DE19532325C2 - Method for operating a series hybrid drive - Google Patents

Method for operating a series hybrid drive

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DE19532325C2 DE1995132325 DE19532325A DE19532325C2 DE 19532325 C2 DE19532325 C2 DE 19532325C2 DE 1995132325 DE1995132325 DE 1995132325 DE 19532325 A DE19532325 A DE 19532325A DE 19532325 C2 DE19532325 C2 DE 19532325C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Serienhybridantriebs, der einen Verbren nungsmotor mit mechanisch angekoppeltem Generator, einen elektrisch an den Generator ankoppelbaren An triebselektromotor und einen an den Generator und den Antriebselektromotor ankoppelbaren Energiespeicher beinhaltet, bei dem in einer Betriebsart, in welcher der Betrieb des Verbrennungsmotors zugelassen ist, bei An forderung einer erhöhten Antriebsleistung der Verbren nungsmotor von einem Betriebszustand niedrigerer Leistungsabgabe in einen Betriebszustand erhöhter Lei stungsabgabe geführt wird. The invention relates to a method of operating a series hybrid drive system, the voltage motor a Burn with mechanically coupled generator, powered electric motor an electrically be coupled to the generator and be coupled to the generator and the drive electric motor energy storage includes, wherein in a mode in which the is approved operation of the internal combustion engine in an increased demand on the driving power burn motor voltage from an operation state of lower power output in an operating state of increased Lei stungsabgabe is performed.

Es ist bekannt, daß Serienhybridantriebe mit dem ge nannten Aufbau in verschiedenen Betriebsarten betrie ben werden können, indem der oder die Antriebselek tromotoren ihre Energie wahlweise vom Energiespei cher, z. It is known that series hybrid drive with the ge called structure in different operating modes can be Betrie ben by the or Antriebselek tromotoren their energy selectively from Energiespei cher, z. B. einer Traktionsbatterie, oder vom Generator beziehen, der seinerseits vom Verbrennungsmotor an treibbar ist. As a traction battery, or from the generator refer which can be driven in turn by the internal combustion engine on. Derartige Serienhybridantriebe finden vor allem bei Kraftfahrzeugen Verwendung. Such series hybrid drives are mainly used in motor vehicles. In Gebieten, in denen keine verbrennungsmotorischen Abgase erzeugt werden dürfen, wird das Fahrzeug mit der Energie aus dem Energiespeicher betrieben. In areas where no combustion engine exhaust gases may be generated, the vehicle is powered by the energy from the energy storage. Außerhalb solcher Ge biete kann der Verbrennungsmotor aktiviert und dessen Energie über den Generator den Antriebselektromoto ren zugeführt werden, um die Reichweite und/oder die Fahrleistung des Fahrzeugs zu vergrößern. Outside of such Ge offer can be activated, the engine and its energy via the generator drive the electric motor are fed to increase the range and / or the performance of the vehicle ren. Bekannter maßen können diese beiden Betriebsarten, dh Energie speicherbetrieb einerseits und generatorunterstützter Betrieb andererseits, sowie ggf. weitere Sonderbetriebs arten über einen entsprechenden Wahlschalter vorge geben werden. Known, these two modes, ie, an energy storage system on one hand and generator-assisted operation on the other hand, and possibly further special operating modes via a corresponding selector switch will give easily. Im generatorunterstützten Betrieb be stimmt ein elektronisches Steuergerät, wann der Gene rator zur Energielieferung herangezogen wird, was mit einem Starten oder jedenfalls einer Leistungserhöhung des Verbrennungsmotors einhergeht. In the generator-assisted operation be an electronic control unit, when the gene rator is used for the energy supply, which in any event is associated with a starting or an increase in power of the engine is correct. Dies kann insbe sondere der Fall sein, wenn ein vorgegebener Ladezu stand des Energiespeichers unterschritten oder eine be sonders hohe Fahrleistung abgefordert wird. This may be the case in particular sondere when a predetermined state of charge of the energy storage below or be are very powerful driving power is demanded.

In der Offenlegungsschrift WO 93/07368, in der ein Hybridantrieb gezeigt ist, bei dem der Verbrennungs motor mechanisch an den Antriebselektromotor ange koppelt werden kann, sind mögliche Betriebsarten des dortigen Hybridantriebs eingehend erläutert. In the published patent application WO 93/07368, in which a hybrid drive system is shown in which the combustion engine is mechanically coupled to the drive electric motor can be coupled, possible modes of operation of the local hybrid drive are explained in detail. In einer Start-Betriebsart ist der Verbrennungsmotor abgestellt, und der Elektromotor wird mittels Batterien angetrie ben. In a starting mode, the internal combustion engine is stopped, and the electric motor by means of batteries is ben trie. In einer Überland-Betriebsart erfolgt der Antrieb so lange mit der Energie aus den Batterien, wie deren Ladezustand über einem vorgegebenen Wert liegt. In an overland mode, the drive is effected as long as the energy from the batteries as their state of charge is above a predetermined value. Da bei ist der Verbrennungsmotor abgestellt, oder er wird optional auf Leerlaufgeschwindigkeit in Bereitschafts betrieb gehalten. Since the engine is turned off, or is held on optional idle speed in standby operation. Wenn der Ladezustand der Batterien unter den vorgegebenen Wert abfällt, wird der Ver brennungsmotor durch eine übliche Motorsteuerung in den erforderlichen Zustand erhöhter Leistungsabgabe geführt, wonach er mechanisch an den Antriebselektro motor angekuppelt wird und damit den Fahrzeugan trieb übernimmt. If the state of charge of the battery falls below the predetermined value, the Ver brennungsmotor is performed by a conventional motor controller in the required state of increased power output, after which it is mechanically coupled to the drive motor and thus the Fahrzeugan drive takes over. Gleichzeitig fungiert der Antriebs elektromotor in diesem Fall als Generator zum Aufla den der Batterien. Simultaneously, the drive acts electric motor in this case as a generator for the Aufla the batteries. Des weiteren ist eine Verbrennungs motor-Betriebsart vorgesehen, in welcher das Fahrzeug dauernd vom Verbrennungsmotor angetrieben wird. Further, a combustion engine operating mode is provided in which the vehicle is continuously driven by the internal combustion engine.

Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren zum Be trieb eines Serienhybridantriebs ist in der Offenlegungs schrift DE 41 33 014 A1 offenbart. A further generic method for loading operating a series hybrid drive is writing disclosed in Laid DE 41 33 014 A1. Bei Anforderung ei ner erhöhten Leistungsabgabe des Antriebs durch ent sprechende Betätigung des Fahrpedals wird dort der Verbrennungsmotor von einem Zustand niedrigerer Leistungsabgabe in den erforderlichen Zustand erhöh ter Leistungsabgabe entlang einer verbrauchsoptimalen Kennlinie hochgefahren, wobei vorzugsweise gleichzei tig der angekoppelte Generator entlastet wird, indem die Speisung der Antriebselektromotoren nicht mehr vollständig durch den Generator erfolgt, sondern ganz oder teilweise von dem Energiespeicher übernommen wird. When requesting ei ner increased power output of the drive of the internal combustion engine from a state of lower power output to the required state is there ramped Incr ter power output along an optimal consumption characteristic by ent-speaking operation of the accelerator, wherein the coupled generator is relieved preferably gleichzei tig by feeding the drive electric motors no longer takes place completely through the generator, but is taken from the energy storage device in whole or in part. Auch bei die sem System wird der Verbrennungsmotor allein mittels einer übli chen Motorsteuerung hochgefahren. Also in the SEM system of the internal combustion engine is started up only by means of a motor control übli chen.

Für das Anheben der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors mit tels einer üblichen Motorsteuerung wird eine gewisse Zeitdauer benötigt, während der das Motorsteuergerät den Leistungswunsch registriert und in einen Verbrennungsmotorstart umsetzt und/oder den Verbrennungsmotor auf die erhöhte Solldrehzahl bringt, bei der dieser die geforderte Zusatzleistung erbringen kann. For raising the power output of the internal combustion engine having means of a conventional motor control a certain time period is required during which the engine control unit registers the desired performance and converts it into an internal combustion engine starting and / or bringing the engine to the increased target speed at which this can provide the required additional performance. Diese Zeitdauer kann im generatorunterstützten Betrieb des Serienhy bridantriebs störend empfunden werden. This period can be bridantriebs bothersome in generator-assisted operation of Serienhy.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betrieb eines Serienhybridantriebs zugrun de, bei dem die genannten Verzögerungsprobleme in der Leistungs entfaltung des an den Verbrennungsmotor angekoppelten Generators gemindert sind. The invention is based on the technical problem to provide a method of operating a series hybrid drive zugrun de, wherein the said delay problems in the deployment of the power coupled to the combustion engine generator are reduced.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This problem is solved by a method having the features of claim 1. Durch den Einsatz zusätzlicher, drehzahl steigernder Mittel neben den üblichen Motorsteuerungsmaßnahmen kann der Verbrennungsmotor vergleichsweise rasch auf die der er höhten Leistungsabgabe entsprechende Solldrehzahl hochgefahren werden, so daß dementsprechend auch der Generator vergleichswei se rasch die geforderte, erhöhte Leistung bereitzustellen ver mag, wenn der Verbrennungsmotor zuvor abgestellt war oder sich jedenfalls in einem Zustand niedrigerer Leistungsabgabe befand. By the use of additional, speed-enhancing agent in addition to the conventional motor controller measures the internal combustion engine can relatively quickly he be ramped creased power output corresponding target rotational speed on the, so that accordingly the generator vergleichswei like se rapidly provide the required increased power ver, when the engine previously was parked or in any case was in a state of lower power output. Diese Mittel beinhalten in einer ersten Betriebsvariante die Maßnahme, den Verbrennungs motor im generatorunterstützten Betrieb des Serienhybridantriebs nicht immer wieder gänzlich abzustellen, sondern in dauernder Betriebsbereitschaft zu halten, wobei der Arbeitspunkt des Verbrennungsmotors günstigerweise abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers gewählt wird. These means include in a first operational variant, the measure of the combustion engine in the generator-assisted operation of the series hybrid drive system not completely turn off again, but also to keep in constant readiness for operation, the operating point of the internal combustion engine is suitably selected depending on the state of charge of the energy store.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 beinhaltet der Einsatz der zusätzlichen drehzahlsteigernden Mittel in einer weiteren, zweiten Betriebsvariante bei zuvor abgestelltem Verbrennungsmotor eine elektrische Hochdrehunterstützung desselben durch einen entsprechenden Star termotor nicht nur bis zur normalen Startdrehzahl, sondern bis zu einer darüberliegenden Motordrehzahl, die je nach Wunsch gleich der neuen Solldrehzahl sein kann oder um ein vorgebbares Maß unterhalb derselben liegt. In an advantageous embodiment of the invention according to claim 2, the use of additional speed increasing means in a further, second operation variant in previously parked internal combustion engine includes an electrical high rotational support thereof by a corresponding Star termotor not only to the normal starting speed, but up to an overlying engine speed, the as desired may be the new target rotational speed equal to or by a predeterminable amount is below the same. Ergänzend kann gemäß Anspruch 3 die Maßnahme vorgesehen sein, eine temporäre Belastung des Ener giespeichers bis zu seinem theoretischen Leistungsmaximum wäh rend der elektrischen Hochdrehunterstützung für den Verbren nungsmotor zuzulassen. In addition, the measure can be provided in accordance with claim 3, up to its theoretical performance maximum currency rend allow a temporary load on the Ener giespeichers the electrical high rotational support for the motor voltage Burn.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel gemäß Anspruch 4 das Zu führen von Kraftstoff in den anfänglich abgestellten Verbren nungsmotor während des Startens desselben bereits vor Erreichen der normalen Startdrehzahl, so daß der Verbrennungsmotor rasch unter Vollast hochgefahren werden kann. In another embodiment of the invention, the use of additional speed-enhancing agent according to claim 4 includes to guide fuel into the initially parked Burn voltage motor during starting thereof before reaching the normal starting speed, so that the engine can be started up rapidly under full load.

Zum schnellen Erreichen der Solldrehzahl durch den Verbrennungs motor bei Anforderung einer erhöhten Leistungsabgabe ist des weiteren eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 gün stig, bei welcher der dann als Generator fungierende Antriebs elektromotor zusätzlich Energie zum Hochfahren des Verbrennungs motors bereitstellt, die von der kinetischen Fahrzeugenergie ab gezweigt wird. For fast reaching the target speed by the internal combustion engine on demand an increased power output of the other one embodiment of the invention according to claim 5 gun is stig in which the then acting as a generator drive electric motor additional energy for starting up the internal combustion engine provides that the vehicle kinetic energy is gezweigt from. Diese Maßnahme ist besonders in Situationen vor teilhaft, in denen aus dem Energiespeicher keine besonders hohe Leistung entnommen werden kann. This measure is part way, especially in situations where no particularly high power can be drawn from the energy storage.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen: A preferred embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Be triebsbereichwahlschalter für einen Serienhybridan trieb eines Kraftfahrzeuges und Fig. 1 is a schematic plan view of a loading drive range selector for a Serienhybridan operating a motor vehicle and

Fig. 2 eine Perspektivansicht auf eine Automatgetrie be-Wählhebeleinrichtung des Kraftfahrzeuges. Fig. 2 is a perspective view of a Automatgetrie be-shift lever device of the motor vehicle.

Die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen bezie hen sich auf den Betrieb eines in einem Kraftfahrzeug eingebauten Serienhybridantriebs, dessen Aufbau her kömmlicher Natur ist und daher hier keiner näheren Darstellung und Erläuterung bedarf. The following measures paper refer to the operation of a built-in a motor vehicle series hybrid drive, which is structurally kömmlicher nature and therefore this needs no further illustration and explanation. Bei einem solchen Serienhybridantrieb werden ein oder mehrere Antriebs elektromotoren wahlweise nur von einem Energiespei cher, beispielhaft sei vorliegend eine Traktionsbatterie angenommen, oder unterstützt von einem Generator, der von einem Verbrennungsmotor getrieben wird, ge speist. In such a series hybrid drive one or more drive motors are electro optionally only from a Energiespei cher, by way of example, it is assumed in the present case a traction battery, or supported by a generator which is driven by an internal combustion engine, ge fed.

Mit dem in Fig. 1 dargestellten Wahlschalter ( 1 ) stellt der Fahrer jeweils die Betriebsart des Serienhybridan triebs ein. With the example shown in Fig. 1 selector switch (1), the driver in each case the mode of the drive Serienhybridan a. In der gezeigten Stellung des Betriebsbe reichwahlschalters ( 1 ) ist der Batteriebetrieb des Serien hybridantriebs eingestellt, wie durch eine zugehörige Schriftanzeige ( 2 ) "Batterie" symbolisiert, was bedeutet, daß der oder die Antriebselektromotoren allein von der Energie der Traktionsbatterie gespeist werden. In the shown position of the ready for operation range selection switch (1) of the battery operation of the series is set hybrid drive, such as by an associated font display symbolizing (2) "battery", which means that the or each drive electric motors are solely powered by the energy of the traction battery. Als Son derfunktion hiervon ist eine Freigabe der Ladungsnot reserve der Traktionsbatterie durch Betätigen eines zu geordneten Druckschalters ( 10 ) vorgesehen, dem eine sinnfällige Schriftanzeige ( 7 ) "Reserve" zugeordnet ist. As Son derfunktion thereof is a release of the reserve Ladungsnot of the traction battery by operating an on-level pressure switch (10) is provided, which a sensible font display (7) is assigned to "reserve".

In einer durch eine Schriftanzeige ( 3 ) "Generator" symbolisierten Stellung des Betriebsbereichwahlschal ters ( 1 ) wird der generatorunterstützte Betrieb vorgege ben, der vorliegend hauptsächlich von Interesse ist und auf den weiter unten detaillierter eingegangen wird. In a font through a display (3) "Generator" symbolized position of the operating range selection scarf ters (1) of the generator-assisted operation is ben PRE-, which in this case mainly of interest and will be discussed in the greater detail below. Mit zwei Druckschalterfunktionen ( 11 , 12 ) können speziell ein Batterieladebetrieb, symbolisiert durch eine Schrift anzeige ( 5 ) "Batterie laden", oder ein Batterieentladebe trieb, symbolisiert durch eine Schriftanzeige ( 6 ) "Batte rie leerfahren", eingestellt werden, wobei diese beiden Schalterfunktionen wegen ihrer sich widersprechenden Funktionen nicht gleichzeitig betätigt sein können, was beispielsweise durch ein gemeinsames Wippschaltele ment für diese beiden Funktionen ( 11 , 12 ) realisiert wird. With two pressure switches functions (11, 12) can especially a battery charging operation, symbolized by a font display (5) "Battery load", or operating a Batterieentladebe, symbolized by a font display (6) "Batte rie empty drive," are set, these two switch functions can be simultaneously operated for their contradictory functions not what ment, for example, by a common Wippschaltele for both of these functions (11, 12) is realized. Zu diesen beiden Betriebsarten können über eine nicht gezeigte separate Eingabeeinrichtung Grenzwerte, die den maximalen Lade- und/oder Entladegrad bestimmen, festgelegt und verändert, dh von Parametern abhängig gemacht werden. These two modes can use a not shown separate input device limits that determine the maximum charge and / or discharge level, defined and changed, that is, be made dependent on parameters. Analoges ist auch für die Lade- und Entladeströme und ggf. für weitere fahrbetriebsabhän gige Größen möglich. The same is also possible for the charge and discharge and possibly for other fahrbetriebsabhän dent sizes.

In einer durch eine Schriftanzeige ( 4 ) "Standladen" symbolisierten Stellung des Betriebsbereichwahlschal ters ( 1 ) erfolgt ein Aufladen der Traktionsbatterie bei abgezogenem Zündschlüssel. In a font through a display (4) "Stand Load" symbolized position of the operating range selection ters scarf (1), a charging of the traction battery with the ignition key removed. Als Sicherungsmaßnahme gegen unabsichtliche Einstellung dieser Betriebsart ist vorgesehen, daß ihre Aktivierung nur möglich ist, solan ge die Zündung noch eingeschaltet ist. As a precaution against accidental set this mode, it is provided that their activation is only possible solan is still switched ge ignition. Beginn und Ende eines Standladevorgangs können über eine nicht ge zeigte Zeitschaltuhr eingestellt werden, so daß das da mit verbundene Geräusch des Verbrennungsmotors nicht zu unerwünschten Zeiten auftritt. The beginning and end of a prior loading operation can be adjusted via a not shown timer ge so that the there does not occur with associated noise of the engine at undesirable times. Als spezielle Be triebsweisen können über eine Drucktaste ( 13 ) eine Vol ladung, symbolisiert durch die Schriftanzeige ( 8 ) "voll", oder über eine weitere Drucktaste ( 14 ) eine Aufladung nach Tiefentladung, symbolisiert durch die Schriftanzei ge ( 9 ) "bei Tiefladung", eingestellt werden. Can drive point as a specific loading of a pushbutton (13) charge a volume, symbolized by the font display (8), "full", or via a further push-button (14) has a charge after deep discharge, symbolized by the Schriftanzei ge (9) "in deep charge "are set. Analog zu den beiden speziellen Betriebsweisen der Schalterfunk tionen ( 11 , 12 ) im generatorunterstützten Betrieb kön nen über separate Eingabeeinrichtungen Ladungsziel werte vorgegeben werden. Analogously to the two special modes of operation of the switches radio functions (11, 12) in the generator-assisted operation Kgs NEN separate input devices charge target values are predetermined.

In einer weiteren Stellung des Betriebsbereichwahl schalters ( 1 ) die durch eine Schriftanzeige ( 15 ) "Notbe trieb Batterie" symbolisiert ist, erfolgt ein Notbetrieb unter alleiniger Verwendung der Traktionsbatterie zur Speisung des Antriebs. In another position of the operating range selector switch (1) by a font display (15) "notbe drive battery" is symbolized, an emergency operation using only the traction battery is performed to supply the drive. Analog erfolgt in einer weiteren Stellung des Betriebsbereichwahlschalters ( 1 ), die durch eine Schriftanzeige ( 16 ) "Notbetrieb Verbrennungsmo tor" symbolisiert ist, ein Notbetrieb, in welchem allein der Verbrennungsmotor die Antriebsenergie liefert. Analog is carried out in another position of the operating range selector switch (1) by a font display (16) "emergency Verbrennungsmo tor" is symbolized, an emergency operation in which only the internal combustion engine provides the driving energy. In beiden Notbetriebsstellungen werden alle höheren Re gelfunktionen außer Kraft gesetzt. In both Notbetriebsstellungen all higher Re are gelfunktionen overridden. Es soll nur noch eine Weiterfahrt unter eingeschränkten Bedingungen mög lich sein. It should be possible, please include only continued driving under restricted conditions. Das zugehörige Antriebssteuergerät bestimmt, welche restlichen Antriebsregelfunktionen jeweils noch aktiv sind. The associated drive control unit determines which remaining drive control functions are still active at a time.

Nachfolgend wird genauer auf das Verfahren zum Betrieb des Serienhybridantriebs im generatorunter stützten Betrieb eingegangen. Below takes a closer look at the method of operation of the serial hybrid drive in the generator-assisted operation. In dieser Betriebsart be stimmt das elektronische Antriebssteuergerät, wann der Generator zur Speisung des oder der Antriebselektro motoren zugeschaltet wird. In this mode, be the electronic drive control unit when the generator to power the electric motors or the drive is switched on right. Dies kann z. This can be. B. der Fall sein, wenn ein vorgegebener Ladezustand der Traktionsbat terie unterschritten oder eine besonders hohe Fahrlei stung angefordert wird. B. be the case if a predetermined charging state of the Traktionsbat terie below or a particularly high Fahrlei is stung requested. In einer ersten Variante des generatorunterstützten Betriebs ist der Verbrennungs motor in den Zeitabschnitten mit nicht zugeschaltetem Generator abgestellt und wird zum Zuschalten des Ge nerators gestartet. In a first variant of the generator-assisted operation of the combustion engine is switched off in the time intervals with non zugeschaltetem generator and is started for the connection of the Ge nerators. Sobald die Bereitstellung zusätzli cher Antriebsleistung durch den Verbrennungsmotor angefordert wird, stellt zunächst das Steuergerät an hand der Bewegungsgeschwindigkeit eines vorhande nen Fahrpedals und/oder über einen vorhandenen Kick- down-Schalter fest, wie groß der Fahrerwunsch nach einer raschen, erhöhten Leistungsentfaltung ist. Once the provision zusätzli cher drive power requested by the internal combustion engine first finds the controller to hand the moving speed of a vorhande NEN accelerator pedal and / or on an existing kickdown switch, how large is the driver's wish for a rapid, increased power delivery. Dann werden jeweils situationsabhängig eine oder mehrere der nachfolgenden Maßnahmen ergriffen, die im übri gen voraussetzen, daß eine entsprechende Motor schutzfunktionskontrolle die Abgabe einer maximalen Motorleistung zuläßt, indem beispielsweise festgestellt wird, daß das Kühlwasser warm und ein zugehöriger Katalysator vorgeheizt ist. Then, one or more of the following measures are taken in each case depending on the situation, the gene assume in übri that a corresponding motor protection function control allows the delivery of a maximum engine performance by, for example, determined that the cooling water heat and an associated catalyst is preheated.

Im Fall einer spontanen Leistungsabforderung wird der zuvor abgestellte Verbrennungsmotor gestartet, wobei er von einem zugehörigen Startermotor nicht nur bis zur normalen Startdrehzahl angeschleppt und dann mit Kraftstoff versorgt wird, sondern vielmehr die elek trische Hochdrehunterstützung durch den Startermotor bis zu einer höheren Drehzahl fortgesetzt wird, die bis zur Solldrehzahl der gewünschten Leistungsabgabe ge hen kann. In the case of a spontaneous Leistungsabforderung the previously parked combustion engine is started while being dragged by an associated starter motor not only to the normal starting speed and then supplied with fuel, but rather the elec tric high rotational support is continued through the starter motor to a higher speed, the hen can ge to the target rotational speed of the desired power output. Als weitere Maßnahme kann bereits bei einer niedrigeren Drehzahl als der normalen Startdrehzahl mit der Zuführung von Kraftstoff begonnen werden, so daß dann der Verbrennungsmotor unter Vollast hoch dreht. As a further measure can be started already at a lower speed than the normal starting speed with the supply of fuel, so that then the internal combustion engine turns up under full load. Außerdem kann vorgesehen sein, eine Belastung der Traktionsbatterie bis zu ihrem theoretischen Lei stungsmaximum während der Starthochlaufphase tem porär zuzulassen. In addition, it can be provided a charge of the traction battery to its theoretical Lei stungsmaximum answer service system to allow during the starting-up phase. Da dieser Zeitraum typischerweise kaum länger als etwa eine Sekunde dauert, hat dies keine negativen Auswirkungen auf die Batterie. As this period typically lasts no longer than about one second, this will have no negative impact on the battery.

Als weitere Maßnahme, den Verbrennungsmotor schnell auf die geforderte Solldrehzahl zu bringen, kann auf eine Kick-down-Schalterbetätigung hin vorgesehen sein, daß der oder die elektrischen Antriebsmotoren in eine fahrzeugbremsende Generatorfunktion umgesteu ert werden, um auf diese Weise den Verbrennungsmo tor noch schneller auf die erhöhte Solldrehzahl hochzu fahren. As a further measure to bring the engine quickly to the required target speed can be provided on a kick-down switch actuation, that or the electric drive motors into a vehicle braking generator function umgesteu ert to the Verbrennungsmo tor even faster this way the increased target speed hochzu drive. Für diesen Zweck sind der oder die elektrischen Antriebsmotoren geeignet auszulegen und ein passen der elektrischer Steuerschaltkreis vorzusehen, wie dies an sich Stand der Technik ist. the one or more electric drive motors are to be interpreted suitable for this purpose and fit the electrical control circuit to provide, as is per se prior art. Da diese Maßnahme unter Umständen den Fahrkomfort beeinträchtigen kann, wird sie vom Steuergerät nur dann zugelassen, wenn die Traktionsbatterie bereits stark entladen ist oder gar nicht oder nur mit Teilleistung mitarbeitet, z. Since this measure may affect ride comfort may, it will only be authorized by the control unit when or the traction battery is already heavily discharged not or only cooperates with partial service, for. B. in einem entsprechenden Not- oder Schonbetrieb. B. in a corresponding emergency or already operating.

In einer weiteren Variante des generatorunterstütz ten Betriebs wird der Verbrennungsmotor in den Zeit räumen mit nicht zur Antriebsenergiespeisung zuge schaltetem Generator nicht gänzlich abgestellt, sondern in einem Ruhebetriebszustand in Bereitschaftsbetrieb gehalten. In another variant of the generator supporting th operation of the internal combustion engine is clear in the time not completely stopped, but kept in a sleep mode in standby mode with not delivered to the drive power supply is switched generator. Zwischen den beiden Betriebsvarianten des generatorunterstützten Betriebs kann der Fahrer mit tels eines Schalters ( 23 ), der sich in der in Fig. 2 gezeig ten Weise an ergonomisch leicht zu erreichender Stelle am Wählhebel ( 21 ) einer Automatgetriebeeinstellein heit ( 22 ) befindet, umschalten. Between the two operating variants of the generator-assisted operation of the driver can with means of a switch (23) which extends in the gezeig th in Fig. 2 manner ergonomically easy-to-reach point on the selector lever (21) of a Automatgetriebeeinstellein unit (22), switch. In der einen Stellung des Schalters ( 23 ) läuft der Verbrennungsmotor ständig mit, wobei die Funktion des Schalters ( 23 ) selbstverständlich inaktiv ist, wenn über den Betriebsbereichwahlschalter ( 1 ) eine Betriebsart angewählt ist, bei welcher der Be trieb des Verbrennungsmotors ausgeschlossen ist. In one position of the switch (23) of the internal combustion engine is running at the time, wherein the function of the switch (23) is naturally inactive, if the operation selector switch (1), a mode is selected, in which the loading drive the internal combustion engine is excluded. Das Antriebssteuergerät bestimmt, mit welcher Drehzahl und welcher Motorlast der Verbrennungsmotor in Be reitschaftsstellung mitläuft. The drive control unit determines at what speed and engine load which the internal combustion engine in Be readiness position starts to rotate. Grundsätzlich gibt es auch bei dieser Variante mehrere Betriebsfälle, die entweder vom Antriebssteuergerät vollständig selbständig ge steuert werden oder über die mittels Einstellen einer Sonderbetriebsart, wie z. Basically, there are several cases of operation, the controls are either completely self ge from the drive control unit in this variant or via the means of setting a special operating mode such. B. Nachladen der Batterie während der Fahrt, zusätzlich Einfluß genommen wer den kann. B. recharge the battery while driving, in addition influence who can put the. Im Normalfall, wenn der Generator die Trak tionsbatterie nicht nachladen soll, läuft der Verbren nungsmotor unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad und Betriebsbereitschaft bei niedriger Drehzahl und ho her Motorlast. Normally, when the generator is not to recharge the traction of battery, the Burn running voltage motor in consideration of efficiency and availability at low speed and ho forth engine load. Wird plötzlich eine Zusatzleistung vom Verbrennungsmotor angefordert, können die oben zu der Variante mit zwischenzeitlich abgestelltem Ver brennungsmotor beschriebenen Maßnahmen zur ra schen Anpassung der Motordrehzahl an die neue Soll drehzahl unter sinngemäßer Übertragung auf diesen Fall ergriffen werden. Is suddenly an additional service requested by the internal combustion engine, the measures described above brennungsmotor to the variant with temporarily parked Ver adaptation to ra rule the motor speed to the new desired speed can be taken by analogous transfer to this case. Für den Fall, daß hierbei eine Nutzbremsung des Fahrantriebs vorgenommen wird und/oder die Traktionsbatterie beispielsweise aufgrund ihres Ladezustands keine weitere Ladung mehr an nimmt, kann der Verbrennungsmotor weiterhin mit niedriger Drehzahl betrieben werden, wobei jedoch dann über eine entsprechende Drosselklappenverstel lung die Motorlast zurückgeregelt wird. In the event that this regenerative braking of the traction drive is carried out and / or the traction battery takes no further charge more for example, because of their charge state of the internal combustion engine can continue to be operated at a low speed, but then an appropriate throttle folding Enver Stel lung, the engine load is regulated back ,

Wird der Automatgetriebe-Wählhebel ( 21 ) in die Wählhebelstellung "B", siehe Fig. 2, gebracht, so wird dadurch ein verstärktes Elektromotorbremsmoment beim Nachlassen des Fahrpedals vorgegeben. If the automatic transmission selector lever (21) in the selector lever position "B", see Fig. 2, placed so characterized an amplified electric motor braking torque upon release of the accelerator pedal is set. In der Wählhebelstellung "B" wird im reinen Batteriebetrieb, dh in der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Betriebsbe reichwahlschalters ( 1 ), lediglich die Zuordnung der Fahrpedalstellung zum Elektromotorbremsmoment verändert. In the selector lever position "B" is in pure battery mode, that is, only changes in the position shown in Fig. 1 position ready for operation of the range selection switch (1) the assignment of the accelerator pedal position to the electric motor braking torque. Bei Einstellen des generatorunterstützten Betriebs kann das Antriebssteuergerät hingegen den Generator und damit auch den Verbrennungsmotor zur Bremsmomentaufnahme mit heranziehen. In setting the generator-assisted operation, the drive control unit can, however, use the generator and thus the engine to brake snapshot with. Dies ist be sonders dann zweckmäßig, wenn die Traktionsbatterie keine weitere Rückspeisung von dem in diesem Fall als Generator wirkenden Antriebselektromotor aufneh men kann. This is expedient be Sonder when the traction battery Transd no further recovery of the in this case acting as a generator drive motor men can. Ist der Schalter ( 23 ) für kontinuierlichen Ver brennungsmotorbetrieb im Bereitschaftszustand betä tigt, so läuft der Verbrennungsmotor auch in dem durch die Stellung "B" des Automatgetriebe-Wählhebels ( 21 ) gegebenen Fahrzeugbremsbetrieb stets mit und kann in diesem Fall zur Minderung des Kraftstoffverbrauchs in einen Schubabschaltungsbetrieb gehen, wobei in Ab hängigkeit von Betriebsparametern auch die Drossel klappe geöffnet werden kann. If the switch (23) for continuous Ver brennungsmotorbetrieb betae saturated when the standby state, so the engine is running in the by the position "B" of the automatic transmission selector lever (21), given vehicle braking operation always with and in this case to reduce the fuel consumption in a fuel cut operation going, which can be opened dependence of operating parameters and the throttle flap in Ab.

Wird der Verbrennungsmotor ohnehin gerade im Batterienachladebetrieb bei höherer Drehzahl und vol ler Motorlast auf einer Bestverbrauchskennlinie betrie ben, so werden die genannten Regelalgorithmen und -mechanismen zur Anpassung der Motordrehzahl an die neue Solldrehzahl weniger ausgeprägt wie in dem ande ren, oben angegebenen Fall angewandt. If the engine ben anyway Betrie just in Batterienachladebetrieb at a higher speed and volume ler engine load on a Bestverbrauchskennlinie, the control algorithms mentioned are and mechanisms to adjust the engine speed to the new set speed less pronounced as in the walls reindeer, the case given above applied. Insbesondere kann eine elektrische Hochdrehunterstützung des Ver brennungsmotors oberhalb einer bestimmten Grund drehzahl und Motorlaststellung im vorangegangenen Motorbetrieb entfallen. In particular, an electrical high rotational support of the United brennungsmotors can be omitted in the previous engine operation above a certain basic speed and engine load position. Wenn das Antriebssteuergerät feststellt, daß der Fahrer ständig eine dynamische Fahr weise verlangt, kann die Grunddrehzahl des Verbren nungsmotors im Bereitschaftszustand angehoben wer den. When the drive control unit determines that the driver demands a constantly dynamic driving example, the base speed of the motor voltage can Burn raised in standby mode who to. Aus Wirkungsgradgründen geschieht dies unter Berücksichtigung der Bestverbrauchskennlinie mög lichst immer bei hoher Motorlast. For efficiency reasons this happens considering the Bestverbrauchskennlinie mög always lichst at high engine load.

Gegebenenfalls vorgesehene, über zugehörige Schal ter ansteuerbare Sonderfunktionen ändern an den oben genannten Regelungsfunktionen und -maßnahmen nichts, sondern verändern nur die Konstanten von Ziel funktionen, beispielsweise hinsichtlich des Ladezustands in den Funktionen "Nachladen der Batterie während der Fahrt" und "Leerfahren der Batterie bis zum Zielort". Any required, ter via associated scarf controllable special functions to change in the aforementioned control functions and measures nothing, but only change the constants of target functions, for example regarding the state of charge in the functions "recharge the battery while driving" and "emptying the battery to on destination ". Gemäß Fig. 1 sind die Betätigungsschalter solcher Son derfunktionen in optischem Wirkzusammenhang mit der Einstellposition des Betriebsbereichwahlschalters ( 1 ) angeordnet, was eine gute Übersichtlichkeit der von den jeweiligen Betriebsbereichen abhängigen Sonder funktionen gewährleistet. Referring to FIG. 1, the operation switch such Son of the functions are arranged, which ensures a good overview of the dependent on the respective operating areas of special functions in optical operative connection with the setting position of the operating range selector switch (1).

Claims (6)

  1. 1. Verfahren zum Betrieb eines Serienhybridantriebs, der einen Verbrennungsmotor mit mechanisch angekoppeltem Generator, ei nen elektrisch an den Generator ankoppelbaren Antriebselektro motor und einen an den Generator und den Antriebselektromotor ankoppelbaren Energiespeicher beinhaltet, bei dem 1. A method of operating a series hybrid drive, of an internal combustion engine mechanically coupled generator, egg NEN electrically be coupled to the generator drive motor and a can be coupled to the generator and the electric drive motor includes energy storage, wherein
    • - in einer Betriebsart, in welcher der Betrieb des Verbrennungs motors zugelassen ist, bei Anforderung einer erhöhten An triebsleistung der Verbrennungsmotor in einen Betriebszustand erhöhter Leistungsabgabe geführt wird, - is guided in a mode in which the operation of the internal combustion engine is permitted, when requesting an increased to the engine driving power to an operating state of increased power output,
    dadurch gekennzeichnet , daß characterized in that
    • - zum Führen des Verbrennungsmotors in den Betriebszustand er höhter Leistungsabgabe neben einer entsprechenden Drosselklap pen-, Kraftstoff/Luft-Gemisch- und/oder Zündzeitpunkteinstel lung zusätzliche drehzahlsteigernde Mittel zum raschen Errei chen der Solldrehzahl eingesetzt werden, die in einer ersten Betriebs variante, in welcher der Verbrennungsmotor in den Zeiträumen mit nicht zur Antriebsenergiespeisung zugeschalteten Generator nicht gänzlich abgestellt wird, das Einstellen eines kontinuierlichen Verbrennungsmotorbetriebs mit einem vom Ladezustand des Energie speichers abhängigen Verbrennungsmotor-Arbeitspunkt beinhalten. - he pen- for guiding the engine in the operating state höhter output adjacent a corresponding Drosselklap, fuel / air mixture and / or Zündzeitpunkteinstel lung additional speed increasing means for rapid Errei chen the target rotational speed are used, the variation in a first operation, in which setting a continuous engine operation is not completely shut off the internal combustion engine in the time periods with not turned to the driving power supply generator, includes a state of charge of the energy storage device dependent engine operating point.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel eine elek trische Hochdrehunterstützung für den Verbrennungsmotor beim Starten desselben durch einen separaten Startermotor über die normale Startdrehzahl hinaus in einer weiteren, zweiten Betriebsvariante beinhaltet, in welcher der Verbrennungsmotor in den Zeiträumen mit zur Antriebsenergiespeisung zugeschaltetem Generator zuvor abgestellt ist. 2. The method of claim 1, further characterized in that the use of additional speed-increasing means comprises a elec tric high rotational support for the internal combustion engine at the start thereof by a separate starter motor via the normal starting speed also includes in a further, second operational mode in which the internal combustion engine in the periods is parked with zugeschaltetem to the drive power supply generator before.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel in der zweiten Betriebsvariante das Zulassen einer temporären Belastung des Energiespeichers bis zu seinem theoretischen Leistungsmaximum beinhaltet. 3. The method of claim 2, further characterized in that the use of additional speed enhancing agents in the second operation variant to its theoretical maximum output involves allowing a temporary loading of the energy store.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel in der zweiten Betriebsvariante das Zuführen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor beim Starten desselben bereits vor Erreichen der normalen Startdrehzahl beinhaltet. 4. The method of claim 2 or 3, further characterized in that the use of additional speed enhancing agents in the second variant, the operation of supplying fuel into the combustion engine during start-up is the same before reaching the normal starting speed includes.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel eine elek trische Hochdrehunterstützung des Verbrennungsmotors unter Ver wendung des Antriebselektromotors in Generatorfunktion beinhal tet. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, further characterized in that the use of additional speed enhancing agents tet an elec tric high rotational support of the engine under Ver application of the drive electric motor beinhal in generator function.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zusätzlicher drehzahlsteigernder Mittel in der ersten Betriebsvariante das Einstel len eines kontinuierlichen Verbrennungsmotorbetriebs bei niedri ger Drehzahl und hoher Motorlast, falls keine Aufladung des Energiespeichers erforderlich ist, bzw. bei höherer Drehzahl und voller Motorlast, falls eine Aufladung des Energiespeichers er forderlich ist, beinhaltet. 6. A method according to any one of claims 1 to 5, further characterized in that the use of additional speed-enhancing agent in the first operational variant, the SET len a continuous engine operation At low ger speed and high engine load, if no charging of the energy storage is required, or when higher speed and full engine load if charging of the energy storage it is conducive includes.
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