DE102016100888A1 - Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrokraftfahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrokraftfahrzeuges mit den folgenden Merkmalen bereit: das Hybridelektrokraftfahrzeug nimmt wechselnd einen ersten Betriebszustand, einen zweiten Betriebszustand oder einen dritten Betriebszustand ein; das Hybridelektrokraftfahrzeug fährt im ersten Betriebszustand rein elektromotorisch und beschränkt auf eine erste Fahrgeschwindigkeit; das Hybridelektrokraftfahrzeug fährt im zweiten Betriebszustand und dritten Betriebszustand zumindest teilweise verbrennungsmotorisch; ein vorgegebener Druckpunkt des Fahrfußhebels ist im ersten Betriebszustand und zweiten Betriebszustand aktiviert und im dritten Betriebszustand deaktiviert; wenn der Druckpunkt im ersten Betriebszustand mechanisch überwunden wird, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den zweiten Betriebszustand versetzt; wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand eine zweite Fahrgeschwindigkeit überschreitet, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den dritten Betriebszustand versetzt und wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand oder dritten Betriebszustand die erste Fahrgeschwindigkeit unterschreitet, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den ersten Betriebszustand zurückversetzt. Die Erfindung stellt ferner ein entsprechendes Hybridelektrokraftfahrzeug, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrokraftfahrzeuges. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Hybridelektrokraftfahrzeug, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
  • Stand der Technik
  • Ein Hybridelektrokraftfahrzeug (hybrid electric vehicle, HEV) ist ein Kraftfahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor und einem weiteren Energiewandler, in der Regel einem Verbrennungsmotor, angetrieben wird. Bekannt sind unterschiedlichste Verfahren zum Steuern gattungsmäßiger Hybridelektrokraftfahrzeuge. Der Verbrennungsmotor wird hierbei mitunter abgeschaltet, solange die Fahrzeugführerin keine oder wenig Antriebsleistung abruft.
  • DE 10 2010 039 375 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, wobei ein Pedal vorgesehen ist. Unter einem bestimmten Druckpunkt des Pedals wird das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben und nach dem Druckpunkt soll das Fahrzeug hybridisch gefahren werden.
  • DE 10 2013 021 817 A1 beschreibt ein Hybridfahrzeug, wobei zwei Betriebsarten möglich sind, die durch das Bremspedal zugeschaltet werden.
  • WO 2015 024974 A1 beschreibt eine hybridelektrische Fahrzeugsteuerung, wobei die Steuerung zusätzliches Drehmoment bereitstellen kann.
  • DE 101 40 366 A1 schließlich beschreibt Hybridantriebe für Kraftfahrzeuge, wobei in einer ersten Betriebsart das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrokraftfahrzeuges, ein entsprechendes Hybridelektrokraftfahrzeug, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Ein Vorzug dieser Lösung liegt in einem vorgesehenen Fahrmodus, der mittels Taster aktivierbar ist. Dazu ist ein aktivierbarer Fahrpedaldruckpunkt am Gaspedal oder Fahrfußhebel des Hybridfahrzeugs vorgesehen, um damit die Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs zu begrenzen. Bis zu dem Fahrpedaldruckpunkt wird das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine erste vordefinierte Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 55 km/h) begrenzt. Wird der Fahrpedaldruckpunkt übertreten, wird der Verbrennungsmotor im Hybridfahrzeug gestartet und die Geschwindigkeitslimitierung aufgehoben. Bei Überschreitung einer zweiten vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 70 km/h), wird der Fahrpedaldruckpunkt deaktiviert. Wird die erste vordefinierte Fahrzeuggeschwindigkeit (55 km/h) wieder unterschritten, wird der Fahrpedaldruckpunk aktiviert und der Verbrennungsmotor abgeschaltet, sodass das Hybridfahrzeug wieder rein elektrisch angetrieben wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • 1 zeigt ein der vereinheitlichten Modellierungssprache (unified modeling language, UML) entsprechendes Zustandsdiagramm eines erfindungsgemäßen Hybridelektrokraftfahrzeuges.
  • 2 zeigt schematisch den Ablauf des Verfahrens bei zunehmender Betätigung des Fahrfußhebels.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 illustriert gemäß ISO/IEC 19505 das grundlegende Verhalten der bevorzugten Variante eines erfindungsgemäßen Hybridelektrokraftfahrzeuges. Das Hybridelektrokraftfahrzeug umfasst in üblicher Weise einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und einen Fahrfußhebel, welcher vorliegend jedoch – bei einer Winkelstellung von näherungsweise 50% seiner baulich bedingten Endlage – einen zusätzlich aktivierbaren Druckpunkt aufweist. Das Hybridelektrokraftfahrzeug umfasst ferner einen Befehlsgeber in Gestalt eines Tasters, um das Fahrzeug in einen vorrangig elektromotorischen Fahrmodus zu versetzen.
  • Wird das Fahrzeug in diesem Fahrmodus aus dem Stillstand (0 km/h) in Betrieb genommen, so nimmt es zunächst einen ersten Betriebszustand (1) ein, aus dem es bis zum Erreichen seiner Höchstgeschwindigkeit (vmax) mit zunehmender Betätigung des Fahrfußhebels (20) über einen zweiten Betriebszustand (2) in einen dritten Betriebszustand (3) wechselt. Dieser Ablauf sei nunmehr anhand der 2 im Einzelnen beleuchtet.
  • Das Hybridelektrokraftfahrzeug fährt im ersten Betriebszustand (1) rein elektromotorisch und beschränkt auf eine Fahrgeschwindigkeit von 55 km/h, welche dem Fahrzeug im innerstädtischen Nutzungsbereich eine hohe elektrische Reichweite verleiht. Wenn der im ersten Betriebszustand (1) aktivierte Druckpunkt – zum Beispiel im Rahmen eines Überholvorganges – übertreten wird, wird ein Verbrennerstart ausgelöst und die Geschwindigkeitslimitierung aufgehoben. Dieser Zustandsübergang ist in 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet und versetzt das Hybridelektrokraftfahrzeug in seinen zweiten Betriebszustand (2), während der Druckpunkt zunächst aktiviert (fachsprachlich: „ausgefahren“) bleibt.
  • Wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand (2) eine Fahrgeschwindigkeit von 70 km/h überschreitet, wird der Druckpunkt deaktiviert (fachsprachlich: „eingefahren“). Dieser Zustandsübergang ist in 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichnet und versetzt das Hybridelektrokraftfahrzeug nunmehr in seinen dritten Betriebszustand (3). Auch in diesem dritten Betriebszustand (3) wird das Fahrzeug verbrennungsmotorisch betrieben; er eignet sich somit in besonderer Weise für den außerstädtischen Bereich.
  • Wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand (2) oder dritten Betriebszustand (3) die Fahrgeschwindigkeit von 55 km/h erneut unterschreitet, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den ersten Betriebszustand (1) zurückversetzt, sodass sowohl die Geschwindigkeitsbegrenzung als auch – falls nötig – der Druckpunkt wieder aktiviert werden. Die entsprechenden Zustandsübergänge sind lediglich in 1 mit den Bezugszeichen 21 bzw. 31 gekennzeichnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010039375 A1 [0003]
    • DE 102013021817 A1 [0004]
    • WO 2015024974 A1 [0005]
    • DE 10140366 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO/IEC 19505 [0013]

Claims (9)

  1. Verfahren (10) zum Steuern eines Hybridelektrokraftfahrzeuges mit einem Fahrfußhebel (20), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Hybridelektrokraftfahrzeug nimmt wechselnd einen ersten Betriebszustand (1), einen zweiten Betriebszustand (2) oder einen dritten Betriebszustand (3) ein, – das Hybridelektrokraftfahrzeug fährt im ersten Betriebszustand (1) rein elektromotorisch und beschränkt auf eine erste Fahrgeschwindigkeit, – das Hybridelektrokraftfahrzeug fährt im zweiten Betriebszustand (2) und dritten Betriebszustand (3) zumindest teilweise verbrennungsmotorisch, – ein vorgegebener Druckpunkt des Fahrfußhebels (20) ist im ersten Betriebszustand (1) und zweiten Betriebszustand (2) aktiviert und im dritten Betriebszustand (3) deaktiviert, – wenn der Druckpunkt im ersten Betriebszustand (1) mechanisch überwunden wird, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den zweiten Betriebszustand (2) versetzt, – wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand (2) eine zweite Fahrgeschwindigkeit überschreitet, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den dritten Betriebszustand (3) versetzt und – wenn das Hybridelektrokraftfahrzeug im zweiten Betriebszustand (2) oder dritten Betriebszustand (3) die erste Fahrgeschwindigkeit unterschreitet, wird das Hybridelektrokraftfahrzeug in den ersten Betriebszustand (1) zurückversetzt.
  2. Verfahren (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der erste Betriebszustand (1) und der zweite Betriebszustand (2) werden mittels eines Befehlsgebers des Hybridelektrokraftfahrzeuges wahlweise deaktiviert.
  3. Verfahren (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Befehlsgeber ist ein Taster.
  4. Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die erste Fahrgeschwindigkeit beträgt 55 km/h.
  5. Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die zweite Fahrgeschwindigkeit beträgt 70 km/h. Hybridelektrokraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Hybridelektrokraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und einen Fahrfußhebel (20) mit einem aktivierbaren Druckpunkt und – das Hybridelektrokraftfahrzeug ist angepasst, in einem Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gesteuert zu werden.
  6. Hybridelektrokraftfahrzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das Hybridelektrokraftfahrzeug umfasst ferner einen Befehlsgeber, insbesondere einen Taster, zum Deaktivieren des ersten Betriebszustandes (1) und zweiten Betriebszustandes (2).
  7. Hybridelektrokraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Fahrfußhebel (20) ist derart konfiguriert, dass der Druckpunkt bei einer Betätigung des Fahrfußhebels (20) von über 50% überwunden wird.
  8. Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.
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