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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das über eine Antriebseinrichtung mit mindestens einem ersten Antriebsaggregat und wenigstens einem zweiten Antriebsaggregat verfügt, wobei ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Antriebsdrehmoment bei einer ersten Einstellung der Antriebseinrichtung nur mittels des zweiten Antriebsaggregats und bei einer zweiten Einstellung mittels beiden Antriebsaggregaten bereitgestellt wird, wobei bei einem Überschreiten eines Zustartschwellenwerts durch eine angeforderte Vorgabeleistung von der ersten Einstellung auf die zweite Einstellung und bei einem Unterschreiten eines Abschaltschwellenwerts durch die angeforderte Vorgabeleistung von der zweiten Einstellung auf die erste Einstellung umgeschaltet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2015 106 028 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Steuerungssystem in einem Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Motor-Generator und einem zweiten Motor-Generator. Das Steuerungssystem startet die Maschine, wenn ein erforderlicher Fahrzeugausgang größer oder gleich einem vorbestimmten Startschwellenwert wird und stoppt die Maschine, wenn der erforderliche Fahrzeugausgang kleiner gleich einem vorbestimmten Stoppschwellenwert wird. Das Steuerungssystem steuert die Maschine derart, dass eine Ausgangsleistung größer oder gleich einem vorbestimmten Ausgangsuntergrenzenwert erzeugt wird, während einer Phase ausgehend von der Zeit, wenn der erforderliche Fahrzeugausgang größer oder gleich dem vorbestimmten Startschwellenwert wird, bis zu der Zeit, wenn der erforderliche Fahrzeugausgang kleiner oder gleich dem vorbestimmten Stoppschwellenwert wird. Der vorbestimmte Ausgangsuntergrenzenwert ist auf den vorbestimmten Startschwellenwert eingestellt, welcher verwendet wird, wenn der erforderliche Fahrzeugausgang größer oder gleich dem vorbestimmten Startschwellenwert wird.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift
DE 10 2017 218 855 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bekannt, mit einem Elektromotor, welcher vorgesehen und ausgebildet ist, eine mechanische Vortriebsleistung für das Hybridfahrzeug zu erbringen und bei einem Bremsen eine kinetische Energie des Hybridfahrzeug in eine rekuperierte elektrische Energie zu wandeln, einem elektrischen Generator, welcher zum Erzeugen einer elektrischen Energie ausgebildet ist, einen zustartbaren Verbrennungsmotor, welcher vorgesehen und ausgebildet ist, eine mechanische Vortriebsleistung für das Hybridfahrzeug zu erbringen und den elektrischen Generator bei einer entsprechenden Lastpunktanhebung wahlweise anzutreiben, und mehreren ein elektrisches Bordnetz bildenden elektrischen Verbrauchern, bei dem während einer Fahrt des Hybridfahrzeug der Verbrennungsmotor zugestartet wird, wenn bei einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit eine angeforderte Vortriebsleistung eine für die aktuelle Fahrgeschwindigkeit bestimmte Zustartleistung übersteigt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine höhere Effizienz ermöglicht und hierdurch eine Verbrauchsreduzierung realisiert.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs und/oder einem Fahrgewicht des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das Verfahren dient zum Betreiben des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug verfügt über die Antriebseinrichtung, die zum Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgestaltet ist. Die Antriebseinrichtung dient insoweit dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Zu diesem Zweck verfügt die Antriebseinrichtung über das erste Antriebsaggregat und das zweite Antriebsaggregat, welche antriebstechnisch miteinander koppelbar sind. Das bedeutet, dass an der Antriebseinrichtung unterschiedliche Einstellungen einstellbar sind, wobei in der ersten Einstellung das zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendete Antriebsdrehmoments allein mithilfe des zweiten Antriebsaggregats bereitgestellt wird. Beispielsweise ist in der ersten Einstellung das erste Antriebsaggregat abgeschaltet, wohingegen das zweite Antriebsaggregat zum Erzeugen des Antriebsdrehmoments betrieben wird. Das abgeschaltete erste Antriebsaggregat weist beispielsweise während des Vorliegens der ersten Einstellung eine Drehzahl von null auf.
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Während des Bereitstellens des Antriebsdrehmoments allein mittels des ersten Antriebsaggregats kann das Antriebsmoment grundsätzlich beliebig gerichtet sein, also auf ein Beschleunigen oder Verzögern des Kraftfahrzeugs gerichtet sein. Im Falle des Beschleunigens wird das zweite Antriebsaggregat mit elektrischer Energie betrieben, die der Traktionsbatterie entnommen wird. Ist das Antriebsdrehmoment auf das Verzögern des Kraftfahrzeugs gerichtet, so wird die Traktionsmaschine zum Erzeugen des Antriebsdrehmoments generatorisch betrieben und die hierbei erzeugte elektrische Energie in der Traktionsbatterie zwischengespeichert. Letzteres wird als Rekuperieren bezeichnet.
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Liegt hingegen die zweite Einstellung vor, so werden beide Antriebsaggregate, also sowohl das erste Antriebsaggregat als auch das zweite Antriebsaggregat, zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments betrieben. Jedes der Antriebsaggregate stellt insoweit einen Teil des Antriebsdrehmoments zur Verfügung, sodass sich dieses aus einem ersten Teildrehmoment des ersten Antriebsaggregats und einem zweiten Teildrehmoment des zweiten Antriebsaggregats zusammensetzt. Die beiden Teildrehmomente sind bevorzugt gleichgerichtet, sodass das Antriebsdrehmoment größer ist als jedes der beiden Teildrehmomente. Entsprechend liegt ein so genannter Boostbetrieb der Antriebseinrichtung vor, in welchem beide Antriebsaggregate zur Beschleunigung des Kraftfahrzeugs herangezogen werden.
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Es kann jedoch selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Teildrehmomente einander entgegen gerichtet sind. Eine solche Vorgehensweise wird bevorzugt herangezogen, falls das erste Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine und das zweite Antriebsaggregat als elektrische Traktionsmaschine vorliegt. Die elektrische Traktionsmaschine wird generatorisch betrieben und hierbei von der Brennkraftmaschine angetrieben. Die Brennkraftmaschine stellt also nicht nur das auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoment bereit, sondern treibt zusätzlich die elektrische Traktionsmaschine an, um mittels dieser elektrische Energie bereitzustellen, welche beispielsweise in einer Traktionsbatterie zwischengespeichert wird. Ein solcher Lastpunktverschiebungsbetrieb stellt das Betreiben der Brennkraftmaschine mit hoher Effizienz sicher.
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Die momentane Einstellung der Antriebseinrichtung wird zumindest aus der ersten Einstellung und der zweiten Einstellung ausgewählt und an der Antriebseinrichtung eingestellt. Das Auswählen erfolgt in Abhängigkeit von der Vorgabeleistung, welche momentan angefordert wird. Unter der Vorgabeleistung ist diejenige Leistung zu verstehen, welche an der Antriebseinrichtung eingestellt ist. Vorzugsweise wird die Vorgabeleistung von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder einer Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Insbesondere hängt die Vorgabeleistung von einer Stellung eines Bedienelements des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Gaspedals, ab.
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Überschreitet die Vorgabeleistung den Zustartschwellenwert, ist also die Vorgabeleistung größer als der Zustartschwellenwert, so wird von der ersten Einstellung auf die zweite Einstellung umgeschaltet, sofern diese nicht bereits vorliegt. Das bedeutet, dass ab einer bestimmten Vorgabeleistung, welche dem Zustartschwellenwert entspricht, das Antriebsdrehmoment nicht weiterhin allein mittels des ersten Antriebsaggregats, sondern mithilfe von beiden Antriebsaggregaten bereitgestellt werden soll. Ist das bislang nicht betriebene erste Antriebsaggregat abgeschaltet, so wird es aktiviert beziehungsweise angeschaltet und antriebstechnisch mit dem zweiten Antriebsaggregat gekoppelt.
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Bei dem Umschalten von der ersten Einstellung auf die zweite Einstellung kann es vorgesehen sein, dass das Drehmoment des bislang betriebenen Antriebsaggregats beibehalten wird. Vorzugsweise wird es jedoch angepasst. Beispielsweise ist es vorgesehen, das erste Antriebsaggregat mithilfe des zweiten Antriebsaggregats zu starten beziehungsweise anzuschleppen. Das bedeutet, dass das von dem zweiten Antriebsaggregat erzeugte Teildrehmoment zunächst vergrößert werden muss, um weiterhin das Antriebsdrehmoments bereitzustellen, jedoch gleichzeitig das erste Antriebsaggregat anzuschleppen. Nach dem Starten des ersten Antriebsaggregats kann es vorgesehen sein, das Drehmoment des zweiten Antriebsaggregats zu verringern, sodass nachfolgend der überwiegende Teil des Antriebsaggregats mithilfe des ersten Antriebsaggregats erzeugt wird. Das zweite Antriebsaggregat kann - in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt der Antriebseinrichtung - entweder zum Bereitstellen eines dem ersten Teildrehmoment gleichgerichtet Drehmoments oder eines entgegengerichteten Teildrehmoments betrieben werden.
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Unterschreitet hingegen die angeforderte Vorgabeleistung den Abschaltschwellenwert, ist sie also kleiner als dieser, so wird von der zweiten Einstellung auf die erste Einstellung umgeschaltet, sofern diese nicht bereits vorliegt. Das bedeutet, dass nachfolgend das Antriebsdrehmoment allein mithilfe des zweiten Antriebsaggregats bereitgestellt wird, wohingegen das erste Antriebsaggregat bevorzugt abgeschaltet oder zumindest nicht mit dem zweiten Antriebsaggregat antriebstechnisch gekoppelt ist.
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In anderen Worten beschreibt der Zustartschwellenwert die Leistung der Antriebseinrichtung, ab welcher das erste Antriebsaggregat gemeinsam mit dem zweiten Antriebsaggregat das Antriebsdrehmoment bereitstellen soll. Der Abschaltschwellenwert ist hingegen diejenige Leistung der Antriebseinrichtung, unterhalb welcher das Antriebsdrehmoment allein mit mittels des zweiten Antriebsaggregats erzeugt werden soll. Beispielsweise ist es vorgesehen, in der ersten Einstellung der Antriebseinrichtung das erste Antriebsaggregat antriebstechnisch von dem zweiten Antriebsaggregat zu entkoppeln, beispielsweise durch Öffnen einer zwischen dem ersten Antriebsaggregat und dem zweiten Antriebsaggregat vorliegenden Kupplung.
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In der zweiten Einstellung ist hingegen das erste Antriebsaggregat antriebstechnisch mit dem zweiten Antriebsaggregat gekoppelt, beispielsweise durch Schließen der Kupplung. Insoweit sind die beiden Antriebsaggregate in der zweiten Einstellung bevorzugt drehfest miteinander gekoppelt. In jedem Fall werden in der zweiten Einstellung sowohl das erste Antriebsaggregat als auch das zweite Antriebsaggregat betrieben. Ist das erste Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine ausgestaltet, so ist bevorzugt in der ersten Einstellung eine Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine unterbrochen beziehungsweise abgeschaltet, wohingegen in der zweiten Einstellung der Brennkraftmaschine Kraftstoff zugeführt wird.
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Um die Effizienz der Antriebseinrichtung und mithin des Kraftfahrzeugs zu verbessern, sollen der Zustartschwellenwert, der Abschaltschwellenwert oder beide nicht fest gewählt sein oder lediglich von einer Zustandsgröße der Antriebseinrichtung abhängen, sondern vielmehr in Abhängigkeit von einer Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Als Zustandsgröße kommt hierbei eine der folgenden Größen zum Einsatz: Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs und Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs. Es kann also vorgesehen sein, den Zustartschwellenwert und/oder den Abschaltschwellenwert aus dem Fahrwiderstand, nicht jedoch aus dem Fahrzeuggewicht, aus dem Fahrzeuggewicht, nicht jedoch dem Fahrwiderstand, oder aus sowohl dem Fahrwiderstand als auch dem Fahrzeuggewicht zu bestimmen.
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Hieraus ergeben sich folgende mögliche Kombinationen: Ermitteln des Zustartschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand; Ermitteln des Zustartschwellenwerts aus dem Fahrzeuggewicht; Ermitteln des Zustartschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht; Ermitteln des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand; Ermitteln des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrzeuggewicht; Ermitteln des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht; Ermitteln des Zustartschwellenwerts und des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand; Ermitteln des Zustartschwellenwerts und des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrzeuggewicht; sowie Ermitteln des Zustartschwellenwerts und des Abschaltschwellenwerts aus dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht.
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Unter dem Fahrwiderstand ist eine Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs zu verstehen, welche zumindest einen Widerstand beschreibt, welchen das Kraftfahrzeug mithilfe des Antriebsdrehmoments überwinden muss, um mit einer konstanten oder beschleunigten Geschwindigkeit auf einer horizontalen oder geneigten Strecke zu fahren. Der Widerstand umfasst beispielsweise einen Luftwiderstand, einen Rollwiderstand, einen Steigungswiderstand und/oder einen Beschleunigungswiderstand. Der Luftwiderstand kann auch als Strömungswiderstand des Kraftfahrzeugs bezeichnet werden. Er beschreibt den Widerstand, welchen die das Kraftfahrzeug umgebende Luft auf das Kraftfahrzeug ausübt. Der Rollwiderstand beschreibt im Wesentlichen denjenigen Widerstand, der durch eine Verformung von Reifen des Kraftfahrzeugs verursacht wird. Der Steigungswiderstand ergibt sich aus der Hangabtriebskraft, welche auf das Kraftfahrzeug bei dem Befahren einer geneigten Strecke wirkt. Der Beschleunigungswiderstand hingegen wirkt einer Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs entgegen.
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Die Berücksichtigung des Fahrwiderstands und/oder des Fahrzeuggewichts bei dem Ermitteln des Zustartschwellenwerts und/oder des Abschaltschwellenwerts ermöglicht eine flexible Anpassung der Antriebseinrichtung an den momentanen Zustand des Kraftfahrzeugs. Hierdurch ist ein äußerst effizienter Betrieb der Antriebseinrichtung und mithin des Kraftfahrzeugs sichergestellt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als erstes Antriebsaggregat eine Brennkraftmaschine und als zweites Antriebsaggregat eine elektrische Traktionsmaschine verwendet wird. Entsprechend sind die beiden Antriebsaggregate unterschiedlich ausgestaltet, sodass die Antriebseinrichtung als Hybridantriebseinrichtung vorliegt. Eine solche Ausgestaltung der Antriebseinrichtung ermöglicht eine besonders hohe Effizienz über einen weiten Betriebsbereich hinweg.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die elektrische Traktionsmaschine an eine Traktionsbatterie elektrisch angeschlossen ist und der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von einem Ladestand der Traktionsbatterie ermittelt werden. Der Traktionsbatterie wird zumindest zeitweise elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Traktionsmaschine für das zumindest teilweise Bereitstellen des Antriebsdrehmoments entnommen. Umgekehrt wird der Traktionsbatterie zumindest zeitweise elektrische Energie zugeführt, welche von der elektrischen Traktionsmaschine bereitgestellt wird, insbesondere während des Rekuperationsbetriebs.
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Es versteht sich von selbst, dass die Antriebseinrichtung lediglich dann bei der ersten Einstellung betrieben werden kann, sofern der Ladestand der Traktionsbatterie dies zulässt. Zum Bereitstellen eines auf das beschleunigen des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments mithilfe des zweiten Antriebsaggregats wird elektrische Energie benötigt, die der Traktionsbatterie entnommen werden soll. Umgekehrt ist es notwendig, dass der Ladestand der Traktionsbatterie ein Zwischenspeichern von elektrischer Energie in der Traktionsbatterie zulässt, falls das Kraftfahrzeug unter Verwendung des zweiten Antriebsaggregats verzögert beziehungsweise gebremst werden soll.
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Aus diesem Grund sollen der Zustartschwellenwert, der Abschaltschwellenwert oder sowohl der Zustartschwellenwert als auch der Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von dem Ladestand der Traktionsbatterie ermittelt werden. Beispielsweise wird der Zustartschwellenwert umso niedriger gewählt, je niedriger der Ladestand ist. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, den Abschaltschwellenwert umso niedriger zu reden, je niedriger der Ladestand ist. Mit einer derartigen Vorgehensweise wird sichergestellt, dass in der Traktionsbatterie stets hinreichend elektrische Energie vorhanden ist, welche zum Betreiben des zweiten Antriebsaggregats verwendet werden kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die elektrische Traktionsmaschine zumindest zeitweise generatorisch zum Aufladen der Traktionsbatterie betrieben wird, wobei der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von einer Ladeleistung des Aufladens ermittelt werden. Das generatorische Betreiben der elektrischen Traktionsmaschine kann beispielsweise zum Verzögern des Kraftfahrzeugs erfolgen oder während eines Antreibens des zweiten Antriebsaggregats mittels des ersten Antriebsaggregats. Die hierbei anfallende elektrische Energie wird zum Laden der Traktionsbatterie verwendet, wobei das Aufladen mit der Ladeleistung erfolgt.
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Vorstehend wurde bereits erläutert, dass während des generatorischen Antreibens des zweiten Antriebsaggregats der Ladestand ein Aufladen der Traktionsbatterie zulassen muss. Entsprechend ist es bevorzugt vorgesehen, den Zustartschwellenwert und/den Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von der Ladeleistung zu ermitteln. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, bei dem Ermitteln des Zustartschwellenwerts und/oder des Abschaltschwellenwerts sowohl den Ladestand als auch die Ladeleistung zu berücksichtigen. Hierdurch wird über weite Betriebsbereiche der Antriebseinrichtung hinweg eine hohe Effizienz gewährleistet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von einer Kenngröße ermittelt werden, zu welcher der Fahrwiderstand und das Fahrzeuggewicht zusammengefasst sind. Der jeweilige Wert wird also nicht unmittelbar aus dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht ermittelt, sondern aus der Kenngröße. Der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert sind insoweit lediglich mittelbar von dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht abhängig. Vielmehr wird in einem ersten Schritt die Kenngröße aus dem Fahrwiderstand und dem Fahrzeuggewicht berechnet, beispielsweise unter Berücksichtigung von Gewichtungsfaktoren. Beispielsweise fließt der Fahrwiderstand stärker in die Kenngröße ein als das Fahrzeuggewicht oder umgekehrt. Aus der Kenngröße werden schließlich der Zustartschwellenwert, der Abschaltschwellenwert oder beide berechnet. Diese Vorgehensweise hat Vorteile hinsichtlich der notwendigen Rechenkapazität.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Fahrwiderstand ein Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Unter dem Luftwiderstand ist der Strömungswiderstand zu verstehen, welcher von der das Kraftfahrzeug umgebenden Luft auf das Kraftfahrzeug ausgeübt wird. Der Luftwiderstand ist insbesondere abhängig von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere quadratisch oder zumindest näherungsweise quadratisch abhängig. Beispielsweise wird also der Luftwiderstand anhand der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berechnet. Auch andere Ermittlungsverfahren können jedoch herangezogen werden. Die Berücksichtigung des Fahrwiderstands ermöglicht eine äußerst genaue Anpassung des Zustartschwellenwerts und/oder des Abschaltschwellenwerts an die momentane Fahrsituation des Kraftfahrzeugs.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrwiderstand anhand einer Zustandsgröße zumindest eines Kraftfahrzeuganbauteils ermittelt wird. Das Kraftfahrzeuganbauteils ist ein Bauteil, welches außenseitig an dem Kraftfahrzeug befestigbar ist, insbesondere lediglich temporär mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist. Als Kraftfahrzeuganbauteil wird beispielsweise ein Gepäckträger, eine Dachbox oder dergleichen verstanden. Liegt das Kraftfahrzeuganbauteil einem Kraftfahrzeug vor, ist der Fahrwiderstand deutlich höher als ohne das Kraftfahrzeuganbauteil. Entsprechend ist es sinnvoll, das Vorliegen des Kraftfahrzeuganbauteils bei dem Ermitteln des Zustartschwellenwerts und/oder des Abschaltschwellenwerts zu berücksichtigen.
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Die Zustandsgröße des Kraftfahrzeuganbauteils beschreibt bevorzugt das Vorhandensein des Kraftfahrzeuganbauteils, also ob das Kraftfahrzeuganbauteil an dem Kraftfahrzeug vorliegt oder nicht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für unterschiedliche Kraftfahrzeuganbauteile ein Wert hinterlegt ist, aus welchem der Fahrwiderstand berechnet wird, sobald das Kraftfahrzeuganbauteil an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Beispielsweise wird dieser Wert automatisch ermittelt, sobald das Kraftfahrzeuganbauteil mit dem Kraftfahrzeug verbunden wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Fahrer den Wert oder zumindest die Art des Kraftfahrzeuganbauteils manuell eingibt. In letzterem Fall wird aus der Art des Kraftfahrzeuganbauteils der Wert zum Ermitteln des Fahrwiderstands bestimmt. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht wiederum eine präzise Anpassung des Zustartschwellenwerts und/oder des Abschaltschwellenwerts an die momentane Fahrsituation des Kraftfahrzeugs.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrwiderstand und/oder das Kraftfahrzeuggewicht anhand einer Betriebsgröße der Antriebseinrichtung und einer Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Hierdurch ist es möglich, den jeweiligen Wert sehr genau aus der momentanen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs heraus zu bestimmen. Die Betriebsgröße der Antriebseinrichtung ist beispielsweise die von der Antriebseinrichtung bereitgestellte Leistung oder das von ihr gelieferte Antriebsdrehmoment. Die Zustandsgröße ist beispielsweise die momentane Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder eine Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung des Kraftfahrzeugs.
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Besonders bevorzugt wird der Fahrwiderstand aus der für ein Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit notwendigen Leistung der Antriebseinrichtung bestimmt. Die Fahrgeschwindigkeit wird also als Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs verwendet. Zusätzlich oder alternativ wird die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs als Zustandsgröße herangezogen. Anhand der Beschleunigung und des Antriebsdrehmoments werden der Fahrwiderstand und/oder der Fahrzeuggewicht für das Kraftfahrzeug ermittelt. Zusätzlich kann selbstverständlich die momentane Fahrgeschwindigkeit in diese Ermittlung einflie-ßen. Entsprechend erfolgt ein automatisches Lernen des Fahrwiderstands und/oder das Kraftfahrzeuggewichts aus unterschiedlichen Größen.
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Alternativ ist es selbstverständlich möglich, den Fahrwiderstand allein aus der Fahrgeschwindigkeit abzuleiten. Ebenso kann es vorgesehen sein, das Kraftfahrzeuggewicht zu messen, beispielsweise aus einem gemessenen Einfederweg eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Auch auf diese Art und Weise können hinreichend genaue Ergebnisse für den Fahrwiderstand beziehungsweise das Fahrzeuggewicht erzielt werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zustartschwellenwert und/oder der Abschaltschwellenwert umso kleiner gewählt werden, je kleiner das Fahrzeuggewicht ist und/oder je größer der Fahrwiderstand ist. Mit abnehmendem Fahrzeuggewicht werden also auch der Zustartschwellenwert beziehungsweise der Abschaltschwellenwert kleiner. Je größer das Kraftfahrzeuggewicht ist, umso mehr elektrische Energie wird während des Rekuperierens unter Verwendung des zweiten Antriebsaggregats anfallen. Entsprechend ist eine geringere Unterstützung mithilfe des ersten Antriebsaggregats notwendig. Ein größerer Fahrwiderstand macht hingegen eine stärkere Unterstützung des zweiten Antriebsaggregats mittels des ersten Antriebsaggregats notwendig. Entsprechend soll der Zustartschwellenwert beziehungsweise Abschaltschwellenwert mit größer werdendem Fahrwiderstand kleiner werden.
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Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, den Zustartschwellenwert und den Abschaltschwellenwert parallel zueinander verschieben, sodass also eine Differenz zwischen ihnen unabhängig von ihrem jeweiligen Wert über der Zeit konstant ist. Der Zustartschwellenwert ist grundsätzlich größer als der Abschaltschwellenwert, um eine Hysterese bei dem Zuschalten des ersten Antriebsaggregats zu erzielen. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, den Zustartschwellenwert und den Abschaltschwellenwert unabhängig voneinander aus dem Fahrwiderstand und/oder dem Fahrzeuggewicht zu ermitteln, wobei unterschiedliche Faktoren zum Einsatz kommen. In diesem Fall ändert sich die Differenz zwischen dem Zustartschwellenwert und dem Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstand und/oder dem Fahrzeuggewicht. Hierdurch kann eine noch genauere Anpassung dieser Werte an den momentanen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs vorgenommen werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei das Kraftfahrzeug über eine Antriebseinrichtung mit wenigstens einem ersten Antriebsaggregat und wenigstens einem zweiten Antriebsaggregat verfügt, wobei ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Antriebsdrehmoment bei einer ersten Einstellung der Antriebseinrichtung nur mittels des ersten Antriebsaggregats und bei einer zweiten Einstellung mittels beider Antriebsaggregate bereitgestellt wird, wobei das Kraftfahrzeug dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, bei einem Überschreiten eines Zustartschwellenwerts durch eine angeforderte Vorgabeleistung von der ersten Einstellung auf die zweite Einstellung und bei einem Unterschreiten eines Abschaltschwellenwerts durch die angeforderte Vorgabeleistung von der zweiten Einstellung auf die erste Einstellung umzuschalten. Dabei ist das Kraftfahrzeug weiter dazu vorgesehen und ausgebildet, den Zustartschwellenwert und/oder den Abschaltschwellenwert in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs und/oder einem Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs zu ermitteln.
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Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Verfahren zu seinem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein.
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Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausdrucksformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftfahrzeuganbauteil.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1, welches sich über mehrere Räder 2 auf einem Untergrund 3 abstützt. Die Räder 2 sind mittels einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 antreibbar, wobei die Antriebseinrichtung wenigstens ein erstes Antriebsaggregat und wenigstens ein zweites Antriebsaggregat aufweist. Das erste Antriebsaggregat liegt in Form einer Brennkraftmaschine vor, wohingegen das zweite Antriebsaggregat als elektrische Traktionsmaschine ausgestaltet ist. In einer ersten Einstellung der Antriebseinrichtung wird ein auf die Räder 2 wirkendes Antriebsdrehmoment lediglich mittels des zweiten Antriebsaggregats bereitgestellt. Bei einer zweiten Einstellung der Antriebseinrichtung arbeiten hingegen das erste Antriebsaggregat und das zweite Antriebsaggregat zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments zusammen.
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Ist eine an der Antriebseinrichtung angeforderte Vorgabeleistung größer als ein Zustartschwellenwert, so wird die zweite Einstellung verwendet. Ist die Vorgabeleistung jedoch kleiner als oder gleich dem Abschaltschwellenwert, so wird die erste Einstellung eingestellt. Der Zustartschwellenwert und der Abschaltschwellenwert sind zeitlich variabel und hängen hierbei von einem Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs und einem Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs 1 ab. Der Fahrwiderstand ist insbesondere abhängig von dem Vorliegen eines Kraftfahrzeuganbauteils 4 an dem Kraftfahrzeug 1, welches in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Dachbox ausgestaltet ist.
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Es erschließt sich von selbst, dass der Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugseins mit dem Kraftfahrzeuganbauteil 4 deutlich größer ist als ohne das Kraftfahrzeuganbauteil 4. Beispielsweise wird ermittelt, ob das Kraftfahrzeuganbauteil 4 an dem Kraftfahrzeug 1 vorliegt und entsprechend der Fahrwiderstand angepasst. Der Fahrwiderstand ergibt sich insbesondere aus einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 einerseits und dem Vorliegen des Kraftfahrzeuganbauteils 4 andererseits.
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Die beschriebene Vorgehensweise für das Betreiben des Kraftfahrzeugs 1 ermöglicht eine besonders gute Anpassung des Verhaltens der der Antriebseinrichtung an eine momentane Fahrsituation des Kraftfahrzeugs 1. Hierdurch wird eine Steigerung der Effizienz der Antriebseinrichtung und mithin des gesamten Kraftfahrzeugs 1 erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Rad
- 3
- Untergrund
- 4
- Kraftfahrzeuganbauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015106028 A1 [0002]
- DE 102017218855 A1 [0003]
