DE102015209979A1 - Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes, zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung und Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Verfahren (75) zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung (5, 7), unterhalb dessen ein Elektroantrieb erfolgt, beschrieben, wobei das Verfahren aufweist: Erhalten eines Schadstoff-Signals (43, 44, 45), welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung (31, 33) indikativ ist; und Bestimmen des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) basierend auf dem Schadstoff-Signal (43, 44, 45) und einem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) der Abgasreduktionseinrichtung (31, 33).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung, ein Motorsteuergerät und ein Hybridfahrzeug mit dem Motorsteuergerät.
  • Eine Hybridantriebsvorrichtung umfasst z.B. eine Verbrennungskraftmaschine, wie etwa einen Dieselmotor oder einen Benzinmotor, und einen Elektromotor, welcher z.B. sowohl im Antriebsmodus als auch im Generatormodus betrieben werden kann. Die Hybridantriebsvorrichtung, die z.B. in einem Hybridfahrzeug vorgesehen sein kann, kann innerhalb einer Betriebsstrategie z.B. einen Hybridantriebsmodus, in welchem sowohl die Verbrennungskraftmaschine als auch der Elektromotor zum Antrieb verwendet werden, und einen Elektroantriebsmodus aufweisen, in welchem (insbesondere ausschließlich) der Elektromotor zum Antrieb verwendet wird.
  • Dabei wird im Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine typischerweise von den folgenden Prämissen ausgegangen:
    • 1. Konvertierung der CO- und HC-Emissionen über einen Oxidationskatalysator
    • 2. Einlagerung von NOX-Emissionen in einem NOX-Speicherkatalysator
    • 3. Einlagerung von Rußpartikeln in einem Dieselpartikelfilter
  • Eine Vorgehensweise zur Ermittlung einer verbrauchs- und kundenoptimalen Betriebsstrategie einer Hybridantriebsvorrichtung kann z.B. herkömmlicherweise wie nachfolgend ausgeführt sein. Die Entwicklung einer verbrauchsoptimalen hybridischen Betriebsstrategie erfolgt auf Basis eines Vergleichs des konventionellen, rein verbrennungskraftmaschinischen Antriebs mit einem intermittierenden elektrisch-verbrennungskrafmaschinischen Fahrbetrieb. Dabei sind im Hybridbetrieb neben der Rekuperation, der Kraftstoffmehrverbrauch durch Lastpunktanhebung sowie der Energieeinsatz für das elektrische Fahren und die Motorstartvorgänge zu berücksichtigen. Das elektrische Fahren wird dann nur für einen energetisch sinnvollen Kennfeldbereich zugelassen, für den der Gesamtwirkungsgrad trotz der mehrfachen, verlustbehafteten Energieumwandlung größer ist als im rein verbrennungskraftmaschinischen Betrieb. Aus dieser Vorgehensweise resultiert herkömmlicherweise eine verbrauchsoptimale Drehmomentschwelle im Kraftstoffverbrauchskennfeld der Verbrennungsmaschine. In der Regel wird hierbei das Kraftstoffverbrauchskennfeld der Verbrennungsmaschine im Motornormalbetrieb betrachtet. Unterhalb dieser Drehmomentschwelle wird das elektrische Fahren zugelassen, während oberhalb dieser Drehmomentschwelle in den hybridischen Fahrbetrieb (mit Lastpunktanhebung) gewechselt wird. In der Regel ist die verbrauchsoptimale Drehmomentschwelle drehzahlabhängig.
  • Der Übergang vom elektrischen Fahrbetrieb zum hybridisch-verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb (mit Lastpunktanhebung) kann erfolgen, wenn das Fahrerwunschdrehmoment die vorbestimmte Drehmomentschwelle überschreitet. Diese zusätzlich auch von der Motordrehzahl (und der Fahrzeuggeschwindigkeit) abhängige Drehmomentschwelle kann unter Anwendung eines mathematischen Optimierungsverfahrens für verschiedene Fahrzyklen verbrauchsoptimal bestimmt werden. Ein städtischer Fahrbetrieb kann damit zu signifikanten Anteilen rein elektrisch erfolgen, wohingegen außerstädtisch überwiegend mit der Verbrennungsmaschine im Hybridbetrieb gefahren wird. Im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) führt diese Betriebsstrategie beispielsweise zu einem hybridisch-verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb (mit Lastpunktanhebung) am Ende der Beschleunigungsphasen auf 32, 50 und 70 km/h sowie für Geschwindigkeiten oberhalb von 50 km/h. In den übrigen Phasen erfolgt der Fahrbetrieb rein elektrisch. In den Verzögerungsphasen wird die kinetische Energie des Fahrzeugs durch Rekuperation (generatorischer Betrieb der E-Maschine) in elektrische Energie gewandelt.
  • Der aktuelle Stand der Technik beschreibt in verschiedenartigen Ausführungen die Nutzung des Elektromotors in einem Hybridfahrzeug als zusätzliche Drehmomentquelle oder Drehmomentsenke, um den Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine gezielt durch Lastpunktanhebung oder Lastpunktabsenkung bzgl. einer gewünschten Aktivität des Katalysatorsystems (bessere Konvertierung, schnelleres Aufwärmen, günstigeres Temperaturniveau usw.) zu beeinflussen.
  • DE 10 2013 220 349 A1 offenbart ein Regenerationsverfahren und ein Kraftfahrzeug zur Regeneration eines einer Verbrennungskraftmaschine nachgeschalteten Adsorbers, wobei die Verbrennungskraftmaschine während einer Regeneration des Adsorbers in einer Phase einer fetten Verbrennung betreiben wird. Dabei wird für die fette Verbrennung eine Motordrehzahl oder Motorlast mittels eines mit der Verbrennungskraftmaschine mechanisch koppelbaren Elektromotors beeinflusst.
  • Es ist jedoch beobachtet worden, dass in herkömmlichen Hybridantriebseinrichtungen eine Festlegung einer Drehmomentschwelle bzw. einer Hybridantrieb-Drehmomentschwelle nicht in allen Betriebsbedingungen (der Verbrennungskraftmaschine) zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Insbesondere ist beobachtet worden, dass es schwierig ist, die Hybridantrieb-Drehmomentschwelle unter der weiteren Anforderung zu bestimmen, eine Abgasreduktionseinrichtung zuverlässig zu betreiben.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes und ein entsprechendes Motorgerät bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwindet. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere einer Diesel-Hybridantriebsvorrichtung, und ein entsprechendes Motorsteuergerät bereitzustellen, welche auf der Grundlage des bestimmten Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes operieren.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst, welche auf ein Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes, auf ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung, auf ein Motorsteuergerät und auf ein Hybridfahrzeug, insbesondere Dieselhybridfahrzeug, gerichtet sind.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung, unterhalb dessen ein Elektroantrieb erfolgt, wobei das Verfahren aufweist:
    Erhalten eines Schadstoff-Signals, welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung indikativ ist; und
    Bestimmen des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes basierend auf dem Schadstoff-Signal und einem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert der Abgasreduktionseinrichtung.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung, aufweisend:
    Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes gemäß einem der vorangehenden Ansprüche;
    Aktivieren des Elektroantriebs bei gleichzeitigem Deaktivieren des Verbrennungskraftantriebs bei Drehmomentanforderungen unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes; und
    Regenerieren der Abgasreduktionseinrichtung, falls die Schadstoff-Beladung einen Schadstoff-Beladung-Schwellwert überschritten hat, indem die Hybridantriebsvorrichtung derart gesteuert wird, dass ein vom Verbrennungskraftmotor erzeugtes Drehmoment oberhalb des unteren Regeneration-Drehmomentschwellwerts liegt.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Motorsteuergerät zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung, unterhalb dessen ein Elektroantrieb erfolgt, wobei das Motorsteuergerät aufweist:
    ein Eingabemodul, welches ausgebildet ist, ein Schadstoff-Signal, welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung indikativ ist, zu erhalten; und
    einen Prozessor, welcher ausgebildet ist, den Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert basierend auf dem Schadstoff-Signal und einem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert der Abgasreduktionseinrichtung zu bestimmen.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug mit einem Motorsteuergerät gemäß dem dritten Aspekt, wobei das Motorsteuergerät ferner ausgebildet ist, die Hybridantriebsvorrichtung des Hybridfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert zu steuern.
  • Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
  • In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung wird ein Schadstoff-Signal erhalten, welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung (insbesondere in einem Abgasstrang der Verbrennungskraftmaschine der Hybridantriebsvorrichtung) indikativ ist. Ferner wird basierend auf dem Schadstoff-Signal (z.B. ein elektrisches, optisches, drahtlos übertragenes oder drahtgebunden übertragenes Signal) und einem (z.B. vorbestimmten) unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert (der Abgasreduktionseinrichtung) der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bestimmt.
  • Die Hybridantriebsvorrichtung kann eine Dieselhybridantriebsvorrichtung sein, welche sowohl einen Dieselmotor als auch einen Elektromotor umfasst. Bei anderen Ausführungsformen kann die Hybridantriebsvorrichtung auch einen Benzinmotor oder Erdgasmotor und einen Elektromotor umfassen.
  • In der Regel wird bei Drehmomentanforderungen (z.B. veranlasst durch einen Fahrer eines Fahrzeuges, welches die Hybridantriebsvorrichtung umfasst) unterhalb des bestimmten Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes ausschließlich der in der Hybridantriebsvorrichtung umfasste Elektromotor zum Antrieb bzw. zum Vortrieb verwendet, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb verwendet wird. Bei Drehmomentanforderungen unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes kann die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Dieselmotor oder Benzinmotor, ausgeschaltet sein oder jedenfalls in einem niedrigen Drehzahlbereich betrieben werden. Falls jedoch ein Akkumulator oder ein elektrischer Energiespeicher zur Energieversorgung des Elektromotors unterhalb einer bestimmten Ladeschwelle liegt, kann auch in einem Zustand bzw. unter einer Bedingung, dass die Drehmomentanforderung unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes liegt, die Verbrennungskraftmaschine (z.B. zusätzlich zu dem Elektromotor) zum Antrieb verwendet werden.
  • Die Abgasreduktionseinrichtung kann einen Austritt in die Umgebung von Produkten, welche z.B. aufgrund von unvollständiger Verbrennung von Treibstoff und Luft resultieren, reduzieren und/oder zu einer vollständigeren Verbrennung führen bzw. beitragen. Die Abgasreduktionseinrichtung kann in einem Abgasstrang der Verbrennungskraftmaschine angeordnet sein.
  • Bei vollständiger Verbrennung eines ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff zusammengesetzten Dieselkraftstoffes entstehen die Reaktionsprodukte Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O). Im dieselmotorischen Abgas finden sich darüber hinaus als Produkte unvollständiger Verbrennung Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO), teilverbrannte oder unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Ruß. Zudem enthält das Abgas Stickoxide (NOX) als Oxidationsprodukte des Stickstoffs sowie weitere aus Kraftstoffkomponenten (insbesondere Schwefel) gebildete Oxidationsprodukte.
  • Bei der dieselmotorischen Verbrennung sind Stickoxide, Ruß (Partikel), Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe die wichtigsten Schadstoffkomponenten im Abgas. Die Oxidationsprodukte von Schwefel sind durch einen zunehmend geringen Schwefelgehalt im Dieselkraftstoff (insbesondere EU) hinsichtlich des Abgasausstoßes von untergeordneter Bedeutung, können aber auch bei geringer Konzentration Komponenten der Abgasstrecke nachhaltig schädigen. Unter bestimmten Bedingungen könnte die Erfüllung aktueller Emissionsstandards (zum Bsp. EU6, Tier-2-BIN5) alleine über innermotorische Maßnahmen nicht mehr umsetzbar sein und könnte daher eine geeignete Abgasnachbehandlung erfordern (z.B. durch die Abgasreduktionseinrichtung), die den Ausstoß der Schadstoffkomponenten (NOX, Ruß, CO und HC) entsprechend der gesetzlichen Grenzwerte verringert.
  • Im einem modularen Dieselbaukasten kann die Abgasnachbehandlung für EU6- oder Tier-2-BIN5-Anwendungen entweder einen NOx-Speicherkatalysator mit Oxydationskatalysator-Beschichtung und einen Dieselpartikelfilter („motornahe Abgasreinigung mit NOX-Speicherkatalysator und Dieselpartikelfilter“) oder einen Oxydationskatalysator, ein SCR-Dosiermodul sowie einen Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung („motornahe Abgasreinigung mit SCR-System und Dieselpartikelfilter“) umfassen.
  • Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe können z.B. im Normalbetrieb mit Luftzahl (λ) > 1 (mager, Luftüberschuss, λ bezeichnet Verhältnis von Kraftstoffteilchen zu Sauerstoffteilchen (in Luft)) im Oxydationskatalysator ab einem Temperaturniveau von größer ca. 170°C vor Oxydationskatalysator zu Kohlendioxid oxidiert werden.
  • Eine Einlagerung/Filterung von Rußpartikeln in den Dieselpartikelfilter kann z.B. im Normalbetrieb mit λ > 1 erfolgen. Zur Regeneration des Dieselpartikelfilters bei Überschreiten der maximal zulässigen Rußbeladung des Dieselpartikelfilters kann eine Rußoxidation durch O2 bei Motorbetrieb mit λ > 1 und erhöhtem Temperaturniveau von ca. 450 bis 650°C vor Dieselpartikelfilter durchgeführt werden. Dabei kann ein Eingriff in Motorapplikation für die Bereitstellung des Temperaturniveaus und der Rußoxidation erforderlich sein (C + O2 => CO2).
  • Nach Überschreiten der maximalen Rußbeladung des Dieselpartikelfilters kann die Regeneration des Dieselpartikelfilters angefordert werden. Dies führt auf einen Wechsel der Motorbetriebsart der Verbtrennungskraftmaschine von Normalbetrieb hin zu den Motorbetriebsarten DPF-Heizbetrieb bzw. DPF-Regeneration. Die Motorbetriebsart DPF-Heizbetrieb kann temperaturgeregelt sein. Über eine späte Nacheinspritzung mit entsprechend später Wärmefreisetzung (noch im Brennraum) wird zunächst ein zur DPF-Regeneration erforderliches Temperaturniveau im Oxydationskatalysator (ca. 350°C) bereitgestellt.
  • In der Motorbetriebsart DPF-Regeneration kann unter Bereitstellung von ausreichend Sauerstoff und möglichst Beibehaltung des erforderlichen Temperaturniveaus (sehr späte Nacheinspritzung mit Wärmefreisetzung im Oxidationskatalysator ab 350°C) dann die eigentliche Rußoxidation im Dieselpartikelfilter durchgeführt werden. Die Rußoxidation kann in 2 Stufen stattfinden: zunächst Oxidation erstes Drittel absolute Rußbeladung bei ca. 550°C vor Dieselpartikelfilter, dann Oxidation letzte beiden Drittel absolute Rußbeladung bei ca. 650°C vor Dieselpartikelfilter.
  • Bei einem Temperaturniveau von 550°C vor Oxidationskatalysator ist die Rußoxidation thermisch kontrollierbar, d.h. im Leerlauf oder Schub bzw. bei VKM-aus (Verbrennungskraftmaschine aus) kann sich ein unmittelbarer Temperaturabfall vor Dieselpartikelfilter einstellen, der auf einen Abbruch der Rußoxidation führt (Bauteilschutz).
  • Sollte sich während der DPF-Regeneration ein zu großer Temperaturabfall vor Dieselpartikelfilter einstellen, kann kurzzeitig in die Motorbetriebsart DPF-Heizbetrieb zurückgewechselt werden. In den Motorbetriebsarten DPF-Heizbetrieb und DPF-Regeneration kann jeglicher Betrieb mit VKM-aus (z.B. Start-Stopp in Stillstandsphasen) unterdrückt werden, um ständig ein ausreichend hohes Temperaturniveau vor Dieselpartikelfilter und eine möglichst kurze Gesamtzeitdauer der DPF-Regeneration zu gewährleisten.
  • Das dieselmotorische Brennverfahren kann den für die Regeneration des Dieselpartikelfilters nutzbaren Kennfeldbereich einschränken.
  • Der untere Regenerations-Drehmomentschwellwert bezeichnet das von der Verbrennungskraftmaschine erzeugte Drehmoment, unterhalb dessen eine Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung nicht mehr durchführbar ist bzw. nur sehr uneffektiv durchführbar ist.
  • Zum Beispiel kann, wenn die Verbrennungskraftmaschine ein Drehmoment erzeugt, welches unterhalb des unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes liegt, ein nicht ausreichend hohes Temperaturniveau zum effektiven Durchführen einer Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung bereitgestellt sein.
  • Im Allgemeinen erfordert eine Regeneration bzw. Regenerierung der Abgasreduktionseinrichtung ein Betreiben der Verbrennungskraftmaschine, um Verbrennungsprodukte der Verbrennungskraftmaschine, welche geeignete Temperatur, Druck und Zusammensetzung aufweisen, über den Abgasstrang der Abgasreduktionseinrichtung zuzuführen. Weitere Zusatzstoffe können während einer Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung dieser zugeführt werden. Bei von der Verbrennungskraftmaschine erzeugten Drehmomenten, welche oberhalb eines oberen Regenerations-Drehmomentschwellwertes liegen, kann z.B. der Sauerstoffgehalt im Abgas durch Volllastbetrieb sinken, was zu einer Absenkung der Effektivität der Regeneration führen kann, z.B. insbesondere zu einer Absenkung der Dieselpartikelfilter-Konvertierungsrate.
  • Eine Einlagerung von Stickoxiden in den NOX-Speicherkatalysator kann z.B. im Motornormalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine mit λ > 1 nach folgenden Reaktionen erfolgen: 2NO + O2 => 2NO2 4NO2 + O2 + 2BaCO3 => 2Ba(NO3)2 + 2CO2
  • Die Reaktionen können insbesondere im Temperaturbereich von 150 bis 450°C ablaufen. An der Temperaturuntergrenze kann die Oxidation von NO zu NO2 limitierend sein. An der Temperaturobergrenze kann die thermische Stabilität des Ba(NO3)2 limitierend sein.
  • Eine Regeneration des NOX-Speicherkatalysators (DeNOX-Fettbetrieb) kann z.B. umfassen:
    • • Freisetzung von Stickoxiden sowie deren Reduktion zu Stickstoff
    • • Kraftstoff als Reduktionsmittel zur NOX-Minderung, Motorbetrieb mit λ < 1
    Die Regeneration kann dabei insbesondere bei fettem Gemisch (Luftmangel d.h. Kraftstoffüberschuss) und einem Temperaturniveau von ca. 250 bis 450°C vor NOX-Speicherkatalysator erfolgen.
  • Während der Regeneration können z.B. folgende Reaktionen ablaufen: Ba(NO3)2 + CO => BaCO3 + 2NO + O2 2NO + O2 + 4CO => N2 + 4CO2 ΣBa(NO3)2 + 5CO => BaCO3 + N2 + 4CO2
  • Selbst geringe Anteile an Schwefel im Dieselkraftstoff (schwefelfreier Kraftstoff < 50 ppm) können zu einer Verschwefelung des NOX-Speicherkatalysators führen, was die NOX-Konvertierung des NOX-Speicherkatalysators reduziert. Aufgrund dessen kann eine regelmäßige Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators erforderlich sein, was ebenfalls einen Eingriff in die Motorapplikation zur Darstellung der entsprechenden Funktionalität erforderlich macht.
  • Die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators wird bei manchen Ausführungsformen als DeSOX-Betrieb oder DeSOX-Regeneration bezeichnet.
  • Die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators kann über einen Wechselbetrieb („Wobbeln“) zwischen einem temperaturerhöhenden DeSOX-lean-Betrieb (ähnlich dem DPF-Heizbetrieb) und einem schwefelabbauendem DeSOX-Fettbetrieb umgesetzt werden.
  • Das dieselmotorische Brennverfahren kann den für Regeneration oder Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators nutzbaren Kennfeldbereich einschränken. Die Einschränkung der Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung kann z.B. durch einen Kennfeldbereich zur Regeneration des NOX-Speicherkatalysators gegeben sein. Sinkt z.B. das durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Drehmoment unterhalb des unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes ab, so kann ein geringerer Kraftstoffumsatz vorliegen, welcher auf ein nicht ausreichendes Temperaturniveau vor dem NOX-Speicherkatalysator führen kann.
  • Liegt das von der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, erzeugte Drehmoment oberhalb eines oberen Regenerations-Drehmomentschwellwertes (insbesondere des NOX-Speicherkatalysators), so wird der Kraftstoffdurchsatz zur Darstellung der Volllastanforderung durch den Fahrer priorisiert und nicht zur Darstellung eines DeNOX- oder DeSOX-Fettbetriebes.
  • Die Oxidationskatalysator-Funktionalität, die Einlagerung von Stickoxiden in den NOX-Speicherkatalysator sowie die Einlagerung von Rußpartikeln in den Dieselpartikelfilter können sich gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den Normalbetrieb der Verbrennungsmaschine, insbesondere des Dieselmotors, integrieren.
  • Die Regeneration des Dieselpartikelfilters, die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators bzw. die Bereitstellung der dafür erforderlichen Temperaturniveaus und/oder der dafür erforderlichen besonderen physikalisch-chemischen Randbedingungen müssen dagegen jeweils über eigene Motorbetriebsarten umgesetzt werden, welche von Ausführungsformen der Erfindung unterstützt werden.
  • Die Motorbetriebsarten für Motornormalbetrieb und Abgasnachbehandlung können gemäß der vorangegangenen Erläuterungen z.B. folgendermaßen ausgebildet sein:
    Normalbetrieb inklusive Oxidation von CO und HC, Einlagerung von Rußpartikeln und Einlagerung von Stickoxiden:
    Abgas: λ > 1, Temperatur: > 170°C vor Oxidationskatalysator, 150 bis 450°C vor NOX-Speicherkatalysator.
  • Folgende Motorbetriebsarten für Abgasnachbehandlung zur Regeneration des Dieselpartikelfilters (DPF-Regeneration) und zur Regeneration des NOx-Speicherkatalysators (DeNOX, DeSOX) können vorgesehen sein:
    DPF-Heizbetrieb:
    Abgas: λ > 1 (temperaturgeregelt)
    DPF-Regeneration:
    Abgas: λ > 1, Temperatur: 450 bis 650°C vor Dieselpartikelfilter
    DeNOX-Fettbetrieb:
    Abgas: λ < 1 (λ-geregelt, fett), Temperatur: 250 bis 450°C vor NOX-Speicherkatalysator
    DeSOX-lean:
    Abgas: λ > 1, Temperatur: (temperaturgeregelt)
    DeSOX-Fettbetrieb:
    Abgas: λ < 1 (λ-geregelt, fett), Temperatur: 600 bis 750°C vor NOX-Speicherkatalysator
  • In der Regel kann eine DPF-Regeneration ca. alle 300 bis 500 km stattfinden mit einer Dauer von bis zu 15 Minuten, wobei der genaue Zeitpunkt, die Häufigkeit und die Dauer der DPF-Regeneration von den Fahrbedingungen und dem Fahrzyklus abhängen.
  • Die DeNOX-Regeneration kann eine sehr kurz andauernde, aber häufig auftretende Motorbetriebsart sein.
  • In der Regel kann eine Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators beispielhaft ca. alle 700 bis 1000 km stattfinden mit einer Dauer von bis zu 20 Minuten, wobei der genaue Zeitpunkt, die Häufigkeit und die Dauer ebenfalls abhängig sind von den Fahrbedingungen und dem Fahrzyklus.
  • Durch die erfindungsgemäße Bestimmung des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes unter Berücksichtigung (zumindest) eines unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes kann ein vorteilhafter Übergangspunkt zwischen Hybridantrieb und (ausschließlichem) Elektroantrieb definiert werden, der eine Integration bzw. Unterstützung einer Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung zuverlässig unterstützt und insbesondere eine Abstimmung auf eine etwaig erforderliche Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung erreicht. Somit ist eine Integration einer Regeneration einer Abgasreduktionseinrichtung in den Betrieb eines Hybridantriebsfahrzeuges ermöglicht bzw. verbessert.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert derart bestimmt, dass eine Abweichung von dem unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert bei zunehmender Schadstoff-Beladung kleiner wird. Damit kann sichergestellt werden, dass bei Erforderlich-Werden einer Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert derart definiert ist, dass eine zuverlässige, effektive Regeneration ermöglicht ist.
  • Insbesondere kann der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert als drehzahlabhängig bestimmt sein. Ferner kann der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert in Abhängigkeit einer Energieeffizienz bestimmt sein, insbesondere um einen Energieverbrauch zu minimieren (zumindest für den Fall, dass keine Schadstoff-Beladung der Abgasreduktionseinrichtung vorliegt).
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert derart bestimmt werden, dass der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bei zunehmender Schadstoff-Beladung (z.B. bei zunehmenden Schadstoff-Signal) erhöht wird und sich von unten an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert, insbesondere linear in der Schadstoff-Beladung bzw. dem Schadstoff-Signal, annähert. In anderen Ausführungsformen kann der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bei zunehmender Schadstoff-Beladung erniedrigt werden und sich von oben an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert, insbesondere linear in der Schadstoff-Beladung bzw. dem Schadstoff-Signal, annähern.
  • Der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert kann bei Erreichen eines Schadstoff-Beladungsschwellwertes, oberhalb dessen eine Regenerierung der Abgasreduktionseinrichtung notwendig ist, gleich dem unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert bestimmt werden. Der Schadstoff-Beladungsschwellwert kann z.B. einer maximalen Schadstoff-Beladung entsprechen, z.B. oberhalb derer eine Regeneration notwendig ist. Somit ist vorteilhaft bei einer erforderlichen Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung genau der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bestimmt, welcher eine Regeneration der Abgasreduktionseinrichtung zuverlässig und effektiv unterstützt.
  • Der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert kann linear, quadratisch oder in einer anders gearteten Weise von der Schadstoffbeladung abhängen.
  • Der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert kann gemäß folgender Gleichung bestimmt sein: H_DMS = H_DMS_0 + SB·(uR_DMS – H_DMS_0), wobei
    • H_DMS
    der bestimmte Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert,
    H_DMS_0
    ein Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bei verschwindender Schadstoff-Beladung der Abgasreduktionseinrichtung, z. B. bestimmt gemäß oben beschriebener herkömmlicher Vorgehensweise zur Ermittlung einer verbrauchs- und kundenoptimalen Betriebsstrategie einer Hybridantriebsvorrichtung,
    SB
    die Schadstoff-Beladung in Prozent,
    uR_DMS
    der untere Regeneration-Drehmomentschwellwert ist.
  • Weitere Glieder können in dieser Gleichung in anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ein Kompromiss zwischen einer Annäherung an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert und einer Energieminimierung aufgefunden werden. Somit ist eine einfache Algorithmik bzw. mathematische Beziehung gegeben, um den Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert zu bestimmen. Dieser ist somit linear von der Schadstoff-Beladung, insbesondere dem Schadstoff-Signal, abhängig. Die Bestimmung kann somit in einfacher Weise durchgeführt werden.
  • Die Abgasreduktionseinrichtung kann einen Partikelfilter, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, aufweisen und die Schadstoff-Beladung kann eine Rußbeladung des Partikelfilters aufweisen. Damit wird eine konventionelle Abgasreduktionseinrichtung unterstützt. Der Dieselpartikelfilter kann mit einer oder mehrerer katalytisch aktiven Schichten versehen sein.
  • Die Abgasreduktionseinrichtung kann (ferner oder ausschließlich) einen NOX-Speicherkatalysator aufweisen und die Schadstoff-Beladung kann eine NOX-Beladung und/oder eine Schwefelbeladung aufweisen. Damit ist das Verfahren bei manchen Ausführungsformen auf herkömmlich verfügbare Abgasreduktionskomponenten bzw. Abgasreduktionseinrichtungen anwendbar und ausgelegt.
  • Die Schadstoff-Beladung kann gemessen werden, etwa durch ein oder mehrere Drucksensoren und/oder kann aus Simulationen bestimmt werden.
  • Die Abgasreduktionseinrichtung kann mindestens zwei (oder drei oder vier oder noch mehr) Abgasreduktionskomponenten aufweisen und als der untere Regenerations-Drehmomentschwellwert kann ein (insbesondere gewichtetes) Mittel von unteren Regenerations-Drehmomentschwellwerten der mindestens zwei Abgasreduktionskomponenten verwendet werden. Damit kann ein günstiger Kompromiss zum Bestimmen des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes aufgefunden werden, um verschiedene Abgasreduktionskomponenten bei erforderlicher Regeneration zu unterstützen.
  • Der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert kann ferner drehzahlabhängig bestimmt werden, um somit einen Energieverbrauch und eine Abstimmung mit dem unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert, welcher ebenfalls drehzahlabhängig sein kann, zu gewährleisten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung (insbesondere Hybriddiesel-Elektro-Antriebsvorrichtung) bereitgestellt, welches zunächst einen Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen bestimmt. Ferner wird der Elektroantrieb bei gleichzeitigem Deaktivieren des Verbrennungskraftantriebs bei Drehmomentanforderungen (z.B. eines Fahrers) unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes aktiviert. Aktivieren bzw. Deaktivieren eines bestimmten Antriebes, d.h. des Elektroantriebs bzw. des Verbrennungskraftantriebes, kann hier bei manchen Ausführungsformen bedeuten, ein entsprechendes von dem jeweiligen Motor bereitgestelltes Drehmoment einem Antriebsstrang zuzuführen, sodass ein tatsächlicher Antrieb aufgrund dieses Drehmomentes erfolgt. Der jeweilige Motor muss dabei nicht notwendigerweise vollständig ausgeschaltet werden, falls der jeweilige Antrieb deaktiviert ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Regenerieren der Abgasreduktionseinrichtung, falls die Schadstoff-Beladung einen Schadstoff-Beladungs-Schwellwert überschritten hat. Dabei wird die Hybridantriebsvorrichtung derart gesteuert, dass ein vom Verbrennungskraftmotor erzeugtes Drehmoment oberhalb des unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes liegt.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert jedenfalls derart bestimmt, dass er nicht unterhalb des unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes liegt. Damit kann gewährleistet werden, dass bei erforderlicher Regeneration die Hybridantriebsvorrichtung zumindest teilweise bei Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine operiert, insbesondere in einem Bereich, welcher eine Regeneration zuverlässig unterstützt.
  • Die Hybridantriebsvorrichtung kann insbesondere eine Dieselhybridantriebsvorrichtung mit einem Dieselmotor und einem Elektromotor umfassen. Die Abgasreduktionseinrichtung kann insbesondere zumindest einen Dieselpartikelfilter und einen NOX-Speicherkatalysator umfassen, wobei der NOX-Speicherkatalysator insbesondere NOX-Beladung und eine Schwefel-Beladung aufweisen kann, welche jeweils (unabhängig voneinander) eine Regeneration erfordern können.
  • In einem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt kann der Elektromotor im Antriebsmodus (d.h. in einem Modus, in welchem der Elektromotor ein Drehmoment erzeugt) betrieben werden, falls während des Regenerierens der Abgasreduktionseinrichtung das durch den Verbrennungskraftmotor erzeugte Drehmoment oberhalb eines oberen Regenerations-Drehmomentschwellwertes liegt, um damit eine Lastpunktabsenkung der Verbrennungskraftmaschine durchzuführen, sodass das durch den Verbrennungskraftmotor erzeugte Drehmoment unterhalb des oberen Regenerations-Drehmomentschwellwertes zu liegen kommt. Damit kann weiterhin eine effektive Regeneration durchgeführt werden.
  • Ferner kann während des Verfahrens ein zur Energieversorgung des Elektromotors verwendeter Akkumulator bzw. Energiespeicher bei Drehmomentanforderungen oberhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes über eine Ladezeit und/oder Ladeleistung geladen werden, die von der Schadstoff-Beladung der Abgasreduktionseinrichtung abhängt, wobei eine Ladezeit und/oder Ladeleistung mit zunehmender Schadstoff-Beladung erhöht wird. Falls der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert mit zunehmender Schadstoff-Beladung erhöht wird, führt dies dazu, dass mit zunehmender Schadstoff-Beladung zunehmend im Elektroantrieb betrieben wird. Dadurch kann sich der Akkumulator schneller entladen, was somit eine Erhöhung der Ladezeit erfordern kann, um einen Ladezustand des Akkumulators in einem vorgesehenen Bereich aufrechtzuerhalten.
  • Das Laden kann z.B. durch eine Lastpunkterhöhung des Verbrennungskraftmotors bei Betrieb des Elektromotors im Generatormodus erreicht werden, wobei die Lastpunkterhöhung mit ansteigendem Ladegehalt, insbesondere schrittweise, absinkt. Mit ansteigendem Ladegehalt ist ein weiteres Laden, um einen Zielladezustand zu erreichen, immer weniger notwendig. Durch die Lastpunkterhöhung (insbesondere wenn der Ladegehalt einen bestimmten Zielladezustand unterschreitet) kann eine Beladung des Akkumulators in einem bevorzugten Bereich aufrechterhalten werden, um somit einen zuverlässigen Betrieb des Elektromotors zu gewährleisten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Motorsteuergerät zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung bereitgestellt. Das Motorsteuergerät weist dabei ein Eingabemodul auf, welches ausgebildet ist, ein Schadstoff-Signal, welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionsreinrichtung indikativ ist, zu erhalten. Ferner weist das Motorsteuergerät einen Prozessor auf, welcher ausgebildet ist, den Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert basierend auf dem Schadstoff-Signal und einem unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert der Abgasreduktionseinrichtung zu bestimmen.
  • Das Motorsteuergerät kann z.B. in einem Dieselhybridfahrzeug umfasst sein, wobei das Motorsteuergerät ferner ausgebildet ist, die Hybridantriebsvorrichtung des Dieselhybridfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert zu steuern. Liegt z.B. eine Drehmomentanforderung unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes, so kann ein (insbesondere ausschließlicher) Elektroantrieb erfolgen. Das Motorsteuergerät kann ausgebildet sein, Ausführungsformen eines Verfahrens zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes auszuführen oder zu steuern, wie sie oben beschrieben sind.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass Merkmale, welche individuell oder in irgendeiner Kombination im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes beschrieben, offenbart oder bereitgestellt wurden, ebenso auf ein Motorsteuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet bzw. eingesetzt werden können und umgekehrt.
  • Das Dieselhybridfahrzeug kann z.B. einen Dieselpartikelfilter und einen NOX-Speicherkatalysator mit Oxydationskatalysator-Beschichtung aufweisen.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen oder illustrierten Ausführungsformen begrenzt.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Dieselhybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Motorsteuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ausgebildet ist, ein Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen;
  • 2 illustriert mittels Graphen Betriebsbereiche des Dieselhybridfahrzeuges, welches in 1 illustriert ist;
  • 3 illustriert mit Hilfe von Graphen Betriebsbereiche zum Regenerieren für Regeneration/Entschwefelung eines NOX-Speicherkatalysators;
  • 4 illustriert einen Betriebsbereich zur Dieselpartikelfilterregeneration;
  • 5 illustriert ein Verfahren zum Steuern einer Hybridantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 illustriert Hybridantrieb-Drehmomentschwellwerte, welche gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bestimmt sind;
  • 7 illustriert Methoden zum Laden eines elektrischen Akkumulators des Dieselhybridfahrzeuges, welches in 1 illustriert ist; und
  • 8 illustriert schematisch Verfahrensschritte zum Betreiben eines elektrischen Akkumulators in dem in 1 illustrierten Hybridfahrzeug.
  • Das in 1 in schematischer Darstellung illustrierte Dieselhybridfahrzeug 1, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst ein Motorsteuergerät 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ausgebildet ist, eine Verbrennungskraftmaschine 5 und einen Elektromotor 7, welche beide in dem Dieselhybridfahrzeug 1 umfasst sind, zu steuern. Dazu gibt das Motorsteuergerät 3 Steuersignale 9 bzw. 11 an die Verbrennungskraftmaschine 5 bzw. den Elektromotor 7 aus. Die Verbrennungskraftmaschine 5 kann insbesondere einen Dieselmotor umfassen. Der Elektromotor 7 ist sowohl in einem Antriebsmodus als auch in einem Generatormodus betreibbar. Der Elektromotor 7 wird von einem elektrischen Akkumulator 13 mit elektrischer Energie versorgt. Eine Gleichrichterkomponente 15 ist optional bereitgestellt, um eine Versorgungsspannung bzw. einen Versorgungsstrom dem Elektromotor 7 in geeigneter Weise transformiert bereitzustellen. Der oder die Gleichrichterkomponente 15 ist durch eine Leistungselektronik 17, welche beispielsweise Leistungstransistoren umfasst, gebildet.
  • Das Motorsteuergerät 3 weist ein Eingabemodul 2 auf, um die Schadstoff-Signale 43 und 45 zuführen zu können. Ferner weist das Motorsteuergerät einen Prozessor 4 auf, welcher den Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bestimmt und daraus die Steuersignale 9 und 11 ableitet.
  • Über ein Getriebe mit Fahrkupplungen 19 wird ein mechanisches Drehmoment, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 5 und/oder mittels des Elektromotors 7 erzeugt ist, auf nicht illustrierte Antriebsräder des Dieselhybridfahrzeuges 1 übertragen. Zwischen der Verbrennungskraftmaschine 5 und dem Elektromotor 7 ist eine Trennkupplung 21 angeordnet, welche die beiden Antriebsaggregate selektiv koppeln bzw. entkoppeln kann. Ein (optionaler) Starter 23 ist zum Starten der Verbrennungskraftmaschine 5 vorgesehen. Ein E-Klimakompressor 25 ist von bzw. über die Gleichrichterkomponente 15 mit dem Akkumulator (bzw. Batterie) 13 verbunden. Eine Niederspannungsbatterie 27, welche z.B. eine Spannung von 12 V bereitstellen kann, ist ebenfalls mit den Antriebsaggregaten 5 und 7 verbunden.
  • Durch Verbrennung von Kraftstoff (insbesondere Diesel) und Luft wird in der Verbrennungskraftmaschine 5 Abgas erzeugt, welches in einen Abgasstrang 29 geführt wird. Der Abgasstrang 29 umfasst einen NOX-Speicherkatalysator 31 mit Oxydationskatalysator-Beschichtung, sowie stromabwärts davon einen Dieselpartikelfilter 33. Stromaufwärts des NOX-Speicherkatalysators 31 ist eine Lambdasonde 35 sowie ein Temperatursensor 37 angeordnet. Stromabwärts des NOX-Speicherkatalysators 31 sind ein weiterer Temperatursensor 37 sowie ein Relativdrucksensor 39 angeordnet. Auch stromabwärts des Dieselpartikelfilters 33 ist ein weiterer Temperatursensor 37 sowie eine weitere Lambdasonde 35 angeordnet.
  • Messsignale der verschiedenen Sensoren 35, 37, 39 können dem Motorsteuergerät 3 als Messsignale 41 zugeführt werden. Als weitere Eingangsgrößen erhält das Motorsteuergerät 3, insbesondere über ein Eingabemodul 2, ein erstes Schadstoff-Signal 43, welches für die Beladung des NOX-Speicherkatalysators 31 indikativ ist. Das erste Schadstoff-Signal 43 kann z.B. die Menge an NOX anzeigen, welche in dem NOX-Speicherkatalysator 31 gespeichert ist. Als weiteres Eingangssignal erhält das Motorsteuergerät 3 ein zweites Schadstoff-Signal 45, welches für die Rußbeladung des Dieselpartikelfilters 33 indikativ ist. Als weiteres Eingangssignal erhält das Motorsteuergerät 3 ein drittes Schadstoff-Signal 44, das die Schwefel-Beladung des NOX-Speicherkatalysators anzeigt. Weitere Schadstoffsignale könnten unterstützt werden.
  • 2 zeigt Betriebsbereiche des in 1 illustrierten Dieselhybridfahrzeuges mittels Begrenzungskurven 47 und 49 in einem Koordinatensystem, wobei auf der Abszisse 51 die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 5 und wobei auf der Ordinate 53 ein angefordertes Drehmoment aufgetragen ist, welches z.B. von einem Fahrer mittels eines Gaspedals angefordert wird. Die Höhenlinien 48 zeigen jeweils Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine 5 mit gleichen spezifischen Kraftstoffverbräuchen.
  • Unterhalb eines drehzahlabhängigen Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes 49 (hier: Volllast der Verbrennungskraftmaschine 5) wird das Dieselhybridfahrzeug 1, welches in 1 dargestellt ist, (insbesondere ausschließlich) durch den Elektromotor 7 angetrieben, während die Verbrennungskraftmaschine 5 deaktiviert, insbesondere ausgeschaltet, ist. Liegt das von dem Fahrer z.B. angeforderte Drehmoment 53 oberhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes 49, so wird zum Antrieb des in 1 illustrierten Dieselhybridfahrzeuges 1 (insbesondere ausschließlich) die Verbrennungskraftmaschine 5 (oder zeitweise sowohl der Elektromotor 7 als auch die Verbrennungskraftmaschine 5) eingesetzt, während der Elektromotor 7 deaktiviert, insbesondere ausgeschaltet, ist. Oberhalb eines oberen Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes 47 (hier: Volllast der Verbrennungskraftmaschine 5) kann zum Antrieb des Dieselhybridfahrzeuges 1 (zumindest zeitweise und abhängig vom Ladezustand des elektrischen Akkumulators 13) sowohl die Verbrennungskraftmaschine 5 als auch der Elektromotor 7 eingesetzt werden. Innerhalb der Kurven 49 und 47 kann jedoch der Elektromotor 7 z.B. auch im Generatormodus betrieben werden, wodurch er mechanisch von der Verbrennungskraftmaschine 5 angetrieben wird, kann selbst elektrische Energie erzeugen, um diese dem elektrischen Akkumulator 13 zuzuführen, um den elektrischen Akkumulator 13 aufzuladen.
  • 3 illustriert Betriebsbereiche zum Regenieren/Entschwefeln des NOX-Speicherkatalysators 31, wobei auf einer Abszisse 55 die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 5 und wobei auf einer Ordinate 57 das von der Verbrennungskraftmaschine 5 erzeugte Drehmoment aufgetragen sind. In dem Inneren der Kurven 58, 59 liegt der Bereich, welcher zur Regeneration des NOX-Speicherkatalysators 31 geeignet ist. Die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators 31 kann dabei z.B. eine Freisetzung von Stickoxiden oder eine Minderung von NOX umfassen, wie oben in größerem Detail erläutert wurde. In dem Inneren gestrichelt dargestellter Kurven 60, 61 liegt ein Betriebsbereich, welcher zum Entschwefeln des NOX-Speicherkatalysators 31 geeignet ist. Während dieser Entschwefelung kann Schwefel abgebaut werden, welcher sich in dem NOX-Speicherkatalysators 31 angesammelt hat.
  • In 3 repräsentiert die Kurve 60 einen unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert zur Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators 31. Die Kurve 58 in 3 illustriert einen unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert zur Regeneration des NOX-Speicherkatalysators 31.
  • 4 illustriert einen Betriebsbereich, welcher zur Regeneration des Dieselpartikelfilters 33 (siehe 1) geeignet ist, wobei auf einer Abszisse 63 die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 5 aufgetragen ist und wobei auf einer Ordinate 65 das von der Verbrennungskraftmaschine 5 erzeugte Drehmoment aufgetragen ist. Die (nicht geschlossene) Kurve 67 repräsentiert dabei einen unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert des Dieselpartikelfilters 33. Die Kurve 69 in 4 illustriert einen oberen Regenerations-Drehmomentschwellwert des Dieselpartikelfilters 31. Eine effektive und zuverlässige Regeneration des Dieselpartikelfilters 31 kann in dem Betriebsbereich 71 zwischen den Kurven 67 und 69 durchgeführt werden.
  • 5 illustriert Verfahrensschritte 73 eines Verfahrens zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches zunächst ein Verfahren 75 zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes umfasst. Das Verfahren 75 umfasst dabei in dem Schritt 77 ein Erhalten eines Schadstoff-Signals, etwa des ersten Schadstoff-Signals 43 und/oder des zweiten Schadstoff-Signals 45 und/oder des dritten Schadstoff-Signals 44 (siehe 1), welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung (z.B. der NOX-Speicherkatalysator 31 und/oder der Dieselpartikelfilter 33) indikativ ist. In einem weiteren Verfahrensschritt 79 umfasst das Verfahren 75 ein Bestimmen des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes basierend auf dem Schadstoff-Signal und, einem unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert (z.B. einem oder mehreren der unteren Regenerations-Drehmomentschwellwerte 58, 60 oder 67, welche in 3 und 4 dargestellt sind).
  • Nach Beendigung der Bestimmung des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes gemäß dem Verfahren 75 wird das Betriebsverfahren 73 durch Aktivieren des Elektroantriebs bei gleichzeitigem Deaktivieren des Verbrennungskraftantriebs bei Drehmomentanforderungen unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes im Verfahrensschritt 81 fortgesetzt. In dem weiteren Verfahrensschritt 83 wird die Abgasreduktionseinrichtung regeneriert, falls die Schadstoff-Beladung einen Schadstoff-Beladungs-Schwellwert überschritten hat, indem die Hybridantriebsvorrichtung (z.B. Verbrennungskraftmaschine 5 und Elektromotor 7) derart gesteuert wird (insbesondere von dem Motorsteuergerät 3), dass ein vom Verbrennungskraftmotor (z.B. Verbrennungskraftmaschine 5) erzeugtes Drehmoment oberhalb des unteren Regenerations-Drehmomentschwellwertes (siehe z.B. 6 unten) liegt.
  • Weitere Verfahrensschritte können sich anschließen, beispielsweise ein Laden des elektrischen Akkumulators 13, wie unten im größeren Detail beschrieben wird.
  • 6 illustriert beispielhaft in drei Graphen 85, 87 und 89, welche jeweils auf einer Abszisse 91 die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 5 anzeigen und welche auf einer jeweiligen Ordinate 93 die von der Verbrennungskraftmaschine 5 erzeugten Drehmomente anzeigen, Hybridantrieb-Drehmomentschwellwerte 95, 97 bzw. 99, welche gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für verschiedene Schadstoff-Beladungen, insbesondere für eine Rußbeladung von 0%, eine Rußbeladung von 50% bzw. eine Rußbeladung von 100% bestimmt sind. Beispielhaft sind in Graphen 85, 87 und 89, welche in 6 illustriert sind, zusätzlich der untere Regenerations-Drehmomentschwellwert 67 des Dieselpartikelfilters 31 (siehe 1), sowie dessen oberer Regenerations-Drehmomentschwellwert 69 illustriert.
  • Wie aus den Graphen 85, 87 und 89 hervorgeht, nähert sich der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert 95, 97 bzw. 99 mit zunehmender Rußbeladung von unten an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert 67 des Dieselpartikelfilters 31 an. Anstatt dass sich der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bei zunehmender Rußbeladung allein an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert 67 des Dieselpartikelfilters annähert, könnte sich in anderen Ausführungsformen der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert z.B. an den unteren Regenerations-Drehmomentschwellwert 58 und/oder 60 des NOX-Speicherkatalysators 31 annähern oder an eine Kombination, insbesondere einen Mittelwert, der verschiedenen unteren Regenerations-Drehmomentschwellwerte 58, 60 und 67.
  • Erfindungsgemäß wird eine Methode zur kunden- und verbrauchsoptimalen Integration der Regeneration des Dieselpartikelfilters und/oder der Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder der Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators in die Betriebsstrategie eines Dieselhybrid-Fahrzeugs vorgeschlagen. Ausgangspunkt dafür ist die eingeschränkte Funktionalität der Regenerationsbetriebsarten für niedrige Motorlastanforderungen mit damit einhergehenden niedrigen Drehmomentenanforderungen.
  • Die in 2 dargelegte verbrauchsoptimale hybridische Betriebsstrategie für den Motornormalbetrieb wird erweitert um eine Abhängigkeit der Drehmomentschwelle-Hybridbetrieb 49 von der Abgasbeladung einer oder mehrerer Abgasstrangkomponenten (zum Bsp. von der Rußbeladung des Dieselpartikelfilters und/oder der NOX-Beladung des NOX-Speicherkatalysators und/oder der Schwefelbeladung des NOX-Speicherkatalysators). Abhängig zum Bsp. von der Rußbeladung des Dieselpartikelfilters 33 und/oder der NOX-Beladung des NOX-Speicherkatalysators 31 und/oder der Schwefelbeladung des NOX-Speicherkatalysators 31 wird die Drehmomentschwelle-Hybridbetrieb 95, 97, 99 sukzessive an die untere Drehmomentschwelle 67 für die Regeneration des Dieselpartikelfilters und/oder der die untere Drehmomentschwelle 58 der Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder die untere Drehmomentschwelle 60 der Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators angenähert. Bei voller Abgas-Beladung sind beide Drehmomentschwellen identisch.
  • Folgender mathematischer Zusammenhang könnte (beispielsweise) angesetzt werden: Drehmomentschwelle Hybridbetrieb (n, Abgas-Beladung (en)) = verbrauchsoptimale Drehmomentschwelle Hybridbetrieb für Motornormalbetrieb (n) + (Abgas-Beladung oder gewichtete Abgas-Beladungen in Prozent/100) × [untere Drehmomentschwelle Regenerationsbetrieb Abgasstrangkomponente oder gewichtete untere Drehmomentschwellen Abgasstrangkomponenten (n) – verbrauchsoptimale Drehmomentschwelle Hybridbetrieb für Motornormalbetrieb (n)] mit n als Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine.
  • 7 und 8 illustrieren Graphen 101, 103 bzw. einen Ladezustand 105 eines Akkumulators 13 (siehe 1) zur Illustration von Ladeverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Auf Abszissen 107 ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, auf der Ordinate 109 des Graphen 101 ist das Geschwindigkeitsprofil des Neuen Europäischen Fahrzyklus‘ (NEFZ) aufgetragen, wogegen auf der Ordinate 111 des Graphen 103 der Ladezustand des Akkumulators 13 in Prozent aufgetragen ist.
  • In dem Graphen 101 illustrieren Kurvenabschnitte 113 ein elektrisches Fahren, Kurvenabschnitte 115 eine Rekuperation, Kurvenabschnitte 117 einen verbrennungskraftmaschinischen Betrieb ggfs. mit einer Lastpunktanhebung.
  • In dem Graphen 103 illustriert eine Kurve 119 den Ladezustand des Akkumulators 13 und eine Kurve 121 die Geschwindigkeit des Dieselhybridfahrzeuges 1 gemäß des Geschwindigkeitsprofils des Neuen Europäischen Fahrzyklus‘ (NEFZ), welches in 1 illustriert ist.
  • Wie aus den Graphen 101 und 103 hervorgeht, werden zeitlich alternierend ein elektrisches Fahren, ein verbrennungskraftmaschinischer Betrieb ggfs. mit Lastpunktanhebung und eine Rekuperation durchgeführt, wobei bei geringem Ladezustand 119 des Akkumulators 13 Lastpunktanhebungen verstärkt werden, d.h. insbesondere über längere Zeitabschnitte durchgeführt werden.
  • Ein Zielladezustand 123 kann etwa bei 59% der maximalen Ladekapazität des Akkumulators 13 bzw. der HV-Batterie liegen, wie in 8 illustriert ist. Bei geringeren Ladezuständen werden schrittweise Ladevorgänge, d.h. Laden 3 125, Laden 2 127 und Laden 1 129 durchgeführt. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Ladezeiten und Ladeleistungen der verschiedenen Ladevorgänge mit zunehmender Beladung der Abgasregenerationseinrichtung verlängert werden.
  • Der nutzbare SOC-Bereich (SOC = State of Charge, Ladezustand) des Akkumulators 13 liegt üblicherweise zwischen 20% und 80%. Der Zielladezustand des Akkumulators 13 kann für eine hybridische Betriebsstrategie bei 59% liegen. Der vergleichsweise hohe Zielladezustand gewährleistet einerseits geringe Akkumulator-Innenwiderstände und damit geringe HV-Batterie-Verlustleistungen, anderseits aber auch noch die Möglichkeit zur Rekuperation bei Zielladezustand. Liegt der Ladezustand des Akkumulators oberhalb des Zielladezustands wird im hybridisch-verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb keine Lastpunktanhebung durchgeführt, d.h. der Akkumulator wird nicht geladen (SOC halten). Liegt der Ladezustand unterhalb des Zielladezustands wird im hybridisch-verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb abhängig vom Ladezustand eine Lastpunktanhebung in drei Stufen durchgeführt, d.h. der Akkumulators wird aktiv geladen (ca. 9 kW in Laden 1, ca. 20 kW in Laden 2 und 30 kW in Laden 3). Im NEFZ führt diese Auslegung dazu, dass der Ladezustand des Akkumulators über den gesamten Zyklus ausgeglichen ist.
  • Bei der sukzessiven Überführung der Drehmomentschwelle Hybridbetrieb in die Drehmomentschwelle Regeneration DPF müssen ggfs. parallel dazu die Nachladeleistungen für Laden 1, Laden 2 und Laden 3 (siehe 8) geringfügig angepasst werden, um weiterhin einen ausgeglichenen Ladezustand des Akkumulators 13 über den Fahrzyklus zu gewährleisten. In dem oben gezeigten Beispiel führt die Anhebung der Drehmomentschwelle Hybridbetrieb zu einer geringfügigen Ausweitung des elektrischen Fahrbetriebs zu höheren Lasten, weswegen ggfs. die Nachladeleistungen für Laden 1, Laden 2 und Laden 3 geringfügig erhöht werden müssen.
  • Während der Regeneration des Dieselpartikelfilters 31 wird darüber hinaus eine obere Drehmomentschwelle 69 definiert (siehe 4). Sobald der Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine 5 oberhalb der oberen Drehmomentschwelle liegt, wird mittels des Elektromotors eine Lastpunktabsenkung durchgeführt, um den Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine 5 wieder in einen für Regeneration des Dieselpartikelfilters nutzbaren Kennfeldbereich zurückzuführen. Auch für die vorgesehene Lastpunktabsenkung bei Überschreiten der oberen Drehmomentschwelle DPF-Regeneration müssen möglicherweise zum Vorhalt der dafür benötigten elektrischen Energie die Nachladeleistungen für Laden 1, Laden 2 und Laden 3 geringfügig erhöht werden.
  • Nach Beendigung der Regeneration des Dieselpartikelfilters kann wieder in den Motornormalbetrieb zurückgekehrt werden. Dann wird auch die Drehmomentschwelle Hybridbetrieb auf ihren Ausgangsdarstellung bei Rußbeladung des Dieselpartikelfilters von 0 % zurückgeführt, wie z.B. in 2, Kurve 49 illustriert ist.
  • Über die sukzessive Modifikation der Drehmomentschwelle Hybridbetrieb in Abhängigkeit der Rußbeladung des Dieselpartikelfilters (und/oder der NOX-Beladung des NOX-Speicherkatalysators und/oder der Schwefelbeladung des NOX-Speicherkatalysators) wird die Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) sinnvoll in den intermittierenden hybridisch-verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb integriert. Zum Zeitpunkt des Auftretens der Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder der Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder der Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) sind die Drehmomentschwelle Hybridbetrieb und die untere Drehmomentschwelle für die Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder für die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder für die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) identisch.
  • Der elektrische Fahrbetrieb (bzw. der Übergang vom elektrischen Fahrbetrieb in den verbrennungskraftmaschinischen Fahrbetrieb) wird somit für den Kunden unabhängig von der Motorbetriebsart reproduzierbar dargestellt. Die Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) hat dann keine Rückkopplung auf das hybridische Fahrverhalten des Fahrzeugs. Zusätzlich werden durch die Einführung der oberen Drehmomentschwelle Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) durchgehend günstige Bedingungen für die Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder die Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder die Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) geschaffen, sodass bei manchen Ausführungsformen stets eine schnelle und effiziente Durchführung des verbrauchsungünstigen Motorbetriebs Regeneration des Dieselpartikelfilters (und/oder Regeneration des NOX-Speicherkatalysators und/oder Entschwefelung des NOX-Speicherkatalysators) mit anschließender Rückkehr in den verbrauchsgünstigeren Motornormalbetrieb gewährleistet werden kann.
  • Bereitgestellt ist ferner ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Antriebsstrangs eines Dieselhybrid-Kraftfahrzeugs, das einen unterhalb einer ersten drehzahlabhängigen Drehmomentenschwelle singulär betreibbaren Elektromotor sowie einen zu- und anschaltbaren Dieselmotor aufweist, der einen oberhalb einer zweiten drehzahlabhängigen Drehmomentenschwelle betreibbaren Betriebsmodus zur Regeneration eines Stickoxid-Speicherkatalysators aufweist, wobei die erste drehzahlabhängige Drehmomentenschwelle nunmehr in Abhängigkeit von einer Stickoxidbeladung des Stickoxid-Speicherkatalysators an die zweite drehzahlabhängige Drehmomentenschwelle reversibel angenähert wird, und wobei dann während des Betriebsmodus zur Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators eine obere Drehmomentenschwelle für einen rein verbrennungskraftmaschinischen Betriebsmodus aktiviert wird, wodurch die Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators optimal in einen hybriden Fahrbetrieb integriert werden kann
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dieselhybridfahrzeug
    2
    Eingabemodul
    3
    Motorsteuergerät
    4
    Prozessor
    5
    Verbrennungskraftmaschine
    7
    Elektromotor
    9, 11
    Steuersignale
    13
    Akkumulator
    15
    Gleichrichter bzw. Umformer
    17
    Leistungselektronik
    19
    Getriebe
    21
    Trennkupplung
    23
    Starter
    25
    E-Klima-Kompressor
    27
    Niedervoltbatterie
    29
    Abgasstrang
    31
    NOX-Speicherkatalysator
    33
    Dieselpartikelfilter
    35
    Lambdasonde
    37
    Temperaturfühler
    39
    Druckfühler
    41
    Messsignale
    43, 44, 45
    Schadstoff-Signale
    47
    oberer Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert und Volllast der Verbrennungskraftmaschine 5
    48
    Höhenlinien
    49
    Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert
    51
    Abszisse
    53
    Ordinate
    55
    Abszisse
    57
    Ordinate
    59, 61
    oberer Regenerations-Drehmomentschwellenwert für Regeneration bzw. Entschwefelung
    58, 60
    unterer Regenerations-Drehmomentschwellenwert für Regeneration bzw. Entschwefelung
    63
    Abszisse
    65
    Ordinate
    67
    unterer Regenerations-Drehmomentschwellenwert für Dieselpartikelfilter
    69
    oberer Regenerations-Drehmomentschwellwert für Dieselpartikelfilter
    71
    Betriebsbereich für DPF-Regeneration
    73
    Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung
    75
    Verfahren zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes
    77, 79, 81, 83
    Verfahrensschritte
    91
    Abszisse
    93
    Ordinate
    95, 97, 99
    Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert
    107
    Abszissen
    109, 111
    Ordinaten
    113, 115, 117
    elektrisches Fahren, Rekuperation, verbrennungskraftmaschinischer Betrieb ggfs. mit Lastpunktanhebung
    119
    Akkumulatorladezustand
    121
    Geschwindigkeit
    123
    Zielladezustand
    125
    Laden 3
    127
    Laden 2
    129
    Laden 1
  • 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 102013220349 A1 [0007]

Claims (15)

  1. Verfahren (75) zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung (5, 7), unterhalb dessen ein Elektroantrieb erfolgt, wobei das Verfahren aufweist: Erhalten eines Schadstoff-Signals (43, 44, 45), welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung (31, 33) indikativ ist; und Bestimmen des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) basierend auf dem Schadstoff-Signal (43, 44, 45) und einem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) der Abgasreduktionseinrichtung (31, 33).
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert (95, 97, 99) derart bestimmt wird, dass eine Abweichung von dem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) bei zunehmender Schadstoff-Beladung kleiner wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert derart bestimmt wird, dass der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert (95, 97, 99) bei zunehmender Schadstoff-Beladung erhöht wird und sich von unten an den unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) annähert.
  4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert (95, 97, 99) bei einem Schadstoff-Beladungsschwellwert, oberhalb dessen eine Regenerierung der Abgasreduktionseinrichtung notwendig ist, gleich dem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) bestimmt wird.
  5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei gilt: H_DMS = H_DMS_0 + SB·(uR_DMS – H_DMS_0), wobei H_DMS der bestimmte Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert, H_DMS_0 ein Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert bei verschwindender Schadstoff-Beladung der Abgasreduktionseinrichtung, SB die Schadstoff-Beladung in Prozent, uR_DMS der untere Regeneration-Drehmomentschwellwert ist.
  6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abgasreduktionseinrichtung einen Partikelfilter (33) aufweist und wobei die Schadstoff-Beladung eine Rußbeladung des Partikelfilters aufweist.
  7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abgasreduktionseinrichtung einen NOX-Speicherkatalysator (31) aufweist und wobei die Schadstoff-Beladung eine NOX-Beladung und/oder eine Schwefelbeladung aufweist.
  8. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abgasreduktionseinrichtung mindestens zwei Abgasreduktionskomponenten (31, 33) aufweist und wobei als der untere Regeneration-Drehmomentschwellwert ein Mittel von unteren Regeneration-Drehmomentschwellwerten der mindestens zwei Abgasreduktionskomponenten verwendet wird.
  9. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert (95, 97, 99) drehzahlabhängig bestimmt wird.
  10. Verfahren (73) zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung, aufweisend: Bestimmen (75) eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; Aktivieren (81) des Elektroantriebs bei gleichzeitigem Deaktivieren des Verbrennungskraftantriebs bei Drehmomentanforderungen unterhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes; und Regenerieren (83) der Abgasreduktionseinrichtung (31, 33), falls die Schadstoff-Beladung einen Schadstoff-Beladung-Schwellwert überschritten hat, indem die Hybridantriebsvorrichtung derart gesteuert wird, dass ein vom Verbrennungskraftmotor (5) erzeugtes Drehmoment oberhalb des unteren Regeneration-Drehmomentschwellwerts (95, 97, 99) liegt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner aufweisend: Betreiben des Elektromotors (7) im Antriebsmodus, falls während des Regenerierens der Abgasreduktionseinrichtung (31, 33) das durch den Verbrennungskraftmotor (5) erzeugte Drehmoment oberhalb eines oberen Regeneration-Drehmomentschwellwerts (59, 61, 69) liegt, um damit eine Lastpunktabsenkung der Verbrennungskraftmaschine (5) durchzuführen, sodass das durch den Verbrennungskraftmotor (5) erzeugte Drehmoment unterhalb des oberen Regeneration-Drehmomentschwellwerts (59, 61, 69) zu liegen kommt.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, ferner aufweisend: Laden (125, 127, 129) eines zur Energieversorgung des Elektromotors (7) verwendeten Akkumulators (13) bei Drehmomentanforderungen oberhalb des Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes über eine Ladezeit und/oder Ladeleistung, die von der Schadstoff-Beladung der Abgasreduktionseinrichtung abhängt, wobei eine Ladezeit und/oder Ladeleistung mit zunehmender Schadstoff-Beladung erhöht wird.
  13. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Laden durch Lastpunkterhöhung des Verbrennungskraftmotors (5) bei Betrieb des Elektromotors (7) im Generatormodus erreicht wird, wobei die Lastpunkterhöhung mit ansteigendem Ladegehalt, absinkt.
  14. Motorsteuergerät (3) zum Bestimmen eines Hybridantrieb-Drehmomentschwellwertes (95, 97, 99) zum Betrieb einer Hybridantriebsvorrichtung, unterhalb dessen ein Elektroantrieb erfolgt, wobei das Motorsteuergerät aufweist: ein Eingabemodul (2), welches ausgebildet ist, ein Schadstoff-Signal (43, 44, 45), welches für eine Schadstoff-Beladung einer Abgasreduktionseinrichtung (31, 33) indikativ ist, zu erhalten; und einen Prozessor (4), welcher ausgebildet ist, den Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert (95, 97, 99) basierend auf dem Schadstoff-Signal (43, 44, 45) und einem unteren Regeneration-Drehmomentschwellwert (58, 60, 67) der Abgasreduktionseinrichtung (31, 33) zu bestimmen.
  15. Hybridfahrzeug (1) mit einem Motorsteuergerät (3) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Motorsteuergerät ferner ausgebildet ist, die Hybridantriebsvorrichtung des Hybridfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Hybridantrieb-Drehmomentschwellwert zu steuern.
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