DE102020204562A1

DE102020204562A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020204562A1
Application number: DE102020204562.3A
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 Hybridfahrzeugs mit 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 komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs kann dadurch, insbesondere auch auf energieeffiziente Weise, erzielt werden, dass wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung angefordert wird, zunächst die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und erst dann die Radleistung an den Rädern (R) 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, dieser dann im Wesentlichen in 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 werden, 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 zunächst im Widerspruch zu der eigentlichen Anforderung des Fahrers, nämlich zu 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 zur 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“ beziehungsweise fahrgefühlstechnisch 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 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 Continuously 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.
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 Antriebssträngen bei Hybridfahrzeugen 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 Hydridfahrzeugen, 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, insbesondere auf energieeffiziente Weise, ein für einen Fahrer des Fahrzeugs komfortableres und/oder besser nachvollziehbares Fahrverhalten des Antriebsstranges eines 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 elektromotorischen Antriebs der Räder eine, beispielsweise insbesondere sprunghafte, Erhöhung der Radleistung, insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und erst dann die Radleistung an den Rädern erhöht. Die Radleistung an den Rädern kann dabei insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine erhöht werden.
Dadurch, dass wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs der Räder eine Erhöhung der Radleistung, insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und erst dann die Radleistung an den Rädern erhöht wird, kann dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem rein elektromotorischen Antrieb ein akustisches Fahrgefühl 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. Insbesondere kann so erzielt werden, dass das Motorgeräusch der Verbrennungskraftmaschine wie bei konventionellen Fahrzeugen bzw. zu dem Wechsel der unterschiedlichen Phasen, insbesondere zu einem erhöhten Beschleunigungsvermögen korreliert.
So kann, insbesondere mit einer gegebenen konstruktiven Auslegung des Hybridfahrzeugs, beispielsweise ohne konstruktive Änderung der Auslegung des Antriebsstranges des Hybridfahrzeugs, insbesondere auf energieeffiziente Weise, zum Beispiel ohne einen erhöhten Energiebedarf, 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 wenn während eines zumindest teilweise 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 ein getriebeeingangsseitiges Drehmoment auf ein Kompensationsdrehmoment, insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten und/oder eine 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 eine Beschleunigung der rotatorischen 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.
Dabei kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes und/oder die getriebeeingansseitige Leistung nach dem Erreichen der Kompensationsleistung beispielsweise insbesondere wieder gesenkt werden. Zum Beispiel kann dabei 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.
In einer weiteren speziellen Ausgestaltung wird 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. So kann für die Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten aufgebrachte Energie wieder zurück gewonnen werden.
Das getriebeeingangsseitige Drehmoment und/oder die getriebeeingansseitige Leistung kann dann beispielsweise, insbesondere bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten oder gegebenenfalls bereits auch bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, von dem negativen Wert wieder erhöht werden. Zum Beispiel kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment und/oder die getriebeeingansseitige Leistung, insbesondere bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten oder gegebenenfalls bereits auch bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, von dem negativen Wert insbesondere bis auf einen Wert von Null wieder erhöht werden.
Vorzugsweise wird dabei die Erhöhung und Senkung des getriebeeingangsseitige Drehmoments und/oder der getriebeeingangsseitigen Leistung insgesamt, insbesondere mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers, durchgeführt. So kann energieeffiziente Durchführung des Verfahrens realisiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird, insbesondere bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, die Radleistung an den Rädern, beispielsweise durch die elektromotorische Elektromaschine, und/oder die Leistung der elektromotorischen Elektromaschine, insbesondere zunächst, sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung erhöht. So kann dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise elektromotorischen Antrieb, insbesondere bei einem rein elektromotorischen Antrieb, auch haptisch ein Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung, 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 Fahrzeugbeschleunigung 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. Obwohl dieses Verhalten viel schneller die Wunsch-Radleistung bereitstellt, als das konventionelle Schaltgetriebe, kann es dennoch als negativ empfunden werden. Dieses erscheint als leistungsschwach, weil scheinbar früher auf hohe Drehzahlen gewechselt werden muss, um der Fahranforderung zu folgen. Dieses Empfinden wird durch den stetigen Anstieg der Leistung sogar verstärkt, weil es keinen sprunghaften Leistungsanstieg und damit keinen Beschleunigungsruck zwischen Phase II nach Phase III gibt.
Dann, beispielsweise bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, kann die Radleistung an den Rädern, beispielsweise durch die elektromotorische Elektromaschine, und/oder die Leistung der elektromotorischen Elektromaschine mit einer geringeren Steigung erhöht werden. Beispielsweise kann dabei die Leistung der elektromotorischen Elektromaschine bis zum Erreichen einer der Leistung der Verbrennungskraftmaschine entsprechenden Leistung erhöht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Hybridfahrzeug zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine eine generatorische Elektromaschine auf. 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 ist 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 während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs der Räder eine Erhöhung der Radleistung, insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb zur Kompensation einer 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 einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultiert. Dabei kann insbesondere die Gesamtleistung der Elektromaschinen der getriebeeingansseitigen Leistung der beiden Elektromaschinen entsprechen. Insbesondere ergibt sich aus der Summe der Leistunge 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 Elekektomaschine eine Aufladung der Batterie auf Kosten der Fahrperformance realisiert.
In einer speziellen 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 bzw. die getriebeeingangsseitige Leistung der Elektromaschinen 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 bzw. die getriebeeingangsseitige Leistung der Elektromaschinen nach dem Erreichen der Kompensation der negativen Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten zumindest bis zum Erreichen eines Wertes von Null wieder gesenkt wird.
Insbesondere kann dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung bzw. getriebeeingangsseitige Leistung der Elektromaschinen nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten bis auf einen negativen Wert wieder gesenkt wird.
In einer weiteren speziellen Ausgestaltung wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb, insbesondere bei einer Verringerung und/oder bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, weiter erhöht. Beispielsweise kann der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, insbesondere zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer großen, insbesondere negativen, Steigung erhöht werden. Dann, beispielsweise bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, kann der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb mit einer geringeren, insbesondere negativen, Steigung erhöht werden.
Wie bereits erläutert kann die Leistung der elektromotorischen Elektromaschine, insbesondere bei einer Verringerung der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, insbesondere zunächst, beispielsweise sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung, erhöht und gegebenenfalls dann, insbesondere bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, mit einer geringeren Steigung erhöht werden.
Beispielsweise kann, insbesondere bei einer Verringerung und/oder bei einem Entfall der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, der Betrag des negativen Wertes der Leistung der generatorischen Elektromaschine im generatorischen Betrieb insbesondere derart weiter erhöht werden, dass die Gesamtleistung bzw. getriebeeingangsseitige Leistung der Elektromaschinen, insbesondere welche aus der Summe der Leistung der generatorischen Elektromaschine und der Leistung der elektromotorischen Elektromaschine, insbesondere mit der zunächst mit einer großen Steigung und dann mit einer geringeren Steigung realisierten Leistungserhöhung, resultiert, beispielsweise bis auf einen Wert von Null, wieder erhöht wird.
Vorzugsweise wird die Erhöhung und Senkung der Gesamtleistung bzw. der getriebeeingangsseitigen Leistung der Elektromaschinen insgesamt, insbesondere mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers, durchgeführt. So kann eine energieeffiziente Durchführung des Verfahrens realisiert werden.
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;
2a in einem schematischen Graphen eine Auftragung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine gegen die Zeit während eines zumindest teilweise 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 von Drehmomenten, insbesondere des Drehmoments am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten und eines Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine, gegen die Zeit während des in 2a und 2b gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs;
2d in einem schematischen Graphen eine Auftragung von Leistungen, insbesondere der Leistung am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten und der Leistung der Verbrennungskraftmaschine, gegen die Zeit während des in 2a bis 2c gezeigten Zeitabschnitts und Vorgangs; und
2e in einem schematischen Graphen eine Auftragung von jeweiligen Leistungen, insbesondere der Leistung am Getriebeeingang, von rotatorischen Massenträgheiten, der Leistung der Verbrennungskraftmaschine sowie der Leistung 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 eine elektromotorische beziehungsweise elektromotorisch betreibbare 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 Elektromaschine EM2 mit einer Radleistung P_Rad angetrieben werden.
In den in 1a bis 1c gezeigten Ausgestaltungen umfassen die Antriebsstränge der Hybridfahrzeuge zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine EM2 noch eine generatorische beziehungsweise 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 eine Batterie, mit elektrischer Energie aufgeladen werden oder die elektrische Energie kann direkt an die elektromotorische Elektromaschine EM2 übertragen 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 KO an das Getriebe G bzw. an die Räder 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 R durch die Verbrennungskraftmaschine VKM bereitgestellt werden. Bei einer geöffneten Trennkupplung K0 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 gezeigtem Hybridfahrzeug kann im sogenannten seriellen Antriebsmodus die Verbrennungskraftmaschine VKM ihre Leistung bei jeder beliebigen Drehzahl insbesondere somit auch in der zweiten Phase 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 bereits in der zweiten Phase 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 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 ihre Leistung bei jeder beliebigen Drehzahl und somit auch bereits in der zweiten Phase mittelbar an die Räder R übertragen, insbesondere kann das Radleistungsniveau hier dann stufenlos geändert werden.
Die 2a bis 2d veranschaulichen eine bevorzugte 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 Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM (siehe 2a) und erst dann die Radleistung P_Rad an den Rädern R (siehe 2b), insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine EM2, erhöht wird. Dies hat den Vorteil, dass dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise elektromotorischen Antrieb, insbesondere einem rein elektromotorischen Antrieb akustisch ein Fahrgefühl, insbesondere durch die akustisch wahrnehmbare Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM, wie bei einem konventionellen, lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine VKM angetriebenen Fahrzeug vermittelt wird.
2b zeigt, dass dabei im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Radleistung P_Rad an den Rädern R, insbesondere zunächst, insbesondere sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung und insbesondere dann mit einer geringeren Steigung erhöht wird. Dies hat den Vorteil, dass dem Fahrer des Hybridfahrzeugs auch bei einem zumindest teilweise elektromotorischen Antrieb, insbesondere einem rein elektromotorischen Antrieb auch haptisch ein Fahrgefühl, insbesondere durch die haptisch wahrnehmbare Erhöhung der Radleistung P_Rad und damit der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung, wie bei einem konventionellen, lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine VKM angetriebenen Fahrzeug vermittelt wird.
2c zeigt, dass bei einer Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM das Drehmoment M_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM im Wesentlichen konstant bleiben kann, insbesondere wie hier vereinfacht dargestellt..
2c zeigt weiterhin, 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 2c 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. Insbesondere lassen sich alle in Folge der Drehzahländerungen der Verbrennungskraftmaschine VKM mitbeschleunigten Massenträgheiten „auf die Ebene“ der Verbrennungskraftmaschine zurück rechnen.
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.
Dies beruht 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 im Wesentlichen konstant bei einem 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 zeigt, dass die Radleistung P_Rad an den Rädern R insbesondere bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung und dann insbesondere bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten mit einer geringeren Steigung erhöht wird.
2c zeigt weiterhin, dass dabei im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines rein 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 und/oder EM1 zunächst ein getriebeeingangsseitiges Drehmoment M_GE auf ein Kompensationsdrehmoment M_KMTM , insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten erhöht wird. Bei dem getriebeeingangsseitigen Drehmoment M_GE muss es sich dabei nicht, um ein tatsächliches Drehmoment an einem bestimmten eingangsseitigen Getriebeteil handeln, vielmehr kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE ein „virtuelles“ Drehmoment sein, welches für das Getriebe, beispielsweise für eine Anordnung von mehreren eingangsseitigen Getriebeteilen, berechnet wird.
2c zeigt insbesondere, dass im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE nach dem Erreichen des Kompensationsdrehmomentes M_KMTM zumindest bis auf einen Wert von Null - und insbesondere bis auf einen negativen Wert - wieder gesenkt wird. Dabei kann das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE insbesondere so weit gesenkt werden, dass ein Leistungszuwachs durch die Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine nicht oder nur in einem sehr geringen Maße als Radleistung an die Räder übertragen wird. Durch die Absenkung des getriebeeingangsseitigen Drehmoments M_GE bis auf den negativen Wert, welche beispielsweise in einer zur zweiten Phase von herkömmlichen Fahrzeugen analogen Phase durchgeführt werden kann, kann elektrisch Energie aufgenommen und als elektrische Leistungsreserve in dem elektrischen Speicher vorgehalten und beispielsweise bei einem zum Übergang von der zweiten Phase zur dritten Phase von herkömmlichen Fahrzeugen analogen Übergang, insbesondere zur sprunghaften Erhöhung der Radleistung P_Rad , genutzt werden. 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.
Dabei wird das getriebeeingangsseitige Drehmoment M_GE bei dem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten von dem negativen Wert bis auf einen Wert von Null wieder erhöht. Aus 2c ist erkennbar, dass das Integral des Kurvenverlaufs des getriebeeingangsseitigen Drehmoments M_GE etwa bei Null liegt und dass somit die Erhöhung und Senkung des getriebeeingangsseitige Drehmoments M_GE insgesamt im Wesentlichen „energieneutral“, insbesondere mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers durchgeführt werden kann.
Ein Vergleich von 2a und 2d zeigt, dass sich mit der Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM auch die Leistung P_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM erhöht.
Zudem zeigt 2d, dass die Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten 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.
2d zeigt weiterhin, dass dabei im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines rein 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 und EM1 zunächst eine getriebeeingangsseitige Leistung P_GE auf eine Kompensationsleistung P_KMTM , insbesondere mit einem positiven Wert, zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten erhöht wird. Bei der getriebeeingangsseitigen Leistung P_GE muss es sich dabei nicht, um eine tatsächliche Leistung an eine bestimmten eingangsseitigen Getriebeteil handeln, vielmehr kann die getriebeeingangsseitigen Leistung P_GE ein „virtuelles“ Drehmoment sein, welche für das Getriebe, beispielsweise für eine Anordnung von mehreren eingangsseitigen Getriebeteilen, berechnet wird.
2d zeigt insbesondere, dass im Rahmen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die getriebeeingansseitige Leistung P_GE nach dem Erreichen der Kompensationsleistung P_KMTM zumindest bis auf einen Wert von Null - und insbesondere bis auf einen negativen Wert - wieder gesenkt wird. Dabei wird die getriebeeingansseitige Leistung P_GE bei dem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten von dem negativen Wert bis auf einen Wert von Null wieder erhöht. Aus 2d ist erkennbar, dass das Integral des Kurvenverlaufs der getriebeeingansseitigen Leistung P_GE etwa bei Null liegt und dass somit die Erhöhung und Senkung der getriebeeingansseitigen Leistung P_GE insgesamt im Wesentlichen „energieneutral“ durchgeführt werden kann.
2e veranschaulicht eine spezielle sehr bevorzugte 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 eigentlichen Erhöhung der Drehzahl n_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM ausgehend von Null ansteigt, sich während der eigentlichen 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 Antriebs, insbesondere eines 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_SMTM zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung und dann bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten mit einer geringeren Steigung, insbesondere bis zum Erreichen einer der Leistung P_VKM der Verbrennungskraftmaschine VKM entsprechenden Leistung erhöht wird.
2e zeigt weiterhin, dass wenn während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines rein elektromotorischen Antriebs der Räder R eine Erhöhung der Radleistung P_Rad , insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten verringert wird. Insbesondere wird dabei der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb derart verringert, dass aus der Summe der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 und der Leistung P_EM2 der elektromotorischen Elektromaschine EM2 eine Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1 und EM2 mit einem positiven Wert zur Kompensation einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten resultiert. Dabei entspricht die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1 und EM2 der getriebeeingangsseitigen Leistung P_GE der beiden Elektromaschine EM2 und EM1.
2e zeigt, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten wieder erhöht wird. Dabei kann der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb insbesondere derart wieder erhöht werden, dass die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1 und EM2 nach dem Erreichen der Kompensation der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten zumindest bis zum Erreichen eines Wertes von Null, insbesondere bis auf einen negativen Wert, wieder gesenkt wird.
Bei einer Verringerung V_BMTM und bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb weiter erhöht. Insbesondere wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb bei einer Verringerung V_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer großen, insbesondere negativen, Steigung erhöht. Dann bei einem Entfall E_BMTM der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb mit einer geringeren, 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 zunächst sprunghaft beziehungsweise mit einer großen Steigung erhöht und dann bei einem Entfall E_BMTM der negativen Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten mit einer geringeren Steigung erhöht.
Dabei wird der Betrag des negativen Wertes der Leistung P_EM, der generatorischen Elektromaschine EM1 im generatorischen Betrieb insbesondere derart weiter erhöht werden, dass die Gesamtleistung P_EM1+EM2 der Elektromaschinen EM1 und EM2, beispielsweise bis auf einen Wert von Null, wieder erhöht wird.
Bezugszeichenliste

VKM: Verbrennungskraftmaschine
EM1: generatorische Elektromaschine
EM2: elektromotorische Elektromaschine
G: Getriebe
R: Räder
B: elektrischer Speicher, insbesondere Batterie
KO: Trennkupplung
eCVT: elektrisches Stufenlosgetriebe
PRad: Radleistung
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
VBMTM: Verringerung einer Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten
EBMTM: Entfall der Beschleunigung von rotatorischen Massenträgheiten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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 mindestens 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 teilweise elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung (P_Rad), insbesondere durch den Fahrer des Fahrzeugs, angefordert wird, zunächst die Drehzahl (n_VKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und erst dann die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R), insbesondere durch die elektromotorische Elektromaschine (EM2), erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn während eines zumindest teilweise 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 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 2, dadurch gekennzeichnet, dass 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), insbesondere zumindest bis auf einen Wert von Null, wieder gesenkt oder verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass 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) bis auf einen negativen Wert wieder gesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das getriebeeingangsseitige Drehmoment (M_GE) und/oder die getriebeeingansseitige Leistung (P_GE), insbesondere bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, von dem negativen Wert, insbesondere bis auf einen Wert von Null, wieder erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung und die Senkung des getriebeeingangsseitigen Drehmoments (M_GE) und/oder der getriebeeingansseitigen Leistung (P_GE) insgesamt mit einer ausgeglichenen Ladebilanz des elektrischen Speichers durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere bei einer Verringerung (V_SMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, die Radleistung (P_Rad) an den Rädern (R) zunächst sprunghaft und/oder mit einer großen Steigung und insbesondere dann, insbesondere bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, mit einer geringeren Steigung erhöht wird, und/oder wobei die Leistung (P_EM2) der elektromotorischen Elektromaschine (EM2), insbesondere bei einer Verringerung (V_SMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten (V_SMTM), zunächst sprunghaft und insbesondere dann, insbesondere bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, mit einer geringeren Steigung erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridfahrzeug zusätzlich zu der elektromotorischen Elektromaschine (EM2) eine generatorische Elektromaschine (EM1) aufweist, 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 während eines zumindest teilweise elektromotorischen Antriebs der Räder (R) eine Erhöhung der Radleistung (P_Rad) angefordert wird, zunächst der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1) im generatorischen Betrieb zur Kompensation einer 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 einer 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, insbesondere zumindest bis zum Erreichen eines Wertes von Null oder bis auf einen negativen Wert, wieder gesenkt oder verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des negativen Wertes der Leistung (P_EM1) der generatorischen Elektromaschine (EM1), insbesondere bei einer Verringerung (V_SMTM) und/oder bei einem Entfall (E_BMTM) der Beschleunigung der rotatorischen Massenträgheiten, weiter erhöht wird.