DE102011110907B4 - Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie Hybridantriebsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie Hybridantriebsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Hybridantriebsvorrichtung (1) wenigstens eine Brennkraftmaschine (2) und zumindest eine Elektromaschine aufweist und in wenigstens einem Betriebszustand der Hybridantriebsvorrichtung (1) eine Lastpunktanhebung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Brennkraftmaschine (2) während der Lastpunktanhebung zusätzlich erzeugte Lastpunktanhebungsdrehmoment (ML) auf ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) begrenzt wird, welches in Abhängigkeit von einer geschätzten Abgasemission der Brennkraftmaschine (2), die in Abhängigkeit von einer Temperatur (T) bestimmt wird, derart gewählt wird, dass die geschätzte Abgasemission kleiner als ein Emissionsgrenzwert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Hybridantriebsvorrichtung wenigstens eine Brennkraft- maschine und zumindest eine Elektromaschine aufweist und in wenigstens einem Betriebspunkt der Hybridantriebsvorrichtung eine Lastpunktanhebung durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft zudem eine Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
  • Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum Betreiben der Hybridantriebsvorrichtung. Die Hybridantriebsvorrichtung kann beispielsweise eine parallele Hybridantriebsvorrichtung oder eine leistungsverzweigte Hybridantriebsvorrichtung sein. Die Hybridantriebsvorrichtung umfasst zumindest zwei Antriebsmaschinen beziehungsweise Antriebsaggregate, von welchen wenigstens eine als Brennkraftmaschine und wenigstens eine weitere als Elektromaschine vorliegen. Die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine sind jeweils wenigstens zeitweise mit einer Abtriebswelle der Hybridantriebsvorrichtung wirkverbunden, wobei die Abtriebswelle einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet beziehungsweise mit diesem wirkverbindbar ist. Über die Abtriebswelle ist die Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere über ein Getriebe und/oder eine Kupplung, also mit wenigstens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs wirkverbindbar. Die Wirkverbindung liegt dabei derart vor, dass die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine das Antriebsdrehmoment, welches an der Abtriebswelle der Hybridantriebsvorrichtung vorliegt, wenigstens zeitweise gemeinsam erzeugen. Das Antriebsdrehmoment stellt insoweit ein Gesamtantriebsmoment der Hybridantriebsvorrichtung dar, welches entweder einem von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoment, einem von der Elektromaschine erzeugten Drehmoment oder einem von beiden gemeinsam erzeugten Drehmoment entspricht.
  • Es ist bekannt, dass die Hybridantriebsvorrichtung wenigstens zeitweise unter Durchführung einer Lastpunktanhebung betrieben werden kann. Dies ist in dem wenigstens einen Betriebszustand vorgesehen. Die Betriebspunkte der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine werden derart gewählt, dass sich ihre Drehmomente zu dem des Soll-Betriebspunkts der Hybridantriebsvorrichtung addieren. Dabei stimmen ihre Drehzahlen üblicherweise überein. Bei einem normalen Fahrbetrieb wird vorzugsweise der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine derart gewählt, dass das Drehmoment der Brennkraftmaschine dem des Soll-Betriebspunkts der Hybridantriebsvorrichtung entspricht, die Brennkraftmaschine also das Antriebsdrehmoment an der Abtriebswelle ohne Mitwirkung der Elektromaschine bereitstellt. Unter der Lastpunktanhebung ist nun eine Verschiebung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine in Richtung eines größeren Drehmoments bei gleichzeitiger Verschiebung des Betriebspunkts der Elektromaschine in Richtung eines kleineren Drehmoments zu verstehen. Bei der Lastpunktanhebung liefert also die Brennkraftmaschine ein Drehmoment, welches größer ist als das Antriebsdrehmoment, welches an der Abtriebswelle vorliegen soll.
  • Mit der Lastpunktanhebung wird somit ein Drehmoment zur Verfügung gestellt, welches ausreichend ist, um das gewünschte Antriebsdrehmoment bereitzustellen und gleichzeitig den Energiespeicher mittels der Elektromaschine aufzuladen, wozu diese als Generator verwendet wird. Die Lastpunktanhebung wird beispielsweise durchgeführt, um die Brennkraftmaschine bei einem besseren Wirkungsgrad betreiben zu können. Die Lastpunktanhebung kann jedoch üblicherweise nur dann durchgeführt werden, wenn das höhere Drehmoment zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden kann, ein Energiespeicher der Hybridantriebsvorrichtung also einen Ladestand aufweist, welcher kleiner ist als ein maximal möglicher Ladestand. Beispielsweise dient die in dem Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie der Durchführung eines Pulsbetriebs der Hybridantriebsvorrichtung, während welchem das Antriebsdrehmoment abwechselnd von der Brennkraftmaschine mit Lastpunktanhebung und der Elektromaschine bereitgestellt wird. Weil die Brennkraftmaschine bei höherem Wirkungsgrad betrieben wird und die erzeugte elektrische Energie sinnvoll verwertet wird, liegt insgesamt ein höherer Wirkungsgrad der Hybridantriebsvorrichtung und damit ein geringerer Kraftstoffverbrauch vor. Kann die erzeugte elektrische Energie allerdings nicht verwertet, also beispielsweise zwischengespeichert werden, so wird die Lastpunktanhebung zweckmäßigerweise nicht durchgeführt.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 10 2008 035 451 A1 bekannt, welche ein Verfahren zur Optimierung eines Hybridbetriebs eines Hybridfahrzeugs beschreibt. Dabei ist vorgesehen, dass eine Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme eines Elektromotors derart gesteuert beziehungsweise geregelt wird, dass eine Leistungsabgabe eines Verbrennungsmotors auf einen für einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors optimalen Lastpunkt gesteuert beziehungsweise geregelt wird, wobei eine Gesamtleistung des Hybridfahrzeugs, welcher sich aus der Leistung des Elektromotors und der Leistung des Verbrennungsmotors zusammensetzt, konstant bleibt.
  • Weiter sind aus dem Stand der Technik die DE 10 2004 025 460 A1 , die US 6,459,166 B2 , die DE 42 17 668 C1 und die EP 1 205 647 A1 bekannt.
  • Bei den bekannten Verfahren tritt jedoch das Problem auf, dass, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildet ist, eine Lastpunktanhebung unter bestimmten Umständen zu einer Verschlechterung des Abgasverhaltens führt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung vorzustellen, welches – insbesondere bei einem Pulsbetrieb der Hybridantriebsvorrichtung – sowohl eine Reduzierung des (gemittelten) Kraftstoffverbrauchs durch die Lastpunktanhebung als auch eine Reduzierung von (gemittelten) Abgasemissionen ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer Temperatur ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment bestimmt und das von der Brennkraftmaschine während der Lastpunktanhebung erzeugte Lastpunktanhebungsdrehmoment auf das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment begrenzt wird. Dabei ist stets lediglich eine Begrenzung des Lastpunktanhebungsmoments durch das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment nach oben vorgesehen, sodass das Lastpunktanhebungsdrehmoment das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment nicht übersteigen, jedoch stets kleiner als dieses sein kann. Das Lastpunktanhebungsmoment ist demnach größer als ein während des Normalbetriebs der Hybridantriebsvorrichtung vorliegendes Drehmoment, jedoch kleiner als oder gleich dem Maximallastpunktanhebungsdrehmoment. Das Lastpunktanhebungsdrehmoment ist dabei das Drehmoment, welches von der Brennkraftmaschine während der Lastpunktanhebung zusätzlich, also über das während des Normalbetriebs bereitgestellte Drehmoment hinausgehend, erzeugt wird. Ein an der Brennkraftmaschine eingestelltes Sollmoment ergibt sich dabei vorzugsweise aus der Summe eines Vorgabedrehmoments und des Lastpunktanhebungsdrehmoments.
  • Das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment wird in Abhängigkeit von der wenigstens einen Temperatur bestimmt, welche vorzugsweise gemessen wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Temperatur lediglich eine geschätzte Temperatur ist, welche aus weiteren Größen berechnet beziehungsweise abgeschätzt wird. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Durchführung der Lastpunktanhebung kann es, wie bereits vorstehend erwähnt, zu einer Verschlechterung des Abgasverhaltens, also zu einer Erhöhung der Abgasemissionen kommen. Diese Erhöhung der Abgasemissionen wird durch die Begrenzung des Lastpunktanhebungsdrehmoments auf das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment weitestgehend vermieden, weil das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt wird und das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine stark von dieser abhängt. Auf diese Weise werden die (über die Zeit gemittelten) Abgasemissionen der Brennkraftmaschine, insbesondere Stickstoffoxidemissionen, gegenüber den bekannten Verfahren zum Betreiben der übrigen Antriebsvorrichtung deutlich reduziert. Sinnvollerweise ist demnach die Temperatur derart gewählt, dass das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine zumindest teilweise von ihr abhängt. Das Verfahren wird vorzugsweise ausschließlich während eines Pulsbetriebs der Hybridantriebsvorrichtung durchgeführt, sodass abwechselnd ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb und ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb vorliegt. Es ist insoweit sinnvoll die gemittelten Abgasemissionen und einen gemittelten Kraftstoffverbrauch zu betrachten.
  • Dabei soll das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer geschätzten Abgasemission der Brennkraftmaschine, die in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt wird, derart gewählt werden, dass die geschätzte Abgasemission kleiner als ein Emissionsgrenzwert ist. Die geschätzte Abgasemission kann insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt werden. Selbstverständlich können jedoch auch andere oder zusätzliche Größen in die Ermittlung der abgeschätzten Abgasemission einfließen. Das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment kann somit in Abhängigkeit von der Temperatur oder der geschätzten Abgasemission oder alternativ in Abhängigkeit von beiden erfolgen. Erfolgt die Bestimmung des Maximallastpunktanhebungsdrehmoments in Abhängigkeit von der geschätzten Abgasemission, so soll die geschätzte Abgasemission kleiner als ein Emissionsgrenzwert sein. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Brennkraftmaschine während der Lastpunktanhebung Emissionen erzeugt, die über dem Emissionsgrenzwert liegen. Die geschätzte Abgasemission kann beispielsweise anhand einer Tabelle oder anhand einer mathematischen Beziehung ermittelt werden. In ersterem Fall ist für eine oder mehrere Eingangsgrößen die geschätzte Abgasemission als Ausgangsgröße hinterlegt. In letzterem Fall werden die eine oder mehrere Eingangsgrößen in die Beziehung, insbesondere ein Abgasmodell, eingespeist, welche die geschätzte Abgasemission als Ergebnis hat. Wie bereits vorstehend beschrieben kann wenigstens eine der Eingangsgrößen die Temperatur sein. Es sind jedoch auch andere oder alternative Eingangsgrößen, wie beispielsweise das momentane und/oder das während der Lastpunktanhebung voraussichtlich vorliegende Brennstoff-Luft-Verhältnis oder dergleichen verwendbar.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Temperatur eine Bauteiltemperatur, nämlich eine Brennkraftmaschinentemperatur, eine Abgastrakttemperatur oder eine Katalysatortemperatur, oder eine Fluidtemperatur, nämlich eine Ansauglufttemperatur, eine Abgastemperatur oder eine Abgasrückführtemperatur, ist. Prinzipiell kann die Temperatur eine beliebige Temperatur sein, welche die Abgasemission der Brennkraftmaschine beeinflusst. Beispielsweise ist sie die Temperatur eines Bauteils der Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere der Brennkraftmaschine. Die Temperatur kann insofern als Brennkraftmaschinentemperatur vorliegen, wobei diese bevorzugt an einem stark wärmebeaufschlagten Bereich der Brennkraftmaschine bestimmt wird, beispielsweise an einem Zylinder der Brennkraftmaschine. Die Temperatur kann jedoch auch die Temperatur eines Abgastrakts sein, insbesondere die Temperatur einer Abgasleitung, die sich zwischen der Brennkraftmaschine und einem eventuell vorgesehenen Abgaskatalysator befindet. Alternativ ist die Temperatur die Katalysatortemperatur, sodass das maximale Lastpunktanhebungsdrehmoment auf die momentan vorliegende Umwandlungskapazität des Katalysators abgestimmt ist, welche von der Katalysatortemperatur abhängig ist. Alternativ kann die Temperatur jedoch auch als Fluidtemperatur vorliegen, beispielsweise als Temperatur der der Brennkraftmaschine zugeführten Ansaugluft, der Temperatur des von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases oder die Temperatur von in einen Ansaugbereich der Brennkraftmaschine zurückgeführten Abgases.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei einer geringen Temperatur das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment höher gewählt wird als bei einer hohen Temperatur. Bei der geringen Temperatur wird demnach eine stärkere Lastpunktanhebung zugelassen als bei der hohen Temperatur. Dies liegt darin begründet, dass bei kalter Brennkraftmaschine die Prozesstemperatur geringer ist, wodurch weniger Abgasemissionen, insbesondere NOx-Emissionen, anfallen. Es ist daher ohne Weiteres möglich, eine stärkere Lastpunktanhebung durchzuführen. Bei einer warmen Brennkraftmaschine und insoweit einer vergleichsweise hohen Temperatur kann die Brennkraftmaschine ein Abgasverhalten aufweisen, welches – insbesondere hinsichtlich der NOx-Emissionen – schlechter ist als bei kalter Brennkraftmaschine. Mit der Lastpunktanhebung wird das Abgasverhalten unter Umständen zusätzlich verschlechtert. Es ist demnach sinnvoll, die Lastpunktanhebung bei der hohen Temperatur stärker zu begrenzen, also das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment kleiner zu wählen.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Brennkraftmaschine eine Diesel-Brennkraftmaschine verwendet wird. Grundsätzlich kann das Verfahren für alle Arten von Brennkraftmaschinen durchgeführt werden, also insbesondere für Otto-Brennkraftmaschinen und Diesel-Brennkraftmaschinen. Besonders bevorzugt wird es jedoch für letztere angewandt, weil bei diesen eine besonders deutliche Verschlechterung des Abgasverhaltens während der Durchführung der Lastpunktanhebung, insbesondere bei hoher Temperatur, auftritt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment zusätzlich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt wird. Es ist somit nicht notwendig, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine konstant ist, obwohl dies selbstverständlich der Fall sein kann. Bevorzugt liegen zumindest für einige unterschiedliche Drehzahlen auch unterschiedliche Maximallastpunktanhebungsdrehmomente vor. Es wird üblicherweise der Fall sein, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ausgehend von einer Minimaldrehzahl der Brennkraftmaschine zunächst ansteigt, ein Maximum erreicht und nachfolgend in Richtung der maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine wieder abfällt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für die Brennkraftmaschine bei der Lastpunktanhebung in wenigstens einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine Abgasrückführung, durchgeführt wird. Die Abgasrückführung ist eine innermotorische Maßnahme zur Absenkung der Abgasemission, insbesondere der NOx-Emission. Bei der Abgasrückführung wird Abgas der Brennkraftmaschine wiederum einem Ansaugbereich beziehungsweise einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt, sodass das Abgas die Brennkraftmaschine erneut durchläuft. Unterschieden werden dabei eine Hochdruckabgasrückführung und eine Niederdruckabgasrückführung. Bei ersterer wird das Abgas unmittelbar nach der Brennkraftmaschine beziehungsweise zumindest vor einer Turbine eines Abgasturboladers und/oder vor einem Katalysator, insbesondere einem Partikelfilter, entnommen und der Brennkraftmaschine erneut zugeführt. Im Falle der Niederdruckabgasrückführung wird das Abgas erst nach der Turbine und/oder dem Katalysator abgezweigt und der Brennkraftmaschine zugeführt. Während bei der Hochdruckabgasrückführung das zurückgeführte Abgas – in Strömungsrichtung gesehen – nach einem Verdichter eines Abgasturboladers beziehungsweise einem Kompressor zugeführt werden kann, ist es für die Niederdruckabgasrückführung notwendig, dass – bedingt durch den niedrigeren Druck des Abgases – das Abgas vor dem Verdichter beziehungsweise Kompressor zugeführt wird. Es ist nun vorgesehen, dass während der Lastpunktanhebung für den zumindest einen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die Abgasrückführung durchzuführen. Insbesondere kann es vorgesehen sein, während der Lastpunktanhebung stets die Abgasrückführung vorzunehmen.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein an der Brennkraftmaschine eingestelltes Brennkraftmaschinensollmoment aus einem Vorgabedrehmoment und dem Lastpunktanhebungsdrehmoment durch Addition bestimmt wird. Grundsätzlich können das Vorgabedrehmoment, das Brennkraftmaschinensollmoment und ein Brennkraftmaschinenistmoment unterschieden werden. Das Vorgabedrehmoment wird beispielsweise von einem Fahrer durch Betätigung eines Fahrpedals oder zusätzlich beziehungsweise alternativ von einer Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben. Aus dem Vorgabedrehmoment wird das Brennkraftmaschinensollmoment bestimmt. Im einfachsten Fall wird das Brennkraftmaschinensollmoment dem Vorgabedrehmoment nachgeführt oder gleichgesetzt, sodass die beiden Drehmomente übereinstimmen, sofern keine Lastpunktanhebung oder Lastpunktabsenkung durchgeführt wird. Während der Lastpunktanhebung ist das Brennkraftmaschinensollmoment größer als das Vorgabedrehmoment, während der Lastpunktabsenkung kleiner. Die Differenz wird jeweils mittels der Elektromaschine ausgeglichen. Während der Lastpunkanhebung soll nun das Brennkraftmaschinensollmoment durch Addition aus dem Vorgabedrehmoment und dem Lastpunktanhebungsdrehmoment bestimmt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Lastpunktanhebungsdrehmoment und/oder das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment mittels eines Motorsteuergeräts der Hybridantriebsvorrichtung bestimmt werden. Das Verfahren wird somit durch ein ohnehin bereits vorhandenes Motorsteuergerät durchgeführt. Es ist also kein zusätzliches Steuergerät beziehungsweise Motorsteuergerät notwendig. Alternativ können das Lastpunktanhebungsdrehmoment und/oder das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment auch mittels eines Motorsteuergeräts der Brennkraftmaschine bestimmt werden. In diesem Fall muss jedoch das auf diese Weise bestimmte Lastpunktanhebungsdrehmoment dem Motorsteuergerät der Hybridantriebsvorrichtung bereitgestellt werden, damit dieses entsprechend das Elektromaschinensollmoment festlegen und anschließend an der Elektromaschine einstellen kann.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Hybridantriebsvorrichtung wenigstens eine Brennkraftmaschine und zumindest eine Elektromaschine aufweist und dazu ausgebildet ist, in wenigstens einem Betriebspunkt der Hybridantriebsvorrichtung eine Lastpunktanhebung durchzuführen. Dabei soll die Hybridantriebsvorrichtung dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit von wenigstens einer Temperatur ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment zu bestimmen und das von der Brennkraftmaschine während der Lastpunktanhebung erzeugte Lastpunktanhebungsdrehmoment auf das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment zu begrenzen. Das Verfahren kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. Wie bereits vorstehend erläutert, ist die Begrenzung des Lastpunktanhebungsdrehmoments auf das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment lediglich nach oben vorgesehen. Insoweit darf das Lastpunktanhebungsdrehmoment das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment nicht überschreiten, jederzeit jedoch kleiner sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Hybridantriebsvorrichtung, wobei eine Brennkraftmaschine und ein Steuergerät der Hybridantriebsvorrichtung dargestellt sind, und
  • 2 ein Diagramm, in welchem mehrere Verläufe eines Maximallastpunktanhebungsdrehmoments dargestellt sind.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Hybridantriebsvorrichtung, wobei lediglich eine Brennkraftmaschine 2 und ein Steuergerät 3 der Hybridantriebsvorrichtung 1 dargestellt sind. Es wird deutlich, dass an der Brennkraftmaschine 2 ein Solldrehmoment MS eingestellt wird, welches sich aus einem Vorgabedrehmoment MV und einem Lastpunktanhebungsdrehmoment ML zusammensetzt. Es gilt insofern MS = MV + ML. Das Vorgabedrehmoment MV wird beispielsweise von einem Fahrer durch Betätigen eines Fahrpedals oder von einer Fahrerassistenzeinrichtung vorgegeben. Das Lastpunktanhebungsdrehmoment ML wird mittels des Steuergeräts 3 bestimmt. Diesem werden dazu mehrere Eingangsgrößen bereitgestellt, insbesondere ein Istdrehmoment MI der Brennkraftmaschine 2 und eine Temperatur T. Die Rückführung des Istdrehmoments MI zu dem Steuergerät 3 ist jedoch nicht zwingend notwendig und kann demnach entfallen.
  • Befindet sich die Hybridantriebsvorrichtung 1 in einem Betriebszustand, in welchem eine Lastpunktanhebung durchgeführt werden soll, so bestimmt das Steuergerät 3 in Abhängigkeit von zumindest der Temperatur T ein Lastpunktanhebungsdrehmoment ML. Dazu werden beispielsweise ein vorläufiges Lastpunktanhebungsdrehmoment ML,temp und ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max berechnet. Das vorläufige Lastpunktanhebungsdrehmoment ML,temp ist vorzugsweise das Drehmoment, mit welchem die Hybridantriebsvorrichtung 1 insgesamt ihren optimalen Wirkungsgrad erreicht. Anschließend wird das Lastpunktanhebungsdrehmoment ML zur Addition mit dem Vorgabemoment MV bereitgestellt. Dabei wird das Lastpunktanhebungsdrehmoment ML auf das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max begrenzt. Zu diesem Zweck wird das Lastpunktanhebungsdrehmoment ML aus dem vorläufigen Lastpunktanhebungsdrehmoment ML,temp berechnet, beispielsweise gemäß der Vorschrift ML = max(ML,temp, ML,max). Auf diese Weise wird maximal das Sollmoment MS = MV + ML,max an der Brennkraftmaschine 2 eingestellt.
  • Die Temperatur T ist beispielsweise eine Bauteiltemperatur oder eine Fluidtemperatur. Die Bauteiltemperatur ist insbesondere eine Brennkraftmaschinentemperatur, eine Abgastrakttemperatur oder eine Katalysatortemperatur, während die Fluidtemperatur als Ansauglufttemperatur, Abgaslufttemperatur oder Abgasrückführtemperatur vorliegen kann. Selbstverständlich können auch mehrere der genannten Temperaturen bei der Bestimmung des Maximallastpunktanhebungsdrehmoments ML,max berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird dem Steuergerät 3 mehr als eine Eingangsgröße zugeführt. Auch können neben der Temperatur andere Eingangsgrößen berücksichtigt werden, beispielsweise ein Brennstoff-Luft-Verhältnis oder dergleichen.
  • Die 2 zeigt ein Diagramm in welchem ein Drehmoment über einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 aufgetragen ist. Die Verläufe 4, 5 und 6 stellen das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max über der Drehzahl n dar. Dieses ist demnach gemäß ML,max = f(T, n) sowohl von der Temperatur T als auch von der Drehzahl abhängig. Üblicherweise wird bei einer geringeren Temperatur T das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max höher gewählt als bei einer hohen Temperatur T. Der Verlauf 4 wird demnach für eine Temperatur T1 gewählt, welche kleiner ist als eine Temperatur T2 des Verlaufs 5 und einer Temperatur T3 des Verlaufs 6. Insgesamt gilt T1 < T2 < T3. Es wird deutlich, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max mit steigender Temperatur T sinkt. Es ist jedoch nicht notwendig, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max für eine höhere Temperatur T für jede Drehzahl n kleiner ist als das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment ML,max für eine kleinere Temperatur bei derselben Drehzahl n. Dies ist der 2 deutlich zu entnehmen.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Hybridantriebsvorrichtung 1 kann eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine 2 mittels Lastpunktanhebung erzielt werden und dennoch, auch wenn die Brennkraftmaschine 2 als Diesel-Brennkraftmaschine vorliegt, ein optimales Abgasverhalten erzielt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridantriebsvorrichtung
    2
    Brennkraftmaschine
    3
    Steuergerät
    4
    Verlauf
    5
    Verlauf
    6
    Verlauf
    MV
    Vorgabedrehmoment
    MS
    Solldrehmoment
    MI
    Istdrehmoment
    ML
    Lastpunktanhebungsdrehmoment
    ML,max
    Maximallastpunktanhebungsdrehmoment
    ML,temp
    vorläufiges Lastpunktanhebungsdrehmoment
    T
    Temperatur
    n
    Drehzahl

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Hybridantriebsvorrichtung (1) wenigstens eine Brennkraftmaschine (2) und zumindest eine Elektromaschine aufweist und in wenigstens einem Betriebszustand der Hybridantriebsvorrichtung (1) eine Lastpunktanhebung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Brennkraftmaschine (2) während der Lastpunktanhebung zusätzlich erzeugte Lastpunktanhebungsdrehmoment (ML) auf ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) begrenzt wird, welches in Abhängigkeit von einer geschätzten Abgasemission der Brennkraftmaschine (2), die in Abhängigkeit von einer Temperatur (T) bestimmt wird, derart gewählt wird, dass die geschätzte Abgasemission kleiner als ein Emissionsgrenzwert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (T) eine Bauteiltemperatur, nämlich eine Brennkraftmaschinentemperatur, eine Abgastrakttemperatur oder eine Katalysatortemperatur, oder eine Fluidtemperatur, näm- lich Ansauglufttemperatur, Abgastemperatur oder Abgasrückführtemperatur, ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer geringen Temperatur (T) das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) höher gewählt wird als bei einer hohen Temperatur (T).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Brennkraftmaschine (2) eine Diesel-Brennkraftmaschine verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) zusätzlich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine (2) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Brennkraftmaschine (2) bei der Lastpunktanhebung in wenigstens einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (2) eine Abgasrückführung, durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Brennkraftmaschine (2) eingestelltes Brennkraftmaschinensollmoment (MS) aus einem Vorgabedrehmoment (MV) und dem Lastpunktanhebungsdrehmoment (ML) durch Addition bestimmt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastpunktanhebungsdrehmoment (ML) und/oder das Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) mittels eines Motorsteuergeräts (3) der Hybridantriebsvorrichtung (1) bestimmt werden.
  9. Hybridantriebsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hybridantriebsvorrichtung (1) wenigstens eine Brennkraftmaschine (2) und zumindest eine Elektromaschine aufweist und dazu ausgebildet ist, in wenigstens einem Betriebszustand der Hybridantriebsvorrichtung (1) eine Lastpunktanhebung durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybridantriebsvorrichtung (1) dazu vorgesehen ist, das von der Brennkraftmaschine (2) während der Lastpunktanhebung zusätzlich erzeugte Lastpunktanhebungsdrehmoment (ML) auf ein Maximallastpunktanhebungsdrehmoment (ML,max) zu begrenzen, welches in Abhängigkeit von einer geschätzten Abgasemission der Brennkraftmaschine (2), die in Abhängigkeit von einer Temperatur (T) bestimmt wird, derart gewählt wird, dass die geschätzte Abgasemission kleiner als ein Emissionsgrenzwert ist.
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