DE102004053948A1 - Steuerung des Betriebsmodus eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Betriebsmodus eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb, wobei der Betriebsmodus durch zumindest eine der Antriebsarten verbrennungsmotorischer, elektromotorischer und gemischter Antrieb festgelegt wird, sowie ein Steuergerät zur Wahl des Betriebsmodus. DOLLAR A Damit ein optimaler Komfort und Verbrauch erzielt wird, ist die Wahl des Betriebsmodus vom vorherigen Betriebsmodus abhängig.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Betriebsmodus eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb, wobei der Betriebsmodus durch zumindest eine der Antriebsarten verbrennungsmotorischer, elektromotorischer und gemischter Antrieb festgelegt wird, sowie ein Steuergerät zur Wahl des Betriebsmodus.
  • Aus der DE 100 35 027 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebsmodus eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb bekannt, bei dem der Betriebsmodus in Abhängigkeit von dem befahrenen Streckenprofil, der erfassten Fahrdynamik, dem erfassten Fahrerverhalten und/oder der verfügbaren elektrischen Antriebsleistung gesteuert wird.
  • Bei Fahrzeugen mit mehreren Triebsträngen, wie beispielsweise bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb, besteht das Problem, dass sich beim Wechsel des Betriebsmodus das Triebstrangmoment beziehungsweise die Massenträgheit ändert und somit zu einem Ruck im Triebstrang führt. Dieser Ruck wird vom Fahrer eines Fahrzeuges negativ wahrgenommen.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerung der Betriebsmodi eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb, insbesondere die Wechsel zwischen den Betriebsmodi, derart zu gestalten, dass ein optimaler Komfort und Verbrauch erzielt wird.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Wahl des Betriebsmodus vom vorherigen Betriebsmodus abhängig ist.
  • Es werden nur Wechsel zwischen Betriebsmodi ermöglicht, bei denen die beteiligten Triebstrangkomponenten, beispielsweise ein Verbrennungsmotor sowie ein erster und ein zweiter Elektromotor, vor dem Wechsel bezüglich Drehzahl und Drehmoment unabhängig voneinander vorzusteuern sind. Dadurch entstehen beim Zuschalten und beim Abschalten der Triebstrangkomponenten vom Abtrieb keine Momentenänderungen und damit auch kein Ruck im Triebstrang. Da diese Wechsel somit zu keiner Beeinträchtigung des Komforts führen, braucht die Häufigkeit der Wechsel nicht, beispielsweise durch Hysteresen, reduziert werden, sondern es kann stets der bezüglich Verbrauch und Komfort optimale Betriebsmodus gewählt werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 die bevorzugten Betriebsmodi eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb sowie die möglichen Wechsel zwischen den Betriebsmodi und
  • 2 den schematischen Aufbau eines bevorzugten Fahrzeuges mit Hybridantrieb.
    •
  • 1 bildet die bevorzugten Betriebsmodi eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb sowie die durch Pfeile gekennzeichneten möglichen Wechsel zwischen den Betriebsmodi ab. Des Weiteren sind die möglichen Wechsel bei Fahrzeugstillstand und akti viertem beziehungsweise deaktiviertem Verbrennungsmotor dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel weist zwei CVT-Fahrten CVT1-Fahrt und CVT2-Fahrt, bei denen das Fahrzeug über eine stufenlose Übersetzung angetrieben wird, für zwei unterschiedliche Fahrbereiche auf. Der erste Fahrbereich ist vorzugsweise einer Geschwindigkeit von -30 km/h bis +75 km/h zugeordnet. Hierbei beträgt das maximale Getriebeausgangsmoment beispielsweise 1300 Nm, insbesondere im Bereich zwischen 10 km/h und 40 km/h. Der zweite Fahrbereich ist vorzugsweise höheren Fahrgeschwindigkeiten zugeordnet. Das maximale Getriebeausgangsmoment ist niedriger als im ersten Fahrbereich, beispielsweise 440 Nm im Bereich zwischen 50 km/h und 250 km/h.
  • Der Antriebsstrang des in 2 dargestellten Fahrzeuges verfügt über einen Elektromotor P1 sowie einen Elektromotor P2. Der Elektromotor P1 besitzt einen gehäusefesten Stator, welcher in Wechselwirkung mit einem Rotor zur Erzeugung eines Antriebsmomentes und/oder zur Rekuperation elektrischer Energie in Wechselwirkung tritt. Der Rotor ist mit einer Motorwelle 1 antriebsfest verbunden, so dass mittels des Elektromotors P1 zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor VM ein Moment in den Antriebsstrang einspeisbar ist oder aber ein im Antriebsstrang vorhandenes Moment (zumindest teilweise) zur Rekuperation elektrischer Energie genutzt werden kann.
  • Der Elektromotor P2 verfügt über einen Stator sowie einen Rotor. Der Stator ist gehäusefest angebunden, während der Rotor mit einer Zwischenwelle 2 in Antriebsverbindung steht, welche über zwei Kupplungen KE und KG verfügt. Mittels der Kupplung KE ist die Zwischenwelle 2 unmittelbar mit einer Eingangswelle E verbindbar.
  • Die Zwischenwelle 2 ist über die Kupplung KG unmittelbar mit dem Sonnenrad eines Summengetriebes G verbindbar.
  • Die Motorwelle 1 ist über eine Kupplung KM unmittelbar mit der Eingangswelle E verbindbar.
  • Bei der Kupplung KM kann es sich um eine trockene oder nasse Kupplung mit teilweiser oder voller Anfahrfunktionalität handeln. Kommt es zu einer Überlastung der Kupplung KM, so kann durch ein Anfahren ohne diese Kupplung KM über einen Elektromotor eine Entlastung erfolgen.
  • Die Elektromotoren P1 und P2 werden von einer Batterie B gespeist. Die Beaufschlagung und Betriebsweise der Elektromotoren P1 und P2 werden von einem erfindungsgemäßen Steuergerät zur Wahl des Betriebsmodus beaufschlagt. Das Steuergerät beaufschlagt die oder steht in Wechselwirkung mit einem weiteren Steuergerät für Kupplungen und Bremsen des Antriebsstranges. Eine Wechselwirkung mit weiteren Steuergeräten, insbesondere für den Verbrennungsmotor VM, ist ebenfalls möglich.
  • Bei dem Elektromotor P2 handelt es sich vorzugsweise um einen Hochmoment-Langsamläufer, während der Elektromotor P1 ein verhältnismäßig niedriges Moment bei hohen Drehzahlen liefert.
  • Für das Starten des Verbrennungsmotors VM können die Fälle Warmstart, Kaltstart und Extremstart unterschieden werden.
  • Für einen Warmstart des Verbrennungsmotors VM erfolgt ein Anschleppen desselben über den Elektromotor P1, welcher in diesem Falle eine Leistung abgibt. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM beträgt zwischen Null und Leerlaufdrehzahl.
  • Die Kupplungen KM, KE und KG befinden sich in nicht aktiviertem Zustand.
  • Für einen Kaltstart des Verbrennungsmotors VM erfolgt ein Anschleppen desselben über eine Kombination der Elektromotoren P1 und P2, wobei die Elektromotoren P1 und P2 eine Leistung abgeben. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM und damit des Elektromotors P2 liegt zwischen Null und der Leerlaufdrehzahl. Für diesen Betriebszustand sind die Kupplungen KM und KE aktiviert, während die Kupplung KG nicht aktiviert ist.
  • Für einen Extremstart des Verbrennungsmotors VM erfolgt eine Beaufschlagung des Verbrennungsmotors VM durch beide Elektromotoren P1 und P2, wobei in diesem Fall das Summengetriebe G derart zwischengeschaltet ist, dass das Abtriebsmoment des Elektromotors P2 in Richtung des Verbrennungsmotors VM vergrößert ist. Der Elektromotor P2 wird für diesen Betriebszustand mit einer aus den Übersetzungsverhältnissen gegebenen höheren Drehzahl des Verbrennungsmotors VM betrieben, insbesondere mit der doppelten Drehzahl. Bei einem derartigen Extremstart sind die Kupplungen KM und KG aktiviert, während die Kupplung KE deaktiviert ist.
  • Bei den in 1 dargestellten Betriebsmodi Elektro-Fahrt und Serielle-Fahrt wird das in 2 gezeigte bevorzugte Fahrzeug von dem Elektromotor P2 über die aktivierte Kupplung KE angetrieben.
  • Im Betriebsmodus Elektro-Fahrt sind die Kupplungen KM und KG sowie der Verbrennungsmotor VM und der Elektromotor P1 deaktiviert. Ein Anfahren sowie ein Fahren erfolgt durch geeignete Bestromung des Elektromotors P2, wobei dieser entweder ein Antriebsmoment liefert oder im Generatorbetrieb eine Leistung in die Batterie B einspeist.
  • Im Betriebsmodus Serielle-Fahrt sind die Kupplungen KM und KG deaktiviert. Der Verbrennungsmotor VM ist aktiviert und treibt den Elektromotor P1 über die Motorwelle 1 im Generatorbetrieb an, so dass dieser eine Leistung in die Batterie B einspeist. Hierdurch ist eine Entlastung der Batterie B und/oder ein verlängerter Betrieb bei Beaufschlagung der Batterie B ermöglicht. Der Elektromotor P2 liefert über die Zwischenwelle 2 entweder ein Antriebsmoment oder speist im Generatorbetrieb eine Leistung in die Batterie B ein.
  • In den Betriebsmodi Hybrid-Fahrt und Verbrennungsmotor-Fahrt ist die Kupplung KM sowie der Verbrennungsmotor VM aktiviert. Die Kupplung KG ist deaktiviert.
  • Ist die Kupplung KE im Betriebsmodus Hybrid-Fahrt aktiviert, so verläuft ein erster Leistungszweig mit dem Moment des Verbrennungsmotors VM über die Motorwelle 1 und die Kupplung KM, ggf. unter Leistungsaustausch mit dem Elektromotor P1. Ein zweiter Leistungszweig verläuft über den Elektromotor P2 und die Zwischenwelle 2. Es erfolgt eine Vereinigung der beiden Leistungszweige über die Kupplung KE, so dass sich die Beaufschlagung der im Kraftfluss nachgeschalteten Eingangswelle E aus der Überlagerung der Antriebsmomente des ersten und des zweiten Leistungszweiges ergibt. Infolge der geschlossenen Kupplung KE sind die Drehzahlen von Eingangswelle E, Zwischenwelle 2, Kupplung KM, ggf. Elektromotor P1 und Verbrennungsmotor VM identisch.
  • Bei maximalem Leistungsbedarf erfolgt ein Antrieb über den Verbrennungsmotor VM und beide Elektromotoren P1 und P2.
  • Es ist weiterhin möglich, dass entweder ein Antrieb über den Verbrennungsmotor VM und den Elektromotor P1 erfolgt, während der Elektromotor P2 im Generatorbetrieb betrieben wird oder dass ein Antrieb nur über den Verbrennungsmotor VM erfolgt und beide Elektromotoren P1 und P2 im Generatorbetrieb betrieben werden. Hierdurch ist eine Entlastung der Batterie B und/oder ein verlängerter Betrieb bei Beaufschlagung der Batterie B ermöglicht.
  • Im Betriebsmodus Verbrennungsmotor-Fahrt ist die Kupplung KE sowie der Elektromotor P2 deaktiviert. Bei deaktivierten Kupplungen KE und KG können die Schleppverluste des Elektromotors P2 gering gehalten werden. Der Elektromotor P2 wird nur mit dem Antriebsstrang gekoppelt, wenn dies unbedingt erforderlich ist.
  • Durch geeignete Bestromung des Elektromotors P1 kann ein ergänzendes Moment, insbesondere zur Antriebs- oder Warmlaufunterstützung, geliefert werden oder aber in einem Generatorbetrieb des Elektromotors P1 Energie rückgewonnen werden. Dieses erfolgt insbesondere während eines normalen Fahrbetriebes oder während einer Bremsphase des Kraftfahrzeuges.
  • Liegt weder ein erhöhter Leistungsbedarf vor noch ist eine Rekuperation von Energie mittels des Elektromotors P1 erforderlich, so erfolgt ein Antrieb ausschließlich über den Verbrennungsmotor VM.
  • In einem Betriebsmodus CVT-Fahrt sind die Kupplungen KM und KG aktiviert, während die Kupplung KE deaktiviert ist.
  • Ein erster Leistungszweig verläuft vom Verbrennungsmotor VM über die Motorwelle 1, die Kupplung KM, die Eingangswelle E, ggf. unter Leistungsaustausch mit dem Elektromotor P1, während ein zweiter Leistungszweig von dem Elektromotor P2 über die Zwischenwelle 2 und die Kupplung KG läuft. Eine Überlage rung der beiden Leistungszweige erfolgt im Summengetriebe G, bei welchem das Hohlrad mit dem ersten Leistungszweig und das Sonnenrad mit dem zweiten Leistungszweig antriebsfest gekoppelt ist. Infolge der Vereinigung durch das Summengetriebe G können der erste Leistungszweig und der zweite Leistungszweig mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden.
  • Der Abtrieb des Summengetriebes G erfolgt über den Planetenradträger. Durch die Überlagerung mittels des Summengetriebes G ergibt sich eine variable Übersetzung in Richtung des Abtriebselementes.
  • Auf diese Weise kann beispielsweise eine so genannte Geared-Neutral-Funktion realisiert werden, die einen Stillstand des Fahrzeuges gewährleistet. In diesem Zustand wird der Verbrennungsmotor VM mit einer Drehzahl größer oder gleich der Leerlaufdrehzahl betrieben. Der Elektromotor P1 kann dann ein positives oder negatives Abtriebsmoment liefern. In diesem Zustand rotiert die Drehzahl des Elektromotors P2 mit einer dem Geared-Neutral-Punkt entsprechenden Drehzahl. Das Abtriebsmoment des Elektromotors P2 steht in einem festen, von den geometrischen Verhältnissen des Planetensatzes vorbestimmten Verhältnis zum Moment, das auf der Eingangswelle E vom Verbrennungsmotor VM und dem Elektromotor P1 über das Hohlrad in den Planetensatz eingeleitet wird. Die für den Geared-Neutral-Punkt erforderliche Drehzahl des Elektromotors P2 ergibt sich aus dem Verhältnis des Durchmessers des Sonnenrades zum Durchmesser des Hohlrades.
  • Bei unveränderter Stellung der Kupplungen und Bremsen ergibt sich eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt für eine Verringerung bzw. Vergrößerung der Drehzahl des Elektromotors P2.
  • Die im Ausführungsbeispiel angeführten CVT-Fahrten CVT1-Fahrt und CVT2-Fahrt für die zwei erläuterten unterschiedlichen Fahrbereiche unterscheiden sich in der Art der Leistungsübertragung vom Summengetriebe G auf ein nachgeschaltetes nicht dargestelltes Teilgetriebe, welches als Automatikgetriebe ausgebildet ist, und im Übersetzungsverhältnis im nachgeschalteten Teilgetriebe. Dies wird durch unterschiedlich geschaltete Kupplungen bzw. Bremsen im nachgeschalteten Teilgetriebe realisiert.
  • Mittels der vorgenannten unterschiedlichen Betriebsmodi des Fahrzeuges können auf verschiedene Weise gleiche oder vergleichbare Fahrzustände des Fahrzeuges erzielt werden.
  • Die Wahl eines für einen gewünschten Fahrzustand geeigneten Ziel-Betriebsmodus erfolgt beispielsweise anhand eines Kennfeldes, welches beispielsweise Wirkungsgrade, Leistungsbilanzen, erzielbare Beschleunigungswerte o. Ä. beinhaltet. Alternativ oder zusätzlich können einzelne Betriebsgrößen des Antriebsstranges, wie Betriebstemperaturen von den Elektromotoren P1 und P2 oder Kupplungen und Bremsen überwacht werden, so dass bei Überschreiten eines Grenzwertes einer Betriebstemperatur eine Kupplung durch Wechsel eines Betriebsmodus deaktiviert werden kann, so dass diese oder ein zugeordneter Elektromotor entlastet wird. Alternativ oder zusätzlich kann bei der Wahl des Ziel-Betriebsmodus der Ladezustand einer der Bestromung der Elektromotoren P1 und P2 dienenden Batterie B berücksichtigt werden. Weitere Kriterien zur Wahl des Ziel-Betriebsmodus können das befahrene Streckenprofil, die erfasste Fahrdynamik und/oder das erfasste Fahrerverhalten sein. Die Wahl eines geeigneten Ziel-Betriebsmodus kann beispielsweise auch nach einer a-priori vorgegebenen Betriebsstrategie erfolgen.
  • Wurde ein geeigneter Ziel-Betriebsmodus gewählt und ermöglicht das Steuergerät den Wechsel vom aktuellen Betriebsmodus in den Ziel-Betriebsmodus, so wird in den Ziel-Betriebsmodus gewechselt. Ist dieser Wechsel nicht möglich, so kann ggf. zunächst in einen anderen Betriebsmodus gewechselt werden, von dem aus dann ein Wechsel in den Ziel-Betriebsmodus möglich ist, oder es kann ein anderer Ziel-Betriebsmodus gewählt werden.
  • Das Steuergerät ermöglicht nur Wechsel zwischen Betriebsmodi, bei denen die beteiligten Triebstrangkomponenten vor dem Wechsel bezüglich Drehzahl und Drehmoment unabhängig voneinander vorzusteuern sind. Dadurch entstehen beim Zuschalten und beim Abschalten der Triebstrangkomponenten vom Abtrieb keine Momentenänderungen und damit auch kein Ruck im Triebstrang. Da diese Wechsel somit zu keiner Beeinträchtigung des Komforts führen, braucht die Häufigkeit der Wechsel nicht, beispielsweise durch Hysteresen, reduziert werden, sondern es kann stets der bezüglich Verbrauch und Komfort optimale Betriebsmodus gewählt werden.
  • In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den folgenden Betriebsmodi Wechsel möglich:
    • – Serielle-Fahrt und Elektro-Fahrt,
    • – Serielle-Fahrt und Hybrid-Fahrt,
    • – Elektro-Fahrt und Hybrid-Fahrt,
    • – Hybrid-Fahrt und Verbrennungsmotor-Fahrt, und
    • – Verbrennungsmotor-Fahrt und CVT1-Fahrt bzw. CVT2-Fahrt.
  • Befindet sich das Fahrzeug im Betriebsmodus Elektro-Fahrt und es wurde der Ziel-Betriebsmodus Verbrennungsmotor-Fahrt gewählt, so findet zunächst ein Wechsel in Hybrid-Fahrt und dann ein Wechsel in Verbrennungsmotor-Fahrt statt. Soll von Elektro-Fahrt in CVT1-Fahrt oder CVT2-Fahrt gewechselt werden, so geschieht dies über die Zwischenschritte Hybrid-Fahrt und Verbrennungsmotor-Fahrt. Die Wechsel in entgegen gesetzte Richtung finden analog statt.
  • Wechsel aus bzw. in Serielle-Fahrt in bzw. aus Verbrennungsmotor-Fahrt bzw. CVT1-Fahrt oder CVT2-Fahrt werden entsprechend durchgeführt.
  • Bei Wechseln zwischen CVT1-Fahrt und CVT2-Fahrt sowie zwischen Hybrid-Fahrt und CVT1-Fahrt oder CVT2-Fahrt wird zunächst in Verbrennungsmotor-Fahrt gewechselt.
  • Beim Wechsel von Elektro-Fahrt in Serielle-Fahrt wird der Verbrennungsmotor VM aktiviert und der Elektromotor P1 im Generatorbetrieb betrieben. Der Elektromotor P1 liefert Energie für das Bordnetz und den Elektromotor P2. Der Verbrennungsmotor VM wird möglichst verbrauchsoptimal betrieben.
  • Beim Wechsel von Serielle-Fahrt in Elektro-Fahrt werden der Verbrennungsmotor VM und der Elektromotor P1 deaktiviert.
  • Beim Wechsel von Elektro-Fahrt in Hybrid-Fahrt wird der Verbrennungsmotor VM aktiviert und die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 an die Drehzahl des Elektromotors P2 angeglichen. Dann wird die Kupplung KM aktiviert und das Drehmoment des Elektromotors P2 in dem Maße reduziert wie das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 erhöht wird.
  • Beim Wechsel von Hybrid-Fahrt in Elektro-Fahrt wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 bis auf Null reduziert und das Drehmoment des Elektromotors P2 in gleichem Maße erhöht bis der Elektromotor P2 das gesamte An triebsmoment erzeugt. Danach wird zunächst die Kupplung KM und dann der Verbrennungsmotor VM und der Elektromotor P1 deaktiviert.
  • Beim Wechsel von Serielle-Fahrt in Hybrid-Fahrt wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 an die Drehzahl des Elektromotors P2 angeglichen. Dann wird die Kupplung KM aktiviert und das Drehmoment des Elektromotors P2 in dem Maße reduziert wie das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 erhöht wird.
  • Beim Wechsel von Hybrid-Fahrt in Serielle-Fahrt wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 bis auf Null reduziert und das Drehmoment des Elektromotors P2 in gleichem Maße erhöht bis der Elektromotor P2 das gesamte Antriebsmoment erzeugt. Danach wird die Kupplung KM deaktiviert und der Elektromotor P1 vom Verbrennungsmotor VM im Generatorbetrieb angetrieben.
  • Beim Wechsel von Verbrennungsmotor-Fahrt in Hybrid-Fahrt wird der Elektromotor P2 an die entsprechende Drehzahl des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 angeglichen. Dann wird die Kupplung KE aktiviert.
  • Beim Wechsel von Hybrid-Fahrt in Verbrennungsmotor-Fahrt wird das Drehmoment des Elektromotors P2 bis auf Null reduziert und dann die Kupplung KE deaktiviert. Das gesamte Antriebsmoment wird durch den Verbrennungsmotor VM und den Elektromotor P1 erzeugt und der Elektromotor P2 wird deaktiviert.
  • Beim Wechsel von Verbrennungsmotor-Fahrt in CVT1-Fahrt bzw. CVT2-Fahrt wird die Drehzahl des Elektromotors P2 eingestellt, bei der sich nach Umschalten in CVT1-Fahrt bzw. CVT2-Fahrt das Übersetzungsverhältnis der aktuell eingelegten Gangstufe in Verbrennungsmotor-Fahrt ergibt. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 wird derart eingestellt, dass die Leistung am Abtrieb in Addition mit der Leistung des Elektromotors P2 der Leistung in Verbrennungsmotor-Fahrt entspricht. Dann wird die Kupplung KG aktiviert.
  • Beim Wechsel von CVT1-Fahrt bzw. CVT2-Fahrt in Verbrennungsmotor-Fahrt wird die Drehzahl des Elektromotors P2 eingestellt, bei der sich nach Umschalten in Verbrennungsmotor-Fahrt in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors VM bzw. des Elektromotors P1 und der Abtriebsdrehzahl das Übersetzungsverhältnis der gewünschten Gangstufe ergibt. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors P1 wird auf das am Abtrieb geforderte Drehmoment eingestellt. Dann wird zunächst die Kupplung KG und dann der Elektromotor P2 deaktiviert.
  • Bei Fahrzeugstillstand sind die Kupplungen KM, KE und KG sowie die Elektromotoren P1 und P2 deaktiviert.
  • Zwischen Fahrzeugstillstand bei deaktiviertem Verbrennungsmotor VM und Elektro-Fahrt findet ein Wechsel durch Aktivierung bzw. Deaktivierung der Kupplung KE und entsprechender Bestromung des Elektromotors P2 statt.
  • Zwischen Fahrzeugstillstand bei aktiviertem Verbrennungsmotor VM und Serielle-Fahrt findet ein Wechsel durch Aktivierung bzw. Deaktivierung der Kupplung KE statt, wobei der Elektromotor P1 im Generatorbetrieb vom Verbrennungsmotor VM angetrieben wird und der Elektromotor P2 entweder ein Antriebsmoment liefert oder ebenfalls im Generatorbetrieb betrieben wird.
  • Zwischen Fahrzeugstillstand bei aktiviertem Verbrennungsmotor VM und Hybrid-Fahrt findet ein Wechsel durch Aktivierung bzw. Deaktivierung der Kupplungen KE und KM statt, wobei sich die Antriebsmomente des Verbrennungsmotors VM über den ersten Leistungszweig und des Elektromotors P2 über den zweiten Leistungszweig überlagern. Die Elektromotoren P1 und P2 können ein Antriebsmoment liefern oder im Generatorbetrieb betrieben werden.
  • Zwischen Fahrzeugstillstand bei aktiviertem Verbrennungsmotor VM und Verbrennungsmotor-Fahrt findet ein Wechsel durch Aktivierung bzw. Deaktivierung der Kupplung KM statt, wobei der Verbrennungsmotor VM ein Antriebsmoment liefert und der Elektromotor P1 ebenfalls ein Antriebsmoment liefert oder im Generatorbetrieb betrieben wird.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Steuerung des Betriebsmodus eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb, wobei der Betriebsmodus durch zumindest eine der Antriebsarten verbrennungsmotorischer, elektromotorischer und gemischter Antrieb festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl des Betriebsmodus vom vorherigen Betriebsmodus abhängig ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur bestimmte Wechsel zwischen den Betriebsmodi ermöglicht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mindestens folgende Betriebsmodi aufweist: – Elektro-Fahrt, bei der das Fahrzeug von einem Elektromotor (P1, P2) angetrieben wird und der Verbrennungsmotor (VM) deaktiviert ist; – Serielle-Fahrt, bei der das Fahrzeug von einem Elektromotor (P1, P2) angetrieben wird und der Verbren nungsmotor (VM) einen zweiten als Generator betriebenen Elektromotor (P2, P1) antreibt; – Hybrid-Fahrt, bei der das Fahrzeug von mindestens einem Elektromotor (P1, P2) und dem Verbrennungsmotor (VM) angetrieben wird; und – Verbrennungsmotor-Fahrt, bei der das Fahrzeug vom Verbrennungsmotor (VM) angetrieben wird und der Verbrennungsmotor (VM) einen als Generator betriebenen Elektromotor (P1, P2) antreiben kann.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur Wechsel zwischen den folgenden Betriebsmodi ermöglicht werden: – Serielle-Fahrt und Elektro-Fahrt, – Serielle-Fahrt und Hybrid-Fahrt, – Elektro-Fahrt und Hybrid-Fahrt, und – Hybrid-Fahrt und Verbrennungsmotor-Fahrt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine CVT-Fahrt, bei der das Fahrzeug von mindestens einem Elektromotor (P1, P2) und dem Verbrennungsmotor (VM) über eine stufenlose Übersetzung angetrieben wird, als zusätzlichen Betriebsmodus aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Wechsel zwischen Verbrennungsmotor-Fahrt und CVT-Fahrt ermöglicht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug für unterschiedliche Fahrbereiche mehrere CVT-Fahrten, bei denen das Fahrzeug von mindestens einem Elektromotor (P1, P2) und dem Verbrennungsmotor (VM) über eine stufenlose Übersetzung angetrieben wird, als zusätzliche Betriebsmodi aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wechsel zwischen Verbrennungsmotor-Fahrt und den verschiedenen CVT-Fahrten ermöglicht werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wechsel zwischen den verschiedenen CVT-Fahrten ermöglicht werden.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Wechsel zwischen Fahrzeugstillstand bei deaktiviertem Verbrennungsmotor (VM) und Elektro-Fahrt ermöglicht wird.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wechsel zwischen Fahrzeugstillstand bei aktiviertem Verbrennungsmotor (VM) und Serielle-Fahrt, Hybrid-Fahrt sowie Verbrennungsmotor-Fahrt ermöglicht werden.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel zwischen Betriebsmodi ohne Hysterese stattfindet.
  13. Steuergerät zur Wahl eines Betriebsmodus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zum Wechsel zwischen den folgenden Betriebsmodi aufweist: – Serielle-Fahrt und Elektro-Fahrt, – Serielle-Fahrt und Hybrid-Fahrt, – Elektro-Fahrt und Hybrid-Fahrt, und – Hybrid-Fahrt und Verbrennungsmotor-Fahrt.
  14. Steuergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel zum Wechsel zwischen Verbrennungsmotor-Fahrt und CVT-Fahrt aufweist.
  15. Steuergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel zum Wechsel zwischen Verbrennungsmotor-Fahrt und den verschiedenen CVT-Fahrten aufweist.
  16. Steuergerät nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel zum Wechsel zwischen den verschiedenen CVT-Fahrten aufweist.
  17. Steuergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel zum Wechsel zwischen Fahrzeugstillstand bei deaktiviertem Verbrennungsmotor (VM) und Elektro-Fahrt aufweist.
  18. Steuergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel zum Wechsel zwischen Fahrzeugstillstand bei aktiviertem Verbrennungsmotor (VM) und Serielle-Fahrt, Hybrid-Fahrt sowie Verbrennungsmotor-Fahrt aufweist.
  19. Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb und einem Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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