DE102011081235A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantrieb (1) und einem Getriebe (5), wobei der Hybridantrieb eine als Ottobrennkraftmaschine oder Dieselbrennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebsquelle (2) und eine insbesondere als elektrische Maschine ausgebildete zweite Antriebsquelle (3) aufweist, wobei die zweite Antriebsquelle (3) zum stärken Aufladen eines mit derselben zusammenwirkenden Energiespeichers (4) generatorisch und zum stärken Entladen des Energiespeichers motorisch betrieben werden kann, und wobei bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe (5) der Betriebsbereich für die Ottobrennkraftmaschine oder Dieselbrennkraftmaschine von der Steuerungseinrichtung (9) abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers (4) bestimmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
  • 1 zeigt einen exemplarischen, aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs. So umfasst der in 1 gezeigte Antriebsstrang einen Hybridantrieb 1 mit einer ersten Antriebsquelle 2 und einer zweiten Antriebsquelle 3, wobei die erste Antriebsquelle 2 als Verbrennungsmotor und die zweite Antriebsquelle 3 insbesondere als elektrische Maschine ausgebildet ist. Bei der ersten Antriebsquelle 2 kann es sich um eine Ottobrennkraftmaschine handeln. Mit der zweiten Antriebsquelle 3 wirkt ein elektrischer Energiespeicher 4 zusammen, der im motorischen Betrieb der zweiten Antriebsquelle 3 stärker entladen und im generatorischen Betrieb derselben stärker aufgeladen wird. Zwischen den Hybridantrieb 1 und einen Abtrieb 6 ist ein Getriebe 5 geschaltet, wobei es sich beim Getriebe 5 um ein automatisches bzw. automatisiertes Getriebe handelt. Beim Getriebe 5 kann es sich zum Beispiel um ein Doppelkupplungsgetriebe handeln. Beim Antriebsstrang der 1 ist einerseits zwischen die erste Antriebsquelle 2 und die zweite Antriebsquelle 3 eine Kupplung 7 und andererseits zwischen die zweite Antriebsquelle 3 und das Getriebe 5 eine Kupplung 8 geschaltet.
  • Abweichend von dem in 1 exemplarisch gezeigten Antriebsstrangschema eines Hybridfahrzeugs kann auch auf die Kupplung 8, die zwischen die zweite Antriebsquelle 3 und das Getriebe 5 geschaltet ist, verzichtet werden. Darüber hinaus sind, wie in der US 2005/0164827 A1 offenbart, auch Antriebsstränge eines Hybridfahrzeugs bekannt, bei welchen zusätzlich oder im Unterschied zu der zwischen die erste Antriebsquelle 2 und das Getriebe 5 geschalteten, zweiten Antriebsquelle 3 eine zwischen das Getriebe 5 und den Abtrieb 6 geschaltete, zweite Antriebsquelle, die motorisch und generatorisch betrieben werden kann, vorhanden ist.
  • Der exemplarische Antriebsstrang der 1 verfügt weiterhin über eine Steuerungseinrichtung 9, die im Sinne der gestrichelten Pfeile 10, 11, 12 und 13 mit der ersten Antriebsquelle 2, mit der elektrischen Maschine 3, mit dem elektrischen Energiespeicher 4 und dem Getriebe 5 Daten austauscht. Bei dieser Steuerungseinrichtung 9 kann es sich zum Beispiel um eine Hybridsteuerungseinrichtung handeln.
  • Die hier vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs sowie auf eine Steuerungseinrichtung für ein solches Hybridfahrzeug, dessen Hybridantrieb eine insbesondere als Ottobrennkraftmaschine ausgebildete, erste Antriebsquelle 2 umfasst, nämlich eine solche Ottobrennkraftmaschine, die einerseits in einem sogenannten quantitativen Lastregelungsbereich mit einer Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 und andererseits in einem geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 betrieben werden kann. Derartige Ottobrennkraftmaschinen sind aus der Praxis ebenfalls bekannt, wobei 2 für eine solche Ottobrennkraftmaschine mit Vormischung von Verbrennungsluft und Kraftstoff über der Drehzahl nVM der Ottobrennkraftmaschine das von derselben bereitstellbare Moment MVM zeigt. So sind in 2 zwei Kennlinien 14, 15 eingetragen sind, nämlich eine erste Kennlinie 14, die der Volllastkennlinie der Ottobrennkraftmaschine entspricht, und eine zweite Kennlinie 15, die den sogenannten quantitativen Lastregelungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine 2 vom sogenannten geschichteten Verbrennungsbetriebbereich derselben trennt. Im sogenannten quantitativen Lastregelungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine wird der Ottomotor mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 betrieben. Im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine hingegen ist das Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1. Im sogenannten geschichteten Verbrennungsbetriebbereich λ >> 1 wird in einem Ottomotor der Kraftstoff so in die Zylinder desselben eingebracht und verbrannt, dass der Kraftstoff ausschließlich im Bereich von Zündkerzen der Zylinder in dieselben gebracht und verbrannt wird, sodass demnach innerhalb der Zylinder ein Verbrennungsluftüberschuss herrscht. Ein solcher geschichteter Verbrennungsbetriebbereich eines Ottomotors ist insbesondere im Teillastbetrieb desselben im Vorteil, um Drosselverluste, die sich im quantitativen Lastregelungsbetriebbereich λ ≈ 1 desselben einstellen, zu verringern.
  • Obwohl bei einem solchen Hybridfahrzeug bereits Abgasemissionen gegenüber Kraftfahrzeugen mit einem rein verbrennungsmotorischen Antriebsaggregat reduziert werden können, besteht weiterer Bedarf an einer Reduzierung von Abgasemissionen an Hybridfahrzeugen.
  • Bei Hybridfahrzeugen, die im Bereich eines SCR-Katalysators eine wasserklare, synthetisch hergestellte Lösung von hochreinem Harnstoff in demineralisiertem Wasser (sogenanntes Ad Blue) zur Nachbehandlung von Abgasen nutzen, besteht Bedarf an einer Reduzierung des Verbrauchs dieser Lösung.
  • Eine ähnliche Problematik besteht bei Hybridfahrzeugen, die an Stelle einer Ottobrennkraftmaschine eine Dieselbrennkraftmaschine aufweisen.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs sowie ein neuartige Steuerungseinrichtung eines Hybridfahrzeugs zu schaffen, mit welchen Abgasemissionen weiter reduziert werden können.
  • Diese Aufgabe wird für ein Hybridfahrzeug mit einer Ottobrennkraftmaschine durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und für ein Hybridfahrzeug mit einer Dieselbrennkraftmaschine durch ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe der Betriebsbereich für die Brennkraftmaschine, in welchem dieselbe bei Ausführung des Gangswechsels betrieben wird, abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers bestimmt. Die hier vorliegende Erfindung schlägt erstmals vor, bei Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe eines Hybridfahrzeugs den Betriebsbereich für den Betrieb der Brennkraftmaschine des Hybridantriebs während der Ausführung des Gangswechsels abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers zu bestimmen. Dadurch ist es möglich, bei Ausführung eines Gangwechsels den Betriebsmodus der Brennkraftmaschine abhängig vom Ladezustand des mit der zweiten Antriebsquelle zusammenwirkenden Energiespeichers optimal zu bestimmen, um so bei Ausführung eines Gangwechsels sowohl Emissionen der Brennkraftmaschine als auch einen Kraftstoff- und gegebenenfalls einen Ad Blue-Verbrauch so gering wie möglich zu halten.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und weiterhin kleiner als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich betrieben, wohingegen dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Ottobrennkraftmaschine im quantitativen Lastregelungsbetriebbereich betrieben wird.
  • Diese Vorgehensweise erlaubt einen optimalen Betrieb der Ottobrennkraftmaschine während eines Gangwechsels bei Auslösung desselben im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine, nämlich unter Minimierung der Abgasemissionen sowie unter Minimierung des Kraftstoff- und gegebenenfalls des Ad Blue-Verbrauchs.
  • Vorzugsweise werden dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und weiterhin kleiner als ein oberer Grenzwert ist, ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die zweite Antriebsquelle durchgeführt, nämlich durch Veränderung des von der zweiten Antriebsquelle bereitgestellten motorischen und/oder generatorischen Moments. Dann hingegen, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, werden ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die Ottobrennkraftmaschine durchgeführt, nämlich durch Veränderung des von der Ottobrennkraftmaschine bereitgestellten Moments. Diese Vorgehensweise unterstützt die Minimierung von Abgasemissionen sowie des Kraftstoff- und gegebenenfalls des Ad Blue-Verbrauchs.
  • Bei einem Hybridfahrzeug mit Dieselbrennkraftmaschine wird dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich betrieben. Dann hingegen, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, wird für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im homogenen Betriebbereich betrieben, wobei mit Beendigung des Gangwechsels in den inhomogenen Betriebbereich der Dieselbrennkraftmaschine zurückgekehrt wird.
  • Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung ist in Anspruch 14 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 ein Schema eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs; und
  • 2 ein schematisiertes Kennfeld einer Ottobrennkraftmaschine.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantrieb 1 und einem Getriebe 5, wobei der Hybridantrieb 1 eine als Ottobrennkraftmaschine ausgebildete, erste Antriebsquelle 2 und eine insbesondere als elektrische Maschine ausgebildete, zweite Antriebsquelle 3 umfasst. Mit der zweiten Antriebsquelle 3 wirkt ein Energiespeicher 4 zusammen, der im motorischen Betrieb der zweiten Antriebsquelle 2 stärker entladen und im generatorischen Betrieb derselben stärker aufgeladen wird.
  • Dann, wenn die zweite Antriebsquelle 3 als elektrische Maschine ausgeführt ist, handelt es sich beim Energiespeicher 4 um einen elektrischen Energiespeicher.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf Hybridantriebe mit einer als elektrische Maschine ausgebildeten, zweiten Antriebsquelle beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung auch bei hydraulischen Hybridantrieben mit einem hydraulischen Energiespeicher oder bei mechanischen Hybridantrieben mit einem als Schwungmassenspeicher ausgebildeten Energiespeicher zum Einsatz kommen.
  • Die als Ottobrennkraftmaschine ausgebildete, erste Antriebsquelle 2 des Hybridantriebs 1 des erfindungsgemäß zu betreibenden Hybridfahrzeugs kann in unterschiedlichen Betriebsbereichen bzw. Betriebsmodi betrieben werden, nämlich einerseits in dem in 2 visualisierten, geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungs-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 und in einem quantitativen Lastregelungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1.
  • Dieses Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis kann durch Veränderung der Verbrennungsluftmenge und/oder Kraftstoffmenge, die der Ottobrennkraftmaschine zugeführt wird, eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird dann, wenn im Getriebe 5 des Antriebsstrangs ein Gangwechsel bzw. eine Schaltung von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang ausgeführt werden soll, der Betriebsbereich für die Ottobrennkraftmaschine 2, in welchem dieselbe während der Ausführung des Gangwechsels betrieben wird, abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers 4 bestimmt.
  • Somit wird erstmals vorgeschlagen, die Betriebsweise der Ottobrennkraftmaschine 2 des Hybridantriebs 1 während der Ausführung eines Gangwechsels im Getriebe 5 abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers 4 zu bestimmen, wodurch während der Ausführung eines Gangwechsels einerseits eine Minimierung von Abgasemissionen durch die Ottobrennkraftmaschine 2 und andererseits eine Minimierung des Kraftstoffverbrauchs der Ottobrennkraftmaschine 2 gewährleistet werden kann.
  • Im Detail wird so vorgegangen, dass dann, wenn ein Gangwechsel im Getriebe 5 bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine 2 im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers 4 größer als ein unterer Grenzwert und weiterhin kleiner als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangwechsels im Getriebe 5 die Ottobrennkraftmaschine weiterhin im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich betrieben wird, wobei dieselbe dann ein im Wesentlichen konstantes Moment bereitstellt. Der zur Ausführung des Gangwechsels durchzuführende Lastabbau im auszulegenden Schaltelement des Getriebes 5, die Synchronisierung für die auszuführende Schaltung 1 des einzulegenden Schaltelements des Getriebes 5 sowie der nachfolgende Lastaufbau werden dann in erster Linie über die zweite Antriebsquelle 3 realisiert, nämlich durch Veränderung des von der zweiten Antriebsquelle 3 bereitgestellten, motorischen und/oder generatorischen Moments.
  • So wird beim Lastabbau das von der Ottobrennkraftmaschine 2 bereitgestellte Moment durch die zweite Antriebsquelle 3 momentengeführt kompensiert, sodass dann im Ausführungsbeispiel der 1 eine Eingangswelle des Getriebes 5 momentfrei wird und das auszulegende Schaltelement des Getriebes 5 im Wesentlichen lastfrei ausgelegt werden kann. Wie bereits ausgeführt, erfolgt ebenfalls die Synchronisierung des für den neuen Gang einzulegenden Schaltelements über die zweite Antriebsquelle 3, wozu dann die zweite Antriebsquelle 3 drehzahlgeregelt betrieben wird. Das von der Ottobrennkraftmaschine 2 bereitgestellte Moment dient dabei als Vorsteuerung für einen Drehzahlregler der zweiten Antriebsquelle 3. Nach Synchronisierung des für den neuen Gang einzulegenden Schaltelements kann dasselbe eingelegt werden und nachfolgend über die zweite Antriebsquelle 3 der Lastaufbau erfolgen, vorzugsweise in einem momentengeführten Betrieb der zweiten Antriebsquelle 3.
  • Dann, wenn ein Gangwechsel im Getriebe 5 bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine 2 im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers 4 kleiner als der untere Grenzwert oder größer als der obere Grenzwert ist, wird für die gesamte Zeitdauer des Gangwechsels die Ottobrennkraftmaschine 2 im quantitativen Lastregelungsbereich betrieben, wozu dann mit Auslösung der Schaltung vom geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 auf den quantitativen Lastregelungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 gewechselt wird.
  • Ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau, eine Synchronisierung und ein Lastaufbau werden dann in erster Linie über die Ottobrennkraftmaschine und nicht über die vorzugsweise als elektrische Maschine ausgeführte, zweite Antriebsquelle 3 durchgeführt, wozu das von der Ottobrennkraftmaschine 2 bereitgestellte Moment im Lastabbau zur Synchronisierung und zum Lastaufbau angepasst bzw. verändert wird, wobei bedingt dadurch, dass hierbei die Ottobrennkraftmaschine im quantitativen Lastregelungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 betrieben wird, Abgasemissionen der Ottobrennkraftmaschine 2 minimiert werden können. Mit Beendigung des Gangwechsels wird dann in den geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 zurückgekehrt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs wird automatisch von der Steuerungseinrichtung 9 durchgeführt, wozu die Steuerungseinrichtung 9 mit der Ottobrennkraftmaschine 2, der elektrischen Maschine 3, dem Energiespeicher 4 und dem Getriebe 5 Daten austauscht. Dann, wenn vom Getriebe 5 bzw. einer dem Getriebe 5 zugeordneten Getriebesteuerungseinrichtung der Steuerungseinrichtung 9 mitgeteilt wird, dass im Getriebe 5 ein Gangwechsel auszuführen ist, überprüft die Steuerungseinrichtung 9 den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 4 auf Basis einer vom elektrischen Energiespeicher 4 bereitgestellten Information und bestimmt abhängig hiervon automatisch den Betriebsbereich für die Ottobrennkraftmaschine 2, in welchem dieselbe während der Ausführung des Gangwechsels im Getriebe 5 betrieben wird, nämlich auf die oben beschriebene Art und Weise.
  • Wie bereits erwähnt, wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in einer Hybridsteuerungseinrichtung durchgeführt. Alternativ ist es auch möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Motorsteuerungseinrichtung oder Getriebesteuerungseinrichtung implementiert ist und von derselben durchgeführt wird.
  • Dann, wenn ein Gangwechsel im Getriebe 5 in einem quantitativen Lastregelungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 ausgelöst wird, verbleibt dieselbe während der Ausführung des Gangwechsels stets im quantitativen Lastregelungsbetriebbereich. Ist hierbei der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und weiterhin kleiner als ein oberer Grenzwert, werden ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau in erster Linie über die zweite Antriebsquelle durchgeführt. Ist hierbei hingegen der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert, werden ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau in erster Linie über die Ottobrennkraftmaschine durchgeführt.
  • Die Erfindung kann gleichermaßen im Zusammenhang mit Hochschaltungen und Rückschaltungen genutzt werden.
  • Bei Hybridfahrzeugen, die an Stelle einer Ottobrennkraftmaschine eine Dieselbrennkraftmaschine aufweisen, die permanent bei λ >> 1 betrieben wird, wird bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe der Betriebsbereich für die Dieselbrennkraftmaschine ebenfalls abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers bestimmt. Dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine in einem inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, wird für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich betrieben. Dann hingegen, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, wird für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im homogenen Betriebbereich, in einem sogenannten HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition) Betriebsbereich betrieben, wobei mit Beendigung des Gangwechsels in den inhomogenen Betriebbereich der Dieselbrennkraftmaschine zurückgekehrt wird. Zu Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der anderen Details des Verfahrens aus die obigen Ausführungen zu Hybridfahrzeugen mit Ottobrennkraftmaschine verwiesen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridantrieb
    2
    erste Antriebsquelle/Ottobrennkraftmaschine
    3
    zweite Antriebsquelle
    4
    Energiespeicher
    5
    Getriebe
    6
    Abtrieb
    7
    Kupplung
    8
    Kupplung
    9
    Steuerungseinrichtung
    10
    Daten
    11
    Daten
    12
    Daten
    13
    Daten
    14
    Kennlinie
    15
    Kennlinie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20050164827 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantrieb und einem Getriebe, wobei der Hybridantrieb eine als Ottobrennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebsquelle und eine insbesondere als elektrische Maschine ausgebildete zweite Antriebsquelle aufweist, wobei die Ottobrennkraftmaschine einerseits in einem quantitativen Lastregelungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≈ 1 und andererseits in einem geschichteten Verbrennungsbetriebbereich mit einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 betrieben werden kann, und wobei die zweite Antriebsquelle zum stärken Aufladen eines mit derselben zusammenwirkenden Energiespeichers generatorisch und zum stärken Entladen des Energiespeichers motorisch betrieben werden kann, dadurch gekenn zeichnet, dass bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe der Betriebsbereich für die Ottobrennkraftmaschine abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich betrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die zweite Antriebsquelle durchgeführt werden, nämlich durch Veränderung des von der zweiten Antriebsquelle bereitgestellten motorischen und/oder generatorischen Moments.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Ottobrennkraftmaschine derart betrieben wird, dass dieselbe ein im Wesentlichen konstantes Moment bereitstellt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Ottobrennkraftmaschine im geschichteten Verbrennungsbetriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Ottobrennkraftmaschine im quantitativen Lastregelungsbetriebbereich betrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die Ottobrennkraftmaschine durchgeführt werden, nämlich durch Veränderung des von der Ottobrennkraftmaschine bereitgestellten Moments.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Beendigung des Gangwechsels in den geschichteten Verbrennungsbetriebbereich der Ottobrennkraftmaschine zurückgekehrt wird.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantrieb und einem Getriebe, wobei der Hybridantrieb eine als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebsquelle und eine insbesondere als elektrische Maschine ausgebildete zweite Antriebsquelle aufweist, wobei die Dieselbrennkraftmaschine bei einem Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis λ >> 1 entweder in einem inhomogenen Betriebsbereich oder in einem homogenen Betriebsbereich betrieben werden kann, und wobei die zweite Antriebsquelle zum stärken Aufladen eines mit derselben zusammenwirkenden Energiespeichers generatorisch und zum stärken Entladen des Energiespeichers motorisch betrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe der Betriebsbereich für die Dieselbrennkraftmaschine abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers bestimmt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers größer als ein unterer Grenzwert und kleiner als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich betrieben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die zweite Antriebsquelle durchgeführt werden, nämlich durch Veränderung des von der zweiten Antriebsquelle bereitgestellten motorischen und/oder generatorischen Moments.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Gangswechsel im Getriebe bei Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im inhomogenen Betriebbereich ausgelöst wird und wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein unterer Grenzwert oder größer als ein oberer Grenzwert ist, für die gesamte Zeitdauer des Gangswechsels die Dieselbrennkraftmaschine im homogenen Betriebbereich betrieben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dann ein für den Gangwechsel auszuführender Lastabbau und eine Synchronisierung und ein Lastaufbau über die Dieselbrennkraftmaschine durchgeführt werden, nämlich durch Veränderung des von der Dieselbrennkraftmaschine bereitgestellten Moments.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit Beendigung des Gangwechsels in den inhomogenen Betriebbereich der Dieselbrennkraftmaschine zurückgekehrt wird.
  14. Steuerungseinrichtung (9) eines Hybridfahrzeugs, die unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenschaltung einer weiteren Steuerungseinrichtung mit einem Hybridantrieb (1) des Hybridfahrzeugs, der eine als Ottobrennkraftmaschine oder als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebsquelle (2) und eine insbesondere als elektrische Maschine ausgebildete zweite Antriebsquelle (3) aufweist, mit einem mit der zweiten Antriebsquelle zusammenwirkenden Energiespeicher (4) des Hybridfahrzeugs und mit einem Getriebe (5) des Hybridfahrzeugs Daten austauscht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (9) bei der Ausführung eines Gangswechsels im Getriebe (5) den Betriebsbereich für die Ottobrennkraftmaschine (2) oder für die Dieselbrennkraftmaschine abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers (4) bestimmt.
  15. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe die Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 steuert und/oder regelt.
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