DE102014200427A1 - Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102014200427A1
DE102014200427A1 DE102014200427.6A DE102014200427A DE102014200427A1 DE 102014200427 A1 DE102014200427 A1 DE 102014200427A1 DE 102014200427 A DE102014200427 A DE 102014200427A DE 102014200427 A1 DE102014200427 A1 DE 102014200427A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive unit
torque
phase
ges
total torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102014200427.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin BONFIGT
Jan Felten
Ingo Tassinger
Christian Wimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102014200427.6A priority Critical patent/DE102014200427A1/de
Publication of DE102014200427A1 publication Critical patent/DE102014200427A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit mit einer einer ersten Achse zugeordneten ersten Antriebseinheit und mit einer einer zweiten Achse zugeordneten zweiten Antriebseinheit. Dabei weisen die Antriebseinheiten unterschiedliche Dynamikeigenschaften auf. Erfindungsgemäß wird bei einer Erhöhung des Soll-Gesamtmoments durch einen Beschleunigungswunsch des Fahrers – in einer ersten Phase mittels der langsameren Antriebseinheit deren kurzfristig schnellstmögliches maximales Moment gestellt, wobei gleichzeitig mittels der schnelleren Antriebseinheit ein vorgegebenes stabilitätsbezogenes Moment gestellt wird, – vorzugsweise in einer zweiten Phase – wenn das Soll-Gesamtmoment in der ersten Phase noch nicht erreicht wurde – (bei Beibehaltung des vorgegebenes stabilitätsbezogenes Moment mit der schnelleren Antriebseinheit) mittels der langsameren Antriebseinheit deren Moment bis zum Erreichen des Soll-Gesamtmoments erhöht und – vorzugsweise in einer dritten Phase bei Beibehalten des Soll-Gesamtmoments mittels beiden Antriebseinheiten bei zeitlicher Führung der langsameren Antriebseinheit die oder eine andere Soll-Achsmomentverteilung eingestellt, sofern diese in einer vorhergehenden Phase verlassen oder nicht erreicht wurde.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit mit einer einer ersten Achse (z. B. Vorderachse) zugeordneten ersten Antriebseinheit (z. B. Elektromotor) und mit einer einer zweiten Achse (z. B. Hinterachse) zugeordneten zweiten Antriebseinheit (z. B. Verbrennungsmotor oder Verbrennungsmotor und Elektromotor). Die unterschiedlichen Antriebseinheiten weisen unterschiedliche Dynamikeigenschaften auf; d. h. die Soll-Momente an den einzelnen Achsen sind nicht gleich schnell stellbar. Insbesondere ist eine Momenterhöhung mittels eines Elektromotors wesentlich schneller möglich als dieselbe Momenterhöhung mittels eines Verbrennungsmotors, insbesondere bei turbogeladenen Motoren. Bei einer Erhöhung des Soll-Gesamtmoments durch einen Beschleunigungswunsch des Fahrers wird demnach im Stand der Technik üblicherweise zuerst das Moment des Elektromotors gestellt, zumindest bis das Moment des Verbrennungsmotors aufgeholt hat. Daher wird bei Hybridfahrzeugen der Elektromotor auch teilweise Primärmotor und der Verbrennungsmotor auch teilweise Sekundärmotor genannt.
  • Verschiedene Verfahren zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges sind beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen 10 2012 211 920 , 10 2013 208 965 oder 10 2013 219 085 beschrieben.
  • Die deutsche Patentanmeldung 10 2012 211 920 geht bereits von einem sogenannten straßengekoppelten Hybridfahrzeug mit mindestens einem Primärmotor (z. B. Elektromotor), der als Antriebsmotor auf eine erste Achse des Hybridfahrzeugs wirkt, und mit einem Sekundärmotor (z. B. Verbrennungsmotor), der als Antriebsmotor auf eine zweite Achse des Hybridfahrzeugs wirkt, aus. Dabei sind der Primär- und der Sekundärmotor nicht über eine Kupplung, sondern lediglich über die Räder durch die Straße antriebsbezogen gekoppelt. Derartige straßengekoppelte Hybridfahrzeuge werden auch als „Axle-Split”-Hybridfahrzeuge bezeichnet. Vorzugsweise wird dabei als Primärmotor ein Elektromotor und als Sekundärmotor ein Verbrennungsmotor verwendet.
  • Derartige Hybridfahrzeuge sind insbesondere in einem ersten Betriebsmodus (vorzugsweise E-Modus für rein elektrisches Fahren), bei dem zur Antriebssteuerung der Primärmotor allein betrieben wird, und in einem zweiten Betriebsmodus (Auto-Modus), bei dem zur Antriebssteuerung automatisch auch der Sekundärmotor zu- und abschaltbar ist, betreibbar.
  • Die deutschen Patentanmeldungen 10 2012 211 920 und 10 2013 208 965 beschäftigen sich mit Verfahren zum Zuschalten des Sekundärmotors.
  • In der deutschen Patentanmeldung 10 2013 219 085 werden bei antriebsorientiertem Fahren fahrleistungs- sowie verbrauchsoptimierende Antriebs-Strategien zur Ansteuerung des Primär- und Sekundärmotors in den Vordergrund gestellt. Demgegenüber wird bei fahrdynamikorientiertem Fahren insbesondere bei Traktionsbedarf die Antriebsmomentverteilung auf die Achsen in den Vordergrund gestellt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hybridfahrzeug eingangs genannter Art sowohl im Hinblick auf eine schnelle Erreichung des Fahrerwunsches als auch im Hinblick auf die Fahrstabilität zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit mit einer einer ersten Achse zugeordneten ersten Antriebseinheit und mit einer einer zweiten Achse zugeordneten zweiten Antriebseinheit. Dabei weisen die Antriebseinheiten unterschiedliche Dynamikeigenschaften auf. Erfindungsgemäß wird bei einer Erhöhung des Soll-Gesamtmoments durch einen Beschleunigungswunsch des Fahrers
    • – in einer ersten Phase mittels der langsameren Antriebseinheit deren kurzfristig schnellstmögliches maximales Moment gestellt, wobei gleichzeitig mittels der schnelleren Antriebseinheit ein vorgegebenes stabilitätsbezogenes Moment gestellt wird,
    • – vorzugsweise in einer zweiten Phase – wenn das Soll-Gesamtmoment in der ersten Phase noch nicht erreicht wurde – (bei Beibehaltung des vorgegebenen stabilitätsbezogenen Moments mit der schnelleren Antriebseinheit) mittels der langsameren Antriebseinheit deren Moment bis zum Erreichen des Soll-Gesamtmoments erhöht und
    • – vorzugsweise in einer dritten Phase bei Beibehalten des Soll-Gesamtmoments mittels beiden Antriebseinheiten bei zeitlicher Führung der langsameren Antriebseinheit die oder eine andere Soll-Achsmomentverteilung eingestellt, sofern diese in einer vorhergehenden Phase verlassen oder nicht erreicht wurde.
  • Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
    Durch eine Kombination aus Verbrennungsmotor und E-Maschine (= Elektromotor) sind verschiedene Betriebsmodi (z. B. rein elektrisches Fahren, rein verbrennungsmotorisches Fahren oder kombiniertes elektrisches und verbrennungsmotorisches Fahren) möglich. Beim Beschleunigen arbeiten Verbrennungsmotor und E-Maschine gemeinsam. In der Regel dient die E-Maschine beim Beschleunigen der kurzfristigen Speisung hoher Drehmomente, da der Verbrennungsmotor ein langsameres Zeitverhalten aufweist.
  • Die weitere Ausarbeitung der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft an einem sogenannten „Split-Axle”-Hybridfahrzeugkonzept erläutert, bei dem sich die E-Maschine als zentraler Antrieb an der Vorderachse und der Verbrennungsmotor, ebenfalls als zentraler Antrieb, an der Hinterachse befindet. Die beiden Antriebstechnologien sind unabhängig voneinander betreibbar und mittels eines elektronischen Steuergerätes, das beiden Antriebstechnologien zugeordnet ist, auch miteinander funktionell koppelbar.
  • Bei funktionell gekoppeltem Betrieb besteht folgendes Problem: Beide Antriebstechnologien weisen unterschiedliche Dynamikeigenschaften und damit auch verschiedene Zeitverhalten der beiden Achsen zueinander auf. Auf konstanter, gerader Fahrbahn ist das Verhalten der beiden Achsen zueinander aus fahrleistungsbezogener Sicht optimal gestaltet: die E-Maschine bringt das nötige und schnelle Drehmoment, während der Verbrennungsmotor langsam auf sein Maximaldrehmoment hochdreht. In fahrdynamisch anspruchsvolleren Situationen, wie beispielsweise beim Beschleunigen in einer Kurvenfahrt, kann ein wie oben beschriebenes Verhalten zwischen Vorderachse (z. B. E-Maschine) und Hinterachse (z. B. Verbrennungsmotor) negative Auswirkungen haben. Die E-Maschine stellt in dieser Situation regulär das nötige Antriebsmoment an der Vorderachse und zeitversetzt dazu stellt später der Verbrennungsmotor auf der Hinterachse das stationäre Moment. Ein kurzeitiges hohes Beschleunigen an der Vorderachse ist in dieser Situation allerdings fahrdynamisch gesehen unvorteilhaft und kann im schlimmsten Fall zum ungewollten Eigenlenkverhalten oder zu einer instabilen Fahrsituation des Fahrzeuges führen.
  • Um das oben genannte Problem zu lösen, wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, das die Verteilung des Gesamtantriebsmoments in der Weise überwacht und steuert, dass sowohl optimale Fahrdynamikeigenschaften (Traktion und Fahrstabilität) als auch ein hohes Maß an Leistungsdynamik (Fahrleistung) des Fahrzeuges gewährleistet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt eine wechselnde Gewichtung zwischen Gesamtmoment und Verteilung der Momente an Vorder- und Hinterachse, wobei der Fahrerwunsch ohne Verschlechterung des Traktions- und Stabilitätsverhaltens erreicht wird.
  • Die systembedingte Verzögerung der Antriebsmomenterhöhung durch den Verbrennungsmotor wird kurzfristig durch eine Über-Erhöhung des Antriebsmoments seitens der E-Maschine kompensiert. Die Über-Erhöhung bezieht sich auf den E-Maschinen-Anteil des Soll-Gesamtmoments bei gleichzeitig vorgegebener Soll-Achsmomentverteilung. Das erfindungsgemäße Verfahren erkennt über eine Kopplung mit dem (bekannten) dynamischen Stabilitätskontrollsystem (z. B. ASC, DSC) wiederum vorausschauend kritische Fahrsituationen, durch die diese kurzfristige Über-Erhöhung des Antriebsmomentes mit der E-Maschine bezogen auf die Fahrleistung begrenzt wird.
  • Durch die Erfindung erhält nun nicht mehr das Stellen des Gesamtmomentes die höchste Priorität, sondern auch die optimale Verteilung der Achsdrehmomente bezogen auf Traktion und Stabilität wird mitberücksichtigt.
  • Details der Erfindung werden im hier folgenden Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit den für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlichen Komponenten und
  • 2 eine bildliche Darstellung der wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 ist ein sogenanntes straßengekoppeltes Hybridfahrzeug mit einem ersten Elektromotor 1 als Primärmotor, der als Antriebsmotor beispielsweise auf die Vorderachse VA wirkt, und mit einem Verbrennungsmotor 3 als Sekundärmotor, der als Antriebsmotor auf die Hinterachse wirkt, dargestellt. Ein zweiter Elektromotor 2 kann zusätzlich zum Verbrennungsmotor 3 vorgesehen sein. Weiterhin kann ein Automatikgetriebe 4 eingangsseitig mit dem Verbrennungsmotor 3 verbindbar sein. Analog ist die Erfindung auch für eine anders angeordnete Reihenfolge der Komponenten 2, 3 und 4 anwendbar; z. B. auch für eine Anordnung, bei der der Elektromotor 2 zwischen dem Verbrennungsmotor 3 und dem Automatikgetriebe 4 angeordnet ist. Auch könnten bei einem anderen erfindungsgemäßen straßengekoppelten Hybridfahrzeug die Vorderachse VA von einem Verbrennungsmotor und die Hinterachse von einem Elektromotor angetrieben werden. Erfindungswesentlich ist, dass auf die unterschiedlichen Achsen unterschiedliche Antriebseinheiten mit unterschiedlicher Dynamikeigenschaft insbesondere bezogen auf eine vergleichsweise hohe Momenterhöhung bei einem Beschleunigungswunsch durch den Fahrer aufweisen.
  • Das Verfahren zur Steuerung des Betriebs des Hybridfahrzeuges wird durch ein elektronisches Steuergerät 5 durchgeführt, das entsprechende programmierbare Funktionsmodule sowie Verbindungen zu den erforderlichen Sensoren und Aktuatoren aufweist. Erfindungsgemäß ist ein Funktionsmodul SA („Stelldynamik-Adaption”) beispielsweise in Form eines Software-Programmteils enthalten, auf dessen Ausgestaltung und Funktionsweise durch die Beschreibung der 2 näher eingegangen wird.
  • 2 zeigt ein Diagramm zur schematischen Darstellung der additiven Beziehung der Momente M_VA der Vorderachse VA und der Momente M_HA an der Hinterachse HA, die in Summe das Gesamtantriebsmoment des Hybridfahrzeuges ergeben. Durch die Stellung des Fahrpedals wird das Soll-Gesamtantriebsmoment (kurz: Gesamtmoment) vom Fahrer vorgegeben. Im Diagramm ist ein Beschleunigungswunsch des Fahrers von Null auf ein Soll-Gesamtmoment M_ges dargestellt. Dazu ist in der Mitte des Diagramms der Wert ½ mal M_ges als Ziel vorgegeben (strichpunktierter Pfeil).
  • Die erste Phase der Momenterhöhung und der Achsmomentverteilung eines Hybridfahrzeuges nach dem Stand der Technik ist durch die durchgehende dünne Linie a) gekennzeichnet:
    Durch das Betätigen des Fahrpedals wird ein Soll-Gesamtdrehmoment M_ges (Fahrerwunsch) vorgegeben, das sich grundsätzlich aus der Summe der beiden Achsmomente M_VA und M_HA ergibt. In 2 ist in der Mitte der Darstellung schematisch die Hälfte dieses Soll-Gesamtdrehmoments M_ges/2 eingezeichnet. Um nach dem Stand der Technik das Soll-Gesamtmoment M_ges möglichst schnell zu erreichen, wird zunächst das Moment M_VA der schnelleren Antriebseinheit (hier E-Maschine 1 an der Vorderachse VA) extrem hoch gestellt – und zwar ohne Berücksichtigung einer Traktionspotential-Grenze TP_VA, die hier an der Vorderachse VA überschritten wird (siehe Wert M_VA der Linie a)), und ohne Einhaltung einer Soll-Achsmomentverteilung.
  • Die Traktionspotential-Grenze TP_VA gibt das maximale Moment M_max_VA an der Vorderachse VA an, welches gerade noch eine sichere Stabilität des Fahrzeuges (ohne Stabilitätsregeleingriff) gewährleistet. Nach der ersten Phase (gemäß Linie a) wird in einer zweiten Phase das stationäre Moment M_HA der Hinterachse HA langsam nachgestellt. Im gleichen Maß wie M_HA steigt, fällt M_VA und erreicht schließlich die gewünschte Soll-Achsmomentverteilung (siehe fette durchgezogene Linie). Dieses übliche Verfahren hat ausschließlich das Ziel, das Soll-Gesamtmoment M_ges aus dem Fahrerwunsch so schnell wie möglich zu stellen. Die optimale Verteilung der Drehmomente auf die Achsen (Soll-Achsmomentverteilung) wird dabei mit nachrangiger Priorität eingestellt. Der Fokus liegt dabei auf der Leistungsdynamik (Fahrleistung) und nicht auf den Stabilitäts- und Traktionseigenschaften.
  • Um ein derartig hohes und traktionsbezogen unvorteilhaftes Anfangsdrehmoment M_VA mittels der E-Maschine 1 in bestimmten Situationen (hier an der Vorderachse VA) zu vermeiden, ist erfindungsgemäß im Funktionsmodul SA eine Überwachungseinheit vorhanden, welche über die dynamische Stabilitätskontrolle derartige Situationen erkennt (z. B. Beschleunigen in Kurvenfahrt) und das Antriebsmoment M_VA an der Vorderachse VA mittels der schnelleren Antriebseinheit 1 gezielt unterhalb einer ermittelten Traktionspotenzial-Grenze TP_VA steuert. Die dabei vorkommenden Phasen sollen nachfolgend ebenfalls anhand 2 beschrieben werden. Die Drehmomentkennlinien der erfindungsgemäßen Phasen vor Erreichen des gewünschten Soll-Gesamtmoments M_ges und der gewünschten Soll-Achsmomentverteilung A_VA/A_HA sind mittels gestrichelter Linien dargestellt. Im Folgenden handelt es sich jeweils um eine Momentanbetrachtung:
    In der ersten Phase 1. wird das Moment M_HA der langsameren Antriebseinheit 3 (hier Verbrennungsmotor allein) bis zum kurzfristig maximal stellbaren Moment M_max_HA der Hinterachse HA gestellt. In dieser Phase kann maximal ein Gesamtmoment M_ges1 mit gleichzeitiger Einhaltung einer vorgegebene Achsmomentverteilung bei einem stabilitätsbezogenen Moment M_V_1 an der Vorderachse VA gestellt werden (Phase 1a.).
  • Im vorliegenden Fall ist das Soll-Gesamtmoment M_ges jedoch viel höher als M_ges_1. Somit kann dieses Soll-Gesamtmoment M_ges nicht bei gleichzeitiger Einhaltung der gewünschten Achsmomentverteilung (hier z. B. 70% an der Hinterachse HA und 30% an der Vorderachse VA) gestellt werden. In diesem Fall wird erfindungsgemäß zur maximalen Annäherung an das Soll-Gesamtmoment M_ges das Antriebsmoment M_VA an der Vorderachse VA bis zur Traktionspotential-Grenze TP_VA angehoben (= M_max_VA) (Phase 1b.). Das Moment M_HA der Hinterachse wird gleichzeitig gemäß dem dynamischen Limit der langsameren Antriebseinheit 3 weitergestellt, wodurch die Phase 2. eingeleitet wird.
  • In der zweiten Phase 2. – weil das Soll-Gesamtmoment (M_ges) in der ersten Phase noch nicht erreicht wurde – wird mittels der langsameren Antriebseinheit 3 deren Moment M_HA bis zum Erreichen des Soll-Gesamtmoments M_ges erhöht – bei Beibehaltung des vorgegebene stabilitätsbezogenes Moments M_max_VA. Jedes zusätzlich eingehende Gesamtmoment wird nunmehr nur an der Hinterachse HA gestellt. In dieser Phase 2. wird die Gesamtmomentendynamik an die Dynamik der HA angeglichen.
  • In der anschließenden Phase 3. ist das Soll-Gesamtmoment M_ges bereits erreicht, aber die gewünschte Soll-Achsmomentverteilung (hier z. B. A_HA/A_VA = 70%/30%) noch nicht. Nun wird zur finalen Erreichung der vorgegebenen Achsmomentverteilung das Moment M_VA an der Vorderachse VA in dem Maße reduziert, wie das Moment M_HA an der Hinterachse HA erhöhbar ist, bis letztlich das vorgegebene Gesamtmoment M_ges sowie die gewünschte Achsverteilung erreicht ist.
  • 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
    • DE 102012211920 [0002, 0003, 0005]
    • DE 102013208965 [0002, 0005]
    • DE 102013219085 [0002, 0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit (5), mit einer einer ersten Achse (VA) zugeordneten ersten Antriebseinheit (1) und mit einer einer zweiten Achse zugeordneten zweiten Antriebseinheit (3), wobei die Antriebseinheiten (1, 3) unterschiedliche Dynamikeigenschaften aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erhöhung des Soll-Gesamtmoments (M_ges) durch einen Beschleunigungswunsch des Fahrers – in einer ersten Phase (1., 1a. und/oder 1b.) mittels der langsameren Antriebseinheit (3) deren kurzfristig schnellstmögliches maximales Moment (M_max_HA) gestellt wird, wobei gleichzeitig mittels der schnelleren Antriebseinheit (1) ein vorgegebenes stabilitätsbezogenes Moment (M_V_1; M_max_VA) gestellt wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabilitätsbezogene Moment (M_V_1) derart vorgegeben wird, dass eine Soll-Achsmomentverteilung (z. B. A_HA/A_VA = 70%/30%) bei gegebenem kurzfristig schnellstmöglichem maximalen Moment (M_max_HA) der langsameren Antriebseinheit (3) erreicht wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene stabilitätsbezogene Moment das maximal mögliche Moment (M_max_VA) bezogen auf die Traktionspotenzial-Grenze (TP_VA) an der Achse der schnelleren Antriebseinheit (3) ist, wenn mit einem niedrigeren Moment (M_VA) das Gesamtmoment (M_ges) noch nicht erreichbar ist.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – in einer zweiten Phase (2.), wenn das Soll-Gesamtmoment (M_ges) in der ersten Phase noch nicht erreicht wurde, mittels der langsameren Antriebseinheit (3) deren Moment (M_HA) bis zum Erreichen des Soll-Gesamtmoments (M_ges) erhöht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – in einer dritten Phase (3.) bei Beibehalten des Soll-Gesamtmoments (M_ges) mittels beiden Antriebseinheiten (1, 3) bei zeitlicher Führung der langsameren Antriebseinheit (3) die oder eine andere Soll-Achsmomentverteilung eingestellt wird, sofern diese in einer vorhergehenden Phase verlassen oder nicht erreicht wurde.
  6. Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges mit einer elektronischen Steuereinheit (5), mit einer einer ersten Achse (VA) zugeordneten ersten Antriebseinheit (1) und mit einer einer zweiten Achse zugeordneten zweiten Antriebseinheit (3), wobei die Antriebseinheiten (1. 3) unterschiedliche Dynamikeigenschaften aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) ein Funktionsmodul (SA) dergestalt enthält, dass bei einer Erhöhung des Soll-Gesamtmoments (M_ges) durch einen Beschleunigungswunsch des Fahrers – in einer ersten Phase (1., 1a. und/oder 1b.) mittels der langsameren Antriebseinheit (3) deren kurzfristig schnellstmögliches maximales Moment (M_max_HA) stellbar ist, wobei gleichzeitig mittels der schnelleren Antriebseinheit (1) ein vorgegebenes stabilitätsbezogenes Moment (M_V_1; M_max_VA) stellbar ist.
  7. Steuervorrichtung nach dem vorangegangenen Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) ein Funktionsmodul (SA) dergestalt enthält, dass in einer zweiten Phase (2.), wenn das Soll-Gesamtmoment (M_ges) in der ersten Phase noch nicht erreicht wurde, mittels der langsameren Antriebseinheit (3) deren Moment bis zum Erreichen des Soll-Gesamtmoments (M_ges) erhöhbar ist.
  8. Steuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) ein Funktionsmodul (SA) dergestalt enthält, dass in einer dritten Phase (3.) bei Beibehalten des Soll-Gesamtmoments (M_ges) mittels beiden Antriebseinheiten (1, 3) bei zeitlicher Führung der langsameren Antriebseinheit (3) die oder eine andere Soll-Momentverteilung (z. B. A_HA/A_VA = 70%/30%) einstellbar ist, sofern diese in einer vorhergehenden Phase verlassen oder nicht erreicht wurde.
DE102014200427.6A 2014-01-13 2014-01-13 Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges Pending DE102014200427A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200427.6A DE102014200427A1 (de) 2014-01-13 2014-01-13 Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200427.6A DE102014200427A1 (de) 2014-01-13 2014-01-13 Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014200427A1 true DE102014200427A1 (de) 2015-07-16

Family

ID=53484906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014200427.6A Pending DE102014200427A1 (de) 2014-01-13 2014-01-13 Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014200427A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015118759A1 (de) * 2015-11-02 2017-05-04 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Antriebsmoments und Antriebsstranganordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102021105341A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
DE102021109619A1 (de) 2021-04-16 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
DE102021112440A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
DE102021112443A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004049324A1 (de) * 2004-10-09 2006-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung und Regelung der Fahrdynamik bei Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb
US20100106354A1 (en) * 2007-01-19 2010-04-29 Renault S.A.S. System and method for controlling a hybrid power propulsion unit for a permanent four wheel drive mode operation
DE102011056168A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben der Steuereinrichtung
DE102012211920A1 (de) 2012-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeuges
DE102013208965A1 (de) 2013-05-15 2014-11-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Steuereinheit, durch die das Antriebsmoment einer Antriebseinheit bedarfsweise auf mindestens zwei Achsen variabel verteilbar ist
DE102013219085A1 (de) 2013-09-23 2015-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004049324A1 (de) * 2004-10-09 2006-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung und Regelung der Fahrdynamik bei Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb
US20100106354A1 (en) * 2007-01-19 2010-04-29 Renault S.A.S. System and method for controlling a hybrid power propulsion unit for a permanent four wheel drive mode operation
DE102011056168A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben der Steuereinrichtung
DE102012211920A1 (de) 2012-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeuges
DE102013208965A1 (de) 2013-05-15 2014-11-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Steuereinheit, durch die das Antriebsmoment einer Antriebseinheit bedarfsweise auf mindestens zwei Achsen variabel verteilbar ist
DE102013219085A1 (de) 2013-09-23 2015-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015118759A1 (de) * 2015-11-02 2017-05-04 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Antriebsmoments und Antriebsstranganordnung zur Durchführung des Verfahrens
WO2017076862A1 (de) 2015-11-02 2017-05-11 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren zur steuerung eines antriebsmoments und antriebsstranganordnung zur durchführung des verfahrens
US10227070B2 (en) 2015-11-02 2019-03-12 Gkn Automotive Ltd. Driveline torque control
DE102021105341A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
WO2022184398A1 (de) 2021-03-05 2022-09-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft VERFAHREN UND STEUERVORRICHTUNG ZUM BETRIEB EINES STRAßENGEKOPPELTEN ALLRADFAHRZEUGES
DE102021109619A1 (de) 2021-04-16 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
WO2022218653A1 (de) 2021-04-16 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft STEUERVORRICHTUNG ZUM BETRIEB EINES STRAßENGEKOPPELTEN ALLRADFAHRZEUGES
DE102021112440A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
WO2022238052A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft STEUERVORRICHTUNG ZUM BETRIEB EINES STRAßENGEKOPPELTEN ALLRADFAHRZEUGES
DE102021112443A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
WO2022238059A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft STEUERVORRICHTUNG ZUM BETRIEB EINES STRAßENGEKOPPELTEN ALLRADFAHRZEUGES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1824698B1 (de) Verfahren zur steuerung eines bremssystems eines kraftfahrzeuges
DE102014200427A1 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges
DE102010015425A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE102013219085A1 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Hybridfahrzeuges
DE102010012153A1 (de) Fahrzeug mit zumindest zwei Einzelradantriebseinheit
DE102011005962A1 (de) Aufteilen einer Momentenanforderung auf zwei von unterschiedlichen Motoren angetriebenen Antriebsachsen eines Kraftfahrzeugs
WO2013075778A1 (de) Verfahren zur steuerung des betriebs einer anordnung von wenigstens zwei elektromaschinen und kraftfahrzeug
WO2014029548A1 (de) Steuervorrichtung für ein generatorisches bremssystem eines fahrzeugs und verfahren zum betreiben eines generatorischen bremssystems eines fahrzeugs
EP3354504B1 (de) Antriebsstrangsystem
EP2219922A1 (de) Verfahren zum steuern und/oder regeln zumindest einer teillastübernahme bei einer hybridantriebsanordnung
DE102012002823A1 (de) Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug
DE102017124990A1 (de) Verfahren und System zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102016201205A1 (de) Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zur Regelung der Längsdynamik
DE102016216356A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugantriebs für ein Kraftfahrzeug sowie Fahrzeugantrieb
DE102018209030A1 (de) Stellen einer Momentenanforderung über zwei unabhängig voneinander antreibbare Achsen eines Kraftfahrzeugs
DE10261278A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Drehmomentänderung
DE102007047589A1 (de) Dynamik Stopp bei Parallelhybrid
DE10232354A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
EP3063032B1 (de) Verfahren zum betreiben einer hybridantriebseinrichtung sowie entsprechende hybridantriebseinrichtung
EP2421734B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeuges, insbesondere eines hybridfahrzeuges
DE102016006213A1 (de) Verfahren zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers eines Fahrzeugs und Fahrzeug
DE102018204401A1 (de) Verfahren zur Regelung eines auf eine Antriebskomponente wirkenden Moments bei einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102011002890A1 (de) Verfahren zur Regelung der Lastpunktverschiebung eines Verbrennungsmotors und zumindest einer elektrischen Maschine mit unterschiedlichem Ansprechverhalten im hybriden Fahrzustand in einem Parallel-Hybrid-Antriebsstrang
DE102021112443A1 (de) Steuervorrichtung zum Betrieb eines straßengekoppelten Allradfahrzeuges
DE102016209714A1 (de) Zeitliches Strecken eines Anstiegs eines Antriebsmoments bei einem Wechsel der Betriebsart eines Hybridantriebs

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60W0020000000

Ipc: B60W0020190000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication