DE102017202343A1

DE102017202343A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Energieversorgungssystems zum Bereitstellen von elektrischer Energie in einem Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102017202343A1
Application number: DE102017202343.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Geser; Stefan Prasser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems in einem Hybridfahrzeug mit einem Elektroantrieb und einem weiteren Antriebsmotor, mit folgenden Schritten:- Bereitstellen einer angeforderten Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs, wobei die angeforderte Gesamtantriebsleistung zumindest teilweise durch eine Anforderung einer Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor bereitgestellt wird;- Bereitstellen eines vorgegebenen Begrenzungswerts, um die elektrischen Leistungsaufnahme zum Bereitstellen der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb zu begrenzen;- bei Feststellen einer Ausfallsituation, bei der eine tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors geringer ist als die angeforderte Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor, Zulassen des Erhöhens der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs über einen vorgegebenen Begrenzungswert.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Hybridfahrzeuge mit einem Elektroantrieb und einem weiteren Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, wobei dem Elektroantrieb elektrische Energie über ein Energieversorgungssystem mit einem elektrischen Energiespeicher bereitgestellt wird.
Technischer Hintergrund
Hybridfahrzeuge weisen in der Regel einen Elektroantrieb auf, der eine Antriebsleistung unter Nutzung von elektrischer Energie über ein Energieversorgungssystem des Hybridfahrzeugs bereitgestellt wird. Die elektrische Energie wird in der Regel von einem elektrischen Energiespeicher, wie beispielsweise einer Batterie, oder einer sonstigen Energiequelle, wie beispielsweise einer Brennstoffzelle, bereitgestellt.
Die Bereitstellung von elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeicher unterliegt in der Regel aus verschiedenen Gründen einer Strombegrenzung. Diese wird bei Traktionsbatterien, insbesondere mit Lilonen-Zellen, vorgegeben, um Alterungsprozesse der Batteriezellen zu reduzieren. Auch wird bei Brennstoffzellen die abgerufene elektrische Leistung durch eine Strombegrenzung begrenzt, um eine Schädigung der Brennstoffzellen durch einen resultierenden zu hohen Temperaturanstieg zu vermeiden.
Bei Hybridfahrzeugen wird im Hybridbetrieb von einem Elektroantrieb und einem weiteren Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, jeweils eine mechanische Teilantriebsleistung bereitgestellt, um eine Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs bereitzustellen. Auch kann beim Betrieb eines Hybridfahrzeugs ein rein elektrischer Fahrbetrieb gewählt werden, wobei der Fahrer sich der begrenzten Antriebsleistung bewusst ist, die aus der Strombegrenzung des über das Energieversorgungssystem bezogenen Traktionsstromes resultiert.
Bei vorgegebener bereitzustellender Gesamtantriebsleistung wird eine Minderleistung der weiteren Antriebseinheit durch den Elektroantrieb ausgeglichen. Problematisch ist jedoch der Fall, wenn der weitere Antriebsmotor, insbesondere bei einer ausbleibenden Versorgung mit Kraftstoff, z. B. bei einem leeren Kraftstofftank, plötzlich ausfällt und aufgrund einer aktiven Strombegrenzung die fehlende Teilantriebsleistung nicht oder nicht vollständig durch den Elektroantrieb bereitgestellt werden kann. In diesem Fall kann die Gesamtantriebsleistung plötzlich bzw. unerwartet abnehmen.
Fällt beispielsweise bei einem Überholvorgang der Verbrennungsmotor als weitere Antriebseinheit aufgrund Kraftstoffmangels plötzlich aus, so versuchen herkömmliche Hybridsteuersysteme, die fehlende Antriebsleistung über den Elektroantrieb zu beziehen, wodurch die über das Energieversorgungssystem bezogene elektrische Leistung erheblich ansteigt. Dies kann jedoch zu einem Überschreiten der für den elektrischen Energiespeicher vorgesehenen Stromgrenzen führen, so dass die elektrische bereitgestellte Antriebsleistung durch die Schutzmaßnahme der Strombegrenzung hinter der angeforderten Gesamtantriebsleistung zurückbleibt. Insbesondere in Fahrsituationen, bei denen der Fahrer auf eine bestimmte Gesamtantriebsleistung angewiesen ist, wie beispielsweise bei einem Überholmanöver, kann daher eine Gefährdung auftreten, wenn vor dem Abschluss eines Fahrmanövers die Gesamtantriebsleistung plötzlich abfällt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, beim plötzlichen Ausfall eines nicht elektrischen Antriebsmotors in einem Hybridfahrzeug eine durch die unerwartete Reduzierung der Gesamtantriebsleistung auftretende Gefährdung des Fahrers, anderer Verkehrsteilnehmer und des Kraftfahrzeugs zu reduzieren oder auszuschließen.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems in einem Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung, das Hybridantriebssystem und das Hybridfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems in einem Hybridfahrzeug mit einem Elektroantrieb und einem weiteren Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, vorgesehen, mit folgenden Schritten:

- Bereitstellen einer angeforderten Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs, wobei die angeforderte Gesamtantriebsleistung zumindest teilweise durch eine Anforderung einer Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor bereitgestellt wird;
- Bereitstellen eines vorgegebenen Begrenzungswerts, um die elektrischen Leistungsaufnahme zum Bereitstellen der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb zu begrenzen;
- bei Feststellen einer Ausfallsituation, bei der eine tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors geringer ist als die angeforderte Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor, Zulassen eines Erhöhens der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs über den vorgegebenen Begrenzungswert.

Bei einem unerwarteten Wegfall eines durch den weiteren Antriebsmotor des Hybridantriebssystems bereitzustellenden Teilantriebsmoments wird dieses durch eine erhöhte Antriebsleistung des Elektroantriebs kompensiert. Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, bei einer besonderen Fahrsituation die zum Bereitstellen des fehlenden Beitrags der Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors die aus dem elektrischen Energiespeicher zu beziehende elektrische Leistung zum Betreiben des Elektroantriebs über einem als Komponentenschutz im Normalbetrieb vorgesehenen Begrenzungswert zuzulassen. Auf diese Weise kann ein plötzlicher Einbruch der Gesamtantriebsleistung durch Wegfall der Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors in bestimmten Fahrsituationen, wie beispielsweise bei einem Überholmanöver oder dergleichen, kompensiert oder abgemildert werden, um so eine Gefährdung des Fahrers und des Hybridfahrzeugs auszuschließen.
Weiterhin kann der Begrenzungswert zur Begrenzung die elektrische Leistungsaufnahme der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb abhängig von der Temperatur eines elektrischen Energiespeichers, der die elektrische Leistung für den Elektroantrieb bereitstellt, gewählt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs über den vorgegebenen Begrenzungswert nur bei Feststellen einer besonderen Fahrsituation durch Bereitstellen eines erhöhten Begrenzungswerts zur Begrenzung der elektrischen Leistungsaufnahme zugelassen wird. Insbesondere kann der Begrenzungswert für die elektrische Leistungsaufnahme des Elektroantriebs zur Begrenzung der Teilantriebsleistung abhängig von der Art der besonderen Fahrsituation gewählt werden.
Weiterhin kann die besondere Fahrsituation einem Überholvorgang oder einem Einfahren auf eine querende Fahrbahn, insbesondere einem Auffahren auf eine Autobahn, entsprechen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Ausfallsituation festgestellt werden, wenn die tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors geringer ist als eine angeforderte Teilantriebsleistung, insbesondere wenn die tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebmotors einem Anteil der angeforderten Teilantriebsleistung entspricht, der geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Weiterhin kann die Ausfallsituation festgestellt werden, wenn signalisiert wird, dass keine Energie zum Betreiben der weiteren Antriebseinheit, insbesondere kein Kraftstoff, verfügbar ist.
Weiterhin kann die Ausfallsituation festgestellt werden, wenn signalisiert wird, dass ein Umschalten eines Betriebsmodus des Hybridantriebssystems erfolgt, durch das eine höhere Teilantriebsleistung von dem weiteren Antriebsmotor angefordert wird.
Weiterhin kann der erhöhte Begrenzungswert einen Strom oder eine Leistung angeben, der größer ist als ein maximaler Strom bzw. eine maximale Leistung, die durch den vorgegebenen Begrenzungswert bestimmt sind und während eines Normalbetriebs des Hybridfahrzeugs, insbesondere wenn keine besondere Fahrsituation vorliegt, angewendet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Erhöhung des Begrenzungswerts

- nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach Feststellen der besonderen Fahrsituation, und/oder
- nach dem Feststellen, dass die besondere Fahrsituation nicht mehr vorliegt,

Insbesondere kann die Überschreitung der Leistungsbegrenzung des elektrischen Energiespeichers zeitlich befristet sein, wobei die Befristung so bemessen ist, dass das Fahrmanöver durch den Fahrer beendet werden kann. In der Regel hat bei Batterien als elektrischem Energiespeicher ein kurzzeitiger Betrieb innerhalb der maximal möglichen Leistungsgrenze und oberhalb einer lebensdaueroptimierten Leistungsbegrenzung einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Alterung der Batterie, da die entsprechenden Fahrsituationen, in denen der weitere Antriebsmotor ausfällt, nicht häufig sind. Dadurch kann der Abfall der Gesamtantriebsleistung bei Umschalten auf einen rein elektrischen Betrieb deutlich reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridantriebssystems in einem Hybridfahrzeug mit einem Elektroantrieb und einem weiteren Antriebsmotor vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um:

- eine angeforderte Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs bereitzustellen, wobei die angeforderte Gesamtantriebsleistung zumindest teilweise durch eine Anforderung einer Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor bereitgestellt wird;
- bei Feststellen, dass eine tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors geringer ist als die angeforderte Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor, die Teilantriebsleistung des Elektroantriebs zur zumindest teilweisen Kompensation der geringeren Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors zu erhöhen;
- einen vorgegebenen Begrenzungswert bereitzustellen, um die elektrischen Leistungsaufnahme zum Bereitstellen der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb zu begrenzen; und
- bei Feststellen einer besonderen Fahrsituation das Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs über einen vorgegebenen Begrenzungswert zuzulassen.

Figurenliste
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantriebssystem;
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben des Hybridantriebssystems der 1; und
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Leistungsgrenze des elektrischen Energiespeichers für zwei verschiedene Temperaturbereiche.

Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs 1, das ein Hybridantriebssystem 2 aufweist. Das Hybridantriebssystem 2 weist einen Elektroantrieb 3 und einen weiteren Antriebsmotor 4 auf, der beispielsweise als Verbrennungsmotor oder dergleichen oder allgemein als ein weiterer nicht elektrisch betriebener Antriebsmotor ausgebildet sein kann.
Der Elektroantrieb 3 und der weitere Antriebsmotor 4 werden zum Bereitstellen einer mechanischen Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend einer Vorgabe einer Steuereinrichtung 5 angesteuert. Dazu wird dem Elektroantrieb 3 über ein Energieversorgungssystem 6, insbesondere einem Traktionsbordnetz, elektrische Energie aus einem elektrischen Energiespeicher 7 bereitgestellt. Dem als Verbrennungsmotor ausgebildeten weiteren Antriebsmotor 4 wird chemische Energie in Form von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 8 bereitgestellt.
Der elektrische Energiespeicher 7 kann in Form einer wiederaufladbaren Traktionsbatterie oder einer Brennstoffzelle oder dergleichen ausgebildet sein. Derartige elektrische Energiespeicher 7 haben die Eigenschaft, dass aus unterschiedlichen Gründen der im Normalbetrieb zu entnehmende Strom / die im Normalbetrieb zu entnehmende elektrische Leistung auf einen Maximalstrom / eine Maximalleistung begrenzt werden muss, um Schäden zu vermeiden. Bei Traktionsbatterien, wie beispielsweise einer Lithiumionenbatterie, führt ein zu hoher Entladestrom zu einer schnelleren Alterung und damit Reduzierung der Lebensdauer der Traktionsbatterie. Bei der Brennstoffzelle führt eine zu hohe Stromentnahme zu einer Erhöhung von dessen Temperatur, was zu einer Schädigung der Brennstoffzelle führen kann.
Der Elektroantrieb 3 und der weitere Antriebsmotor 4 sind mechanisch so gekoppelt, um eine mechanische Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs 1 bereitzustellen. Die Steuereinrichtung 5 steuert den Elektroantrieb 3 und den weiteren Antriebsmotor 4 so an, dass jeweils Teilantriebsleistungen, die in Summe die Gesamtantriebsleistung ergeben, bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung 5 entscheidet je nach Betriebsstrategie über ein Aufteilungsverhältnis zwischen den Teilantriebsleistungen, wobei im Hybridbetrieb das Aufteilungsverhältnis häufig zwischen 20% und 80% variiert. In der Regel wird bei Abrufen eines höheren Gesamtantriebsmoments der Anteil der verbrennungsmotorisch bereitgestellten Teilantriebsleistung erhöht. Das Aufteilungsverhältnis hängt weiterhin von der in dem elektrischen Energiespeicher 7 verfügbaren elektrischen Energie ab.
Weiterhin kann die Steuereinrichtung 5 ausgebildet sein, um eine Leistungsbegrenzung vorzusehen, die eine maximal aus dem elektrischen Energiespeicher 7 entnehmbare elektrische Leistung festlegt. Die Leistungsbegrenzung kann durch Vorgabe eines Begrenzungswert erfolgen, von dem abhängig ein Stromfluss aus dem elektrischen Energiespeicher 7 begrenzt wird.
Die Begrenzung der Leistungsentnahme aus dem elektrischen Energiespeicher 7, d.h. der vorgegebene Begrenzungswert, kann zudem abhängig von der Temperatur des elektrischen Energiespeichers 7 gewählt werden.
In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben des Hybridantriebssystems 2 dargestellt. Das Verfahren wird in der Steuereinrichtung 5 ausgeführt und ist dort in Form eines Hardware- oder Software-Algorithmus implementiert.
In Schritt S1 wird überprüft, ob das Hybridantriebssystem 2 sich in einer Hybridbetriebsart befindet. Eine Hybridbetriebsart stellt eine Betriebsart dar, bei der eine Gesamtantriebsleistung durch Bereitstellen von Teilantriebsleistungen durch den Elektroantrieb 3 und den weiteren Antriebsmotor 4 bereitgestellt wird. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt, anderenfalls wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
In Schritt S2 wird überprüft, ob eine Ausfallsituation vorliegt. Insbesondere kann überprüft werden, ob der weitere Antriebsmotor 4 ausgefallen ist oder eine erheblich reduzierte Teilantriebsleistung bereitstellt, die von einer durch die Steuereinrichtung 5 angeforderten Soll-Teilantriebsleistung abweicht. Eine erheblich reduzierte Teilantriebsleistung kann beispielsweise durch einen Schwellwertvergleich der tatsächlichen Teilantriebsleistung festgestellt werden, bei dem ein Schwellenwert relativ zur angeforderten Soll-Antriebsleistung definiert wird. Ist der Anteil der tatsächlich bereitgestellten Teilantriebsleistung an der Soll-Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors 4 geringer als durch Schwellenwert vorgegeben, so kann eine erheblich reduzierte Teilantriebsleistung festgestellt werden. Beispielsweise kann ein solcher Fall bei einem Abfall der Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors 4 unter beispielsweise 50% der Soll-Teilantriebsleistung vorliegen.
Weiterhin kann die Ausfallsituation festgestellt werden, wenn signalisiert wird, dass kein Kraftstoff zum Betreiben der weiteren Antriebseinheit verfügbar ist. Für den Wegfall der Kraftstoffversorgung existiert in herkömmlichen Motorsystemen ein Kraftstoffsignal, dass alternativ zu obigem Schwellwertvergleich oder zusätzlich überprüft werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Ausfallsituation festgestellt werden, wenn signalisiert wird, dass ein Umschalten eines Betriebsmodus des Hybridantriebssystems erfolgt, durch das eine höhere Teilantriebsleistung von dem weiteren Antriebsmotor angefordert wird.
Wird die Ausfallsituation z.B. in Form einer verminderten Leistungsfähigkeit des weiteren Antriebsmotors 4 festgestellt (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgesetzt, anderenfalls wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
In Schritt S3 wird überprüft, ob mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eine besondere Fahrsituation vorliegt. Beispielsweise kann als eine besondere Fahrsituation ein Überholvorgang oder ein Einbiegen in eine querende Fahrbahn angesehen werden. Beide Fahrmanöver zeichnen sich dadurch aus, dass der Fahrer eine hohe Beschleunigung des Hybridfahrzeugs 1 anfordert, das durch eine hohe Änderung der Soll-Gesamtantriebsleistung erkennbar ist. Wird also z. B. festgestellt, dass der Gradient der angeforderten Soll-Gesamtantriebsleistung höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist, so kann mit einer gewissen Sicherheit auf eine besondere Fahrsituation geschlossen werden, bei der der Fahrer auf die sich schnell erhöhende Gesamtantriebsleistung angewiesen ist. Wird die besondere Fahrsituation erkannt (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S4 fortgesetzt, anderenfalls wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
Alternative Möglichkeiten, besondere Fahrsituationen festzustellen, können ebenfalls vorgesehen sein. So kann ein Überholvorgang auch durch Auswertung von Fahrzeugsensorik, insbesondere einer Umgebungserfassungskamera, erkannt werden. Beispielsweise kann durch eine Fahrspurerkennung erkannt werden, dass sich das Hybridfahrzeug auf der Gegenfahrbahn befindet, und dies als eine besondere Fahrsituation annehmen.
In Schritt S4 wird nach Erkennen des besonderen Fahrmanövers der Begrenzungswert für die Leistungsbegrenzung erhöht, z.B. indem bzw. eine Strombegrenzung für den elektrischen Energiespeicher 7 erhöht wird. Die Strombegrenzung durch den erhöhten Begrenzungswert kann in herkömmlicher Weise durchgeführt werden, insbesondere durch Messung des Stroms aus dem elektrischen Energiespeichers 7 und Begrenzen des Stroms durch Zuschalten eines oder mehrerer Vorwiderstände oder durch pulsweitenmoduliertes Schalten zum Reduzieren der effektiven Versorgungsspannung des elektrischen Energiespeichers 7.
Die Strombegrenzung kann insbesondere abhängig von einer Temperatur des elektrischen Energiespeichers 7 durchgeführt werden. Da im Normalbetrieb die Leistungsbegrenzung zum Schutz des elektrischen Energiespeichers 7 erheblich von der Temperatur abhängt, kann vorgesehen sein, eine stärkere Erhöhung des Begrenzungswerts bei einem niedrigeren Temperaturbereich vorzunehmen als bei höheren Temperaturen des elektrischen Energiespeichers 7. Das Ziel der Erhöhung der Strombegrenzung ist es, für das besondere Fahrmanöver eine zusätzliche Teilantriebsleistung durch den Elektroantrieb 3 bereitzustellen, die von dem weiteren Antriebsmotor 4 trotz entsprechender Anforderung (durch Vorgabe des Soll-Teilantriebsmoments) nicht bereitgestellt werden kann, da dieser aufgrund einer Betriebsartumschaltung, eines Defekts oder Kraftstoffmangels ausgefallen ist oder die angefallene Leistung aus anderen Gründen nicht bereitstellen kann.
In Schritt S5 wird überprüft, ob nach dem Erhöhen der Strombegrenzung eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen oder die besondere Fahrsituation beendet ist. Die Zeitdauer kann so bemessen sein, dass mit einer hohen Wahrscheinlichkeit die besondere Fahrsituation beendet ist. Beispielsweise kann die Zeitdauer zwischen 20 und 40 Sekunden betragen. Auch kann das Ende der besonderen Fahrsituation durch Auswertung der Fahrzeugsensorik festgestellt werden, wie z. B. bei einem Verlassen der Gegenfahrbahn nach einem Überholvorgang.
Alternativ kann das Erhöhen des Begrenzungswerts auch bei Feststellen eines Abfalls der angeforderten Soll-Gesamtantriebsleistung entsprechend reduziert bzw. auf das für den Normalbetrieb vorgegebene Niveau abgesenkt werden. Wird die Erhöhung der Leistungs-/Strombegrenzung nicht weiter benötigt (Alternativ: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S1 fortgesetzt. Anderenfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S4 zurückgesprungen und die Erhöhung der Leistungs-/Strombegrenzung beibehalten.
In 3a und 3b sind für verschiedene Temperaturbereiche (3a T > 5°C, 3b T < 5°C) beispielhafte Verläufe der Teilantriebsleistung P (Kurve K1) für den Elektroantrieb 3 dargestellt. Man erkennt, dass zu einem Zeitpunkt to der weitere Antriebsmotor 4 ausfällt. Die Leistungs-/Strombegrenzung im Normalbetrieb (angezeigt durch Linie B1) wird bei vollständigem oder teilweisem Ausfall des weiteren Antriebsmotors 4 bei einem höheren Temperaturbereich nur gering erhöht, während diese bei niedrigeren Temperaturen stärker erhöht werden muss. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die angeforderte Gesamtantriebsleistung ganz oder größtenteils für die besondere Fahrsituation bereitsteht.
Bezugszeichenliste

1: Hybridfahrzeug
2: Hybridantriebssystem
3: Elektroantrieb
4: Weiterer Antriebsmotor
5: Steuereinrichtung
6: Energieversorgungssystem
7: elektrischer Energiespeicher
8: Kraftstofftank

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems (2) in einem Hybridfahrzeug (1) mit einem Elektroantrieb (3) und einem weiteren Antriebsmotor (4), mit folgenden Schritten: - Bereitstellen einer angeforderten Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs (1), wobei die angeforderte Gesamtantriebsleistung zumindest teilweise durch eine Anforderung einer Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor (4) bereitgestellt wird; - Bereitstellen eines vorgegebenen Begrenzungswerts, um die elektrischen Leistungsaufnahme zum Bereitstellen der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb (3) zu begrenzen; - bei Feststellen (S3) einer Ausfallsituation, bei der eine tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors (4) geringer ist als die angeforderte Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor (4), Zulassen (S5) eines Erhöhens der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs (3) über den vorgegebenen Begrenzungswert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Begrenzungswert zur Begrenzung die elektrische Leistungsaufnahme der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb (3) abhängig von der Temperatur eines elektrischen Energiespeichers (7), der die elektrische Leistung für den Elektroantrieb (3) bereitstellt, gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs (3) über den vorgegebenen Begrenzungswert nur bei Feststellen einer besonderen Fahrsituation, insbesondere durch Bereitstellen eines erhöhten Begrenzungswerts zur Begrenzung der elektrischen Leistungsaufnahme, zugelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der erhöhte Begrenzungswert für die elektrische Leistungsaufnahme des Elektroantriebs (3) zur Begrenzung der Teilantriebsleistung abhängig von der Art der besonderen Fahrsituation gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei die besondere Fahrsituation einem Überholvorgang oder einem Einfahren auf eine querende Fahrbahn, insbesondere einem Auffahren auf eine Autobahn, entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausfallsituation festgestellt wird, wenn die tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebmotors (4) einem Anteil der angeforderten Teilantriebsleistung entspricht, der geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ausfallsituation festgestellt wird, wenn signalisiert wird, dass keine Energie zum Betreiben des weiteren Antriebsmotors (4), insbesondere kein Kraftstoff, verfügbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ausfallsituation festgestellt wird, wenn signalisiert wird, dass ein Umschalten eines Betriebsmodus des Hybridantriebssystems (2) erfolgt, durch das eine höhere Teilantriebsleistung von dem weiteren Antriebsmotor (4) angefordert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erhöhte Begrenzungswert einen Strom oder eine Leistung angibt, der größer ist als ein maximaler Strom bzw. eine maximale Leistung, die durch den vorgegebenen Begrenzungswert bestimmt sind und während eines Normalbetriebs des Hybridfahrzeugs (1), insbesondere wenn keine besondere Fahrsituation vorliegt, angewendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erhöhung des Begrenzungswerts - nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach Feststellen der besonderen Fahrsituation, und/oder - nach dem Feststellen, dass die besondere Fahrsituation nicht mehr vorliegt, zurückgenommen wird.
Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridantriebssystems (2) in einem Hybridfahrzeug (1) mit einem Elektroantrieb (3) und einem weiteren Antriebsmotor (4), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um: - eine angeforderte Gesamtantriebsleistung zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs (1) bereitzustellen, wobei die angeforderte Gesamtantriebsleistung zumindest teilweise durch eine Anforderung einer Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor (4) bereitgestellt wird; - einen vorgegebenen Begrenzungswert bereitzustellen, um die elektrischen Leistungsaufnahme zum Bereitstellen der Teilantriebsleistung für den Elektroantrieb (3) zu begrenzen; - bei Feststellen einer Ausfallsituation, bei der eine tatsächliche Teilantriebsleistung des weiteren Antriebsmotors (4) geringer ist als die angeforderte Teilantriebsleistung für den weiteren Antriebsmotor (4), ein Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des Elektroantriebs (3) über den vorgegebenen Begrenzungswert zuzulassen.
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.