DE102015226216A1 - Method and device for operating a motor vehicle with a hybrid drive - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Hybridantrieb beschrieben, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine (3) und einer Elektromaschine (4), die beide auf einen gemeinsamen Hybrid-Antriebsstrang (1) einwirken und die Verbrennungskraftmaschine (3) zum Betreiben von Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage (20) zumindest zeitweise in einer Phase mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben oder zur Senkung der Abgastemperatur mit einer Abgasrückführung betrieben wird. Beim Auftreten einer erhöhten Lastanforderung für die Verbrennungskraftmaschine (3) während der Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch oder in der Phase des Betriebes mit Abgasrückführung wird das Drehmoment (MD_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (3) konstant gehalten und das aufgrund der erhöhten Lastanforderung benötigte zusätzliche Drehmoment ausschließlich von der Elektromaschine (4) aufgebracht.The invention relates to a method and a device for operating a motor vehicle (2) with a hybrid drive, comprising an internal combustion engine (3) and an electric machine (4), both of which act on a common hybrid drive train (1) and the internal combustion engine (3 ) is operated for operating components of an exhaust aftertreatment system (20) at least temporarily in a phase with a rich air / fuel mixture or operated to reduce the exhaust gas temperature with an exhaust gas recirculation. When an increased load request for the internal combustion engine (3) occurs during the phase of operation with a rich air / fuel mixture or in the phase of operation with exhaust gas recirculation, the torque (MD_VKM) of the internal combustion engine (3) is kept constant due to the increased load requirement required additional torque applied exclusively by the electric machine (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine und einer Elektromaschine, die beide auf einen gemeinsamen Antriebsstrang einwirken. The invention relates to a method and a device for operating a motor vehicle with a hybrid drive, consisting of an internal combustion engine and an electric machine, both of which act on a common drive train.

Bei Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine können Betriebsarten auftreten, bei denen neben der Umsetzung des Fahrerwunsches weitere Kriterien, insbesondere hinsichtlich der Einhaltung der Abgasqualität und der Abgastemperatur zu berücksichtigen sind. Dabei kann es zu instationären Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine kommen, insbesondere zu Schwankungen des von der Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Drehmomentes, was im Hinblick auf den Fahrkomfort zu vermeiden ist. During operation of an internal combustion engine, operating modes can occur in which, in addition to the implementation of the driver's wish, further criteria, in particular with regard to compliance with the exhaust gas quality and the exhaust gas temperature, are to be taken into account. This can lead to unsteady operating states of the internal combustion engine, in particular to fluctuations in the output of the internal combustion engine torque, which is to be avoided in terms of ride comfort.

Abgasnachbehandlungsanlagen moderner, zumindest teilweise mit Luftüberschuss betriebener Verbrennungskraftmaschinen weisen u.a. einen NOx-Speicherkatalysator (NOx-Adsorber, NOx-trap, NOx-Falle) auf, der in Betriebsphasen der Verbrennungskraftmaschine mit magerem Luft-/Kraftstoffgemisch die Stickoxide adsorbiert. Da die Aufnahmekapazität eines solchen NOx-Speicherkatalysators begrenzt ist, wird er in einer Phase, in welcher die Verbrennungskraftmaschine mit fettem Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben wird, regeneriert. Hierbei wird die Verbrennungskraftmaschine oft nahe an ihrer Betriebsgrenze betrieben. Änderungen des Betriebszustandes der Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise Lastsprünge, bedingt durch den Fahrerwunsch, können zu Abbruch und damit unvollständigen Regenerationszyklen, sowie durch Änderung des Drehmomentes zur Beeinträchtigungen des Fahrverhaltens, insbesondere des Fahrkomforts führen. Exhaust aftertreatment systems modern, at least partially operated with excess air combustion engines have u.a. a NOx storage catalyst (NOx adsorber, NOx trap, NOx trap), which adsorbs the nitrogen oxides in operating phases of the lean-burn gasoline engine. Since the absorption capacity of such a NOx storage catalyst is limited, it is in a phase in which the internal combustion engine is operated with rich air / fuel mixture, regenerated. Here, the internal combustion engine is often operated close to its operating limit. Changes in the operating state of the internal combustion engine, such as load jumps, due to the driver's request, can lead to demolition and thus incomplete regeneration cycles, as well as by changing the torque to affect the driving behavior, especially the ride comfort.

Solche Probleme können auch bei dem Einleiten und Durchführen der Entschwefelung von Komponenten der Abgasnachbehandlungsanlage oder bei der Einstellung einer erhöhten Abgasrückführrate zur Senkung der Temperatur im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine auftreten. Such problems can also occur in the initiation and execution of the desulfurization of components of the exhaust aftertreatment system or in the setting of an increased exhaust gas recirculation rate for lowering the temperature in the combustion chamber of the internal combustion engine.

Anforderungen an die Abgasqualität und Abgastemperatur, die zur Darstellung der genannten Betriebsarten der Verbrennungskraftmaschine erforderlich sind, werden durch gezielte Anpassung der Verbrennungskraftmaschinenparameter in Abhängigkeit der angeforderten Motorlast eingeregelt. Demands on the exhaust gas quality and exhaust gas temperature, which are required to display the aforementioned operating modes of the internal combustion engine, are adjusted by targeted adjustment of the internal combustion engine parameters as a function of the requested engine load.

Zukünftige Abgasgesetzgebungen, deren Fahrzyklen verschärfte Anforderungen hinsichtlich Dynamik und Vorhersehbarkeit haben, wie WLTC (Worldwide harmonized Light vehicle Test Cycle), RDE (Real Driving Emmision) etc. werden die Komplexität einer robusten Darstellung von Betriebsarten mit speziellen Anforderungen an das Abgas weiter erhöhen. Future emissions legislation, whose driving cycles have more stringent dynamics and predictability requirements, such as WLTC (Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Cycle), Real Driving Emmision (RDE), etc., will further increase the complexity of a robust representation of operating modes with specific exhaust requirements.

Desweiteren sind Hybridantriebe für Kraftfahrzeuge bekannt und werden zunehmend eingesetzt, um die Leistungsfähigkeit der Kraftfahrzeuge sowie den Fahrkomfort und deren Effizienz durch Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs zu erhöhen. Dabei werden bei einem Hybridantrieb eine Verbrennungskraftmaschine und zumindest eine Elektromaschine derart kombiniert, dass dadurch sowohl die typspezifischen Eigenschaften einer Verbrennungskraftmaschine, als auch die einer Elektromaschine für den Antrieb des Fahrzeugs ausgenutzt werden können. Dazu kann die Elektromaschine je nach Ausgestaltung des Hybridantriebsstrangs auf verschiedene Weise in dem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Unter dem Begriff Elektromaschine ist im Rahmen der Erfindung sowohl ein Elektromotor, als auch eine, insbesondere integrierte Kombination eines Elektromotors mit einem elektrischen Generator zu verstehen, z.B. in Form eines Riemenstartergenerators. Furthermore, hybrid powertrains for motor vehicles are known and are increasingly used to increase the performance of motor vehicles and ride comfort and their efficiency by reducing fuel consumption. In this case, in a hybrid drive, an internal combustion engine and at least one electric machine are combined in such a way that both the type-specific properties of an internal combustion engine and that of an electric machine for driving the vehicle can be utilized. For this purpose, the electric machine can be arranged in various ways in the motor vehicle depending on the configuration of the hybrid drive train. The term electric machine in the context of the invention means both an electric motor and a, in particular integrated combination of an electric motor with an electric generator, e.g. in the form of a belt starter generator.

Es ist bekannt, einen solchen Hybridantriebsstrang auch zur Beeinflussung von Abgasnachbehandlungsstrategien einzusetzen. It is known to use such a hybrid powertrain also for influencing exhaust aftertreatment strategies.

Die DE 10 2004 058 231 A1 zeigt eine Steuerung einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug, das eine Drehmomentdifferenz verringert, die im Zusammenhang mit einer Änderung eines Verbrennungsluft/Kraftstoff-Verhältnisses auf den fetten Zustand in einer Fett-Steuerung auftritt. Das Verfahren weist die Schritte auf: Schätzen des erzeugten oder aufgenommenen Drehmoments und des aufnehmbaren Drehmoments des Motor-Generators und Schätzen des erhöhten Drehmoments der Brennkraftmaschine aufgrund dessen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf den fetten Zustand versetzt wird, Beurteilen auf der Grundlage der geschätzten Drehmomente, ob das erhöhte Drehmoment nicht vollständig durch den Motor-Generator aufgenommen werden kann, und Durchführen einer Steuerung in diesem Fall zur Verringerung des von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments entsprechend dem Überschuss bei Durchführung der Fett-Steuerung. The DE 10 2004 058 231 A1 FIG. 12 shows a control of an internal combustion engine in a hybrid vehicle that reduces a torque difference that occurs in association with a change of a combustion air-fuel ratio to the rich state in a rich control. The method comprises the steps of: estimating the generated torque and the consumable torque of the motor-generator, and estimating the increased torque of the internal combustion engine due to the air-fuel ratio being set to the rich state judging based on estimated torques, whether the increased torque can not be fully absorbed by the motor-generator, and performing a control in this case to reduce the torque generated by the internal combustion engine according to the excess when performing the rich control.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges mit einem Hybridabtrieb bereitzustellen, bei dem bzw. bei der auch bei Auftreten von instationären Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine die Einflüsse auf die Fahrbarkeit und den Komfort minimiert sind. The object of the present invention is to provide a method and a device for operating a motor vehicle with a hybrid output, in which or in which, even when unsteady operating states of the internal combustion engine, the influences on driveability and comfort are minimized.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine und einer Elektromaschine, die beide auf einen gemeinsamen Hybrid-Antriebsstrang einwirken und die Verbrennungskraftmaschine zum Betreiben von Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage zumindest zeitweise in einer Phase mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben oder zur Senkung der Abgastemperatur mit einer Abgasrückführung betrieben wird. Beim Auftreten einer erhöhten Lastanforderung für die Verbrennungskraftmaschine während der Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch oder in der Phase des Betriebes mit Abgasrückführung wird das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine konstant gehalten und das aufgrund der erhöhten Lastanforderung benötigte zusätzliche Drehmoment ausschließlich von der Elektromaschine aufgebracht. The invention is characterized by a method and a corresponding device for operating a motor vehicle with a hybrid drive, consisting of an internal combustion engine and an electric machine, both acting on a common hybrid powertrain and the internal combustion engine for operating components of an exhaust aftertreatment system at least temporarily in one Phase operated with a rich air / fuel mixture or operated to reduce the exhaust gas temperature with an exhaust gas recirculation. When an increased load request for the internal combustion engine occurs during the phase of the operation with a rich air / fuel mixture or in the phase of operation with exhaust gas recirculation, the torque of the internal combustion engine is kept constant and the additional torque required due to the increased load requirement applied exclusively by the electric machine.

Dadurch ergeben sich stabilere Betriebzustände in den genannten Betriebsarten der Verbrennungskraftmaschine und eine Erhöhung der Freiheitsgrade zur Erreichen von Abgassollwerten wie das Einstellen eines gewünschten Lambdawertes oder der Abgastemperatur. This results in more stable operating states in the aforementioned operating modes of the internal combustion engine and an increase in the degrees of freedom for achieving exhaust gas setpoints such as setting a desired lambda value or the exhaust gas temperature.

Da die Elektromaschine bei Auftreten von zusätzlichen Lastanforderungen das hierzu nötige Drehmoment liefert, kommt die Verbrennungskraftmaschine nicht an ihre Lastgrenze und Maßnahmen zum Betrieb von Komponenten der Abgasnachbehandlung, wie die Regenerationen oder Entschwefelung eines NOx-Speicherkatalysators brauchen nicht abgebrochen werden. Weiterhin können die Regenerationszeiten verkürzt werden, es ergeben sich eine geringere Ölverdünnung und eine Verringerung des Kraftstoffbedarfes. Since the electric machine supplies the required torque when additional load requirements occur, the internal combustion engine does not reach its load limit and measures for operating components of the exhaust gas aftertreatment, such as the regeneration or desulfurization of a NOx storage catalytic converter need not be canceled. Furthermore, the regeneration times can be shortened, resulting in a lower oil dilution and a reduction in fuel consumption.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung werden durch entsprechendes Ansteuern des Hybrid-Antriebsstrangs alle möglichen Betriebssituationen der Verbrennungskraftmaschine, welche plötzliche Drehmomentänderungen aufgrund von Lastsprüngen hervorrufen, besonders zuverlässig bewältigt. With the method and the device according to the invention, all possible operating situations of the internal combustion engine, which cause sudden torque changes due to load jumps, are handled particularly reliably by corresponding activation of the hybrid drive train.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren weitere Vorteile der Erfindung ergeben. The invention will now be explained in more detail with reference to the attached figures, wherein further advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the attached figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Ansicht von Komponenten eines mit einem Hybrid-Antriebsstrang ausgestatteten Kraftfahrzeugs und 1 a schematic view of components of a equipped with a hybrid powertrain motor vehicle and

2A bis 2E zeitliche Verläufe verschiedener Parameter bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 2A to 2E temporal courses of various parameters in carrying out the method according to the invention

Die 1 zeigt stark schematisiert eine typische Konfiguration eines Hybrid-Antriebsstranges 1 für ein Kraftfahrzeug 2. Der Hybridantriebsstrang 1 weist eine Verbrennungskraftmaschine 3 herkömmlicher Bauart (Dieselmotor, Ottomotor, gasbetriebener Motor oder Flexfuel-Motor) und eine Elektromaschine 4 auf. Die Elektromaschine 4 kann insbesondere als integrierter Startergenerator ausgeführt sein. The 1 shows a highly schematic of a typical configuration of a hybrid powertrain 1 for a motor vehicle 2 , The hybrid powertrain 1 has an internal combustion engine 3 conventional design (diesel engine, gasoline engine, gas-powered engine or flex-fuel engine) and an electric machine 4 on. The electric machine 4 can be designed in particular as an integrated starter generator.

Der Hybridantriebsstrang 1 weist ferner eine erste Kupplung 5 auf, die als formschlüssige Kupplung, beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet ist. Die erste Kupplung 5 ist einerseits mit einer Kurbelwelle 6 der Verbrennungskraftmaschine 3 und anderseits mit einer Welle der Elektromaschine 4 verbunden, so dass bedarfsabhängig diese Verbindung geschlossen oder getrennt werden kann. Darüber hinaus weist der Hybridantriebsstrang 1 eine zweite Kupplung 7 auf, die ebenfalls als formschlüssige Kupplung, beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet ist. Die zweite Kupplung 7 ist einerseits mit einer Getriebeeingangswelle 8 eines Getriebes 9 und anderseits mit der Welle der Elektromaschine 4 verbunden, so dass bedarfsabhängig diese Verbindung geschlossen oder getrennt werden kann. Das Getriebe 9 ist beispielsweise als ein Automatikgetriebe oder Schaltgetriebe ausgebildet. Eine Getriebeausausgangswelle 10 des Getriebes 9 ist mechanisch mit einem Differentialgetriebe 11 einer Antriebsachse 12 des Kraftfahrzeuges 2 verbunden. The hybrid powertrain 1 also has a first clutch 5 on, which is designed as a positive coupling, for example as a dog clutch. The first clutch 5 is on the one hand with a crankshaft 6 the internal combustion engine 3 and on the other hand with a shaft of the electric machine 4 connected so that this connection can be closed or disconnected depending on demand. In addition, the hybrid powertrain features 1 a second clutch 7 on, which is also designed as a positive coupling, for example as a dog clutch. The second clutch 7 is on the one hand with a transmission input shaft 8th a gearbox 9 and on the other hand with the shaft of the electric machine 4 connected so that this connection can be closed or disconnected depending on demand. The gear 9 is designed for example as an automatic transmission or manual transmission. A transmission output shaft 10 of the transmission 9 is mechanical with a differential gear 11 a drive axle 12 of the motor vehicle 2 connected.

Durch eine solche Anordnung ist ein Hybridantrieb für das Kraftfahrzeug 2 mit einer „Inline“ angeordneten Elektromaschine 4 geschaffen, d.h. die Verbrennungskraftmaschine 3 und die Elektromaschine 4 sind linear hintereinander angeordnet, so dass das Kraftfahrzeug 2 sowohl mittels der Verbrennungskraftmaschine 3 oder der Elektromaschine 4 oder durch beide Antriebsquellen angetrieben werden kann. Such an arrangement is a hybrid drive for the motor vehicle 2 with an "inline" arranged electric machine 4 created, ie the internal combustion engine 3 and the electric machine 4 are arranged linearly one behind the other, so that the motor vehicle 2 both by means of the internal combustion engine 3 or the electric machine 4 or can be driven by both drive sources.

Zur Steuerung bzw. Regelung der Elektromaschine 4 ist eine Bordnetzelektronik 14 und eine Hybridbatterie 15 vorgesehen. In bevorzugter Weise ist die Hybridbatterie als 48-Volt-Hybridbatterie ausgebildet, die Aspekte der Erfindung sind aber prinzipiell nicht auf eine nominale Spannung von 48 Volt beschränkt. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass die Nominalspannung lediglich 42 Volt beträgt, oder auch mehr als 48 Volt. Ferner ist in dem Kraftfahrzeug 2 bevorzugt noch ein herkömmliches 12-Volt-Bordnetz mit einer 12-Volt-Fahrzeugbatterie angeordnet, mit der verschiedene elektrische Verbraucher versorgt werden. For controlling or regulating the electric machine 4 is a vehicle electrical system 14 and a hybrid battery 15 intended. Preferably, the hybrid battery is a 48 volt hybrid battery, but the aspects of the invention are not limited in principle to a nominal voltage of 48 volts. For example, it is also conceivable that the nominal voltage is only 42 volts, or even more than 48 volts. Furthermore, in the motor vehicle 2 preferably still a conventional 12-volt electrical system with a 12-volt vehicle battery arranged, supplied with the various electrical consumers.

Mit der 48-Volt-Bordnetzspannung kann im Vergleich zu der herkömmlichen 12-Volt-Bordnetzspannung eine höhere Leistungsfähigkeit sowie ein relativ hohes Drehmoment der elektrischen Maschine 4 erreicht werden. Ferner ergeben sich durch die erhöhte Bordnetzspannung geringere elektrische Verluste und ein höherer Wirkungsgrad, wobei insbesondere während des Startvorgangs keine zusätzliche Belastung des herkömmlichen 12-Volt-Bordnetzes erfolgt. Ferner ist das Hybridantriebssystem dazu angepasst, eine Rekuperation von Energie, oder einen Wechsel aus einer normalen Fahrsituation in einen Rekuperationsmodus oder umgekehrt automatisch durchzuführen. With the 48-volt vehicle electrical system voltage in comparison to the conventional 12-volt vehicle electrical system voltage higher performance and a relatively high torque of the electric machine 4 be achieved. Furthermore, the increased vehicle electrical system voltage results in lower electrical losses and higher efficiency, with no additional load on the conventional 12-volt vehicle electrical system, in particular during the starting process. Furthermore, the hybrid drive system is adapted to automatically perform a recuperation of energy, or a change from a normal driving situation to a recuperation mode or vice versa.

Die Verbrennungskraftmaschine 3 weist einen Ansaugtrakt 16 und einen Abgastrakt 17 auf. Über den Ansaugtrakt 16 wird die zur Verbrennung des Kraftstoffes nötige Luft zugeführt. Zur Einstellung des Luftmassenstromes ist im Ansaugtrakt 16 ein Drosselorgan 18 vorgesehen, das bevorzugt als eine elektromotorisch ansteuerbare Drosselklappe (E-GAS) ausgebildet ist und dessen Öffnungsquerschnitt neben der Betätigung des Fahrers (Fahrerwunsch) abhängig vom Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine 3 über Signale einer, die Verbrennungskraftmaschine 3 steuernden und regelnden elektronischen Steuerungseinrichtung 21 einstellbar ist. Stromaufwärts des Drosselorgans 18 ist in dem Ansaugtrakt 16 ein Lastsensor 19 in Form eines Luftmassenmessers oder eines Saugrohrdrucksensors vorgesehen und die jeweils ein entsprechendes Lastsignal L liefern. Zur Nachbehandlung der aufgrund der Verbrennung in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 3 entstehenden Abgase ist im Abgastrakt 17 eine Abgasnachbehandlungsanlage 20 verbaut. Die Abgasnachbehandlungsanlage 20 kann insbesondere einen NOx-Speicherkatalysator und/oder einen Rußpartikelfilter enthalten. The internal combustion engine 3 has an intake tract 16 and an exhaust tract 17 on. About the intake tract 16 is supplied to the combustion of the fuel necessary air. To set the air mass flow is in the intake 16 a throttle body 18 provided, which is preferably designed as an electromotive controllable throttle (E-GAS) and its opening cross-section in addition to the operation of the driver (driver's request) depending on the operating range of the internal combustion engine 3 about signals one, the internal combustion engine 3 controlling and regulating electronic control device 21 is adjustable. Upstream of the throttle body 18 is in the intake tract 16 a load sensor 19 provided in the form of an air mass meter or a Saugrohrdrucksensors and each provide a corresponding load signal L. For aftertreatment due to combustion in the cylinders of the internal combustion engine 3 resulting exhaust gases is in the exhaust system 17 an exhaust aftertreatment system 20 installed. The exhaust aftertreatment system 20 may in particular contain a NO x storage catalytic converter and / or a soot particle filter.

In Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsanlage 20 ist eine Lambdasonde 22 vorgesehen, welche einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal λ (Lambda) charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoffverhältnis in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 3. Viewed in the flow direction of the exhaust gas upstream of the exhaust aftertreatment system 20 is a lambda sensor 22 provided, which detects a residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal λ (lambda) is characteristic of the air / fuel ratio in the cylinders of the internal combustion engine 3 ,

Der elektronischen Steuerungseinrichtung 21 sind verschiedene Sensoren zugeordnet, die Messgrößen erfassen und die Messwerte der Messgröße ermitteln. Die Steuerungsvorrichtung 21 steuert abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen die Stellglieder, die der Verbrennungskraftmaschine 3 zugeordnet sind, und denen jeweils entsprechende Stellantriebe zugeordnet sind, durch das Erzeugen von Stellsignalen für die Stellantriebe an. The electronic control device 21 Various sensors are assigned to record the measured quantities and determine the measured values of the measured variable. The control device 21 controls the actuators, that of the internal combustion engine depending on at least one of the operating variables 3 are assigned, and each associated with corresponding actuators, by generating actuating signals for the actuators.

Die Sensoren sind beispielsweise der Lastsensor 19, die Lambdasonde 22 und ein Pedalstellungsgeber 23, welcher die Stellung eines Fahrpedals 24 erfasst. Signale von weiteren Sensoren, die zur Steuerung und/oder Regelung der Verbrennungskraftmaschine 3 und deren Nebenaggregate nötig sind, wie beispielsweise Temperatursensoren für die Ansaugluft und für das Kühlmittel, ein Kurbelwinkelsensor etc. sind in der 1 nicht explizit gargestellt, sondern allgemein mit dem Bezugszeichen ES gekennzeichnet. The sensors are for example the load sensor 19 , the lambda sensor 22 and a pedal positioner 23 , which indicates the position of an accelerator pedal 24 detected. Signals from other sensors used to control and / or regulating the internal combustion engine 3 and their ancillaries are necessary, such as temperature sensors for the intake air and for the coolant, a crank angle sensor, etc. are in the 1 not explicitly guaranteed, but generally denoted by the reference ES.

Die Stellglieder, welche die Steuerungseinrichtung 21 mittels Stellsignalen ansteuert, sind beispielsweise das Drosselorgan 18, Gaseinlass- und Gasauslassventile, Kraftstoffeinspritzventile, Zündkerzen etc. Solche Stellsignale für weitere Stellglieder der Verbrennungskraftmaschine 3 und deren Nebenaggregate sind in der Figur allgemein mit dem Bezugszeichen ES gekennzeichnet. The actuators, which the control device 21 by means of actuating signals, for example, the throttle body 18 , Gaseinlass- and gas outlet valves, fuel injection valves, spark plugs, etc. Such control signals for other actuators of the internal combustion engine 3 and their ancillary components are generally indicated by the reference ES in the figure.

Die Steuerungseinrichtung 21 ist zum Austausch von Daten mit der Bordnetzelektronik 14 der Elektromaschine 4 gekoppelt, beispielsweise über einen CAN-Bus. The control device 21 is for the exchange of data with the electrical system 14 the electric machine 4 coupled, for example via a CAN bus.

Die elektronische Steuerungseinrichtung 21 kann auch als Motorsteuergerät bezeichnet werden. Solche Steuerungseinrichtungen 21, die in der Regel einen oder mehrere Mikroprozessoren beinhalten, sind an sich bekannt, sodass im Folgenden nur auf den im Zusammenhang mit der Erfindung relevanten Aufbau und dessen Funktionsweise eingegangen wird. The electronic control device 21 can also be referred to as engine control unit. Such control devices 21 , which usually include one or more microprocessors, are known per se, so that in the following only the relevant in connection with the invention structure and its operation will be discussed.

Die Steuerungseinrichtung 21 umfasst bevorzugt eine Recheneinheit 25 (Prozessor), die mit einem Programmspeicher 26 und einem Wertespeicher 27 (Datenspeicher) gekoppelt ist. In dem Programmspeicher und dem Wertespeicher sind Programme bzw. Werte gespeichert, die für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 3 nötig sind. Unter anderem ist in dem Programmspeicher softwaremäßig eine Funktion zum Steuern des Hybrid-Antriebsstranges 1 implementiert, wie es nachfolgend anhand der Beschreibung der 2A bis 2E erläutert wird. The control device 21 preferably comprises a computing unit 25 (Processor) using a program memory 26 and a value memory 27 (Data memory) is coupled. In the program memory and the value memory programs or values are stored, which are for the operation of the internal combustion engine 3 are necessary. Among other things, in the program memory software is a function for controlling the hybrid powertrain 1 implements, as follows from the description of the 2A to 2E is explained.

Zum Zeitpunkt t0 erfolgt eine Anforderung zu einem speziellen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 3. Dabei handelt es sich insbesondere um Maßnahmen, um das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 3 in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Eine derartige Maßnahme stellt beispielsweise die Regenerationsphase eines NOx-Speicherkatalysators, das Freibrennen eines Rußpartikelfilters oder das Öffnen eines Abgasrückführventils dar, so dass Abgas in den Ansaugtrakt gelangen und sich dort mit der angesaugten Frischluft vermischen kann. At time t0, a request is made for a specific operation of the internal combustion engine 3 , These are in particular measures to the exhaust gas of the internal combustion engine 3 to influence in any way. Such a measure represents, for example, the regeneration phase of a NOx storage catalytic converter, the burnout of a soot particle filter or the opening of an exhaust gas recirculation valve, so that exhaust gas can enter the intake tract and mix there with the intake fresh air.

In 2A ist eine solche Anforderung in Form eines Triggersignals TRIGG dargestellt, das zum Zeitpunkt t0 von einem logischen Wert 0 auf einen logischen Wert 1 springt. In 2A Such a request is represented in the form of a trigger signal TRIGG, which jumps from a logical value 0 to a logical value 1 at the time t0.

Zur Umsetzung der genannten Maßnahmen wird die Luftzahl λ zum Zeitpunkt t0 von einem bis zum Zeitpunkt t0 vorliegenden Lambda-Istwert λ_IST in Richtung auf einen vorgegebenen Lambda-Sollwert λ_SOLL eingeregelt. Dies erfolgt mittels einer herkömmlichen, bekannten Lambda-Regelungseinrichtung. Im Falle einer angeforderten Regeneration des NOx-Speicherkatalysators ist der Sollwert λ_SOLL < 1, das Luft-/Kraftstoffgemisch wird also angefettet. Der gewünschte Sollwert λ_SOLL wird zeitlich etwas verzögert nach Anforderung zum Zeitpunkt t0 erreicht (2B). To implement the measures mentioned, the air ratio λ is adjusted at time t0 by an actual lambda value λ_IST present up to time t0 in the direction of a predetermined lambda setpoint value λ_SOLL. This is done by means of a conventional, known lambda control device. In the case of a requested regeneration of the NOx storage catalytic converter, the nominal value λ_SOLL <1, the air / fuel mixture is thus enriched. The desired setpoint λ_SOLL is achieved somewhat delayed in time after the request has been reached at the time t0 ( 2 B ).

Zum Zeitpunkt t1 erfolgt eine Lastanforderung (Erhöhung der Last L), gleichbedeutend mit einer Drehmomentanforderung an den Antriebsstrang der Verbrennungskraftmaschine 3, weil z.B. der Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 auf das Fahrpedal 24 drückt (2C). At the time t1, a load request (increase in the load L) takes place, which is equivalent to a torque request to the drive train of the internal combustion engine 3 because, for example, the driver of the motor vehicle 2 on the accelerator pedal 24 presses ( 2C ).

Wird die Verbrennungskraftmaschine 3 schon in der Nähe ihrer Lastgrenze betrieben, so kann sie das zusätzlich angeforderte Drehmoment nicht aufbringen, ohne das in diesem Falle die zum Zeitpunkt t0 eingeleitete Regenerationsphase für den NOx-Speicherkatalysator oder das Freibrennen des Rußpartikelfilters wieder abzubrechen. Um dies zu vermeiden, wird nicht das Drehmoment MD_VKM der Verbrennungskraftmaschine 3 erhöht, sondern zum Zeitpunkt t1 das Drehmoment MD_EM der Elektromaschine 4 erhöht, bis zum Zeitpunkt t2 der gewünschte Sollwert für das angeforderte Drehmoment erreicht ist (2D). Will the internal combustion engine 3 already operated in the vicinity of their load limit, they can not apply the additionally requested torque without in this case the regeneration phase initiated at the time t0 for the NOx storage catalytic converter or the burn-off of the soot particle filter again. In order to avoid this, the torque MD_VKM of the internal combustion engine does not become 3 increases, but at time t1 the torque MD_EM the electric machine 4 increases until the desired setpoint for the requested torque is reached at time t2 ( 2D ).

Zum Zeitpunkt t3 besteht keine Notwendigkeit mehr, das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 3 mittels zusätzlicher, spezieller Maßnahmen zu beeinflussen, sei es weil der NOx-Speicherkatalysator regeneriert oder das Rußpartikelfilter freigebrannt ist. Das Triggersignal TRIG springt deshalb zum Zeitpunkt t3 vom logischen Wert 1 auf den logischen Wert 0. At time t3, there is no longer any need for the exhaust gas of the internal combustion engine 3 be influenced by additional, special measures, either because the NOx storage catalyst regenerated or the soot particle filter is burned. The trigger signal TRIG therefore jumps from logic 1 to logic 0 at time t3.

Da zum Zeitpunkt t3 kein zusätzliches Drehmoment zur Beeinflussung des Abgases mehr aufgewendet werden muss, wird die Elektromaschine 4 derart angesteuert, dass sein an den Hybrid-Antriebsstrang 1 abgegebene Drehmoment MD_EM wieder auf den Ausgangswert reduziert wird, welcher vor der Lastanforderung vorherrschte (Zeitpunkt t4 in 2D). Since at the time t3 no additional torque for influencing the exhaust gas must be spent more, the electric machine 4 so controlled that its to the hybrid powertrain 1 delivered torque MD_EM is reduced again to the initial value which prevailed before the load request (time t4 in 2D ).

Die höhere Lastanforderung aufgrund des Fahrerwunsches zum Zeitpunkt t1 besteht aber über den Zeitpunkt t3 hinaus (2C). Durch Wegfall des zusätzlich aufzubringenden Drehmoments zur Beeinflussung des Abgases kann nun diese erhöhte Last von der Verbrennungskraftmaschine 3 aufgebracht werden. Das Drehmoment MD_VKM der Verbrennungskraftmaschine wird in demselben Maße erhöht, wie das Drehmoment MD_EM der Elektromaschine 4 reduziert wird (Zeitspanne t4–t3, 2D und 2E). However, the higher load request due to the driver's request at the time t1 exists beyond the time t3 ( 2C ). By eliminating the additional torque to be applied to influence the exhaust gas can now this increased load from the internal combustion engine 3 be applied. The torque MD_VKM of the internal combustion engine is increased to the same extent as the torque MD_EM of the electric machine 4 is reduced (time t4-t3, 2D and 2E ).

Zum Zeitpunkt t5 fällt die erhöhte Lastanforderung wieder weg (2C), beispielsweise, weil der Fahrer Gas weg nimmt und deshalb wird das Drehmoment MD_VKM ab diesem Zeitpunkt t5 wieder reduziert, so dass ein Wert erreicht wird, der zu dem Zeitpunkt t1 vor der Lastanforderung vorherrschte (t6, 2E). At time t5, the increased load requirement drops away again ( 2C ), for example, because the driver takes gas off and therefore the torque MD_VKM is reduced again from this time t5, so that a value is reached which prevailed at the time t1 before the load request (t6, 2E ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Hybrid-Antriebsstrang Hybrid powertrain
2 2
Kraftfahrzeug motor vehicle
3 3
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
4 4
Elektromaschine electric machine
5 5
erste Kupplung first clutch
6 6
Kurbelwelle crankshaft
7 7
zweite Kupplung second clutch
8 8th
Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
9 9
Getriebe transmission
10 10
Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
11 11
Differentialgetriebe differential gear
12 12
Antriebsachse drive axle
14 14
Bordnetzelekronik Bordnetzelekronik
15 15
Hybridbatterie hybrid battery
16 16
Ansaugtrakt intake system
17 17
Abgastrakt exhaust tract
18 18
Drosselorgan throttle member
19 19
Lastsensor load sensor
20 20
Abgasnachbehandlungsanlage aftertreatment system
21 21
elektronische Steuerungseinrichtung electronic control device
22 22
Lambdasonde lambda probe
23 23
Pedalstellungsgeber Pedal position sensor
24 24
Fahrpedal accelerator
AS AS
Ausgangssignale output signals
ES IT
Eingangssignale input signals
L L
Lastsignal load signal
λ λ
Lambda lambda
λ_SOLL λ_SOLL
Lambda-Sollwert Lambda setpoint
λ_IST λ_IST
Lambda-Istwert Lambda actual value
MD_EM MD_EM
Drehmoment der Elektromaschine Torque of the electric machine
MD_VKM MD_VKM
Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine Torque of the internal combustion engine
t t
Zeit Time
t0–t6 t0-t6
Zeitpunkte timings
TRIG TRIG
Triggersignal trigger signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004058231 A1 [0009] DE 102004058231 A1 [0009]

Claims (8)

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Hybridantrieb, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine (3) und einer Elektromaschine (4), die beide auf einen gemeinsamen Hybrid-Antriebsstrang (1) einwirken und die Verbrennungskraftmaschine (3) zum Betreiben von Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage (20) zumindest zeitweise in einer Phase mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben oder zur Senkung der Abgastemperatur mit einer Abgasrückführung betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten einer erhöhten Lastanforderung für die Verbrennungskraftmaschine (3) während der Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch oder in der Phase des Betriebes mit Abgasrückführung, das Drehmoment oder in der Phase (MD_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (3) konstant gehalten wird und das aufgrund der erhöhten Lastanforderung benötigte zusätzliche Drehmoment ausschließlich von der Elektromaschine (4) aufgebracht wird. Method for operating a motor vehicle ( 2 ) with a hybrid drive, consisting of an internal combustion engine ( 3 ) and an electric machine ( 4 ), both on a common hybrid powertrain ( 1 ) and the internal combustion engine ( 3 ) for operating components of an exhaust aftertreatment system ( 20 ) is at least temporarily operated in a phase with a rich air / fuel mixture or operated to reduce the exhaust gas temperature with an exhaust gas recirculation, characterized in that when an increased load requirement for the internal combustion engine ( 3 during the phase of operation with a rich air / fuel mixture or in the phase of operation with exhaust gas recirculation, the torque or in the phase (MD_VKM) of the internal combustion engine ( 3 ) is kept constant and the additional torque required due to the increased load requirement exclusively from the electric machine ( 4 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Beendigung der Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch das zusätzliche Drehmoment (MD_EM) der Elektromaschine (4) auf einen Wert reduziert wird, der vor dem Auftreten der Lasterhöhung herrschte und das Drehmoment (MD_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (3) erhöht wird, so dass die geforderte Lasterhöhung umgesetzt werden kann. A method according to claim 1, characterized in that at the end of the phase of operation with a rich air / fuel mixture, the additional torque (MD_EM) of the electric machine ( 4 ) is reduced to a value that prevailed before the load increase occurred and the torque (MD_VKM) of the internal combustion engine ( 3 ) is increased, so that the required increase in load can be implemented. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Lastanforderung vom Fahrer des Kraftfahrzeugs (2) ausgelöst wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the increased load request from the driver of the motor vehicle ( 2 ) is triggered. Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Hybridantrieb, die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auszuführen. Device for operating a motor vehicle ( 2 ) with a hybrid drive, which is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 3. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantrieb als paralleler Hybridantrieb ausgebildet ist, bei dem die Drehmomente der beiden Antriebsquellen (3, 4) einzeln oder gleichzeitig auf den Hybrid-Antriebsstrang (1) verfügbar sind. Apparatus according to claim 4, characterized in that the hybrid drive is designed as a parallel hybrid drive, in which the torques of the two drive sources ( 3 . 4 ) individually or simultaneously on the hybrid powertrain ( 1 ) Are available. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (4) als Riemenstartergenerator ausgebildet ist. Device according to claim 4, characterized in that the electric machine ( 4 ) is designed as a belt starter generator. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch einen Regenerationsbetrieb oder eine Entschwefelung eines NOx-Speicherkatalysators der Abgasnachbehandlungsanlage (20) umfasst. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the phase of operation with a rich air / fuel mixture, a regeneration operation or desulfurization of a NOx storage catalyst of the exhaust aftertreatment system ( 20 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Betriebes mit einem fetten Luft-/Kraftstoffgemisch das Freibrennen eines Partikelfilters der Abgasnachbehandlungsanlage (20) umfasst. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the phase of operation with a rich air / fuel mixture, the burnout of a particulate filter of the exhaust aftertreatment system ( 20 ).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212807A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Method and device for regenerating a particle filter of a vehicle
DE102017217284A1 (en) 2017-09-28 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Method for operating a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine and another machine
DE102019103833A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust gas aftertreatment system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004058231A1 (en) 2003-12-03 2005-07-21 Toyota Jidosha K.K., Toyota Method for controlling an internal combustion engine in a hybrid vehicle
DE102012202679B3 (en) * 2012-02-22 2013-03-14 Ford Global Technologies, Llc Method for introduction and maintenance of preset sub-stoichiometric constant for operation of internal combustion engine of vehicle, involves using electric machine drive as auxiliary drive to satisfy requested increased power demand

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004036581A1 (en) * 2004-07-28 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Method for operating a hybrid drive and apparatus for carrying out the method
JP4172520B2 (en) * 2007-01-26 2008-10-29 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for compression ignition type internal combustion engine
GB2504351A (en) * 2012-07-27 2014-01-29 Gm Global Tech Operations Inc Method of controlling hybrid powertrain having an engine operating under rich combustion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004058231A1 (en) 2003-12-03 2005-07-21 Toyota Jidosha K.K., Toyota Method for controlling an internal combustion engine in a hybrid vehicle
DE102012202679B3 (en) * 2012-02-22 2013-03-14 Ford Global Technologies, Llc Method for introduction and maintenance of preset sub-stoichiometric constant for operation of internal combustion engine of vehicle, involves using electric machine drive as auxiliary drive to satisfy requested increased power demand

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212807A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Method and device for regenerating a particle filter of a vehicle
DE102017217284A1 (en) 2017-09-28 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh Method for operating a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine and another machine
US10710572B2 (en) 2017-09-28 2020-07-14 Robert Bosch Gmbh Method for operating a drive train of a motor vehicle having a combustion engine and a further machine
DE102019103833A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust gas aftertreatment system

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