DE102018127492A1 - Method for the mode switching of a hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs (1), wobei das Hybridfahrzeug (1) einen Verbrennungsmotor (2), einen Elektromotor (3), einen Partikelfilter (4) für den Verbrennungsmotor und ein Steuergerät (5) zur Schaltung der Betriebsart zwischen einem aktiven Verbrennungsmotor (2) und einem aktiven Elektromotor (3) umfasst, umfassend die Schritte:
a) Ermitteln eines Beladungszustandes des Partikelfilters (4);
b) Vergleichen des Beladungszustandes mit einem Sollzustand des Partikelfilters (4);
c) Schalten und/oder Beibehaltung der Betriebsart eines aktiven Verbrennungsmotors (2), wenn der ermittelte Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht.

Figure DE102018127492A1_0000
The invention relates to a method for operating mode switching of a hybrid vehicle (1), wherein the hybrid vehicle (1) comprises an internal combustion engine (2), an electric motor (3), a particle filter (4) for the internal combustion engine and a control unit (5) for switching the operating mode between an active internal combustion engine (2) and an active electric motor (3), comprising the steps:
a) determining a loading state of the particulate filter (4);
b) comparing the loading state with a desired state of the particulate filter (4);
c) switching and / or maintaining the operating mode of an active internal combustion engine (2) when the determined load state deviates from the desired state.
Figure DE102018127492A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs, ein Computerprogrammprodukt, ein Steuergerät und ein Hybridfahrzeug.The invention relates to a method for the mode switching of a hybrid vehicle, a computer program product, a control device and a hybrid vehicle.

Die DE102013226621 B3 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Betrieb eines Hybridfahrzeuges mit zwei Antriebsaggregaten, wobei die zwei Antriebsaggregate jeweils allein oder gemeinsam betrieben werden können.The DE102013226621 B3 discloses a method and apparatus for operating a hybrid vehicle having two power units, wherein the two power units may each be operated alone or in common.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor, einen Partikelfilter für den Verbrennungsmotor und ein Steuergerät zur Schaltung der Betriebsart zwischen einem aktiven Verbrennungsmotor und einem aktiven Elektromotor umfasst, umfassend die Schritte:

  1. a) Ermitteln eines Beladungszustandes des Partikelfilters;
  2. b) Vergleichen des Beladungszustandes mit einem Sollzustand für die Beladung;
  3. c) Schalten und/oder Beibehaltung der Betriebsart eines aktiven Verbrennungsmotors, wenn der ermittelte Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht.
The method according to the invention for operating mode switching of a hybrid vehicle, the hybrid vehicle comprising an internal combustion engine, an electric motor, a particle filter for the internal combustion engine and a control device for switching the operating mode between an active internal combustion engine and an active electric motor, comprising the steps:
  1. a) determining a loading condition of the particulate filter;
  2. b) comparing the loading state with a desired state for the loading;
  3. c) switching and / or maintaining the operating mode of an active internal combustion engine when the determined load state deviates from the desired state.

Die Beladung des Partikelfilters entspricht einer Menge an Aschepartikeln und/oder Rußpartikeln, welche sich innerhalb des Partikelfilters befindet. Im Folgenden werden Aschepartikel und/oder Rußpartikel als Asche bezeichnet. Demzufolge werden Beladungen des Partikelfilters mit Asche als Aschebeladungen bezeichnet.The loading of the particulate filter corresponds to an amount of ash particles and / or soot particles which is located inside the particulate filter. In the following, ash particles and / or soot particles are referred to as ash. As a result, loads of the particulate filter with ash are referred to as ash charges.

Im Zuge der Erfindung hat sich gezeigt, dass Partikelfilter für Aschebeladungen unterhalb von einigen Gramm eine verminderte Filtereffizienz aufweisen. Es zeigte sich weiter, dass sich bei einer Betriebsart eines aktiven Elektromotors die Aschebeladung im Partikelfilter nur geringfügig und/oder gar nicht erhöht. Dahingegen erhöht sich die Aschebeladung schneller bei einer Betriebsart mit aktivem Verbrennungsmotor.In the course of the invention it has been shown that particle filters for ash charges below a few grams have a reduced filter efficiency. It was further shown that in an operating mode of an active electric motor, the ash charge in the particulate filter increases only slightly and / or not at all. On the other hand, the ash charge increases faster in an operating mode with an active combustion engine.

Eine Betriebsartschaltung auf einen aktiven Verbrennungsmotor ermöglicht eine schnelle Erhöhung der Filtereffizienz.Mode switching to an active engine allows a fast increase in filter efficiency.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt umfasst ein Programm das, wenn es von einem Steuergerät ausgeführt wird, das Steuergerät veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computer program product according to the invention comprises a program which, when executed by a control unit, causes the control unit to carry out a method according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Steuergerät zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs ist eingerichtet ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An inventive control device for mode switching of a hybrid vehicle is set up to carry out a method according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Steuergerät.A hybrid vehicle according to the invention comprises a control unit according to the invention.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt, das erfindungsgemäße Steuergerät und das erfindungsgemäße Hybridfahrzeug.The advantages of the method according to the invention result in the same way for the computer program product according to the invention, the control unit according to the invention and the hybrid vehicle according to the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.Preferred embodiments will be explained in more detail with reference to the following figure.

1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug 1. Das Hybridfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor 2, einen Elektromotor 3, ein Steuergerät 5 und einen Partikelfilter 4. Das Steuergerät 5 umfasst ein Computerprogrammprodukt 6. Das Computerprogrammprodukt 6 umfasst ein Programm das, wenn es von einem Steuergerät 5 ausgeführt wird, das Steuergerät 5 veranlasst, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. 1 schematically shows a hybrid vehicle according to the invention 1 , The hybrid vehicle includes an internal combustion engine 2 , an electric motor 3 , a control unit 5 and a particle filter 4 , The control unit 5 includes a computer program product 6 , The computer program product 6 includes a program that when it comes from a controller 5 running, the controller 5 causes to carry out a method according to the invention.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs 1 beschrieben. Es umfasst die Schritte:

  1. a) Ermitteln eines Beladungszustandes des Partikelfilters 4;
  2. b) Vergleichen des Beladungszustandes mit einem Sollzustand für die Beladung;
  3. c) Schalten und/oder Beibehaltung der Betriebsart eines aktiven Verbrennungsmotors 2, wenn der ermittelte Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht.
The following is a method according to the invention for the mode switching of a hybrid vehicle 1 described. It includes the steps:
  1. a) Determining a loading state of the particulate filter 4 ;
  2. b) comparing the loading state with a desired state for the loading;
  3. c) switching and / or maintaining the operating mode of an active internal combustion engine 2 when the determined loading state deviates from the desired state.

In Schritt c) wird der Elektromotor 3 abgeschaltet.In step c), the electric motor 3 off.

Das Hybridfahrzeug 1 wird daher nur mittels des Verbrennungsmotors 2 betrieben. Alle Leistungsanforderungen werden vom dem Verbrennungsmotor 2 abgedeckt. Die angeforderte Leistung für den Verbrennungsmotor 2 wird erhöht, wodurch pro Zeit mehr Asche durch den Verbrennungsmotor 2 für den Partikelfilter 4 zur Verfügung gestellt wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Aschebeladung des Partikelfilters 4 erhöht. Dies für zu einer schnelleren Erhöhung der Filtereffizienz.The hybrid vehicle 1 is therefore only by means of the internal combustion engine 2 operated. All performance requirements are derived from the internal combustion engine 2 covered. The requested power for the internal combustion engine 2 is increased, resulting in more ash per time by the internal combustion engine 2 for the particle filter 4 is made available. This will increase the velocity of the ash charge of the particulate filter 4 elevated. This for a faster increase in filter efficiency.

Der Beladungszustand umfasst eine Aschebeladung. Der Sollzustand umfasst einen Grenzwert für die Aschebeladung. Der Beladungszustand des Partikelfilters 4 weicht von dem Sollzustand ab, wenn die Aschebeladung kleiner ist als der Grenzwert für die Aschebeladung.The loading condition includes an ash load. The nominal state includes a limit for the ash load. The loading condition of the particulate filter 4 deviates from the nominal state if the ash charge is less than the limit value for the ash charge.

Der Grenzwert für die Aschebeladung liegt bei 2 g. The limit for the ash load is 2 g.

Ein so gewählter Grenzwert ermöglicht eine ausreichende Filtereffizienz, um beispielsweise gesetzliche Bestimmungen zur Abgasreinheit beispielsweise in Deutschland einzuhalten.Such a selected limit allows sufficient filter efficiency, for example, to comply with legal requirements for exhaust gas purity, for example in Germany.

Der Beladungszustand umfasst eine Verweilzeit der Asche im Partikelfilter 4. Der Sollzustand umfasst einen Grenzwert für die Verweilzeit. Der Zustand des Partikelfilters 4 weicht von dem Sollzustand des Partikelfilters 4 ab, wenn die Verweilzeit kleiner ist als der Grenzwert für die Verweilzeit.The loading state includes a residence time of the ash in the particulate filter 4 , The nominal state includes a limit value for the residence time. The condition of the particulate filter 4 deviates from the nominal state of the particulate filter 4 if the dwell time is less than the dwell time limit.

Die Verweilzeit ist eine Zeit, die eine relevante Teilmenge Asche innerhalb des Partikelfilters 4 verweilte. Die relevante Teilmenge ist eine Teilmenge der Asche die oberhalb des Grenzwertes für die Aschebeladung liegt, also oberhalb von 2 g. Zudem ist die relevante Teilmenge eine Teilmenge, die als letztes in den Partikelfilter 4 durch den Verbrennungsmotor 2 eingebracht wurde. Der Grenzwert für die Verweilzeit liegt bei 2 h.The residence time is a time that a relevant subset of ash within the particulate filter 4 lingered. The relevant subset is a subset of the ash that is above the limit for the ash load, ie above 2 g. In addition, the relevant subset is a subset, the last in the particulate filter 4 through the internal combustion engine 2 was introduced. The limit for the residence time is 2 h.

Asche, welche eine Zeit von unterhalb von 2 h innerhalb des Partikelfilters 4 verweilte, kann noch häufig die Position innerhalb des Partikelfilters 4 wechseln. Erst Asche, welche über einen längeren Zeitraum innerhalb des Partikelfilters 4 verweilt, trägt signifikant zur Erhöhung der Filtereffizienz des Partikelfilters 4 bei. Der Grund dafür ist, dass Asche, welche sich an Wänden des Partikelfilters 4 abgesetzt hat, zur Erhöhung der Filtereffizienz beträgt. Asche, welche sich hauptsächlich im Eingangsbereich des Partikelfilters 4 befindet und nicht gleichmäßig verteilt an den Wänden des Partikelfilters 4 angeordnet ist, nur vermindert und/oder gar nicht zur Erhöhung der Filtereffizienz beiträgt.Ash, which has a time of less than 2 hours within the particulate filter 4 The position within the particulate filter can often still linger 4 switch. Only ash, which over a longer period of time within the particle filter 4 dwells significantly contributes to the increase of the filter efficiency of the particulate filter 4 at. The reason for this is that ashes, which adhere to walls of the particulate filter 4 has decreased, to increase the filter efficiency is. Ash, which is mainly in the entrance area of the particulate filter 4 located and not evenly distributed on the walls of the particulate filter 4 is arranged, only reduced and / or not at all contributes to increasing the filter efficiency.

Eine Verweilzeit von 2 h ist eine Zeit, die das Hybridfahrzeug durchschnittlich für das Zurücklegen von etwa 100 km benötigt.A dwell time of 2 hours is a time that the hybrid vehicle requires on average to travel about 100 km.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (9)

Verfahren zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs (1), wobei das Hybridfahrzeug (1) einen Verbrennungsmotor (2), einen Elektromotor (3), einen Partikelfilter (4) für den Verbrennungsmotor und ein Steuergerät (5) zur Schaltung der Betriebsart zwischen einem aktiven Verbrennungsmotor (2) und einem aktiven Elektromotor (3) umfasst, umfassend die Schritte: a) Ermitteln eines Beladungszustandes des Partikelfilters (4); b) Vergleichen des Beladungszustandes mit einem Sollzustand für die Beladung; c) Schalten und/oder Beibehaltung der Betriebsart eines aktiven Verbrennungsmotors (2), wenn der ermittelte Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht.Method for operating mode switching of a hybrid vehicle (1), wherein the hybrid vehicle (1) comprises an internal combustion engine (2), an electric motor (3), a particle filter (4) for the internal combustion engine and a control device (5) for switching the operating mode between an active internal combustion engine ( 2) and an active electric motor (3) comprising the steps of: a) determining a loading state of the particulate filter (4); b) comparing the loading state with a desired state for the loading; c) switching and / or maintaining the operating mode of an active internal combustion engine (2) when the determined load state deviates from the desired state. Verfahren zur Betriebsartschaltung nach Anspruch 1, wobei in Schritt c) der Elektromotor (3) abgeschaltet wird.Method for mode switching after Claim 1 , wherein in step c) the electric motor (3) is switched off. Verfahren zur Betriebsartschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beladungszustand eine Aschebeladung des Partikelfilters (4) umfasst, und wobei der Sollzustand einen Grenzwert für die Aschebeladung umfasst.Method for mode switching according to one of the preceding claims, wherein the load state comprises an ash charge of the particulate filter (4), and wherein the target state comprises a threshold for the ash charge. Verfahren zur Betriebsartschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beladungszustand eine Verweilzeit der Asche im Partikelfilter (4) umfasst, und wobei der Sollzustand einen Grenzwert für die Verweilzeit umfasst.Method for mode switching according to one of the preceding claims, wherein the loading state comprises a residence time of the ash in the particulate filter (4), and wherein the desired state comprises a limit for the residence time. Verfahren zur Betriebsartschaltung nach Anspruch 3, wobei der Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht, wenn die Aschebeladung kleiner ist als der Grenzwert für die Aschebeladung.Method for mode switching after Claim 3 wherein the load state deviates from the target state when the ash charge is less than the ash charge limit. Verfahren zur Betriebsartschaltung nach Anspruch 4, wobei der Beladungszustand von dem Sollzustand abweicht, wenn die Verweilzeit kleiner ist als der Grenzwert für die Verweilzeit.Method for mode switching after Claim 4 wherein the load state deviates from the target state when the dwell time is less than the dwell time limit. Computerprogrammprodukt (6), umfassend ein Programm das, wenn es von einem Steuergerät (5) ausgeführt wird, das Steuergerät (5) veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.A computer program product (6) comprising a program which, when executed by a controller (5), causes the controller (5) to perform a method according to any one of Claims 1 to 6 perform. Steuergerät (5) zur Betriebsartschaltung eines Hybridfahrzeugs (1) eingerichtet ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.Control unit (5) for mode switching a hybrid vehicle (1) set up a method according to one of Claims 1 to 6 perform. Hybridfahrzeug (1) umfassend ein Steuergerät (5) nach Anspruch 8.Hybrid vehicle (1) comprising a control unit (5) according to Claim 8 ,
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