahlen betrieben werden. Dadurch kann die notwendige Leistung bereitgestellt werden. Allerdings erhöht sich dadurch die Abgastemperatur und damit auch die Temperatur in der SCR-Abgasnachbehandlungsanlage.
Wenn ein Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine sinkt (beispielsweise, wenn das Fahrzeug von der Autobahn herunter auf eine Landstraße fährt), muss daher gewartet werden, bis die Temperatur in der SCR-Abgasnachbehandlungsanlage unterhalb von 400 bis 450°C sinkt, bis die Brennkraftmaschine wieder mit dem mageren Gemisch bei vorteilhaftem Kraftstoffverbrauch betrieben werden kann. Um die Temperatur in dem Abgastrakt zu senken, wird die Brennkraftmaschine herkömmlich möglichst mit niedriger Last betrieben. Durch den Betrieb mit der niedrigen Last sinkt die Temperatur in dem Abgastrakt kontinuierlich langsam bis unter die geforderten 400°C bis 450°C ab, woraufhin anschließend die Brennkraftmaschine im mageren Betriebsbereich betrieben werden kann und aufgrund des SCR-Abgaskatalysators, keine schädlichen NOx-Emissionen an die Umwelt gelangen. Allerdings kann die Brennkraftmaschine erst in dem mageren Betriebsbereich betrieben werden, wenn die Brennkraftmaschine zuvor lange genug bei niedriger Last und bei einem Verbrennungsluftverhältnis von X « 1 betrieben worden ist, bis die Temperatur in der SCR-Abgasnachbehandlungsanlage unterhalb von 400 bis 450°C gesunken ist. Während dieser Zeit wird das Wirkungsgradpotential der Brennkraftmaschine nicht voll ausgeschöpft.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der ein schneller Wechsel von einem stöchiometrischen Betrieb einer Brennkraftmaschine eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs in einen mageren Betrieb der Brennkraftmaschine des seriellen Hybrid-Antriebsstrangs ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren bzw. die Vorrichtung aufweisend die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ein Verfahren zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei der Hybrid-Antriebsstrang eine Brennkraftmaschine und eine erste elektrische Maschine aufweist, wobei in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine ein SCR-Abgaskatalysator angeordnet ist, die nachfolgend aufgelisteten Schritte auf. In einem seriellen Hybrid-Antriebsstrang ist eine elektrische Maschine in Serie mit der Brennkraftmaschine geschaltet/angeordnet. Die Brennkraftmaschine treibt demgemäß die elektrische Maschine im Generatorbetrieb an, wodurch elektrische Energie erzeugt wird, die wiederum dazu eingesetzt wird, das Fahrzeug anzutreiben. Die Brennkraftmaschine verbrennt dabei Kraftstoff, wodurch Abgase entstehen, die in dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine nachbehandelt und an die Umwelt abgegeben werden. Zu diesen Nachbehandlungszwecken weist der Abgastrakt der Brennkraftmaschine einen SCR-Abgaskatalysator auf, der für die Konvertierung von NOx vorgesehen ist.
- Betreiben der Brennkraftmaschine in einem stöchiometrischen Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine nicht im optimalen Bereich befindet und eine Temperatur des SCR-Abgaskatalysators erhöht wird.
Bei den seriellen Hybrid-Antriebssträngen wird die Brennkraftmaschine lediglich dann in einem stöchiometrischen Betrieb, bei einem Verbrennungsluftverhältnis von X « 1 , betrieben, wenn die geforderte Antriebsleistung für das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine im Magerbetrieb und den gesamten Hybrid-Antriebsstrang nicht bereitgestellt werden kann. Im Magerbetrieb wird die Brennkraftmaschine bei einem Verbrennungsluftverhältnis von ungefähr X = 2 betrieben. Derartig hohe Lasten sind beispielsweise bei Bergfahrten oder langen Autobahnfahrten notwendig, in derartigen Situationen werden Höchstleistungen von dem gesamten Antriebsstrang gefordert. In dem stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine wird im Vergleich zu dem mageren Betrieb der Brennkraftmaschine mehr Kraftstoff verbrannt, wodurch die Brennkraftmaschine sich nicht in dem kraftstoffoptimalen Bereich, also in dem mageren Bereich befindet. In diesem stöchiometrischen Betrieb ist dementsprechend die Temperatur des Abgases der Brennkraftmaschine höher als in dem mageren Betrieb, wodurch auch die Temperatur des Abgastraktes und dementsprechend auch die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators höher ist als im mageren Betrieb. Solange die Brennkraftmaschine im stöchiometrischen Betrieb betrieben wird ist dies kein Problem, da die Konvertierung der Abgaskomponenten in einem Dreiwege-Katalysator erfolgen kann, so dass keine schädlichen Schadstoffe an die Umwelt abgegeben werden. Sinkt jedoch der Leistungsbedarf des Antriebsstrangs, beispielsweise aufgrund einer Abfahrt von der Autobahn, muss solange gewartet werden, bis die Brennkraftmaschine wieder in dem mageren Bereich betrieben werden kann, bis die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators abgesenkt wurde. Während dieses Betriebs, während dieser Zeitspanne läuft die Brennkraftmaschine nicht in dem optimalen Wirkungsbereich, wodurch ein erhöhter Kraftstoffbedarf auftritt. - Betreiben der mit der Brennkraftmaschine seriell geschalteten ersten elektrischen Maschine im Motorbetrieb, wodurch die Brennkraftmaschine als Luftpumpe fungiert und Kühlluft durch den Abgastrakt gepumpt wird, wodurch die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators reduziert wird.
In diesem nachfolgend vorgesehenen Verfahrensschritt wird Frischluft durch die Brennkraftmaschine und dementsprechend durch den Abgastrakt gepumpt, wodurch diese Frischluft als Kühlluft für den Abgastrakt fungiert, so dass die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators vorteilhaft schnell auf die gewünschte Betriebstemperatur reduziert werden kann. Während dieses Verfahrensschritts wird der ersten elektrischen Maschine Energie zugeführt, wodurch diese im Motorbetrieb die Brennkraftmaschine antreibt. Die Brennkraftmaschine wird dabei beispielsweise derart gesteuert, dass keine Kraftstoffeinspritzung und/oder keine Zündung erfolgt, so dass die Brennkraftmaschine im Leerlauf läuft, wodurch durch die Bewegung innerhalb der Brennkraftmaschine und der entsprechenden Ventilöffnung Luft von einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine in den Abgastrakt befördert wird, wobei diese Luft, die Umgebungstemperatur aufweist, den Abgastrakt und insbesondere auch der SCR-Abgaskatalysator kühlt. Aufgrund des vergleichsweisen hohen Temperaturunterschiedes zwischen dieser Kühlluft und der Temperatur der Komponenten des Abgastrakts werden diese Komponenten und der SCR-Abgaskatalysator vorteilhaft schnell gekühlt.
- Betreiben der Brennkraftmaschine in einem mageren Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine im optimalen Bereich befindet.
In diesem Verfahrensschritt kann anschließend die Brennkraftmaschine im Magerbetrieb wiederum als Fahrzeugantrieb herangezogen werden, wobei sich der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine im optimalen Bereich, also bei einem Verbrennungsluftverhältnis von X « 2 befindet. Dieser magere Betrieb der Brennkraftmaschine kann aufgrund des vorausgegangenen Verfahrensschritts, wodurch der SCR-Abgaskatalysator gekühlt wurde, vergleichsweise schnell eingeleitet werden, so dass insgesamt ein kraftstoffoptimierter Betrieb des gesamten Hybrid-Antriebsstrangs bei derartigen Fahrsituationen, wie beispielsweise Bergfahrten, mit anschließenden bergab Fahrten oder Autobahnfahrten mit anschließenden Landstraßenfahrten, vorteilhaft durchgeführt werden können, wodurch wiederum Kraftstoff eingespart werden kann. Dies wird vorteilhaft dadurch erzielt, indem die erste elektrische Maschine, welche seriell mit der Brennkraftmaschine angeordnet ist, im Motorbetrieb betrieben wird, wodurch die Brennkraftmaschine als Luftpumpe betrieben wird und die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators mittels der Frischluft vorteilhaft schnell reduziert bzw. heruntergekühlt wird. Insgesamt kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die SCR-Abgaskatalysatortemperatur vorteilhaft schnell reduziert werden, so dass der SCR-Abgaskatalysator die erforderliche Konvertierung von Stickoxiden durchführen kann, so dass die Brennkraftmaschine im mageren Betrieb vorteilhaft lange betrieben werden kann, wodurch wiederum eine Kraftstoffreduktion bzw. Kraftstoffoptimierung erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird als Fahrzeugantrieb während des Betriebs der ersten elektrischen Maschine im Motorbetrieb eine zweite elektrische Maschine verwendet, die von einem Akkumulator gespeist wird, wobei der Akkumulator von der ersten elektrischen Maschine geladen wird, wenn diese im Generatorbetrieb betrieben wird. Serielle Hybrid-Antriebsstränge weisen herkömmlich zwei elektrische Maschinen auf. Eine erste, die in Serie mit der Brennkraftmaschine angeordnet ist und das Drehmoment, welches durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird, als Generator in elektrische Energie umwandeln und diese elektrische Energie beispielsweise einem Akkumulator zur Verfügung stellt, wodurch dieser Akkumulator geladen wird. Die zweite elektrische Maschine ist mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs gekoppelt und treibt diese an. Diese zweite elektrische Maschine wird dabei entweder direkt von der ersten elektrischen Maschine, welche im Generatorbetrieb betrieben wird, gespeist oder sie wird von dem Akkumulator gespeist. Eine Kombination daraus, um beispielsweise Leistungsspitzen abzudecken, ist ebenso denkbar. Wird gemäß dieser Ausführungsform die erste elektrische Maschine im Motorbetrieb betrieben, um Kühlluft durch den Abgastrakt zu pumpen, um die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators zu reduzieren, müssen geforderte Fahrbefehle mittels elektrischer Leistung aus dem Akkumulator, welche der zweiten elektronischen Maschine bereitgestellt wird, abgefedert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Betrieb der ersten elektrischen Maschine im Motorbetrieb unterbrochen, sobald die elektrische Energie, welche aus dem Akkumulator der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, nicht mehr ausreicht bzw. gewisse Schwellenwerte unterschreitet, um die geforderte Leistung abzudecken.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste elektrische Maschine im Motorbetrieb und gleichzeitig eine Drosselklappe der Brennkraftmaschine derart betrieben, dass keine Schädigung des Abgastrakts aufgrund eines Thermoschocks auftritt. Mittels der Drosselklappe, welche in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordnet ist, kann die Frischluftzufuhr bzw. die Kühlluftzufuhr geregelt werden. Zusätzlich kann mittels der ersten elektrischen Maschine im Motorbetrieb die Pumpleistung geregelt werden, wodurch die Menge an Frischluft bzw. Kühlluft, welche durch den Abgastrakt gepumpt wird, geregelt werden kann. Insbesondere bei winterlichen Temperaturen kann der Temperaturunterschied zwischen Frischluft bzw. Kühlluft, welche im Motorbetrieb der ersten elektrischen Maschine durch den Abgastrakt gepumpt werden kann, und der Temperatur der Komponenten des Abgastrakts derart groß sein, dass aufgrund eines Thermoschocks Schädigungen des Abgastrakts bzw. der Komponenten des Abgastrakts auftreten können. Derartige Schädigung müssen bzw. sollen vermieden werden, um die Brennkraftmaschine vorteilhaft lange zu betreiben. Die Drosselklappe und die Drehzahl der ersten elektrischen Maschine können dabei derart geregelt werden, dass die Menge an Kühlluft, welche während des Motorbetriebs der ersten elektrischen Maschine durch den Abgastrakt der Brennkraftmaschine strömt, vorgegebene Schwellwerte in Abhängigkeit von Umgebungsparametern, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur und/oder eines Umgebungsdruckes nicht überschreitet. Gemäß dieser Ausführungsform kann ein zuverlässiger und langlebiger Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt werden, wobei gleichzeitig das Verfahren zur Kraftstoffoptimierung vorteilhaft oft und lange durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste elektrische Maschine im Motorbetrieb derart betrieben, dass eine maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine erreicht wird, wobei gleichzeitig die Drosselklappe der Brennkraftmaschine in eine maximale Öffnungsstellung gebracht wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Maximalmenge an möglicher Kühlluft durch den Abgasstrang gepumpt, wodurch die maximale Kühlleistung erreicht wird. Insbesondere bei vergleichsweise warmen Temperaturen bzw. warmen Umgebungstemperaturen, kann es notwendig sein, die erste elektrische Maschine im Motorbetrieb derart zu betreiben, dass die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine erreicht wird und gleichzeitig die Drosselklappe in die maximale Öffnungsstellung zu bringen, so dass die maximale zur Verfügung stehende Luftmenge durch den Abgastrakt der Brennkraftmaschine gepumpt wird, um ein gewünschtes schnelles Abkühlen des SCR-Abgaskatalysators zu erreichen. Gemäß dieser Ausführungsform kann dementsprechend vorteilhaft schnell die SCR-Temperatur gesenkt werden. Die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine wird gemäß einer Ausführungsform von der ersten elektrischen Maschine derart limitiert, dass keine Beschädigungen der Brennkraftmaschine auftreten, demgemäß kann die erste elektrische Maschine bis zu einer vorgegebenen Maximaldrehzahl betrieben werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Abgastrakt der Brennkraftmaschine einen Temperatursensor auf, der dazu eingerichtet ist, eine Temperatur innerhalb des Abgastrakts zu ertasten, wobei die erste elektrische Maschine lediglich dann im Motorbetrieb betrieben wird, wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Temperatur einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Temperatursensor dazu herangezogen, das Verfahren dahingehend zu steuern, dass die erste elektrische Maschine lediglich dann im Motorbetrieb betrieben wird, wodurch Kühlluft durch den Abgastrakt gepumpt wird, wenn die mittels des Temperatursensors erfasste Temperatur einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt. Liegt die Temperatur innerhalb des Abgastrakts unterhalb des Schwellenwerts, ist es dementsprechend auch nicht notwendig die erste elektrische Maschine im Motorbetrieb zu betreiben. Dementsprechend ist es auch nicht notwendig Kühlluft durch den Abgastrakt zu pumpen, da die Temperatur innerhalb des Abgastrakts nicht den vordefinierten Schwellenwert übersteigt. In einer derartigen Situation kann die Brennkraftmaschine unmittelbar von dem stöchiometrischen Betrieb in den mageren Betrieb umgeschaltet werden, da die während des mageren Betriebs erzeugten Schadstoffe aufgrund der niedrigeren Temperatur innerhalb des Abgastraktes und insbesondere innerhalb des SCR-Abgaskatalysators vorteilhaft reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch anstelle des Temperatursensors ein Temperaturmodell für die Ermittlung der Temperatur innerhalb des Abgastrakts herangezogen werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der vordefinierte Schwellenwert ein Temperaturwert von 390 bis 460°C. Weist der SCR-Abgaskatalysator Temperaturen oberhalb des vordefinierten Schwellenwerts, also oberhalb von 390 bis 460°C auf, kann die geforderte Reduzierung der Stickstoffe nicht erfolgen.
Oberhalb dieser Temperatur wird das Oxidationsmittel Ammoniak oxidiert und in NOx umgewandelt und an die Umwelt abgegeben. Gemäß dieser Ausführungsform und des vordefinierten Schwellenwerts kann dies verhindert bzw. reduziert werden, so dass die Belastung der Umwelt mit schädlichen Stickoxiden vorteilhaft reduziert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Brennkraftmaschine im mageren Betrieb mit einem Verbrennungsverhältnis von A = 1 ,8 bis 2,2, vorzugsweise mit X = 2, betrieben. Bei derartigen Verbrennungsluftverhältnissen bzw. dem entsprechenden Luftüberschuss während der Verbrennung sinkt die Verbrennungstemperatur besonders vorteilhaft, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine vorteilhaft erhöht wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste elektrische Maschine lediglich dann im Motorbetrieb betrieben, wenn der Akkumulator einen vordefinierten Mindestladezustand aufweist. Die erste elektrische Maschine wird während des Motorbetriebs mit elektrischer Energie aus dem Akkumulator versorgt, so dass ein gewisser Mindestladezustand des Akkumulators notwendig ist, um die erste elektrische Maschine ausreichend lange, um die gewünschte Kühlleistung für den Abgastrakt zu realisieren, mit elektrischer Energie aus dem Akkumulator versorgt werden muss. Gleichzeitig wird die zweite elektrische Maschine auch aus dem Akkumulator für den Fahrzeugantrieb gespeist, so dass auch von daher elektrische Energie aus dem Akkumulator abgezogen wird. Dementsprechend ist es insgesamt vorteilhaft, den Ladezustand des Akkumulators zu überwachen, so dass der Akkumulator nicht in unerwarteter bzw. unerwünschter Weise sich entlädt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Vorrichtung zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei der Hybrid-Antriebsstrang, eine Brennkraftmaschine und eine seriell angeordnete erste elektrische Maschine aufweist, wobei in einem Abgastrakt, der Brennkraftmaschine ein SCR-Abgaskatalysator angeordnet ist, eine Steuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Steuerung eines der vorgenannten Verfahren auszuführen. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Steuereinheit, zur Steuerung, Regelung der Brennkraftmaschine oder des Antriebsstrangs sein. Es ist auch denkbar, dass die Vorrichtung ein Teil der Steuereinheit ist oder als zusätzliche Steuereinheit verbaut ist, beispielsweise in dem Fahrzeug mit dem Hybrid-Antriebsstrang.
Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem seriellen Hybrid-Antriebsstrang gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2 ein Diagramm gemäß einer Ausführungsform.
Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 10, das einen seriellen Hybrid-Antriebsstrang 20 aufweist. Der serielle Hybrid-Antriebsstrang 20 weist eine Brennkraftmaschine 30 auf. Die Brennkraftmaschine 30 weist einen Ansaugtrakt 31 , mittels dem Frischluft der Brennkraftmaschine 30 bereitgestellt wird, und einem Abgastrakt 32 auf, mittels dem Abgase nachbehandelt werden und von der Brennkraftmaschine 30 weggeführt werden. Der Ansaugtrakt 31 weist eine Drosselklappe 33 auf, die dazu eingerichtet ist, die Frischluftzufuhr zu der Brennkraftmaschine 30 zu steuern. Der Abgastrakt 32 weist einen Dreiwege-Katalysator 34, einen SCR-Abgaskatalysator 35 und einen Temperatursensor 36 auf. Der Dreiwege-Katalysator 34 und der SCR-Abgaskatalysator 35 sind dazu eingerichtet Schadstoffe aus dem Abgas zu reduzieren. Der Temperatursensor 36, welcher gemäß dieser Ausführungsform in Abgasströmungsrichtung zwischen dem Dreiwege-Katalysator 34 und dem SCR-Abgaskatalysator 35 angeordnet ist, ist dazu eingerichtet, eine Temperatur zu erfassen, die charakteristisch für diesen Bereich innerhalb des Abgastrakts 32 ist. Der serielle Hybrid-Antriebsstrang 20 weist eine Antriebsachse 40 und ein Differentialgetriebe 42 auf, mittels welchen das Fahrzeug 10 angetrieben wird. Der serielle Hybrid-Antriebsstrang 20 weist zudem eine erste elektrische Maschine 41 auf, die in Serie mit der Brennkraftmaschine 30 geschaltet ist und das Drehmoment der Brennkraftmaschine 30 im Generatorbetrieb in elektrische Energie umwandelt. Der serielle Hybrid-Antriebsstrang 20 weist dementsprechend einen Akkumulator 51 und eine Leistungselektronik 50 und eine zweite elektrische Maschine 52 auf. Die mittels der ersten elektrischen Maschine 41 erzeugte elektrische Energie wird dem Akkumulator 51 und/oder der Leistungselektronik 50 zugeführt, um die zweite elektrische Maschine 52 im Motorbetrieb zu betreiben, um mittels des Differentialgetriebes 42 und der Antriebsachse 40 das Fahrzeug 10 anzutreiben. Die zweite elektrische Maschine 52 kann dabei lediglich mittels elektrischer Energie aus der ersten elektrischen Maschine 41 und/oder zusätzlich mit Energie, welche in den Akkumulator 51 gespeichert ist, betrieben werden. Das Fahrzeug 10 gemäß dieser Ausführungsform weist eine Steuereinheit 60 auf, die dazu ausgebildet ist, den seriellen Hybrid-Antriebsstrang 20 zu steuern und dementsprechend auch das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen. Zu diesem Zweck werden der Steuereinheit 60 Eingangssignale ES bereitgestellt und die Steuereinheit 60 gibt Ausgangssignale AS aus, mittels denen der serielle Hybrid-Antriebsstrang 20 gesteuert wird.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm, das über die Zeit t eine Betriebsart 100 des seriellen Hybrid-Antriebsstrangs 20, einen Temperaturverlauf 110, des Abgastrakts 32 und einen Lambdaverlauf 120 der Brennkraftmaschine 30 darstellt. Die Betriebsart 100 startet zunächst gemäß dieser Ausführungsform in einem Autobahnbetrieb 102 und wechselt dann anschließend in einen Landstraßenbetrieb 104. Dabei ist aus dem Diagramm ersichtlich, dass die Brennkraftmaschine 30 während des Autobahnbetriebs 102 mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis von X = 1 betrieben wird. Die Temperatur des Abgastrakts 32 liegt dabei bei einem Temperaturpunkt T2. Dieser Temperaturpunkt T2 liegt über dem Temperaturpunkt T1 , der angibt, ab wann die Brennkraftmaschine 30 in einem mageren Betrieb betrieben werden kann. Dies ist erst dann möglich, sobald die Temperatur des Abgastrakts 32 die Temperatur T1 erreicht hat, da erst dann die Konvertierung der Stickoxide mit dem SCR-Abgaskatalysator 35, wie erforderlich, möglich ist. Aus dem Temperaturverlauf 110 ist ersichtlich, dass während des Autobahnbetriebs 102 die Temperatur konstant bei T2 verbleibt, und dann, sobald das Fahrzeug in den Landstraßenbetrieb 104 wechselt, langsam absinkt. Diese langsame Absenkung ist in dem Temperaturverlauf 110, welcher mit der durchgängigen Linie dargestellt ist, ersichtlich. Sobald die Temperatur bei dem Zeitpunkt t3 den Schwellenwert T1 erreicht hat, kann die Brennkraftmaschine 30 in den mageren Betrieb bei X = 2 umschalten. Dies ist in dem Lambdaverlauf 120 mittels der durchgängig dargestellten Linie ersichtlich, welche den Sprung von X = 1 auf X = 2 am Zeitpunkt t3 macht. In dem dargestellten Diagramm ist zudem ein Zeitfenster 130 dargestellt, welches sich zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 aufspannt. Innerhalb dieses Zeitfensters wird gemäß dieser Ausführungsform die erste elektrische Maschine 41 im Motorbetrieb betrieben, wodurch die Brennkraftmaschine 30 als Luftpumpe fungiert und Kühlluft durch den Abgastrakt gepumpt wird. Dementsprechend sinkt die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators 35 vorteilhaft schnell, so dass die Brennkraftmaschine 30 schnell in dem mageren Betrieb betrieben werden kann. Diese vergleichsweise schnelle Temperaturreduzierung des SCR-Abgaskatalysators 35 ist in dem Temperaturverlauf 110 durch die punktierte Linie dargestellt, die bereits zum Zeitpunkt t2 die Temperatur T1 erreicht, so dass bereits zum Zeitpunkt t2 die Brennkraftmaschine 30 im mageren Betrieb mit X = 2 betrieben werden kann. Dies ist in dem Lambdaverlauf 120 mit derselben punktierten Linie dargestellt. Aus dem Diagramm ist dementsprechend ersichtlich, dass mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung die Brennkraftmaschine 30 bei einem derartigen Betriebsszenario vorteilhaft schnell wieder im mageren Bereich mit X = 2 betrieben werden kann, sodass der gesamte serielle Hybrid-Antriebsstrang kraftstoffoptimiert betrieben werden kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines seriellen Hybrid-Antriebsstrangs (20) eines Fahrzeugs, wobei der serielle Hybrid-Antriebsstrang (20) eine Brennkraftmaschine (30) und eine erste elektrische Maschine (41 ) aufweist, wobei in einem Abgastrakt (32) der Brennkraftmaschine (30) ein SCR-Abgaskatalysator (35) angeordnet ist, mit den Schritten:
Betreiben der Brennkraftmaschine (30) in einem stöchiometrischen Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine (30) nicht im optimalen Bereich befindet und eine Temperatur des SCR-Abgaskatalysators (35) erhöht wird;
Betreiben der mit der Brennkraftmaschine (30) seriell geschalteten ersten elektrischen Maschine (41 ) im Motorbetrieb, wodurch die Brennkraftmaschine (30) als Luftpumpe fungiert und Kühlluft durch den Abgastrakt (32) gepumpt wird, wodurch die Temperatur des SCR-Abgaskatalysators (35) reduziert wird;
Betreiben der Brennkraftmaschine (30) in einem mageren Betrieb als Fahrzeugantrieb, wobei sich der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine (30) im optimalen Bereich befindet.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei als Fahrzeugantrieb während des Betriebs der ersten elektrischen Maschine (41 ) im Motorbetrieb eine zweite elektrische Maschine (52) verwendet wird, die von einem Akkumulator (51 ) gespeist wird, wobei der Akkumulator (51 ) von der ersten elektrischen Maschine (41 ) geladen wird, wenn diese im Generatorbetrieb betrieben wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Maschine (41 ) im Motorbetrieb und gleichzeitig eine Drosselklappe der Brennkraftmaschine (30) derart betrieben werden, dass keine Schädigung des Abgastrakts (32) aufgrund eines Thermoschocks auftritt.
4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Maschine (41 ) im Motorbetrieb derart betrieben wird, dass eine maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine (30) erreicht wird, wobei gleichzeitig die Drosselklappe (33) der Brennkraftmaschine (30) in eine maximale Öffnungsstellung gebracht wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abgastrakt (32) der Brennkraftmaschine (30) einen Temperatursensor (36) aufweist, der dazu eingerichtet ist eine Temperatur innerhalb des Abgastrakts (32) zu erfassen, wobei die erste elektrische Maschine (41 ) lediglich dann im Motorbetrieb betrieben wird, wenn die mittels des Temperatursensors (36) erfasste Temperatur einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der vordefinierte Schwellenwert einen Wert von 390°C bis 460°C einnimmt.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine (30) im mageren Betrieb mit X gleich 1 ,8 bis 2,2, vorzugsweise mit X gleich 2, betrieben wird
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die erste elektrische Maschine (41 ) lediglich dann im Motorbetrieb betrieben wird, wenn der Akkumulator (51 ) einen vordefinierten Mindestladezustand aufweist.
9. Vorrichtung zum Betrieben eines seriellen Hybrid-Antriebstrangs (20) eines Fahrzeugs, wobei der Hybrid-Antriebsstrang (20) eine Brennkraftmaschine (30) und eine seriell angeordnete erste elektrische Maschine (41 ) aufweist, wobei in einem Abgastrakt (32) der Brennkraftmaschine (30) ein SCR-Abgaskatalysator (35) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit (60) aufweist, die dazu eingerichtet ist ein Verfahren gemäß einem der vorgenannten Ansprüche auszuführen.
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