DE102014214715A1

DE102014214715A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems

Info

Publication number: DE102014214715A1
Application number: DE102014214715.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Huber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-01-28
Also published as: CN105313883A; CN105313883B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems (1) eines Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Angabe über eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs; – Zuordnen (S1) einer optimalen Fahrstufe für jeden möglichen Betriebszustand basierend auf der Fahrsituation; – Durchführen (S2) einer Optimierung gemäß einem Optimierungsziel, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt; und – Einstellen (S3) des ausgewählten Betriebszustands und der diesem Betriebszustand zugeordneten Fahrstufe.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben von hybriden Antriebssystemen, insbesondere unter Berücksichtigung von wählbaren Fahrstufen (Gängen). Insbesondere betrifft die Erfindung Maßnahmen zur Berücksichtigung der zu wählenden Fahrstufe bei einer Wahl eines Betriebszustands des Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Hybride Antriebssysteme für Kraftfahrzeuge können vorsehen, dass Verbrennungsmotor und Elektroantrieb mit einem Abtriebsstrang gekoppelt sind, der mit einem Antriebsrad über ein Getriebe gekoppelt ist. Dadurch wird der Arbeitspunkt des Elektroantriebs von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrstufe (Gang) des Schaltgetriebes beeinflusst.
Üblicherweise werden die Wahl der Fahrstufe und die Wahl des Betriebszustands des Kraftfahrzeugs in zwei getrennten unabhängigen Funktionen umgesetzt, die häufig in unterschiedlichen Steuergeräten aktiv sind. Die Wahl der Fahrstufe kann z.B. in einem Getriebesteuergerät vorgenommen werden, das basierend auf dem angeforderten Lastmoment und den bei dem momentanen Betriebszustand bereitgestellten Moment entscheidet, welche Fahrstufe gewählt werden soll. Ein Fahrzeugsteuergerät erhält die Information über die gewählte Fahrstufe sowie eine Angabe über ein angefordertes Antriebsmoment und ermittelt basierend auf dieser Information einen einzustellenden Betriebszustand. Mögliche Betriebszustände umfassen beispielweise einen rein elektromotorischen Betrieb, einen rein verbrennungsmotorischen Betrieb sowie einen hybriden Betrieb.
Da die Wahl der Fahrstufe und die Wahl des Betriebszustands den Fahrkomfort und den Kraftstoffverbrauch erheblich beeinflussen, kann eine gemeinsame Optimierung des Betriebszustandes und der Fahrstufe und gegebenenfalls einer Drehmomentenaufteilung durchgeführt werden. Eine gemeinsame Optimierung stellt jedoch aufgrund seiner Komplexität hohe Anforderungen an Rechendauer und Speicherbedarf in einem Steuergerät.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug mit einem Schaltgetriebe gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Antriebssystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit folgenden Schritten:

– Bereitstellen einer Angabe über eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs;
– Zuordnen einer optimalen Fahrstufe für mögliche Betriebszustände basierend auf der Fahrsituation;
– Durchführen einer Optimierung gemäß einem Optimierungsziel, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt;
– Einstellen des ausgewählten Betriebszustands und der diesem Betriebszustand zugeordneten Fahrstufe.

Bisherige Ansätze, die Wahl der Fahrstufe bzw. des Ganges und die Wahl des Betriebszustands des hybriden Antriebssystems getrennt einzustellen, weisen einige Nachteile auf. Beispielsweise wird der Wechsel von einem hybriden Betriebszustand, bei dem sowohl Verbrennungsmotor als auch Elektroantrieb jeweils ein Teilantriebsmoment bereitstellen zu einem elektromotorischen Betriebszustand, bei dem lediglich der Elektroantrieb ein Antriebsmoment bereitstellt und der Verbrennungsmotor keinen Beitrag für das bereitgestellte Antriebsmoment liefert, verhindert, wenn das maximale Drehmoment, das der Elektroantrieb bereitstellen kann, für die aktuelle Fahrstufe nicht ausreichend ist. Dabei wird jedoch nicht berücksichtigt, dass ein gleichzeitiger Wechsel der Fahrstufe möglich wäre, wodurch die Untersetzung der Schaltstufe des Getriebes geändert würde und das Antriebsmoment von dem Elektroantrieb bereitgestellt werden könnte. Diese Entscheidung wird jedoch herkömmlich von einem entsprechend anderen Steuergerät, nämlich dem Getriebesteuergerät, getroffen. Dies hat zur Folge, dass ein elektromotorischer Betriebszustand nicht ausgewählt wird, da bei der momentanen Fahrstufe aufgrund des geforderten Antriebsmoments eine Drehmomentenanforderung an den Elektroantrieb zu hoch ist, obwohl bei einer anderen Fahrstufe ein rein elektrisches Fahren möglich und optimal wäre.
Auch wird beim bisherigen Ansatz ein Wechsel in einen hybriden Betriebszustand aus einem elektromotorischen Betriebszustand unterbunden, wenn aufgrund des elektrischen Fahrens eine niedrige Fahrstufe gewählt ist, die zum Erreichen des benötigten Antriebsmoments benötigt wurde, aber nach einem Wechsel zu einer erhöhten Drehzahl des Verbrennungsmotors in einem Betriebszustand führen würde, bei dem zumindest ein Teilantriebsmoment von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden soll. Dies kann zu einem sehr hochtourigen Betrieb des Verbrennungsmotors und dadurch zu einem für einen Fahrer unkomfortablen Fahrzustand führen.
Wird ein solcher Wechsel von einem elektromotorischen Betriebszustand zu einem hybriden Betriebszustand erzwungen, würde das Getriebesteuergerät in Folge eine Reihe von Fahrstufenwechseln durchführen, was sich ebenfalls negativ auf den Fahrkomfort auswirken würde.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht in einer kombinierten Festlegung der Fahrstufe und des Betriebszustands des Antriebssystems. Durch eine Vorauswahl werden für mehrere, insbesondere alle für die momentane Fahrsituation möglichen Betriebszustände, die insbesondere bereitzustellende Teilleistungen von Antriebseinheiten, Lastverteilungen im Antriebssystem und/oder Aktivierungszustände der Antriebseinheiten angeben können, die dazu optimale Fahrstufe festgelegt. Diese ausgewählten Fahrstufen werden dem jeweiligen möglichen Betriebszustand fest zugeordnet und dadurch gleichzeitig mit der Entscheidung über den Betriebszustand ausgewählt. Ein Wechsel zu dem elektromotorischen Betriebszustand ist somit auch in Fahrzeugsituationen möglich, in denen bisher eine unpassende Fahrstufe eingelegt war. Da bei Wechseln des Betriebszustands gleichzeitig die Fahrstufe neu festgelegt wird, wird dadurch eine Entscheidung über einen Wechsel des Betriebszustands nicht durch eine ausgewählte ungünstige Fahrstufe unterbunden. Es gibt weiterhin dadurch keine unerwünschten Fahrzustände durch eine zu hohe Drehzahl des Verbrennungsmotors oder überflüssige Schaltvorgänge nach einem Wechsel des Betriebszustandes. Somit verringert sich der Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitiger Verbesserung der Fahrerakzeptanz bzw. des Fahrkomforts.
Da weiterhin die Fahrstufe über die Wahl des Betriebszustands implizit festgelegt wird, ist eine Suche bzw. Variation der Fahrstufe für eine Optimierung nicht mehr notwendig. Man kann daher weitgehend die Lösungsqualität einer gemeinsamen Optimierung von Fahrstufe und Betriebszustand erreichen, ohne den Berechnungsaufwand wesentlich zu erhöhen, da die Zahl der Freiheitsgrade und damit der Komplexität bzw. die Rechendauer für das Optimierungsverfahren nicht erhöht wird. Somit kann eine solche Optimierung auch in einem Steuergerät im Kraftfahrzeug umgesetzt werden.
Insbesondere verringert sich bei festgelegter Rechendauer der Aufwand an bereitzustellender Rechenleistung, wodurch günstigere Steuergeräte verwendet werden können, oder es erhöht sich die Qualität der Optimierungslösung.
Weiterhin kann das Optimierungsziel mindestens einen der folgenden Aspekte umfassen:

– eine Reduzierung eines Verbrauchs an Kraftstoff bzw. an elektrischer Energie
– eine Reduzierung von Emissionen; und
– eine Reduzierung einer Alterung von Bauteilen.

Insbesondere kann die Fahrsituation durch einen oder mehrere der folgenden Aspekte definiert sein:

– eine Fahrzeuggeschwindigkeit;
– eine Drehzahl einer Antriebseinheiten oder eines Abtriebsstrangs;
– eine Lastanforderung;
– ein Zustand von Abgasnachbehandlungssystemen; und
– ein oder mehrere Zustände eines Thermomanagementsystems.

Gemäß einer Ausführungsform können die möglichen Betriebszustände einen oder mehrere der folgenden Zustände umfassen:

– einen elektromotorischen Betriebszustand, in dem der Verbrennungsmotor keinen Beitrag für ein bereitzustellendes Antriebsmoment liefert,
– einen verbrennungsmotorischen Betriebszustand, bei dem nur der Verbrennungsmotor ein Antriebsmoment bereitstellt
– einen hybriden Betriebszustand, in dem ein Antriebsmoment sowohl von dem Elektroantrieb als auch von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt wird,
– ein Rekuperationsbetriebszustand, in dem der Verbrennungsmotor ein Antriebsmoment bereitstellt, das zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und zum Bereitstellen eines Schleppmoments eines generatorisch betriebenen Elektroantriebs dient, und
– ein Stoppbetriebszustand, bei dem beim elektromotorischen Betriebszustand der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird.

Bei Auswahl eines hybriden Betriebszustands durch die Optimierungsfunktion kann eine Drehmomentenaufteilung bzw. eine Lastaufteilung zwischen den von dem Verbrennungsmotor und dem Elektroantrieb bereitzustellenden Teilantriebsmomenten bestimmt werden. Die Drehmomentenaufteilung gibt an, welcher Anteil des Antriebsmoments von dem ersten Antriebseinheit, insbesondere dem Verbrennungsmotor, oder der zweiten Antriebseinheit, insbesondere dem Elektroantrieb, bereitgestellt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass der Betriebszustand gleichzeitig mit einem etwaigen Wechsel der diesem zugeordneten Fahrstufe gewechselt wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann für einen Verlauf von Fahrsituationen über Streckenabschnitte einer Fahrstrecke jeweils für jede Fahrsituation in dem betreffenden Streckenabschnitt eine optimale Fahrstufe für jeden möglichen Betriebszustand in dem betreffenden Streckenabschnitt bestimmt wird, wobei für jeden Streckenabschnitt eine Optimierung gemäß dem Optimierungsziel durchgeführt wird, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt; wobei der für den betreffenden Streckenabschnitt ausgewählte optimale Betriebszustand mit der diesem zugeordneten Fahrstufe eingestellt wird, wenn der betreffende Streckenabschnitt durchfahren wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung, insbesondere Hybridsteuergerät, zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um:

– eine Angabe über eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bereitzustellen;
– jedem möglichen Betriebszustand eine optimale Fahrstufe basierend auf der Fahrsituation zuzuordnen;
– eine Optimierung gemäß einem Optimierungsziel durchzuführen, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt;
– den ausgewählten Betriebszustand und die diesem zugeordnete Fahrstufe einzustellen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein hybrides Antriebssystem vorgesehen, umfassend:

– eine erste Antriebseinheit, insbesondere ein Verbrennungsmotor;
– eine zweite Antriebseinheit, insbesondere einen Elektroantrieb;
– eine erste Kupplung, zum selektiven mechanischen Koppeln der ersten mit der zweiten Antriebseinheit;
– eine zweite Kupplung zum selektiven mechanischen Koppeln der zweiten Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe;
– die obige Vorrichtung, wobei diese ausgebildet ist, um die erste und die zweite Antriebseinheit zum Bereitstellen eines jeweiligen Antriebsmoments anzusteuern und die Fahrstufe des Schaltgetriebes auszuwählen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein schematische Darstellung eines hybriden Antriebssystems;
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Optimieren des Betriebszustands unter Berücksichtigung einer optimierten Wahl der Fahrstufe, und
3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines weiteren Verfahrens zum prädiktiven Betreiben des hybriden Antriebssystems.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines hybriden Antriebssystems 1 z.B. für ein Kraftfahrzeug. Das Antriebssystem 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 als eine erste Antriebseinheit und einen Elektroantrieb 3 als eine zweite Antriebseinheit. Der Verbrennungsmotor 2 und der Elektroantrieb 3 dienen dazu, jeweils ein Drehmoment an eine Abtriebswelle 4 auszugeben, die eingangsseitig mit einem Schaltgetriebe 5 koppelbar ist. Ausgangsseitig des Schaltgetriebes 5 kann ein Antriebsmoment auf einer Antriebswelle 6 bereitgestellt werden.
Die Abtriebswelle 4 weist eine erste Kupplung 7 zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektroantrieb 3 und eine zweite Kupplung 8 zwischen dem Elektroantrieb 3 und dem Schaltgetriebe 5 auf. Die erste und zweite Kupplung 7, 8 sind separat voneinander ein- bzw. auskoppelbar. Wird die erste Kupplung 7 geöffnet, wird der Verbrennungsmotor 2 von dem Abtriebsstrang 4 abgekoppelt und ermöglicht so ein Abschalten des Verbrennungsmotors 2, um das Antriebssystem 1 in einem rein elektromotorischen Betriebszustand zu betreiben. Ist die erste Kupplung 7 eingekuppelt, so wird das Antriebssystem 1 in einem hybriden Betriebszustand oder, wenn der Elektroantrieb momentenfrei betrieben wird, in einem verbrennungsmotorischen Betriebszustand betrieben.
Bei dem elektromotorischen Betriebszustand liefert der Verbrennungsmotor 2 keinen Beitrag für das bereitgestellte Antriebsmoment. Bei dem verbrennungsmotorischen Betriebszustand stellt nur der Verbrennungsmotor 2 das Antriebsmoment bereit und der Elektroantrieb 3 wird im Wesentlichen momentenfrei geschleppt. In dem hybriden Betriebszustand wird das Antriebsmoment sowohl von dem Elektroantrieb 3 als auch von dem Verbrennungsmotor 2 bereitgestellt und es wird eine Drehmomentenaufteilung bzw. Lastaufteilung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektroantrieb 3 bestimmt wird. Als weitere Betriebszustände können ein Rekuperationsbetriebszustand, bei dem der Verbrennungsmotor ein Drehmoment abgibt, das zum Bereitstellen des Antriebsmoments und zum Bereitstellen eines Schleppmoments für einen generatorisch betriebenen Elektroantrieb 3 dient, und ein Stoppbetriebszustand, bei dem beim rein elektromotorischen Betrieb der Verbrennungsmotor 2 abgeschaltet wird, vorgesehen sein.
Die zweite Kupplung 8 dient dazu, den Abtriebsstrang 4 mit der Eingangsseite des Schaltgetriebes 5 zu verbinden oder von diesem zu trennen. Dies kann beispielsweise zum Durchführen eines Schaltvorgangs oder zum Einnehmen eines Segelbetriebs bei ausgekuppelten Antriebsmotoren bzw. ausgekuppelten Abtriebsstrang 4 verwendet werden.
Ausgangsseitig ist das Schaltgetriebe 5 über die Antriebswelle 6 mit den Antriebsrädern gekoppelt.
Es ist ein Hybridsteuergerät 10 vorgesehen, das den Betrieb des Verbrennungsmotors 2, des Elektroantriebs 3, der ersten und zweiten Kupplung 7, 8 sowie des Schaltgetriebes 5 steuert. Insbesondere steuert das Hybridsteuergerät 10 das Schaltgetriebe 5 an, um eine Fahrstufe (Gang) mit einer entsprechend zugeordneten Untersetzung zwischen der Abtriebswelle 4 und der Antriebswelle 6 auszuwählen.
Das Hybridsteuergerät 10 führt insbesondere zyklisch ein Verfahren zum Optimieren des Betriebszustands des Antriebssystems 1 durch. Während, wie eingangs erwähnt, bei herkömmlichen Ansätzen die Wahl der Fahrstufen und die Wahl des Betriebszustands des Antriebssystems 1 in zwei im Wesentlichen voneinander unabhängigen Funktionen, insbesondere in unterschiedlichen Steuergeräten, umgesetzt werden, ist im vorliegenden Fall vorgesehen, dass das Hybridsteuergerät 10 den Betriebszustand und die Fahrstufe kombiniert festgelegt. Insbesondere wird ausgehend von der momentanen Fahrsituation allen möglichen Betriebszuständen eine Fahrstufe zugeordnet.
In dem Flussdiagramm der 2 wird ein Verfahren zum Betreiben des hybriden Antriebssystems 1 beschrieben, in dem der zu wählende Betriebszustand gemeinsam mit der zu wählenden Fahrstufe in optimierter Weise festgelegt werden. Das Verfahren kann in dem Hybridsteuergerät 10 zyklisch, d.h. regelmäßig, oder bei jeder erkannten Änderung der momentanen Fahrsituation erneut ausgeführt werden.
In Schritt S1 wird ausgehend von der momentanen Fahrsituation für jeden möglichen Betriebszustand eine Fahrstufe festgelegt, die für den betreffenden Betriebszustand optimal ist.
Die Fahrsituation kann beispielsweise durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Drehzahl des Abtriebsstrangs 4 und eine Lastanforderung durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs angegeben sein. So kann insbesondere einem verbrennungsmotorischen Betriebszustand eine höhere Fahrstufe zugeordnet werden, als dem elektromotorischen Betriebszustand, da die größte Effizienz bzw. der höchste Wirkungsgrad bei Verbrennungsmotoren bei geringeren Drehzahlen liegt als bei Elektroantrieben. Die Fahrsituation kann weiterhin durch einen Zustand von Abgasnachbehandlungssystemen oder durch ein erweitertes Thermomanagement, das den Warmlauf und die Innenraumheizung/-klimatisierung betreffen kann, bestimmt sein.
Nun wird gemäß einer Zielfunktion in Schritt S2, die z.B. als ein Optimierungsziel eine Verbrauchsoptimierung für den Kraftstoffverbrauch bzw. Energieverbrauch vorgibt, eine Optimierung durchgeführt, die einen Betriebszustands vorgibt, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt. Neben dem Kraftstoffverbrauch können auch weitere Effekte, wie zum Beispiel Emissionen oder Alterungseffekte, berücksichtigt werden. Wird ein hybrider Betriebszustand ausgewählt, kann durch die Optimierungsfunktion ebenfalls die Drehmomentenaufteilung bzw. Lastaufteilung bestimmt werden, die das Verhältnis der von dem Verbrennungsmotor 2 und die mit dem Elektroantrieb 3 bereitgestellten Drehmomente angibt.
Anschließend wird in Schritt S3 der Betriebszustand eingestellt und die dazugehörige Fahrstufe ausgewählt und eingestellt.
Insbesondere kann in Schritt S3 vorgesehen sein, dass der Wechsel der Fahrstufe gemeinsam mit dem Wechsel des Betriebszustands vorgenommen wird, wenn ein solcher vorgesehen ist. Dies kann durch eine Synchronisationsfunktion vorgenommen werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens für ein prädiktives Betreiben des hybriden Antriebssystems der 1. Das Verfahren kann in dem Hybridsteuergerät 10 zyklisch, d.h. regelmäßig, oder bei jeder erkannten Änderung der momentanen Fahrsituation erneut ausgeführt werden.
Dazu werden in Schritt S11 für die vorausliegende Fahrstrecke ein Momentenanforderungsverlauf (Verlauf der angeforderten Antriebsmomente auf der Abtriebswelle 4 oder der Antriebswelle) und ein Fahrgeschwindigkeitsverlauf als Verlauf von Fahrzeugsituationen entlang der Fahrstrecke prädiziert. Der Verlauf entspricht einer Abfolge von Fahrzeugsituationen für mehrere aufeinanderfolgende Streckenabschnitte der Fahrstrecke.
Für jeden der Streckenabschnitte wird in Schritt S12 für jeden möglichen Betriebszustand eine optimale Fahrstufe festgelegt. Dies erfolgt basierend auf einem vorgegebenen Optimierungsziel.
In einem Optimierungsschritt S13 wird nun durch Variation des Betriebszustandes gemäß einem Optimierungsverfahren, wie zum Beispiel bei dem Verfahren der dynamischen Programmierung, ein Verlauf der Betriebszustände über die betrachtete Fahrstrecke ermittelt. Dabei muss die Wahl der Fahrstufe nicht gesondert bestimmt werden muss, da diese bereits an einen Betriebszustand gekoppelt ist. Als Ergebnis des Optimierungsschritts liegt eine Trajektorie von Betriebszuständen über die Streckenabschnitte sowie Trajektorien von möglicherweise weiteren zu optimierenden Größen vor.
Da die auszuwählende Fahrstufe über den Betriebszustand implizit festgelegt wird, ist eine Suche bzw. ein nachträgliches Optimieren der Fahrstufen nicht mehr notwendig. Man kann daher weitgehend die Lösungsqualität der gemeinsamen Optimierung von Fahrstufe und Betriebszustand erreichen, ohne den Berechnungsaufwand wesentlich zu erhöhen. Insbesondere werden die Anzahl der Freiheitsgrade und damit auch die Komplexität/Rechendauer des Optimierungsproblems nicht erhöht.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems (1) eines Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Angabe über eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs; – Zuordnen (S1) einer optimalen Fahrstufe für mögliche Betriebszustände basierend auf der Fahrsituation; – Durchführen (S2) einer Optimierung gemäß einem Optimierungsziel, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt; – Einstellen (S3) des ausgewählten Betriebszustands und der diesem Betriebszustand zugeordneten Fahrstufe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Optimierungsziel mindestens eines der folgenden Aspekte umfasst: – eine Reduzierung eines Verbrauchs an Kraftstoff bzw. an elektrischer Energie – eine Reduzierung von Emissionen; und – eine Reduzierung einer Alterung von Bauteilen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fahrsituation durch einen oder mehrere der folgenden Aspekte definiert ist: – eine Fahrzeuggeschwindigkeit; – eine Drehzahl einer Antriebseinheit oder eines Abtriebsstrangs; – eine Lastanforderung; – ein Zustand von Abgasnachbehandlungssystemen; und – ein oder mehrere Zustände eines Thermomanagementsystems.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Antriebssystem (1) eine erste Antriebseinheit, insbesondere einen Verbrennungsmotor (2), und eine zweite Antriebseinheit, insbesondere einen Elektroantrieb (3), aufweist, wobei die mögliche Betriebszustände einen oder mehrere der folgende Zustände umfassen: – einen elektromotorischen Betriebszustand, in dem die erste Antriebseinheit (2) keinen Beitrag für ein bereitzustellendes Antriebsmoment liefert, – einen verbrennungsmotorischen Betriebszustand, bei dem nur die zweite Antriebseinheit (3) ein Antriebsmoment bereitstellt – einen hybriden Betriebszustand, in dem ein Antriebsmoment sowohl von der zweiten Antriebseinheit (3) als auch von der ersten Antriebseinheit (2) bereitgestellt wird, – ein Rekuperationsbetriebszustand, in dem die erste Antriebseinheit (2) ein Antriebsmoment bereitstellt, das zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und zum Bereitstellen eines Schleppmoments eines generatorisch betriebenen Elektroantriebs als zweite Antriebseinheit (3) dient, und – ein Stoppbetriebszustand, bei dem beim elektromotorischen Betriebszustand der Verbrennungsmotor als erste Antriebseinheit (2) abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei bei Auswahl eines hybriden Betriebszustands durch die Optimierungsfunktion eine Drehmomentenaufteilung bzw. eine Lastaufteilung zwischen den von der ersten Antriebseinheit (2) und der zweiten Antriebseinheit (3) bereitzustellenden Teilantriebsmomenten bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Betriebszustand gleichzeitig mit einem etwaigen Wechsel der diesem zugeordneten Fahrstufe gewechselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei für einen Verlauf von Fahrsituationen über Streckenabschnitte einer Fahrstrecke jeweils für jede Fahrsituation in dem betreffenden Streckenabschnitt eine optimale Fahrstufe für jeden möglichen Betriebszustand in dem betreffenden Streckenabschnitt bestimmt wird, wobei für jeden Streckenabschnitt eine Optimierung gemäß dem Optimierungsziel durchgeführt wird, so dass einer der möglichen Betriebszustände ausgewählt wird, der für die momentane Fahrsituation das Optimierungsziel am besten erfüllt, und wobei der für den betreffenden Streckenabschnitt ausgewählte optimale Betriebszustand mit der diesem zugeordneten Fahrstufe eingestellt wird, wenn der betreffende Streckenabschnitt durchfahren wird.
Vorrichtung, insbesondere Hybridsteuergerät, welche eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Hybrides Antriebssystem, umfassend: – eine erste Antriebseinheit (2), insbesondere ein Verbrennungsmotor; – eine zweite Antriebseinheit (3), insbesondere einen Elektroantrieb; – eine erste Kupplung (7), zum selektiven mechanischen Koppeln der ersten mit der zweiten Antriebseinheit (3); – eine zweite Kupplung (8) zum selektiven mechanischen Koppeln der zweiten Antriebseinheit mit einem Schaltgetriebe (5); – eine Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die erste und die zweite Antriebseinheit (2, 3) zum Bereitstellen eines jeweiligen Antriebsmoments anzusteuern und die Fahrstufe des Schaltgetriebes (5) auszuwählen.
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.