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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das mindestens zwei Antriebseinrichtungen zur Erzeugung jeweils eines Antriebsdrehmoments aufweist, wobei die Antriebseinrichtungen durch wenigstens ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung jeweils mit einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs wirkverbunden/wirkverbindbar sind, und wobei in Abhängigkeit eines Soll-Antriebsraddrehmoments an dem Antriebsrad zumindest eine der Antriebseinrichtungen für den Antrieb des Kraftfahrzeugs angesteuert und eine Übersetzung des Getriebes ausgewählt werden.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So weist ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Antriebseinrichtungen, insbesondere ein Hybrid-Fahrzeug, üblicherweise eine elektrische Maschine und eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf. In Abhängigkeit eines Soll-Antriebsdrehmoments treiben entweder beide Antriebseinrichtungen gleichzeitig oder nur eine Antriebseinrichtung alleine das Kraftfahrzeug an. So wird während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs einerseits entschieden, welche der Antriebseinrichtungen in Betrieb sind, um das Kraftfahrzeug anzutreiben und andererseits, wie eine Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf die Antriebseinrichtungen verteilt sein soll. Das Kraftfahrzeug kann dann in mehreren Betriebszuständen betrieben werden. In einem ersten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug durch die Brennkraftmaschine betrieben.
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In einem zweiten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug durch die elektrische Maschine angetrieben, wobei sich die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb befindet. In einem dritten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug hybridisch betrieben, wobei es sowohl von der Brennkraftmaschine als auch von der elektrischen Maschine angetrieben wird. In einem vierten Betriebszustand treibt die Brennkraftmaschine zu einem Teil das Kraftfahrzeug an und zu einem anderen Teil die elektrischen Maschine. Dabei befindet sich die elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb, so dass die ihr zugeführte Leistung während eines Fahrbetriebs zumindest teilweise in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zunächst für jede mögliche Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung jeweils ein Wert wenigstens eines ausgewählten Betriebsparameters ermittelt wird und dass anschließend in Abhängigkeit der ermittelten Werte des Betriebsparameters eine der Kombinationen zur Umsetzung des Soll-Antriebsraddrehmoments ausgewählt wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „ansteuern“ das Inbetriebnehmen der Antriebseinrichtungen verstanden. Wird eine der Antriebseinrichtungen angesteuert, so wird sie in Betrieb genommen, um ein positives oder gegebenenfalls negatives Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Je nachdem, welche der Antriebseinrichtungen angesteuert wird und wie die jeweilige Antriebseinrichtung ausgebildet ist, ergeben sich dadurch unterschiedliche Betriebsarten des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Antriebseinrichtungen eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine verwendet werden beziehungsweise vorhanden sind. Je nachdem, welche dieser Antriebseinrichtungen angesteuert wird, sind zumindest die drei folgenden Betriebsarten durchführbar: Herkömmlicher/konventioneller Betrieb, wenn nur die Brennkraftmaschine angesteuert wird, elektrischer Betrieb, wenn nur die elektrische Maschine angesteuert wird, und hybridischer Betrieb, wenn sowohl die Brennkraftmaschine als auch die elektrische Maschine angesteuert werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden somit auch die unterschiedlichen Betriebsarten bei der Ermittlung des Werts des ausgewählten Betriebsparameters berücksichtigt. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Vergleich aller Möglichkeiten aus Übersetzung und Ansteuerung stattfindet und dass aus diesem Vergleich eine bestimmte Kombination gewählt wird. Im Unterschied zu bekannten Verfahren werden alle möglichen Kombinationen geprüft, bevor eine Kombination ausgewählt wird. Dadurch wird es ermöglicht, dass eine besonders vorteilhafte Kombination ausgewählt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass für die Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments die Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung gewählt wird, welche im Vergleich zu allen anderen möglichen Kombinationen die vorteilhafteste ist. Dabei wird insbesondere die Kombination als die vorteilhafteste Kombination gewählt, bei welcher der Wert des ausgewählten Betriebsparameters im Vergleich zu den Werten desselben Betriebsparameters anderer Kombinationen das beste Ergebnis liefert. So werden insbesondere die Aufteilung der zu erbringenden Leistung zur Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments auf die Antriebseinrichtungen und die Wahl der Getriebeübersetzung in Abhängigkeit voneinander gleichzeitig aufeinander abgestimmt. Dazu werden die einzelnen Werte insbesondere abgeschätzt oder vorhergesagt und miteinander verglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Betriebsparameter ein Kraftstoffverbrauch gewählt wird. Der Vorteil an dieser Ausführungsform ist, dass somit die Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung bestimmbar wird, welche den geringsten Kraftstoffverbauch zur Umsetzung des vorgegebenen Soll-Antriebsdrehmoments aufweist. So wird beispielsweise ein Drehmoment oder eine dem Drehmoment proportionale Größe für jede mögliche Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung berechnet und daraus der Kraftstoffverbrauch ermittelt. Indem durch einen Fahrvorgang mit einem geringsten Kraftstoffverbrauch der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert wird, wird insbesondere ein kostensparendes Fahren des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Bevorzugt ist ein maximaler Kraftstoffverbrauch durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgebbar. Dabei wird in Abhängigkeit der Vorgabe des Fahrers eine Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung zur Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments ausgewählt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass als Betriebsparameter eine Schadstoffemission gewählt wird. Der Vorteil hieran ist, dass die Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung bestimmbar wird, welche die wenigsten Schadstoffe emittiert. Eine Bestimmung der Schadstoffemission erfolgt beispielsweise durch Berücksichtigung einer Pedalstellung und/oder Beschleunigung, die für die Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments einer jeweiligen Kombination eingestellt werden muss. Dabei wird die entstehende Emission ermittelt durch beispielsweise eine in die Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge oder eine in die Brennkraftmaschine anzusaugende Luftmasse. Indem eine Schadstoffemission minimal gehalten wird, wird insbesondere ein umweltschonenderes Fahren des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Betriebsparameter ein Wirkungsgrad gewählt wird. Der Vorteil an dieser Ausführungsform des Verfahrens ist, dass die Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung bestimmbar wird, bei welcher das Verhältnis zwischen abgegebener und zugeführter Leistung zur Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments optimal ist. Um den Wirkungsgrad in Abhängigkeit des Soll-Antriebsdrehmoments zu bestimmen, werden beispielsweise die Drehzahl oder ein Drehmoment der Brennkraftmaschine berechnet. Dabei wird insbesondere auf das Verhältnis von Kraftstoffverbrauch zu der von der Brennkraftmaschine erbringbaren Leistung geachtet. Insbesondere wird in Abhängigkeit des Kraftstoffverbrauchs eine maximale Leistung der Brennkraftmaschine erzeugt. Bevorzugt wird zur Bestimmung des Wirkungsgrads auch die von der in einem Generatorbetrieb arbeitenden elektrischen Maschine erzeugte elektrische Leistung berücksichtigt. Dabei wird neben der Energierückgewinnung auch der Verbrauch der Brennkraftmaschine berechnet, so dass der Wirkungsgrad in Abhängigkeit der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine gleichzeitig bestimmt wird.
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Vorzugsweise wird als Betriebsparameter eine Belastung einer Fahrzeugbatterie, die beispielsweise zum Betrieb der elektrischen Maschine genutzt wird, und/oder zumindest einer der Antriebseinrichtungen gewählt. Dies hat den Vorteil, dass die Kombination bestimmbar wird, bei welcher die Alterung und/oder die Belastung der für die Kombination relevanten Komponenten am geringsten sind. Insbesondere führt dies dazu, dass die Fahrzeugbatterie und/oder die jeweilige Antriebseinrichtung bestmöglich beansprucht und so wenig wie möglich verschlissen wird, wodurch deren Lebensdauer erhöht wird. Dabei ist die Auswahl der Kombination insbesondere unabhängig von dem Kraftstoffverbrauch, der Schadstoffemission und/oder dem Wirkungsgrad. Zum Bestimmen der Belastung werden insbesondere ein Verschleiß der Fahrzeugbatterie und/oder der jeweiligen Antriebseinrichtung ermittelt beziehungsweise berücksichtigt, der beispielsweise in Abhängigkeit von der bereits erreichten Lebensdauer, einer aktuell maximal erreichbaren Leistung, einer Betriebstemperatur oder Betriebstemperaturveränderung (Gradient) oder eines Ansprechverhaltens ermittelt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kombination mit dem Wert des Betriebsparameters ausgewählt wird, der einen Optimalwert des Betriebsparameters darstellt. Damit wird insbesondere gewährleistet, dass die Kombination ausgewählt wird, welche in Abhängigkeit des Optimalwerts beispielsweise einen geringsten Kraftstoffverbrauch, eine geringste Schadstoffemission oder einen höchsten Wirkungsgrad aufweist. Vorzugsweise wird der Optimalwert aus den ermittelten Werten bestimmt, indem alle ermittelten Werte miteinander verglichen werden. Indem beispielsweise vorgegeben wird, dass für den Kraftstoffverbrauch der Wert ausgewählt werden soll, welcher am kleinsten ist, wird der entsprechende Wert und damit die entsprechende Kombination ausgewählt. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass durch eine Übermittlung von Daten eines satellitengestützten Navigationssystems ein Wert in Abhängigkeit des Ortes und/oder der Tageszeit voraus berechnet wird. So kann beispielsweise in Abhängigkeit einer bevorstehenden Steigung der Fahrbahn ermittelt werden, welches der Optimalwert sein wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass eine bereits gewählte Kombination beibehalten wird, wenn ein Optimalwert des Betriebsparameters, der zu einer anderen Kombination führen würde, innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs liegt. Der Vorteil hierbei ist, dass ein Wechsel einer ausgewählten Kombination vermieden wird, wenn der Unterschied zweier Betriebsparameterwerte nur gering ist, wobei einer der Betriebsparamterwerte einen Optimalwert des Betriebsparameters darstellt. Damit wird insbesondere der Fahrkomfort verbessert, insbesondere wenn ein Wechsel der Kombination für den Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist. Der Toleranzbereich ist beispielsweise vorgebbar durch eine erlaubte prozentuale Abweichung zweier Betriebsparameterwerte zueinander. Wenn die Abweichung eines ersten Betriebsparameterwertes, welcher dem Optimalwert entspricht, zu einem zweiten Wert geringer als die erlaubte prozentuale Abweichung ist, so wird die bereits gewählte Kombination beibehalten. Ist sie größer als die erlaubte prozentuale Abweichung und ist sie verbunden mit einem vorteilhaften Wechsel der Kombination, so wird die Kombination gewechselt. Zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebsparameters neben der erlaubten prozentualen Abweichung eine individuell vorgebbare Toleranzabweichung in Form eines Absolutwerts als Toleranzbereich vorgegeben wird. Liegen beispielsweise die errechneten Kraftstoffverbräuche einer ausgewählten ersten Kombination und einer zweiten Kombination innerhalb der Toleranzabweichung, so wird die ausgewählte erste Kombination beibehalten. Ist der Kraftstoffverbrauch der zweiten Kombination geringer und unterscheidet sich der errechnete Kraftstoffverbrauch der zweiten Kombination so von der ersten Kombination, dass die Toleranzabweichung überschritten wird, so wird die Kombination gewechselt. Optional ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit einer geraden vorliegenden/verwendeten Kombination unterschiedliche Toleranzabweichungen vorgegeben werden, um davon ausgehend eine neue Kombination auszuwählen. So können unterschiedliche Toleranzabweichungen für einen Gangwechsel vorgesehen sein, abhängig davon, ob dieser beispielsweise im hybridischen oder elektrischen Betriebszustand stattfindet, ob also ein Gangwechsel von einem ersten zu einem zweiten Gang stattfindet, ohne dass dabei die Antriebseinrichtung gewechselt wird. Zusätzlich ist es möglich, dass unterschiedliche Toleranzabweichungen für einen Gangwechsel bei gleichzeitigem Wechsel der Antriebseinrichtung beziehungsweise Ansteuerung vorgesehen sind, insbesondere in Abhängigkeit davon, wie die Ansteuerung geändert, also von welcher Antriebseinrichtung zu welcher Antriebseinrichtung gewechselt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswahl der Kombinationen in Abhängigkeit von wenigstens einem aktuellen Betriebswert des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Der Vorteil hierbei ist, dass neben der Berücksichtigung von Betriebsparametern auch zumindest ein aktueller Betriebswert berücksichtigt wird, so dass inbesondere Belastungszustände der Antriebseinrichtungen und/oder des Getriebes zusätzlich berücksichtigt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass als Betriebswert ein Ladezustand einer Fahrzeugbatterie oder eine Temperatur insbesondere einer der Antriebseinrichtungen gewählt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Kraftfahrzeug nach einer Auswahl einer Kombination, die einen Optimalwert des Betriebsparameters darstellt, auch betriebsfähig bleibt. Wird zum Beispiel erkannt, dass ein Motorbetrieb der elektrischen Maschine den geringsten Kraftstoffverbrauch verursacht, so wird diese nicht ausgewählt, wenn festgestellt wird, dass der Ladezustand der Fahrzeugbatterie niedrig ist. Es wird demnach abgewogen, ob eine Betriebsbereitschaft auch bei Auswahl der Kombination bestehen bleibt. So wird vorzugsweise bei einer ausgewählten Kombination während eines Fahrvorganges erkannt, ob der Ladezustand der Fahrzeugbatterie in einem niedrigen Bereich ist, sodass das Kraftfahrzeug selbstständig die Kombination wechselt. Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise in einem hybridischen Betrieb und wird erfasst, dass die Brennkraftmaschine eine kritische Temperatur erreicht hat, so wird automatisch in einen Motorbetrieb der elektrischen Maschine gewechselt. Das Kraftfahrzeug fährt dann ausschließlich im elektrischen Betrieb. Sobald sich die Temperatur der Antriebseinrichtung in einem Bereich befindet, in dem ein hybridischer Betrieb durchführbar ist, wählt das Kraftfahrzeug auf Grundlage der vorteilhaftesten Kombination automatisch die Kombination aus, welche das hybridische Fahren ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, dass das zuvor beschriebene Verfahren durchführt. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch die Vorrichtung nach Anspruch 9 aus. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
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1 einen Aufbau eines Antriebsstrangs gemäß eines Ausführungsbeispiels in einer vereinfachten Draufsicht und
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2 ein Übersichtsdiagramm zur Durchführung des Verfahrens gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt einen Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs 2, insbesondere eines Hybridfahrzeugs. Der Antriebsstrang 1 weist eine Brennkraftmaschine 3, vorliegend ein Hubkolben-Motor, und eine elektrische Maschine 4 mit einer damit verbundenen elektrischen Fahrzeugbatterie 5 auf.
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Die Brennkraftmaschine 3 weist mehrere Zylinder auf, die durch Pleuelstangen mit einer Kurbelwelle 6 der Brennkraftmaschine 3 verbunden und axial in den jeweiligen Zylindern verlagerbar sind. Die Kurbelwelle 6 der Brennkraftmaschine 3 stellt dabei eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 3 dar.
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Die Brennkraftmaschine 3 und die elektrische Maschine 4 sind durch eine Kupplungseinrichtung 7 miteinander koppelbar. Dadurch kann das Kraftfahrzeug 2 in Abhängigkeit eines Kupplungszustandes der Kupplungseinrichtung 7 in mehreren Betriebszuständen betrieben werden. In einem ersten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug 2 durch die Brennkraftmaschine 3 betrieben. In einem zweiten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug 2 durch die elektrische Maschine 4 angetrieben, wobei sich die elektrische Maschine 4 in einem Motorbetrieb befindet. In einem dritten Betriebszustand wird das Kraftfahrzeug 2 sowohl von der Brennkraftmaschine 3 als auch von der elektrischen Maschine 4 angetrieben. In einem vierten Betriebszustand treibt die Brennkraftmaschine 3 zu einem Teil das Kraftfahrzeug 2 an und zu einem anderen Teil die elektrischen Maschine 4. Dabei befindet sich die elektrische Maschine 4 in einem Generatorbetrieb, so dass die ihr zugeführte Leistung während eines Fahrbetriebs zumindest teilweise in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Das in Abhängigkeit des Betriebszustandes erzeugte Antriebsdrehmoment der Brennkraftmaschine 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 wird nach vorheriger Drehmomentwandlung in einem Drehmomentwandler 8 in ein Getriebe 9 eingeleitet. Das Getriebe 9 ist beispielsweise als Automatikschaltgetriebe ausgebildet und umfasst mehrere Schaltstufen mit unterschiedlichen Übersetzungen.
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Das Antriebsdrehmoment wird daraufhin von dem Getriebe 9 auf eine Welle 10 und von der Welle 10 über ein Differentialgetriebe 11 auf Wellen 12, 13 übertragen. Die Wellen 12, 13 sind dabei mit Antriebsrädern 14, 15 des Kraftfahrzeugs 2 bzw. des Antriebsstranges 1 verbunden,. Die Wellen 12, 13 sind dabei der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet. Alternativ ist es auch möglich, die Brennkraftmaschine 3 und/oder die elektrische Maschine 4 derart auszubilden, dass sie das Antriebsdrehmoment an eine hier nicht dargestellte Vorderachse des Kraftfahrzeugs 2 oder an die Vorderachse und die Hinterachse gleichzeitig übertragen.
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Die Brennkraftmaschine 3, die elektrische Maschine 4, die Kupplungseinrichtung 7 und das Getriebe 9 sind mit einem Steuergerät 16 verbunden. Das Steuergerät 16 ermittelt dabei in Abhängigkeit eines Soll-Antriebsdrehmoments, das durch einen Fahrer des Kraftfaherzeugs 2 vorgegeben wird, für jede mögliche Kombination aus Übersetzung des Getriebes 9 und Ansteuerung der Brennkraftmaschine 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 einen Wert wenigstens eines ausgewählten Betriebsparameters, beispielsweise eines Kraftstoffverbrauchs, einer Schadstoffemission und/oder eines Wirkungsgrades.
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Anschließend vergleicht das Steuergerät 16 die ermittelten Werte miteinander und wählt in Abhängigkeit der ermittelten Werte eine der Kombinationen zur Umsetzung des Soll-Antriebsraddrehmoments aus. Dabei wählt das Steuergerät 16 beispielsweise die Kombination aus, deren Wert einen Optimalwert des Betriebsparameters darstellt. So wird beispielsweise für den Kraftstoffverbrauch vorzugsweise der Wert ausgewählt, welcher im Vergleich zu den anderen Werten der kleinste ist.
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Das Steuergerät 16 behält dann eine bereits gewählte Kombination bei, wenn ein Optimalwert des Betriebsparameters, der zu einer anderen Kombination führen würde, innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs liegt. Der Toleranzbereich kann dabei durch eine erlaubte prozentuale Abweichung zweier Betriebsparamterwerte zueinander oder durch eine erlaubte Toleranzabweichung in Form eines Absolutwertes vorgegeben werden.
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Zusätzlich erfasst das Steuergerät 16 aktuelle Betriebswerte, beispielsweise den Ladezustand der Fahrzeugbatterie 5 oder eine Temperatur, beispielsweise der Brennkraftmaschine 3, sodass die Auswahl der Kombination in Abhängigkeit von wenigstens einem der aktuellen Betriebswerte des Kraftfahrzeugs 2 durchgeführt wird.
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Insbesondere wird dadurch gewährleistet, dass das Kraftfahrzeug 2 das Soll-Antriebsdrehmoment bestmöglich umsetzt. Zusätzlich wird die Belastung des Verbrennungsmotors 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 minimiert und damit deren Lebensdauer verlängert. Zusätzlich von Vorteil ist, dass das Verfahren kostengünstig ist, weil lediglich Mittel zur Berechnung der einzelnen Werte der Betriebsparameter benötigt werden.
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Das Verfahren kann auch bei einem Kraftfahrzeug 2 mit nur einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Kraftfahrzeug 2 mit nur einer Brennkraftmaschine 3 oder einem Kraftfahrzeug 2 mit nur einer elektrischen Maschine 4 angewendet werden.
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Zusätzlich ist das Verfahren auch zum Durchführen eines Segelbetriebsanwendbar. Dabei wird während eines Fahrvorganges die Brennkraftmaschine 3 ausgeschaltet und vom Antriebsstrang 1 abgekoppelt.
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In 2 wird in einem Übersichtsdiagramm ein mögliches Verfahren dargestellt, um die Auswahl einer optimalen Kombination zur Umsetzung des Soll-Antriebsdrehmoments durchzuführen.
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In einem ersten Schritt S1 werden in Abhängigkeit des von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 vorgegebenen Soll-Antriebsdrehmoments Md für alle möglichen Kombinationen aus Übersetzung und Ansteuerung Drehzahlen und Drehmomente durch das Steuergerät 16 berechnet.
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In einem zweiten Schritt S2 werden für jede mögliche Kombination aus Übersetzung und Ansteuerung Werte eines bestimmten Betriebsparameters für die Umsetzug des Soll-Antriebsdrehmoments ermittelt. Dabei werden Betriebsparameter berechnet wie beispielsweise ein Kraftstoffverbrauch, eine Schadstoffemission und/oder ein Wirkungsgrad.
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In einem Schritt S3 werden zusätzliche Kriterien berücksichtigt, die relevant für die Auswahl der Kombination sein können. Soll die Kombination mit dem Wert des Betriebsparameters ausgewählt werden, der einen Optimalwert des Betriebsparameters darstellt, so ermittelt das Steuergerät 16, ob der ermittelte Wert im Vergleich zu den anderen Werten desselben Betriebsparameters bei den anderen Kombinationen ein Optimalwert ist und wählt diesen dann aus.
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Ein Optimalwert ist dabei der Wert eines Betriebsparameters, welcher diesen im Vergleich zu allen anderen Werten desselben Betriebsparameters am effizientesten umsetzt. So ist beispielsweise für den Betriebsparameter „Kraftstoffverbrauch“ der Wert der Optimalwert, welcher der kleinste von allen ist bzw. bei dem der Kraftstoffverbrauch am geringsten ist.
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Weiterhin ermittelt das Steuergerät 16, ob sich die ermittelten Werte anderer Kombinationen desselben Betriebsparameters innerhalb oder außerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereiches befinden. Wenn der Wert eines bestimmten Betriebsparameters, der zu einer anderen Kombination führen würde, innerhalb des vorgebbaren Toleranzbereichs liegt, so wird die aktuelle Auswahl der Kombination beibehalten, insbesondere, um ein häufiges Umschalten zwischen den Kombinationen zu vermeiden, wenn dieses Umschalten wahrnehmbar für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 ist. Wenn die Werte außerhalb des Toleranzbereichs liegen, so wird die Kombination gewechselt.
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Der Toleranzbereich ist beispielsweise vorgebbar durch eine erlaubte prozentuale Abweichung zweier Betriebsparameterwerte zueinander. Wenn die Abweichung eines ersten Betriebsparameterwertes, welcher dem Optimalwert entspricht, zu einem zweiten Wert geringer als die erlaubte prozentuale Abweichung ist, so wird die bereits gewählte Kombination beibehalten. Ist sie größer als die erlaubte prozentuale Abweichung und ist sie verbunden mit einem vorteilhaften Wechsel der Kombination, so wird die Kombination gewechselt. Zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebsparameters neben der erlaubten prozentualen Abweichung eine individuell vorgebbare Toleranzabweichung in Form eines Absolutwerts als Toleranzbereich vorgegeben wird.
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Ist beispielsweise der Betriebsparameter „Kraftstoffverbrauch“ für eine ausgewählte Kombination A gleich dem einer Kombination B, so wird die Kombination A beibehalten. Ist der Kraftstoffverbrauch von Kombination B geringer als der von Kombination A und weicht dieser so von Kombination A ab, dass er außerhalb des vorgebbaren Toleranzbereichs liegt, so wird die Kombination gewechselt.
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Zusätzlich wird ermittelt, ob für eine Kombination die maximal zulässigen Betriebswerte wie beispielsweise Drehzahl-, Drehmoment- und/oder Leistungsgrenzen eingehalten werden. Somit wird insbesondere eine Abnutzung der Brennkraftmaschine 3, der elektrischen Maschine 4 und/oder des Getriebes 9 vermieden, wodurch damit verbundene Verluste minimiert werden.
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Weiterhin kann ob für jede Kombination eine applizierbare Drehzahl- und/oder Drehmomenten- und/oder Leistungs-Reserve vorgehalten werden, insbesondere in Abhängigkeit der Übersetzung. Damit wird beispielsweise vermieden, dass eine Kombination aus Übersetzung und Ansteurung in einem Drehzahlbereich arbeitet, welcher nahe an einem Drehzahl-Maximum ist.
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Anschließend wird die Kombination X aus Übersetzung und Ansteuerung ausgewählt, welche das Soll-Antriebsdrehmoment Md in Bezug auf den gewählten Betriebsparameter auf bestmögliche Weise umsetzt.
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Alternativ ist das Verfahren ist auch in Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug 2 durchführbar, das ein Motor Start-Stopp-System aufweist.
