DE102016118786B4 - Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug eine elektrische Maschine (10), einen mit der elektrischen Maschine (10) zusammenwirkenden elektrischen Traktionsenergiespeicher (12), einen Verbrennungsmotor (11) und einen mit dem Verbrennungsmotor (11) zusammenwirkenden Kraftstofftank (13) aufweist,wobei ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb, in welchem der Verbrennungsmotor (11) stillsteht und in welchem ein Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geschlossen ist, abhängig von definierten Betriebsbedingungen der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird,wobei ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb zumindest abhängig von einem aktuellen Ladezustand des Traktionsenergiespeichers (12) und abhängig von einem aktuellen Druck im Kraftstofftank (13) das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, derart, dass dann, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als ein erster Grenzwert ist, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein zweiter Grenzwert ist, zur Entlüftung des Kraftstofftanks das Absperrventil (16) geöffnet und zur Verbrennung von hierbei aus dem Kraftstofftank (13) austretendem Kraftstoffdampf oder Kohlenwasserstoffgas der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird,wobei ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb weiterhin abhängig von einer aktuellen und/oder zukünftigen geodätischen Höhe oder geodätischen Höhenänderung das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, derart, dass dann, wenn sich die geodätische Höhe in Richtung auf eine zunehmende geodätische Höhe ändert, dann das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als der erste Grenzwert ist, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein dritter Grenzwert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Ein Hybridfahrzeug umfasst als erste Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und als zweite Antriebsquelle eine elektrische Maschine. Dem Verbrennungsmotor ist ausgehend von einem Kraftstofftank Kraftstoff zuführbar. Die elektrische Maschine wirkt mit einem elektrischen Traktionsenergiespeicher zusammen, wobei der elektrische Traktionsenergiespeicher im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine stärker entladen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine stärker aufgeladen wird.
  • Aus der Praxis ist es bereits bekannt, abhängig von definierten Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeugs zwischen einem rein elektrischen Fahrbetrieb, in welchem ausschließlich die elektrische Maschine Antriebsleistung bereitstellt, einem rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, in welchem ausschließlich der Verbrennungsmotor Antriebsleistung bereitstellt, und einem hybriden Fahrbetrieb, in welchem sowohl der Verbrennungsmotor als auch die elektrische Maschine Antriebsleistungen bereitstellen, zu wechseln. Dabei ist es bekannt, abhängig von definierten Betriebsbedingungen ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb den Verbrennungsmotor zuzustarten. Dies erfolgt bei aus der Praxis bekannten Hybridfahrzeugen dann, wenn der Ladezustand des Traktionsenergiespeichers nicht ausreichend ist, um die gewünschte Antriebsleistung alleine über die elektrische Maschine bereitzustellen.
  • Aus der Praxis ist es ferner bekannt, dass dann, wenn in einem rein elektrischen Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs der Verbrennungsmotor still steht, ein dem Kraftstofftank zugeordnetes Absperrventil geschlossen ist. Dadurch wird vermieden, dass Kohlenwasserstoffgas oder Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank austreten und in einen Aktivkohlefilter oder gar in die Umgebung entweichen kann.
  • Da ein Kraftstofftank jedoch lediglich auf einen definierten Druck ausgelegt ist, muss dann, wenn der Druck im Kraftstofftank einen Grenzwert überschreitet, das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet werden, so dass dann Kohlenwasserstoffgas oder Kraftstoffdampf in den Aktivkohlefilter oder gar in die Umgebung des Kraftfahrzeugs entweicht. Insbesondere entweicht dann Kohlenwasserstoffgas oder Kraftstoffdampf in die Umgebung des Kraftfahrzeugs, wenn der Aktivkohlefilter bereits soweit mit Kohlenwasserstoffen beladen ist, dass derselbe keine zusätzliche Beladung mit Kohlenwasserstoffen mehr aufnehmen kann.
  • Die DE 101 62 067 A1 beschreibt ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zur Emissionsoptimierung, wobei eine adaptive Kraftstofftabelle bereitgestellt wird, und wobei innerhalb eines Vorbereitungszyklus Testverfahren durchgeführt werden.
  • In der DE 10 2012 214 631 A1 Druckschrift (2) wird ausgeführt, dass wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und der Elektromotor eingeschaltet ist, keine Regeneration des Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesystems erfolgen kann, obwohl die Benzindämpfe im Aktivkohlefilter absorbiert werden. Hierfür wird der Kraftstofftank als Drucktank ausgebildet um die Kraftstoffdämpfe unter Überdruck zu halten, damit sie nicht in den Aktivkohlefilter strömen können.
  • Aus der US 8 104 454 B2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bekannt, bei welchem in Abhängigkeit eines ersten Betrags von in einem Kraftfahrzeug befindlichem, flüssigem Kraftstoff und abhängig von einer ersten Zeitdauer eines vorhergehenden Tankvorgangs ein Verbrennungsmotor gestartet und Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffbehälter entfernt wird. In Abhängigkeit eines zweiten Betrags von im Kraftstofftank befindlichen, flüssigen Kraftstoff und einer zweiten Zeitdauer seit dem ersten Tankvorgang wird Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffkanister abhängig von Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors entnommen.
  • Aus der DE 102 00 016 B4 ist es bekannt, einen Kraftstofftank eines Hybridfahrzeugs zu spülen, und zwar in Abhängigkeit eines Drucks im Kraftstofftank.
  • Aus der US 9 328 678 B2 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem in Abhängigkeit eines barometrischen Drucks, der von einer Druckänderung in einem Sektor des Kraftstoffsystems abhängig ist, Betriebsbedingungen eines Antriebs angepasst werden.
  • Due DE 10 2009 009 901 A1 offenbart ein Verfahren zur Ansteuerung eines Tankentlüftungssystems eines Kraftfahrzeugs, die DE 10 2010 038 147 A1 schlägt ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs vor.
  • JP 2009 - 191 758 A offenbart ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Das Hybridfahrzeug umfasst eine elektrische Maschine, einen mit der elektrischen Maschine zusammenwirkenden elektrischen Traktionsenergiespeicher, einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor zusammenwirkenden Kraftstofftank. Ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb, in welchem der Verbrennungsmotor stillsteht, wird abhängig von definierten Betriebsbedingungen der Verbrennungsmotor zugestartet. Dann, wenn ein aktueller Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers kleiner als ein erster Grenzwert ist, wird der Verbrennungsmotor zugestartet. Dann, wenn ein aktueller Druck im Kraftstofftank größer als ein zweiter Grenzwert ist, wird zur Verbrennung von aus dem Kraftstofftank austretendem Kraftstoffdampf oder Kohlenwasserstoffgas der Verbrennungsmotor zugestartet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und eine entsprechende Steuerungseinrichtung zu schaffen, mit welchen die Gefahr des Entweichens von Kohlenwasserstoffgas oder Kraftstoffdampf in die Umgebung verhindert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.
  • Ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb wird zumindest abhängig von einem aktuellen Ladezustand des Traktionsenergiespeichers und abhängig von einem aktuellen Druck im Kraftstofftank das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet und der Verbrennungsmotor zugestartet.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird abhängig vom aktuellen Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers sowie abhängig vom aktuellen Druck im Kraftstofftank das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet und der Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs zugestartet. Durch das Öffnen des Absperrventils des Kraftstofftanks kann derselbe definiert entlüftet werden. Durch den laufenden Verbrennungsmotor werden aus dem Kraftstofftank entweichendes Kohlenwasserstoffgas oder entweichender Kraftstoffdampf definiert verbrannt. Eine derartige tankdruckabhängige Unterbrechung des elektrischen Fahrbetriebs erlaubt einen umweltfreundlichen Betrieb eines Hybridfahrzeugs.
  • Dann, wenn der Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers größer als ein erster Grenzwert ist, also eigentlich ausreichend groß ist, um alleine über die elektrische Maschine im rein elektrischen Fahrbetrieb die gewünschte Antriebsleistung bereitzustellen, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank größer als ein zweiter Grenzwert ist, das Absperrventil des Kraftstofftanks zu öffnen und den Verbrennungsmotor zu starten. Hiernach wird dann trotz ausreichendem Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers der rein elektrische Fahrbetrieb unterbrochen, um den Kraftstofftank zu entlüften und Kohlenwasserstoffe bzw. Kraftstoffdampf im Verbrennungsmotor zu verbrennen, und um die Gefahr zu reduzieren, dass Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffe in die Umgebung des Kraftfahrzeugs gelangen. Eine derartige tankdruckabhängige Unterbrechung des elektrischen Fahrbetriebs erlaubt einen besonders umweltfreundlichen Betrieb eines Hybridfahrzeugs.
  • Ferner wird ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs weiterhin abhängig von einer aktuellen und/oder zukünftigen geodätischen Höhe oder geodätischen Höhenänderung des Hybridfahrzeugs das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet und der Verbrennungsmotor zugestartet. Dann, wenn der Zustart des Verbrennungsmotors und das Öffnen des Absperrventils des Kraftstofftanks zusätzlich in Abhängigkeit der aktuellen und/oder zukünftigen geodätischen Höhe oder geodätischen Höhenänderung des Kraftfahrzeugs erfolgt, ist ein noch vorteilhafterer Betrieb des Hybridfahrzeugs möglich, um das Entweichen von Kohlenwasserstoffen bzw. Kraftstoffdämpfen in die Umgebung weiter zu verhindern. Dann, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers größer als der erste Grenzwert ist, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank größer als ein dritter Grenzwert ist, wird das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet und der Verbrennungsmotor zugestartet.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs weiterhin abhängig von einer aktuellen Umgebungstemperatur oder aktuellen Umgebungstemperaturänderung das Absperrventil des Kraftstofftanks geöffnet und der Verbrennungsmotor zugestartet. Mit dieser Weiterbildung der Erfindung wird sichergestellt, dass kein Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffgas in die Umgebung gelangt.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb der Verbrennungsmotor weiterhin abhängig von einer Diagnosefunktion des Absperrventils des Kraftstofftanks zugestartet. Dieser Weiterbildung der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dann, wenn bei einer Diagnosefunktion das Absperrventil des Kraftstofftanks ohnehin geöffnet werden muss, zusätzlich den Verbrennungsmotor zu starten, um entweichendes Kohlenwasserstoffgas bzw. Kraftstoffdampf im Verbrennungsmotor zu verbrennen und so die Gefahr zu reduzieren, dass dieselben in die Umgebung gelangen. Auch mit dieser Weiterbildung wird ein Entweichen des Kraftstoffdampfes bzw. Kohlenwasserstoffgases in die Umgebung verhindert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 ein Schema eines Hybridfahrzeugs.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • 1 zeigt ein Schema eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug als Antriebsquellen eine elektrische Maschine 10 und einen Verbrennungsmotor 11 umfasst.
  • Mit der elektrischen Maschine 10 wirkt ein elektrischer Traktionsenergiespeicher 12 zusammen, der im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine 10 stärker entladen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 10 stärker aufgeladen wird. Mit dem Verbrennungsmotor 11 wirkt ein Kraftstofftank 13 zusammen, in welchem flüssiger Kraftstoff 14 bereitgehalten wird. Dieser flüssige Kraftstoff 14 kann über nicht gezeigte Kraftstoffleitungen dem Verbrennungsmotor 11 zur Verbrennung zugeführt werden. Weiterhin sammelt sich im Kraftstofftank 13 Kraftstoffdampf 15 an.
  • 1 zeigt weiterhin ein Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13, welches dann, wenn der Verbrennungsmotor 11 stillsteht, geschlossen ist, um so zu verhindern, dass Kraftstoffdampf 15 bzw. Kohlenwasserstoffgas aus demselben entweicht. Dann, wenn der Verbrennungsmotor 11 läuft, ist dieses Absperrventil 16 geöffnet, wobei dann dem Verbrennungsmotor 11 abhängig von der Stellung mindestens eines sogenannten Entlüftungsventils 17 Kraftstoffdampf 15 zur Verbrennung zugeführt werden kann. Bei Verbrennungsmotoren 11 mit mehreren Zylinderbänken ist vorzugsweise jeder Zylinderbank des Verbrennungsmotors 11 ein derartiges Entlüftungsventil 17 zugeordnet.
  • 1 zeigt weiterhin einen zwischen das Absperrventil 16 und das oder jedes Entlüftungsventil 17 geschalteten Aktivkohlefilter 18. Der Aktivkohlefilter 18 kann mit Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffen beladen werden, um diesbezügliche aus dem Kraftstofftank 13 entweichende Kraftstoffdampfmengen bzw. Kohlenwasserstoffmengen aufzunehmen.
  • Über einen Frischluftanschluss 19 kann dem Aktivkohlefilter 18 Frischluft zugeführt werden. Sollte die Beladung des Aktivkohlefilters 18 mit Kraftstoffdampfmengen bzw. Kohlenwasserstoffmengen zu groß sein, so besteht die Gefahr, dass über den Frischluftanschluss 19 Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffe in die Umgebung gelangen.
  • Ferner zeigt 1 einen Drucksensor 20, mit welchem der Druck im Kraftstofftank 13 messtechnisch erfasst werden kann. Sollte der Druck im Kraftstofftank 13 einen Grenzwert überschreiten, so muss das Absperrventil 16 geöffnet werden, um eine Beschädigung des Kraftstofftanks 13 zu vermeiden.
  • Die oben beschriebenen, antriebsseitigen Baugruppen 10 bis 20 des Hybridfahrzeugs sind in 1 durch strichpunktierten Kasten umrandet. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 11 sowie der elektrischen Maschine 10 wird über ein Motorsteuergerät 21 gesteuert und/oder geregelt, wozu das Motorsteuergerät 21 mit definierten antriebsseitigen Baugruppen Daten austauscht. Hierzu zählen insbesondere die elektrische Maschine 10, der Traktionsenergiespeicher 12, der Verbrennungsmotor 11, der Drucksensor 20 sowie die Ventile 16 und 17.
  • 1 zeigt weiterhin ein Getriebe 22, das zwischen die Antriebsquellen 10, 11 und einen Abtrieb 23 des Hybridfahrzeugs geschaltet ist. Das Getriebe 22 wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt so das Zugkraftangebot des Hybridantriebs, also der elektrischen Maschine 10 sowie des Verbrennungsmotors 11, am Abtrieb 23 bereit. Der Betrieb des Getriebes 22 wird von einer Getriebesteuerungseinrichtung 24 gesteuert bzw. geregelt, wobei das Getriebesteuergerät 24 sowohl mit dem Getriebe 22 als auch mit dem Motorsteuergerät 21 Daten austauscht.
  • Dann, wenn ein Hybridfahrzeug in einem rein elektrischen Fahrbetrieb betrieben wird, ist der Verbrennungsmotor 11 stillgesetzt, das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 ist geschlossen und die elektrische Maschine 10 läuft und wird insbesondere motorisch betrieben.
  • Bei stillstehendem Verbrennungsmotor 11 und geschlossenem Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 kann sich abhängig von herrschenden Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeugs, zum Beispiel abhängig vom herrschenden Umgebungsdruck und von der herrschenden Umgebungstemperatur, die Kraftstoffdampfmenge im Kraftstofftank 13 erhöhen, wodurch dann der Druck im Kraftstofftank 13 steigt.
  • Übersteigt der Druck im Kraftstofftank 13 des Hybridfahrzeugs einen Grenzwert, so muss das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geöffnet werden, um eine Beschädigungsgefahr für den Kraftstofftank 13 auszuschließen. Dabei kann dann abhängig vom Beladezustand des Aktivkohlefilters 18 mit Kraftstoffdampf bzw. mit Kohlenwasserstoffen der Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffe in die Umgebung gelangen. Dies soll mit der nachfolgend beschriebenen Erfindung vermieden werden.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs, in welchem der Verbrennungsmotor 11 stillsteht und das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geschlossen ist, zumindest abhängig von einem aktuellen Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 und abhängig von einem aktuellen Druck im Kraftstofftank 13 das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 zugestartet wird.
  • Dann, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 größer als erster Grenzwert ist, nämlich eigentlich so groß ist, dass die elektrische Maschine 10 eine gewünschte Antriebsleistung am Abtrieb 23 alleine bereitstellen könnte, und wenn weiterhin der aktuelle Druck im Kraftstofftank 13, der vom Drucksensor 20 erfasst wird, größer als ein zweiter Grenzwert ist, wird zur Entlüftung des Kraftstofftanks 13 das Absperrventil 16 geöffnet und zur Verbrennung von hierbei aus dem Kraftstofftank 13 austretendem Kraftstoffdampf bzw. austretenden Kohlenwasserstoffgasen der Verbrennungsmotor 11 für eine definierte Mindestdauer zugestartet.
  • Es liegt demnach im Sinne der Erfindung, trotz eines ausreichenden Ladezustands des Traktionsenergiespeichers 12 den rein elektrischen Fahrbetrieb zu unterbrechen und den Verbrennungsmotor 11 zuzustarten, um den Druck im Kraftstofftank 13 zu reduzieren und darüber hinaus vorzugsweise auch die Beladung des Aktivkohlefilters 18 mit Kraftstoffdampf bzw. Kohlenwasserstoffen zu verringern, sodass der Druck im Kraftstofftank 13 möglichst gering gehalten und auch die Beladung des Aktivkohlefilters 18 möglichst gering gehalten wird. Abhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 wird das oder jedes Entlüftungsventil 17 definiert geöffnet und geschlossen, um die Kohlenwasserstoffe dem Verbrennungsmotor 11 zur Verbrennung zuzuführen.
  • Die definierte Mindestdauer, für die der Verbrennungsmotor 11 zugestartet wird, ist ausreichend groß, um die Kohlenwasserstoffe sicher im Verbrennungsmotor 11 zu verbrennen. Diese Mindestdauer kann vom Beladezustand des Aktivkohlefilters 18 und von Betriebszustand des Verbrennungsmotors 11 abhängig sein.
  • Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb das Öffnen des Absperrventils 16 des Kraftstofftanks 13 und das Zustarten des Verbrennungsmotors 11 weiterhin abhängig von einer aktuellen und/oder zukünftigen geodätischen Höhe oder geodätischen Höhenänderung erfolgt. Dann, wenn sich die geodätische Höhe, in der das Kraftfahrzeug aktuell und/oder zukünftig betrieben wird, in Richtung auf eine zunehmende geodätische Höhe ändert, wird das Absperrventil des Kraftstofftanks 13 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 zugestartet, nämlich dann, wenn der Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 größer als der erste Grenzwert ist und wenn weiterhin der aktuelle Druck im Kraftstofftank 13 größer als ein dritter Grenzwert ist, wobei der dritte Grenzwert kleiner als der zweite Grenzwert ist oder demselben entspricht. Vorzugsweise ist der dritte Grenzwert kleiner als der zweite Grenzwert, sodass dann, wenn sich die geodätische Höhe des Kraftfahrzeugs aktuell oder zukünftig erhöht, bereits früher das Absperrventil 16 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 zugestartet wird, um den Druck im Kraftstofftank 13 frühzeitig zu reduzieren. Dann hingegen, wenn sich die geodätische Höhe in Richtung auf eine abnehmende geodätische Höhe des Kraftfahrzeugs ändert, wird das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 zugestartet, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 größer als der erste Grenzwert ist und der aktuelle Druck im Kraftstofftank größer als ein vierter Grenzwert ist, wobei der vierte Grenzwert vorzugsweise größer als der zweite Grenzwert ist. In diesem Fall wirkt die sich verringernde geodätische Höhe, in der das Kraftfahrzeug betrieben wird, eine Reduzierung des Drucks im Kraftstofftank 13, sodass dann der Zustart des Verbrennungsmotors 11 verzögert oder unterbunden werden kann.
  • Die aktuelle, insbesondere die zukünftige geodätische Höhe, in der das Hybridfahrzeug betrieben wird, wird vorzugsweise abhängig von Daten eines Navigationssystems bestimmt. Das Navigationssystem stellt Fahrstreckendaten bereit, die auch Informationen über die geodätische Höhe der jeweiligen Fahrstrecke beinhalten, sodass auf diese Art und Weise besonders einfach die aktuelle und/oder zukünftige geodätische Höhe oder geodätische Höhenänderung beim erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden kann.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb der Zustart des Verbrennungsmotors 11 und das Öffnen des Absperrventils 16 des Kraftstofftanks 13 abhängig von einer aktuellen Umgebungstemperatur oder Umgebungstemperaturänderung des Kraftfahrzeugs erfolgt. Dann, wenn sich die Umgebungstemperatur in Richtung auf eine zunehmende Umgebungstemperatur ändert, wird das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 dann geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 dann zugestartet, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 größer als der erste Grenzwert ist und ferner der aktuelle Druck im Kraftstofftank 13 größer als ein fünfter Grenzwert ist, wobei der fünfte Grenzwert kleiner als der zweite Grenzwert ist oder demselben entspricht. Insbesondere ist der fünfte Grenzwert kleiner als der zweite Grenzwert, sodass dann, wenn die Umgebungstemperatur, in der das Hybridfahrzeug betrieben wird, steigt, der Kraftstofftank 13 bereits bei einem geringeren Druck im Kraftstofftank 13 geöffnet und dementsprechend der Verbrennungsmotor 11 zugestartet wird. Dann hingegen, wenn sich die Umgebungstemperatur des Hybridfahrzeugs in Richtung auf eine abnehmende Umgebungstemperatur ändert, wird das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 dann zugestartet, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 12 größer als der erste Grenzwert ist und der aktuelle Druck im Kraftstofftank größer als ein sechster Grenzwert ist, wobei der sechste Grenzwert vorzugsweise größer als der zweite Grenzwert ist. Reduziert sich demnach die Umgebungstemperatur, so sinkt der Druck im Kraftstofftank 13 alleine aufgrund der Reduzierung der Umgebungstemperatur, sodass der Zustart des Verbrennungsmotors 11 verzögert oder unterbunden werden kann.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb der Verbrennungsmotor 11 weiterhin abhängig von einer Diagnosefunktion des Absperrventils 16 zugestartet wird. So ist es üblich, in die Funktion des Absperrventils 16 des Kraftstofftanks 13 dadurch zu überprüfen, dass dasselbe geöffnet wird. In diesem Betriebszustand bietet es sich dann an, zusätzlich den Verbrennungsmotor 11 für eine definierte Mindestzeitdauer zuzustarten, um den aus dem Kraftstofftank 13 austretenden Kraftstoffdampf bzw. die Kohlenwasserstoffe im Verbrennungsmotor 11 kontrolliert zu verbrennen und vorzugsweise darüber hinaus den Beladezustand des Aktivkohlefilters 18 zu reduzieren.
  • Die Erfindung betrifft demnach eine Unterbrechung des rein elektrischen Fahrbetriebs, und zwar dann, wenn aufgrund des Ladezustands des elektrischen Traktionsenergiespeichers 12 eigentlich die Antriebsleistung, die am Abtrieb 23 angefordert wird, allein durch die elektrische Maschine 10 im rein elektrischen Fahrbetrieb bereitgestellt werden könnte. Liegt in diesem Fall der im Kraftstofftank 13 herrschende Druck oberhalb eines Grenzwerts, der von der geodätischen Höhe bzw. Höhenänderung und/oder der Umgebungstemperatur oder Umgebungstemperaturänderung abhängig sein kann, oberhalb eines Grenzwerts, so wird das Absperrventil 16 des Kraftstofftanks 13 geöffnet und der Verbrennungsmotor 11 zugestartet.
  • Hierdurch wird der Kraftstofftank 13 entlüftet, entweichender Kraftstoffdampf bzw. entweichender Kohlenwasserstoff wird im Verbrennungsmotor 11 verbrannt, und zwar durch gezielte Ansteuerung des oder jedes Entlüftungsventils 17. Ferner kann hierbei der Beladezustand des Aktivkohlefilters 18 mit Kohlenwasserstoffen reduziert werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, welche das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig ausführt. Bei dieser Steuerungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um das Motorsteuergerät 21 der 1, welches sowohl den Betrieb des Verbrennungsmotors 11 als auch den Betrieb der elektrischen Maschine 10 steuert und/oder regelt. Es ist auch möglich, für die elektrische Maschine 10 und den Verbrennungsmotor 11 getrennte Motorsteuergeräte bereitzuhalten, wobei dann eines dieser Motorsteuergeräte das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig ausführen kann.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug eine elektrische Maschine (10), einen mit der elektrischen Maschine (10) zusammenwirkenden elektrischen Traktionsenergiespeicher (12), einen Verbrennungsmotor (11) und einen mit dem Verbrennungsmotor (11) zusammenwirkenden Kraftstofftank (13) aufweist, wobei ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb, in welchem der Verbrennungsmotor (11) stillsteht und in welchem ein Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geschlossen ist, abhängig von definierten Betriebsbedingungen der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wobei ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb zumindest abhängig von einem aktuellen Ladezustand des Traktionsenergiespeichers (12) und abhängig von einem aktuellen Druck im Kraftstofftank (13) das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, derart, dass dann, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als ein erster Grenzwert ist, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein zweiter Grenzwert ist, zur Entlüftung des Kraftstofftanks das Absperrventil (16) geöffnet und zur Verbrennung von hierbei aus dem Kraftstofftank (13) austretendem Kraftstoffdampf oder Kohlenwasserstoffgas der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wobei ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb weiterhin abhängig von einer aktuellen und/oder zukünftigen geodätischen Höhe oder geodätischen Höhenänderung das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, derart, dass dann, wenn sich die geodätische Höhe in Richtung auf eine zunehmende geodätische Höhe ändert, dann das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als der erste Grenzwert ist, und wenn weiter der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein dritter Grenzwert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wobei der dritte Grenzwert kleiner als der zweite Grenzwert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich die geodätische Höhe in Richtung auf eine abnehmende geodätischen Höhe ändert, dann das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als der erste Grenzwert ist und der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein vierter Grenzwert ist, wobei der vierte Grenzwert vorzugsweise größer als der zweite Grenzwert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zukünftige geodätische Höhe oder Höhenänderung abhängig von Daten eines Navigationssystems bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb weiterhin abhängig von einer aktuellen Umgebungstemperatur oder Umgebungstemperaturänderung das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich die Umgebungstemperatur in Richtung auf eine zunehmende Umgebungstemperatur ändert, dann das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (12) zugestartet wird, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als der erste Grenzwert ist und der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein fünfter Grenzwert ist, wobei der fünfte Grenzwert vorzugsweise kleiner als der zweite Grenzwert ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich die Umgebungstemperatur in Richtung auf eine abnehmende Umgebungstemperatur ändert, dann das Absperrventil (16) des Kraftstofftanks (13) geöffnet und der Verbrennungsmotor (11) zugestartet wird, wenn der aktuelle Ladezustand des elektrischen Traktionsenergiespeichers (12) größer als der erste Grenzwert ist und der aktuelle Druck im Kraftstofftank (13) größer als ein sechster Grenzwert ist, wobei der sechste Grenzwert vorzugsweise größer als der zweite Grenzwert ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem rein elektrischen Fahrbetrieb der Verbrennungsmotor (11) weiterhin abhängig von einer Diagnosefunktion des Absperrventils (16) des Kraftstofftanks (13) zugestartet wird.
  9. Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb zumindest abhängig von einem aktuellen Ladezustand eines Traktionsenergiespeichers (12) und von einem aktuellen Druck in einem Kraftstofftank (13) ein Absperrventil (16) des Kraftstofftanks steuerungsseitig öffnet und der Verbrennungsmotor (11) steuerungsseitig zustartet und ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 steuerungsseitig ausführt.
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