DE102019101371A1

DE102019101371A1 - Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019101371A1
Application number: DE102019101371.2A
Authority: DE
Inventors: Matthias Brack; David Prochazka; Michael Zillmer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-07-23

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs (16) betriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement (2) zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs, umfassend die Schritte eines Vorgebens (40) eines Zielzustandes für das Kupplungselement (2), eines Verarbeitens (42) der Vorgabe (40) des Zielzustandes für das Kupplungselement (2), eines Ansteuerns (44, 46) des Kupplungselementes (2) und/oder des elektrischen Antriebs (16) und/oder des Haupttriebs zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe (40) und der Verarbeitung (42) sowie eines Überwachens (48) des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs betriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs.
Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem Haupttrieb, einem Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Die WO 2014/187458 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Innenring und einem Außenring, die in Form eines Freilaufs gebildet sind und zur Drehmomentübertragung mit Hilfe einer Sperreinrichtung drehfest miteinander verbindbar sind. Der Freilauf kann beispielsweise als Klinkenfreilauf ausgeführt sein und zum Einsatz in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit einem Riemenantrieb dienen.
Die DE 10 2009 048 297 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kopplungseinrichtung, umfassend einen inneren Kupplungsring und einen äußeren Kupplungsring sowie radial angeordnete Sperrklinken, wobei jede Sperrklinke in einer Ausnehmung eines Kupplungsrings angeordnet und zum Eingriff in eine Rastkontur des anderen Kupplungsrings vorgesehen ist, sodass auf diese Weise eine Kupplung zwischen dem inneren und dem äußeren Kupplungsring herbeigeführt werden kann.
Die DE 10 2014 214 306 A1 betrifft ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Riemenstartgenerator und einem abkoppelbaren Nebenantrieb für Nebenaggregate, wobei mittels einer formschlüssigen Kupplung eine Ab- und Ankopplung des Nebenantriebs erfolgen kann.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Betreiben von Hybridfahrzeugen ist insbesondere die in der Regel unausgereifte Ausführung eines Koppelns und eines Entkoppelns eines Haupt- und Nebentriebs. So ist ein Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs mittels bekannter Vorrichtungen und Verfahren häufig nicht schnell genug oder nur mit größeren Einschränkungen im Hinblick auf den Fahrkomfort und die Lebensdauer betreffender Bauteile möglich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben, insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs betriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs zur Verfügung zu stellen, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine schnelle, komfortable und langlebige Kopplung und Entkopplung eines Haupt- und Nebentriebs gewährleisten.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9. Weitere Merkmale und Details ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Technische Merkmale, die zu dem erfindungsgemäßen Verfahren offenbart werden gelten dabei auch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs betriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs, umfasst die Schritte eines Vorgebens eines Zielzustandes für das Kupplungselement, eines Verarbeitens der Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement, eines Ansteuerns des Kupplungselementes und/oder des elektrischen Antriebs und/oder des Haupttriebs zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe und der Verarbeitung sowie eines Überwachens des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes.
Der gegenständliche Haupttrieb kann hierbei insbesondere in Form eines Verbrennungsmotors gebildet sein, wohingegen der mittels eines elektrischen Antriebs betriebene Nebentrieb vorzugsweise ein Antrieb für Nebenaggregate, wie Klimakompressoren oder sonstige Fahrzeugverbraucher sein kann. Das erfindungsgemäße Verfahren dient vorzugsweise einem Betreiben einer schaltbaren Riemenscheibe eines Hybridfahrzeugs, wobei das Betreiben insbesondere das An- und/oder Abkoppeln eines Nebentriebs des Fahrzeugs von und/oder an einen Haupttrieb des Fahrzeugs umfasst. Das gegenständliche Kupplungselement ist hierbei vorzugsweise in Form einer schaltbaren Riemenscheibe, insbesondere in Form einer Klinkenfreilaufkupplung ausgebildet. Hierbei kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Haupt- und dem Nebentrieb geöffnet und geschlossen werden. Durch ein An- und Abkoppeln eines Nebentriebs von einem Haupttrieb ist es insbesondere möglich, einen Klimakompressor wahlweise über einen Verbrennungsmotor und/oder elektrisch zu betreiben. Eine Abkopplung eines Klimakompressors bei laufendem Verbrennungsmotor kann dabei vor allem aufgrund einer damit verbundenen CO₂-Einsparung vorteilhaft sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem vorteilhafterweise zumindest teilweise automatisierbar durchführbar, wobei alle oder einzelne Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise zyklisch wiederholt werden können.
Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass mit Hilfe des gegenständlichen Verfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf besonders einfache, komfortable und bauteilschonende Weise ein besonders energieeffizienter Betrieb eines Hybridfahrzeugs gewährleistet werden kann. Im Rahmen eines energieeffizienten Betriebs eines Hybridfahrzeugs, umfassend einen Haupt- und einen Nebentrieb besteht hierbei die Möglichkeit eines bedarfsgerechten Trennens des Haupt- und Nebentriebs. So kann in Fahrzuständen mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor, ein Klimakompressor oder dergleichen beispielsweise mittels eines elektrischen Antriebs betrieben werden, sodass eine Innenraumklimatisierung auch während längerer Phasen mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor ohne CO₂-Ausstoß aufrechterhalten werden kann. Darüber hinaus können bei laufendem Verbrennungsmotor durch das gezielte Trennen des Nebentriebs Schleppverluste reduziert werden, was ebenfalls den CO₂-Ausstoß reduziert.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass ein Zielzustand ein geöffneter Zustand ist, bei dem der Haupttrieb unter der Nebentrieb voneinander entkoppelt sind oder ein geschlossener Zustand ist, bei dem der Haupttrieb und der Nebentrieb aneinander gekoppelt sind. Neben einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand kann ein Zustand beispielsweise auch dahingehend charakterisiert werden, auf welche Weise das Kupplungselement in einem geöffneten oder geschlossenen Zustand vorliegt, sodass beispielsweise charakterisiert werden kann, ob das Kupplungselement verklemmt, beispielsweise mit Klinken in einem Hinterschnitt oder dergleichen verklemmt vorliegt.
Im Hinblick auf einen optimierten Betrieb eines Hybridfahrzeugs, insbesondere hinsichtlich eines ökonomischen Verfahrens zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- von einem Nebentrieb kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass das Verarbeiten in Abhängigkeit des aktuellen Zustands und des vorgegebenen Zielzustandes erfolgt, wobei das Verarbeiten vorzugsweise ein Anpassen der Umgebungsbedingungen umfasst. Mittels einem derartigen Anpassen können beispielsweise die Öffnungsbedingungen und Schließbedingungen hergestellt werden. Ein Anpassen der Umgebungsbedingungen kann hierbei beispielsweise im Hinblick auf einen Leerlaufbetrieb des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs von Bedeutung sein, da beispielsweise eine Reduzierung des auf die Kurbelwelle wirkenden Drehmoments in einem geöffneten Zustand nicht mehr über den elektrischen Antrieb, sondern nur noch über den verbrennungsmotorbetriebenen Antrieb selbst erfolgen kann. Somit muss vor einem Öffnungsvorgang noch eine Zündwinkelverstellungsfreigabe erfolgen. Neben einer Freigabe einer Zündwinkelverstellung ist es im Rahmen einer Anpassung beispielsweise ferner vorteilhaft, eine Drehmomentreserve für schnelle Drehmomenteingriffe aufzubauen, bei einer Leerlaufregelung zwischen einer Steuerung über den elektrischen Antrieb auf eine Steuerung über den verbrennungsmotorbetriebenen Antrieb umzuschalten und eine Drehmomentanpassung des elektrischen Antriebs auf ein Drehmoment von vorzugsweise 0 Nm vorzunehmen, bevor ein Öffnungsvorgang bzw. eine Entkopplung erfolgen kann. Ferner kann es insbesondere notwendig sein, eine Luftpfaddrehmomentreserve vorzusehen, wenn ein elektrischer Antrieb nicht mehr im Eingriff ist. Nach einer Kopplung bzw. nach einem erfolgten Schließvorgang können die genannten Schritte dann entsprechend in der umgekehrten Reihenfolge vorgenommen werden, sodass nach einer Kopplung zunächst eine Drehmomentdifferenz zwischen dem elektrischen und dem verbrennungsmotorbetriebenen Antrieb aufgebaut werden kann, bevor bei einer Leerlaufregelung auf eine Steuerung über den elektrischen Antrieb gewechselt werden kann und die aufgebaute Drehmomentreserve, insbesondere die Luftpfaddrehmomentreserve abgebaut wird. Anschließend kann noch die freigegebene Reduzierung des abgegebenen Drehmoments aufgehoben werden. Ferner kann bei einem Entkoppeln des Nebentriebs von dem Haupttrieb im Rahmen einer Schleppmomentreduzierung beispielsweise der integrale Anteil des Leerlaufreglers neu gestartet bzw. auf eine reduzierte Last vorgesteuert werden, um eine ungewünschte Schwingungsanregung zu vermeiden.
Im Rahmen eines besonders ausfallsicheren Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- und eines Nebentriebs kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Verarbeiten der Vorgabe eines Zielzustandes für das Kupplungselement das Einführen einer Zugriffsverweigerung für Verbraucher und Funktionen umfasst. Hierbei wird vorzugsweise allen Verbrauchern außer dem elektrischen Antrieb sowie auch weiteren Funktionen, wie Boost- bzw. Lastpunktverschiebungsfunktionen oder dergleichen der Zugriff verweigert, sodass der elektrische Antrieb, der vorzugsweise in Form eines Riemenstartgenerators gebildet ist, exklusiv für die Funktion des Kupplungselementes zur Verfügung steht. Dies ermöglicht einen priorisierten Einsatz des elektrischen Antriebs für das erfindungsgemäße Verfahren und stellt somit einen weitgehend ausfallsicheren Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens sicher.
Im Rahmen eines besonders materialschonenden und komfortablen Betriebs eines Hybridfahrzeugs kann erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen sein, dass das Verarbeiten der Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement eine Drehmomentanpassung umfasst. Die erfindungsgemäße Drehmomentanpassung kann hierbei insbesondere in Form einer Drehzahl- und Drehzahlgradientensynchronisation zwischen dem Haupt- und dem Nebentrieb gebildet sein, um beispielsweise eine möglichst komfortable und materialschonende Entkopplung zu gewährleisten. Hierbei können die Drehmomente des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs und des elektrischen Antriebs insbesondere derart aneinander angepasst werden, dass das aktuelle Drehmoment des elektrischen Antriebs zunächst auf das Drehmoment des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs vorgesteuert wird, bevor es anschließend vorzugsweise über einen applizierbaren Gradienten auf ein Drehmoment von 0 Nm eingeregelt wird. Alternativ kann auch eine Anpassung der Drehzahl des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs an die Drehzahl des elektrischen Antriebs vorgesehen sein. Zusätzlich zu einer Drehmomentanpassung kann erfindungsgemäß auch ein Drehmomentjitter mit variabler Frequenz und Amplitude zwischen dem Haupt- und dem Nebentrieb erzeugt werden, um beispielsweise einen gekoppelten Zustand, bei dem das Kupplungselement verklemmt, beispielsweise mit Klinken oder dergleichen im Hinterschnitt verklemmt vorliegt, leichter entkoppeln zu können. Im Rahmen eines Einsatzes eines zweiten elektrischen Antriebs kann erfindungsgemäß ferner optional vorgesehen sein, einen gekoppelten Zustand durch eine Lastsenkung des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs zu unterstützen. Ferner ist es im Rahmen eines Einsatzes eines weiteren elektrischen Antriebs denkbar, das Kupplungselement zu öffnen und das Drehmoment mit dem zweiten elektrischen Antrieb konstant zu halten, um beispielsweise das Kupplungselement zu entlasten. Alternativ oder kumulativ zu einer Drehmomentanpassung während eines Verarbeitens der Vorgabe des Zielzustandes, kann die erfindungsgemäße Drehmomentanpassung auch zumindest teilweise während einer erfindungsgemäßen Ansteuerung des Kupplungselementes und/oder des elektrischen Antriebs erfolgen.
Im Hinblick auf einen komfortablen und materialschonenden Betrieb eines Hybridfahrzeugs kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Verarbeiten der Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement eine Drehzahlanpassung und/oder Drehzahlgradientenanpassung umfasst. Die erfindungsgemäße Drehzahlanpassung und/oder Drehzahlgradientenanpassung kann hierbei insbesondere in Form einer Drehzahlsynchronisation und/oder Drehzahlgradientensynchronisation zwischen dem Haupt- und dem Nebentrieb gebildet sein. Hierbei erfolgt die Drehzahlsynchronisation und/oder Drehzahlgradientensynchronisation vorzugsweise bei laufendem Betrieb, insbesondere derart, dass die Drehzahl des Nebentriebs an die Drehzahl des Haupttriebs angepasst wird. Alternativ kann bei einer Durchführung eines Starts der Verbrennungskraftmaschine des Haupttriebs vor dem Koppeln auch ein schnelles Abbremsen des Nebentriebs in den Stillstand erfolgen. Befinden sich die Differenzdrehzahl und die Drehzahlgradientendifferenz in einem akzeptablen Bereich, kann eine Kopplung initiiert werden. Die Schwellen eines akzeptablen Bereichs können hierbei variabel sein und beispielsweise aus Gründen eines schnellen Schaltvorgangs aufgeweitet oder zwecks Fahrunauffälligkeit und Bauteilschutz eingeschränkt werden. Ferner ist es denkbar dass auf einen Wechsel eines Zielzustandes reagiert werden kann, sodass beispielsweise nach einer Erhöhung der Drehzahl des Nebentriebs zur Angleichung der Drehzahl des Haupt- und des Nebentriebs ein Abbremsen des Nebentriebs erfolgt, weil der Zielzustand von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand gewechselt hat. Dies kann vorzugsweise möglich sein, bis eine Kopplung erfolgt und ein geschlossener Zustand erreicht ist. Ab einem solchen Zeitpunkt kann es dann beispielsweise nicht mehr möglich sein, auf einen Zielzustandswechsel zu reagieren, weil das Kupplungselement dann beispielsweise in einem Zustand vorliegt, in dem die Kupplung bereits geschlossen ist, sodass der Öffnungsvorgang vollständig durchlaufen werden muss. Eine erfindungsgemäße Drehzahlanpassung kann vorliegend vorteilhafterweise in Form eines Regelkreises, vorzugsweise anhand eines Modells geregelt werden, wobei das Modell insbesondere die Ermittlung der wirkenden Drehmomente umfasst. Hierbei kann die Regelung im Hinblick auf eine schnelle und präzise Regelung vorteilhafterweise eine PID-Regelung und/oder einer Störgrößenkompensation umfassen, wobei eine Störgrößenkompensation insbesondere hinsichtlich eines Schleppmoments, eines Nebentriebs, einer Klimatisierungslast, eines Drehzahlgradienten oder spezifischer Größen eines Verbrennungsmotors erfolgen kann. Alternativ oder kumulativ zu einer Drehzahlanpassung während eines Verarbeitens der Vorgabe des Zielzustandes, kann die erfindungsgemäße Drehzahlanpassung auch zumindest teilweise während einer erfindungsgemäßen Ansteuerung des Kupplungselementes und/oder des elektrischen Antriebs erfolgen.
Im Rahmen einer flexiblen, einfachen und komfortablen Steuerung kann erfindungsgemäß zudem vorgesehen sein, dass das Ansteuern des Kupplungselementes zumindest teilweise magnetisch gesteuert wird. Beispielsweise kann das Ansteuern des Kupplungselementes über das Auslösen eines Hubmagneten gesteuert werden. Hierbei kann ein Öffnungsvorgang derart gesteuert werden, dass sich ein magnetisch gesteuertes Schaltelement entgegen einer Federkraft verschiebt und eine formschlüssige Verbindung des gegenständlichen Kupplungselementes löst. Alternativ kann das Ansteuern des Kupplungselementes auch zumindest teilweise elektrisch, mechanisch oder pneumatisch erfolgen.
Im Rahmen eines sicheren und automatisierbaren Betriebs eines Hybridfahrzeugs, insbesondere im Rahmen eines sicheren und automatisierbaren Koppelns und Entkoppelns eines Haupt- und eines Nebentriebs kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Überwachen des aktuellen Zustands des Kupplungselementes einen Vergleich eines Soll-Zustands und eines Ist-Zustands umfasst, wobei in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Ist- und einem Soll-Zustand eine Anpassung erfolgt. Ein erfindungsgemäßes Überwachen kann hierbei insbesondere in Form einer Zustandsplausibilitätsprüfung erfolgen, indem beispielsweise festgestellt wird, ob ein Kopplungs- oder Entkopplungsvorgang bzw. ein Öffnung- oder Schließvorgang erfolgreich stattgefunden hat. Die Überwachung eines Zustands des Kupplungselements kann hierbei insbesondere über eine entsprechende Sensorik, beispielsweise mittels einer Analyse eine Stromverlaufes oder dergleichen erfolgen. Eine Kontrolle ist hierbei insbesondere im Hinblick auf die Entkopplung des Kupplungselementes relevant. Ein erfolgreiches Öffnen und Schließen bzw. eine erfolgreiche Kopplung und Entkopplung kann hierbei insbesondere anhand einer Drehwinkelerkennung erfolgen, bei der ein geringes Drehmoment angelegt wird und beobachtet wird, ob eine Drehung innerhalb eines festgelegten Drehwinkels oder außerhalb dieses erfolgt. Ein erfindungsgemäß in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Ist- und einem Soll-Zustand erfolgende Anpassung kann ferner insbesondere die Auslösung einer Ersatzreaktion sein, die bei der Registrierung einer Abweichung erfolgt. Hierbei kann ein Zustand des Kupplungselementes dann beispielsweise anhand eines typischen Stromverlaufes eines Umschaltelementes, wie beispielsweise eines Aktuators oder dergleichen erkannt werden. Eine erfindungsgemäße Abfolge einer Überwachung gefolgt von einer anschließenden Anpassung kann hierbei vorteilhafterweise zyklisch, in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schritten erfolgen, wobei ein Abbruch vorzugsweise zumindest bis zu einer erfolgten Kopplung oder Entkopplung möglich ist.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem über einen Elektromotor angetrieben Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs. Hierbei umfasst die Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs ein Zustandsvorgabemodul, zur Vorgabe eines Zielzustands des Kupplungselements, ein Verarbeitungsmodul, zur Verarbeitung der Vorgabe des Zielzustands für das Kupplungselement, ein Steuermodul, zur Ansteuerung des Kupplungselements und/oder des elektrischen Antriebs und/oder des Haupttriebs zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe und der Verarbeitung sowie ein Überwachungsmodul zur Überwachung des aktuellen Zustands des Kupplungselements. Damit bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein System zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, umfassend eine voranstehend beschriebene Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs sowie ein voranstehend beschriebenes Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- und eines Nebentriebs eines Hybridfahrzeugs. Damit bringt auch das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben worden sind.
Ebenfalls unter Schutz gestellt wird ferner ein Hybridfahrzeug, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs betriebenen Nebentrieb, einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs sowie einer voranstehend beschriebenen Vorrichtung zum Betreiben des Hybridfahrzeugs.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kupplungselementes zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- und eines Nebentriebs eines Hybridfahrzeugs,
2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des in 1 dargestellten Kupplungselementes,
3 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebs,
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs,
5 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs,
6 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte einer Entkopplung bzw. eines Öffnungsvorgangs im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs,
7 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte einer Kopplung bzw. eines Schließvorgangs im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs,
8 eine schematische Darstellung einer Drehmomentanpassung im Rahmen einer Verarbeitung einer Vorgabe eines Zielzustands für das Kopplungselement innerhalb eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs,
9 eine schematische Darstellung eines typischen Stromverlaufes bei einem Öffnen und Schließen des Kupplungselementes.

In den Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale identische Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kupplungselementes 2 zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- und eines Nebentriebs eines Hybridfahrzeugs. Das gegenständliche Kupplungselement 2 umfasst hierbei einen inneren Ring 8, der vorliegend mit einem Nebentrieb eines Hybridfahrzeugs verbunden ist sowie einen äußeren Ring 10, der mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb eines Hybridfahrzeugs verbunden ist. Das vorliegend als schaltbare Riemenscheibe ausgebildete Kupplungselement 2 ist in Form eines Klinkenfreilaufs gebildet und umfasst hierbei vier Paare von Klinken 4, über die der innere Ring 8 an den äußeren Ring 10 bzw. der Nebentrieb an den Haupttrieb gekoppelt werden kann. Wenn das Kupplungselement 2 geschlossen ist, drücken die Federbleche 12 die Klinken 4 in die Ausnehmungen 14 des Außenrings 10 und bewirken eine formschlüssige Verbindung des Haupt- und des Nebentriebs. Durch einen Hinterschnitt in der Ausnehmung 14 werden die Klinken 4 zusätzlich in ihrer Position gehalten, wodurch die Kraftübertragung sichergestellt wird.
Die paarweise Anordnung der Klinken 4 ermöglicht die Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen. Der Nebentrieb kann folglich sowohl Drehmoment abgeben als auch aufnehmen. Entsprechend ihrer Eingriffsrichtung werden die Klinken 4 als Boost- oder Generator-Klinke bezeichnet.
Wird das Kupplungselement 2 geöffnet, so schiebt sich ein Umschaltelement 6 entgegen der Kraft der Federbleche 12 über die Klinken 4 und löst die formschlüssige Verbindung zwischen Innen- und Außenring 8, 10. Der verbrennungsmotorbetriebene Haupttrieb und der Nebentrieb können nun in Form eines Freilaufs unabhängig voneinander drehen. Als Umschaltelement 6 kann vorzugsweise ein Magnet oder dergleichen verwendet werden.
2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils des in 1 dargestellten Kupplungselementes 2. Hierbei befinden sich der Haupt- und der Nebentrieb des das Kupplungselement 2 aufweisenden Hybridfahrzeugs in einem gekoppelten bzw. geschlossenen Zustand, in dem sich die vorliegend als Generatorklinke gebildete zweite Klinke 4b im Hinterschnitt einer der Ausnehmungen 14 des äußeren Rings 10 befindet. Die vorliegend als Boost-Klinke gebildete erste Klinke 4a liegt hingegen frei. Ein Öffnen des Kupplungselementes 2 wäre in dem vorliegend dargestellten Zustand erst möglich, wenn die zweite Klinke 4b durch eine Vorwärtsbewegung des Nebentriebs aus der Hinterschneidung befreit wird.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridantriebs, der mit der Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bzw. eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden kann. Der Hybridantrieb besitzt hierbei einen verbrennungsmotorbetriebenen, vorliegend als Haupttrieb gebildeten Antrieb 18 sowie einen als elektrischen Antrieb 16 gebildeten Nebentrieb, ein Getriebe 20 sowie zusätzlich noch einen zweiten optionalen elektrischen Antrieb 22.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Die Vorrichtung 1 umfasst hierbei ein Zustandsvorgabemodul 30 zur Vorgabe eines Zielzustands des Kupplungselementes 2, ein Verarbeitungsmodul 32, zur Verarbeitung der Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement 2, ein Steuermodul 34 zur Ansteuerung 44, 46 des Kupplungselementes 2 und/oder des elektrischen Antriebs 16 zur Kopplung oder Entkopplung eines Haupt- und des Nebentriebs des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit der Vorgabe 40 und der Verarbeitung 42 sowie ein Überwachungsmodul 36 zur Überwachung 48 des aktuellen Zustands des Kupplungselementes 2.
Im Zustandsvorgabemodul 30 wird zunächst ein Zielzustand des Kupplungselementes 2, insbesondere ein geöffneter oder geschlossener Zustand, bei dem der Nebentrieb von dem Haupttrieb entkoppelt oder bei dem der Nebentrieb an den Haupttrieb gekoppelt ist, generiert und dem Verarbeitungsmodul 32 vorgegeben. Das Verarbeitungsmodul 32 verarbeitet die Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement 2 vorzugsweise in Abhängigkeit des aktuellen Zustands und des vorgegebenen Zielzustandes, wobei das Verarbeiten 42 vorzugsweise ein Anpassen der Umgebungsbedingungen umfasst. Das Anpassen der Umgebungsbedingungen kann hierbei beispielsweise im Hinblick auf einen Leerlaufbetrieb des verbrennungsmotorbetriebenen Antriebs 18 von Bedeutung sein, da beispielsweise eine zur Reduzierung des abgegebenen Drehmoments in einem geöffneten Zustand nicht mehr über den elektrischen Antrieb 16, sondern nur noch über den verbrennungsmotorbetriebene Antrieb 18 selbst erfolgen kann. Somit muss vor einem Öffnungsvorgang noch eine Freigabe zur Reduzierung des abgegebenen Drehmoments erfolgen. Neben einer Freigabe zur Reduzierung des abgegebenen Drehmoments können auch weitere Parameter wie eine Drehmomentreserve, insbesondere eine Luftpfaddrehmomentreserve, eine aktuelle Steuerung, eine Drehmomentanpassung, bzw. eine Verteilung der Drehmomente zwischen dem elektrischen Antrieb und dem verbrennungsmotorbetriebenen Antrieb oder dergleichen im Rahmen einer Anpassung der Umgebungsbedingungen vorgesehen sein. Das Verarbeitungsmodul 32 gibt anschließend einen Steuerbefehl an das Steuermodul 34. Das Steuermodul 34 umfasst hierbei die Ansteuerung 34a des elektrischen Antriebs 16 sowie die Ansteuerung 34b des Kupplungselementes 2, sodass in Abhängigkeit des Steuerungsbefehls des Verarbeitungsmoduls 32 eine Ansteuerung des elektrischen Antriebs 16 oder des Kupplungselementes 2 erfolgen kann.
Das Überwachungsmodul 36 überwacht anschließend den aktuellen Zustand des Kupplungselementes 2. Hierbei umfasst das Überwachungsmodul 36 eine Plausibilisierungseinheit 36a, über die feststellt werden kann, ob ein Kopplungs- oder Entkopplungsvorgang bzw. ein Öffnungs- oder Schließvorgang erfolgreich stattgefunden hat sowie eine Reaktionseinheit 36b, die in Abhängigkeit des festgestellten Zustandes eine Ersatzreaktion auslösen kann.
5 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zunächst ein Vorgeben 40 eines Zielzustandes für das Kupplungselement 2, ein Verarbeiten 42 der Vorgabe des Zustandes für das Kupplungselement 2, ein Ansteuern 44, 46 des Kupplungselementes 2 und/oder des elektrischen Antriebes 16 zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe 40 und der Verarbeitung 42 sowie ein Überwachen 48 des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes 2. In Abhängigkeit der Verarbeitung 42 kann somit wahlweise eine Ansteuerung des Kupplungselementes 44 oder des elektrischen Antriebs 46 erfolgen. Das gegenständliche Verarbeiten 42 der Vorgabe eines Zielzustandes für das Kupplungselement kann ferner insbesondere das Einführen einer Zugriffsverweigerung von Verbrauchern sowie auch weiteren Funktionen, wie Boost- bzw. Lastpunktverschiebungsfunktionen oder dergleichen umfassen, wobei vorzugsweise allen Verbrauchern und Funktionen außer dem elektrischen Antrieb 16 der Zugriff verweigert wird, sodass der elektrische Antrieb 16 exklusiv für die Funktion des Kupplungselementes 2 zur Verfügung steht. Ferner kann das Verarbeiten 42 der Vorgabe des Zielzustandes für das Kupplungselement 2 eine Drehmomentanpassung und/oder eine Drehzahlanpassung umfassen. Ein erfindungsgemäßes Ansteuern 44 des Kupplungselementes 2 kann ferner zumindest teilweise magnetisch gesteuert sein. Eine gegenständliche Überwachung 48 des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes 2 kann ferner einen Vergleich eines Soll-Zustandes und eines Ist-Zustandes umfassen, wobei in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Ist- und einem Soll-Zustand eine Anpassung erfolgen kann.
6 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte einer Entkopplung bzw. eines Öffnungsvorgangs im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Hierbei wird aus einem Ruhezustand 50 heraus zunächst in einem Schritt 52 eine Öffnungsbedingung hergestellt. Während der Herstellung der Öffnungsbedingung kann anderen Hybridfunktionen vorzugsweise ein Eingriff auf den elektrischen Antrieb 16, der vorzugsweise in Form eines Riemenstartgenerators gebildet ist, verweigert werden. Der Riemenstartgenerator steht somit exklusiv für die Funktionen des Kupplungselementes 2 zur Verfügung. Nach einer Herstellung der Öffnungsbedingungen erfolgt dann in einem Schritt 54 eine Öffnung bzw. eine Entkopplung, indem ein Umschaltelement 6, das beispielsweise in Form eines Hubmagneten gebildet sein kann, entsprechend angesteuert wird. Befinden sich die voranstehend beschriebenen Klinken 4 zur Kopplung bzw. Entkopplung eines inneren und eines äußeren Rings 8, 10 nicht in einem Hinterschnitt, so kann sich das Umschaltelement 6 über die Klinken 4 schieben. Andernfalls legt sich das Umschaltelement 6 an die Klinken 4 an und das Befreien der Klinken 4 ist erforderlich, was dann anschließend in dem nachfolgenden Schritt 58 erfolgt. Darauf folgend kann dann in einem Schritt 60 ein Überwachen des geöffneten Zustands erfolgen. Würde das Kupplungselement 2 als offen detektiert, wird ein offener Zustand registriert und das Verfahren ist abgeschlossen. Ist dies nicht der Fall, kann der Vorgang beliebig oft wiederholt werden. Ein Abbruch ist hierbei bis zur Auslösung einer Öffnung bzw. einer Entkopplung jederzeit möglich. Nach erfolgter Entkopplung ist dies jedoch nur möglich, solange die definierten Schießbedingungen erfüllt sind. Ist dies der Fall so wird der Öffnungsvorgang gemäß dem Schritt 56 abgebrochen.
7 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte einer Kopplung bzw. eines Schließvorgangs im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Hierbei wird aus einem Ruhezustand 70 heraus zunächst im Schritt 72 eine Schließbedingung hergestellt, bevor in einem darauffolgenden Schritt 74 ein Koppeln bzw. Schließen erfolgt. Während der Herstellung einer Schließbedingung 72 werden beispielsweise die Differenzdrehzahl und die Drehzahlgradientendifferenz zwischen dem Haupt- und dem Nebentrieb bzw. dem inneren Ring 8 und dem äußeren Ring 10 angepasst, insbesondere synchronisiert. Bis zu der Schwelle 78 kann noch auf einen Wechsel des Zielzustandes reagiert und der Nebentrieb beispielsweise wieder abgebremst werden. Ist die Schwelle 78 jedoch überschritten, erfolgt ein Koppeln bzw. Schließen 74, sodass von einem möglichen Klemmen der Klinken 4 im Hinterschnitt ausgegangen werden kann, was vor einem Öffnen des Kupplungselementes 2 wiederum ein Befreien der Klinken 4 erfordert. Nach einem Koppeln bzw. Schließen 74 erfolgt anschließend ein Überwachen des geschlossenen Zustands 76.
Durch eine Analyse des Stromverlaufs, insbesondere über registrierte Stromeinbrüche und bzw. die Länge von Plateaus während der oben genannten Verfahrensschritte (bspw. des Stromverlaufs eines Hubmagneten) besteht hierbei insbesondere die Möglichkeit zur Diagnose, ob ein Schließvorgang erfolgreich war.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Drehmomentanpassung im Rahmen einer Verarbeitung einer Vorgabe eines Zustands für das Kupplungselement 2 innerhalb eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs. Hierbei wird insbesondere ein Verlauf von möglichen Anpassungen der Drehmomentgrenzen eines elektrischen Antriebs 16 im Rahmen einer Öffnung 80 bzw. eines Schließens 82 dargestellt. Um das Schließen 82 der Drehmomentgrenzen möglichst schnell, aber dennoch sanft und für den Fahrer nicht spürbar durchzuführen, werden die Drehmomentgrenzen gemäß einem ersten Schritt S1 zunächst von einem maximalen Drehmoment 86 des elektrischen Antriebs 16 zunächst auf das aktuelle Drehmoment 84 des elektrischen Antriebs 16, maximal jedoch auf 0 vorgesteuert. Durch einen applizierbaren Gradienten 90 wird im Anschluss das verbleibende Drehmoment des elektrischen Antriebs 16 in einem Schritt S2 zu 0 Nm gerampt. Erst wenn die Drehmomentgrenzen zwischen Haupt- und Nebentrieb geschlossen sind, erfolgt das Öffnen des Kupplungselementes 2. Andersherum wird beim Schließen des Kupplungselementes 2 die Drehmomentgrenze nach erfolgtem Schließvorgang durch einen vorgegebenen Gradienten 90 gemäß Schritt S3 wieder freigegeben.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Stromverlaufes beim Öffnen und Schließen des Kopplungselementes 2. Hierbei zeigt 9 den typischen Stromverlauf eines Umschaltelementes 6 beim Öffnen bzw. Schließen des Kopplungselementes 2. Während eines ersten Zeitintervalls T1 steigt der Strom I hierbei zunächst steil an, bevor in einem zweiten Zeitintervall T2 in einer ersten Phase B1 ein Plateau erreicht wird, in dem sich das Schaltelement in einem Schritt 100 an eine Klinke 4 anlegt. Anschließend steigt der Strom I bis zum Ende des ersten Zeitintervalls T1 an, bevor er zunächst konstant weiter verläuft. In einem dritten Zeitintervall T3 erfolgt dann ein temporärer Stromeinbruch 101 in einer Phase P2 beim Übergang von einem blockierten zu einem entkoppelten Zustand, in dem sich das Umschaltelement 6 über die Klinken 4 schiebt. Es besteht hierbei auch die Möglichkeit, dass beim ersten Plateau direkt eine Entkopplung stattfindet, was sich an der Länge des Plateaus analysieren lässt, woraufhin auf einen zusätzlichen Befreiungsvorgang verzichtet werden kann. Nur wenn der zusätzliche Befreiungsvorgang erforderlich ist und erfolgreich verläuft entsteht der zusätzliche Stromeinbruch. Anhand des Stromeinbruchs lässt sich diagnostizieren, ob der Befreiungsvorgang erfolgreich war. Nach einem kurzen Einbruch während des dritten Zeitintervalls T3 steigt der Strom I zunächst wieder an, bevor er konstant weiter verläuft und anschließend abrupt absinkt. Das Absinken des Stroms ist hierbei dem Schließvorgang zuzuordnen. In einem vierten Zeitintervall T4 steigt der Strom I dann noch einmal kurzzeitig in einem Schritt 102 zu einer Phase P3 an, in dem ein Übergang von einem geöffneten zu einem geschlossenen Zustand stattfindet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem über einen Elektromotor angetrieben Nebentrieb sowie einem Kupplungselement zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs ist es insbesondere möglich, auf einfache schnelle, komfortable und materialschonende Weise einen besonders ökonomischen und umweltfreundlichen Betrieb eines Hybridfahrzeugs zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
2: Kupplungselement
4: Klinken
4a: erste Klinke
4b: zweite Klinke
6: Umschaltelement
8: innerer Ring
10: äußerer Ring
12: Federblech
14: Ausnehmung
16: elektrischer Antrieb
18: verbrennungsmotorbetriebener Antrieb
20: Getriebe
22: zweiter elektrischer Antrieb
30: Zustandsvorgabemodul
32: Verarbeitungsmodul
34: Steuermodul
34a: Ansteuerung des elektrischen Antriebs
34b: Ansteuerung des Kupplungselementes
36: Überwachungsmodul
36a: Plausibilisierungseinheit
36b: Reaktionseinheit
40: Vorgeben eines Zielzustandes
42: Verarbeiten der Vorgabe
44: Ansteuern des Kupplungselementes
46: Ansteuern des elektrischen Antriebs
48: Überwachen des aktuellen Zustands
50: Ruhezustand
52: Herstellen einer Öffnungsbedingung
54: Entkoppeln/Öffnen
56: Abbruch Öffnungsvorgang
58: Verklemmung lösen
60: Überwachen des geöffneten Zustands
70: Ruhezustand
72: Herstellen einer Schließbedingung
74: Koppeln/Schließen
76: Überwachen des geschlossenen Zustands
78: Schwelle
80: Öffnungsvorgang
82: Schließvorgang
84: aktuelles Drehmoment des elektrischen Antriebs
86: maximales Drehmoment des elektrischen Antriebs
88: minimales Drehmoment des elektrischen Antriebs
90: applizierbarer Gradient
100: Schaltelement liegt an Klinke an
101: Übergang von blockierter zu geöffneter Stellung
102: Übergang von geöffnet zu geschlossen
S1: erster Schritt
S2: zweiter Schritt
S3: dritter Schritt
t: Zeit
M: Drehmoment
I: Strom
P1: erste Phase
P2: zweite Phase
P3: dritte Phase
T1: erstes Zeitintervall
T2: zweites Zeitintervall
T3: drittes Zeitintervall
T4: viertes Zeitintervall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2014/187458 A1 [0003]
DE 102009048297 A1 [0004]
DE 102014214306 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotorbetriebenen Haupttrieb, einem mittels eines elektrischen Antriebs (16) betriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement (2) zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und des Nebentriebs, umfassend die Schritte: - Vorgeben (40) eines Zielzustandes für das Kupplungselement (2), - Verarbeiten (42) der Vorgabe (40) des Zielzustandes für das Kupplungselement (2), - Ansteuern (44, 46) des Kupplungselementes (2) und/oder des elektrischen Antriebs (16) und/oder des Haupttriebs zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe (40) und der Verarbeitung (42), - Überwachen (48) des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zielzustand ein geöffneter Zustand ist, bei dem der Haupttrieb und der Nebentrieb voneinander entkoppelt sind oder ein geschlossener Zustand ist, bei dem der Haupttrieb und der Nebentrieb aneinander gekoppelt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten (42) in Abhängigkeit des aktuellen Zustands und des vorgegebenen Zielzustandes erfolgt, wobei das Verarbeiten (42) vorzugsweise ein Anpassen der Umgebungsbedingungen umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten (42) der Vorgabe (40) eines Zielzustandes für das Kupplungselement (2) das Einführen einer Zugriffsverweigerung für Verbraucher und Funktionen umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten (42) der Vorgabe (40) des Zielzustandes für das Kupplungselement (2) eine Drehmomentanpassung umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten (42) der Vorgabe (40) des Zielzustandes für das Kupplungselement (2) eine Drehzahlanpassung und/oder Drehzahlgradientenanpassung umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern (44) des Kupplungselementes (2) zumindest teilweise magnetisch gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen (48) des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes (2) einen Vergleich eines Soll-Zustands und eines Ist-Zustands umfasst, wobei in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Ist- und einem Soll-Zustand eine Anpassung erfolgt.
Vorrichtung (1) zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, mit einem verbrennungsmotortriebenen Haupttrieb, einem über einen Elektromotor (16) angetriebenen Nebentrieb sowie einem Kupplungselement (2) zum Koppeln und Entkoppeln des Haupt- und Nebentriebs, umfassend: - ein Zustandsvorgabemodul (30), zur Vorgabe (40) eines Zielzustands des Kupplungselements (2), - ein Verarbeitungsmodul (32), zur Verarbeitung (42) der Vorgabe (40) des Zielzustandes für das Kupplungselement (2), - ein Steuermodul (34), zur Ansteuerung (44, 46) des Kupplungselementes (2) und/oder des elektrischen Antriebs (16) und/oder des Haupttriebs zur Kopplung oder Entkopplung des Haupt- und des Nebentriebs in Abhängigkeit der Vorgabe (40) und der Verarbeitung (42), - ein Überwachungsmodul (36) zur Überwachung (48) des aktuellen Zustandes des Kupplungselementes (2).
System zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, umfassend eine Vorrichtung (1) zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 9 sowie ein Kupplungselement (2) zum Koppeln und Entkoppeln eines Haupt- und eines Nebentriebs eines Hybridfahrzeugs.