DE102005008156A1 - Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsystems und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems, bei dem eine Verbrennungskraftmaschine und eine Elektromaschine wenigstens zeitweise gleichzeitig ein Drehmoment zur Verfügung stellen. Erfindungsgemäß erfolgt bei einer Leistungsanforderung eine gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine verminderte Gemischanreicherung eines der Verbrennungkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemischs. Ein so erzieltes geringeres Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine wird durch ein zusätzliches Drehmoment der Elektromaschine ausgeglichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsystems und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Oberbegriffen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 9.
  • Fahrzeuge mit einer generatorisch betreibbaren Elektromaschine, z.B. in Hybridfahrzeugen, bieten die Möglichkeit, bei Beschleunigung durch zusätzlichen Energiefluss aus einem Energiespeicher in die Elektromaschine zusätzliche Antriebskraft zur Beschleunigung und zum Vortrieb des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann die im Energiespeicher eingespeicherte Energie zur Versorgung des Bordnetzes oder zur Unterstützung weiterer elektrischer Verbraucher heran gezogen werden.
  • Aus der DE 197 37 791 A1 ist ein Hybridantriebssystem bekannt, bei dem von einer Hybridantriebssteuereinheit ein zeitlicher Mittelwert des während eines jeweiligen vorgebbaren Fahrzeitintervalls benötigten Antriebsmoment ermittelt wird und die Verbrennungskraftmaschine sowie die Elektromaschine in ihrer Leistungsabgabe so gesteuert werden, dass die Verbrennungskraftmaschine das dem ermittelten zeitlichen Mittelwert entsprechende Antriebsmoment und die Elektromaschine die Differenz zwischen dem aktuell benötigten und dem von der Verbrennungskraftmaschine gelieferten Antriebsmoment abgibt.
  • Aus der DE 199 60 621 A1 ist ein Hybridantriebssystem bekannt, bei dem Antriebsleistung der Elektromaschine zusätzlich zu Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine zum Boosten auf den Antriebsstrang übertragen wird. Dazu ist die Elektromaschine mit einem ersten Teilgetriebe und die Verbrennungskraftmaschine wahlweise mit dem ersten Teilgetriebe oder mit einem zweiten Teilgetriebe antriebsmäßig verbindbar.
  • Aus der DE 199 19 452 A1 ist ein weiteres Hybridantriebssystem bekannt, bei dem die Elektromaschine zur kurzzeitigen Erhöhung der Antriebsleistung zuschaltbar ist. Die Zuschaltung er folgt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und/oder Beschleunigungen einer Einstellbewegung eines Fahrpedals, wenn dieses vom Fahrer in Richtung auf eine größere Leistung eingestellt wird und dabei die Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Einstellbewegung einen vorbestimmten Wert überschreitet.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zur Verbrauchseinsparung und Sicherstellung der Einhaltung von zulässigen maximalen Betriebstemperaturgrenzen ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 9 gelöst.
  • Erfindungsgemäß erfolgt bei einer Leistungsanforderung eine gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine verminderte Gemischanreicherung eines einer Verbrennungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs, und ein so erzieltes geringeres Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine wird durch ein zusätzliches Drehmoment der Elektromaschine ausgeglichen. Vorzugsweise ist die Leistungsanforderung eine Volllastanforderung. Es sind Verbrauchseinsparungen möglich, da eine übermäßige Gemischanreicherung wie bei konventionellen Antrieben, insbesondere bei Volllast, vermieden werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine im dynamischen Betrieb und auch im quasistationären Betrieb deutlich reduziert werden. Weiterhin ist durch die schnelle Eingriffsmöglichkeit der Elektromaschine ein Dynamikzugewinn bei der Beschleunigung des Fahrzeugs möglich. Bei konventionellen Antrieben im dynamischen Betrieb eines Fahrzeugs mit Ottomotor wird zur Erreichung der geforderten Motorleistung im Volllastbereich eine Kraftstoffanreicherung durchgeführt. Hierbei sind hauptsächlich zwei Kriterien ausschlaggebend für die Höhe der zusätzlichen Gemischanreicherung. Zum Einen muss das maximale Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung stehen, welches durch eine Gemischanreicherung noch etwas erhöht werden kann, zum anderen dürfen die maximalen Temperaturen von Kolben, Auslassventilen, Abgaskrümmern, Abgassonden (Lambdasonde, NOx-Sensor) sowie verbauter Katalysatoren nicht überschritten werden. Hierfür wird eine zusätzliche Gemischanreicherung durchgeführt, welche nicht mehr zur Leistungssteigerung der Verbrennungskraftmaschine dient, sondern durch die zusätzliche Verdampfungswärme im Zylinder der Zylinderfüllung Wärme entzieht sowie die spezifische Enthalpie der Abgase erhöht und somit die Bauteiletemperaturen unterhalb ihrer Maximaltemperatur hält. Dies führt jedoch insbesondere im dynamischen Betrieb zu einer entsprechenden Verbrauchszunahme gegen über einem vergleichbaren stationären Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich eine solche übermäßige Verbrauchszunahme vermeiden und gleichzeitig die Bauteiletemperatur unterhalb ihrer Maximaltemperatur halten.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die Verminderung der Gemischanreicherung, insbesondere bei Volllast, erfolgt gemäß einer günstigen Weiterbildung in einem Bereich von unteren bis mittleren Drehzahlen der Elektromaschine mit hohem verfügbaren Drehmoment der Elektromaschine. Die Verminderung der Gemischanreicherung kann gegebenenfalls auch bei einer Leistungsanforderung mit konventioneller Anreicherung günstig sein. Die günstige Drehmomentcharakteristik der Elektromaschine mit hohem Moment bei kleinen Drehzahlen kann vorteilhaft für eine zusätzliche Vortriebskraft genutzt werden. Mit steigender Drehzahl nimmt das von der Elektromaschine maximal zur Verfügung gestellte Antriebsmoment typischerweise ab, so dass eine weitere Drehmomentübertragung an die Antriebsräder durch die Verbrennungskraftmaschine realisiert wird. Die günstige Drehmomentcharakteristik der Elektromaschine kann auch für Beschleunigungen ohne Volllastanteil genutzt werden, um das vorhandene Dynamikverhalten der Verbrennungskraftmaschine um ein zusätzliches elektromotorisches Moment zu erhöhen. Ebenso kann bei einer gegebenen Volllastanreicherung der Verbrennungskraftmaschine bei maximalem Drehmoment das zusätzliche Moment der Elektromaschine als weitere Boostunterstützung dienen und somit ein erhöhtes Maximalmoment des Antriebs erzeugen. Der Verbrauchsvorteil liegt darin, dass die Endgeschwindigkeit schneller erreicht werden kann. Sinnvollerweise wird dieser Betrieb dann eingesetzt, wenn die elektrische Energie in dem die Elektromaschine versorgenden Energiespeicher mit einem guten Wirkungsgrad, z.B. durch eine Rekuperation, erzeugt wurde.
  • Die Verminderung der Gemischanreicherung erfolgt vorzugsweise bei einer Volllastbeschleunigung. Dadurch, dass das Drehmoment sehr schnell zur Verfügung steht, kann mit hoher Dynamik beschleunigt werden. Die Verminderung der Gemischanreicherung kann gegebenenfalls auch bei einer Beschleunigung mit konventioneller Anreicherung günstig sein.
  • In einer weiteren günstigen Weiterbildung wird bei einem eingestellten hohen Gang eines Getriebes der Verbrennungskraftmaschine und einer niedrigen Drehzahl der Elektromaschine das zusätzliche Drehmoment der Elektromaschine dem Hybridantriebssystem zur Verfügung gestellt.
  • In einer weiteren günstigen Weiterbildung erfolgt die Verminderung der Gemischanreicherung und der Ausgleich des Drehmoments durch die Elektromaschine in Abhängigkeit von einem Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine. Es ist auch günstig, wenn die Verminderung der Gemischanreicherung und der Ausgleich des Drehmoments durch die Elektromaschine in Abhängigkeit von der Bauteiletemperatur und/oder in Abhängigkeit von einem Ladezustand eines die Elektromaschine versorgenden Energiespeichers erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben eines Hybridantriebssystems weist Mittel auf, um bei einer Lastanforderung, z.B. bevorzugt bei einer Volllastanforderung, eine Gemischanreicherung eines der Verbrenrungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemischs gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine zu vermindern. Vorzugsweise ist ein Motorsteuergerät zur Verminderung der Gemischanreicherung ausgestattet.
  • Weitere Ausbildungsformen und Aspekte der Erfindung werden unabhängig von einer Zusammenfassung in den Patentansprüchen ohne Beschränkung der Allgemeinheit im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
  • 1 einen Beschleunigungsvorgang mit Volllastanteil einer Verbrennungskraftmaschine mit Eingriff einer Elektromaschine;
  • 2 einen Beschleunigungsvorgang mit Volllastanteil einer Verbrennungskraftmaschine nach dem Stand der Technik;
  • 3 einen Beschleunigungsvorgang ohne Volllastanteil einer Verbrennungskraftmaschine mit Eingriff einer Elektromaschine.
    •
  • 1 zeigt zur Veranschaulichung der Erfindung einen Beschleunigungsvorgang mit Volllastanteil einer Verbrennungskraftmaschine mit Eingriff einer Elektromaschine, während in 2 ein entsprechender Beschleunigungsvorgang nach dem Stand der Technik ohne Eingriff einer Elektromaschine gezeigt ist. Es sind jeweils als Funktion der Zeit t ein Pedalwert P eines Fahrpedals, ein Lambdawert λ, ein abgegebenes Moment M der Verbrennungskraftmaschine an deren Kurbelwelle und ein Moment EM der Elektromaschine angegeben.
  • Wie aus 2 ersichtlich, wird konventionell bei einer Volllastbeschleunigung das Fahrerwunschmoment auf 100% gesetzt. Die Füllung im Zylinder der Verbrennungskraftmaschine steigt dabei mit einer durch die Trägheit der Luftsäule im üblichen Ansaugrohr bzw. einer endlichen Öffnungsgeschwindigkeit der üblichen Drosselklappe kontinuierlich bis auf den Sollwert an. Proportional verhält sich das abgegebene Moment M an der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine. Bei der Volllastbeschleunigung wird ab einer Zeit t0 ein der Verbrennungskraft maschine zugeführtes Kraftstoff-Luft-Gemisch angereichert, um die maximale Leistung der Verbrennungskraftmaschine zu erhalten. Entsprechend sinkt der Lambdawert λ ab (Bereich 12 in 2). Zusätzlich erfolgt die Anreicherung zur Einhaltung maximaler Temperaturgrenzen von Bauteilen wie Kolben, Auslassventilen, Abgaskrümmern, Abgassonden (Lambdasonde, NOx-Sensor) sowie verbauter Katalysatoren, so dass der Lambdawert λ auch nach Erreichen der Sollfüllung auf einem angereicherten Wert bleibt, entsprechend dem schraffierten Bereich der λ-Kennlinie. Beim Zeitpunkt t1 ist der Sollwert erreicht. Ein Eingriff bzw. eine Unterstützung durch eine Elektromaschine ist nicht vorgesehen.
  • Durch den Eingriff der Elektromaschine kann, wie aus 1 ersichtlich, analog zur Gemischanreicherung bei Volllast ein gefordertes Differenzmoment ohne Gemischanreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemischs der Verbrennungskraftmaschine durch die Elektromaschine mit ihrem Moment EM zur Verfügung gestellt werden. Abhängig von einem aktuellen Energiespeicherinhalt, der einer Versorgung der Elektromaschine dient, kann das Volllastmoment und somit die Gemischanreicherung der Verbrennungskraftmaschine soweit reduziert werden, dass sich ein stöchiometrisches Gemisch (λ=1) einstellt, bzw. keine zulässigen Bauteiltemperaturen überschritten werden. Das hierbei auftretende Differenzmoment wird solange durch die Elektromaschine zur Verfügung gestellt, bis entweder der Boostbetrieb der Elektromaschine verlassen wird, oder das von der Elektromaschine gelieferte Drehmoment nicht mehr ausreicht, das Differenzmoment auszugleichen (Bereich 10 in 1) oder der Energieinhalt des Energiespeichers soweit abgefallen ist, dass keine Boostunterstützung mehr möglich ist. In diesem Fall wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch wieder auf seinen ursprünglichen Wert gesetzt, der demjenigen ohne Unterstützung der Elektromaschine entspricht, entsprechend 2, ersichtlich aus dem schraffierten Bereich 12 der λ-Kennlinie nach dem Zeitpunkt t2. Der zusätzliche Dynamikgewinn ist aus den Kurvenbereichen 11 der Momentenkurven M(t) und EM(t) ersichtlich.
  • Alternativ kann auch bei gegebener Gemischanreicherung bei Volllast der Verbrennungskraftmaschine bei maximalem Drehmoment das zusätzliche Moment EM der Elektromaschine als weitere Boostunterstützung dienen und ein erhöhtes Maximalmoment des Antriebs erzeugen.
  • In 3 ist die Situation bei einem Beschleunigungsvorgang ohne Volllastanteil einer Verbrennungskraftmaschine mit Eingriff einer Elektromaschine dargestellt. Der Pedalwert P ist kleiner als 100%. Durch einen Eingriff der Elektromaschine Beginn der Beschleunigung bei t0 durch den Fahrer kann das gewünschte Fahrermoment entsprechend schneller eingestellt werden. Darüber hinaus können die elektromotorischen Momente EM sehr schnell innerhalb einiger 10 ms auf- und abgebaut werden. Ein zusätzlicher Dynamikgewinn ist aus den Flächenbereichen 11 der Momente M, EM ersichtlich.
  • Zur Durchführung des Verfahrens sind vorzugsweise Mittel vorgesehen, um bei einer Leistungsanforderung eine Gemischanreicherung eines der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischs gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine zu vermindern. Zweckmäßigerweise ist dazu ein Motorsteuergerät zur Verminderung der Volllast-Gemischanreicherung ausgestattet.
    • P
    Pedalwert
    λ
    Lambdawert
    M
    verfügbares Moment an der Kurbelwelle
    EM
    Moment der Elektromaschine
    10
    Drehmoment
    11
    zusätzlicher Dynamikgewinn
    12
    Lambda-Absenkung

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems, bei dem eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine Elektromaschine wenigstens zeitweise gleichzeitig ein Drehmoment zur Verfügung stellen, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Leistungsanforderung eine gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine verminderte Gemischanreicherung eines der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemischs erfolgt und ein so erzieltes geringeres Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine durch einzusätzliches Drehmoment der Elektromaschine ausgeglichen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung in einem Bereich von unteren bis mittleren Drehzahlen der Elektromaschine mit hohem verfügbaren Drehmoment der Elektromaschine erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung bei Volllastanforderung erfolgt.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung bei Anforderung mit konventioneller Anreicherung erfolgt.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung bei einer Volllastbeschleunigung erfolgt.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung bei einer Beschleunigung mit konventioneller Anreicherung erfolgt.
  7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem hohen Gang eines Getriebes und niedrigen Drehzahlen der Elektromaschine das zusätzliche Drehmoment der Elektromaschine dem Hybridantriebssystem zur Verfügung gestellt wird.
  8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung und der Ausgleich des Drehmoments durch die Elektromaschine in Abhängigkeit von einem Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.
  9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung und der Ausgleich des Drehmoments durch die Elektromaschine in Abhängigkeit von der Bauteiletemperatur erfolgt.
  10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Gemischanreicherung und der Ausgleich des Drehmoments durch die Elektromaschine in Abhängigkeit von einem Ladezustand eines Energiespeichers, der die Elektromaschine versorgt, erfolgt.
  11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben eines Hybridantriebssystems, bei dem eine Verbrennungskraftmaschine und eine Elektromaschine vorgesehen sind, die wenigstens zeitweise gleichzeitig ein Drehmoment zur Verfügung stellen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sich, bei einer Lastanforderung eine Gemischanreicherung eines der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemischs gegenüber einem Betrieb ohne Elektromaschine zu vermindern.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motorsteuergerät zur Verminderung der Gemischanreicherung ausgestattet ist.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008133334A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicular power transmitting apparatus
WO2009022588A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid vehicle power transmitting apparatus
DE102011002541A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridantriebs
CN103223942A (zh) * 2012-01-28 2013-07-31 大众汽车有限公司 用于机动车的混合动力单元的运行方法以及混合动力单元
DE102012201111A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs und Steuerungseinrichtung
DE102013111638A1 (de) * 2013-10-22 2015-04-23 Jungheinrich Aktiengesellschaft Flurförderzeug mit einem Fahrgeschwindigkeitsgeber
DE102008027620B4 (de) * 2007-09-27 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Reduzierung von Emissionen und Drehmomentreaktionsverzögerungen in einem Hybrid-Elektrofahrzeug
US9359970B2 (en) 2010-09-21 2016-06-07 Suzuki Motor Corporation Output control device for internal combustion engine
DE102008054061B4 (de) * 2007-11-02 2017-09-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Maschinensteuersystem und Verfahren zum Steuern einer Maschine
DE102016223632A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs sowie Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806617A (en) * 1995-04-20 1998-09-15 Kabushikikaisha Equos Research Hybrid vehicle
EP0800946B1 (de) * 1996-04-10 2000-07-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für Hybridfahrzeuge
DE10218983A1 (de) * 2002-04-27 2003-11-06 Bayerische Motoren Werke Ag Zusatzeinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806617A (en) * 1995-04-20 1998-09-15 Kabushikikaisha Equos Research Hybrid vehicle
EP0800946B1 (de) * 1996-04-10 2000-07-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für Hybridfahrzeuge
DE10218983A1 (de) * 2002-04-27 2003-11-06 Bayerische Motoren Werke Ag Zusatzeinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tausendsassa.Im X5 Efficient Dynamics zeigt BMW. Zeitschrift: Auto, Motor,Sport,11,2004,S.62-64 *
Tausendsassa.Im X5 Efficient Dynamics zeigt BMW. Zeitschrift: Auto, Motor,Sport,11,2004,S.62-64;

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8126622B2 (en) 2007-04-25 2012-02-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicular power transmitting apparatus
WO2008133334A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicular power transmitting apparatus
GB2461455A (en) * 2007-04-25 2010-01-06 Toyota Motor Co Ltd Control device for vehicular power transmitting apparatus
GB2461455B (en) * 2007-04-25 2011-10-12 Toyota Motor Co Ltd Control device for vehicular power transmitting apparatus
US8393995B2 (en) 2007-08-10 2013-03-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid vehicle power transmitting apparatus
WO2009022588A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid vehicle power transmitting apparatus
DE102008027620B4 (de) * 2007-09-27 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Reduzierung von Emissionen und Drehmomentreaktionsverzögerungen in einem Hybrid-Elektrofahrzeug
DE102008054061B4 (de) * 2007-11-02 2017-09-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Maschinensteuersystem und Verfahren zum Steuern einer Maschine
US9359970B2 (en) 2010-09-21 2016-06-07 Suzuki Motor Corporation Output control device for internal combustion engine
DE112011103152B4 (de) * 2010-09-21 2019-10-24 Suzuki Motor Corporation Vorrichtung zur Leistungsregelung für einen Verbrennungsmotor
DE102011002541A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridantriebs
US8706335B2 (en) 2011-01-12 2014-04-22 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a hybrid drive unit and device for controlling a hybrid drive unit
EP2476595A3 (de) * 2011-01-12 2018-04-25 ZF Friedrichshafen AG Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridantriebs
DE102012201111A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs und Steuerungseinrichtung
CN103223942B (zh) * 2012-01-28 2016-01-20 大众汽车有限公司 用于机动车的混合动力单元的运行方法以及混合动力单元
CN103223942A (zh) * 2012-01-28 2013-07-31 大众汽车有限公司 用于机动车的混合动力单元的运行方法以及混合动力单元
DE102013111638A1 (de) * 2013-10-22 2015-04-23 Jungheinrich Aktiengesellschaft Flurförderzeug mit einem Fahrgeschwindigkeitsgeber
DE102016223632A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs sowie Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs

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