WO2012069580A1 - Vorrichtung und verfahren zum betrieb eines hybridfahrzeugs - Google Patents

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WO2012069580A1
WO2012069580A1 PCT/EP2011/070922 EP2011070922W WO2012069580A1 WO 2012069580 A1 WO2012069580 A1 WO 2012069580A1 EP 2011070922 W EP2011070922 W EP 2011070922W WO 2012069580 A1 WO2012069580 A1 WO 2012069580A1
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electric motor
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Friedrich Graf
Florian Gutknecht-Stöhr
Kai Heesche
Werner Hauptmann
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for operating a hybrid vehicle. Furthermore, the invention comprises a vehicle having an above-mentioned device.
  • the hybrid vehicle can be driven both by the first drive alone and the second drive alone or by the two drives at the same time.
  • the electric motor together with an energy storage drives, which supplies the electric motor with electrical energy.
  • the energy storage is doing with of the
  • Internal combustion engine generated by an energy converter such as generator converted electrical energy or from external power sources such as from the power grid or by recovering kinetic energy charged during braking of the vehicle.
  • an energy converter such as generator converted electrical energy or from external power sources such as from the power grid or by recovering kinetic energy charged during braking of the vehicle.
  • a load point is an operating point of the internal combustion engine at a certain speed and a certain torque.
  • the power output from the engine is increased beyond the travel power actually required by the driver to drive the vehicle.
  • the resulting, for the propulsion of the vehicle excess power then drives the electric motor, which is operated as a generator.
  • the electrical energy generated thereby is stored in the energy storage and can be used later to operate the electric motor.
  • the object of the present invention is to show a way to further optimize the operation of a hybrid vehicle, which the efficiency of the
  • a method is provided which is characterized by the following method steps.
  • Target charge state value represents the amount of electrical energy with which the electrical or electronic Energy consumers in the vehicle electrical system for the given limited period of time can be operated electrically.
  • the consideration of a limited period of time avoids the disadvantages of a complete planning of an entire route and thereby allows the driving situation to be reevaluated in each predeterminable period of time.
  • Actual state of charge value and the first desired state of charge value is preferably carried out automatically at predetermined time intervals.
  • the actual state of charge value is then compared with the first desired state of charge value. Comparing the
  • the actual state of charge value with the first desired state of charge value is found, in particular, when the driver of the vehicle, for example during an acceleration or passing process, passes the accelerator pedal and thus requests a sudden increase in the drive power.
  • the driver for example, by passing the accelerator pedal briefly requested extra power for the propulsion of the vehicle is thus covered by the power output of the electric motor.
  • Electrical energy is provided by the energy storage of the vehicle.
  • the vehicle is then operated in this mixing operation with the power output of the internal combustion engine and the power output of the electric motor, as long as the currently determined actual state of charge value is greater than the first
  • Target charge state value repeatedly determined at predetermined intervals and compared with each other.
  • the operating mode of the vehicle changes back from the mixed operation of the vehicle to a purely internal combustion engine operation only with the internal combustion engine.
  • the vehicle is then operated purely as a combustion engine until the currently determined actual state of charge value exceeds the current first desired state of charge value again.
  • a mixed operation of the vehicle is an operating state of the vehicle in which the vehicle is driven by the two drives, that is to say with the combustion engine and the electric motor. Since, in this mixed operation, the vehicle is operated at a load point, that is, a power output of the internal combustion engine, which is lower than the load point
  • Last point lowering is to be done or not, not by a single reference value, but by two reference values, ie from the currently determined actual state of charge value and the first, also currently determined desired state of charge value depends on a mixed mode with a load point reduction even at medium or even Low actual charge states, in which the actual state of charge value, for example, is less than 50% of the maximum possible state of charge value, are performed, if this actual state of charge is greater than the first
  • the efficiency or the efficiency of the drive train is thus particularly in short-term requirements for drive power of the vehicle, such as. when accelerating or
  • Overtaking of the vehicle increased.
  • a second setpoint state of charge value of the energy store is also determined and with the currently determined actual state of charge value of the energy store compared.
  • Target charge state value reflects the maximum required amount of electrical energy in the energy storage, which would require the vehicle for the operation of the electrical energy consumers in the vehicle electrical system and the pure electric drive with only the electric motor.
  • the second desired state of charge value is thus greater than the first desired state of charge value.
  • the operating mode of the vehicle is switched back from the current purely electrical operation to the initial operating mode, which was run before the last operating mode change.
  • the engine can be switched off and the vehicle only with the Electric motor to be driven, provided the
  • the actual state of charge value can be determined, for example, from the energy consumption at the plus and minus terminals of the energy store.
  • Parameter values of the energy storage such as the cell temperature, are determined.
  • the first and second desired state of charge values become
  • information about the vehicle, the driver, the roads to be traveled and / or the environment of the vehicle is determined cyclically at predetermined time intervals, from which information an anticipated
  • Power requirement of the vehicle is determined for a predetermined period.
  • the vehicle information includes, for example, the current driving speed of the vehicle and / or the total weight of the vehicle including occupants and load.
  • the information about the driving speed is obtained, for example, from the sensor data of the wheel speed sensors on the vehicle or from the geographical data of a navigation device located on board the vehicle.
  • the total weight of the vehicle can be measured, for example, with weight sensors on the vehicle wheel suspension.
  • the vehicle information includes, for example, the information such as consumption of electrical energy of the switched electrical energy consumers such. As electric heating or the navigation device and so on.
  • the driver information includes, for example, the driving behavior of the driver, the long-term observation in the
  • Past can be determined. From the driving behavior in the past, it can be determined whether the driver drives, for example, sporty or fuel-efficient. From the driving behavior of the driver, in particular from the average requested performance and the acceleration characteristics of the driver, the expected power requirements for a preceding route can be identified.
  • the information about the roads to be traveled includes, for example, the road type and condition, the
  • Traffic sign or rolling resistance of the roadway can be determined, for example, from the geographical data of the navigation device.
  • the traffic signs or the rolling resistance of the road can be determined, for example, from the sensor data of a vehicle front camera.
  • the information about the environment of the vehicle includes, for example, the traffic density, the distances to the vehicles in front or even the obstacles on the road.
  • the traffic density, the distances to other vehicles or the obstacles on the road can be determined, for example, from the sensor data of the vehicle front camera.
  • Road information or vehicle environment information is the estimated power requirement for the vehicle for the given future period determined. If this anticipated power requirement is known, then the first and the second set state of charge value can be derived therefrom
  • Time intervals repeatedly determined for the next predetermined time period are repeatedly determined for the next predetermined time period.
  • a device which is adapted in terms of hardware or software so that it can carry out the method described above.
  • Hybrid vehicle with an internal combustion engine as a first drive, an electric motor as a second drive, and a
  • Energy storage for providing electrical energy for the electric motor has a detection device, a
  • the determination device determines a first required state of charge value of the energy store required for the operation of the vehicle. In addition, the determination unit records the current one
  • the control device controls the two drives, that is, the combustion and the electric motor.
  • the control device changes the operating mode of the vehicle from a purely internal combustion engine operation to a common mixing operation of the vehicle with a power output of the internal combustion engine and a power output of the vehicle
  • the power output of Internal combustion engine is below the power required for the propulsion of the vehicle, and the sum of the power output of the internal combustion engine and the power output of the electric motor is equal to the power required for the propulsion of the vehicle.
  • a vehicle having an internal combustion engine, an electric motor, and an energy storage device, the above-mentioned
  • Device comprises or the internal combustion engine and the
  • Electric motor with a method described above drives.
  • Figure 1 is a schematic representation of a hybrid vehicle with a device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a flowchart for illustrating the operation of the
  • Figure 3 is a diagram of the basic principle of a
  • FIG. 4 shows in a diagram the maximum available power for a load point reduction as a function of the actual state of charge and a desired state of charge of the
  • the hybrid vehicle FZ has two wheels R and AR, wherein the two edges AR are two drive wheels.
  • the vehicle FZ has a drive system AS for driving the two drive wheels AR, a navigation device NV for receiving geographical position data of the vehicle FZ
  • Wheel speed sensor RS for measuring vehicle speed of the vehicle FZ
  • a weight sensor GS for measuring the total vehicle weight
  • a vehicle front camera KM or a comparable sensor for detecting a traffic situation and traffic signs in a preceding road section in front of the vehicle FZ
  • a data memory DS for storing a driving behavior of the driver.
  • the drive system AS has an internal combustion engine VM together with a control unit not shown in detail in the figure as the first drive, which is connected via a vehicle clutch KP coupled to a vehicle transmission GT, which in turn is connected via a differential gear DF with the drive wheels AR.
  • the vehicle clutch KP serves as a releasable link for the production and interruption of the power transmission of the
  • the internal combustion engine VM which serves as the primary drive of the vehicle FZ in this embodiment, is, for example, as a gasoline engine, diesel engine or
  • Hydrogen combustion engine is formed, and converts the operation contained in fossil fuel (fuel-air mixture) or hydrogen (hydrogen-air mixture) the chemical energy into mechanical energy to drive the
  • the fuel for the internal combustion engine VM is provided by a fuel tank KT.
  • the drive system AS further comprises an electric motor EM, which is connected via the vehicle transmission GT and the differential gear DF with the drive wheels AR and in this embodiment serves as a secondary drive of the vehicle FZ.
  • Vehicle transmission GT and the differential gear DF produce a power transmission from the electric motor EM to the drive wheels AR.
  • the electric motor EM converts electrical energy into mechanical energy during operation.
  • the electrical energy required for this purpose is provided by an energy store ES, which is electrically connected to the electric motor EM via an electrical connection EV and serves for storing and providing electrical energy for the electric motor EM.
  • the drive system AS also includes a
  • the power electronics unit LE is connected to the electrical connection EV between the
  • Energy storage ES and the electric motor EM arranged and serves as a DC and inverter for the electric motor EM and for controlling and / or regulating the motor current and thus the
  • the vehicle transmission GT is arranged between the internal combustion engine VM or the electric motor EM and the differential gear DF, and serves to translate the rotational speeds of the
  • this drive system AS represents a parallel hybrid drive.
  • the drive system AS further comprises a device V, which is used to control the internal combustion engine VM and the
  • the device V comprises a determination device EE, a comparison device VE and a control device SE. These three devices EE, VE, SE can be implemented in a microcontroller or in two or more spatially separated microcontrollers.
  • the detection device EE is connected via vehicle-side Bus pure communication system BS such as CAN or LIN bus with the navigation device NV, the wheel speed sensor RS, the weight sensor GS, the front camera KM and the data storage DS and receives from these components at certain intervals automatically or as needed information about geographical position of the vehicle FZ, type of roads in the route ahead, road gradients, curve of the road, vehicle speed of the vehicle FZ, information about the road intersection ahead, traffic signs,
  • the determination device EE determines a driving distance to be traveled in a predefined time period of, for example, 10 seconds
  • expected consumption value of electrical energy by energy consumers in the vehicle electrical system determines the
  • Determining device EE cyclically at predetermined time intervals of, for example, 10 milliseconds a first and a second Sollladeschreibswert Soll SoCl, Soll-SoC2 the energy storage ES.
  • the determination device EE is connected via the bus system BS to the energy store ES and receives from the energy store ES at certain time intervals of, for example, 10 milliseconds repeats the current actual state of charge actual SoC of the
  • the actual state of charge of the actual SoC indicates the electrical energy that can currently be supplied by the energy store ES, with which the electrical energy consumers in the vehicle electrical system and the electric motor EM can be operated.
  • the first target state of charge Soll-SoCl indicates the electric energy required to drive the vehicle FZ with both the combustion VM and the electric motor EM for the predetermined period of, for example, the next 10 seconds, taking into account various information about the Vehicle FZ, the driver, the roads to drive, the vehicle environment and depending on the driver
  • the second setpoint charge state setpoint SoC2 is thus greater than the first setpoint charge state setpoint SoCl.
  • Determination device EE forwarded to the comparison device VE and compared by the comparison device VE with the actual state of charge value actual SoC.
  • the comparison results are forwarded by the comparison device VE to the control device SE.
  • the control device SE controls / regulates the combustion engine and the electric motor VM, EM and the
  • Driving route based on the information provided by the navigation device NV, the wheel speed sensor RS, the weight sensor GS, the front camera KM and the data memory DS about the vehicle FZ, the driver and the vehicle environment, the first and the second set state of charge value Soll-SoCl, Soll SoC2. Furthermore, the detection device EE also detects the current state of charge value actual SoC of the energy store ES.
  • step 910 it is checked whether the actual state of charge value Ist-SoC exceeds the first target state-of-charge value Soll-SoCl. If it is the case, it is checked according to step 920 whether the
  • Target charge state value exceeds target SoC2. If the actual state of charge value Ist-SoC falls below the first desired state-of-charge value Soll-SoCl, then the
  • Control device SE according to step 930 the combustion, and electric motor VM, EM and the vehicle clutch KP so that the vehicle FZ is driven only by the internal combustion engine VM.
  • the control device SE outputs a first control signal SSI to the internal combustion engine VM in order to operate it with a drive power required for the propulsion of the vehicle FZ.
  • the controller SE outputs another control signal SS2 to the vehicle clutch KP to hold it in an engaged state for transmitting the driving force of the engine VM to the drive wheels AR.
  • the control device SE switches off the electric motor EM.
  • the vehicle FZ is driven with a power output only of the internal combustion engine VM, wherein the power output of the internal combustion engine VM with a in the context of
  • control technical tolerance lying, imperceptible to the driver deviation is equal to the power required for the propulsion of the vehicle FZ.
  • step 931 If actual state of charge value Ist-SoC falls below the first desired state-of-charge value Soll-SoCl, the vehicle FZ according to step 931 alone from the engine VM and pure
  • step 940 to a mixed operation in which the vehicle FZ from both the engine VM and the electric motor EM with a power output of the engine VM and a power output of the
  • Electric motor EM is driven.
  • the control device SE holds by delivering the first and the third control signal SSI, SS3 to the combustion and the electric motor VM, EM these two drives during operation and so drives the vehicle FZ with the two drives in the mixed operation.
  • the controller holds the vehicle clutch KP in the engaged state.
  • the power output of the internal combustion engine VM is below the power required for the propulsion of the vehicle FZ, which is briefly requested by the driver.
  • Electric motor EM is, however, the same size as the power required for propulsion of the vehicle, taking into account a lying within the regulatory tolerance, imperceptible to the driver performance deviation.
  • the vehicle FZ is in the mixed mode and driven by the combustion and the electric motor VM, EM according to step 941.
  • the vehicle FZ is accelerated, for example, in an overtaking operation with a power output of the electric motor EM in addition to the power output of the internal combustion engine VM. If the actual state of charge value exceeds the second
  • Target charge state value target SoC2 the drive system AS goes to step 950 to a pure electric operation.
  • the control device SE switches off the internal combustion engine VM by emitting the first control signal SSI and couples the
  • the vehicle FZ is driven solely by the electric motor EM, wherein the power output of the electric motor EM is the same size as that for the propulsion of the vehicle FZ
  • Target charge state value exceeds target SoC2, the
  • step 960 it is checked whether the
  • Target position in the route is reached. If it is not the case, the process returns to the pending process step 900 according to step 961, and the steps 900 to 960 are repeated. If the target position is reached, the process ends.
  • Internal combustion engine VM has a specific fuel consumption value at each engine speed n and each torque m, with a certain constant specific fuel consumption value at different engine speeds and torques forming a "height" line 100.
  • the specific fuel consumption is a function of the torque at certain speed.
  • the lowest specific consumption values at the respective rotational speed with a corresponding torque form a line 210 extending over the entire rotational speed range of the internal combustion engine VM, which then schematically represents the optimum output of the internal combustion engine VM at the corresponding rotational speed.
  • the maximum achievable torques at the respective rotational speed or the power limit of the internal combustion engine VM form the line 220.
  • the specific consumption is comparatively high and therefore it is necessary to avoid the internal combustion engine VM in the vicinity of this line 220 or at the power limit of the internal combustion engine VM to operate.
  • the region with the lowest specific consumption of the internal combustion engine VM is the dotted region 300 shown in dotted lines.
  • the internal combustion engine VM can be operated in the region 300 most energy-efficiently.
  • Internal combustion engine VM is used for driving the electric motor EM in the generator mode and is thus converted into electrical energy and stored in the energy store ES for later consumption.
  • the load point of the internal combustion engine VM In order to continue to be able to operate the internal combustion engine VM in the area with the lowest specific consumption 520 and thus continue to be energy-efficient in the event of a sudden increase in the required drive power, the load point of the internal combustion engine VM must be lowered (load point reduction 620).
  • Load point reduction 620 to check whether sufficient electrical energy for a planned load point reduction 620 is available.
  • a load point reduction 620 that is, a reduction of the power output of the internal combustion engine VM with a
  • the maximum available power Pmax for the load point reduction 620 is less than the power Perf required for the load point reduction 620, but greater than zero, the actual state of charge value Ist-SoC still being greater than the first desired state-of-charge value Soll-SoCl Furthermore, a load point reduction 620 be performed, even if the load point can not be lowered to the load point with the optimal specific consumption 520. Thus, the load point can be lowered to a load point between the two load points 520, 530 and thereby at least an increase in efficiency can be achieved.
  • the maximum available power Pmax for the load point reduction 620 can be dependent on an actually available current actual state of charge actual SoC of the energy store ES and a first, for the further operation of the vehicle FZ minimally required desired state of charge
  • the power Pmax is thus a function of the actual and desired state of charge actual SoC, setpoint SoCl of the energy store ES or a difference between these two state of charge variables actual SoC, target SoCl:
  • the function Pmax f (actual SoC, target SoCl) can be embodied as a characteristic, as shown in FIG.
  • the two charge state variables actual SoC, target SoCl are considered as% value of the full load state value of 100%.
  • Load state values actual SoC, target SoCl instead of as a function of a certain threshold value has the advantage that even with average or even lower actual charge states of actual SoC ⁇ 50% a load point reduction can be made if the actual state of charge actual SoC is greater than the first desired state of charge target SoCl.
  • the maximum lowerable power of the internal combustion engine VM at a load point reduction 620 is equal to the maximum available power Pmax of the energy accumulator ES for the load point reduction 620. If the maximum available power Pmax for the load point reduction 620 is sufficient for a load point reduction 620 of the internal combustion engine VM, then the load point reduction 620 is performed.
  • the power output of the internal combustion engine VM is lowered only as much as the maximum available power Pmax, so that the total power output of the combustion and the electric motor VM, EM, or for the propulsion of the vehicle FZ available total drive power at the load point reduction 620th largely on the
  • the actual and the first set state of charge value actual SoC, setpoint SoCl are recalculated at predetermined time intervals of, for example, lOmS repeatedly for the next 10S. Based on the same principle can be determined from the actual state of charge actual SoC a maximum available for the operation of the vehicle FZ power Passist, max. This maximum available power Passist, max can then be used directly for the next specified period
  • the maximum available power Pmax for the load point reduction 620 is the difference between the two powers Passist, max and Pv.

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Abstract

Zur Optimierung des Betriebs eines Hybridfahrzeugs (FZ) mit einem Verbrennungsmotor (VM), einem Elektromotor (EM) und einem Energiespeicher (ES) werden ein aktueller tatsächlicher Ist-Ladezustand (Ist-SoC) und ein erster, für den Betrieb des Fahrzeugs (FZ) voraussichtlich erforderlicher Soll-Ladezustandswert (Soll-SoCl) des Energiespeichers (ES) ermittelt und zueinander verglichen (910). Bei Überschreiten des Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC1) durch den Ist-Ladezustandswert (Ist-SoC) wird das Fahrzeug (FZ) in einem Mischbetrieb mit einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) und einer Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) angetrieben (941).

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs. Ferner umfasst die Erfindung ein Fahrzeug, das eine oben genannte Vorrichtung aufweist .
Um Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren, werden heutzutage Kraftfahrzeuge als Hybrid-Fahrzeuge
ausgelegt, welche neben einem Verbrennungsmotor als ersten Antrieb einen Elektromotor als zweiten Antrieb aufweist, wobei das Hybridfahrzeug sowohl vom ersten Antrieb allein als auch vom zweiten Antrieb allein oder auch von den beiden Antrieben zugleich angetrieben werden kann.
Der Elektromotor wird zusammen mit einem Energiespeicher Antrieben, der den Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt. Der Energiespeicher wird dabei mit von dem
Verbrennungsmotor erzeugter, von einem Energiewandler wie Generator umgewandelter elektrischer Energie oder von externen Stromquellen wie zum Beispiel aus dem Stromversorgungsnetz oder durch Rückgewinnung kinetischer Energie beim Bremsvorgang des Fahrzeugs aufgeladen.
Es ist bei einem Hybridfahrzeug anzustreben, die beiden Antriebe, sprich den Verbrennungs- und den Elektromotor effizient einzusetzen, um den Primärenergiebedarf des Verbrennungsmotors, also den Bedarf an konventionellen fossilen oder sonstigen organischen Energieträgern, zu reduzieren und somit auch die beim Verbrauch der konventionellen Energieträger entstehenden Abgasemissionen zu reduzieren.
Eine Möglichkeit, den Primärenergiebedarf des
Verbrennungsmotors zu reduzieren, ist eine so genannte Lastpunktanhebung . Ein Lastpunkt ist ein Arbeitspunkt des Verbrennungsmotors bei einer bestimmten Drehzahl und einem bestimmten Drehmoment. Bei einer Lastpunktanhebung wird die vom Verbrennungsmotor abgegebene Leistung über die von dem Fahrer angeforderte, zum Antreiben des Fahrzeugs tatsächlich erforderliche Fahrleistung erhöht. Die so entstandene, für den Vortrieb des Fahrzeugs überschüssige Mehrleistung treibt dann den Elektromotor, der als Generator betrieben wird. Die dabei erzeugte elektrische Energie wird im Energiespeicher gespeichert und kann später zum Betrieb des Elektromotors genutzt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Möglichkeit zur weitergehenden Optimierung des Betriebs eines Hybridfahrzeugs zu zeigen, welche die Effizienz des
Verbrennungsmotors nochmals steigert und somit den
Primärenergieverbrauch und die Abgasemissionen weiter
reduziert .
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
Unteransprüche .
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, welches sich durch folgende Verfahrensschritte kennzeichnet .
Es werden ein aktueller, tatsächlicher Ist-Ladezustand des Energiespeichers und ein erster, für den weiteren Betrieb des Fahrzeugs erforderlicher Soll-Ladezustandswert des
Energiespeichers ermittelt. Dabei wird zum Beispiel ein
Soll-Ladezustandswert des Energiespeichers ermittelt, der für einen Fahrzeugbetrieb in einem vorgegebenen, nachfolgenden und beschränkten Zeitraum erforderlich ist. Der erste
Soll-Ladezustandswert wiedergibt die Menge an elektrischer Energie, mit der die elektrischen bzw. elektronischen Energieverbraucher im Fahrzeugbordnetz für den vorgegebenen beschränkten Zeitraum elektrisch betrieben werden können. Die Betrachtung eines beschränkten Zeitraums vermeidet die Nachteile einer vollständigen Planung einer gesamten Fahrstrecke und dadurch lässt sich die Fahrsituation in jedem vorgebbaren Zeitabschnitt neu bewerten. Die Ermittlung des
Ist-Ladezustandswertes und des ersten Soll-Ladezustandswertes erfolgt vorzugsweise in vorgegebenen Zeitabständen automatisch.
Der Ist-Ladezustandswert wird anschließend mit dem ersten Soll-Ladezustandswert verglichen. Das Vergleichen des
Ist-Ladezustandswertes mit dem ersten Soll-Ladezustandswert findet insbesondere dann, wenn der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise bei einem Beschleunigungs- oder Überholvorgang das Gaspedal durchtritt und so einen sprungartigen Anstieg der Antriebsleistung anfordert.
Überschreitet der aktuelle Ist-Ladezustandswert den ersten Soll-Ladezustandswert, und befindet sich das Fahrzeug in einem rein verbrennungsmotorischen Betriebsmodus, so wird der
Betriebsmodus des Fahrzeugs von dem rein verbrennungsmotorischen Betrieb mit einer Leistungsabgabe nur des Verbrennungsmotors zu einem Mischbetrieb des Fahrzeugs mit einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und einer Leistungsabgabe des Elektromotors gewechselt .
In diesem Mischbetrieb ist die Leistungsabgabe des
Verbrennungsmotors kleiner als die für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung. In Summe sind die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und die Leistungsabgabe des Elektromotors unter der Berücksichtigung einer im Rahmen der
regelungstechnischen Toleranz liegenden, für den Fahrer nicht wahrnehmbaren Abweichung aber gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung. Die von dem Fahrer beispielsweise durch Durchtreten des Gaspedals kurzzeitig angeforderte Mehrleistung für den Vortrieb des Fahrzeugs wird somit durch die Leistungsabgabe des Elektromotors abgedeckt. Die hier diskutierten Leistungsabgaben sind die von dem
Verbrennungsmotor oder von dem Elektromotor abgegebenen mechanischen Leistungen, welche zum Vortrieb des Fahrzeugs dienen. Im Hybridfahrzeug findet gleichzeitig eine Abgabe von elektrischer Leistung an die Energieverbraucher im
Fahrzeugbordnetz statt. Die für die Leistungsabgabe des
Elektromotors und die Abgabe von elektrischer Leistung an die Energieverbraucher im Fahrzeugbordnetz erforderliche
elektrische Energie wird von dem Energiespeicher des Fahrzeugs bereitgestellt.
Das Fahrzeug wird anschließend in diesem Mischbetrieb mit der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und der Leistungsabgabe des Elektromotors betrieben, solange der aktuell ermittelte Ist-Ladezustandswert größer ist als der erste
Soll-Ladezustandswert. Dabei werden der Ist- und der
Soll-Ladezustandswert in vorgegebenen Zeitabständen wiederholt ermittelt und miteinander verglichen.
Sobald der aktuell ermittelte Ist-Ladezustandswert unter dem aktuellen ersten Soll-Ladezustandswert liegt, wechselt der Betriebsmodus des Fahrzeugs von dem Mischbetrieb des Fahrzeugs zu einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb nur mit dem Verbrennungsmotor zurück. Das Fahrzeug wird dann solange rein verbrennungsmotorisch betrieben, bis der aktuell ermittelte Ist-Ladezustandswert den aktuellen ersten Soll-Ladezustandswert wieder überschreitet.
Ein Mischbetrieb des Fahrzeugs ist ein Betriebszustand des Fahrzeugs, bei dem das Fahrzeug mit den beiden Antrieben, also mit dem Verbrennungs- und dem Elektromotor angetrieben wird. Da in diesem Mischbetrieb das Fahrzeug in einem Lastpunkt, also einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors, betrieben wird, welche/r niedriger ist als der Lastpunkt bzw. die
Leistungsabgabe, welche/r beim alleinigen Vortrieb des Fahrzeugs durch den Verbrennungsmotor erforderlich wäre, wird dieser Mischbetrieb mit einem Ausgleich des Leistungsdefizits durch Leistungsabgabe des Elektromotors auch als Betrieb des
Verbrennungsmotors mit Lastpunktabsenkung bezeichnet.
Da die Entscheidung, ob ein Mischbetrieb mit einer
Lastpunktabsenkung erfolgt werden soll oder nicht, nicht von einem einzigen Referenzwert, sondern von zwei Referenzwerten, also von dem aktuell ermittelten Ist-Ladezustandswert und dem ersten, ebenfalls aktuell ermittelten Soll-Ladezustandswert, abhängt, kann ein Mischbetrieb mit einer Lastpunktabsenkung auch bei mittleren oder gar niedrigen Ist-Ladezuständen, bei denen der Ist-Ladezustandswert zum Beispiel kleiner als 50% des maximal möglichen Ladezustandswertes ist, durchgeführt werden, sofern dieser Ist-Ladezustand größer ist als der erste
So11-Ladezustand .
Durch das erfindungsgemäße Verfahren mit der Lastpunktabsenkung bei Volllast-Betrieb des Verbrennungsmotors, bei dem der Verbrennungsmotor in einem Drehmoment-Drehzahl-Bereich betrieben werden kann, in dem der spezifische Verbrauch optimal ist, ergibt sich der Vorteil, dass der Gesamtwirkungsgrad der beiden Antriebe bei ausreichend geladenem Energiespeicher optimiert werden kann.
Der Wirkungsgrad bzw. die Effizienz des Antriebsstrangs wird so insbesondere bei kurzzeitigen Anforderungen an Antriebsleistung des Fahrzeugs, wie z.B. beim Beschleunigungs- oder
Überholvorgang des Fahrzeugs, erhöht. Insbesondere kann auf einen Boost-Betrieb bei dem Verbrennungsmotor, in dem der Verbrennungsmotor kurzfristig eine zusätzliche Leistung als in einem Normalbetrieb abgeben muss, verzichtet werden. Dies erfolgt dadurch, dass die vom Fahrer kurzfristig angeforderte Antriebsmehrleistung von dem Elektromotor bereitgestellt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ferner ein zweiter Soll-Ladezustandswert des Energiespeichers ermittelt und mit dem aktuell ermittelten Ist-Ladezustandswert des Energiespeichers verglichen. Der zweite
Soll-Ladezustandswert wiedergibt die maximal erforderliche Menge an elektrischer Energie im Energiespeicher, welche das Fahrzeug für den Betrieb der elektrischen Energieverbraucher im Fahrzeugbordnetz und zum reinen elektrischen Antrieb mit nur dem Elektromotor benötigen würde. Der zweite Soll-Ladezustandswert ist somit größer als der erste Soll-Ladezustandswert.
Überschreitet dabei der aktuell ermittelte Ist-Ladezustandswert den zweiten Soll-Ladezustandswert, und befindet sich das Fahrzeug in einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb oder in einem Mischbetrieb, so wird der Betriebsmodus des Fahrzeugs von dem rein verbrennungsmotorischen Betrieb oder von dem
Mischbetrieb zu einem rein elektrischen Betrieb mit dem
Elektromotor gewechselt. In diesem rein elektrischen Betrieb ist die Leistungsabgabe des Elektromotors gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung. Anschließend wird das Fahrzeug in diesem rein elektrischen Betrieb mit
Leistungsabgabe nur des Elektromotors betrieben, solange der Ist-Ladezustandswert den zweiten Soll-Ladezustandswert überschreitet .
Sobald der aktuell ermittelte Ist-Ladezustandswert den zweiten Soll-Ladezustandswert unterschreitet, wird der Betriebsmodus des Fahrzeugs von dem aktuellen rein elektrischen Betrieb zu dem anfänglichen, vor dem letzten Betriebsmoduswechsel gefahrenen Betriebsmodus zurückgewechselt.
Durch diesen Betriebsmoduswechsel auf einen rein elektrischen Betrieb, bei dem der Verbrennungsmotor abgeschaltet und der Lastpunkt des Verbrennungsmotors bis auf null gesenkt wird, kann die Effizienz des Antriebs gesteigert werden, wenn mehr Energie für den Elektromotor zur Verfügung steht als für den Betrieb des Fahrzeugs aktuell notwendig ist.
Selbst bei einem vergleichsweise leeren Energiespeicher kann der Verbrennungsmotor abgeschaltet und das Fahrzeug nur mit dem Elektromotor angetrieben werden, sofern der
Ist-Ladezustandswert des Energiespeichers größer ist als der zweite Soll-Ladezustandswert, und ohne dass sich dies auf die Fahrbarkeit, d.h. die Reproduzierbarkeit des Fahrverhaltens auch bei einem vergleichsweise leeren Energiespeicher auswirkt.
Ist in einer vergleichbaren Fahrsituation der
Ist-Ladezustandswert des Energiespeichers kleiner als der zweite Soll-Ladezustandswert, so wird der Verbrennungsmotor nicht abgeschaltet .
Der Ist-Ladezustandswert kann zum Beispiel aus der an den Plus- und Minusanschlüssen des Energiespeichers gemessenen,
elektrischen Spannung unter Berücksichtigung weiterer
Parameterwerte des Energiespeichers, wie zum Beispiel der Zellentemperatur, ermittelt werden.
Der erste und der zweite Soll-Ladezustandswert werden
vorteilhafterweise aus Informationen über das Fahrzeug, den Fahrer, die zu befahrenden Straßen und/oder das Umfeld des Fahrzeugs in vorgegebenen Zeitabständen zyklisch ermittelt, wobei aus diesen Informationen eine voraussichtliche
Leistungsanforderung des Fahrzeugs für einen vorgegebenen Zeitraum ermittelt wird.
Zu den Fahrzeuginformationen gehören zum Beispiel die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder das Gesamtgewicht des Fahrzeugs samt Insassen und Beladung. Die Informationen über die Fahrgeschwindigkeit werden zum Beispiel aus den Sensordaten der Raddrehzahlsensoren am Fahrzeug oder aus den geographischen Daten eines am Bord des Fahrzeugs befindlichen Navigationsgeräts gewonnen. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs lässt sich zum Beispiel mit Gewichtssensoren an der Fahrzeugradaufhängung messen.
Zu den Fahrzeuginformationen gehören beispielsweise auch die Informationen wie Verbrauchswerte an elektrischer Energie von den eingeschalteten elektrischen Energieverbrauchern wie z. B. elektrischer Heizung oder dem Navigationsgerät und so weiter.
Zu den Fahrerinformationen gehört zum Beispiel das Fahrverhalten des Fahrers, das über eine Langzeitbeobachtung in der
Vergangenheit bestimmt werden kann. Aus dem Fahrverhalten in der Vergangenheit kann ermittelt werden, ob der Fahrer zum Beispiel sportlich oder spritsparend fährt. Aus dem Fahrverhalten des Fahrers, insbesondere aus den mittleren angeforderten Leistungen und der Beschleunigungscharakteristik des Fahrers, lässt sich der zu erwartende Leistungsbedarf für eine vorausliegende Fahrstrecke erkennen.
Zu den Informationen über die zu befahrenden Straßen gehören zum Beispiel die Straßenart und -beschaffenheit , die
Straßengradienten, der Kurvenverlauf, aber auch die
Verkehrszeichen oder der Rollwiderstand der Fahrbahn. Die Straßenart und -beschaffenheit , die Straßengradienten, der Kurvenverlauf lassen sich zum Beispiel aus den geographischen Daten des Navigationsgeräts ermitteln. Die Verkehrszeichen oder der Rollwiderstand der Fahrbahn lassen sich zum Beispiel aus den Sensordaten einer Fahrzeugfrontkamera ermitteln.
Zu den Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs gehören zum Beispiel die Verkehrsdichte, die Abstände zu den vorausfahrenden Fahrzeugen oder auch die Hindernisse auf der Straße. Die Verkehrsdichte, die Abstände zu anderen Fahrzeugen oder die Hindernissen auf der Straße lassen sich zum Beispiel aus den Sensordaten der Fahrzeugfrontkamera ermitteln.
Aus diesen Fahrzeuginformationen, Fahrerinformationen,
Straßeninformationen bzw. Fahrzeugumfeldinformationen wird die voraussichtliche Leistungsanforderung für das Fahrzeug für den vorgegebenen zukünftigen Zeitraum ermittelt. Ist diese voraussichtliche Leistungsanforderung bekannt, so können der erste und der zweite Soll-Ladezustandswert aus dieser
voraussichtlichen Leistungsanforderung ermittelt werden. Die beiden Soll-Ladezustandswerte werden in vorgegebenen
Zeitabständen wiederholt für den nächstliegenden vorgegebenen Zeitraum neu bestimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die hardware- bzw. softwaremäßig so angepasst ist, dass diese das oben beschriebene Verfahren durchführen kann.
Die Vorrichtung zur Optimierung des Betriebs bei einem
Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als ersten Antrieb, einem Elektromotor als zweiten Antrieb, und einem
Energiespeicher zur Bereitstellung elektrischer Energie für den Elektromotor, weist eine Ermittlungseinrichtung, eine
Vergleichseinrichtung und eine Steuereinrichtung auf. Die Ermittlungseinrichtung ermittelt aus den Informationen über das Fahrzeug, den Fahrer, die zu befahrenden Straßen und/oder die Fahrzeugumgebung einen ersten für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlichen Soll-Ladezustandswert des Energiespeichers. Außerdem erfasst die Ermittlungseinheit den aktuellen
Ist-Ladezustandswert des Energiespeichers. Die
Vergleichseinrichtung vergleicht den aktuellen
Ist-Ladezustandswert des Energiespeichers mit dem ersten Soll-Ladezustandswert. Abhängig von dem Vergleichsergebnis der Vergleichseinrichtung steuert die Steuereinrichtung die beiden Antriebe, sprich den Verbrennungs- und den Elektromotor. Dabei wechselt die Steuereinrichtung das Betriebsmodus des Fahrzeugs von einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb zu einem gemeinsamen Mischbetrieb des Fahrzeugs mit einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und einer Leistungsabgabe des
Elektromotors bei Überschreiten des ersten
Soll-Ladezustandswertes durch den aktuellen
Ist-Ladezustandswert, und betreibt das Fahrzeug mit der
Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und der Leistungsabgabe des Elektromotors, solange der aktuelle Ist-Ladezustandswert den ersten Soll-Ladezustandswertes überschreitet, wobei im
Mischbetrieb des Fahrzeugs die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors unter der für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderlichen Leistung liegt, und die Summe der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und der Leistungsabgabe des Elektromotors gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor sowie einem Energiespeicher geschaffen, das eine obengenannte
Vorrichtung aufweist oder den Verbrennungsmotor und den
Elektromotor mit einem oben beschriebenen Verfahren antreibt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben dargestellten Verfahrens sind, soweit im Übrigen auf die Vorrichtung beziehungsweise auf das Fahrzeug übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung beziehungsweise des Fahrzeugs anzusehen.
Im Folgenden sollen nun beispielhafte Aus führungs formen der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einer Aus führungs form der Erfindung;
Figur 2 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen des Betriebs des
Hybridfahrzeug mit der Vorrichtung gemäß der
Aus führungs form; Figur 3 in einem Diagramm das Grundprinzip einer
Lastpunktveränderung bei einem Hybridfahrzeug; und
Figur 4 in einem Diagramm die für eine Lastpunktabsenkung maximal zur Verfügung stehende Leistung als Funktion von dem Ist-Ladezustand und einem Soll-Ladezustand des
Energiespeichers . Zunächst sei auf Figur 1 verwiesen, in der ein Hybridfahrzeug FZ mit einer Vorrichtung V gemäß einer Aus führungsform der Erfindung gezeigt ist.
Das Hybridfahrzeug FZ weist jeweils zwei Räder R und AR auf, wobei sich die beiden Ränder AR um zwei Antriebsräder handeln. Außerdem hat das Fahrzeug FZ ein Antriebssystem AS zum Antreiben der beiden Antriebsräder AR, ein Navigationsgerät NV zum Empfangen von geographischen Positionsdaten des Fahrzeugs FZ, einen
Raddrehzahlsensor RS zum Messen von Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs FZ, einen Gewichtssensor GS zum Messen des gesamten Fahrzeuggewichts, einer Fahrzeugfrontkamera KM oder einen vergleichbaren Sensor zum Erfassen einer Verkehrssituation und von Verkehrszeichen in einem vorausliegenden Straßenabschnitt vor dem Fahrzeug FZ, einen Datenspeicher DS zum Abspeichern eines Fahrverhaltens des Fahrers.
Das Antriebssystem AS weist einen Verbrennungsmotor VM samt einer in der Figur nicht näher dargestellten Steuereinheit als ersten Antrieb, der über eine Fahrzeugkupplung KP koppelbar mit einem Fahrzeuggetriebe GT verbunden ist, das seinerseits wiederum über ein Differenzialgetriebe DF mit den Antriebsrädern AR verbunden ist. Die Fahrzeugkupplung KP dient als lösbares Bindeglied zur Herstellung und Unterbrechung der Kraftübertragung von dem
Verbrennungsmotor VM zu dem Fahrzeuggetriebe GT und somit zu den Antriebsrädern AR.
Der Verbrennungsmotor VM, der in dieser Aus führungs form als primärer Antrieb des Fahrzeugs FZ dient, ist beispielsweise als Ottomotor, Dieselmotor oder
Wasserstoffverbrennungskraftmaschine ausgebildet, und wandelt im Betrieb die in fossilem Kraftstoff (Kraftstoff-Luft-Gemisch) oder in Wasserstoff (Wasserstoff-Luft-Gemisch) enthaltene die chemische Energie in mechanische Energie zum Antrieb des
Fahrzeugs FZ um. Den Kraftstoff für den Verbrennungsmotor VM stellt ein Kraftstofftank KT bereit. Das Antriebssystem AS weist ferner einen Elektromotor EM, der über das Fahrzeuggetriebe GT und das Differenzialgetriebe DF mit den Antriebsrädern AR verbunden ist und in dieser Ausführungsform als sekundärer Antrieb des Fahrzeugs FZ dient. Das
Fahrzeuggetriebe GT und das Differenzialgetriebe DF stellen eine Kraftübertragung von dem Elektromotor EM zu den Antriebsrädern AR her. Der Elektromotor EM wandelt im Betrieb elektrische Energie in mechanische Energie um. Die hierfür erforderliche elektrische Energie wird von einem Energiespeicher ES bereitgestellt, der über eine elektrische Verbindung EV mit dem Elektromotor EM elektrisch verbunden ist und zum Speichern und zum Bereitstellen elektrischer Energie für den Elektromotor EM dient.
Das Antriebssystem AS umfasst zudem eine
Leistungselektronikeinheit LE . Die Leistungselektronikeinheit LE ist an der elektrischen Verbindung EV zwischen dem
Energiespeicher ES und dem Elektromotor EM angeordnet und dient als Gleich- und Wechselrichter für den Elektromotor EM und zum Steuern und/oder Regeln des Motorstromes und somit des
Drehmoments des Elektromotors EM. Das Fahrzeuggetriebe GT ist zwischen dem Verbrennungsmotor VM bzw. dem Elektromotor EM und dem Differenzialgetriebe DF angeordnet, und dient zum Übersetzen der Drehzahlen des
Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors EM in die
Antriebsdrehzahl der Antriebsräder AR des Fahrzeugs FZ.
Die Antriebskräfte beziehungsweise die Antriebsmomente des Verbrennungsmotors VM und des Elektromotors EM können direkt auf die Antriebsräder AR übertragen werden und gleichzeitig diese antreiben. Damit stellt dieses Antriebssystem AS einen parallelen Hybridantrieb dar. Das Antriebssystem AS umfasst ferner eine Vorrichtung V, die zur Steuerung des Verbrennungsmotors VM und der
Leistungselektronikeinheit LE und somit des Elektromotors EM sowie der Fahrzeugkupplung KP dient. Die Vorrichtung V umfasst eine Ermittlungseinrichtung EE, eine Vergleichseinrichtung VE sowie eine Steuereinrichtung SE. Diese drei Einrichtungen EE, VE, SE können in einem Mikrokontroller oder in zwei oder mehreren räumlich getrennten Mikrokontrollern implementiert sein. Die Ermittlungseinrichtung EE ist über fahrzeugseitiges Busbeziehungsweise Kommunikationssystem BS wie CAN- oder LIN-Bus mit dem Navigationsgerät NV, dem Raddrehzahlsensor RS, dem Gewichtssensor GS, der Frontkamera KM und dem Datenspeicher DS verbunden und erhält von diesen Komponenten in bestimmten Zeitabständen automatisch oder bei Bedarf Informationen über geographische Position des Fahrzeugs FZ, Art der Straßen in der vorausliegenden Strecke, Straßengradienten, Kurvenverlauf der Straße, Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs FZ, Informationen über vorausliegende Straßenkreuzung, Verkehrszeichen,
Verkehrsdichte im vorausliegenden Straßenabschnitt, Daten über das Fahrverhalten des Fahrers.
Aus diesen Daten ermittelt die Ermittlungseinrichtung EE eine zum Befahren der vorausliegenden, in einem vorgegebenen Zeitraum von zum Beispiel 10 Sekunden zu befahrenden Fahrstrecke
erforderliche Antriebsenergie des Elektromotors EM. Basierend auf diese ermittelte Antriebsenergie und weiteren
voraussichtlichen Verbrauchswert an elektrischer Energie durch Energieverbraucher im Fahrzeugbordnetz ermittelt die
Ermittlungseinrichtung EE in vorgegebenen Zeitabständen von zum Beispiel 10 Millisekunden zyklisch einen ersten und einen zweiten Sollladezustandswert Soll-SoCl, Soll-SoC2 des Energiespeichers ES . Die Ermittlungseinrichtung EE ist über das Bussystem BS mit dem Energiespeicher ES verbunden und erhält von dem Energiespeicher ES in bestimmten Zeitabständen von zum Beispiel 10 Millisekunden wiederholt den aktuellen Ist-Ladezustand Ist-SoC des
Energiespeichers ES.
Der Ist-Ladezustand Ist-SoC gibt die vom Energiespeicher ES aktuell bereitstellbare elektrische Energie an, mit der die elektrischen Energieverbraucher im Fahrzeugbordnetz und der Elektromotor EM betrieben werden können.
Der erste Soll-Ladezustand Soll-SoCl gibt die zum Antreiben des Fahrzeugs FZ sowohl mit dem Verbrennungs- VM als auch mit dem Elektromotor EM für den vorgegebenen Zeitraum von zum Beispiel nächsten 10 Sekunden erforderliche elektrische Energie an, welche unter Berücksichtigung von diversen Informationen über das Fahrzeug FZ, den Fahrer, die zu befahrenden Straßen, die Fahrzeugumgebung und abhängig von der von dem Fahrer
angeforderten Antriebsleistung ermittelt wird.
Dagegen gibt der zweite Soll-Ladezustand Soll-SoC2 die zum Betreiben der elektrischen Energieverbraucher im
Fahrzeugbordnetz und zum Antreiben des Fahrzeugs FZ nur mit dem Elektromotor EM für den vorgegebenen Zeitraum von zum Beispiel nächsten 10 Sekunden oder 20 Sekunden erforderliche elektrische Energie an, welche ebenfalls unter Berücksichtigung von diversen Informationen über das Fahrzeug FZ, den Fahrer, die Straßen und die Fahrzeugumgebung ermittelt wird. Der zweite Soll-Ladezustand Soll-SoC2 ist somit größer als der erste Soll-Ladezustand Soll-SoCl .
Die beiden Soll-Ladezustandswerte Soll-SoCl, Soll-SoC2 werden wie der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC von der
Ermittlungseinrichtung EE an die Vergleichseinrichtung VE weitergeleitet und von der Vergleichseinrichtung VE mit dem Ist-Ladezustandswert Ist-SoC verglichen. Die Vergleichsergebnisse werden von der Vergleichseinrichtung VE an die Steuereinrichtung SE weitergeleitet. Abhängig von den Vergleichsergebnissen steuert/regelt die Steuereinrichtung SE den Verbrennungs- und den Elektromotor VM, EM sowie die
Fahrzeugkupplung KP.
Die Funktionsweise, wie der Verbrennungs- und der Elektromotor VM, EM sowie die Fahrzeugkupplung KP von der Steuereinrichtung SE gesteuert oder geregelt wird, wird nachfolgend in der Beschreibung der Figuren 2 bis 4 näher dargestellt.
Nachdem das Hybridfahrzeug FZ mit einer Vorrichtung V gemäß einer Aus führungs form der Erfindung mithilfe von Figur 1 beschrieben wurde, wird nun der Betrieb des oben genannten Hybridfahrzeugs FZ mithilfe von Figur 2 näher beschrieben, in der ein
Ablaufdiagramm des Betriebs des Hybridfahrzeugs FZ schematisch gezeigt ist.
Nach dem Starten des Fahrzeugs FZ beziehungsweise nach dem die zu befahrende Fahrroute eingegeben wurde, ermittelt die
Ermittlungseinrichtung EE gemäß Verfahrensschritt 900 für eine in einem vorgegebenen Zeitraum von zum Beispiel 10 Sekunden zu befahrende, unmittelbar vorausliegende Fahrstrecke in der
Fahrroute basierend auf die von dem Navigationsgerät NV, dem Raddrehzahlsensor RS, dem Gewichtssensor GS, der Frontkamera KM und dem Datenspeicher DS bereitgestellten Informationen über das Fahrzeug FZ, den Fahrer und die Fahrzeugumgebung den ersten und den zweiten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl, Soll-SoC2. Ferner erfasst die Ermittlungseinrichtung EE auch den aktuellen Ladezustandswert Ist-SoC des Energiespeichers ES.
Die beiden Soll-Ladezustandswerte Soll-SoCl, Soll-SoC2 werden von der Vergleichseinrichtung VE gemäß Verfahrensschritten 910, 920 mit dem Ist-Ladezustandswert Ist-SoC verglichen. Im Schritt 910 wird überprüft, ob der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC den ersten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl überschreitet. Ist es der Fall, so wird gemäß Schritt 920 überprüft, ob der
Ist-Ladezustandswert Ist-SoC auch den zweiten
Soll-Ladezustandswert Soll-SoC2 überschreitet. Unterschreitet der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC den ersten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl, so steuert die
Steuereinrichtung SE gemäß Schritt 930 den Verbrennungs- , und Elektromotor VM, EM sowie die Fahrzeugkupplung KP so, dass das Fahrzeug FZ lediglich von dem Verbrennungsmotor VM angetrieben wird. Dabei gibt die Steuereinrichtung SE ein erstes Steuersignal SSI an den Verbrennungsmotor VM aus, um diesen mit einer für den Vortrieb des Fahrzeugs FZ erforderlichen Antriebsleistung zu betreiben. Ferner gibt die Steuereinrichtung SE ein weiteres Steuersignal SS2 an die Fahrzeugkupplung KP aus, um diese in einem eingekuppelten Zustand zur Übertragung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors VM an die Antriebsräder AR zu halten. Durch Abgabe eines dritten Steuersignals SS3 an den Elektromotor EM schaltet die Steuereinrichtung SE den Elektromotor EM aus. In diesem Fall wird das Fahrzeug FZ mit einer Leistungsabgabe nur des Verbrennungsmotors VM angetrieben, wobei die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM mit einer im Rahmen der
regelungstechnischen Toleranz liegenden, für den Fahrer nicht wahrnehmbaren Abweichung gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs FZ erforderliche Leistung ist. Solange der
Ist-Ladezustandswert Ist-SoC den ersten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl unterschreitet, wird das Fahrzeug FZ gemäß Schritt 931 allein von dem Verbrennungsmotor VM und rein
verbrennungsmotorisch angetrieben .
Überschreitet der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC den ersten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl, aber unterschreitet den zweiten Soll-Ladezustandswert Soll-SoC2, so geht das
Antriebssystem AS gemäß Schritt 940 zu einem Mischbetrieb über, in dem das Fahrzeug FZ sowohl von dem Verbrennungsmotor VM als auch von dem Elektromotor EM mit einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM und einer Leistungsabgabe des
Elektromotors EM angetrieben wird. In diesem Fall hält die Steuereinrichtung SE durch Abgabe des ersten und des dritten Steuersignals SSI, SS3 an den Verbrennungs- und den Elektromotor VM, EM diese beiden Antriebe im laufenden Betrieb und treibt so das Fahrzeug FZ mit den beiden Antrieben in dem Mischbetrieb an. Durch Abgabe des zweiten Steuersignals SS2 hält die Steuereinrichtung die Fahrzeugkupplung KP in dem eingekuppelten Zustand. In diesem Mischbetrieb des Fahrzeugs FZ liegt die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM unter der für den Vortrieb des Fahrzeugs FZ erforderlichen, von dem Fahrer kurzzeitig angeforderten Leistung. Die Summe der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM und der Leistungsabgabe des
Elektromotors EM ist jedoch gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs erforderliche Leistung unter Berücksichtigung von einer im Rahmen der regelungstechnischen Toleranz liegenden, für den Fahrer nicht wahrnehmbaren Leistungsabweichung. Solange der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC zwischen dem ersten und dem zweiten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl, Soll-SoC2 liegt, wird das Fahrzeug FZ gemäß Schritt 941 in dem Mischbetrieb und von dem Verbrennungs- und dem Elektromotor VM, EM angetrieben. So wird das Fahrzeug FZ beispielsweise bei einem Überholvorgang mit einer Leistungsabgabe des Elektromotors EM neben der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM beschleunigt. Überschreitet der Ist-Ladezustandswert den zweiten
Soll-Ladezustandswert Soll-SoC2, so geht das Antriebssystem AS gemäß Schritt 950 zu einem reinen Elektrobetrieb über. Dabei schaltet die Steuereinrichtung SE den Verbrennungsmotor VM durch Abgabe des ersten Steuersignals SSI aus und kuppelt die
Fahrzeugkupplung durch Abgabe des zweiten Steuersignals SS2 aus. So wird das Fahrzeug FZ allein von dem Elektromotor EM angetrieben, wobei die Leistungsabgabe des Elektromotors EM gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs FZ
erforderliche Leistung ist, ebenfalls unter Berücksichtigung von den vertretbaren, geringfügigen und im Rahmen der
regelungstechnischen Toleranz liegenden Leistungsabweichungen. Solange der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC den zweiten
Soll-Ladezustandswert Soll-SoC2 überschreitet, wird das
Fahrzeug FZ gemäß Schritt 951 allein vom Elektromotor EM angetrieben. Anschließend wird gemäß Schritt 960 überprüft, ob die
Zielposition in der Fahrroute erreicht ist. Ist es nicht der Fall, so wird gemäß Schritt 961 zu dem anhänglichen Verfahrensschritt 900 zurückgekehrt und die Schritte 900 bis 960 werden wiederholt. Ist die Zielposition aber erreicht, so endet das Verfahren.
Nachdem der Betrieb des oben genannten Hybridfahrzeugs FZ mithilfe von Figur 2 näher beschrieben wurde, werden nun mithilfe von Figuren 3 und 4 das Grundprinzip einer Lastpunktveränderung bei dem Verbrennungsmotor VM und den Zusammenhang zwischen der zur Lastpunktabsenkung maximal zur Verfügung stehenden Leistung und dem Ist-Ladezustand und einem Soll-Ladezustand näher beschrieben . Zuerst sei auf Figur 3 verwiesen, in der ein Verbrauchskennfeld eines Verbrennungsmotors VM dargestellt ist. Ein
Verbrennungsmotor VM weist bei jeder Drehzahl n und jedem Drehmoment m einen spezifischen Verbrauchswert auf, wobei sich ein bestimmter, konstanter spezifischer Verbrauchswert bei verschiedenen Drehzahlen und Drehmomenten eine „Höhen"-Linie 100 bildet. Damit ist der spezifische Verbrauch eine Funktion von dem Drehmoment bei einer bestimmten Drehzahl.
Die geringsten spezifischen Verbrauchswerte bei jeweiliger Drehzahl mit einem entsprechenden Drehmoment bilden eine sich über den gesamten Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors VM erstreckende Linie 210, welche dann die optimale Leistung des Verbrennungsmotors VM bei entsprechender Drehzahl schematisch darstellt .
Die maximal erreichbaren Drehmomente bei jeweiliger Drehzahl beziehungsweise die Leistungsgrenze des Verbrennungsmotors VM bilden die Linie 220. In dem Bereich der Linie 220 ist der spezifische Verbrauch vergleichsweise hoch und daher gilt es zu vermeiden, den Verbrennungsmotor VM in der Nähe dieser Linie 220 beziehungsweise an der Leistungsgrenze des Verbrennungsmotors VM zu betreiben. Der Bereich mit dem niedrigsten spezifischen Verbrauch des Verbrennungsmotors VM ist der punktiert dargestellte Bereich 300. Der Verbrennungsmotor VM lässt sich in dem Bereich 300 am energieeffizientesten betreiben.
Will man den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM steigern, der beispielsweise aktuell mit einem niedrigen Drehmoment bei einem relativ schlechten spezifischen Verbrauchswert 510 betrieben wird, so muss der Lastpunkt des Verbrennungsmotors VM angehoben werden (Lastpunktanhebung 610) , sodass der Verbrennungsmotor VM bei gleichbleibender Drehzahl mit einem Drehmoment betrieben wird, das den niedrigsten spezifischen Verbrauchswert 520 des Verbrennungsmotors VM resultiert. Dies wird erreicht, indem man das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM bis zu dem Drehmoment mit dem optimalen spezifischen Verbrauch 520 anhebt. Die dabei resultierende überschlüssige Leistungsabgabe des
Verbrennungsmotors VM wird zum Antreiben des Elektromotors EM im Generatorbetrieb verwendet und wird so in elektrische Energie umgewandelt und in dem Energiespeicher ES für späteren Verbrauch gespeichert .
Wird dagegen vom Fahrer beispielsweise bei einem Überholvorgang kurzzeitig eine höhere Antriebsleistung bzw. ein höheres Drehmoment angefordert, so müsste der Verbrennungsmotor VM mit einem Drehmoment betrieben werden, das einen vergleichsweise höheren, ineffizienten spezifischen Verbrauch 530 aufweist.
Um den Verbrennungsmotor VM bei einem sprungartigen Anstieg der angeforderten Antriebsleistung weiterhin in dem Bereich mit dem niedrigsten spezifischen Verbrauch 520 und somit weiterhin energieeffizient betreiben zu können, muss der Lastpunkt des Verbrennungsmotors VM abgesenkt werden (Lastpunktabsenkung 620) .
Durch die Lastpunktabsenkung 620 beim Verbrennungsmotor VM entsteht jedoch ein Leistungsdefizit wegen der Drehmomentdifferenz zwischen dem höheren, vom Fahrer geforderten Drehmoment bei dem höheren, ineffizienten spezifischen Verbrauch 530 und dem optimalen Drehmoment bei dem optimalen spezifischen Verbrauch 520. Dieses Leistungsdefizit wird durch
Leistungsabgabe des Elektromotors EM in einem Mischbetrieb des Fahrzeugs FZ gemäß Schritt 941 ausgeglichen.
Da die zum Betrieb des Elektromotors EM erforderliche elektrische Energie vom Energiespeicher ES im Fahrzeug FZ aber wegen den anderen Stromverbrauchern im Bordnetz des Fahrzeugs FZ nur beschränkt zur Verfügung steht, gilt es vor jeder
Lastpunktabsenkung 620 zu prüfen, ob ausreichend elektrische Energie für eine geplante Lastpunktabsenkung 620 zur Verfügung steht .
Weil die vom Elektromotor EM zur Lastpunktabsenkung 620 eingesetzte Energie nicht mehr für andere Betriebsfälle wie zum Beispiel Stop&Go-Verkehr zur Verfügung steht, ist es
vorteilhaft, die Lastpunktabsenkung 620 nur bei ausreichendem Ladezustand des Energiespeichers ES durchzuführen.
Hierzu ist es erforderlich, eine für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax des
Energiespeichers ES zu bestimmen und diese mit der zur beabsichtigten Lastpunktabsenkung 620 erforderlichen Leistung Perf zu vergleichen. Dies geschieht durch Vergleichen des Ist-Ladezustandswertes Ist-SoC des Energiespeichers ES mit dem ersten Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl gemäß Schritt 910. Ist die für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax größer als die zur Lastpunktabsenkung 620 erforderliche Leistung Perf, also ist der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC größer als der erste Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl , so kann eine Lastpunktabsenkung 620, also eine Absenkung der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM mit einem
vollständigen Ausgleich des Leistungsdefizits durch Leistungsabgabe des Elektromotors EM, gemäß Schritt 940 durchgeführt werden.
Ist die für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax kleiner als die zur Lastpunktabsenkung 620 erforderliche Leistung Perf, jedoch größer als null, wobei der Ist-Ladezustandswert Ist-SoC weiterhin größer als der erste Soll-Ladezustandswert Soll-SoCl ist, so kann weiterhin eine Lastpunktabsenkung 620 durchgeführt werden, selbst wenn der Lastpunkt nicht bis zu dem Lastpunkt mit dem optimalen spezifischen Verbrauch 520 abgesenkt werden kann. So kann der Lastpunkt bis zu einem Lastpunkt zwischen den beiden Lastpunkten 520, 530 abgesenkt werden und dadurch kann immerhin eine Effizienzsteigerung erzielt werden.
Die für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax lässt sich abhängig von einem tatsächlich zur Verfügung stehenden aktuellen Ist-Ladezustand Ist-SoC des Energiespeichers ES und einem ersten, für den weiteren Betrieb des Fahrzeugs FZ minimal erforderlichen Soll-Ladezustand
Soll-SoCl des Energiespeichers bestimmen. Die Leistung Pmax ist somit eine Funktion von dem Ist-, und Soll-Ladezustand Ist-SoC, Soll-SoCl des Energiespeichers ES bzw. eine Differenz von diesen beiden Ladezustandsgrößen Ist-SoC, Soll-SoCl:
Pmax = f (Ist-SoC, Soll-SoCl) = f (Ist-SoC - Soll-SoCl) (1)
Dabei kann die Funktion Pmax = f (Ist-SoC, Soll-SoCl) als eine Kennlinie ausgeführt sein, wie sie in Figur 4 dargestellt ist. Die beiden Ladezustandsgrößen Ist-SoC, Soll-SoCl werden als %-Wert des vollen Lastzustandswertes von 100% betrachtet.
Die Auslegung der maximal für die Lastpunktabsenkung verfügbaren Leistung Pmax als eine Funktion von beiden variablen
Lastzustandswerten Ist-SoC, Soll-SoCl statt als eine Funktion eines bestimmten Schwellwertes hat den Vorteil, dass auch bei mittleren oder gar niedrigeren Ist-Ladezuständen von Ist-SoC ^ 50% eine Lastpunktabsenkung vorgenommen werden kann, sofern der Ist-Ladezustand Ist-SoC größer als der erste Soll-Ladezustand Soll-SoCl ist. Die maximal absenkbare Leistung des Verbrennungsmotors VM bei einer Lastpunktabsenkung 620 ist gleich groß wie die für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax des Energiespeichers ES. Reicht die so bestimmte für die Lastpunktabsenkung 620 maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax für eine Lastpunktabsenkung 620 des Verbrennungsmotors VM aus, so wird die Lastpunktabsenkung 620 durchgeführt. Dabei wird die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors VM nur so viel abgesenkt wie die maximal zur Verfügung stehende Leistung Pmax, sodass die gesamte Leistungsabgabe des Verbrennungs- und des Elektromotors VM, EM, beziehungsweise die für den Vortrieb des Fahrzeugs FZ zur Verfügung stehende Gesamtantriebsleistung bei der Lastpunktabsenkung 620 weitgehend auf das
Leistungsniveau des Vortriebs ohne die Lastpunktabsenkung 620 bleibt. Dadurch bleibt auch im Falle eines nicht ausreichend geladenen Energiespeichers ES das gewünschte Fahrverhalten reproduzierbar .
Der Ist- und der erste Soll-Ladezustandswert Ist-SoC, Soll-SoCl werden in vorgegebenen Zeitabständen von zum Beispiel lOmS wiederholt für die nächsten 10S neu berechnet. Basierend auf dem gleichen Prinzip kann aus dem Ist-Ladezustand Ist-SoC eine für den Betrieb des Fahrzeugs FZ maximal zur Verfügung stehende Leistung Passist, max bestimmt werden. Diese maximal zur Verfügung stehende Leistung Passist, max kann dann direkt mit der für den nächsten vorgegebenen Zeitraum
voraussichtlich erforderlichen Leistung Pv verglichen werden. Ist die maximal zur Verfügung stehende Leistung Passist, max größer als die voraussichtlichen Leistungsanforderung Pv, so kann eine Lastpunktabsenkung 620 durchgeführt werden. Die für die Lastpunktabsenkung 620 maximal verfügbare Leistung Pmax ist die Differenz der beiden Leistungen Passist, max und Pv.

Claims

Patentansprüche :
Verfahren zum Betrieb eines Hybridahrzeugs (FZ), wobei das Hybridfahrzeug (FZ) umfasst:
- einen Verbrennungsmotor (VM) als ersten Antrieb,
- einen Elektromotor (EM) als zweiten Antrieb,
- einen Energiespeicher (ES) zur Bereitstellung
elektrischer Energie für den Elektromotor (EM) , wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:
- Ermitteln (900) eines aktuellen Ist-Ladezustandswertes (Ist-SoC) des Energiespeichers (ES) und eines ersten, für den Betrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderlichen Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoCl) ,
- Vergleichen (910) des aktuellen Ist-Ladezustandswertes
(Ist-SoC) mit dem ersten Soll-Ladezustandswert
(Soll-SoCl) ,
- Wechseln (940) des Betriebsmodus des Fahrzeugs (FZ) von einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb zu einem Mischbetrieb des Fahrzeugs (FZ) mit einer
Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) und einer Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) bei Überschreiten des ersten Soll-Ladezustandswertes
(Soll-SoCl) durch den aktuellen Ist-Ladezustandswert
(Ist-SoC) ,
- Betreiben (941) des Fahrzeugs (FZ) mit der
Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) und der Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) , solange der aktuelle Ist-Ladezustandswert (Ist-SoC) den ersten Soll-Ladezustandswert (Soll-SoCl) überschreitet,
- wobei im Mischbetrieb des Fahrzeugs (FZ)
o die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) unter der für den Vortrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderlichen Leistung liegt, und
o die Summe der Leistungsabgabe des
Verbrennungsmotors (VM) und der Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderliche Leistung ist .
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- Ermitteln (900) eines zweiten, für einen reinen
elektrischen Betrieb des Fahrzeugs (FZ) mit dem Elektromotor (EM) erforderlichen
Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) des
Energiespeichers (ES),
- Vergleichen (920) des aktuellen Ist-Ladezustandswertes
(Ist-SoC) mit dem zweiten Soll-Ladezustandswert (Soll-SoC2) ,
- Wechseln (950) des Betriebsmodus des Fahrzeugs (FZ) von einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb oder einem Mischbetrieb zu einem rein elektrischen Betrieb des Fahrzeugs (FZ) mit dem Elektromotor (EM) bei
Überschreiten des zweiten Soll-Ladezustandswertes
(Soll-SoC2) durch den aktuellen Ist-Ladezustandswert
(Ist-SoC) ,
- Betreiben (951) des Fahrzeugs (FZ) mit einer
Leistungsabgabe nur des Elektromotors (EM) , solange der Ist-Ladezustandswert (Ist-SoC) den zweiten
Soll-Ladezustandswert (Soll-SoC2) überschreitet,
- wobei die Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderliche Leistung ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln (900) des ersten (Soll-SoCl) und/oder des zweiten Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) abhängig von fahrzeugbezogenen Daten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln (900) des ersten (Soll-SoCl) und/oder zweiten Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) abhängig von fahrerbezogenen Daten. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln (900) des ersten (Soll-SoCl) und/oder zweiten Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) abhängig von straßenbezogenen Daten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln (900) des ersten (Soll-SoCl) und/oder zweiten Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) abhängig von fahrzeugumfeidbezogenen Daten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ermitteln (900) des ersten (Soll-SoCl) und/oder zweiten Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoC2) abhängig von der voraussichtlichen Leistungsanforderung des Fahrers für einen vorgegebenen Zeitraum.
Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs (FZ), wobei das Hybridfahrzeug (FZ) umfasst:
- einen Verbrennungsmotor (VM) als ersten Antrieb,
- einen Elektromotor (EM) als zweiten Antrieb,
- einen Energiespeicher (ES) zur Bereitstellung
elektrischer Energie für den Elektromotor (EM) , wobei die Vorrichtung (V) folgende Merkmale aufweist:
- eine Ermittlungseinrichtung (EE) zum Ermitteln eines aktuellen Ist-Ladezustandswertes (Ist-SoC) und eines ersten, für den Betrieb des Fahrzeugs (FZ)
erforderlichen Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoCl) des Energiespeichers (ES),
- eine Vergleichseinrichtung (VE) zum Vergleichen des aktuellen Ist-Ladezustandswertes (Ist-SoC) mit dem ersten Soll-Ladezustandswert (Soll-SoCl),
- eine Steuereinrichtung (SE)
o zum Wechseln (940) des Betriebsmodus des Fahrzeugs (FZ) von einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb zu einem Mischbetrieb des Fahrzeugs (FZ) mit einer Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) und einer Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) bei Überschreiten des ersten
Soll-Ladezustandswertes (Soll-SoCl) durch den aktuellen Ist-Ladezustandswert (Ist-SoC), und o zum Betreiben (941) des Fahrzeugs (FZ) mit der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) und der Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) , solange der aktuelle Ist-Ladezustandswert
(Ist-SoC) den ersten Soll-Ladezustandswert
(Soll-SoCl) überschreitet,
- wobei im Mischbetrieb des Fahrzeugs (FZ)
o die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors (VM) unter der für den Vortrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderlichen Leistung liegt, und
o die Summe der Leistungsabgabe des
Verbrennungsmotors (VM) und der Leistungsabgabe des Elektromotors (EM) gleich groß wie die für den Vortrieb des Fahrzeugs (FZ) erforderliche Leistung ist .
9. Fahrzeug (FZ) mit
- einem Verbrennungsmotor (VM) als ersten Antrieb,
- einem Elektromotor (EM) als zweiten Antrieb,
- einem Energiespeicher (ES) zur Bereitstellung
elektrischer Energie für den Elektromotor (EM) ,
- wobei das Fahrzeug (FZ) eine Vorrichtung (V) nach Anspruch 8 aufweist.
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