DE102016204936A1 - Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug - Google Patents

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Markus Fugel
David Prochazka
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (13), einer ersten elektrischen Maschine (10), die an eine Kurbelwelle (12) des Verbrennungsmotors (13) durch eine Kupplung (14) koppelbar ist, wobei eine Kupplungsseite mit einer ersten elektrischen Maschine (10) und/oder eine andere Kupplungsseite mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors (13) über einen Riementrieb (11) verbunden ist, und mindestens einer zweiten elektrischen Maschine (20), die an einen Fahrzeugantrieb (21) des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar ist,
umfassend folgende Schritte:
a) Angleichen einer Drehzahl an der Kupplung (14),
b) Schließen oder Öffnen der Kupplung (14), um einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (13) zu wechseln.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer ersten elektrischen Maschine, die an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch eine Kupplung koppelbar ist, wobei eine Kupplungsseite mit einer ersten elektrischen Maschine und/oder eine andere Kupplungsseite mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über einen Riementrieb verbunden ist, und mindestens einer zweiten elektrischen Maschine, die an einen Fahrzeugantrieb des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Antriebsvorrichtung.
  • Moderne Hybrid-Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor und einer ersten elektrischen Maschine im Riementrieb mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors sind grundsätzlich bekannt. Die erste elektrische Maschine bzw. der Riementrieb kann durch eine Kupplung an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt sein. Die erste elektrische Maschine kann dabei in einem Generatormodus betrieben werden, um ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeuges mit elektrischer Energie zu versorgen und einen elektrischen Speicher (Batterie) aufzuladen. Auch kann die erste elektrische Maschine in einem Elektromotormodus den Verbrennungsmotor unterstützen. Eine Kupplung zwischen dem Riementrieb und der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors kann dabei für diese Modi der elektrischen Maschine geschlossen werden. Eine zweite elektrische Maschine in einem Elektromotormodus kann zudem für ein rein elektrisches Fahren eingesetzt werden. Bei elektromotorischen Leistungen von etwa 5–15 kW/t spricht man von einem Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug. Darüber hinaus kann auch die zweite elektrische Maschine in einem Generatormodus betrieben werden.
  • Dabei hat sich als Nachteil herausgestellt, dass zum Schalten der ersten elektrischen Maschine an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors aufwändige Kupplungssysteme eingesetzt werden, die üblicherweise eine kostenintensive Reibkupplung erfordern. Diese herkömmlichen Kupplungssysteme werden außerdem entweder als normally-open oder normally-closed Kupplungen ausgeführt, wobei in mindestens einem Betriebszustand der Kupplung über einen Aktor permanent eine Kraft aufgebracht werden muss, um die Kupplung in der gewünschten Position zu halten. Die somit erforderliche Hilfsenergie verringert das Kraftstoffeinsparpotential. Zudem sind solche Kupplungssysteme in ihrer Funktionalität begrenzt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, mindestens einen aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil zumindest zum Teil zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, und eine entsprechende verbesserte Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte, vielfältige Funktionalität der Antriebsvorrichtung und vorzugsweise eine optimale, funktionsorientierte Betätigung einer Kupplung zwischen dem Riementrieb und dem Verbrennungsmotor des Hybrid-Kraftfahrzeuges zu ermöglichen.
  • Die Erfindung stellt hierbei ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug bereit, die mit einem Verbrennungsmotor, einer ersten elektrischen Maschine, die an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch eine Kupplung koppelbar ist, wobei eine Kupplungsseite mit einer ersten elektrischen Maschine und/oder eine andere Kupplungsseite mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über einen Riementrieb verbunden ist, und mindestens einer zweiten elektrischen Maschine, die an einen Fahrzeugantrieb des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar ist, ausgeführt ist,
    umfassend folgende Schritte:
    • – a) Angleichen einer Drehzahl an der Kupplung, was ein Angleichen einer Drehzahl des Riementriebes an eine Drehzahl des Verbrennungsmotors oder eine Reduzierung des durch die Kupplung übertragenen Drehmoments ggf. bis zu einem lastfreien Zustand bedeuten kann,
    • – b) Schließen oder Öffnen der Kupplung, um einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu wechseln.
  • Unter einem Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug wird erfindungsgemäß ein Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug verstanden, welches mind. zwei elektrische Maschinen aufweist. Die erste elektrische Maschine kann dabei im Riementrieb des Verbrennungsmotors gekoppelt werden. Hierbei kann die erste elektrische Maschine den Verbrennungsmotor starten, bspw. bei einem Kaltstart, einem Start im Stillstand und/oder einem Starten aus dem elektrischen Fahren heraus. Die zweite elektrische Maschine kann sich auf der Rad-Seite der Kupplung vor dem Getriebe, oder hinter dem Getriebe, oder direkt am Rad, oder an einer separat angetriebenen Achse befinden. Die zweite elektrische Maschine kann hierbei ein rein elektrisches Fahren ermöglichen, bspw. wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist. Beide elektrische Maschinen können zum Boosten genutzt werden, d. h. zur elektrischen Erhöhung des Antriebsmomentes, zusätzlich zum Verbrennungsmotor. Ferner können beide elektrische Maschinen für die Rekuperation genutzt werden. Die zweite elektrische Maschine kann dabei ohne den Verbrennungsmotor und die erste elektrische Maschine mit dem Verbrennungsmotor rekuperieren. Bspw. in einem Parallelhybridkonzept erfolgt die Anordnung der zweiten elektrischen Maschine zwischen Fahrkupplung des Getriebes und dem Rad. In Wirkverbindung mit dem Riementrieb kann ferner ein Klimakompressor stehen. Hierbei ist es aber selbstverständlich denkbar, dass anstelle des Riementriebes zwischen der ersten elektrischen Maschine und der Kupplung und/oder zwischen der Kupplung und der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eine beliebige andere Übersetzung vorgesehen sein kann, wie eine Stirnradstufe, ein Zahnriementrieb, eine Kette, ein Planetengetriebe, ein Reibradgetriebe oder ein Fluidgetriebe. Auch mit einer anderen Übersetzung als der Riementrieb kann ein Klimakompressor in Wirkverbindung stehen.
  • Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die zweite elektrische Maschine direkt mit dem Fahrzeugantrieb des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar sein kann. Hierbei kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die zweite elektrische Maschine in einer Radnähe angeordnet sein kann, um in einem Generatormodus die Bewegungsenergie mit einem optimalen Wirkungsgrad direkt von der Antriebsachse aufzunehmen.
  • Alternativ kann die zweite elektrische Maschine an einen zweiten Fahrzeugantrieb an der vom Verbrennungsmotor nicht angetriebenen Achse angeordnet werden (bspw. elektrisch angetriebene Achse mit Differential und Antriebswellen an die Räder). Alternativ kann die Funktion der zweiten elektrischen Maschine durch mehrere elektrischen Maschinen dargestellt werden (bspw. zwei Radnabenmotoren).
  • Ferner kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erste elektrische Maschine im Riementrieb oder direkt mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors koppelbar sein kann. Somit können vorteilhafterweise unterschiedliche bauliche Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung realisiert werden, wie z. B. ein paralleler Hybrid mit einer beabstandeten ersten elektrischen Maschine auf einer gleichen Antriebsachse oder mit einer beabstandeten ersten elektrischen Maschine im Riementrieb. Je nach Fahrzeugmodell und Bauraumerfordernissen im Kraftfahrzeug kann die eine oder die andere Ausführungsform der Antriebsvorrichtung vorteilhaft sein.
  • Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, die Funktionalität der Antriebsvorrichtung zu erhöhen, indem die Kupplung, sogar beim Einsatz einer einfachen und kostengünstigen Kupplung, wie z. B. einer Klauenkupplung, flexibel und einfach geschaltet werden kann. Hierzu wird erfindungsgemäß die Drehzahl des Riementriebes und der Kurbelwelle angeglichen sowie das durch die Kupplung während des Öffnens/Schließens zu übertragene Drehmoment verringert oder gar bis zur Lastfreiheit angeglichen bzw. reduziert. Somit können unterschiedliche Betriebszustände des Verbrennungsmotors realisiert werden, bei welchen sowohl die erste als auch die zweite elektrische Maschine unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Durch die Möglichkeit der flexiblen Schaltung der Kupplung können die Betriebszustände des Verbrennungsmotors bzw. der Antriebsvorrichtung erweitert werden und je nach Fahrsituation des Hybrid-Kraftfahrzeuges kann eine verbesserte Funktionsweise der Antriebsvorrichtung ermöglicht werden. Vorteilhafterweise wird somit der Einsatz von nicht nur schaltbaren Riemenscheiben mit lastschaltfähigen, kraftschlüssigen Kupplungen (bspw. Reibkupplungen nass/trocken), sondern auch von vereinfachten, nicht lastschaltbaren, insbesondere formschlüssigen Kupplungen (bspw. Klauenkupplung o. Ä.) ermöglicht. Selbstverständlich wird durch das erfindungsgemäße Verfahren auch der Betrieb der Antriebsvorrichtung mit den Reibkupplungen verbessert und mit weiteren kundenorientierten spezifischen Funktionen erweitert, wie im Nachfolgendem im Detail erklärt wird.
  • Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass im Schritt a) die Drehzahl des Riementriebes und die Drehzahl des Verbrennungsmotors bis auf null runtergefahren werden kann. Hierbei ist es ebenfalls denkbar, dass für kraftschlüssige Kupplungen eine zulässige Drehzahldifferenz etwas größer null bestimmt werden kann. Dadurch kann vorteilhafterweise der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Stillstand, wie z. B. beim rein elektrischen Fahren, im Segelbetrieb des Hybrid-Kraftfahrzeuges oder beim Verzögern und/oder Abbremsen des Hybrid-Kraftfahrzeugs mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor, erweitert werden. Hierbei kann die Kupplung geöffnet werden, um bspw. den Riementrieb durch die erste elektrische Maschine unabhängig vom Verbrennungsmotor anzutreiben, wobei die erste elektrische Maschine in diesem Falle motorisch betrieben werden kann. Der Vorteil liegt dabei darin, dass, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt ist, die Klimatisierung des Hybrid-Kraftfahrzeuges nicht unterbrochen wird. Gleichzeitig kann die zweite elektrische Maschine zum elektrischen Fahren genutzt werden. Alternativ kann die zweite elektrische Maschine zum Versorgen eines elektrischen Bordnetzes im Hybrid-Kraftfahrzeug und/oder zum Aufladen eines Energiespeichers und/oder zum Versorgen der ersten elektrischen Maschine genutzt werden. Wenn die zweite elektrische Maschine das Hybrid-Kraftfahrzeug antreibt, kann ein Energiespeicher das Bordnetz versorgen, wobei, wenn die erste elektrische Maschine rekuperieren kann, die zurückgewonnen Energie zur Versorgung des Bordnetzes und/oder zum Laden des Energiespeichers verwendet werden kann. Wiederum kann die Kupplung beim stehenden Verbrennungsmotor jederzeit wieder geschlossen werden, wenn der Riementrieb bis auf null abgebremst wird, um bspw. den Verbrennungsmotor durch die erste elektrische Maschine starten zu können, bspw. bei einem Kaltstart, einem Start im Stillstand, einem Starten aus dem elektrischen Fahren heraus oder in Folge einer Change-Of-Mind-Situation beim Abbremsen des Kraftfahrzeuges. Hierzu kann die erste elektrische Maschine ebenfalls motorisch betrieben werden. Um den Riementrieb schnell bis zum Stillstand abzubremsen, kann die erste elektrische Maschine bspw. als Generator betrieben werden. Zusätzlich kann bei Bedarf ein Klimakompressor unterstützend angesteuert werden, welcher in Wirkverbindung mit dem Riementrieb stehen kann. Sobald die Drehzahl des Riementriebs gleich null ist (für formschlüssige Kupplungen) oder die zulässige Drehzahldifferenz (für kraftschlüssige Kupplungen) erreicht ist, kann die Kupplung geschlossen werden. Damit werden die Betriebszustände des Verbrennungsmotors, in denen der Verbrennungsmotor gestartet werden kann, schnell erreicht. Die zweite elektrische Maschine kann auch dann unterschiedliche Funktionen erfüllen, wie elektrisches Fahren, Versorgen des elektrischen Bordnetzes im Hybrid-Kraftfahrzeug und/oder Aufladen eines Energiespeichers.
  • Weiterhin ist es im Sinne der Erfindung denkbar, dass im Schritt a) die Drehzahl des Riementriebes und die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf eine gleiche Drehzahl größer null angeglichen werden kann. Somit kann vorteilhafterweise der Betriebszustand des Verbrennungsmotors mit einer Drehzahl größer null, wie z. B. beim Anlaufen, beim Antrieb durch den Verbrennungsmotor und/oder im Segelbetrieb des Hybrid-Kraftfahrzeuges mit angeschaltetem Verbrennungsmotor oder beim Verzögern und/oder Abbremsen des Hybrid-Kraftfahrzeugs mit angeschaltetem Verbrennungsmotor, erweitert werden. Dabei kann die Kupplung geöffnet werden, um einen motorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine zum Versorgen eines Nebenaggregats zu ermöglichen, und/oder um Kraftstoff zu sparen, wenn die erste elektrische Maschine nicht durch den Verbrennungsmotor mitgeschleppt werden muss. Gleichzeitig können je nach Fahrsituation unterschiedliche Funktionen durch die zweite elektrische Maschine realisiert werden, wie elektrisches Fahren oder Versorgen des elektrischen Bordnetzes im Hybrid-Kraftfahrzeug und ggf. Aufladen eines Energiespeichers und/oder Versorgen der ersten elektrischen Maschine. Ferner kann die Kupplung beim drehendem Verbrennungsmotor nach dem erfindungsgemäßen Verfahren jederzeit wieder geschlossen werden, sobald die Drehzahl des Riementriebes und des Verbrennungsmotors ausreichend angeglichen ist sowie das über die Kupplung aktuell übertragene Drehmoment auf durch das Kupplungssystem zulässige Drehmoment reduziert worden ist, um einen generatorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine zum Rekuperieren oder einen motorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine zum Unterstützen des Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Um den Riementrieb schnell auf eine geeignete Drehzahl zu bringen, kann die erste elektrische Maschine entsprechend angesteuert werden. Zusätzlich kann bei Bedarf der Klimakompressor unterstützend angesteuert werden. Sobald die gewünschte Drehzahl des Riementriebs (für formschlüssige Kupplungen) oder die zulässige Drehzahldifferenz (für kraftschlüssige Kupplungen) erreicht ist sowie das aktuell zu übertragene Drehmoment der Kupplung an das zulässige Drehmoment des Kupplungssystems angepasst worden ist, kann die Kupplung geschlossen werden. Damit werden neue, vorteilhafte Betriebszustände des Verbrennungsmotors, geschaffen und schnell erreicht, wie z. B. ein Zustart-Betriebszustand, in welchem der Verbrennungsmotor ohne die erste elektrische Maschine durch die zweite elektrische Maschine, bspw. über eine Fahrkupplung, beim Anlaufen unterstützt werden kann. Die zweite elektrische Maschine kann auch hier unterschiedliche zusätzliche Funktionen erfüllen, wie elektrisches Fahren oder Versorgen des elektrischen Bordnetzes im Hybrid-Kraftfahrzeug und/oder Aufladen eines Energiespeichers und/oder Versorgen der ersten elektrischen Maschine.
  • Des Weiteren kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass im Schritt a) zum Angleichen der Drehzahl des Riementriebes und der Drehzahl des Verbrennungsmotors die erste elektrische Maschine, ein Klimakompressor, welcher in Wirkverbindung mit dem Riementrieb stehen kann, und/oder der Verbrennungsmotor entsprechend angesteuert werden. Wenn die elektrische Maschine motorisch arbeitet, kann die Drehzahl des Riementriebes erhöht werden. Wenn die elektrische Maschine generatorisch arbeitet, kann die Drehzahl des Riementriebes reduziert werden. Der Verbrennungsmotor kann durch die entsprechend angesteuerte Fahrkupplung eines Getriebes unterstützt bzw. hochgeschleppt werden, wenn die zweite elektrische Maschine mehr Leistung abgibt als zum Fahren benötigt wird, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu erhöhen und den Drehmomenteneinbruch am Rad zu reduzieren. Auch können im Verbrennungsmotor einzelne Zylinder ab- oder zugeschaltet werden, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu beeinflussen. Zudem kann der Verbrennungsmotor durch ein Motorsteuergerät auf eine höhere oder eine niedrigere Drehzahl angesteuert werden. Der Klimakompressor kann auch durch gezielte Ansteuerung auf eine höhere oder eine niedrigere Drehzahl gebracht werden.
  • Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass im Schritt a) zur Reduzierung des durch die Kupplung übertragenen Drehmoments ggf. bis zu einem lastfreien Zustand die erste elektrische Maschine, der Klimakompressor und/oder der Verbrennungsmotor entsprechend angesteuert werden können. Dynamische Trägheitseffekte können durch entsprechende Gegenmomente kompensiert werden, um einen definierten Lastzustand an der Kupplung des Riementriebs einzustellen und diese anschließend zu öffnen.
  • Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden, um zwischen einem Startzustand (Start-Zu) des Verbrennungsmotors, bei welchem die Kupplung geschlossen ist und bei welchem die erste elektrische Maschine zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors und die zweite elektrische Maschine zum elektrischen Fahren genutzt werden, und einem Fahrzustand (VM-Off) des Verbrennungsmotors zu wechseln, bei welchem die Kupplung geöffnet ist und bei welchem die erste elektrische Maschine zum Antreiben des Klimakompressors und die zweite elektrische Maschine zum elektrischen Versorgen eines elektrischen Bordnetzes des Hybrid-Kraftfahrzeuges und/oder der ersten elektrischen Maschine genutzt werden. Dabei kann aus einem Betriebszustand mit abgestelltem Verbrennungsmotor und angekoppeltem Riementrieb in einen Betriebszustand mit laufendem Verbrennungsmotor und abgekoppeltem Riementrieb gewechselt werden. Solange die Fahrkupplung des Getriebes noch geöffnet ist und kein Drehmoment auf den Verbrennungsmotor übertragen wird, kann die zweite elektrische Maschine im Fahrzeugantrieb zur Darstellung von positiven (Antrieb) und negativen Drehmomenten (Rekuperation) verwendet werden. Der Wechsel zwischen den genannten Betriebszuständen kann mit dem Start des Verbrennungsmotors durch die erste elektrische Maschine eingeleitet werden. Sobald der Verbrennungsmotor ohne Unterstützung durch die erste elektrische Maschine lauffähig ist, kann über eine entsprechende Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine ggf. in Kombination mit der Ansteuerung des Klimakompressors sowie bei Bedarf mit Hilfe eines Drehmomenteneingriffs am Verbrennungsmotor die Kupplung entlastet und lastfrei geöffnet werden. Für die Momentenübertragung zwischen Getriebe und Verbrennungsmotor kann anschließend die Fahrkupplung geschlossen werden. Weiterhin kann der Verbrennungsmotor bei Bedarf ein zusätzliches Drehmoment bereitstellen, welches durch die zweite elektrische Maschine im Generatorbetrieb zur Versorgung des Bordnetzbedarfs und/oder zur Ladung des Energiespeichers und/oder zur Versorgung der ersten E-Maschine, bspw. für die Klimatisierung im verbrennungsmotorischen Stop-and-Go-Betrieb im unteren Geschwindigkeitsbereich bei vergleichsweise geringen Drehzahlen des Verbrennungsmotors, verwendet werden kann. Um aus dem Fahrzustand in den Startzustand des Verbrennungsmotors zurück zu wechseln, kann zunächst die Fahrkupplung des Getriebes beim abgekoppelten Riementrieb geöffnet werden. Die zweite elektrische Maschine kann dabei zur Versorgung des Bordnetzbedarfs als Generator betrieben werden oder bei ausreichendem Ladezustand des Energiespeichers durch elektrische Ansteuerung ohne mechanisches Schleppen betrieben werden. Danach kann der Startzustand des Verbrennungsmotors durch zwei unterschiedliche Verfahrensoptionen erreicht werden. In einer ersten Option kann die erste elektrische Maschine den Riementrieb auf die aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors beschleunigen oder verzögern. Der Klimakompressor kann hierbei unterstützend angesteuert werden. Anschließend kann die Kupplung ggf. in Verbindung mit einem entsprechenden Drehmomenteneingriff am Verbrennungsmotor entlastet und geschlossen werden. Der Verbrennungsmotor kann danach abgestellt werden, wobei durch den angekoppelten Riementrieb die erste elektrische Maschine durch entsprechende Ansteuerung das Abstellverhalten des Verbrennungsmotors positiv beeinflussen kann. Ggf. vorhandene kinetische Energie kann im generatorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine in dieser Situation zurückgewonnen werden und damit einen positiven Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch aufweisen. Anschließend kann der Startzustand des Verbrennungsmotors in so genannten Change-of-Mind-Situationen durch den angekoppelten Riementrieb jederzeit ermöglicht werden. In einer zweiten Option kann der Verbrennungsmotor bei geöffneter Fahrkupplung zum Getriebe abgestellt bzw. verzögert werden. In dieser Phase kann der Riementrieb im abgekoppelten Zustand verbleiben und die Klimatisierung aufrechterhalten. Sobald der Verbrennungsmotor eine bestimmte Drehzahlschwelle, bspw. von 800 / 500 / 200 1/min, unterschritten hat, kann die Klimatisierung beendet werden, indem die erste elektrische Maschine ggf. mit Unterstützung durch den Klimakompressor den Riementrieb verzögern kann und bei Erreichen der zulässigen Differenzdrehzahl bzw. einer gleichen Drehzahl die Kupplung geschlossen werden kann. Je nach Priorisierung von Fahrbarkeit oder Fahrzeugklimatisierung kann entweder die erste Option oder die zweite Option zum Einsatz kommen.
  • Des Weiteren kann das Verfahren ausgeführt werden, um zwischen einem Zustartzustand (Zustart-Off) des Verbrennungsmotors, bei welchem die Kupplung geöffnet ist und bei welchem die erste elektrische Maschine zum Antreiben des Klimakompressors und die zweite elektrische Maschine zum elektrischen Fahren genutzt werden, und einem Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors zu wechseln, bei welchem die Kupplung geschlossen ist und bei welchem die erste elektrische Maschine zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors und die zweite elektrische Maschinen zum elektrischen Versorgen eines elektrischen Bordnetzes des Hybrid-Kraftfahrzeuges genutzt werden. Somit kann vorteilhafterweise ein neues Zustart-Verfahren für den Verbrennungsmotor aus dem abgestellten in den laufenden Betriebszustand realisiert werden. Zunächst kann der Riementrieb abgekoppelt sein, die erste elektrische Maschine kann den Riementrieb für die Klimatisierung antreiben. Um den Verbrennungsmotor schnell starten zu können, kann in einer ersten Option wie folgt vorgegangen werden. Solange der Verbrennungsmotor über die Fahrkupplung zum Getriebe noch nicht angekoppelt ist, kann das Hybrid-Kraftfahrzeug ausschließlich über die zweite elektrische Maschine angetrieben werden. Die erste elektrische Maschine kann danach den Riementrieb inkl. Klimakompressor (ggf. mit Unterstützung durch entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors) auf die Drehzahl des Verbrennungsmotors oder die zulässige Differenzdrehzahl, ab der die Kupplung geschlossen werden kann, verzögern. Nach Schließen der Riemenscheibe kann die erste elektrische Maschine den Verbrennungsmotor über den Riementrieb beschleunigen, bis die Einspritzung des Verbrennungsmotors freigegeben wird. Anschließend können der Verbrennungsmotor und die erste elektrische Maschine den Verbrennungsmotor auf die aktuelle Drehzahl der Getriebeeingangswelle beschleunigen. Die Fahrkupplung des aktuell eingelegten Gangs kann schließlich geschlossen werden und das Hybrid-Kraftfahrzeug kann weiter beschleunigt werden. Der Ziel-Zustand, d. h. der Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors, bei welchem die Kupplung geschlossen ist, kann somit erreicht werden. In einer zweiten Option können insbesondere moderate Beschleunigungsvorgänge bei ausreichendem Ladezustand des Energiespeichers realisiert werden. Auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann diese Variante vorteilhaft sein, um den Verbrennungsmotor schnell auf eine Zieldrehzahl zu beschleunigen und über die zweite elektrische Maschine den Drehmomenteneinbruch am Rad zu verringern oder, falls möglich, zu kompensieren. Gemäß dieser zweiten Option kann die zweite elektrische Maschine das Hybrid-Kraftfahrzeug solange antreiben, bis die Fahrkupplung den Verbrennungsmotor zum Getriebe angebunden hat. Aufgrund des moderaten Beschleunigungsvorgangs kann die zweite elektrische Maschine zudem über eine Leistungsreserve verfügen, die dazu genutzt werden kann, um den Start des Verbrennungsmotors über die Fahrkupplung des Getriebes zu kompensieren. Der Verbrennungsmotor kann somit über die Fahrkupplung im Schlupf bis zur Einspritzfreigabe hochgeschleppt werden, wobei der Drehmomenteneinbruch am Rad über die zweite elektrische Maschine nach Möglichkeit kompensiert werden kann. Anschließend kann die Fahrkupplung wieder geöffnet werden und der Verbrennungsmotor kann sich selbstständig weiter beschleunigen. Die erste elektrische Maschine kann währenddessen vorzugsweise im Zustand „Standklimatisierung“ verbleiben, sofern ausreichend elektrische Leistung durch den Energiespeicher bereitgestellt werden kann. Alternativ kann die Klimatisierung zugunsten des Wechsels des Betriebszustände reduziert bzw. ausgesetzt werden. Sobald die Differenzdrehzahl zwischen dem Riementrieb und dem sich beschleunigenden Verbrennungsmotor auf die zulässige Grenze der Kupplung oder auf eine gleiche Drehzahl verringert worden ist, kann die Kupplung geschlossen werden. Hierzu können ebenfalls hilfsweise ein Drehmomenteneingriff an der ersten elektrischen Maschine und/oder am Verbrennungsmotor und/oder eine entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors vorgenommen werden. Danach kann der Verbrennungsmotor, ggf. mit Hilfe der ersten elektrischen Maschine, auf die aktuelle Drehzahl am Getriebeeingang beschleunigt werden. Die Fahrkupplung des Getriebes kann dann geschlossen und der Startvorgang abgeschlossen werden. Das Fahrzeug kann sich weiter im Ziel-Zustand bewegen, d. h. im Fahrzustand mit geschlossener Kupplung. Um den Betriebszustand Zustartzustand aus dem Fahrzustand des Verbrennungsmotors wieder zu erreichen, kann die Kupplung gemäß der Erfindung entlastet werden, bevor sie wieder geöffnet werden kann und der Verbrennungsmotor abgestellt werden kann. Die Entlastung der Riemenscheibe kann vorzugsweise auf der Riemenseite durch die erste elektrische Maschine und bei Bedarf unterstützend durch entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors erfolgen. Auf der Motorseite kann zeitgleich ein Drehmomenteneingriff am Verbrennungsmotor erfolgen. Sobald die Kupplung lastfrei ist, kann sie geöffnet und die erste elektrische Maschine kann wieder auf eine Zieldrehzahl, bspw. für die gewünschte Klimatisierung, beschleunigt werden.
  • Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung zum Starten des Verbrennungsmotors vorgesehen sein, dass eine Zylinderabschaltung und/oder eine frühe Einspritzung im Verbrennungsmotor eingeleitet werden kann, um einen beschleunigten Startzustand (Start-Zu) oder einen Zustartzustand (Zustart-Off) des Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass gemäß der Erfindung die zweite elektrische Maschine im Zustartzustand des Verbrennungsmotors zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors, insbesondere über eine Fahrkupplung, genutzt werden kann. Somit können die gewünschten Betriebszustände des Verbrennungsmotors noch schneller realisiert, erreicht bzw. gewechselt werden.
  • Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, gelöst, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren betrieben wird. Selbstverständlich gelten auch hier die gleichen Vorteile wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, die oben im Detail beschrieben wurden.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Betriebszustände der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
  • 3 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 5 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 6 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 7 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 8 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 9 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 10 eine schematische Darstellung weiterer möglicher Wechsel zwischen den Betriebszuständen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
  • Die 1 zeigt dabei eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, welches zwei elektrische Maschinen 10, 20 aufweist. Die erfindungsgemäße Steuereinheit 17 kann als ein Motorsteuergerät ausgebildet sein, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren in Form einer Software oder eines Computerprogrammprodukts implementiert werden kann. Die Steuereinheit 17 ist somit erfindungsgemäß dazu ausgelegt, ein elektrisches Bordnetz 30 im Hybrid-Kraftfahrzeug zu überwachen, einen optimalen Zeitpunkt zum Ab- und/oder zum Ankoppeln einer ersten elektrischen Maschine 10 von einer Kurbelwelle 12 eines Verbrennungsmotors 13 zu ermitteln, um die elektrische und mechanische Leistung im Kraftfahrzeug optimal auszunutzen.
  • Eine erste elektrische Maschine 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung als ein Starter-Generator im Riementrieb 11 an den Verbrennungsmotor 13 koppelbar. Alternativ ist es aber ebenfalls denkbar, dass die erste elektrische Maschine 10 direkt an die Kurbelwelle 12 auf einer gleichen Antriebsachse 12 angekoppelt werden kann. In beiden Fällen wird eine Kupplung 14 eingesetzt, die bspw. als eine Reibkupplung ausgeführt sein kann. Eine zweite elektrische Maschine 20 ist ferner an den Fahrzeugantrieb 21 koppelbar, sei es durch eine mechanische Kupplung (22) oder eine momentenfreie Abschaltung oder einen schaltbaren Freilauf.
  • Die erste elektrische Maschine 10 kann den Verbrennungsmotor 13 starten. Die zweite elektrische Maschine 20 kann wiederum ein rein elektrisches Fahren bei über die geöffnete Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 abgekoppeltem Verbrennungsmotor 13 ermöglichen. Beide elektrische Maschinen 10, 20 können zur Erhöhung des Antriebsmomentes zusätzlich zum Verbrennungsmotor 13 (Boosten) und/oder für die Rekuperation genutzt werden. Die zweite elektrische Maschine 20 kann dabei ohne den Verbrennungsmotor 13 und die erste elektrische Maschine 10 mit dem Verbrennungsmotor 13 im Schleppbetrieb rekuperieren. Der Schleppbetrieb bedeutet, dass mechanische Energie durch Mitdrehen des Verbrennungsmotors 13 dissipiert wird.
  • Der Verbrennungsmotor 13 ist dabei durch eine Fahrkupplung 15 an ein Getriebe 16 angekoppelt. Die Kurbelwelle 12 des Verbrennungsmotors 13 bestimmt im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erste Antriebsachse 12 und der Fahrzeugantrieb 21 eine zweite Antriebsachse 21 (Differentialmittelachse 21) Die erste Antriebsachse 12 und die zweite Antriebsachse 21 verlaufen parallel zueinander und liegen in die Fahrzeuglängsrichtung gesehen, etwas beabstandet, hintereinander. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebsvorrichtung eine kompakte Bauweise in eine Fahrzeugquerrichtung gesehen aufweisen. Gleichwohl ist es aber auch denkbar, dass der Verbrennungsmotor 13, das Getriebe 16 und die zweite elektrische Maschine 20 auf einer gleichen Antriebsachse liegen können, um den Bauraum in die Fahrzeuglängsrichtung zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäß ist die zweite elektrische Maschine 20 koppelbar an den Fahrzeugantrieb 21 ausgeführt. Hierzu kann entweder eine klassische mechanische Kupplung 22 vorgesehen sein oder die zweite elektrische Maschine 20 selbst kann redundant ausgelegt sein und/oder momentenfrei arbeiten und/oder einen schaltbaren Freilauf aufweisen, um momentenfrei geschaltet zu werden. Somit kann unnötiger Verschleiß der zweiten elektrischen Maschine 20 und Schleppverluste durch die zweite elektrische Maschine 20 zumindest zum Teil reduziert werden.
  • Ein elektrisches Bordnetz 30 im Kraftfahrzeug weist dabei eine Traktionsleitung 31 von der ersten elektrischen Maschine 10, eine Traktionsleitung 32 von der zweiten elektrischen Maschine 20, einen Bordnetz-Verteiler 33, einen DC/DC-Wandler 34 zum Fahrzeug-Bordnetz, typischerweise zusammengesetzt aus verschiedenen 12V-Verbrauchern, und einen Energiespeicher 35 auf. Zudem kann als ein elektrischer Verbraucher auf dem Spannungsniveau der beiden elektrischen Maschinen 10, 20 ein Klimakompressor angeordnet sein. Der Klimakompressor ist aus Einfachheitsgründen in der 1 nicht dargestellt. Der gesamte Strombedarf G im Kraftfahrzeug setzt sich somit zusammen aus dem Bedarf des 12V-Fahrzeug-Bordnetzes (Bordnetz-Bedarf), der über den DC/DC-Wandler 34 an das Netz der beiden elektrischen Maschinen 10, 20 (Hybrid-Bordnetz) angeschlossen ist, aus dem Bedarf von weiteren Verbrauchern auf dem Spannungsniveau des Hybrid-Bordnetzes (48V- oder HV-Bordnetz), wie z. B. ein optionaler elektrifizierter Klimakompressor, elektrischer Zuheizer oder dergleichen, und aus einem Nachlade-Bedarf des Energiespeichers 35.
  • Die 2 zeigt unterschiedliche Betriebszustände der Antriebsvorrichtung eines Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeuges. Die Kupplung 14 erweitert die Topologie des Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeuges und ermöglicht eine Abkopplung des Riementriebes 11 (typischerweise umfassend eine Kurbelwellenriemenscheibe, einen Riemen-Starter-Generator RSG bzw. eine erste elektrische Maschine 10, ein Riemenspannsystem und einen Klimakompressor 18) vom Verbrennungsmotor 13. Hierbei erweitert das erfindungsgemäße Verfahren durch Angleichen der Drehzahl von Riementrieb 11 und Verbrennungsmotor 13 die Schaltmöglichkeiten zwischen den verschiedeneren Betriebszuständen und ermöglicht die Wahl eines stets optimal geeigneten Betriebszustandes für die jeweilige Fahrsituation und für unterschiedliche Fahrerwünsche. In vielen Fahrsituationen ist es zudem günstig, den Riementrieb 11 abzukoppeln, um die Reib- bzw. Schleppleistung der ersten elektrischen Maschine 10 durch den Verbrennungsmotor 13 zu reduzieren, was den Kraftstoffverbrauch positiv beeinflusst. Zusätzlich ist bei abgekoppeltem Riementrieb 11 eine von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 13 entkoppelte Fahrzeugklimatisierung möglich (Standklimatisierung in Start-Stopp-Phasen, Klimatisierung in Freilauf-Motor-Aus-Phasen, verbesserte Klimatisierung bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und insbesondere in Stop-and-Go-Situationen usw.).
  • Durch der schaltbare Riementrieb 11 sind auch zusätzliche optimierte Betriebszustände der Antriebsvorrichtung darstellbar. Die Gesamtheit der für die vorgeschlagenen Verfahren betrachteten Betriebszustände ist in der 2 zusammengefasst. In der Abbildung werden die Betriebszustände den Fahrsituationen 1 bis 5 zugeordnet und in die Schaltzustände „Riementrieb 11 angekoppelt“ (14 closed, linke Spalte) und „Riementrieb 11 abgekoppelt“ (14 open, rechte Spalte) untergliedert. In der ersten Zeile 1 der 2 ist die erste Fahrsituation (1, „Fahrzeug verzögert“) abgebildet. In der zweiten Zeile 2 ist die zweite Fahrsituation (2, „Freilauf-Motor-An“), in der dritten Zeile 3 – die dritte Fahrsituation (3, „Freilauf-Motor-Aus“), in der vierten Zeile 4 – die vierte Fahrsituation (4, „Fahrzeug fährt“) und in der fünften Zeile 5 – die fünfte Fahrsituation (5, „Fahrzeug steht“).
  • In der ersten Fahrsituation (1, „Fahrzeug verzögert“) mit geschlossener Kupplung 14 sind Betriebszustände der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13, nämlich A1 (Motorbremse-Betrieb I, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 rekuperiert oder schleppt, die zweite elektrische Maschine 20 rekuperiert oder schleppt, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 geschlossen) und A2 (Rekuperations-Betrieb I, Klimatisierung inaktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich null, die zweite elektrische Maschine 20 rekuperiert oder schleppt, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) möglich. In der ersten Fahrsituation (1, „Fahrzeug verzögert“) mit geöffneter Kupplung 14 ist ein Betriebszustand B (Rekuperations-Betrieb II, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 rekuperiert oder schleppt, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich.
  • In der zweiten Fahrsituation (2, „Freilauf-Motor-An“) mit geschlossener Kupplung 14 ist ein Betriebszustand C (Freilauf-Motor-An-Betrieb II, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 schleppt oder versorgt das Bordnetz, die zweite elektrische Maschine 20 schleppt oder versorgt das Bordnetz, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich. In der zweiten Fahrsituation (2, „Freilauf-Motor-An“) mit geöffneter Kupplung 14 ist ein Betriebszustand D (Freilauf-Motor-An-Betrieb I, Klimatisierung wahlweise inaktiv/aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich/größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt bei Bedarf den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 schleppt/versorgt das Bordnetz 30, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich.
  • In der dritten Fahrsituation (3, „Freilauf-Motor-Aus“) mit geschlossener Kupplung 14 ist ein Betriebszustand E (Freilauf-Motor-Aus-Betrieb I, Klimatisierung inaktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich null, die zweite elektrische Maschine 20 schleppt oder versorgt das Bordnetz, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich. In der dritten Fahrsituation (3, „Freilauf-Motor-Aus“) mit geöffneter Kupplung 14 ist ein Betriebszustand F (Freilauf-Motor-Aus-Betrieb II, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 schleppt oder versorgt das Bordnetz, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich.
  • In der vierten Fahrsituation (4, „Fahrzeug fährt“) mit geschlossener Kupplung 14 sind Betriebszustände der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13, nämlich G1 (Verbrennungsmotor-Betrieb I, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 versorgt das Bordnetz 30 oder unterstützt den Verbrennungsmotor (Boosten) oder schleppt, die zweite elektrische Maschine 20 versorgt das Bordnetz 30 oder unterstützt den Verbrennungsmotor (Boosten) oder schleppt, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 geschlossen) und G2 (Elektromotor-Betrieb I, Klimatisierung inaktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich null, die zweite elektrische Maschine 20 treibt das Fahrzeug an, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) möglich. In der vierten Fahrsituation (4, „Fahrzeug fährt“) mit geöffneter Kupplung 14 sind Betriebszustände der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13, nämlich H1 (Verbrennungsmotor-Betrieb II, Klimatisierung inaktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich null, die zweite elektrische Maschine 20 versorgt das Bordnetz 30 oder unterstützt den Verbrennungsmotor (Boosten) oder schleppt, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 geschlossen), H2 (Verbrennungsmotor-Betrieb III, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 größer null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 versorgt das Bordnetz 30 und/oder versorgt die erste elektrische Maschine 10 oder unterstützt den Verbrennungsmotor (Boosten) oder schleppt, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 geschlossen) und H3 (Elektromotor-Betrieb II, Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 treibt das Fahrzeug an, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) möglich.
  • Und schließlich in der fünften Fahrsituation (5, „Fahrzeug steht“) mit geschlossener Kupplung 14 ist ein Betriebszustand K (Stand-Klimatisierung inaktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 gleich null, Riementrieb 11 angekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich. In der fünften Fahrsituation (5, „Fahrzeug steht“) mit geöffneter Kupplung 14 ist ein Betriebszustand L (Stand-Klimatisierung aktiv, Drehzahl am Verbrennungsmotor 13 gleich null, Drehzahl an der ersten elektrischen Maschine 10 größer null, die erste elektrische Maschine 10 treibt den Riementrieb 11 an, die zweite elektrische Maschine 20 steht, Riementrieb 11 abgekoppelt, Fahrkupplung 15 offen) der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 möglich.
  • Ausgehend von dieser Darstellung werden die vorgeschlagenen Ausführungsalternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 3 bis 9 zur Ansteuerung der beiden elektrischen Maschinen 10, 20 sowie der Kupplung 14 des Riementriebes 11 vorgestellt, um zwischen den unterschiedlichen Betriebszuständen zu wechseln. Die vorgeschlagenen Ausführungsalternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den 3 bis 9 sind vorteilhafterweise einerseits auf bekannte Konzepte von schaltbaren Riemenscheiben mit lastschaltfähigen Schaltelementen (bspw. Kupplungen nass/trocken) anwendbar, andererseits sind sie aber auch insbesondere für vereinfachte nicht lastschaltbare Schaltelemente (bspw. Klauenkupplung o. Ä.) konzipiert.
  • Die 3 zeigt eine erste Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Kupplung 14 zunächst unbelastet ist und sofort abgekoppelt werden kann. Wenn der Verbrennungsmotor 13 abgestellt und der Riementrieb 11 angekoppelt ist, erfolgt somit keine Klimatisierung des Fahrzeugs (Betriebszustände K, G2, E, A2 aus der 2), kann die Kupplung 14 sofort geöffnet werden, die erste elektrische Maschine 10 kann anschließend den Riementrieb 11 und somit auch den Klimakompressor 18 antreiben. Dadurch wird die Klimatisierung des Fahrzeugs ermöglicht (Betriebszustände B, F, H3, L aus der 2).
  • Die 4 zeigt eine zweite Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der abgekoppelte, drehende Riementrieb 11 bis zum Stillstand abgebremst und anschließend angekoppelt wird. Dieses Verfahren dient dem Wechsel in die Betriebszustände (Betriebszustände A2, E, G2, K aus der 2), die in der 3 verlassen wurden. Um den Riementrieb 11 schnell bis zum Stillstand abzubremsen, wird bevorzugt die erste elektrische Maschine 10 verwendet und als Generator betrieben. Zusätzlich kann bei Bedarf der Klimakompressor 18 unterstützend angesteuert werden. Sobald die Drehzahl am Riementrieb 11 gleich null oder eine zulässige Drehzahldifferenz für die Kupplung 14 erreicht, wird die Kupplung 14 geschlossen. Damit werden die Betriebszustände, in denen ein Startzustand (Start-Zu) des Verbrennungsmotors 13 schnell eingeleitet werden kann, erreicht.
  • Die 5 zeigt eine dritte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Startzustand (Start-Zu) des Verbrennungsmotors 13 über die erste elektrische Maschine 10 erfolgt, währenddessen das Anfahren des Fahrzeuges durch die zweite elektrische Maschine 20 übernommen wird, wobei nach dem Anfahren die Kupplung 14 entlastet und geöffnet wird. Ausgangssituation sind wiederum die Betriebszustände (Betriebszustände A2, E, G2, K aus der 2) mit abgestelltem Verbrennungsmotor 13 und angekoppeltem Riementrieb 11 und es wird in die Betriebszustände (Betriebszustände D, H1, H2 aus der 2) mit laufendem Verbrennungsmotor 13 und abgekoppeltem Riementrieb 11 gewechselt. Solange die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 noch geöffnet ist und damit kein Drehmoment auf den Verbrennungsmotor 13 übertragen wird, wird die zweite elektrische Maschine 20 von der Seite des Fahrzeugantriebes 21 zur Darstellung von positiven (Antrieb) und negativen Drehmomenten (Rekuperation) verwendet. Der Wechsel zwischen den Betriebsmodi beginnt mit dem Start des Verbrennungsmotors 13 mit der ersten elektrischen Maschine. Vorteilhaft erscheint für den Start des Verbrennungsmotors 13 insbesondere die Kombination mit Zylinderabschaltung (Reduzierung der Reibleistung) und frühe Einspritzung (TSI), um den Leistungsbedarf sowie die Zeit zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors 13 über die erste elektrische Maschine 10 zu reduzieren. Sobald der Verbrennungsmotor 13 ohne Unterstützung durch die erste elektrische Maschine 10 lauffähig ist, wird über die Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine 10 ggf. in Kombination mit der Ansteuerung des Klimakompressors 18 sowie bei Bedarf über einen Drehmomenteneingriff am Verbrennungsmotor 13 die Kupplung 14 entlastet und lastfrei geöffnet. Für die Betriebszustände H1 („VM-Betrieb II“) und H2 („VM-Betrieb III“) wird anschließend die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 geschlossen und der Verbrennungsmotor 13 übernimmt die Bereitstellung des Antriebsmoments am Rad. Weiterhin stellt der Verbrennungsmotor 13 bei Bedarf ein zusätzliches Drehmoment, welches durch die zweite elektrische Maschine 20 im Generatorbetrieb zur Versorgung des Bordnetzbedarfs und/oder zur Ladung des Energiespeichers 35 und oder zur Versorgung der ersten elektrischen Maschine 10 verwendet wird (bspw. für die Klimatisierung im verbrennungsmotorischen Stop-and-Go Betrieb im unteren Geschwindigkeitsbereich bei vergleichsweise geringen Drehzahlen des Verbrennungsmotors 13). Im Betriebszustand D („Freilauf-Motor-An“) läuft der Verbrennungsmotor im Leerlauf bei geöffneter Fahrkupplung 15 zum Getriebe 16 und abgekoppeltem Riementrieb 11. Die zweite elektrische Maschine 20 kann zur Versorgung des Bordnetzes 30 und/oder der ersten elektrischen Maschine 10 als Generator betrieben werden oder bei ausreichendem Ladezustand des Energiespeichers 35 durch elektrische Ansteuerung ohne mechanisches Schleppen betrieben werden.
  • Die 6 zeigt eine vierte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der aus Verbrennungsmotorbetrieb bzw. Fahrzustand (VM-Off) des Verbrennungsmotors (13) mit abgekoppeltem Riementrieb 11 zu abgestelltem Verbrennungsmotor 13 mit angekoppeltem Riementrieb 11 gewechselt wird. Dieses Verfahren dient dem Wechsel in die verlassenen Betriebszustände (Betriebszustände A2, E, G2, K aus der 2) der 5. Ausgehend von den Betriebszuständen (Betriebszustände D, H1, H2 aus der 2) können die Betriebszustände (Betriebszustände A2, E, G2, K aus der 2) durch zwei unterschiedliche Verfahrensoptionen erreicht werden. In der ersten Option beschleunigt bzw. verzögert die erste elektrische Maschine 10 den Riementrieb 11 auf die aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors 13. Der Klimakompressor 18 kann hierbei unterstützend angesteuert werden. Anschließend wird die Kupplung 14 ggf. in Verbindung mit einem entsprechenden Drehmomenteneingriff an der ersten elektrischen Maschine 10 und/oder dem Klimakompressor 18 und/oder bei Bedarf gleichzeitigem Drehmomenteneingriff am Verbrennungsmotor 13 entlastet und geschlossen. Der Verbrennungsmotor 13 wird abgestellt, wobei durch den angekoppelten Riementrieb die erste elektrische Maschine 10 durch entsprechende Ansteuerung das Abstellverhalten positiv beeinflussen kann. Ggf. vorhandene kinetische Energie kann im generatorischen Betrieb der ersten elektrischen Maschine 10 in dieser Situation zurückgewonnen werden und damit einen positiven Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch aufweisen. Gleichzeitig ist der Startzustand (Start-Zu) des Verbrennungsmotors 13 in Change-of-Mind-Situationen durch den angekoppelten Riementrieb 11 durch die erste elektrische Maschine 10 jederzeit möglich. In der zweiten Option wird der Verbrennungsmotor 13 bei der geöffneten Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 abgestellt und verzögert sich aufgrund des eigenen Reibmoments. In dieser Phase verbleibt der Riementrieb 11 im abgekoppelten Zustand und die erste elektrische Maschine 10 hält die Klimatisierung aufrecht. Sobald der Verbrennungsmotor 13 eine Drehzahlschwelle von 800 / 500 / 200 1/min unterschritten hat, wird die Klimatisierung beendet, die erste elektrische Maschine 10 verzögert ggf. mit Unterstützung durch den Klimakompressor 18 den Riementrieb 11 und bei Erreichen der zulässigen Differenzdrehzahl der Kupplung 14 bzw. Stillstand des Riementriebs 11 wird dieser angekoppelt. Je nach Priorisierung von Fahrbarkeit / Fahrzeugklimatisierung können beide Verfahren zum Einsatz kommen.
  • Die 7 zeigt eine fünfte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein neues Zustartverfahren des Verbrennungsmotors 13 aus dem Zustartzustand (Zustart-Off), bei dem der Verbrennungsmotors 13 abgestellt ist, der Riementrieb 11 abgekoppelt ist und die erste elektrische Maschine 10 den Riementrieb 11 für die Klimatisierung antreibt. Insbesondere für den Betriebsfall mit dem abgekoppelten Riementrieb 11 und mit der drehenden ersten elektrischen Maschine 10 z. B. für die Standklimatisierung ergeben sich Herausforderungen für die Ankopplung bzw. den Start des Verbrennungsmotors 13 über den schaltbaren bzw. koppelbaren Riementrieb 11. Die im Folgenden vorgeschlagene fünfte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt in zwei Optionen die Strategie zum Öffnen und Schließen der Kupplung 14, wobei die erste elektrische Maschine 10 und die zweite elektrische Maschine 20 insbesondere dazu verwendet werden, um die Belastung durch die Drehzahl-synchronisierung im Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Kupplung 14 zu verringern und so den Einsatz einer „einfacheren und kostengünstigeren“ Kupplung 14 zu ermöglichen. Die für diese fünfte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens relevanten Betriebszustandswechsel sind in der 7 dargestellt.
  • Um den Verbrennungsmotor schnell zu starten, kann dabei in der ersten Option wie folgt vorgegangen werden. Solange der Verbrennungsmotor 13 über die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 noch nicht angekoppelt ist, wird das Fahrzeug ausschließlich über die zweite elektrische Maschine 20 angetrieben. Die erste elektrische Maschine 10 verzögert den Riementrieb 11 inkl. Klimakompressor 18 (ggf. mit Unterstützung durch entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors 18) auf die Drehzahl des Verbrennungsmotors 13 oder die zulässige Differenzdrehzahl, ab der die Kupplung 14 geschlossen werden kann. Nach dem Ankoppeln des Riementriebes 11 beschleunigt die erste elektrische Maschine 10 den Verbrennungsmotor 13 über den Riementrieb 11 bis die Einspritzung des Verbrennungsmotors 13 freigegeben wird, ein sogenannter Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors. Vorteilhaft erscheint auch für dieses Zustartverfahren insbesondere die Kombination mit Zylinderabschaltung (Reduzierung Reibleistung) und eine frühe Einspritzung (TSI), um den Leistungsbedarf sowie die Zeit zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors 13 über die erste elektrische Maschine 10 zu reduzieren. Anschließend beschleunigen der Verbrennungsmotor 13 und die erste elektrische Maschine 10 im Verbund den Verbrennungsmotor 13 auf die aktuelle Drehzahl der Getriebeeingangswelle. Die Fahrkupplung 15 des aktuell eingelegten Gangs wird geschlossen und das Fahrzeug beschleunigt weiter. Der Ziel-Zustand ist somit erreicht. Die zweite Option eignet sich insbesondere für moderate Beschleunigungsvorgänge bei ausreichendem Ladezustand des Energiespeichers 35. Auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ist diese Variante vorteilhaft, um den Verbrennungsmotor 13 schnell auf eine Zieldrehzahl zu beschleunigen und über die zweite elektrische Maschine 20 den Drehmomenteneinbruch am Rad zu verringern oder, falls möglich, zu kompensieren. In der zweiten Option treibt die zweite elektrische Maschine 20 ebenfalls das Fahrzeug solange an, bis die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 den Verbrennungsmotor 13 angebunden hat. Aufgrund des moderaten Beschleunigungsvorgangs verfügt die zweite elektrische Maschine 20 zudem über eine Leistungsreserve, die dazu genutzt wird, um den Start des Verbrennungsmotors 13 über die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 zu kompensieren. Der Verbrennungsmotor 13 wird über die Fahrkupplung 15 im Schlupf bis zur Einspritzfreigabe hochgeschleppt, wobei der Drehmomenteneinbruch am Rad über die zweite elektrische Maschine 20 nach Möglichkeit kompensiert wird. Anschließend wird die Fahrkupplung 15 wieder geöffnet und der Verbrennungsmotor 13 beschleunigt sich selbstständig weiter. Die erste elektrische Maschine 10 verbleibt währenddessen vorzugsweise im Zustand „Standklimatisierung“, sofern ausreichend elektrische Leistung seitens Energiespeicher 35 bereitgestellt wird. Alternativ kann die Klimatisierung zugunsten des Betriebszustandswechsels reduziert bzw. ausgesetzt werden. Sobald die Differenzdrehzahl zwischen dem Riementrieb 11 und dem sich beschleunigenden Verbrennungsmotor 13 auf die zulässige Grenze der Kupplung 14 verringert worden ist, wird die Kupplung 14 geschlossen (ggf. unter Verwendung eines Drehmomenteneingriffs an der ersten elektrischen Maschine 10 und/oder am Verbrennungsmotor 13 und/oder einer entsprechenden Ansteuerung des Klimakompressors 18) und der Verbrennungsmotor 13 (ggf. in Kombination mit der ersten elektrischen Maschine 10) auf die aktuelle Drehzahl am Getriebeeingang beschleunigt. Die Fahrkupplung 15 des Getriebes 16 wird geschlossen und der Startvorgang ist abgeschlossen. Das Fahrzeug bewegt sich weiter im Ziel-Zustand.
  • Die 8 zeigt eine sechste Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Wechsel aus dem Verbrennungsmotorbetrieb bzw. aus einem Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors 13 mit angekoppeltem Riementrieb 11 in den abgekoppelten Riementrieb 11 stattfindet. Befindet sich das Fahrzeug im Verbrennungsmotorbetrieb mit angekoppeltem Riementrieb (A1, C oder G1) und es wird ein Wechsel in einen Betriebsmodus mit abgekoppeltem Riementrieb (B, D, F, H1, H2, H3, L) initiiert, so muss zunächst die Kupplung 14 entlastet werden, bevor sie geöffnet werden kann. Die Entlastung des Riementriebes 11 erfolgt vorzugsweise auf der Riemenseite durch die erste elektrische Maschine 10 bei Bedarf unterstützend durch entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors 18. Auf der Motorseite erfolgt zeitgleich ein Drehmomenteneingriff am Verbrennungsmotor 13. Sobald die Kupplung 14 lastfrei ist, wird sie geöffnet und die erste elektrische Maschine 10 auf eine Zieldrehzahl (bspw. für die Klimatisierung) beschleunigt. Wenn aus dem Betriebszustand C („Freilauf-Motor-An-Betrieb II“) in einen der Betriebszustände H1 („VM-Betrieb II“) oder H2 („VM-Betrieb III“) gewechselt wird (siehe unterbrochene Pfeile in der 8), muss zusätzlich der Verbrennungsmotor 13 zunächst auf die aktuelle Getriebeeingangsdrehzahl beschleunigt werden. Dies erweitert das zuvor beschriebene Verfahren wie folgt. Da hierbei der Riementrieb 11 zunächst noch angekoppelt ist, wird die Beschleunigung des Verbrennungsmotors 13 auf eine Zieldrehzahl vorzugsweise durch die erste elektrische Maschine 10 motorisch unterstützt bis ab Unterschreitung einer definierten Differenzdrehzahl von 500/200/50 1/min zwischen Verbrennungsmotor 13 und Getriebeeingang die erste elektrische Maschine 10 dazu motorisch oder generatorisch verwendet wird, um die Zieldrehzahl sicher zu erreichen und dadurch ungewollte Antriebsstrangschwingungen zu vermeiden. Durch diese Unterstützung wird das Ankoppelverhalten des Verbrennungsmotors 13 hinsichtlich Komfort (Zieldrehzahl wird sicher erreicht) und Spontaneität (Zieldrehzahl wird schnell erreicht) für den Betriebszustand C („FMA-Betrieb II“) optimiert. Anschließend wird mit der Entlastung der Kupplung 14, wie oben beschrieben, fortgefahren und der Ziel-Zustand wird erreicht.
  • Die 9 zeigt schließlich eine siebte Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Wechsel aus dem Verbrennungsmotorbetrieb mit abgekoppeltem Riementrieb 11 bzw. aus dem Fahrzustand (VM-Off) des Verbrennungsmotors (13) in den Verbrennungsmotorbetrieb bzw. in den Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors (13) mit dem angekoppelten Riementrieb 11. Befindet sich das Fahrzeug im Verbrennungsmotorbetrieb mit abgekoppeltem Riementrieb (D, H1, H2) und es wird ein Wechsel in einen Verbrennungsmotorbetrieb mit angekoppeltem Riementrieb (A1, C, G1) initiiert, so muss zunächst der Riementrieb 11 je nach Fahrsituation auf die aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors 13 beschleunigt/verzögert werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch die erste elektrische Maschine 10 und bei Bedarf unterstützend durch entsprechende Ansteuerung des Klimakompressors 18. Sobald die zulässige Differenzdrehzahl für die Kupplung 14 (oder eine gleiche Drehzahl bzw. eine Synchrondrehzahl für eine einfache, bspw. formschlüssige, Kupplung) erreicht ist, wird die Kupplung 14 geschlossen (ggf. in Verbindung mit einem Drehmomenteneingriff an der ersten elektrischen Maschine 10 und/oder am Verbrennungsmotor 13 sowie ggf. mit Hilfe entsprechender Ansteuerung des Klimakompressors 18) und der Zielzustand aus Sicht des schaltbaren Riementriebes 11 wird mithin erreicht.
  • Neben den sieben beispielhaft beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ansteuerung der beiden elektrischen Maschinen 10, 20, mit deren Hilfe unterschiedliche Wechsel zwischen den Betriebszuständen der Antriebsvorrichtung bzw. des Verbrennungsmotors 13 unter Verwendung der Kupplung 14 (insbesondere einer einfachen formschlüssigen Kupplung 14, welche nicht lastschaltbar ist) ermöglicht werden, bietet die Hybrid-Topologie des „Mild Hybrid Plus“ (siehe 1) unter bestimmten Randbedingungen auch die Möglichkeit, Betriebszustände auch ohne Schaltung der Kupplung 14 zu wechseln, wie es in der 10 dargestellt ist. Die durch die ganzen Pfeile gekennzeichneten Wechsel erfordern keine Betätigung der Kupplung 14. Die Wechsel, die durch die unterbrochenen Pfeile gekennzeichnet sind, beschreiben Betriebszustände, in denen der Verbrennungsmotor 13 mit abgekoppeltem Riementrieb 11 betrieben wird, im Zielzustand aber abgestellt ist. Für diese Wechsel bietet sich dagegen ein kurzes Ankoppeln des Riementriebs 11 an, um den Komfort (bspw. „Abstellschlagen“) durch die erste elektrische Maschine 10 positiv zu beeinflussen. Hierzu wird zunächst der Riementrieb 11 auf die aktuelle Drehzahl des Verbrennungsmotors 13 beschleunigt oder verzögert, anschließend die Kupplung 14 zum Riementrieb 11 lastfrei geschaltet, dann wird die erste elektrische Maschine 10 derart angesteuert (motorisch oder generatorisch), dass der Verbrennungsmotor 13 komfortabel abgestellt wird (siehe auch die 6). Sobald der Verbrennungsmotor 13 abgestellt ist, ist die Kupplung 14 lastfrei und kann geöffnet werden. Anschließend kann die erste elektrische Maschine 10 den Riementrieb 11 wieder beschleunigen und die Klimatisierung des Fahrzeugs wird fortgesetzt.
  • Die voranstehende Beschreibung der 1 bis 10 beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    erste elektrische Maschine
    11
    Riementrieb
    12
    Kurbelwelle
    13
    Verbrennungsmotor
    14
    Kupplung
    15
    Fahrkupplung
    16
    Getriebe
    17
    Steuereinheit
    18
    Klimakompressor / Nebenaggregat
    20
    zweite elektrische Maschine
    21
    Fahrzeugantrieb / zweite Antriebsachse
    22
    mechanische oder redundante Kupplung
    30
    elektrisches Bordnetz
    31
    Traktionsleitung von der ersten elektrischen Maschine
    32
    Traktionsleitung von der zweiten elektrischen Maschine
    33
    Bordnetz-Verteiler
    34
    DC/DC-Wandler
    35
    Energiespeicher
    1, 2, 3, 4, 5
    Fahrsituationen
    A1, A2, B, C, D, E, F, G1, G2, H1, H2, H3, K, L
    Betriebszustände des Verbrennungsmotors

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (13), einer ersten elektrischen Maschine (10), die an eine Kurbelwelle (12) des Verbrennungsmotors (13) durch eine Kupplung (14) koppelbar ist, wobei eine Kupplungsseite mit einer ersten elektrischen Maschine (10) und/oder eine andere Kupplungsseite mit der Kurbelwelle (12) des Verbrennungsmotors (13) über einen Riementrieb (11) verbunden ist, und mindestens einer zweiten elektrischen Maschine (20), die an einen Fahrzeugantrieb (21) des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar ist, umfassend folgende Schritte: a) Angleichen einer Drehzahl an der Kupplung (14), b) Schließen oder Öffnen der Kupplung (14), um einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (13) zu wechseln.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) die Drehzahl des Riementriebes (11) und die Drehzahl des Verbrennungsmotors (13) bis auf null runtergefahren und/oder reduziert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) die Drehzahl des Riementriebes (11) und die Drehzahl des Verbrennungsmotors (13) auf eine gleiche Drehzahl größer null angeglichen und/oder reduziert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) zum Angleichen der Drehzahl des Riementriebes (11) und der Drehzahl des Verbrennungsmotors (13) die erste elektrische Maschine (10) und/oder ein Klimakompressor (18), welcher in Wirkverbindung mit dem Riementrieb (11) bringbar ist, und/oder der Verbrennungsmotor (13) entsprechend angesteuert werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ausgeführt wird, um zwischen einem Startzustand (Start-Zu) des Verbrennungsmotors (13), bei welchem die Kupplung (14) geschlossen ist und bei welchem die erste elektrische Maschine (10) zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors (13) und die zweite elektrische Maschine (20) zum elektrischen Fahren genutzt werden, und einem Fahrzustand (VM-Off) des Verbrennungsmotors (13) zu wechseln, bei welchem die Kupplung (14) geöffnet ist und bei welchem die erste elektrische Maschine (10) zum Antreiben des Klimakompressors (18) und die zweite elektrische Maschine zum elektrischen Versorgen eines elektrischen Bordnetzes des Hybrid-Kraftfahrzeuges und/oder der ersten elektrischen Maschine (10) genutzt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ausgeführt wird, um zwischen einem Zustartzustand (Zustart-Off) des Verbrennungsmotors (13), bei welchem die Kupplung (14) geöffnet ist und bei welchem die erste elektrische Maschine (10) zum Antreiben des Klimakompressors (18) und die zweite elektrische Maschine (20) zum elektrischen Fahren genutzt werden, und einem Fahrzustand (VM-Zu) des Verbrennungsmotors (13) zu wechseln, bei welchem die Kupplung (14) geschlossen ist und bei welchem die erste elektrische Maschine (10) zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors (13) und die zweite elektrische Maschinen (20) zum elektrischen Versorgen eines elektrischen Bordnetzes des Hybrid-Kraftfahrzeuges genutzt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderabschaltung und/oder eine frühe Einspritzung im Verbrennungsmotor (13) eingeleitet werden, um einen beschleunigten Startzustand (Start-Zu) oder einen Zustartzustand (Zustart-Off) des Verbrennungsmotors (13) zu ermöglichen.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Zustartzustand (Zustart-Off) des Verbrennungsmotors (13) die zweite elektrische Maschine (20) zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors (13), insbesondere über eine Fahrkupplung (15), genutzt wird.
  9. Antriebsvorrichtung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, bspw. für ein Mild-Hybrid-Plus-Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (13), einer ersten elektrischen Maschine (10), die an eine Kurbelwelle (12) des Verbrennungsmotors (13) durch eine Kupplung (14) koppelbar ist, wobei eine Kupplungsseite mit einer ersten elektrischen Maschine (10) und/oder eine andere Kupplungsseite mit der Kurbelwelle (12) des Verbrennungsmotors (13) über einen Riementrieb (11) verbunden ist, und mindestens einer zweiten elektrischen Maschine (20), die an einen Fahrzeugantrieb (21) des Hybrid-Kraftfahrzeuges koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (17) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu betreiben.
  10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klimakompressor (18) mit dem Riementrieb (11) in Wirkverbindung steht.
  11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (14) als eine formschlüssige, insbesondere eine lastfrei schaltbare, Kupplung (14) ausgebildet ist, und/oder dass die Kupplung (14) als eine Klauenkupplung oder eine Zahnkupplung ausgebildet ist.
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