DE102016200972A1

DE102016200972A1 - Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, das ein Boost-Recuperation System aufweist

Info

Publication number: DE102016200972A1
Application number: DE102016200972.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Post; Alper Goek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2017-07-27
Also published as: FR3046976B1; FR3046976A1

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, das einen Verbrennungsmotor (10) und eine im Antriebsstrang als Generator und als Antriebsmotor betreibbare elektrische Maschine (12) sowie einen elektrische Energie aufnehmenden und abgebenden Energiespeicher (18) aufweist, wobei ein Abgassystem (14) des Verbrennungsmotors (10) einen regenerierbaren Speicher (16) für Abgasbestandteile (10) aufweist und wobei eine Regeneration nur dann durchgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor (10) in einem für die Regeneration günstigen Betriebsbereich arbeitet, und wobei ein außerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegender Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) bei einer Durchführung einer Regeneration durch Betreiben der elektrischen Maschine (12) als Generator oder als Antriebsmotor in den günstigen Betriebsbereich verschoben wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Betriebspunkt während einer Regeneration auch dann verschoben wird, wenn der sich ohne die Verschiebung einstellende Betriebspunkt bereits in dem günstigen Betriebsbereich liegt. Ein unabhängiger Anspruch richtet sich auf ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Steuergerät.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Ein solches Verfahren wird als per se bekannt vorausgesetzt und betrifft die Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor und eine im Antriebsstrang als Generator und als Antriebsmotor betreibbare elektrische Maschine sowie einen elektrische Energie von der elektrischen Maschine aufnehmenden und an die elektrische Maschine abgebenden Energiespeicher aufweist. Ein Abgassystem des Verbrennungsmotors weist einen regenerierbaren Speicher für Abgasbestandteile des Verbrennungsmotors auf. Eine Regeneration des regenerierbaren Speichers wird nur dann durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor in einem für die Regeneration günstigen Betriebsbereich arbeitet. Dabei wird ein bei einer Durchführung einer Regeneration zunächst außerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegender Betriebspunkt, in dem der Verbrennungsmotor betrieben wird, durch Betreiben der elektrischen Maschine als Generator oder als Antriebsmotor in den günstigen Betriebsbereich verschoben, was auch als Lastpunktverschiebung bekannt ist. Ein den Ablauf dieses Verfahrens steuerndes Steuergerät wird ebenfalls als per se bekannt vorausgesetzt.
Das den Verbrennungsmotor ergänzende System aus elektrischer Maschine und Energiespeicher wird auch als Boost-Recuperation-System bezeichnet, weil es im Schiebebetrieb eine Energierückgewinnung (recuperation) erlaubt und beim Beschleunigen ein zusätzliches Drehmoment bereitstellen kann (boost). Die Energierückgewinnung vermindert den Verbrauch und damit auch die CO₂-Emissionen.
Die eingangs in Verbindung mit der Regeneration eines Speichers für Abgasbestandteile beschriebene Lastpunktverschiebung erweitert den Betriebsbereich, in dem Regenerationen erfolgreich durchgeführt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Von diesem Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung in Bezug auf ihre Verfahrensaspekte dadurch, dass der Betriebspunkt während einer Regeneration auch dann verschoben wird, wenn der sich ohne die Verschiebung einstellende Betriebspunkt bereits in dem günstigen Betriebsbereich liegt. In Bezug auf ihre Vorrichtungsaspekte unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von dem Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Anders als beim Stand der Technik findet bei der Erfindung dann, wenn eine Regeneration des regenerierbaren Speichers erfolgt und der Verbrennungsmotor bereits ohne durch einen Betrieb der elektrischen Maschine bedingte Betriebspunktverschiebung in dem für die Regeneration günstigen Bereich von Betriebspunkten betreibbar ist, ergänzend eine Regelung des Ladungszustandes des elektrischen Energiespeichers auf einen mittleren Ladungszustand statt. Dadurch ist es möglich, den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors innerhalb der durch den Ladungszustand bedingten Grenzen öfter und länger in dem für die Regeneration günstigen Betriebsbereiches zu halten. Im über viele Regenerationen gebildeten Durchschnitt muss eine einmal begonnene Regeneration dann seltener abgebrochen werden.
Durch diese Merkmale kann die Häufigkeit, mit der Regenerationen wegen eines Verlassens des günstigen Betriebsbereiches abgebrochen werden, verringert werden. Die bereits bekannte Betriebspunktverschiebung des Verbrennungsmotors, die durch einen Eingriff der elektrischen Maschine in Betriebspunkten erfolgt, die erst durch einen Eingriff der elektrischen Maschine in für die Regeneration günstige Betriebspunkte verschoben werden, wird dabei bevorzugt beibehalten.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass dann, wenn der Motorbetriebspunkt innerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegt, ein Ladezustand des Energiespeichers mit einem Zielwert verglichen wird. Ein Motorbetriebspunkt wird zum Beispiel durch die pro Arbeitszyklus und pro Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge, die Drehzahl und ggf. weitere Betriebskenngrößen wie die Drehmomentanforderung (Fahrerwunsch) durch den Fahrer definiert.
Bevorzugt ist auch, dass der Zielwert zwischen einer oberen Grenze und einer unteren Grenze des Ladezustands liegt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Zielwert in der Mitte zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze liegt.
Bevorzugt ist auch, dass dann, wenn der Ladezustand unterhalb des Zielwertes liegt, die elektrische Maschine als Generator betrieben wird und den Energiespeicher auflädt.
Bevorzugt ist auch, dass dann, wenn der Ladezustand gleich dem Zielwert ist, die elektrische Maschine weder als Generator noch als Motor betrieben wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass dann, wenn der Ladezustand größer als der Zielwert ist, die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, so dass der Energiespeicher entladen wird und sich sein Ladezustand dem Zielwert nähert.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Steuergeräts zeichnet sich dadurch aus, dass es dazu eingerichtet ist, den Ablauf eines Verfahrens nach einer dieser bevorzugten Ausgestaltungen zu steuern.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
1 das technische Umfeld der Erfindung in Form eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweist;
2a einen Verlauf des vom Fahrer gewünschten Drehmoments und des vom Verbrennungsmotor tatsächlich erzeugten Drehmoments bei einer Regeneration beim Stand der Technik;
2b den sich für jeweils gleiche Zeitpunkte ergebenden Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers, der von der elektrischen Maschine geladen oder entladen wird, beim Stand der Technik;
3 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4a einen Verlauf des vom Fahrer gewünschten Drehmoments und des vom Verbrennungsmotor tatsächlich erzeugten Drehmoments bei einer Regeneration bei der Erfindung; und
4b den sich für jeweils gleiche Zeitpunkte ergebenden Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers, der von der elektrischen Maschine geladen oder entladen wird, bei der Erfindung.
Im Einzelnen zeigt die 1 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 12 aufweist. Der Verbrennungsmotor 10 und die elektrische Maschine 12 sind kraftschlüssig miteinander verbunden oder über eine Kupplung miteinander verbindbar. Die kraftschlüssige Verbindung erfolgt zum Beispiel über einen Riemenantrieb 13. Der Verbrennungsmotor 10 weist ein Abgassystem 14 auf, das einen regenerierbaren Speicher 16 für Abgasbestandteile des Verbrennungsmotors 10 besitzt. Der regenerierbare Speicher 16 ist bevorzugt ein NOx-Speicherkatalysator. NOx-Speicherkatalysatoren speichern NOx aus dem Abgas über eine Zeitspanne in der Größenordnung von Minuten hinweg, und sie werden dann in kurzen Phasen mit fetter Abgasatmosphäre regeneriert. Die Länge der Regenerationsphasen liegt im Sekundenbereich.
Die elektrische Maschine 12 ist dazu eingerichtet, wahlweise und umschaltbar als Generator oder als Elektromotor zu arbeiten. Die elektrische Maschine 12 ist z.B. eine luftgekühlte Klauenpolmaschine mit integrierter Leistungselektronik, die über einen Riemenantrieb mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist und mit einer Spannung von 48 Volt betrieben wird. Solche elektrischen Maschinen sind aus Veröffentlichungen der Anmelderin bekannt.
Die elektrische Maschine 12 ist mit einer elektrischen Energie von der elektrischen Maschine 12 aufnehmenden und elektrische Energie an die elektrische Maschine 12 abgebenden Energiespeicher 18 verbunden. Der Energiespeicher 18 ist z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie. Der Energiespeicher 18 weist bevorzugt einen Ladezustandssensor 20 auf.
Der Verbrennungsmotor 10 weist verschiedene Sensoren 22 zur Erfassung von Betriebsparametern wie Drehzahl, Ansaugluftmenge, Temperatur und Abgaszusammensetzung auf, ohne dass diese Aufzählung abschließend gemeint ist. Darüber hinaus weist der Verbrennungsmotor 10 Stellglieder 24 auf, mit denen das vom Verbrennungsmotor 10 erzeugte Drehmoment eingestellt wird. Bei diesen Stellgliedern 24 handelt es sich z.B. um Stellglieder, die einen Füllungsgrad von Brennräumen des Verbrennungsmotors 10 beeinflussen, um Stellglieder, die eine Zusammensetzung der Brennraumfüllungen auf Luft und Kraftstoff beeinflussen, und um Stellglieder, die den Zeitpunkt von Zündungen der Brennraumfüllungen beeinflussen.
Ein Steuergerät 26 steuert den Antriebsstrang durch Eingriffe auf die elektrische Maschine 12 und auf die Stellglieder 24 des Verbrennungsmotors nach Maßgabe eines im Steuergerät abgelegten Programms und unter Verwendung von Signalen der genannten Sensoren 22, die zu diesem Zweck elektrisch mit dem Steuergerät verbunden sind. Dem Steuergerät 26 wird dazu auch das Signal des Ladezustandssensors 20 und eines Fahrerwunschgebers 28 zugeführt, mit dem der Fahrer Drehmoment anfordert. Der Fahrerwunschgeber 28 ist z.B. ein Fahrpedal. Das Steuergerät 26 ist dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Ausgestaltungen zu steuern. Zusätzlich kann das bevorzugt mit 48 Volt arbeitende Bordnetz aus elektrischer Maschine 12 und Energiespeicher 18 über einen DC/DC-Wandler 30 an ein 12 Volt Bordnetz 32 angeschlossen sein, so dass ein Energieaustausch zwischen beiden Bordnetzen möglich ist.
Die in der 2 dargestellten Signalverläufe treten beim Stand der Technik auf. 2a zeigt einen Verlauf 34 des vom Fahrer gewünschten Drehmoments M und einen Verlauf 36 des vom Verbrennungsmotor 10 tatsächlich erzeugten Drehmoments über einer Zeitspanne, in der eine Regenerationsphase des Speicherkatalysators liegt. Dabei sind die Drehmomentwerte M auf der Ordinate aufgetragen, und die Zeit t ist längs der Abszisse aufgetragen. Ein für die Regeneration des regenerierbaren Speichers 16 günstiger Drehmomentbereich des Verbrennungsmotors 10 wird nach unten durch eine untere Schranke Mu und nach oben durch eine obere Schranke Mo begrenzt. Innerhalb dieses Bereichs lässt sich zum Beispiel eine für die Regeneration erforderliche fette Abgasatmosphäre zusammen mit einem ausreichenden, aber nicht zu großen Abgasmassenstrom und dem gewünschten Drehmoment einstellen.
2b zeigt den sich für jeweils gleiche Zeitpunkte ergebenden Ladezustand SoC (SoC: State of Charge) des elektrischen Energiespeichers 18, der von der elektrischen Maschine 12 geladen oder entladen wird, je nachdem, ob die elektrische Maschine 12 vom übrigen Antriebsstrang angetrieben wird (recuperation) oder selbst ein Antriebsmoment erzeugt (boost).
Ein Ladezustand des Energiespeichers 18 wird durch eine koordinierte Steuerung des Verbrennungsmotors 10 und der elektrischen Maschine 12 beeinflusst.
Zum Zeitpunkt t0 wird eine Regeneration des regenerierbaren Speichers 16 ausgelöst, obwohl das vom Fahrer gewünschte Drehmoment 34 unterhalb der unteren Schranke Mu liegt. Das vom Fahrer gewünschte Drehmoment ergibt sich aus der Kurve 34. Das Drehmoment M des Verbrennungsmotors 10 wird in diesem Fall auf den Wert der unteren Schranke Mu angehoben. Das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment ergibt sich aus der Kurve 36. Die Kurven 34 und 36 sind immer dann, wenn die elektrische Maschine keinen Drehmomentbeitrag liefert, identisch.
Gemessen an dem Fahrerwunsch 34 erzeugt der Verbrennungsmotor nach dem Zeitpunkt t0 zunächst zu viel Drehmoment. Mit dem zu viel erzeugten Drehmoment des Verbrennungsmotors wird die dann als Generator arbeitende elektrische Maschine 12 angetrieben, so dass sich die Ladung 38 des Energiespeichers 18 zunächst erhöht. Die Ladung 38 des Energiespeichers 18 soll nicht unter eine untere Grenze SoC_u fallen und eine obere Grenze SoC_o nicht überschreiten. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 liegt der Fahrerwunsch in dem für die Regeneration günstigen Betriebsbereich. Bei dem bekannten Verfahren wird die elektrische Maschine 12 dann weder als Generator noch als Motor betrieben. Die Ladung des Energiespeichers 18 ändert sich dann nicht.
Zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 liegt der Fahrerwunsch oberhalb des für die Regeneration günstigen Betriebsbereiches. In diesem Fall wird der Verbrennungsmotor 10 zunächst so betrieben, dass er den Drehmomentwert der oberen Schranke Mo erzeugt. Das bis zum Fahrerwunsch fehlende Drehmoment wird dann von der jetzt als Motor betriebenen elektrischen Maschine 12 erzeugt.
Dabei wird der Energiespeicher 18 entladen. Zum Zeitpunkt t3 erreicht der Ladezustand des Energiespeichers seinen unteren Grenzwert SoC_u, der nicht unterschritten werden soll. Unter diesen Umständen wird die elektrische Maschine nach dem Zeitpunkt t3 nicht mehr als Motor verwendet. Um das gewünschte Drehmoment dann allein zu erzeugen, muss der Verbrennungsmotor zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 oberhalb des für die Regeneration günstigen Bereichs betrieben werden, was beim Stand der Technik zum vorzeitigen Abbruch der Regeneration führt.
Beim Stand der Technik wird das vom Fahrer gewünschte Drehmoment, solange es zwischen der unteren Schranke Mu und der oberen Schranke Mo liegt, allein vom Verbrennungsmotor erzeugt. Eine Betriebspunktverschiebung durch einen Betrieb der elektrischen Maschine als Generator oder Motor findet nur für Drehmomentanforderungen des Fahrers statt, deren Wert als kleiner als die untere Schranke Mu oder größer als die obere Schranke Mo sind.
Im Folgenden wird vorausgesetzt, dass zumindest zu Beginn einer Regeneration ein für die Regeneration günstiger Betriebspunkt des Verbrennungsmotors eingestellt werden kann. Dies ist z.B. erstens dann der Fall, wenn der Fahrerwunsch einem Betriebspunkt im günstigen Betriebsbereich entspricht. Dies ist zweitens auch der Fall, wenn der günstige Betriebspunkt bei einem oberhalb des günstigen Bereichs liegenden Fahrerwunsch durch einen Betrieb der elektrischen Maschine als Motor eingestellt werden kann, was einen zumindest nicht leeren Energiespeicher voraussetzt. Dies ist drittens auch der Fall, wenn der günstige Betriebspunkt bei einem unterhalb des günstigen Bereichs liegenden Fahrerwunsch durch einen Betrieb der elektrischen Maschine als Generator eingestellt werden kann, was einen zumindest nicht vollen Energiespeicher voraussetzt.
Von diesen drei Fällen betrifft die vorliegende Erfindung den zweiten Fall, bei dem der Fahrerwunsch einem Betriebspunkt im günstigen Betriebsbereich entspricht. In den anderen beiden Fällen wird bevorzugt so verfahren, wie es weiter oben unter Bezug auf die 2 erläutert worden ist.
3 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Schritt 100 repräsentiert ein Hauptprogramm zur Steuerung des Antriebsstrangs einschließlich des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine. Im Schritt 102 wird unter der oben genannten Voraussetzung, dass zumindest zu Beginn einer Regeneration ein für die Regeneration günstiger Betriebspunkt eingestellt werden kann, eine Regeneration ausgelöst oder eine bereits ausgelöste Regeneration beibehalten. Für die Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators wird der Verbrennungsmotor dabei so betrieben, dass er eine reduzierend wirkende Abgaszusammensetzung erzeugt.
Im Schritt 104 wird überprüft, ob der Fahrerwunsch FW (Verlauf 34) größer als die obere Schranke Mo ist. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt 106 überprüft, ob gleichzeitig der Energiespeicher nicht leer ist, der Ladungszustand SoC also größer als die untere Grenze SoC_u ist.
Wenn dies nicht der Fall ist (der Ladezustand des Energiespeichers also zu niedrig ist), wird eine Regeneration im Schritt 109 abgebrochen, weil der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors dann nicht in den für die Regeneration günstigen Bereich zwischen Mu und Mo verschoben werden kann. In einer anderen Ausgestaltung erfolgt ein Abbruch der Regeneration über ein im Hauptprogramm ablaufendes Programmmodul dann, wenn der Ladungszustand eine Verschiebung des Betriebspunktes nicht zulässt.
Ist der Ladezustand SoC dagegen größer als die untere Grenze SoC_u, wird die elektrische Maschine 12 im Schritt 107 als Motor betrieben. Das von der elektrischen Maschine 12 erzeugte Drehmoment ist bevorzugt größer oder gleich der Differenz aus dem Fahrerwunsch und der oberen Schranke Mo. Dies entspricht der Situation zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 der 2.
Wenn der Fahrerwunsch (Verlauf 34) kleiner als die obere Schranke Mo ist, verzweigt das Programm aus dem Schritt 104 in den Schritt 108, in dem überprüft wird, ob der Fahrerwunsch größer als die untere Schranke Mu ist. Wenn das nicht der Fall ist, liegt der Fahrerwunsch zwangsläufig unterhalb der unteren Schranke. Wenn gleichzeitig der Energiespeicher nicht voll ist, kann die elektrische Maschine 12 im Schritt 111 als Generator betrieben werden. In diesem Fall wird das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment auf mindestens des Wert der unteren Schranke Mu angehoben und der den Fahrerwunsch überschreitende Betrag des vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmomentes wird zum Antrieb der dann als Generator dienenden elektrischen Maschine 12 und damit zum Laden des Energiespeichers 18 verwendet. In der 2 ist dies die Situation zwischen den Zeitpunkten t0 und t1. Das von der elektrischen Maschine 12 aufgenommene Drehmoment ist bevorzugt größer oder gleich der Differenz aus der unteren Schranke Mu und dem Fahrerwunsch.
Soweit wie bis hier beschrieben, liefert das Flussdiagramm der 3 noch keinen Unterschied zum Stand der Technik. Unterschiede zum Stand der Technik ergeben sich jedoch durch die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte: Wenn der Fahrerwunsch innerhalb des günstigen Bereichs liegt, wird aus dem Schritt 108 heraus ein Schritt 112 erreicht, in dem der Ladezustand SoC des Energiespeichers mit einem Zielwert Z verglichen wird. Der Zielwert Z liegt bevorzugt zwischen einer oberen Grenze SoC_o und einer unteren Grenze SoC_u des Ladezustands. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung liegt der Zielwert Z in der Mitte zwischen den beiden Grenzen SoC_u und SoC_o. Wenn der Ladezustand unterhalb des Zielwertes Z liegt, verzweigt das Programm in den Schritt 114, in dem die elektrische Maschine 12 als Generator betrieben wird und den Energiespeicher 18 auflädt. Liegt der Ladezustand dagegen nicht unterhalb des Zielwertes Z, verzweigt das Programm aus dem Schritt 112 in den Schritt 116, in dem überprüft wird, ob der Ladezustand SoC gleich dem Zielwert Z ist. Wenn dies der Fall ist, verzweigt das Programm in den Schritt 118, in den die elektrische Maschine weder als Generator noch als Motor arbeitet.
Wenn im Schritt 116 dagegen festgestellt wird, dass der Ladezustand SoC nicht gleich dem Zielwert Z ist, ergibt sich aus den vorangegangen Schritten, dass der Ladezustand SoC größer als der Zielwert Z ist. In diesem Fall verzweigt das Programm aus dem Schritt 116 in den Schritt 120, in dem die elektrische Maschine 12 als Motor betrieben wird, so dass der Energiespeicher 18 entladen wird und sich sein Ladezustand SoC dem Zielwert Z nähert. Aus den Schritten 109, 107, 114, 118, 120 und 111 kehrt das Programm jeweils in das Hauptprogramm 100 zurück.
Die hier beschriebene Programmschleife aus den Schritten 100 bis 120 wird dabei wiederholt solange durchlaufen, bis die Regeneration beendet wird. Vorzeitige Abbrüche der Regeneration durch ungünstige Batterieladezustände (SoC), wie sie beim Stand der Technik auftreten, werden mit der Erfindung weitgehend vermieden.
Die 4 verdeutlicht diese vorteilhafte Wirkung. Der zeitliche Verlauf des Fahrerwunsches FW entspricht dem zeitlichen Verlauf des Fahrerwunsches bei der 2. Unterschiede zeigen sich jedoch in den Verläufen des von dem Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoments in den Zeitspannen t1 bis t8 und t4 bis t5. In der Zeitspanne t1 bis t8 befindet sich der Fahrerwunsch FW bzw. das dem Fahrerwunsch entsprechende Drehmoment innerhalb des für die Regeneration günstigen Betriebsbereiches und der Ladezustand SoC ist, wie
4 zeigt, kleiner als der mittlere Zielwert Z. Dies ist eine Situation, die im Flussdiagramm der 3 der Schrittfolge 112, 114 entspricht. Anders als beim Stand der Technik wird die elektrische Maschine 12 dann als Generator betrieben und lädt den Energiespeicher 18 weiter auf. Die dafür in der Zeitspanne t1 bis t8 erforderliche Betriebspunktverschiebung des Verbrennungsmotors 10 bildet sich darin ab, dass der Verlauf 36 des vom Verbrennungsmotor 10 erzeugten Drehmomentes dort über dem Verlauf 34 des Fahrerwunsches liegt.
In der auf die Zeitspanne t1 bis t8 folgenden Zeitspanne t8 bis t2 ist der Ladezustand SoC dann gleich dem Zielwert Z. Die elektrische Maschine 12 wird dann entsprechend der Schrittfolge 116, 118 aus der 3 weder als Motor noch als Generator betrieben. In diesem Fall entspricht das vom Verbrennungsmotor 10 erzeugte Drehmoment dem Fahrerwunsch.
Wie ein Vergleich der 2b und 4b zeigt, wird die in der Zeitspanne t2 bis t4 erfolgende Entladung des Energiespeichers 12 bei der 4b dann von einem höheren Ladungszustand aus begonnen als beim Gegenstand der 2b. Der bei dem Gegenstand der 2 zum Zeitpunkt t3 erforderliche Abbruch der Betriebspunktverschiebung, der auch einen unerwünschten Abbruch der Regenerationsphase zur Folge hat, wird daher beim Gegenstand der 4 vermieden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, das einen Verbrennungsmotor (10) und eine im Antriebsstrang als Generator und als Antriebsmotor betreibbare elektrische Maschine (12) sowie einen elektrische Energie von der elektrischen Maschine (12) aufnehmenden und an die elektrische Maschine (10) abgebenden Energiespeicher (18) aufweist, wobei ein Abgassystem (14) des Verbrennungsmotors (10) einen regenerierbaren Speicher (16) für Abgasbestandteile des Verbrennungsmotors (10) aufweist und wobei eine Regeneration nur dann durchgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor (10) in einem für die Regeneration günstigen Betriebsbereich arbeitet, und wobei ein außerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegender Betriebspunkt, in dem der Verbrennungsmotor (10) betrieben wird, bei einer Durchführung einer Regeneration durch Betreiben der elektrischen Maschine (12) als Generator oder als Antriebsmotor in den günstigen Betriebsbereich verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebspunkt während einer Regeneration auch dann verschoben wird, wenn der sich ohne die Verschiebung einstellende Betriebspunkt bereits in dem günstigen Betriebsbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Fahrerwunsch innerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegt, ein Ladezustand des Energiespeichers (18) mit einem Zielwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielwert zwischen einer oberen Grenze und einer unteren Grenze des Ladezustands liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielwert in der Mitte zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Ladezustand unterhalb des Zielwertes liegt, die elektrische Maschine (12) als Generator betrieben wird und den Energiespeicher (18) auflädt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Ladezustand gleich dem Zielwert ist, die elektrische Maschine (12) weder als Generator noch als Motor betrieben wird.
Verfahren einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Ladezustand größer als der Zielwert ist, die elektrische Maschine (12) als Motor betrieben wird, so dass der Energiespeicher (18) entladen wird und sich sein Ladezustand dem Zielwert nähert.
Steuergerät (26), das dazu eingerichtet ist, einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zu steuern, das einen Verbrennungsmotor (10) und eine im Antriebsstrang als Generator und als Antriebsmotor betreibbare elektrische Maschine (12) sowie einen elektrische Energie von der elektrischen Maschine (12) aufnehmenden und an die elektrische Maschine (12) abgebenden Energiespeicher (18) aufweist, wobei ein Abgassystem (14) des Verbrennungsmotors (10) einen regenerierbaren Speicher (16) für Abgasbestandteile des Verbrennungsmotors (10) aufweist und wobei das Steuergerät (26) dazu eingerichtet ist, eine Regeneration nur dann durchzuführen, wenn der Verbrennungsmotor (10) in einem für die Regeneration günstigen Betriebsbereich arbeitet, und dabei einen außerhalb des günstigen Betriebsbereichs liegenden Betriebspunkt bei einer Regeneration durch Betreiben der elektrischen Maschine (12) als Generator oder als Antriebsmotor in den günstigen Betriebsbereich zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (26) dazu eingerichtet ist, den Betriebspunkt während einer Regeneration auch dann zu verschieben, wenn der sich ohne die Verschiebung einstellende Betriebspunkt bereits in dem günstigen Betriebsbereich liegt.
Steuergerät (26) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, den Ablauf eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 7 zu steuern.