DE102020204561A1

DE102020204561A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020204561A1
Application number: DE102020204561.5A
Authority: DE
Inventors: Sergej Jakovlev; Jörg Rieling
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2021-10-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit mindestens einer Elektromaschine (EM2, EM1), mit einem Getriebe (G) und mit Rädern (R), wobei die Verbrennungskraftmaschine (VKM) mit einer Drehzahl betreibbar ist und wobei die Räder (R) zumindest durch eine elektromotorische Elektromaschine (EM2) mit einer Radleistung antreibbar sind.Ein für einen Fahrer des Fahrzeugs dynamischeres und/oder komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs kann dadurch erzielt werden, dass wenn während eines zumindest teilweisen elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung angefordert wird, zunächst die Radleistung (PRad) an den Rädern (R) und erst dann die Drehzahl (nVKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) erhöht wird, wobei die Radleistung (PRad) an den Rädern (R) in mindestens zwei Phasen (I, II) mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen (PRad/t) pro Zeit (t) erhöht wird, wobei die durchschnittliche Steigung (PRad/t) der Radleistung (PRad) pro Zeit (t) in der ersten Phase (I) größer als in der zweiten Phase (II) ist und wobei die Drehzahl (nVKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) erst in der zweiten Phase (II) erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs.
Bei konventionellen Fahrzeugen, welche lediglich eine Verbrennungskraftmaschine als Motor und ein Mehrganggetriebe mit festen Übersetzungen aufweisen, besteht eine Korrelation zwischen der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs sowie zwischen einer gewählten festen Übersetzung und einer dadurch maximal möglichen Beschleunigung des Fahrzeugs.
Bei konventionellen Fahrzeugen kann ein Beschleunigungsvorgang, bei dem der Fahrer des Fahrzeugs, beispielsweise aus einer Fahrt bei einer geringen Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, zum Beispiel zum Einleiten eines Überholvorgangs auf einer Landstraße oder Autobahn oder zum Auffahren auf eine Autobahn, eine sprunghafte Erhöhung einer Radleistung an der Rädern anfordert, im Wesentlichen auf drei Phasen ablaufen.
Dabei kann der Fahrer des Fahrzeugs in einer ersten Phase eine sprunghafte Erhöhung der Radleistung anfordern.
In einer zweiten Phase kann dann bei konventionellen Fahrzeugen die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine auf eine Drehzahl angehoben, bei der in einem niedrigeren Gang die angeforderte Radleistung bereitgestellt werden kann. Dafür muss insbesondere auch zusätzliche Energie aufgewendet werden, um rotatorische Massenträgheiten zu beschleunigen. Insofern hierfür kein zusätzliches Drehmoment zur Verfügung steht, hat dies zunächst einen Einbruch der Radleistung zur Folge, was im Widerspruch zu der eigentlichen Anforderung des Fahrers einer Erhöhung der Radleistung steht. Das zuvor genannte „zusätzliche Drehmoment“, das zur Beschleunigung der Massenträgheiten dient, wird im Folgenden auch als „Kompensationsdrehmoment“ bezeichnet. Die dem Kompensationsdrehmoment entsprechende Leistung wird im Folgenden auch als „Kompensationsleistung“ bezeichnet. Das Kompensationsdrehmoment bzw. die Kompensationsleistung steht daher - im Endeffekt - für den Vortrieb des Fahrzeugs im Wesentlichen nicht zur Verfügung und muss „rechnerisch“ von dem insgesamt aufgebrachten Gesamt-Drehmoment bzw. von der insgesamt aufgebrachten Gesamt-Leistung abgezogen werden, um das tatsächlich zur Verfügung stehende Drehmoment bzw. die tatsächlich zu Verfügung stehende Leistung für den Vortrieb des Fahrzeugs zu erhalten.
In einer dritten Phase kann bei konventionellen Fahrzeugen in den niedrigeren Gang gewechselt werden und eine Momentenübergabe stattfinden. Dabei kann sich die Drehzahl des Getriebes, bei der das Moment übertragen wird, und damit auch die übertragene Leistung erhöhen.
Der Fahrer kann hierbei den gesamten Beschleunigungsvorgang auch „akustisch“ über das Drehzahlniveau der Verbrennungskraftmaschine und „haptisch“ bzw. fahrgefühls-technisch über die aus der Radleistung resultierende Beschleunigung beziehungsweise über die Beschleunigungsänderung wahrnehmen. Dabei kann der Fahrer die Steigerung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine in der zweiten Phase insbesondere akustisch wahrnehmen. Zudem kann der Fahrer besonders deutlich den Übergang von der zweiten Phase in die dritte Phase „haptisch“ wahrnehmen, da nach dem Erreichen des neuen Drehzahlniveaus die Beschleunigung sprunghaft ansteigt. Dies kann vom Fahrer herkömmlicherweise als Ende des Schaltvorgangs beziehungsweise als neuer, dynamischerer Fahrzustand gewertet werden, welcher zum Beispiel geeignet ist einen Überholvorgang auf einer Landstraße oder Autobahn oder ein Auffahren auf eine Autobahn gefahrlos durchzuführen.
Diese Beschleunigungsvorgang-Phasen können prinzipiell bei allen konventionellen Fahrzeugen, welche lediglich eine Verbrennungskraftmaschine und ein Mehrganggetriebe mit festen Übersetzungen, beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe, ein Stufen-AutomatikGetriebe oder ein automatisiertes oder manuelles Handschaltgetriebe aufweisen, auftreten. Bei konventionellen Fahrzeugen, welche lediglich eine Verbrennungskraftmaschine und ein Handschaltgetriebe aufweisen, kann der Einbruch der Radleistung in der zweiten Phase besonders signifikant ausgeprägt sein, da das Drehmoment für eine Drehzahlübergabe zunächst auf Null reduziert werden muss und erst danach wieder Drehmoment und damit Radleistung an die Räder übertragen werden kann.
Bei Hybridfahrzeugen mit einer Verbrennungskraftmaschine und mit mindestens einer Elektromaschine, zum Beispiel bei seriell-parallelen Hybridfahrzeugen, bei seriellen Hybridfahrzeugen, bei Hybridfahrzeugen mit elektrischen Stufenlosgetrieben, so genannten eCVT-Hybridfahrzeugen (eCVT; Englisch: electric Continously Variable Transmission), und/oder bei parallelen Hybridfahrzeugen mit mechanischen Stufenlosgetrieben (CVT; Englisch: Continuously Variable Transmission), sind häufig keine oder nur eine geringe Anzahl von festen Übersetzungen vorhanden.
Aus der DE 10 2008 053 505 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines seriell-parallelen Hybridfahrzeugs mit einer mit einer Drehzahl betreibbaren Verbrennungskraftmaschine, mit mindestens einer Elektromaschine, mit einem Getriebe und mit zumindest durch eine elektromotorische Elektromaschine mit einer Radleistung antreibbaren Rädern bekannt, in dem wenn während eines rein elektromotorischen Antriebs der Räder eine Erhöhung der Radleistung angefordert wird, zunächst die Radleistung an den Rädern und dann die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine erhöht wird. Die Radleistung an den Rädern wird dabei in drei Phasen verändert und zwar in der ersten Phase erhöht, in der zweiten Phase konstant gehalten und in der dritten Phase gesenkt.
Aus der DE 10 2005 061 397 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bekannt, welches jedoch nicht rein elektromotorisch antreibbar ist.
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung von Hybridfahrzeugen bzw. Antriebssträngen sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So verlaufen bei Hybridfahrzeugen üblicherweise die Beschleunigungsvorgänge, bei welchen der Fahrer des Fahrzeugs, zum Beispiel zum Einleiten eines Überholvorgangs auf einer Landstraße oder Autobahn oder zum Auffahren auf eine Autobahn, eine sprunghafte Erhöhung der Radleistung anfordert, die Phasen anders als zuvor für konventionelle Fahrzeuge beschrieben ab. So kann bei Hybridfahrzeugen beispielsweise die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs voneinander entkoppelt sein und beispielsweise bei Hybridfahrzeugen mit stufenlosen Getrieben bereits in der zweiten Phase gleichzeitig die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und die Radleistung erhöht werden und in der dritten Phase bereits die vollständige Radleistung zur Verfügung stehen. Aufgrund der hohen Verbreitung von konventionellen Fahrzeugen kann jedoch seitens des Fahrers eine Erwartungshaltung an das Fahrverhalten eines Hybridfahrzeugs bestehen und ein vom Fahrverhalten von konventionellen Fahrzeugen abweichendes Fahrverhalten eines Hybridfahrzeugs vom Fahrer als gewöhnungsbedürftig und/oder unkomfortabel und/oder irrational empfunden werden. Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Steuerung von Hybrid-Fahrzeugen, in denen elektrische Energie zur Erhöhung des Fahrkomforts und/oder der Fahrzeug-Performance eingesetzt werden, beispielsweise ein sogenanntes „elektrisches Boosten“, können beispielsweise zu einer verringerten Energieeffizienz führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Verfahren, derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dadurch, ein für einen Fahrer des Fahrzeugs dynamischeres und/oder komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs erzielt werden kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist das Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine, die mit einer Drehzahl betreibbar ist, mit mindestens einer Elektromaschine, mit mindestens einem Getriebe und mit, insbesondere zumindest durch eine elektromotorische Elektromaschine mit einer Radleistung antreibbaren Rädern, ausgelegt.
In dem Verfahren wird wenn während eines zumindest teilweise, insbesondere rein elektromotorischen Antriebs der Räder eine, beispielsweise sprunghafte, Erhöhung der Radleistung, insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Radleistung an den Rädern und erst dann die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine erhöht. Dabei wird die Radleistung an den Rädern in mindestens zwei Phasen mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen (P_Rad /t) pro Zeit (t) erhöht. Dabei ist die durchschnittliche Steigung (P_Rad /t) der Radleistung (P_Rad ) pro Zeit (t) in der ersten Phase größer als in der zweiten Phase. Die Radleistung an den Rädern kann dabei insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine erhöht werden. Die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine wird dabei erst in der zweiten Phase erhöht.
Auf diese Weise kann dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise, insbesondere rein elektromotorischen Antrieb sowohl in der ersten als auch zweiten Phase ein haptisches Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung, und in der zweiten Phase zudem ein akustisches Fahrgefühl, insbesondere durch die akustisch wahrnehmbare Erhöhung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, wie bei einem konventionellen Fahrzeug, welches lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben ist und ein Mehrganggetriebe umfasst, und dadurch ein komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs vermittelt werden.
So kann, insbesondere mit einer gegebenen konstruktiven Auslegung des Hybridfahrzeugs, beispielsweise ohne konstruktive Änderung der Auslegung des Hybridfahrzeugs bzw. des Antriebsstranges, erzielt werden, dass der Fahrer des Hybridfahrzeugs eine bessere Rückmeldung über die aktuelle Leistungsfähigkeit des Hybridfahrzeugs bekommt und dadurch dessen Fahrverhalten gegebenenfalls positiver und/oder transparenter und/oder besser nachvollziehbar und/oder komfortabler und/oder sportlicher und/oder dynamischer bewerten kann.
Zum Beispiel kann die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine auf eine Drehzahl angehoben werden, bei welcher bei einem verbrennungsmotorischen Antrieb der Räder die Radleistung an den Rädern der angeforderten Radleistung entspricht. So kann der akustische Fahreindruck weiter verbessert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Radleistung an den Rädern in drei Phasen mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen (P_Rad /t) pro Zeit (t) erhöht. Dabei ist die durchschnittliche Steigung (P_Rad /t) der Radleistung (P_Rad ) pro Zeit (t) in der dritten Phase größer als in der zweiten Phase. Insbesondere kann die durchschnittliche Steigung (P_Rad /t) der Radleistung (P_Rad ) pro Zeit (t) in der dritten Phase größer als in der ersten Phase sein. So kann dem Fahrer des Hybridfahrzeugs bei einem rein elektromotorischen Antrieb auch in der dritten Phase ein haptisches Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeigbeschleunigung, wie bei einem konventionellen Fahrzeug, welches lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben ist und ein Mehrganggetriebe umfasst, und dadurch dann ein komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs vermittelt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird, wenn während eines zumindest teilweisen, insbesondere rein elektromotorischen Antriebs der Räder eine Erhöhung der Radleistung, insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine, zunächst in der ersten Phase, insbesondere lediglich, die Radleistung an den Rädern erhöht. Insbesondere kann dabei durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine, ein getriebeeingangsseitiges Drehmoment und/oder eine getriebeeingansseitige Leistung aufgebracht werden, durch welche/s, insbesondere lediglich, die Radleistung an den Rädern erhöht wird. So kann in der ersten Phase eine, beispielsweise sprunghafte beziehungsweise mit einer großen Steigung durchgeführte, Erhöhung der Radleistung und somit eine spontane Rückmeldung des Fahrzeugs auf die Anforderung des Fahrers wie bei einem konventionellen Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine mit großem Hubraum erzielt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dann in der zweiten Phase durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die später erläuterte generatorische Elektromaschine, zunächst zusätzlich ein beziehungsweise das getriebeeingangsseitige Drehmoment auf ein Kompensationsdrehmoment, insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder eine beziehungsweise die getriebeeingansseitige Leistung auf eine Kompensationsleistung, insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten erhöht. So kann vorteilhafterweise ein Einbruch der Radleistung durch rotatorische Massenträgheiten vermieden werden. Zudem kann durch die mindestens eine Elektromaschine das getriebeeingangsseitige Drehmoment und/oder die getriebeeingangsseitige Leistung mit einem höheren Wirkungsgrad und damit energieeffizienter und zudem auch schneller als durch die Verbrennungskraftmaschine eingestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dann nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes und/oder der Kompensationsleistung in der zweiten Phase das getriebeeingangsseitige Drehmoment und/oder die getriebeeingansseitige Leistung durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die später erläuterte generatorische Elektromaschine, wieder gesenkt und die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine erhöht. So kann in der zweiten Phase ein haptisches und akustisches Fahrgefühl wie bei einem konventionellen Fahrzeug erzielt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dann bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten in der dritten Phase durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine, die Radleistung an den Rädern, insbesondere sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung, erhöht. So kann dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise, insbesondere rein elektromotorischen Antrieb auch haptisch ein Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeigbeschleunigung, wie bei einem konventionellen, lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeug vermittelt werden. Dies kann für den Fahrkomfort und die Nachvollziehbarkeit des Fahrverhaltens des Hybridfahrzeugs von besonderem Interesse sein, da konventionelle Fahrzeuge gewohnte Fahrer häufig eine haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeigbeschleunigung als Ende eines Schaltvorgangs beziehungsweise als Beginn eines neuen, dynamischeren Fahrzustandes werten, welcher zum Beispiel geeignet ist, einen Überholvorgang auf einer Landstraße oder Autobahn oder ein Auffahren auf eine Autobahn gefahrlos durchzuführen. Zudem kann so ein bei Fahrern von Hybridfahrzeugen mit einem stetigen Beschleunigungsverhalten und/oder einem stetigen Leistungsanstieg manchmal als nachteilige beschriebener Fahreindruck einer Beschleunigung mit „Gummibandeffekt“ und/oder eines leistungsschwachen Fahrzeugs vermieden werden.
Zum Beispiel kann beispielsweise das getriebeeingangsseitige Drehmoment nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes und/oder die getriebeeingansseitige Leistung nach dem Erreichen der Kompensationsleistung zumindest bis auf einen Wert von Null wieder gesenkt werden.
Gegebenenfalls kann sogar das getriebeeingangsseitige Drehmoment nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes und/oder die getriebeeingansseitige Leistung nach dem Erreichen der Kompensationsleistung bis auf einen negativen Wert wieder gesenkt werden. So kann für die Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten aufgebrachte Energie wieder zurück gewonnen werden. Dabei kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment und/oder die getriebeeingansseitige Leistung dann beispielsweise, insbesondere bei einer Verringerung und/oder einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten von dem negativen Wert, insbesondere bis auf einen Wert von Null, wieder erhöht werden. Dabei kann die die Erhöhung und Senkung des getriebeeingangsseitige Drehmoments und/oder der getriebeeingansseitigen Leistung insgesamt energieneutral, insbesondere mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers, durchgeführt werden, um eine besonders energieeffiziente Durchführung des Verfahrens zu realisieren.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Hybridfahrzeug zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine eine generatorische Elektromaschine. Dabei kann die generatorische Elektromaschine in einem generatorischen Betrieb, insbesondere durch die Verbrennungskraftmaschine antreibbar sein beziehungsweise angetrieben werden. Somit kann die generatorische Elektromaschine im generatorischen Betrieb insbesondere mit einer Leistung mit einem negativen Wert betreibbar sein beziehungsweise betrieben werden. Dabei kann durch die generatorische Elektromaschine im generatorischen Betrieb ein elektrischer Speicher, beispielsweise eine Batterie, mit elektrischer Energie aufladbar sein beziehungsweise aufgeladen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird wenn in der zweiten Phase zunächst zusätzlich das getriebeeingangsseitige Drehmoment auf das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder die getriebeeingansseitige Leistung auf die Kompensationsleistung zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die generatorische Elektromaschine, erhöht wird, zunächst der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten verringert. Insbesondere kann dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb derart verringert werden, dass aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine eine Gesamtleistung der Elektromaschinen mit einem positiven Wert zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultiert. Dabei kann insbesondere die Gesamtleistung der Elektromaschinen der getriebeeingansseitigen Leistung der mindestens einen Elektromaschine entsprechen.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder erhöht. Dabei kann der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb insbesondere derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung der Elektromaschinen, insbesondere welche aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine resultiert, nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder gesenkt wird.
Beispielsweise kann dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung der Elektromaschinen, insbesondere welche aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine resultiert, nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten zumindest bis zum Erreichen eines Wertes von Null wieder gesenkt wird.
Gegebenenfalls kann dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung der Elektromaschinen, insbesondere welche aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine resultiert, nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten bis auf einen negativen Wert wieder gesenkt wird. Dabei kann die Erhöhung und Senkung der Gesamtleistung der Elektromaschinen insgesamt energieneutral, insbesondere mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers, durchgeführt werden, um eine energieeffiziente Durchführung des Verfahrens zu realisieren.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten weiter, insbesondere sprunghaft, erhöht. Insbesondere kann dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb derart weiter, insbesondere sprunghaft, erhöht werden, dass bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten die Gesamtleistung der Elektromaschinen, insbesondere welche aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine resultiert, einen Wert von Null aufweist.
Ganz allgemein darf noch auf folgendes hingewiesen werden: Insbesondere ergibt sich aus der Summe der Leistung der Verbrennungskraftmaschine und der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb die Kompensationsleistung zur Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten. Aus der getriebeeingangsseitigen Leistung der Elektromaschinen ergibt sich die Gesamtleistung, die elektrisch zu- oder abgeführt werden muss (aus der / in die Batterie). Es ist also denkbar, dass die elektromotorische Elektromaschine ein zusätzliches Moment / eine zusätzliche Leistung aus der Batterieenergie, insbesondere daher ein „höheres fahrdynamisches Niveau“ auf Kosten der elektrisch gespeicherten Energie realisiert, oder auch umgekehrt, dass die elektromotorische Elektromaschine weniger Leistung / Drehmoment stellt und dann im Endeffekt gemeinsam mit der generatorischen Elektromaschine eine Aufladung der Batterie auf Kosten der Fahrperformance realisiert.
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden einige bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1a-c in schematischen Darstellungen unterschiedliche Ausgestaltungen von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren steuerbaren Hybridfahrzeugen bzw. jeweiligen Antriebssträngen;
2a in einem schematischen Graphen eine Auftragung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine gegen die Zeit während eines zumindest teilweise, insbesondere rein elektromotorischen Antriebs der Räder durch die elektromotorische Elektromaschine;
2b in einem schematischen Graphen eine Auftragung der Radleistung gegen die Zeit während des in 2a gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs;
2c in einem schematischen Graphen eine Auftragung des Drehmoments, insbesondere des Drehmoments am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten und der Verbrennungskraftmaschine, gegen die Zeit während des in 2a und 2b gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs;
2d in einem schematischen Graphen eine Auftragung der Leistung, insbesondere der Leistung am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten und der Verbrennungskraftmaschine, gegen die Zeit während des in 2a bis 2c gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs; und
2e in einem schematischen Graphen eine Auftragung der Leistung, insbesondere der Leistung am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten, der Verbrennungskraftmaschine sowie einer elektromotorischen Elektromaschine und einer generatorischen Elektromaschine, gegen die Zeit für eine spezielle Ausgestaltung des Verfahrens während des in 2a bis 2d gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs.

1a bis 1c zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen von mit dem erfindungsgemäßen Verfahren steuerbaren Antriebssträngen bei Hybridfahrzeugen.
Dabei weisen die Hybridfahrzeuge jeweils eine Verbrennungskraftmaschine VKM, mindestens eine Elektromaschine, insbesondere elektromotorische Elektromaschine, EM2, ein Getriebe G sowie über das Getriebe G angetriebene Räder R auf. Die Verbrennungskraftmaschine VKM kann dabei mit einer Drehzahl n_VKM betrieben werden. Die Räder R können dabei zumindest durch die elektromotorische bzw. elektromotorisch betreibbare Elektromaschine EM2 mit einer Radleistung P_Rad angetrieben werden.
In den in 1a bis 1c gezeigten Ausgestaltungen umfassen die Hybridfahrzeuge zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine EM2 noch eine generatorische bzw. generatorisch betreibbare Elektromaschine EM1. Hierbei sind die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 insbesondere als Bestandteil / Komponenten des Getriebes ausgebildet bzw. angeordnet. In den Ausgestaltungen kann in einem generatorischen Betrieb die generatorische Elektromaschine EM1 durch die Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben und somit mit einer Leistung P_EM1 mit einem negativen Wert betrieben und dabei ein elektrischer Speicher B, zum Beispiel einer Batterie, mit elektrischer Energie aufgeladen werden.
1a zeigt ein seriell-paralleles Hybridfahrzeug, welches sowohl eine elektromotorische Elektromaschine EM2 als auch eine generatorische Elektromaschine EM1 umfasst. Dabei ist die Verbrennungskraftmaschine VKM an die generatorische Elektromaschine EM1 und über eine Trennkupplung K0 an das Getriebe G bzw. an die Räder R angeschlossen. Die elektromotorische Elektromaschine EM2 ist dabei ebenfalls an das Getriebe G wirksam angeschlossen. Bei einem seriell-parallelen Hybridfahrzeug können die Räder R bei einer geschlossenen Trennkupplung K0 sowohl elektromotorisch durch die elektromotorische Elektromaschine EM2 als auch verbrennungsmotorisch durch die Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben werden, was auch als paralleler Antrieb bezeichnet wird. Dabei kann insbesondere ein Teil der Radleistung an den Rädern durch die elektromotorische Elektromaschine EM2 und ein anderer Teil der Radleistung an den Rädern durch die Verbrennungskraftmaschine VKM bereitgestellt werden. Bei einer geöffneten Trennkupplung können bei einem seriell-parallelen Hybridfahrzeug die Räder R insbesondere rein elektromotorisch durch die elektromotorische Elektromaschine EM2 angetrieben werden. Durch die Verbrennungskraftmaschine VKM kann dabei die generatorische Elektromaschine EM1 angetrieben werden, durch welche der elektrische Speicher B mit elektrischer Energie aufgeladen und/oder die elektromotorische Elektromaschine EM2 mit elektrischer Energie versorgt wird, was auch als serieller Antrieb bezeichnet wird. Bei dem in 1a gezeigten Hybridfahrzeug kann im sogenannten seriellen Antriebsmodus die Verbrennungskraftmaschine VKM ihre Leistung bei jeder beliebigen Drehzahl mittelbar an die Räder R übertragen.
Das in 1b gezeigte Hybridfahrzeug unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, von dem in 1a gezeigten Hybridfahrzeug, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM - anstatt über eine Trennkupplung - über ein elektrisches Stufenlosgetriebe eCVT (eCVT; Englisch: electric Continously Variable Transmission) bzw. über ein „Summiergetriebe“ an das Getriebe G bzw. an die Räder R angeschlossen ist. Auch bei einem derartigen Hybridfahrzeug können die Räder sowohl elektromotorisch (durch EM1 / EM2) als auch verbrennungsmotorisch (durch die VKM) angetrieben werden. Bei Hybridfahrzeugen mit elektrischen Stufenlosgetrieben kann die Verbrennungskraftmaschine VKM ihre Leistung bei jeder beliebigen Drehzahl n_VKM und somit auch mechanisch an die Räder übertragen und das Radleistungsniveau stufenlos geändert werden.
Es kann bei mit herkömmlichen Steuerungsverfahren gesteuerten Hybridfahrzeugen jedoch beim Fahrer ein manchmal als nachteilig beschriebener Fahreindruck einer Beschleunigung mit „Gummibandeffekt“ aufkommen, welcher darin begründet liegen kann, dass bei mit herkömmlichen Steuerungsverfahren gesteuerten Hybridfahrzeugen der Fahrer kein - wie bei herkömmlichen lediglich verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugen beim Übergang von der zweiten Phase zur dritten Phase übliches - sprunghaftes Ansteigen der Beschleunigung mehr haptisch wahrnimmt, was jedoch wie im Folgenden erläutert durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden kann.
1c zeigt ein serielles Hybridfahrzeug, welches ebenfalls sowohl eine elektromotorische Elektromaschine EM2 als auch eine generatorische Elektromaschine EM1 umfasst. Dabei ist die Verbrennungskraftmaschine VKM lediglich an die generatorische Elektromaschine EM1 angeschlossen. An das Getriebe G bzw. an die Räder R ist dabei lediglich die elektromotorische Elektromaschine EM2 mechanisch angeschlossen. Bei einem seriellen Hybridfahrzeug werden die Räder R lediglich elektromotorisch durch die elektromotorische Elektromaschine EM2 angetrieben. Die Verbrennungskraftmaschine VKM dient dabei lediglich zum Antrieb der generatorischen Elektromaschine EM1, durch welche EM2 der elektrische Speicher B mit elektrischer Energie aufgeladen und/oder die elektromotorische Elektromaschine EM2 mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei einem seriellen Hybridfahrzeug kann die Verbrennungskraftmaschine VKM bei jeder beliebigen Drehzahl und somit auch ihre Leistung mittelbar an die Räder R übertragen, insbesondere kann das Radleistungsniveau hier dann stufenlos geändert werden.
2a bis 2d veranschaulichen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit welcher ein, beispielsweise wie in 1a bis 1c ausgestaltetes, Hybridfahrzeug während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines rein elektromotorischen Antriebs der Räder R gesteuert werden kann, wenn eine, beispielsweise insbesondere sprunghafte, Erhöhung der Radleistung P_Rad , insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird. An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, dass mit dem Begriff „zumindest teilweise elektromotorischen Antrieb“ gemeint ist, dass die Räder zumindest teilweise elektromotorisch mechanisch wirksam angetrieben werden, insbesondere mit Hilfe der elektromotorischen Elektromaschine EM2. Weiterhin ist mit dem Ausdruck „insbesondere ein rein elektromotorischer Antrieb der Räder R“ gemeint, dass die Räder R insbesondere ausschließlich rein elektromotorisch mechanisch wirksam mit Hilfe der elektromotorischen Elektromaschine EM2 angetrieben werden. Es darf zusätzlich auch nochmals darauf hingewiesen werden, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Betrieb ist, insbesondere in der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens dann dazu dient, die generatorische Elektromaschine EM1 anzutreiben, um Energie zu erzeugen.
Ein Vergleich von 2a und 2b zeigt, dass wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines rein elektromotorischen Antriebs der Räder R eine, beispielsweise insbesondere sprunghafte, Erhöhung der Radleistung P_Rad , insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Radleistung P_Rad an den Rädern R, insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine EM2, (siehe 2b) und erst dann die Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM (siehe 2a) erhöht wird. 2b zeigt, dass dabei die Radleistung P_Rad an den Rädern R in mindesten zwei Phasen I, II, insbesondere in drei Phasen I, II, III, mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen P_Rad /t pro Zeit t erhöht wird. 2b zeigt, dass dabei die durchschnittliche Steigung P_Rad /t der Radleistung P_Rad pro Zeit t in der ersten Phase I größer als in der zweiten Phase II ist. Der Vergleich von 2a und 2b zeigt, dass die Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM erst in der zweiten Phase II erhöht wird. Dies hat den Vorteil, dass dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise elektromotorischen, insbesondere rein elektromotorischen Antrieb sowohl in der ersten als auch zweiten Phase 1,11 ein haptisches Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeigbeschleunigung, und in der zweiten Phase II zudem ein akustisch Fahrgefühl, insbesondere durch die akustisch wahrnehmbare Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM, wie bei einem spontan die Fahreranforderung umsetzenden konventionellen, lediglich durch eine hubraumstarke Verbrennungskraftmaschine VKM angetriebenen Fahrzeug vermittelt wird.
2b zeigt weiterhin, dass dabei im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die durchschnittliche Steigung P_Rad /t der Radleistung P_Rad pro Zeit t in der dritten Phase III größer als in der zweiten Phase II und insbesondere auch größer als in der ersten Phase I ist.
Ein Vergleich von 2a und 2c zeigt, dass bei einer Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM eine Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten auftritt, welche - wie bei der Simulation der Daten für die Figuren erfolgt - näherungsweise als im Wesentlichen auf einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten der Verbrennungskraftmaschine VKM betrachtet werden kann und zu einem aus der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultierenden Drehmoment M_MTM mit einem negativen Wert führt.
2c veranschaulicht, dass sich das aus der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultierenden Drehmoment M_MTM kurz vor der eigentlichen Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM von Null auf einen negativen Wert verringert, während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM im Wesentlichen konstant bei dem negativen Wert verweilt und erst in einem Endabschnitt der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM von dem negativen Wert wieder auf Null ansteigt.
Zudem zeigt ein Vergleich von 2a und 2c, dass bei einer Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM das Drehmoment M_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM im Wesentlichen konstant bleiben kann.
Ein Vergleich von 2a und 2d zeigt, dass die Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten zudem mit einer Leistung P_MTM zur Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten mit einem negativen Wert einhergeht. 2d zeigt, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_MTM zur Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM ausgehend von Null ansteigt, sich während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM lediglich leicht erhöht und erst in einem Endabschnitt der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM wieder auf Null absinkt.
Ein Vergleich von 2a und 2d zeigt zudem, dass sich mit der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM auch die Leistung P_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM erhöht.
Die in 2c und 2d veranschaulichten Effekte beruhen darauf, dass während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM eine Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten stattfindet, welche während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM bei einem negativen Wert verweilt und sich erst in dem Endabschnitt der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM ab dem mit dem Bezugszeichen V_BMTM gekennzeichneten Zeitpunkt wieder verringert bis sie am Ende der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM an dem mit dem Bezugszeichen E_BMTM entfällt.
Ein Vergleich von 2b mit 2c und 2d zeigt, dass in der ersten Phase I durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine EM2, zunächst, insbesondere lediglich, die Radleistung P_Rad an den Rädern R erhöht wird. Dabei wird in Phase I durch die mindestens eine Elektromaschine insbesondere ein getriebeeingangsseitiges Drehmoment M_GE und/oder eine getriebeeingansseitige Leistung P_GE aufgebracht, durch welche/s, insbesondere lediglich, die Radleistung P_Rad an den Rädern R erhöht wird. Bei dem getriebeeingangsseitigen Drehmoment M_GE und der getriebeeingansseitige Leistung P_GE muss es sich dabei nicht, um ein tatsächliches Drehmoment beziehungsweise um eine tatsächliche Leistung an einem bestimmten eingangsseitigen Getriebeteil handeln, vielmehr kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE ein virtuelles Drehmoment beziehungsweise die getriebeeingansseitige Leistung P_GE eine virtuelle Leistung sein, welche/s für das Getriebe, beispielsweise für eine Anordnung von mehreren eingangsseitigen Getriebeteilen, berechnet wird.
Ein Vergleich von 2b mit 2c und 2d zeigt zudem, dass in der zweiten Phase II dann durch die mindestens eine Elektromaschine, insbesondere durch die generatorische Elektromaschine EM1, zunächst zusätzlich das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE auf ein Kompensationsdrehmoment M_KMTM , insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder die getriebeeingansseitige Leistung P_GE auf eine Kompensationsleistung P_KMTM , insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten erhöht wird.
Ein Vergleich von 2b mit 2c und 2d zeigt weiterhin, dass nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes M_KMTM und/oder der Kompensationsleistung P_KMTM in der zweiten Phase II das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE und/oder die getriebeeingansseitige Leistung P_GE durch die mindestens eine Elektromaschine wieder gesenkt wird. 2c und 2d zeigen, dass dabei das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE und/oder die getriebeeingansseitige Leistung P_GE durch die mindestens eine Elektromaschine insbesondere derart wieder gesenkt werden, dass das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE und/oder die getriebeeingansseitige Leistung P_GE bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten einen Wert von Null aufweist.
Ein zusätzlicher Vergleich mit 2a zeigt, dass nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes M_KMTM und/oder der Kompensationsleistung P_KMTM in der zweiten Phase II die Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM durch die Verbrennungskraftmaschine VKM erhöht wird.
Ein Vergleich von 2b mit 2c und 2d zeigt weiterhin, dass bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten in der dritten Phase III durch die mindestens eine Elektromaschine EM2, EM1 die Radleistung P_Rad an den Rädern R, insbesondere sprunghaft beziehungsweise mit einer (sehr) großen Steigung, erhöht wird. Im weiteren Verlauf, insbesondere nach einer sprunghaften Erhöhung der Radleistung P_Rad , kann die Radleistung P_Rad zum Beispiel in Form einer langsamen Auflösung der elektrischen Leistungsreserve und Erhöhung der Radleistung P_Rad ausgeformt werden.
2e veranschaulicht eine spezielle Ausgestaltung der in 2a bis 2d beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2e zeigt analog zu 2d, dass sich mit der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM auch die Leistung P_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM erhöht und dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_MTM zur Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten kurz vor der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM ausgehend von Null ansteigt, sich während der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM lediglich leicht erhöht und erst in einem Endabschnitt der eigentlichen Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM wieder auf Null absinkt.
Auch zeigt 2e einen zu 2d analogen Kurvenverlauf für die getriebeeingansseitige Leistung P_GE .
In 2e wird jedoch zusätzlich eine spezielle Ausgestaltung zur Realisierung eines derartigen Kurvenverlaufs für die getriebeeingansseitige Leistung P_GE dargestellt.
So zeigt 2e, dass wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen, insbesondere rein elektromotorischen Antriebs der Räder R eine Erhöhung der Radleistung P_Rad , insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, die Leistung P_EM2 der elektromotorischen Elektromaschine EM2 bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten V_BMTM zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer (sehr) großen Steigung, insbesondere bis zum Erreichen einer der Leistung P_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM entsprechenden Leistung, erhöht wird.
2e zeigt weiterhin, dass wenn in der zweiten Phase II zunächst zusätzlich das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE auf das Kompensationsdrehmoment M_KMTM zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder die getriebeeingansseitige Leistung P_GE auf die Kompensationsleistung P_KMTM zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten durch die mindestens eine Elektromaschine erhöht wird, der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb zur Kompensation der negativen Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten verringert wird. Insbesondere wird dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb derart verringert, dass aus der Summe der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 und der Leistung P_EM2 der elektromotorischen Elektromaschine EM2 eine Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1,EM2 mit einem positiven Wert zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultiert. Dabei entspricht die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1, EM2 der getriebeeingansseitigen Leistung P_GE der mindestens einen Elektromaschine EM2, EM1.
2e zeigt, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb nach dem Erreichen der Kompensation P_KMTM der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder erhöht wird. Dabei kann der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb insbesondere derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1,EM2 nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten, beispielsweise bis zum Erreichen eines Wertes von Null, wieder gesenkt wird.
Bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb weiter erhöht. Insbesondere wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten sprunghaft beziehungsweise mit einer großen, insbesondere negativen, Steigung erhöht.
Wie bereits erläutert wird die Leistung P_EM2 der elektromotorischen Elektromaschine EM2 bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten sprunghaft beziehungsweise mit einer (sehr) großen Steigung erhöht.
2e zeigt, dass bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM1 der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb derart weiter erhöht und die Leistung P_EM2 der elektromotorischen Elektromaschine EM2 derart sprunghaft beziehungsweise mit einer (sehr) großen Steigung erhöht wird, dass die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1,EM2 beziehungsweise die getriebeeingansseitige Leistung P_GE bis absinkt und bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, einen Wert von Null aufweist.
Bezugszeichenliste

VKM: Verbrennungskraftmaschine
EM1: generatorische Elektromaschine
EM2: elektromotorische Elektromaschine
G: Getriebe
R: Räder
B: elektrischer Speicher, insbesondere Batterie
K0: Trennkupplung
eCVT: elektrisches Stufenlosgetriebe
PRad: Radleistung
I: erste Phase einer Radleistungssteigerung
II: zweite Phase der Radleistungssteigerung
III: dritte Phase der Radleistungssteigerung
nVKM: Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
MVKM: Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine
PVKM: Leistung der Verbrennungskraftmaschine
MGE: getriebeeingansseitiges Drehmoment
PGE: getriebeeingansseitige Leistung
PEM1: Leistung der generatorischen Elektromaschine
PEM2: Leistung der elektromotorischen Elektromaschine
PEM1+EM2: Gesamtleistung der Elektromaschinen
MMTM: aus Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultierendes Drehmoment
PMTM: mit Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten einhergehende Leistung
MKMTM: Kompensationsdrehmoment
PKMTM: Kompensationsleistung
SBMTM: Steigerung einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten
VBMTM: Verringerung der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten
EBMTM: Entfall der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten

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

DE 102008053505 A1 [0010]
DE 102005061397 A1 [0011]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs, mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit mindestens einer Elektromaschine (EM2, EM1), mit einem Getriebe (G) und mit Rädern (R), wobei die Verbrennungskraftmaschine (VKM) mit einer Drehzahl (n_VKM) betreibbar ist und wobei die Räder (R) zumindest durch eine elektromotorische Elektromaschine (EM2) mit einer Radleistung (P_Rad) antreibbar sind, wobei wenn während eines zumindest teilweisen elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung (P_Rad), insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R), insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine (EM2), und erst dann die Drehzahl (n_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) erhöht wird, wobei die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R) in mindestens zwei Phasen (I, II) mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen (P_Rad/t) pro Zeit (t) erhöht wird, wobei die durchschnittliche Steigung (P_Rad/t) der Radleistung (P_Rad) pro Zeit (t) in der ersten Phase (I) größer als in der zweiten Phase (II) ist und wobei die Drehzahl (n_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) erst in der zweiten Phase (II) erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radleistung an den Rädern in drei Phasen (I, II, III) mit unterschiedlich hohen durchschnittlichen Steigungen (P_Rad/t) pro Zeit (t) erhöht wird, wobei die durchschnittliche Steigung (P_Rad/t) der Radleistung (P_Rad) pro Zeit (t) in der dritten Phase (III) größer als in der zweiten Phase (II) und insbesondere auch größer als in der ersten Phase (I) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn während eines zumindest teilweisen elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung (P_Rad), insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) zunächst in der ersten Phase (I), insbesondere lediglich, die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R) erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann in der zweiten Phase (II) durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) zunächst zusätzlich ein getriebeeingangsseitiges Drehmoment (M_GE) auf ein Kompensationsdrehmoment (M_KMTM) zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder eine getriebeeingansseitige Leistung (P_GE) auf eine Kompensationsleistung (P_KMTM) zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann beim Erreichen des Kompensationsdrehmomentes (M_KMTM) und/oder der Kompensationsleistung (P_KMTM) in der zweiten Phase (II) das getriebeeingangsseitige Drehmoment (M_GE) nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes (M_KMTM) und/oder die getriebeeingansseitige Leistung (P_GE) nach dem Erreichen der Kompensationsleistung (P_KMTM) durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) wieder gesenkt und die Drehzahl (n_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) durch die Verbrennungskraftmaschine (VKM) erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann bei einer Verringerung (V_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten in der dritten Phase (III) durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R), insbesondere sprunghaft, erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das getriebeeingangsseitige Drehmoment (M_GE) und/oder die getriebeeingansseitige Leistung (P_GE) durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) derart wieder gesenkt wird, dass das getriebeeingangsseitige Drehmoment (M_GE) und/oder die getriebeeingansseitige Leistung (P_GE) bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten einen Wert von Null aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridfahrzeug zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine (EM2) eine generatorische Elektromaschine (EM1) umfasst, wobei die generatorische Elektromaschine (EM1) in einem generatorischen Betrieb durch die Verbrennungskraftmaschine (VKM) angetrieben und somit mit einer Leistung (P_EM1) mit einem negativen Wert betrieben wird und dabei durch die generatorische Elektromaschine (EM1) ein elektrischer Speicher (B) mit elektrischer Energie aufgeladen wird, wobei wenn in der zweiten Phase (II) zunächst zusätzlich das getriebeeingangsseitige Drehmoment (M_GE) auf das Kompensationsdrehmoment (M_KMTM) zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder die getriebeeingansseitige Leistung (P_GE) auf die Kompensationsleistung (P_KMTM) zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten durch die mindestens eine Elektromaschine (EM2, EM1) erhöht wird, zunächst der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten verringert wird, insbesondere wobei der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb derart verringert wird, dass aus der Summe der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) und der Leistung (P_EM2) der elektromotorischen Elektromaschine (EM2) eine Gesamtleistung (P_EM1+_EM2) der Elektromaschinen (EM1, EM2) mit einem positiven Wert zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultiert.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder erhöht wird, insbesondere wobei der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb derart wieder erhöht wird, dass die Gesamtleistung (P_EM1+EM2) der Elektromaschinen (EM1, EM2) nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder gesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb bei einer Verringerung (V_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten weiter, insbesondere sprunghaft, erhöht wird, insbesondere wobei der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb derart weiter, insbesondere sprunghaft, erhöht wird, dass bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten die Gesamtleistung (P_EM1+EM2) der Elektromaschinen (EM1, EM2) einen Wert von Null aufweist.