DE102015211572A1 - Method for controlling a start / stop system of a hybrid motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Start-/Stopp-Systems (40) eines Hybridkraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor, bei dem der Verbrennungsmotor in einem ersten Betriebszustand gestartet ist und in einem zweiten Betriebszustand gestoppt ist. Diese umfasst das Vorgeben (21) eines Überwachungszeitraums, während der Verbrennungsmotor sich in einem Betriebszustand befindet sowie das Vorhersagen (22) zukünftiger Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i)) des Verbrennungsmotors in dem Überwachungszeitraum und das Vorhersagen (23) zukünftiger Betriebspunkte (B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des mindestens einen Elektromotors in dem Überwachungszeitraum, jeweils für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in seinem aktuellen Betriebszustand verbleibt und für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in den anderen Betriebszustand wechselt. Es wird ermittelt (24) ob ein Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors in dem Überwachungszeitraum ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor aktuell gestoppt ist und ein Wechsel in den gestarteten Betriebszustand erfolgen würde, oder ob ein Energieverlust durch einen erneuten Start des Verbrennungsmotors ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor aktuell gestartet ist und zumindest für die Dauer des Überwachungszeitraums ein Wechsel in den gestoppten Betriebszustand erfolgen würde. Schließlich erfolgt eine Weitergabe (25) der ermittelten Information an das Start-/Stopp-System (40).The invention relates to a method for controlling a start / stop system (40) of a hybrid motor vehicle with an internal combustion engine and at least one electric motor, in which the internal combustion engine is started in a first operating state and is stopped in a second operating state. This includes predetermining (21) a monitoring period while the internal combustion engine is in an operating state and predicting (22) future operating points (B (on) 11 (1)... B (on) 11 (i), B (off ) 11 (1) ... B (off) 11 (i)) of the internal combustion engine in the monitoring period and predicting (23) future operating points (B (on) 13 (1) ... B (on) 13 (i) , B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the at least one electric motor in the monitoring period, respectively in the case that the internal combustion engine remains in its current operating state and in the event that the internal combustion engine in the other operating state changes. It is determined (24) whether an energy loss could be compensated by the start of the internal combustion engine in the monitoring period, when the internal combustion engine is currently stopped and a change to the starting operating state would take place, or if an energy loss could be compensated by a restart of the internal combustion engine if the internal combustion engine is currently started and at least for the duration of the monitoring period, a change to the stopped operating state would take place. Finally, a transfer (25) of the determined information to the start / stop system (40).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Start-/Stopp-Systems eines Hybridkraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um ein Start-/Stopp-Systems eines Hybridkraftfahrzeugs mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern.The invention relates to a method for controlling a start / stop system of a hybrid motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a computer program which is set up to carry out each step of the method according to the invention and to a machine-readable storage medium on which the computer program according to the invention is stored. In addition, the invention relates to an electronic control unit, which is set up to control a start / stop system of a hybrid motor vehicle by means of the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

In gängigen Hybridfahrzeugen sind mindestens zwei unterschiedliche Energiewandler verbaut. Im Folgenden wir die gängige Hybridtopologie von mindestens einem Elektromotor sowie mindestens einem Verbrennungsmotor beschrieben. Die Betriebsstrategie von Hybridkraftfahrzeugen teilt das geforderte Fahrmoment auf die beiden Antriebskomponenten auf. Diese Aufteilung soll möglichst energieoptimal umgesetzt werden. Hierzu sind mehrere Methoden bekannt, bei denen sich aus der gewählten Momentenaufteilung auch eine Start-/Stoppanforderung an den Verbrennungsmotor ergibt. In common hybrid vehicles, at least two different energy converters are installed. In the following we describe the common hybrid topology of at least one electric motor and at least one internal combustion engine. The operating strategy of hybrid vehicles divides the required driving torque between the two drive components. This division should be implemented as energy-optimized as possible. For this purpose, several methods are known in which results from the selected torque distribution and a start / stop request to the engine.

Der Startvorgang eines Verbrennungsmotors führt aus mehreren Gründen zu einem zusätzlichen Treibstoffverbrauch. Dieser zusätzliche Treibstoffverbrauch wird in der Betriebsstrategie in Form einer Hysterese abgebildet. Vereinfacht ausgedrückt, wird ein Start des Verbrennungsmotors nur durchgeführt, wenn nachfolgend die Motorstartverluste durch die effizientere Momentenaufteilung wieder mindestens ausgeglichen werden können. The starting process of an internal combustion engine leads to additional fuel consumption for several reasons. This additional fuel consumption is mapped in the operating strategy in the form of a hysteresis. In simple terms, a start of the internal combustion engine is only carried out if subsequently the engine start losses can be at least compensated for again by the more efficient torque distribution.

Die Wahl der Parameter der Hysterese ist für die Anzahl der Motorstarts des Verbrennungsmotors sowie den Kraftstoffverbrauch wichtig. Es ist nicht sinnvoll, als Hysterese den Energieaufwand eines Motorstarts zu applizieren, da in den meisten Betriebspunkten die Motorstartverluste nicht innerhalb der betrachteten Zeiteinheit, wie beispielsweise der nächsten Sekunde, wieder ausgeglichen werden können. Diese Parametrisierung würde daher einem Verbot des Verbrennungsmotorstarts gleichkommen. Deshalb hat es sich als sinnvoll erwiesen, für die Parametrisierung der Hysterese anzunehmen, dass der aktuelle Betriebspunkt auch nach der betrachteten Zeiteinheit beibehalten wird. Beispielsweise entspricht nun die Hysterese nur einem Bruchteil der Motorstartverluste in der Annahme, dass sich der Start des Verbrennungsmotors auch in den weiteren Zeitabschnitten als sinnvoll erweisen wird.The choice of the parameters of the hysteresis is important for the number of engine starts of the internal combustion engine and the fuel consumption. It does not make sense to apply the energy expenditure of an engine start as hysteresis, since in most operating points the engine start losses can not be compensated again within the considered time unit, such as the next second. This parameterization would therefore equate to a ban on engine startup. Therefore, it has proven useful to assume that the current operating point is maintained even after the time unit under consideration for the parameterization of the hysteresis. For example, now the hysteresis corresponds to only a fraction of the engine start losses in the assumption that the start of the internal combustion engine will prove to be useful in the further time periods.

Wird eine Momentenaufteilung gewählt, die eine hohe Anzahl von Start-/Stoppanforderungen an den Verbrennungsmotor ergibt, so kann dies allerdings den Fahrkomfort des Hybridkraftfahrzeugs verringern und die Emissionen von Schadgasen erhöhen.However, choosing a torque split that gives a high number of start / stop requests to the engine may reduce ride comfort of the hybrid vehicle and increase emissions of noxious gases.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Start-/Stoppsystems eines Hybridkraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor, bei dem der Verbrennungsmotor in einem ersten Betriebszustand gestartet ist und in einem zweiten Betriebszustand gestoppt ist wird ein Überwachungszeitraum vorgegeben, währenddessen der Verbrennungsmotor sich in einem der beiden Betriebszustände befindet. Anschließend werden für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in seinem aktuellen Betriebszustand verbleibt und für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in den anderen Betriebszustand wechselt, jeweils zukünftige Betriebspunkte des Verbrennungsmotors vorhergesagt, die in dem Überwachungszeitraum liegen. Weiterhin werden für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in seinem aktuellen Betriebszustand verbleibt und für den Fall, dass der Verbrennungsmotor in den anderen Betriebszustand wechselt, jeweils zukünftige Betriebspunkte des mindestens einen Elektromotors vorhergesagt, die in dem Überwachungszeitraum liegen. Unter Verwendung der Betriebspunkte des mindestens einen Elektromotors und der Betriebspunkte des Verbrennungsmotors wird ermittelt, ob ein Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors in dem Überwachungszeitraum ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor aktuell gestoppt ist und ein Wechsel in den gestarteten Betriebszustand erfolgen würde, oder ob ein Energieverlust durch einen erneuten Start des Verbrennungsmotors ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor aktuell gestartet ist und zumindest für die Dauer des Überwachungszeitraums ein Wechsel in den gestoppten Betriebszustand erfolgen würde. Die so ermittelte Information wird an das Start-/Stoppsystem weitergegeben.In the method according to the invention for controlling a start / stop system of a hybrid motor vehicle with an internal combustion engine and at least one electric motor, in which the internal combustion engine is started in a first operating state and stopped in a second operating state, a monitoring period is specified during which the internal combustion engine is in one of is located in both operating states. Subsequently, in the event that the internal combustion engine remains in its current operating state and in the event that the internal combustion engine changes to the other operating state, each future operating points of the internal combustion engine are predicted, which are within the monitoring period. Furthermore, in the event that the internal combustion engine remains in its current operating state and in the event that the internal combustion engine changes to the other operating state, each future operating points of the at least one electric motor are predicted, which are within the monitoring period. Using the operating points of the at least one electric motor and the operating points of the internal combustion engine, it is determined whether an energy loss could be compensated by the start of the engine in the monitoring period, when the engine is currently stopped and a change to the started operating state, or if Energy loss could be compensated by a restart of the engine when the engine is currently started and would be at least for the duration of the monitoring period, a change to the stopped operating state. The information thus obtained is forwarded to the start / stop system.

Durch das Erkennen der zukünftigen Betriebspunkte kann berechnet werden, welche Energieersparnis bei gestopptem Verbrennungsmotor durch den Start des Verbrennungsmotors erreicht werden kann. Dies kann direkt mit den tatsächlichen Energiekosten für den Verbrennungsmotorstart verglichen werden, wodurch eine optimale Wahl des Betriebsmodus des Hybridkraftfahrzeugs erreicht wird. Weiterhin kann auf diese Weise berechnet werden, ob eine Energieersparnis durch das Abschalten des Verbrennungsmotors den Energiebedarf für den später notwendigen erneuten Start des Verbrennungsmotors überwiegt. Um dadurch eine Verbesserung des Fahrtkomforts, eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs sowie eine Reduzierung der Schademissionen zu erreichen ist es bevorzugt, dass ein Starten des Verbrennungsmotors durch das Start-/Stoppsystem untersagt wird, wenn der Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors in dem Überwachungszeitraum nicht ausgeglichen werden könnte. Weiterhin ist es hierzu bevorzugt, dass ein Stoppen des Verbrennungsmotors durch das Start-/Stoppsystem untersagt, wenn der Energieverlust durch einen erneuten Start des Verbrennungsmotors nach Ablauf des Überwachungszeitraums nicht innerhalb des Überwachungszeitraums ausgeglichen werden könnte.By recognizing the future operating points, it can be calculated which energy saving can be achieved when the internal combustion engine is stopped by starting the internal combustion engine. This can be compared directly with the actual energy costs for the engine start, thereby achieving an optimal choice of the operating mode of the hybrid vehicle. Furthermore, it can be calculated in this way whether an energy saving by switching off the internal combustion engine outweighs the energy requirement for the later necessary restart of the internal combustion engine. To thereby improve the Driving comfort, to achieve a reduction in fuel consumption and a reduction of the exhaust emissions, it is preferred that starting the internal combustion engine is prohibited by the start / stop system, if the energy loss could not be compensated by the start of the engine in the monitoring period. Furthermore, it is preferred for this purpose that stopping the internal combustion engine by the start / stop system, if the energy loss could not be compensated by a restart of the internal combustion engine after the end of the monitoring period within the monitoring period.

Die Länge des Überwachungszeitraums wird vorzugsweise im Bereich von 3 bis 10 Sekunden vorgegeben. Hiermit ist die Überwachungszeit einerseits lang genug, damit ein Ausgleich der Motorstartverluste im Überwachungszeitraum möglich ist, so dass ein grundsätzliches Verbot des Verbrennungsmotorstarts durch das Start-/Stoppsystem ausgeschlossen wird. Gleichzeitig bleibt der Überwachungszeitraum aber so kurz, dass sich die Betriebspunkte berechnen lassen, ohne dabei ein Rechengerät des Hybridkraftfahrzeugs übermäßig zu beanspruchen. Wenn innerhalb dieser Zeitspanne die Motorstartverluste nicht ausgeglichen werden können, ist es sinnvoll den Betriebsmodus nicht zu wechseln.The length of the monitoring period is preferably set in the range of 3 to 10 seconds. Hereby, the monitoring time is on the one hand long enough so that a compensation of engine start losses in the monitoring period is possible, so that a fundamental prohibition of engine start by the start / stop system is excluded. At the same time, however, the monitoring period remains so short that the operating points can be calculated without unduly stressing a hybrid vehicle's computing device. If the engine start losses can not be compensated within this time, it makes sense not to change the operating mode.

Informationen welche zur Prädiktion der Betriebspunkte benötigt werden, können aus mehreren Quellen erhalten werden. Es bietet sich an, auf bereits im Hybridkraftfahrzeug bestehende Systeme zurückzugreifen.Information needed for the prediction of the operating points can be obtained from several sources. It makes sense to fall back on already existing in hybrid vehicles existing systems.

Es ist hierzu bevorzugt zur Vorhersage der zukünftigen Betriebspunkte des mindestens einen Elektromotors und des Verbrennungsmotors Informationen über vorausliegende Streckenabschnitte und/oder vorausliegende Fahrleistungsanforderungen der Fahrt des Hybridkraftfahrzeugs zu berücksichtigen. Besonders bevorzugt werden die genannten Informationen einem Navigationsgerät des Hybridkraftfahrzeugs und/oder einer Cloud entnommen. Hierdurch können bei der Berechnung der Betriebspunkte präzise Aussagen über Steigungen, Kurven, Geschwindigkeitsbegrenzung und andere Streckenmerkmale sowie die voraussichtliche Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs berücksichtigt werden.For this purpose, it is preferable for the prediction of the future operating points of the at least one electric motor and of the internal combustion engine to take into account information about road sections ahead and / or driving performance requirements of the journey of the hybrid motor vehicle ahead. Particularly preferably, the information mentioned is taken from a navigation device of the hybrid motor vehicle and / or a cloud. In this way, when calculating the operating points, precise statements about inclines, curves, speed limit and other route characteristics as well as the estimated speed of the hybrid motor vehicle can be taken into account.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass zur Vorhersage der zukünftigen Betriebspunkte des mindestens einen Elektromotors und des Verbrennungsmotors Informationen eines Abstandregelautomaten und/oder eines Tempomats berücksichtigt werden. Dies ermöglicht es Informationen über die voraussichtliche zukünftige Geschwindigkeit des Hybridkraftfahrzeugs bei der Vorhersage der Betriebspunkte zu berücksichtigen. Furthermore, it is preferred that for the prediction of the future operating points of the at least one electric motor and of the internal combustion engine information of a distance regulating machine and / or a cruise control are taken into account. This allows information about the estimated future speed of the hybrid vehicle to be taken into account in the prediction of the operating points.

Außerdem ist es bevorzugt, dass zur Vorhersage der zukünftigen Betriebspunkte des mindestens einen Elektromotors und des Verbrennungsmotors gelernte fahrertypische Eigenschaften eines Fahrers des Hybridkraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Solche fahrertypischen Eigenschaften werden auch für andere in modernen Kraftfahrzeugen ablaufende Verfahren eingelernt und ermöglichen es, ein besonders kraftstoffsparendes oder ein besonders verbrauchsintensives Fahrverhalten des Fahrers vorauszusagen.In addition, it is preferred that driver-specific characteristics of a driver of the hybrid motor vehicle learned in order to predict the future operating points of the at least one electric motor and of the internal combustion engine be taken into account. Such driver-typical properties are also taught for other processes running in modern motor vehicles and make it possible to predict a particularly fuel-efficient or particularly fuel-intensive driving behavior of the driver.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens auf einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne daran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu kann es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular if it runs on a computing device or an electronic control unit. It allows the implementation of the method on a conventional electronic control unit, without having to make structural changes. For this purpose, it can be stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, ein Start-/Stopp-System eines Hybridkraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern.By applying the computer program to a conventional electronic control unit, the electronic control unit according to the invention is obtained, which is set up to control a start / stop system of a hybrid motor vehicle with an internal combustion engine and at least one electric motor by means of the method according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 zeigt schematisch mehrere Komponenten eines herkömmlichen Hybridkraftfahrzeugs, dessen Start-/Stoppsystem mittels eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gesteuert werden kann. 1 schematically shows several components of a conventional hybrid motor vehicle, the start / stop system can be controlled by a method according to an embodiment of the invention.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Start-/Stoppsystems eines Hybridkraftfahrzeugs. 2 shows a flowchart of an embodiment of the inventive method for controlling a start / stop system of a hybrid motor vehicle.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein gängiges Hybridkraftfahrzeug 1, welches schematisch in 1 dargestellt ist, weist in einer Ausführung als Parallelhybrid einen Verbrennungsmotor 11 auf, der über eine Kupplung 12 mit dem Elektromotor 13 verbunden ist. Der Elektromotor 13 ist mit einem Getriebe 14 des Hybridkraftfahrzeugs 1 verbunden. Die beiden Motoren 11, 13 und das Getriebe 14 werden über ein elektronisches Steuergerät 15 gesteuert. Das Getriebe 14 überträgt das Moment der beiden Motoren 11, 13 über eine Achse 16 des Hybridkraftfahrzeugs 1 auf dessen hintere Räder 17, 18. In dem elektronischen Steuergerät 15 ist ein Start-/Stoppsystem implementiert, welches den Verbrennungsmotor 11 während des Fahrt des Hybridkraftfahrzeugs 1 an- und ausschalten kann. Wird das Hybridkraftfahrzeug 1 nur vom Elektromotor 13 angetrieben, so wird die Kupplung 12 geöffnet, damit der Elektromotor 13 den Verbrennungsmotor 11 nicht mitschleppen muss.A common hybrid motor vehicle 1 which is shown schematically in FIG 1 is shown, in an embodiment as a parallel hybrid an internal combustion engine 11 up, over a clutch 12 with the electric motor 13 connected is. The electric motor 13 is with a gearbox 14 of the hybrid motor vehicle 1 connected. The two engines 11 . 13 and the gearbox 14 be via an electronic control unit 15 controlled. The gear 14 transfers the moment of the two engines 11 . 13 over an axis 16 of the hybrid motor vehicle 1 on the rear wheels 17 . 18 , In the electronic control unit 15 is implemented a start / stop system, which is the internal combustion engine 11 while driving the hybrid motor vehicle 1 can turn on and off. Will the hybrid car 1 only from the electric motor 13 driven, so will the clutch 12 opened, so that the electric motor 13 the internal combustion engine 11 do not have to lug.

In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, das schematisch in 2 dargestellt ist, erfolgt ein Start 20 des Verfahrens, wenn sich das Hybridkraftfahrzeug 1 in einem Betriebszustand befindet, in dem der Verbrennungsmotor 11 gestoppt ist. Es erfolgt ein Vorgeben 21 eines Überwachungszeitraums von beispielsweise 10 Sekunden Länge. Anschließend erfolgt ein Vorhersagen 22 zukünftiger Betriebspunkte B(aus)11(1)...B(aus)13(i) des Verbrennungsmotors 11 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin gestoppt bleibt, und zukünftiger Betriebspunkte B(an)11(1)...B(an)13(i) des Verbrennungsmotors 11 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 wieder gestartet würde. Außerdem erfolgt ein Vorhersagen 23 zukünftiger Betriebspunkte B(an)13(1)...B(an)13(i) des Elektromotors 13 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 wieder gestartet würde und zukünftiger Betriebspunkte B(aus)13(1)...B(aus)13(i) des Elektromotors 13 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin gestoppt bleibt. Für die beiden Vorhersagen 22, 23 werden vorausliegende Streckenabschnitte und Fahrleistungsanforderungen bei der Fahrt des Hybridkraftfahrzeugs 1 einem Navigationsgerät 31 sowie einer Cloud 32 entnommen, auf welche das elektronische Steuergerät 15 zugreift. Weiterhin werden Informationen eines Abstandregelautomaten 33 und eines Tempomats 34 berücksichtigt. Schließlich erfolgt auch eine Berücksichtigung von gelernten fahrertypischen Eigenschaften 35, die für den aktuellen Fahrer des Hybridkraftfahrzeugs 1 im Steuergerät 15 hinterlegt sind. Aus den vorhergesagten Betriebspunkten B(an)11(1)...B(an)11(i) des Verbrennungsmotors 11 und den vorhergesagten Betriebspunkten B(an)13(1)...B(an)13(i) des Elektromotors 13 wird für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 wieder gestartet würde im Vergleich zu dem Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin gestoppt bleibt und für den die vorhergesagten Betriebspunkte B(aus)11(1)...B(aus)11(i) des Verbrennungsmotors 11 und den vorhergesagten Betriebspunkten B(aus)13(1)...B(aus)13(i) des Elektromotors 13 ebenfalls zur Verfügung stehen, ermittelt 24, ob ein Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors 11 in dem Überwachungszeitraum von 10 Sekunden wieder ausgeglichen werden könnte. Anschließend erfolgt eine Weitergabe 25 dieser Information an das Start-/Stoppsystem 40.In an embodiment of the method according to the invention, which is shown schematically in FIG 2 is shown, a start takes place 20 the procedure when the hybrid car 1 is in an operating state in which the internal combustion engine 11 is stopped. There is a default 21 a monitoring period of, for example 10 Seconds in length. Subsequently, a forecast is made 22 future operating points B (off) 11 (1) ... B (off) 13 (i) of the internal combustion engine 11 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 remains stopped, and future operating points B (to) 11 (1) ... B (an) 13 (i) of the internal combustion engine 11 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 would start again. In addition, a forecast is made 23 future operating points B (an) 13 (1) ... B (an) 13 (i) of the electric motor 13 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 would be restarted and future operating points B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i) of the electric motor 13 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 continues to be stopped. For the two predictions 22 . 23 become preceding road sections and driving performance requirements when driving the hybrid motor vehicle 1 a navigation device 31 as well as a cloud 32 taken to which the electronic control unit 15 accesses. Furthermore, information of a distance control automaton 33 and a cruise control 34 considered. Finally, taking into account learned driver-typical characteristics 35 for the current driver of the hybrid car 1 in the control unit 15 are deposited. From the predicted operating points B (an) 11 (1) ... B (an) 11 (i) of the internal combustion engine 11 and the predicted operating points B (an) 13 (1) ... B (an) 13 (i) of the electric motor 13 is in the event that the internal combustion engine 11 would be restarted compared to the case that the internal combustion engine 11 remains stopped and for the predicted operating points B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i) of the internal combustion engine 11 and the predicted operating points B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i) of the electric motor 13 are also available 24 whether a loss of energy due to the start of the internal combustion engine 11 in the 10-second monitoring period. Subsequently, a transfer takes place 25 this information to the start / stop system 40 ,

Wenn es zu einem Starten des Verbrennungsmotors 11 kommt wird nach Vorgeben 21 eines neuen Überwachungszeitraums von ebenfalls 10 Sekunden Dauer ein Vorhersagen 22 zukünftiger Betriebspunkte B(an)11(1)...B(an)13(i) des Verbrennungsmotors 11 in dem Überwachungszeitraum für den Fall vorgenommen, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin angeschaltet bleibt, und zukünftige Betriebspunkte B(aus)11(1)...B(aus)13(i) des Verbrennungsmotors 11 in dem Überwachungszeitraum werden für den Fall vorausgesagt, dass der Verbrennungsmotor 11 gestoppt würde. Außerdem erfolgt ein Vorhersagen 23 zukünftiger Betriebspunkte B(aus)13(1)...B(aus)13(i) des Elektromotors 13 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 gestoppt würde und zukünftiger Betriebspunkte B(an)13(1)...B(an)13(i) des Elektromotors 13 in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin angeschaltet bleibt. Die Vorhersagen 22, 23 basieren auf denselben Eingangswerten 31, 32, 33, 34, 35 die auch bei gestopptem Verbrennungsmotor 11 herangezogen werden. Aus den vorhergesagten Betriebspunkten B(aus)11(1)...B(aus)11(i) des Verbrennungsmotors 11 und den vorhergesagten Betriebspunkten B(aus)13(1)...B(aus)13(i) des Elektromotors 13 wird für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 wieder gestoppt würde und nach Ablauf des Überwachungszeitraums erneut gestartet würde im Vergleich zu dem Fall, dass der Verbrennungsmotor 11 weiterhin gestartet bleibt und für den die vorhergesagten Betriebspunkte B(an)11(1)...B(an)11(i) des Verbrennungsmotors 11 und den vorhergesagten Betriebspunkten B(an)13(1)...B(an)13(i) des Elektromotors 13 herangezogen werden, ermittelt 24, ob ein Energieverlust durch den erneuten Start des Verbrennungsmotors 11 durch Energieeinsparungen wieder ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor 11 für die Dauer des Überwachungszeitraums abgeschaltet würde. Anschließend erfolgt wiederum eine Weitergabe 25 dieser Information an das Start-/Stoppsystem 40.When there is a start of the internal combustion engine 11 comes is according to specifications 21 predictions for a new 10-second monitoring period 22 future operating points B (an) 11 (1) ... B (an) 13 (i) of the internal combustion engine 11 made in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 remains on, and future operating points B (off) 11 (1) ... B (off) 13 (i) of the internal combustion engine 11 in the monitoring period are predicted in the event that the internal combustion engine 11 would be stopped. In addition, a forecast is made 23 future operating points B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i) of the electric motor 13 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 would be stopped and future operating points B (an) 13 (1) ... B (an) 13 (i) of the electric motor 13 in the monitoring period in the event that the internal combustion engine 11 remains switched on. The predictions 22 . 23 are based on the same input values 31 . 32 . 33 . 34 . 35 even when the internal combustion engine is stopped 11 be used. From the predicted operating points B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i) of the internal combustion engine 11 and the predicted operating points B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i) of the electric motor 13 is in the event that the internal combustion engine 11 would be stopped again and restarted at the end of the monitoring period, compared to the case where the internal combustion engine 11 continues to be started and for the predicted operating points B (an) 11 (1) ... B (an) 11 (i) of the internal combustion engine 11 and the predicted operating points B (an) 13 (1) ... B (an) 13 (i) of the electric motor 13 are used 24 , whether a loss of energy due to the restart of the internal combustion engine 11 could be compensated by energy savings again when the internal combustion engine 11 for the duration of the monitoring period. Subsequently, a transfer takes place again 25 this information to the start / stop system 40 ,

Mithilfe eines Simulationsmodells für das Hybridfahrzeug Porsche Panamera S E-Hybrid auf einem realistischen Fahrverlauf wurde bei einer Betriebsstrategie ohne Start-/Stoppoptimierung in einem Testzyklus ein Treibstoffverbrauch von 1.029,8 Gramm ermittelt. Innerhalb dieses Testzyklus kam es zu 42 Startvorgängen des Verbrennungsmotors 11. Bei einer Betriebsstrategie gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens verringerte sich der Treibstoffverbrauch im Testzyklus auf 999,9 Gramm und die Anzahl der Startvorgänge im Testzyklus verringerte sich auf 31. Dies entspricht einer Treibstoffeinsparung von 2,9 % und einer Einsparung von 26,2 % der Motorstarts. Hieraus ergibt sich eine Einsparung an Kohlendioxidemissionen von 1,50 Gramm pro Kilometer. Using a simulation model for the Porsche Panamera S E-Hybrid hybrid vehicle on a realistic driving course, a fuel consumption of 1,029.8 grams was determined in a test cycle with an operating strategy without start / stop optimization. Within this test cycle, there were 42 starts of the internal combustion engine 11 , In an operating strategy according to the described embodiment of the method according to the invention, the fuel consumption in the test cycle decreased to 999.9 grams and the number of starts in the test cycle decreased 31 , This corresponds to a fuel saving of 2.9% and a saving of 26.2% of the engine starts. This results in a saving of carbon dioxide emissions of 1.50 grams per kilometer.

Claims (11)

Verfahren zur Steuerung eines Start-/Stopp-Systems (40) eines Hybridkraftfahrzeugs (1) mit einem Verbrennungsmotor (11) und mindestens einem Elektromotor (13), bei dem der Verbrennungsmotor (11) in einem ersten Betriebszustand gestartet ist und in einem zweiten Betriebszustand gestoppt ist, umfassend die folgenden Schritte: – Vorgeben (21) eines Überwachungszeitraums, während der Verbrennungsmotor (11) sich in einem Betriebszustand befindet, – Vorhersagen (22) zukünftiger Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i)) des Verbrennungsmotors (11) in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor (11) in seinem aktuellen Betriebszustand verbleibt und für den Fall, dass der Verbrennungsmotor (11) in den anderen Betriebszustand wechselt, – Vorhersagen (23) zukünftiger Betriebspunkte (B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des mindestens einen Elektromotors (13) in dem Überwachungszeitraum für den Fall, dass der Verbrennungsmotor (11) in seinem aktuellen Betriebszustand verbleibt und für den Fall, dass der Verbrennungsmotor (11) in den anderen Betriebszustand wechselt, – Ermitteln (24) ob ein Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors (11) in dem Überwachungszeitraum ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor (11) aktuell gestoppt ist und ein Wechsel in den gestarteten Betriebszustand erfolgen würde, oder ob ein Energieverlust durch einen erneuten Start des Verbrennungsmotors (11) ausgeglichen werden könnte, wenn der Verbrennungsmotor (11) aktuell gestartet ist und zumindest für die Dauer des Überwachungszeitraums ein Wechsel in den gestoppten Betriebszustand erfolgen würde, unter Verwendung der Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i), B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des Verbrennungsmotors (11) und des mindestens einen Elektromotors (13), und – Weitergabe (25) der ermittelten Information an das Start-/Stopp-System (40).Method for controlling a start / stop system ( 40 ) of a hybrid motor vehicle ( 1 ) with an internal combustion engine ( 11 ) and at least one electric motor ( 13 ), in which the internal combustion engine ( 11 ) is started in a first operating state and is stopped in a second operating state, comprising the following steps: - predetermine ( 21 ) of a monitoring period while the internal combustion engine ( 11 ) is in an operating state, - predicting ( 22 ) Future operating points (B (on) 11 (1) ... B (on) 11 (i), B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i)) of the internal combustion engine ( 11 ) in the monitoring period in the event that the internal combustion engine ( 11 ) remains in its current operating state and in the event that the internal combustion engine ( 11 ) changes to the other operating state, - forecasts ( 23 ) of future operating points (B (on) 13 (1) ... B (on) 13 (i), B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the at least one electric motor ( 13 ) in the monitoring period in the event that the internal combustion engine ( 11 ) remains in its current operating state and in the event that the internal combustion engine ( 11 ) changes to the other operating state, - determining ( 24 ) whether an energy loss by the start of the internal combustion engine ( 11 ) could be compensated in the monitoring period if the internal combustion engine ( 11 ) is currently stopped and a change would take place in the started operating state, or whether a loss of energy due to a restart of the internal combustion engine ( 11 ) could be compensated if the internal combustion engine ( 11 ) is currently started and at least for the duration of the monitoring period a change to the stopped operating state would take place using the operating points (B (on) 11 (1) ... B (on) 11 (i), B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i), B (to) 13 (1) ... B (an) 13 (i), B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the internal combustion engine ( 11 ) and the at least one electric motor ( 13 ), and - disclosure ( 25 ) of the determined information to the start / stop system ( 40 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Start-/Stopp-System (40) ein Starten des Verbrennungsmotors (11) untersagt, wenn der Energieverlust durch den Start des Verbrennungsmotors (11) in dem Überwachungszeitraum nicht ausgeglichen werden könnte.Method according to claim 1, characterized in that the start / stop system ( 40 ) starting the internal combustion engine ( 11 ), if the loss of energy due to the start of the internal combustion engine ( 11 ) could not be compensated during the monitoring period. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Start-/Stopp-System (40) ein Stoppen des Verbrennungsmotors (11) untersagt, wenn der Energieverlust durch einen erneuten Start des Verbrennungsmotors (11) nach Ablauf des Überwachungszeitraums nicht innerhalb des Überwachungszeitraums ausgeglichen werden könnte.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the start / stop system ( 40 ) stopping the internal combustion engine ( 11 ), if the loss of energy due to a restart of the internal combustion engine ( 11 ) could not be compensated within the monitoring period after the end of the monitoring period. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Überwachungszeitraums im Bereich von 3 bis 10 Sekunden vorgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length of the monitoring period in the range of 3 to 10 seconds is specified. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorhersage (22, 23) der zukünftigen Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i), (B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des Verbrennungsmotors (11) und des mindestens einen Elektromotors (13) Informationen über vorausliegende Streckenabschnitte und/oder vorausliegende Fahrleistungsanforderungen des Hybridkraftfahrzeugs (1) berücksichtigt werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for prediction ( 22 . 23 ) of the future operating points (B (on) 11 (1) ... B (on) 11 (i), B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i), (B (on) 13 (1) ... B (on) 13 (i), B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the internal combustion engine (FIG. 11 ) and the at least one electric motor ( 13 ) Information about the preceding sections of the route and / or the driving performance requirements of the hybrid motor vehicle ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über vorausliegende Streckenabschnitte und/oder vorausliegende Fahrleistungsanforderungen einem Navigationsgerät (31) des Hybridkraftfahrzeugs (1) und/oder einer Cloud (32) entnommen werden.A method according to claim 5, characterized in that the information about ahead track sections and / or underlying driving performance requirements a navigation device ( 31 ) of the hybrid motor vehicle ( 1 ) and / or a cloud ( 32 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorhersage der zukünftigen Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i), (B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des Verbrennungsmotors (11) und des mindestens einen Elektromotors (13) Informationen eines Abstandregelautomaten (33) und/oder eines Tempomats (34) des Hybridkraftfahrzeugs (1) berücksichtigt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that for predicting the future operating points (B (an) 11 (1) ... B (an) 11 (i), B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i), (B (on) 13 (1) ... B (on) 13 (i), B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the internal combustion engine ( 11 ) and the at least one electric motor ( 13 ) Information of a distance control machine ( 33 ) and / or a cruise control ( 34 ) of the hybrid motor vehicle ( 1 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorhersage der zukünftigen Betriebspunkte (B(an)11(1)...B(an)11(i), B(aus)11(1)...B(aus)11(i), (B(an)13(1)...B(an)13(i), B(aus)13(1)...B(aus)13(i)) des Verbrennungsmotors (11) und des mindestens einen Elektromotors (13) gelernte fahrertypische Eigenschaften (35) eines Fahrers des Hybridkraftfahrzeugs (1) berücksichtigt werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that for predicting the future operating points (B (an) 11 (1) ... B (an) 11 (i), B (off) 11 (1) ... B (off) 11 (i), (B (on) 13 (1) ... B (on) 13 (i), B (off) 13 (1) ... B (off) 13 (i)) of the internal combustion engine ( 11 ) and the at least one electric motor ( 13 ) learned driver-typical characteristics ( 35 ) of a driver of the hybrid motor vehicle ( 1 ). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.A computer program adapted to perform each step of the method of any one of claims 1 to 8. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.A machine-readable storage medium on which a computer program according to claim 9 is stored. Elektronisches Steuergerät (15), welches eingerichtet ist, ein Start-/Stopp-System (40) eines Hybridkraftfahrzeugs (1) mit einem Verbrennungsmotor (11) und mindestens einem Elektromotor (13) mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu steuern.Electronic control unit ( 15 ), which is set up, a start / stop system ( 40 ) of a hybrid motor vehicle ( 1 ) with an internal combustion engine ( 11 ) and at least one electric motor ( 13 ) by means of the method according to one of claims 1 to 8.
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