WO2013023726A1 - Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle - Google Patents

Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2013023726A1
WO2013023726A1 PCT/EP2012/002926 EP2012002926W WO2013023726A1 WO 2013023726 A1 WO2013023726 A1 WO 2013023726A1 EP 2012002926 W EP2012002926 W EP 2012002926W WO 2013023726 A1 WO2013023726 A1 WO 2013023726A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque
drive system
hybrid drive
charge
state
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/002926
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Ruf
Michael Auerbach
Original Assignee
Audi Ag
Universität Stuttgart
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi Ag, Universität Stuttgart filed Critical Audi Ag
Publication of WO2013023726A1 publication Critical patent/WO2013023726A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0026—Lookup tables or parameter maps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to an energy management method for a motor vehicle with a hybrid drive system, comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine, which generate a drive torque of the hybrid drive system, at least temporarily together.
  • the invention further relates to a hybrid drive system of a motor vehicle.
  • the hybrid propulsion system may be, for example, a parallel hybrid propulsion system or a power split hybrid propulsion system.
  • the hybrid drive system comprises at least two drive machines, of which at least one is present as an internal combustion engine and at least one further as an electric machine.
  • the internal combustion engine and the electric machine are in each case at least temporarily operatively connected to an output shaft of the hybrid drive system, wherein the output shaft is assigned to a drive train of the motor vehicle or is operatively connected thereto.
  • the hybrid drive system in particular via a transmission and / or a clutch, that is operatively connected to at least one drive wheel of the motor vehicle.
  • the operative connection is in such a way that the internal combustion engine and the electric machine generate the drive torque, which is present on the output shaft of the hybrid drive system, at least temporarily together.
  • the drive torque represents a total drive torque of the hybrid drive system, which corresponds either to a torque generated by the internal combustion engine, a torque generated by the electric motor or one of the two jointly generated torque.
  • DE 10 2008 064 538 A1 describes a method for operating a hybrid vehicle with a hybrid drive, which comprises an electric machine and an internal combustion engine with intake and exhaust valves, wherein intake and / or exhaust valves have a variable valve control for representing at least two different drive modes of the internal combustion engine have.
  • a useful range of the internal combustion engine assigned to the first, more fuel-efficient operating mode is to be expanded by the hybrid drive.
  • any exhaust emissions of the hybrid drive system in particular nitrogen oxide and / or soot emissions, which occur in particular when the internal combustion engine is present as a diesel internal combustion engine, are not considered.
  • DE 42 17 668 C1, DE 41 33 013 C2, DE 10 2007 038 585 A1 and DE 10 2008 035 451 A1 are also known from the prior art.
  • a torque-speed map of the hybrid drive system of at least two intersecting in at least one intersection torque curves is divided into characteristic areas and a control and / or rules of the internal combustion engine and the electric machine takes place in dependence on the map area in which the Operating point of the hybrid drive system is located.
  • the torque / rpm characteristic map preferably extends over the entire speed range and / or the entire torque range that can be displayed by means of the hybrid drive system, ie from a minimum speed n m j n to a maximum speed n max and / or a minimum torque M min up to a maximum torque M max .
  • the torque and the speed plotted in the map usually relate to the output shaft of the hybrid drive system.
  • the torque corresponds to the drive torque, the speed of a drive speed to the output shaft of the hybrid drive system.
  • torque and speed can also be assigned only to the internal combustion engine or only the electric machine.
  • the torque-speed map are at least two torque characteristics before, which intersect in the at least one intersection.
  • the point of intersection corresponds to an operating point, so it is defined by a torque and a speed.
  • the torque characteristics are preferably invariable, that is invariable. However, it can also be provided that the torque characteristics are determined as a function of at least one operating variable of the hybrid drive system. Because himself cutting the torque characteristics at the intersection, the torque-speed map is divided into map areas. If there are exactly two moment characteristic curves which intersect in exactly one single point of intersection, then there are four characteristic diagram ranges, which can also be referred to as quadrants to this extent. It is now provided that the control of the internal combustion engine and the electric machine - that is, the entire hybrid drive system - in response to the map area is in which the operating point of the hybrid drive system is located.
  • the control or regulation takes place both directly on the basis of the operating point and on the basis of the corresponding map area.
  • both the operating point and an operating parameter are supplied, which describes the map area.
  • the operating point is defined by a speed and a torque.
  • the operating point, on the basis of which the map area is determined, may be, for example, a default operating point, a desired operating point or an actual operating point.
  • the default operating point is determined as a function of a driver request or the specification of a driver assistance device, while the desired operating point is derived from, for example, the default operating point.
  • the actual operating point corresponds to the actual actual operating point of the hybrid drive system. Default operating point, desired operating point and actual operating point may, but need not match.
  • an operating parameter is determined which depends exclusively on the quadrant, but not directly on the operating point.
  • the operating parameter contains, for example, an identification of the quadrant or describes it. While the operating point can be selected within the entire speed range or the entire torque range, the operating parameter only describes that characteristic field region in which the operating point falls.
  • the operating parameter is a function of the operating point and may be expressed as f (M, n), where M is the torque and n is the speed of the operating point.
  • a development of the invention provides that a first of the torque characteristics describes a first limiting torque over the rotational speed, wherein the first limiting torque is present at a limit efficiency of the hybrid system, and / or that a second one of the torque characteristics describes a second limiting torque over the rotational speed, wherein the second Limit torque at a maximum allowable exhaust emission of the hybrid drive system, in particular NO x - and soot emission, is present.
  • the torque-speed map of the hybrid drive system the torque is plotted against the speed.
  • the index i denotes the respective torque characteristic.
  • the first torque characteristic should be present at the limit efficiency.
  • the limit efficiency is preferably a pulse operating limit efficiency.
  • the first torque characteristic therefore describes the limit beyond which pulse operation of the drive system is no longer worthwhile from an energy point of view. Up to the torque characteristic, that is for M (n) ⁇ M ⁇ n), operation in pulsed mode is meaningful.
  • the intervals in which the change takes place between the internal combustion engine and the electric machine in pulse mode depend on a state of charge of an energy store. If the state of charge is sufficiently high, that is, for example, greater than a nominal state of charge, the drive torque is generated exclusively by means of the electric machine. If the state of charge drops below the nominal state of charge or under a minimum charge state, then the drive torque is generated exclusively by means of the internal combustion engine, and preferably additionally, in particular by means of the electric machine, the energy store is charged.
  • the limit efficiency is usually the efficiency that is achieved at a certain speed maximum when driving simultaneously with both the internal combustion engine and the electric machine.
  • the achievable efficiency of the hybrid drive system is above the first torque curve thus greater than the specific limit efficiency, below, however, smaller.
  • the second limit torque is present at a maximum permissible or desired exhaust emission of the hybrid drive system, in particular caused by the internal combustion engine. Above the second limiting torque, these exhaust emissions are exceeded, so that a longer operation should be avoided.
  • there is usually a high power requirement in this area so that the internal combustion engine can not be switched off easily or a substantial load point reduction can be performed.
  • a further development of the invention provides that a first of the characteristic map ranges upward through both moment characteristic curves, a second of the characteristic field regions to the left of the point of intersection downwards through the first of the moment characteristic curves and upwards through the second one of the torque characteristics, a third one of the characteristic field regions to the right of the point of intersection is bounded above by the first of the torque characteristics and down by the second of the torque characteristics, and a fourth of the map ranges is bounded below by both torque characteristics.
  • the torque characteristics are thus arranged at least approximately X-shaped in the torque-speed map.
  • the first map area is thus encompassed by the two torque characteristics and the axes of the torque / speed map or the speed range and the torque range.
  • the fourth map area which is bounded below by the torque characteristics and up or to the side of the axes of the torque-speed map or the speed range and the torque range.
  • the second map area is to the left of the intersection point, ie at n ⁇ n s between the torque characteristics and is otherwise also limited by the axes or the speed range and the torque range.
  • the quantity n s describes the speed at which the point of intersection of the torque characteristics is present.
  • the third map area is present between the torque characteristics. It is otherwise also limited by the axes or the speed range and the torque range.
  • a development of the invention provides that in the first of the map areas and in a state of charge of an energy storage of the hybrid drive system, which is greater than a certain nominal state of charge, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idle mode and a drive train of the motor vehicle is only torque-applied by means of the electric machine.
  • the operating point of the hybrid drive system in the first map range so it is also checked whether the state of charge of the energy storage is greater than the nominal state of charge.
  • the nominal charging state can be determined, for example, on the basis of at least one operating parameter of the hybrid drive system or of the motor vehicle, for example on the basis of a setpoint torque, a setpoint speed or a speed of the motor vehicle.
  • the drive torque is to be generated only by means of the electric machine, that is to say the drive train is only subjected to torque by means of the electric machine.
  • the internal combustion engine is deactivated or operated in the idling mode.
  • a development of the invention provides that in the first of the map areas and in a state of charge of the energy storage of the hybrid drive system, which is smaller than the certain nominal state, a load point boost is performed for charging the energy storage, wherein the load point increase of the first and / or the second Torque characteristic is limited.
  • the (target) operating points of the internal combustion engine and the electric machine are selected such that their torques add to that of the desired operating point of the hybrid drive system. Their speeds match.
  • the operating point of the internal combustion engine is selected such that the torque of the internal combustion engine corresponds to that of the default operating point, that is, the internal combustion engine provides the drive torque.
  • the increase in the load point is now to be understood as meaning a shift in the (setpoint) operating point of the internal combustion engine in the direction of a larger torque with a simultaneous shift of the (setpoint) operating point of the electric machine in the direction of a smaller torque.
  • the internal combustion engine supplies a torque which is greater than the torque of the default operating point.
  • a torque is provided which is sufficient to provide the desired drive torque and at the same time to charge the energy store by means of the electric machine, for which purpose it is used as a generator.
  • a development of the invention provides that in the second of the map areas always a load point increase is performed when the state of charge is less than the nominal state of charge, the load point increase is limited by the second torque curve.
  • a maximum state of charge of the energy store may also be provided at this point, that is to say a charge state which may have this maximum.
  • the load point increase is preferably always carried out - starting from the operating point - when the state of charge is less than the nominal state of charge.
  • the load point increase is limited by the second torque characteristic, so the operating point of the internal combustion engine can not exceed the second torque characteristic.
  • a development of the invention provides that in the third of the characteristic map areas and only in a state of charge of the energy store of the hybrid drive system, which is smaller than a minimum charge state, a load point increase for charging the energy storage is performed.
  • the minimum charge state is that charge state of the energy store which should have this minimum. If the state of charge is less than the minimum charge state, a load point increase is performed.
  • the load point boost may be limited by the first torque characteristic.
  • the load point increase is preferably only carried out until the minimum charge state is reached by the state of charge.
  • the load point increase should only be carried out if the state of charge is less than the minimum charge state. At no other time is a load point increase permitted.
  • a development of the invention provides that in the third of the map areas and a state of charge, which is greater than the nominal state of charge or the minimum charge state, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idle mode and the drive train of the motor vehicle is only torque-applied by means of the electric machine. As far as possible, an electric driving operation is therefore carried out in the third characteristic area.
  • the internal combustion engine is deactivated or operated in the idle mode and generates the drive torque exclusively by means of the electric machine. This is provided until the state of charge of the energy store falls below the nominal charge state or the minimum charge state. Subsequently, a pure combustion engine driving recorded operation, so that the driving torque is generated only by means of the internal combustion engine.
  • the state of charge of the energy store drops further and becomes smaller than the nominal state of charge or the minimum state of charge.
  • the energy storage device should only be charged if the minimum charge state is undershot, and this only until the charge state corresponds to the minimum charge state.
  • a development of the invention provides that in the fourth of the characteristic map regions and in a state of charge which is greater than the minimum charge state and / or the nominal charge state, a load point reduction is performed.
  • the load point reduction should be performed in the fourth map area.
  • Under the load point reduction is - starting from the desired operating point of the hybrid drive system - to understand a reduction in the torque supplied by the internal combustion engine and a simultaneous increase in the torque supplied by the electric machine. In sum, thus the same drive torque is generated, but there is a different distribution between the engine and electric machine.
  • the engine provides a torque that is less than the torque of the desired operating point of the hybrid drive system.
  • the difference to this is compensated by means of the electric machine by using energy from the energy storage.
  • the load point reduction can be carried out if the state of charge is greater than the minimum charge state or the nominal charge state. If the state of charge is less than the minimum charge state or the nominal charge state, on the other hand, no load point reduction can be carried out. Rather, the internal combustion engine is operated to generate the driving torque. Preferably, under no circumstances is a load point boost provided in the fourth map area because the operating point is already above the torque characteristics.
  • the invention further relates to a hybrid propulsion system of a motor vehicle having an energy management method, wherein the hybrid propulsion system comprises at least one internal combustion engine and at least one electric machine which at least temporarily generate a propulsion torque of the hybrid propulsion system.
  • an engine control unit of the hybrid drive system should be designed to provide a torque Ment-speed map of the hybrid drive system of at least two intersecting in at least one intersection point torque characteristics in map areas and to perform a control and / or regulating the internal combustion engine and the electric machine in dependence on the map area in which the operating point of the hybrid drive system is located.
  • the control unit serves insofar as to perform the energy management process.
  • the energy management method or the hybrid drive system can be developed according to the above statements.
  • Figure is a diagram in which a drive torque of a hybrid drive system is plotted over a drive speed.
  • the figure shows a diagram in which a drive torque M is plotted against a drive speed n.
  • the drive torque M denotes the torque which is generated by a hybrid drive system comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine, at least at times on a power train of the hybrid drive system.
  • the drive train is connected to a drive train of a motor vehicle, which is not shown here, operatively connected or operatively connected, for example via a transmission and / or a clutch.
  • the drive torque to the drive train of the motor vehicle can be provided.
  • the graph represents a torque-speed map of the hybrid drive system. In the torque-speed map, a first torque characteristic 1 and a second torque characteristic 2 are plotted. The two torque characteristics 1 and 2 intersect at an intersection 3 at a torque M s and a speed n s .
  • Another torque characteristic 4 indicates a maximum torque that can be generated by means of the electric machine.
  • the torque-speed map is divided into four map areas 5, 6, 7 and 8 by the torque maps 1 and 2.
  • the first map area 5 is up through the torque characteristics 1 and 2 and otherwise through the axes of Torque-speed map limited.
  • the second map area 6 is to the left of the intersection 3, that is, for n ⁇ n s . He is limited down through the torque curve 1 and up through the torque curve 2.
  • the map area 6 is so far between the torque characteristics 1 and 2.
  • the fourth map area 8 lies above the torque characteristics 1 and 2.
  • the first torque characteristic 1 describes a first limit torque over the rotational speed n, wherein the first limit torque is present at a limit efficiency of the hybrid drive system.
  • the first limit torque denotes a moment up to which a pulse operation of the hybrid drive system makes sense. If an operating point of the hybrid drive system over the first torque characteristic 1, preferably no pulse operation is performed, but the drive torque of the hybrid drive system by means of internal combustion engine and electric machine together or by means of only one of the two machines.
  • the second torque characteristic 2 describes a second limit torque over the speed. The second limit torque is present at a maximum permissible or desired exhaust emission of the hybrid drive system.
  • both the internal combustion engine and the electric machine are controlled and / or regulated as a function of the characteristic map region in which the operating point of the hybrid drive system is located.
  • the operating point describes the drive torque and the drive speed to be provided by the hybrid drive system. If the operating range lies in the first characteristic field region 5 and if a charge state of an energy store of the hybrid drive system is greater than a specific desired charge state, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idling mode and the drive train is only torque-applied by means of the electric machine. If, on the other hand, the state of charge is lower than the specific nominal state of charge, then a load point increase for charging the energy store is carried out. However, the load point increase is limited by the first and the second torque characteristic.
  • the operating point of the internal combustion engine is shifted towards the load point increase at a constant drive speed in the direction of a larger torque, while the operating point of the electric machine is shifted in the direction of a smaller torque.
  • the load point increase should be limited by the torque characteristics 1 and 2. The increase of the operating point of the internal combustion engine is therefore permissible only insofar as either the first torque characteristic 1 or the second torque characteristic 2 is reached.
  • a load point increase should always be carried out if the state of charge of the energy store is less than the nominal state of charge.
  • the load point increase is limited by the second torque characteristic 2.
  • a load point increase for charging the energy storage is performed.
  • This load point increase can optionally be limited by the first torque characteristic 1.
  • the state of charge is greater than the nominal state of charge or the minimum charge state, then the internal combustion engine is deactivated or operated in an idling mode and the drive train of the motor vehicle is only subjected to torque by means of the electric machine.
  • the fourth map area 8 it is provided, if the state of charge is greater than the minimum charge state or the nominal charge state, to perform a load point reduction.
  • the load point reduction is terminated as soon as the state of charge falls below the minimum charge state or the nominal charge state. In the fourth map area, a load point increase is not provided.
  • an energy management method can be realized which, in addition to a reduction in fuel consumption, additionally influences the exhaust emissions, in particular a reduction.

Abstract

The invention relates to an energy management method for a motor vehicle with a hybrid drive system, comprising at least one internal combustion engine and at least one electric motor which together produce a driving torque of the hybrid drive system at least at times. To this end a torque/speed characteristic diagram of the hybrid drive system is divided into characteristic fields (5, 6, 7, 8) by at least two torque characteristics (1, 2) which intersect in at least one intersection point, and control and/or adjustment of the internal combustion engine and the electric motor take place depending upon the characteristic field (5, 6, 7, 8) in which the operating point of the hybrid drive system is located. The first characteristic (1) is based on a threshold efficiency for pulsed operation and the second characteristic (2) is based on a exhaust gas threshold value. The invention further relates to a hybrid drive system of a motor vehicle.

Description

Energiemanagementverfahren für ein Kraftfahrzeug sowie Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs  Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagementverfahren für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebssystem, umfassend wenigstens eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine Elektromaschine, die ein Antriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to an energy management method for a motor vehicle with a hybrid drive system, comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine, which generate a drive torque of the hybrid drive system, at least temporarily together. The invention further relates to a hybrid drive system of a motor vehicle.
Energiemanagementverfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum Betreiben des Hybridantriebssystems des Kraftfahrzeugs. Alternativ betrifft die Erfindung insoweit auch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems. Das Hybridantriebssystem kann beispielsweise ein Parallelhyb- ridantriebssystem oder ein leistungsverzweigtes Hybridantriebssystem sein. Das Hybridantriebssystem umfasst zumindest zwei Antriebsmaschinen, von welchen wenigstens eine als Brennkraftmaschine und wenigstens eine weitere als Elektromaschine vorliegen. Die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine sind jeweils wenigstens zeitweise mit einer Abtriebswelle des Hybridantriebssystems wirkverbunden, wobei die Abtriebswelle einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zugeordnet beziehungsweise mit diesem wirkverbindbar ist. Über die Abtriebswelle ist das Hybridantriebssystem, insbesondere über ein Getriebe und/oder eine Kupplung, also mit wenigstens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs wirkverbindbar. Die Wirkverbindung liegt dabei derart vor, dass die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine das Antriebsdrehmoment, welches an der Abtriebswelle des Hybridantriebssystems vorliegt, wenigstens zeitweise gemeinsam erzeugen. Das Antriebsdrehmoment stellt insoweit ein Gesamtantriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems dar, welches entweder einem von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoment, einem von der Elektromaschine erzeugten Drehmoment oder einem von beiden gemeinsam erzeugten Drehmoment entspricht. Energy management methods of the type mentioned are known from the prior art. They serve to operate the hybrid drive system of the motor vehicle. Alternatively, the invention also relates to a method for operating a hybrid drive system. The hybrid propulsion system may be, for example, a parallel hybrid propulsion system or a power split hybrid propulsion system. The hybrid drive system comprises at least two drive machines, of which at least one is present as an internal combustion engine and at least one further as an electric machine. The internal combustion engine and the electric machine are in each case at least temporarily operatively connected to an output shaft of the hybrid drive system, wherein the output shaft is assigned to a drive train of the motor vehicle or is operatively connected thereto. About the output shaft, the hybrid drive system, in particular via a transmission and / or a clutch, that is operatively connected to at least one drive wheel of the motor vehicle. The operative connection is in such a way that the internal combustion engine and the electric machine generate the drive torque, which is present on the output shaft of the hybrid drive system, at least temporarily together. The drive torque represents a total drive torque of the hybrid drive system, which corresponds either to a torque generated by the internal combustion engine, a torque generated by the electric motor or one of the two jointly generated torque.
Aus dem Stand der Technik bekannte Energiemanagementverfahren sind häufig lediglich auf eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Hybridantriebssystems gerichtet. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2008 064 538 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einem Hybridantrieb, der eine Elektromaschine und eine Brennkraftmaschine mit Ein- und Auslassventilen umfasst, wobei Ein- und/oder Auslassventile eine variable Ventilsteuerung zur Darstellung von wenigstens zwei verschiedenen Be- triebsmodi der Brennkraftmaschine aufweisen. Dabei soll ein dem ersten, verbrauchsgünstigeren Betriebsmodus zugeordneter nutzbarer Bereich der Brennkraftmaschine durch den Hybridantrieb erweitert werden. Etwaige Abgasemissionen des Hybridantriebssystems, insbesondere Stickstoffoxid- und/oder Russemissionen, welche insbesondere anfallen, wenn die Brennkraftmaschine als Dieselbrennkraftmaschine vorliegt, werden jedoch nicht betrachtet. Aus dem Stand der Technik sind weiterhin die DE 42 17 668 C1 , die DE 41 33 013 C2, die DE 10 2007 038 585 A1 und die DE 10 2008 035 451 A1 bekannt. Energy management techniques known in the art are often directed only at reducing fuel consumption of the hybrid propulsion system. For example, DE 10 2008 064 538 A1 describes a method for operating a hybrid vehicle with a hybrid drive, which comprises an electric machine and an internal combustion engine with intake and exhaust valves, wherein intake and / or exhaust valves have a variable valve control for representing at least two different drive modes of the internal combustion engine have. In this case, a useful range of the internal combustion engine assigned to the first, more fuel-efficient operating mode is to be expanded by the hybrid drive. However, any exhaust emissions of the hybrid drive system, in particular nitrogen oxide and / or soot emissions, which occur in particular when the internal combustion engine is present as a diesel internal combustion engine, are not considered. DE 42 17 668 C1, DE 41 33 013 C2, DE 10 2007 038 585 A1 and DE 10 2008 035 451 A1 are also known from the prior art.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Energiemanagementverfahren vorzustellen, welches sowohl eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs als auch eine Reduzierung von Abgasemissionen ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide an energy management method which allows both a reduction in fuel consumption and a reduction of exhaust emissions.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Energiemanagementverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass ein Drehmoment-Drehzahl- Kennfeld des Hybridantriebssystem von zumindest zwei sich in wenigstens einem Schnittpunkt schneidenden Momentenkennlinien in Kennfeldbereiche aufgeteilt wird und ein Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich erfolgt, in welchem sich der Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet. Das Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld erstreckt sich vorzugsweise über den gesamten Drehzahlbereich und/oder den gesamten Drehmomentbereich, welcher mittels des Hybridantriebssystems darstellbar ist, also von einer minimalen Drehzahl nmjn bis zu einer maximalen Drehzahl nmax und/oder von einem minimalen Drehmoment Mmin bis zu einem maximalen Drehmoment Mmax. Das Drehmoment und die Drehzahl, die in dem Kennfeld aufgetragen sind, betreffen üblicherweise die Abtriebswelle des Hybridantriebssystems. Das Drehmoment entspricht dabei dem Antriebsdrehmoment, die Drehzahl einer Antriebsdrehzahl an der Abtriebswelle des Hybridantriebssystems. Alternativ können Drehmoment und Drehzahl selbstverständlich auch lediglich der Brennkraftmaschine oder lediglich der Elektromaschine zugeordnet sein. This is achieved according to the invention with an energy management method having the features of claim 1. It is provided that a torque-speed map of the hybrid drive system of at least two intersecting in at least one intersection torque curves is divided into characteristic areas and a control and / or rules of the internal combustion engine and the electric machine takes place in dependence on the map area in which the Operating point of the hybrid drive system is located. The torque / rpm characteristic map preferably extends over the entire speed range and / or the entire torque range that can be displayed by means of the hybrid drive system, ie from a minimum speed n m j n to a maximum speed n max and / or a minimum torque M min up to a maximum torque M max . The torque and the speed plotted in the map usually relate to the output shaft of the hybrid drive system. The torque corresponds to the drive torque, the speed of a drive speed to the output shaft of the hybrid drive system. Alternatively, of course, torque and speed can also be assigned only to the internal combustion engine or only the electric machine.
In dem Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld liegen wenigstens zwei Momentenkennlinien vor, welche sich in dem zumindest einen Schnittpunkt schneiden. Der Schnittpunkt entspricht dabei einem Betriebspunkt, wird also von einem Drehmoment und einer Drehzahl definiert. Die Momentenkennlinien sind vorzugsweise unveränderlich, also invariabel. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Momentenkennlinien in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße des Hybridantriebssystems bestimmt werden. Weil sich die Momentenkennlinien in dem Schnittpunkt schneiden, wird das Drehmoment- Drehzahl-Kennfeld in Kennfeldbereiche aufgeteilt. Liegen genau zwei Momentenkennlinien vor, welche sich in genau einem einzigen Schnittpunkt schneiden, so liegen vier Kennfeldbereiche vor, welche insoweit auch als Quadranten bezeichnet werden können. Es ist nun vorgesehen, dass das Steuern beziehungsweise Regeln der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine - also des gesamten Hybridantriebssystems - in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich erfolgt, in welchem sich der Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet. In the torque-speed map are at least two torque characteristics before, which intersect in the at least one intersection. The point of intersection corresponds to an operating point, so it is defined by a torque and a speed. The torque characteristics are preferably invariable, that is invariable. However, it can also be provided that the torque characteristics are determined as a function of at least one operating variable of the hybrid drive system. Because himself cutting the torque characteristics at the intersection, the torque-speed map is divided into map areas. If there are exactly two moment characteristic curves which intersect in exactly one single point of intersection, then there are four characteristic diagram ranges, which can also be referred to as quadrants to this extent. It is now provided that the control of the internal combustion engine and the electric machine - that is, the entire hybrid drive system - in response to the map area is in which the operating point of the hybrid drive system is located.
Das Steuern beziehungsweise Regeln erfolgt insoweit sowohl unmittelbar aufgrund des Betriebspunkts als auch aufgrund des entsprechenden Kennfeldbereichs. Einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Hybridantriebssystems, mit welcher das Steuern und/oder Regeln durchgeführt wird, wird insoweit sowohl der Betriebspunkt als auch ein Betriebsparameter zugeführt, welcher den Kennfeldbereich beschreibt. Zudem erfolgt vorzugsweise das Steuern beziehungsweise Regeln sowohl der Brennkraftmaschine als auch der Elektromaschine, also nicht lediglich einer der beiden. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird der Betriebspunkt durch eine Drehzahl und ein Drehmoment definiert. Der Betriebspunkt, anhand dessen der Kennfeldbereich bestimmt wird, kann beispielsweise ein Vorgabe-Betriebspunkt, ein Soll-Betriebspunkt oder ein Ist-Betriebspunkt sein. Der Vorgabe-Betriebspunkt wird in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch oder der Vorgabe einer Fahrerassistenzeinrichtung festgelegt, während der Soll-Betriebspunkt von dem Vorgabe-Betriebspunkt abgeleitet, beispielsweise diesem nachgeführt, wird. Der Ist- Betriebspunkt entspricht dem momentan tatsächlich vorliegenden Betriebspunkt des Hybridantriebssystems. Vorgabe-Betriebspunkt, Soll-Betriebspunkt und Ist-Betriebspunkt können, müssen jedoch nicht übereinstimmen. In this respect, the control or regulation takes place both directly on the basis of the operating point and on the basis of the corresponding map area. To a control and / or regulating device of the hybrid drive system, with which the control and / or regulation is carried out, both the operating point and an operating parameter are supplied, which describes the map area. In addition, it is preferable to control or regulate both the internal combustion engine and the electric machine, that is, not just one of the two. As already stated above, the operating point is defined by a speed and a torque. The operating point, on the basis of which the map area is determined, may be, for example, a default operating point, a desired operating point or an actual operating point. The default operating point is determined as a function of a driver request or the specification of a driver assistance device, while the desired operating point is derived from, for example, the default operating point. The actual operating point corresponds to the actual actual operating point of the hybrid drive system. Default operating point, desired operating point and actual operating point may, but need not match.
Insgesamt wird also ein Betriebsparameter bestimmt, der ausschließlich von dem Quadrant, nicht jedoch unmittelbar von dem Betriebspunkt abhängig ist. Der Betriebsparameter enthält dabei beispielsweise eine Kennzeichnung des Quadranten beziehungsweise beschreibt diesen. Während der Betriebspunkt innerhalb des gesamten Drehzahlbereichs beziehungsweise des gesamten Drehmomentbereichs wählbar ist, beschreibt der Betriebsparameter lediglich denjenigen Kennfeldbereich, in welchen der Betriebspunkt fällt. Insoweit ist der Betriebsparameter eine Funktion des Betriebspunkt und kann als f(M,n) ausgedrückt werden, wobei M das Drehmoment und n die Drehzahl des Betriebspunkts beschreiben. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine erste der Momentenkennlinien ein erstes Grenzmoment über der Drehzahl beschreibt, wobei das erste Grenzmoment bei einem Grenzwirkungsgrad des Hybridsystems vorliegt, und/oder dass eine zweite der Momentenkennlinien ein zweites Grenzmoment über der Drehzahl beschreibt, wobei das zweite Grenzmoment bei einer maximal zulässigen Abgasemission des Hybridantriebssystems, insbesondere NOx- und Ruß-Emission, vorliegt. In dem Drehmoment-Drehzahl- Kennfeld des Hybridantriebssystems ist das Drehmoment über der Drehzahl aufgetragen. Zur Bildung der Momentenkennlinien liegt vorzugsweise für jede Drehzahl ein Grenzmoment vor, sodass die Momentenkennlinien jeweils durch M, = fj(n) für nmin s n . nmax beschrieben werden können. Dabei bezeichnet der Index i die jeweilige Momentenkennlinie. Die erste Momentenkennlinie soll bei dem Grenzwirkungsgrad vorliegen. Der Grenzwirkungsgrad ist vorzugsweise ein Pulsbetriebgrenzwirkungsgrad. Die erste Momentenkennlinie beschreibt demnach die Grenze, bei deren Überschreiten sich ein Pulsbetrieb des Antriebssystems aus energetischer Sicht nicht mehr lohnt. Bis zu der Momentenkennlinie, also für M(n) < M^n) ist demnach ein Betreiben im Pulsbetrieb sinnvoll. Overall, therefore, an operating parameter is determined which depends exclusively on the quadrant, but not directly on the operating point. The operating parameter contains, for example, an identification of the quadrant or describes it. While the operating point can be selected within the entire speed range or the entire torque range, the operating parameter only describes that characteristic field region in which the operating point falls. In that regard, the operating parameter is a function of the operating point and may be expressed as f (M, n), where M is the torque and n is the speed of the operating point. A development of the invention provides that a first of the torque characteristics describes a first limiting torque over the rotational speed, wherein the first limiting torque is present at a limit efficiency of the hybrid system, and / or that a second one of the torque characteristics describes a second limiting torque over the rotational speed, wherein the second Limit torque at a maximum allowable exhaust emission of the hybrid drive system, in particular NO x - and soot emission, is present. In the torque-speed map of the hybrid drive system, the torque is plotted against the speed. To form the torque characteristics, a limit torque is preferably present for each rotational speed, so that the torque characteristics are in each case given by M, = fj (n) for n min sn. n max can be described. In this case, the index i denotes the respective torque characteristic. The first torque characteristic should be present at the limit efficiency. The limit efficiency is preferably a pulse operating limit efficiency. The first torque characteristic therefore describes the limit beyond which pulse operation of the drive system is no longer worthwhile from an energy point of view. Up to the torque characteristic, that is for M (n) <M ^ n), operation in pulsed mode is meaningful.
Unter dem Pulsbetrieb ist ein Betriebsmodus des Hybridantriebssystems zu verstehen, in welchem abwechselnd das Antriebsdrehmoment ausschließlich von der Brennkraftmaschine oder ausschließlich von der Elektromaschine erzeugt wird. Üblicherweise sind die Intervalle, in welchen im Pulsbetrieb der Wechsel zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine erfolgt, von einem Ladezustand eines Energiespeichers abhängig. Ist der Ladezustand ausreichend groß, also beispielsweise größer als ein Sollladezustand, so wird das Antriebsdrehmoment ausschließlich mittels der Elektromaschine erzeugt. Sinkt der Ladezustand unter den Sollladezustand beziehungsweise unter einen Minimalladezustand, so wird das Antriebsdrehmoment ausschließlich mittels der Brennkraftmaschine erzeugt und vorzugsweise zusätzlich, insbesondere mittels der Elektromaschine, der Energiespeicher aufgeladen. Under the pulse operation is an operating mode of the hybrid drive system to understand in which alternately the drive torque is generated exclusively by the internal combustion engine or exclusively by the electric machine. Usually, the intervals in which the change takes place between the internal combustion engine and the electric machine in pulse mode depend on a state of charge of an energy store. If the state of charge is sufficiently high, that is, for example, greater than a nominal state of charge, the drive torque is generated exclusively by means of the electric machine. If the state of charge drops below the nominal state of charge or under a minimum charge state, then the drive torque is generated exclusively by means of the internal combustion engine, and preferably additionally, in particular by means of the electric machine, the energy store is charged.
Mit dem Pulsbetrieb ist in bestimmten Betriebspunkten ein vergleichsweise hoher Wirkungsgrad des Hybridantriebssystems erreichbar. Sinkt dieser erzielbare Wirkungsgrad unter den bestimmten Grenzwirkungsgrad, so soll der Pulsbetrieb nicht mehr durchgeführt werden. Der Grenzwirkungsgrad ist üblicherweise der Wirkungsgrad, welcher bei einer bestimmten Drehzahl maximal beim gleichzeitigen Antreiben sowohl mit der Brennkraftmaschine als auch mit der Elektromaschine erzielt wird. Der so erzielbare Wirkungsgrad des Hybridantriebssystems ist oberhalb der ersten Momentenkennlinie also größer als der bestimmte Grenzwirkungsgrad, unterhalb dagegen kleiner. Das zweite Grenzmoment liegt dagegen bei einer maximal zulässigen beziehungsweise gewünschten Abgasemission des Hybridantriebssystems, insbesondere von der Brennkraftmaschine verursacht, vor. Oberhalb des zweiten Grenzmoments werden diese Abgasemissionen überschritten, so dass ein längerer Betrieb vermieden werden soll. Gleichzeitig liegt üblicherweise in diesem Bereich ein hoher Leistungsbedarf vor, so dass die Brennkraftmaschine nicht ohne Weiteres abgeschaltet oder eine weitgehende Lastpunktabsenkung durchgeführt werden kann. With the pulse operation, a comparatively high efficiency of the hybrid drive system can be achieved in certain operating points. If this achievable efficiency falls below the specific limit efficiency, pulsed operation should no longer be carried out. The limit efficiency is usually the efficiency that is achieved at a certain speed maximum when driving simultaneously with both the internal combustion engine and the electric machine. The achievable efficiency of the hybrid drive system is above the first torque curve thus greater than the specific limit efficiency, below, however, smaller. By contrast, the second limit torque is present at a maximum permissible or desired exhaust emission of the hybrid drive system, in particular caused by the internal combustion engine. Above the second limiting torque, these exhaust emissions are exceeded, so that a longer operation should be avoided. At the same time there is usually a high power requirement in this area, so that the internal combustion engine can not be switched off easily or a substantial load point reduction can be performed.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein erster der Kennfeldbereiche nach oben durch beide Momentenkennlinien, ein zweiter der Kennfeldbereiche links von dem Schnittpunkt nach unten durch die erste der Momentenkennlinien und nach oben durch die zweite der Momentenkennlinien, ein dritter der Kennfeldbereiche rechts von dem Schnittpunkt nach oben durch die erste der Momentenkennlinien und nach unten durch die zweite der Momentenkennlinien, und ein vierter der Kennfeldbereiche nach unten durch beide Momentenkennlinien begrenzt wird. Die Momentenkennlinien sind somit zumindest näherungsweise X-förmig in dem Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld angeordnet. Zur Ausbildung des ersten Kennfeldbereichs schneidet die erste Momentenkennlinie entweder die Gerade M = Mmin oder n = nmin und die zweite Momentenkennlinie entweder die Gerade n = nmax oder die Gerade M = Mmax. Der erste Kennfeldbereich wird also mithin von den beiden Momentenkennlinien und den Achsen des Drehmoment-Drehzahl- Kennfelds beziehungsweise dem Drehzahlbereich und dem Drehmomentbereich einge- fasst. Entsprechendes gilt für den vierten Kennfeldbereich, welcher nach unten durch die Momentenkennlinien begrenzt wird und nach oben beziehungsweise zur Seite von den Achsen des Drehmoment-Drehzahl-Kennfelds beziehungsweise dem Drehzahlbereich und dem Drehmomentbereich. A further development of the invention provides that a first of the characteristic map ranges upward through both moment characteristic curves, a second of the characteristic field regions to the left of the point of intersection downwards through the first of the moment characteristic curves and upwards through the second one of the torque characteristics, a third one of the characteristic field regions to the right of the point of intersection is bounded above by the first of the torque characteristics and down by the second of the torque characteristics, and a fourth of the map ranges is bounded below by both torque characteristics. The torque characteristics are thus arranged at least approximately X-shaped in the torque-speed map. In order to form the first characteristic map region, the first torque characteristic line intersects either the straight line M = M min or n = n min and the second torque curve either the straight line n = n max or the straight line M = M max . Thus, the first map area is thus encompassed by the two torque characteristics and the axes of the torque / speed map or the speed range and the torque range. The same applies to the fourth map area, which is bounded below by the torque characteristics and up or to the side of the axes of the torque-speed map or the speed range and the torque range.
Der zweite Kennfeldbereich liegt links von dem Schnittpunkt, also bei n < ns zwischen den Momentenkennlinien vor und wird ansonsten ebenfalls durch die Achsen beziehungsweise den Drehzahlbereich und den Drehmomentbereich begrenzt. Die Größe ns beschreibt dabei die Drehzahl, bei welcher der Schnittpunkt der Momentenkennlinien vorliegt. Rechts von dem Schnittpunkt, also für n > ns, liegt der dritte Kennfeldbereich zwischen den Momentenkennlinien vor. Er wird ansonsten ebenfalls durch die Achsen beziehungsweise den Drehzahlbereich und den Drehmomentbereich begrenzt. The second map area is to the left of the intersection point, ie at n <n s between the torque characteristics and is otherwise also limited by the axes or the speed range and the torque range. The quantity n s describes the speed at which the point of intersection of the torque characteristics is present. To the right of the point of intersection, that is to say for n> n s , the third map area is present between the torque characteristics. It is otherwise also limited by the axes or the speed range and the torque range.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem ersten der Kennfeldbereiche und bei einem Ladezustand eines Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher größer als ein bestimmter Sollladezustand ist, die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in einem Leerlaufbetrieb betrieben und ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt wird. Liegt also der Betriebspunkt des Hybridantriebssystems in dem ersten Kennfeldbereich, so wird zusätzlich überprüft, ob der Ladezustand des Energiespeichers größer als der Sollladezustand ist. Der Sollladezustand kann beispielsweise anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Hybridantriebssystems oder des Kraftfahrzeugs festgelegt werden, beispielsweise aufgrund eines Solldrehmoments, einer Solldrehzahl oder einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Ist der Ladezustand größer als der Sollladezustand, so soll das Antriebsdrehmoment lediglich mittels der Elektromaschine erzeugt werden, also der Antriebsstrang lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt werden. Gleichzeitig wird die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in dem Leerlaufbetrieb betrieben. A development of the invention provides that in the first of the map areas and in a state of charge of an energy storage of the hybrid drive system, which is greater than a certain nominal state of charge, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idle mode and a drive train of the motor vehicle is only torque-applied by means of the electric machine. Thus, if the operating point of the hybrid drive system in the first map range, so it is also checked whether the state of charge of the energy storage is greater than the nominal state of charge. The nominal charging state can be determined, for example, on the basis of at least one operating parameter of the hybrid drive system or of the motor vehicle, for example on the basis of a setpoint torque, a setpoint speed or a speed of the motor vehicle. If the state of charge is greater than the nominal state of charge, the drive torque is to be generated only by means of the electric machine, that is to say the drive train is only subjected to torque by means of the electric machine. At the same time, the internal combustion engine is deactivated or operated in the idling mode.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem ersten der Kennfeldbereiche und bei einem Ladezustand des Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher kleiner als der bestimmte Sollladezustand ist, eine Lastpunktanhebung zum Aufladen des Energiespeichers durchgeführt wird, wobei die Lastpunktanhebung von der ersten und/oder der zweiten Momentenkennlinie begrenzt wird. Die (Soll-) Betriebspunkte der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine werden derart gewählt, dass sich ihre Drehmomente zu dem des Soll-Betriebspunkts des Hybridantriebssystems addieren. Dabei stimmen ihre Drehzahlen überein. Bei einem normalen Fahrbetrieb wird beispielsweise der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine derart gewählt, dass das Drehmoment der Brennkraftmaschine dem des Vorgabe-Betriebspunkts entspricht, die Brennkraftmaschine also das Antriebsdrehmoment bereitstellt. A development of the invention provides that in the first of the map areas and in a state of charge of the energy storage of the hybrid drive system, which is smaller than the certain nominal state, a load point boost is performed for charging the energy storage, wherein the load point increase of the first and / or the second Torque characteristic is limited. The (target) operating points of the internal combustion engine and the electric machine are selected such that their torques add to that of the desired operating point of the hybrid drive system. Their speeds match. In a normal driving operation, for example, the operating point of the internal combustion engine is selected such that the torque of the internal combustion engine corresponds to that of the default operating point, that is, the internal combustion engine provides the drive torque.
Unter der Lastpunktanhebung ist nun eine Verschiebung des (Soll-) Betriebspunkts der Brennkraftmaschine in Richtung eines größeren Drehmoments bei gleichzeitiger Verschiebung des (Soll-) Betriebspunkts der Elektromaschine in Richtung eines kleineren Drehmoments zu verstehen. Bei der Lastpunktanhebung liefert also die Brennkraftmaschine ein Drehmoment, welches größer ist als das Drehmoment des Vorgabe- Betriebspunkts. Mit der Lastpunktanhebung wird ein Drehmoment zur Verfügung gestellt, welches ausreichend ist, um das gewünschte Antriebsdrehmoment bereitzustellen und gleichzeitig den Energiespeicher mittels der Elektromaschine aufzuladen, wozu diese als Generator verwendet wird. Die Lastpunktanhebung wird von der ersten und/oder der zweiten Momentenkennlinie begrenzt, das Drehmoment wird also maximal so weit vergrößert, bis der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine auf der ersten und/oder der zweiten Momentenkennlinie liegt. Es gilt insoweit n < Mj für i = 1 und/oder 2. Bevorzugt ist eine Begrenzung nur durch die zweite Momentenkennlinie vorgesehen, eine Begrenzung durch die erste Momentenkennlinie kann zusätzlich oder alternativ jedoch optional vorgesehen sein. The increase in the load point is now to be understood as meaning a shift in the (setpoint) operating point of the internal combustion engine in the direction of a larger torque with a simultaneous shift of the (setpoint) operating point of the electric machine in the direction of a smaller torque. When the load point is increased, therefore, the internal combustion engine supplies a torque which is greater than the torque of the default operating point. With the load point increase, a torque is provided which is sufficient to provide the desired drive torque and at the same time to charge the energy store by means of the electric machine, for which purpose it is used as a generator. The load point increase is limited by the first and / or the second torque characteristic, ie the torque is maximally increased until the operating point of the internal combustion engine lies on the first and / or second torque characteristic. Insofar, n <Mj for i = 1 and / or 2. It is preferred a limitation provided only by the second torque characteristic, a limitation by the first torque characteristic may additionally or alternatively be optionally provided.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem zweiten der Kennfeldbereiche stets eine Lastpunktanhebung durchgeführt wird, wenn der Ladezustand kleiner als der Sollladezustand ist, wobei die Lastpunktanhebung von der zweiten Momentenkennlinie begrenzt wird. Anstelle des Sollladezustands kann an dieser Stelle auch ein Maximalladezustand des Energiespeichers vorgesehen sein, also einen Ladestand, welcher dieser maximal aufweisen darf. In dem zweiten Kennfeldbereich wird die Lastpunktanhebung vorzugsweise stets - ausgehend von dem Betriebspunkt - durchgeführt, wenn der Ladezustand kleiner als der Sollladezustand ist. Die Lastpunktanhebung wird von der zweiten Momentenkennlinie begrenzt, der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine kann also die zweite Momentenkennlinie nicht überschreiten. A development of the invention provides that in the second of the map areas always a load point increase is performed when the state of charge is less than the nominal state of charge, the load point increase is limited by the second torque curve. Instead of the nominal state of charge, a maximum state of charge of the energy store may also be provided at this point, that is to say a charge state which may have this maximum. In the second map area, the load point increase is preferably always carried out - starting from the operating point - when the state of charge is less than the nominal state of charge. The load point increase is limited by the second torque characteristic, so the operating point of the internal combustion engine can not exceed the second torque characteristic.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem dritten der Kennfeldbereiche und nur bei einem Ladezustand des Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher kleiner als ein Minimalladezustand ist, eine Lastpunktanhebung zum Aufladen des Energiespeichers durchgeführt wird. Der Minimalladezustand ist derjenige Ladezustand des Energiespeichers, welcher dieser minimal aufweisen sollte. Ist der Ladezustand kleiner als der Minimalladezustand, so wird eine Lastpunktanhebung durchgeführt. Optional kann die Lastpunktanhebung von der ersten Momentenkennlinie begrenzt sein. Die Lastpunktanhebung wird vorzugsweise nur bis zum Erreichen des Minimalladezustands durch den Ladezustand durchgeführt. Die Lastpunktanhebung soll insoweit ausschließlich dann durchgeführt werden, wenn der Ladezustand kleiner als der Minimalladezustand ist. Zu keinem anderen Zeitpunkt ist eine Lastpunktanhebung zulässig. A development of the invention provides that in the third of the characteristic map areas and only in a state of charge of the energy store of the hybrid drive system, which is smaller than a minimum charge state, a load point increase for charging the energy storage is performed. The minimum charge state is that charge state of the energy store which should have this minimum. If the state of charge is less than the minimum charge state, a load point increase is performed. Optionally, the load point boost may be limited by the first torque characteristic. The load point increase is preferably only carried out until the minimum charge state is reached by the state of charge. The load point increase should only be carried out if the state of charge is less than the minimum charge state. At no other time is a load point increase permitted.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem dritten der Kennfeldbereiche und bei einem Ladezustand, welcher größer als der Sollladezustand oder der Minimalladezustand ist, die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in einem Leerlaufbetrieb betrieben und der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt wird. In dem dritten Kennfeldbereich wird demnach soweit möglich ein elektrischer Fahrbetrieb vorgenommen. Zu diesem Zweck wird die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in dem Leerlaufbetrieb betrieben und das Antriebsdrehmoment ausschließlich mittels der Elektromaschine erzeugt. Dies ist vorgesehen, bis der Ladezustand des Energiespeichers den Sollladezustand oder den Minimalladezustand unterschreitet. Anschließend wird üblicherweise ein rein verbrennungsmotorischer Fahr- betrieb aufgenommen, sodass das Antriebsdrehmoment lediglich mittels der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Ladezustand des Energiespeichers weiter absinkt und kleiner als der Sollladezustand beziehungsweise der Minimalladezustand wird. In dem dritten Kennfeldbereich ist es somit nicht vorgesehen, nach Erreichen des Minimalladezustands oder des Sollladezustands durch den Ladestand ein Aufladen des Energiespeichers mittels einer Lastpunktanhebung vorzunehmen. Vielmehr soll lediglich bei Unterschreiten des Minimalladezustands der Energiespeicher aufgeladen werden und dies auch nur, bis der Ladezustand dem Minimalladezustand entspricht. A development of the invention provides that in the third of the map areas and a state of charge, which is greater than the nominal state of charge or the minimum charge state, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idle mode and the drive train of the motor vehicle is only torque-applied by means of the electric machine. As far as possible, an electric driving operation is therefore carried out in the third characteristic area. For this purpose, the internal combustion engine is deactivated or operated in the idle mode and generates the drive torque exclusively by means of the electric machine. This is provided until the state of charge of the energy store falls below the nominal charge state or the minimum charge state. Subsequently, a pure combustion engine driving recorded operation, so that the driving torque is generated only by means of the internal combustion engine. In this way, it is avoided that the state of charge of the energy store drops further and becomes smaller than the nominal state of charge or the minimum state of charge. In the third map area, it is thus not intended, after reaching the minimum charge state or the nominal charge state by the charge state, to charge the energy store by means of a load point boost. Rather, the energy storage device should only be charged if the minimum charge state is undershot, and this only until the charge state corresponds to the minimum charge state.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem vierten der Kennfeldbereiche und bei einem Ladezustand, welcher größer als der Minimalladezustand und/oder der Sollladezustand ist, eine Lastpunktabsenkung durchgeführt wird. Um den Wirkungsgrad des Hybridantriebssystems zu verbessern und/oder die Abgasemissionen zu verringern, soll in dem vierten Kennfeldbereich soweit möglich die Lastpunktabsenkung durchgeführt werden. Unter der Lastpunktabsenkung ist dabei - ausgehend von dem Soll- Betriebspunkt des Hybridantriebssystems - eine Absenkung des von der Brennkraftmaschine gelieferten Drehmoments und eine gleichzeitige Anhebung des von der Elektro- maschine gelieferten Drehmoments zu verstehen. In Summe wird somit dasselbe Antriebsdrehmoment erzeugt, wobei jedoch eine andere Verteilung zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine vorliegt. Während der Lastpunktabsenkung liefert die Brennkraftmaschine ein Drehmoment, welches kleiner als das Drehmoment des Soll- Betriebspunkts des Hybridantriebssystems ist. Die Differenz zu diesem wird mittels der Elektromaschine unter Aufwendung von Energie aus dem Energiespeicher ausgeglichen. Die Lastpunktabsenkung ist dann durchführbar, wenn der Ladezustand größer als der Minimalladezustand beziehungsweise der Sollladezustand ist. Ist der Ladezustand kleiner als der Minimalladezustand beziehungsweise der Sollladezustand, kann dagegen keine Lastpunktabsenkung durchgeführt werden. Vielmehr wird die Brennkraftmaschine zur Erzeugung des Antriebsdrehmoments betrieben. Vorzugsweise ist in dem vierten Kennfeldbereich unter keinen Umständen eine Lastpunktanhebung vorgesehen, weil der Betriebspunkt bereits oberhalb der Momentenkennlinien liegt. A development of the invention provides that in the fourth of the characteristic map regions and in a state of charge which is greater than the minimum charge state and / or the nominal charge state, a load point reduction is performed. In order to improve the efficiency of the hybrid drive system and / or to reduce the exhaust emissions, as far as possible, the load point reduction should be performed in the fourth map area. Under the load point reduction is - starting from the desired operating point of the hybrid drive system - to understand a reduction in the torque supplied by the internal combustion engine and a simultaneous increase in the torque supplied by the electric machine. In sum, thus the same drive torque is generated, but there is a different distribution between the engine and electric machine. During load point lowering, the engine provides a torque that is less than the torque of the desired operating point of the hybrid drive system. The difference to this is compensated by means of the electric machine by using energy from the energy storage. The load point reduction can be carried out if the state of charge is greater than the minimum charge state or the nominal charge state. If the state of charge is less than the minimum charge state or the nominal charge state, on the other hand, no load point reduction can be carried out. Rather, the internal combustion engine is operated to generate the driving torque. Preferably, under no circumstances is a load point boost provided in the fourth map area because the operating point is already above the torque characteristics.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Energiemanagementverfahren, wobei das Hybridantriebssystem wenigstens eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine Elektromaschine umfasst, die ein Antriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen. Dabei soll ein Motorsteuergerät des Hybridantriebssystems dazu ausgebildet sein, ein Drehmo- ment-Drehzahl-Kennfeld des Hybridantriebssystem von zumindest zwei sich in wenigstens einem Schnittpunkt schneidenden Momentenkennlinien in Kennfeldbereiche aufzuteilen und ein Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine und der Elektromaschi- ne in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich durchzuführen, in welchem sich der Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet. Das Steuergerät dient insoweit dazu, das Energiemanagementverfahren durchzuführen. Das Energiemanagementverfahren beziehungsweise das Hybridantriebssystem kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. The invention further relates to a hybrid propulsion system of a motor vehicle having an energy management method, wherein the hybrid propulsion system comprises at least one internal combustion engine and at least one electric machine which at least temporarily generate a propulsion torque of the hybrid propulsion system. In this case, an engine control unit of the hybrid drive system should be designed to provide a torque Ment-speed map of the hybrid drive system of at least two intersecting in at least one intersection point torque characteristics in map areas and to perform a control and / or regulating the internal combustion engine and the electric machine in dependence on the map area in which the operating point of the hybrid drive system is located. The control unit serves insofar as to perform the energy management process. The energy management method or the hybrid drive system can be developed according to the above statements.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. The only one shows
Figur ein Diagramm, in welchem ein Antriebsdrehmoment eines Hybridantriebssystems über eine Antriebsdrehzahl aufgetragen ist. Figure is a diagram in which a drive torque of a hybrid drive system is plotted over a drive speed.
Die Figur zeigt ein Diagramm, in welchem ein Antriebsdrehmoment M über eine Antriebsdrehzahl n aufgetragen ist. Das Antriebsdrehmoment M bezeichnet dabei das Moment, welches von einem Hybridantriebssystem, umfassend wenigstens eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine Elektromaschine, zumindest zeitweise an einem Abtriebsstrang des Hybridantriebssystems erzeugt wird. Der Abtriebsstrang ist dabei mit einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welches hier nicht dargestellt ist, wirkverbunden oder wirkverbindbar, beispielsweise über ein Getriebe und/oder eine Kupplung. Insoweit ist das Antriebsdrehmoment an dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs bereitstellbar. Das Diagramm stellt ein Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld des Hybridantriebssystems dar. In dem Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld sind eine erste Momentenkennlinie 1 und eine zweite Momentenkennlinie 2 eingetragen. Die beiden Momentenkennlinien 1 und 2 schneiden sich in einem Schnittpunkt 3 bei einem Drehmoment Ms und einer Drehzahl ns. Eine weitere Momentenkennlinie 4 deutet ein maximales Drehmoment an, welches mittels der Elektromaschine erzeugbar ist. The figure shows a diagram in which a drive torque M is plotted against a drive speed n. The drive torque M denotes the torque which is generated by a hybrid drive system comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine, at least at times on a power train of the hybrid drive system. The drive train is connected to a drive train of a motor vehicle, which is not shown here, operatively connected or operatively connected, for example via a transmission and / or a clutch. In that regard, the drive torque to the drive train of the motor vehicle can be provided. The graph represents a torque-speed map of the hybrid drive system. In the torque-speed map, a first torque characteristic 1 and a second torque characteristic 2 are plotted. The two torque characteristics 1 and 2 intersect at an intersection 3 at a torque M s and a speed n s . Another torque characteristic 4 indicates a maximum torque that can be generated by means of the electric machine.
Die Momentenkennlinien 1 , 2 und 4 liegen in der Form M, = f,(n) vor, wobei i die jeweilige Momentenkennlinie bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die Momentenkennlinie 1 für n > ns mit der Momentenkennlinie 4 zusammenfällt beziehungsweise von dieser begrenzt wird. Das Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld wird von den Momentenkennlinien 1 und 2 in vier Kennfeldbereiche 5, 6, 7 und 8 aufgeteilt. Dabei ist der erste Kennfeldbereich 5 nach oben durch die Momentenkennlinien 1 und 2 und ansonsten durch die Achsen des Drehmoment-Drehzahl-Kennfelds beschränkt. Der zweite Kennfeldbereich 6 liegt links von dem Schnittpunkt 3 vor, also für n < ns. Dabei wird er nach unten durch die Momentenkennlinie 1 und nach oben durch die Momentenkennlinie 2 begrenzt. Der Kennfeldbereich 6 liegt insoweit zwischen den Momentenkennlinien 1 und 2. Entsprechendes gilt für den dritten Kennfeldbereich 7, wobei dieser rechts von dem Schnittpunkt 3, also für n > ns vorliegt. Er wird nach unten durch die Momentenkennlinie 2 und nach oben durch die Momentenkennlinie 1 und damit auch durch die Momentenkennlinie 4 begrenzt. Der vierte Kennfeldbereich 8 liegt über den Momentenkennlinien 1 und 2. The torque characteristics 1, 2 and 4 are in the form M, = f, (n), where i denotes the respective torque characteristic. It can be seen that the torque characteristic curve 1 for n> n s coincides with or is limited by the torque characteristic curve 4. The torque-speed map is divided into four map areas 5, 6, 7 and 8 by the torque maps 1 and 2. Here, the first map area 5 is up through the torque characteristics 1 and 2 and otherwise through the axes of Torque-speed map limited. The second map area 6 is to the left of the intersection 3, that is, for n <n s . He is limited down through the torque curve 1 and up through the torque curve 2. The map area 6 is so far between the torque characteristics 1 and 2. The same applies to the third map area 7, which is the right of the intersection point 3, that is, for n> n s . It is limited downwards by the torque characteristic 2 and upwards by the torque characteristic 1 and thus also by the torque characteristic 4. The fourth map area 8 lies above the torque characteristics 1 and 2.
Die erste Momentenkennlinie 1 beschreibt ein erstes Grenzmoment über der Drehzahl n, wobei das erste Grenzmoment bei einem Grenzwirkungsgrad des Hybridantriebssystems vorliegt. Das erste Grenzmoment bezeichnet ein Moment, bis zu welchem ein Pulsbetrieb des Hybridantriebssystems sinnvoll ist. Liegt ein Betriebspunkt des Hybridantriebssystems über der ersten Momentenkennlinie 1 , so wird vorzugsweise kein Pulsbetrieb durchgeführt, sondern das Antriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems mittels Brennkraftmaschine und Elektromaschine gemeinsam oder mittels nur einer der beiden Maschinen erzeugt. Die zweite Momentenkennlinie 2 beschreibt ein zweites Grenzmoment über der Drehzahl. Dabei liegt das zweite Grenzmoment bei einer maximal zulässigen beziehungsweise gewünschten Abgasemission des Hybridantriebssystems vor. The first torque characteristic 1 describes a first limit torque over the rotational speed n, wherein the first limit torque is present at a limit efficiency of the hybrid drive system. The first limit torque denotes a moment up to which a pulse operation of the hybrid drive system makes sense. If an operating point of the hybrid drive system over the first torque characteristic 1, preferably no pulse operation is performed, but the drive torque of the hybrid drive system by means of internal combustion engine and electric machine together or by means of only one of the two machines. The second torque characteristic 2 describes a second limit torque over the speed. The second limit torque is present at a maximum permissible or desired exhaust emission of the hybrid drive system.
Es ist nun vorgesehen, dass sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich gesteuert und/oder geregelt werden, in welchem sich der Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet. Der Betriebspunkt beschreibt das Antriebsdrehmoment und die Antriebsdrehzahl, welche von dem Hybridantriebssystem bereitgestellt werden sollen. Liegt der Betriebsbereich in dem ersten Kennfeldbereich 5 und ist ein Ladezustand eines Energiespeichers des Hybridantriebssystems größer als ein bestimmter Sollladezustand, so wird die Brennkraftmaschine deaktiviert beziehungsweise in einem Leerlaufbetrieb betrieben und der Antriebsstrang lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt. Ist dagegen der Ladezustand kleiner als der bestimmte Sollladezustand, so wird eine Lastpunktanhebung zum Aufladen des Energiespeichers durchgeführt. Dabei ist jedoch die Lastpunktanhebung von der ersten und der zweiten Momentenkennlinie begrenzt. Unter der Lastpunktanhebung ist dabei eine Vergrößerung des mittels der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments und eine gleichzeitige Verringerung des mittels der Elektromaschine erzeugten Drehmoments zu verstehen. Zum Aufladen des Energiespeichers ist dabei das Drehmoment der Elektromaschine kleiner als Null, sodass sie als Generator fungiert. Der Be- triebspunkt des Hybridantriebssystems resultiert insoweit aus einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine und einem Betriebspunkt der Elektromaschine. It is now envisaged that both the internal combustion engine and the electric machine are controlled and / or regulated as a function of the characteristic map region in which the operating point of the hybrid drive system is located. The operating point describes the drive torque and the drive speed to be provided by the hybrid drive system. If the operating range lies in the first characteristic field region 5 and if a charge state of an energy store of the hybrid drive system is greater than a specific desired charge state, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idling mode and the drive train is only torque-applied by means of the electric machine. If, on the other hand, the state of charge is lower than the specific nominal state of charge, then a load point increase for charging the energy store is carried out. However, the load point increase is limited by the first and the second torque characteristic. Under the load point increase is to be understood an increase in the torque generated by the internal combustion engine and a simultaneous reduction of the torque generated by means of the electric motor. To charge the energy storage while the torque of the electric machine is less than zero, so that it acts as a generator. The operating point of the hybrid drive system results so far from an operating point of the internal combustion engine and an operating point of the electric machine.
Der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine wird zur Lastpunktanhebung bei konstanter Antriebsdrehzahl in Richtung eines größeren Drehmoments verlagert, während der Betriebspunkt der Elektromaschine in Richtung eines kleineren Drehmoments verschoben wird. Dabei soll jedoch die Lastpunktanhebung von den Momentenkennlinien 1 und 2 begrenzt sein. Die Anhebung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine ist demnach nur insoweit zulässig, bis entweder die erste Momentenkennlinie 1 oder die zweite Momentenkennlinie 2 erreicht ist. The operating point of the internal combustion engine is shifted towards the load point increase at a constant drive speed in the direction of a larger torque, while the operating point of the electric machine is shifted in the direction of a smaller torque. However, the load point increase should be limited by the torque characteristics 1 and 2. The increase of the operating point of the internal combustion engine is therefore permissible only insofar as either the first torque characteristic 1 or the second torque characteristic 2 is reached.
In dem zweiten Kennfeldbereich 6 soll stets eine Lastpunktanhebung durchgeführt werden, wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als der Sollladezustand ist. Dabei ist die Lastpunktanhebung von der zweiten Momentenkennlinie 2 begrenzt. In the second map area 6, a load point increase should always be carried out if the state of charge of the energy store is less than the nominal state of charge. The load point increase is limited by the second torque characteristic 2.
In dem dritten Kennfeldbereich 7 wird ausschließlich wenn der Ladezustand des Energiespeichers kleiner als ein Minimalzustand ist, eine Lastpunktanhebung zum Aufladen des Energiespeichers durchgeführt. Diese Lastpunktanhebung kann optional von der ersten Momentenkennlinie 1 begrenzt sein. Ist jedoch der Ladezustand größer als der Sollladezustand oder der Minimalladezustand, so wird die Brennkraftmaschine deaktiviert beziehungsweise in einem Leerlaufbetrieb betrieben und der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt. In the third map area 7, only when the state of charge of the energy store is less than a minimum state, a load point increase for charging the energy storage is performed. This load point increase can optionally be limited by the first torque characteristic 1. However, if the state of charge is greater than the nominal state of charge or the minimum charge state, then the internal combustion engine is deactivated or operated in an idling mode and the drive train of the motor vehicle is only subjected to torque by means of the electric machine.
In dem vierten Kennfeldbereich 8 ist es vorgesehen, sofern der Ladezustand größer als der Minimalladezustand beziehungsweise der Sollladezustand ist, eine Lastpunktabsenkung durchzuführen. Die Lastpunktabsenkung wird beendet, sobald der Ladezustand den Minimalladezustand beziehungsweise den Sollladezustand unterschreitet. In dem vierten Kennfeldbereich ist eine Lastpunktanhebung nicht vorgesehen. In the fourth map area 8, it is provided, if the state of charge is greater than the minimum charge state or the nominal charge state, to perform a load point reduction. The load point reduction is terminated as soon as the state of charge falls below the minimum charge state or the nominal charge state. In the fourth map area, a load point increase is not provided.
Somit lässt sich ein Energiemanagementverfahren realisieren, welches neben einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs zusätzlich eine Beeinflussung der Abgasemissionen, insbesondere eine Reduzierung, ermöglicht. BEZUGSZEICHENLISTE Thus, an energy management method can be realized which, in addition to a reduction in fuel consumption, additionally influences the exhaust emissions, in particular a reduction. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Momentenkennlinie Torque characteristic
Momentenkennlinie Torque characteristic
Schnittpunkt intersection
Momentenkennlinie Torque characteristic
Kennfeldbereich Map range
Kennfeldbereich Map range
Kennfeldbereich Map range
Kennfeldbereich Map range

Claims

P AT E N TA N S P R Ü C H E P AT EN TA NSPR O CHE
1. Energiemanagementverfahren für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebssystem, umfassend wenigstens eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine Elektro- maschine, die ein Antriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen, wobei ein Drehmoment-Drehzahl-Kennfeld des Hybridantriebssystems von zumindest zwei sich in wenigstens einem Schnittpunkt schneidenden Momentenkennlinien (1 ,2) in Kennfeldbereiche (5,6,7,8) aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich (5,6,7,8) erfolgt, in welchem sich der von einem Drehmoment und einer Drehzahl definierte Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet, wobei einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Hybridantriebsystems sowohl der Betriebspunkt als auch ein Betriebsparameter, welcher den Kennfeldbereich beschreibt, zugeführt wird. An energy management method for a motor vehicle having a hybrid drive system, comprising at least one internal combustion engine and at least one electric machine, at least temporarily generate a drive torque of the hybrid drive system, wherein a torque-speed map of the hybrid drive system of at least two intersecting in at least one intersection torque curves (1, 2) is divided into characteristic map areas (5, 6, 7, 8), characterized in that the internal combustion engine and the electric machine are controlled and / or regulated in dependence on the characteristic area (5, 6, 7, 8), in which the defined by a torque and a speed operating point of the hybrid drive system is, wherein a control and / or regulating device of the hybrid drive system, both the operating point and an operating parameter, which describes the map area, is supplied.
2. Energiemanagementverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Momentenkennlinien (1 ,2) ein erstes Grenzmoment über der Drehzahl beschreibt, wobei das erste Grenzmoment bei einem Grenzwirkungsgrad des Hybridantriebssystems vorliegt, und dass eine zweite der Momentenkennlinien (1 ,2) ein zweites Grenzmoment über der Drehzahl beschreibt, wobei das zweite Grenzmoment bei einer maximal zulässigen Abgasemission des Hybridantriebssystems, insbesondere NOx- und/oder Ruß-Emission, vorliegt. 2. Energy management method according to claim 1, characterized in that a first of the torque characteristics (1, 2) describes a first limit torque over the speed, wherein the first limit torque is present at a limit efficiency of the hybrid drive system, and that a second of the torque characteristics (1, 2) describes a second limit torque over the speed, wherein the second limit torque at a maximum allowable exhaust emission of the hybrid drive system, in particular NO x - and / or soot emission, is present.
3. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der Kennfeldbereiche (5) nach oben durch beide Momentenkennlinien (1 ,2), ein zweiter der Kennfeldbereich (6) links von dem Schnittpunkt (3) nach unten durch die erste der Momentenkennlinien (1) und nach oben durch die zweite der Momentenkennlinien (2), ein dritter der Kennfeldbereiche (7) rechts von dem Schnittpunkt (3) nach oben durch die erste der Momentenkennlinien (1) und nach unten durch die zweite der Momentenkennlinien (2), und ein vierter der Kennfeldbereiche (8) nach unten durch beide Momentenkennlinien (1 ,2) begrenzt wird. 3. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that a first of the map areas (5) up through both torque characteristics (1, 2), a second of the map area (6) to the left of the intersection (3) down through the first the torque characteristics (1) and upwards through the second of the torque characteristics (2), a third of the characteristic ranges (7) to the right of the intersection point (3) upwards through the first one of the torque characteristics (1) and downwards through the second one of the torque characteristics ( 2), and a fourth of the map areas (8) is bounded downward by both torque characteristics (1, 2).
4. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten der Kennfeldbereiche (5) und bei einem Ladezustand eines Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher größer als ein bestimmter Sollladezustand ist, die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in einem Leerlaufbetrieb betrieben und ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt wird. 4. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the first of the map areas (5) and in a state of charge of an energy storage of the hybrid drive system, which is greater than a certain nominal state, the engine is deactivated or operated in an idling mode and a drive train of the Motor vehicle is only torque-applied by means of the electric motor.
5. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten der Kennfeldbereiche (5) und bei einem Ladezustand des Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher kleiner als der bestimmte Sollladezustand ist, eine Lastpunktanhebung zur Aufladung des Energiespeichers durchgeführt wird, wobei die Lastpunktanhebung von der ersten und/oder der zweiten Kennlinie (1 ,2) begrenzt wird. 5. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the first of the map areas (5) and at a state of charge of the energy storage of the hybrid drive system, which is smaller than the specific nominal state, a load point increase is carried out for charging the energy storage, wherein the load point increase is limited by the first and / or the second characteristic (1, 2).
6. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten der Kennfeldbereiche (6) stets eine Lastpunktanhebung durchgeführt wird, wenn der Ladezustand kleiner als der Sollladezustand ist, wobei die Lastpunktanhebung von der zweiten Momentenkennlinie (2) begrenzt wird. 6. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the second of the map areas (6) always a load point increase is performed when the state of charge is smaller than the nominal state of charge, wherein the load point increase of the second torque characteristic (2) is limited.
7. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten der Kennfeldbereiche (7) und nur bei einem Ladezustand des Energiespeichers des Hybridantriebssystems, welcher kleiner als ein inimalladezustand ist, eine Lastpunktanhebung zum Aufladen des Energiespeichers durchgeführt wird. 7. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the third of the map regions (7) and only in a state of charge of the energy storage of the hybrid drive system, which is smaller than a inimalladezustand, a load point increase for charging the energy storage is performed.
8. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten der Kennfeldbereiche (7) und bei einem Ladezustand, welcher größer als der Sollladezustand oder der Minimalladezustand ist, die Brennkraftmaschine deaktiviert oder in einem Leerlaufbetrieb betrieben und der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs lediglich mittels der Elektromaschine drehmomentbeaufschlagt wird. 8. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the third of the map areas (7) and in a state of charge, which is greater than the nominal state of charge or the minimum charge state, the internal combustion engine is deactivated or operated in an idle mode and the drive train of the motor vehicle only is torque-applied by means of the electric machine.
9. Energiemanagementverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierten der Kennfeldbereiche (8) und bei einem Ladezustand, welcher größer als der Minimalladezustand und/oder der Sollladezustand ist, eine Lastpunktabsenkung durchgeführt wird. 9. Energy management method according to one of the preceding claims, characterized in that in the fourth of the map areas (8) and at a state of charge, which is greater than the minimum charge state and / or the target charge state, a load point reduction is performed.
10. Hybridantriebssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Energiemanagementverfahren, wobei das Hybridantriebssystem wenigstens eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine Elektromaschine umfasst, die ein Antriebsdrehmoment des Hybridantriebssystems zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen, wobei ein Motorsteuerge- rät des Hybridantriebssystems dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment-Drehzahl- Kennfeld des Hybridantriebssystems von zumindest zwei sich in wenigstens einem Schnittpunkt schneidenden Momentenkennlinien (1 ,2) in Kennfeldbereiche (5,6,7,8) aufzuteilen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuern und/oder Regeln der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine in Abhängigkeit von dem Kennfeldbereich (5,6,7,8) durchgeführt wird, in welchem sich der von einem Drehmoment und einer Drehzahl definierte Betriebspunkt des Hybridantriebssystems befindet, wobei einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Hybridantriebsystems sowohl der Betriebspunkt als auch ein Betriebsparameter, welcher den Kennfeldbereich beschreibt, zugeführt wird. 10. A hybrid drive system of a motor vehicle having an energy management method, wherein the hybrid drive system includes at least one internal combustion engine and at least one electric machine that at least temporarily generate a drive torque of the hybrid drive system, wherein a motor control device of the hybrid drive system is configured to generate a torque-speed map of the hybrid drive system of at least two moment characteristic curves (1, 2) intersecting in at least one point of intersection into characteristic field regions (5, 6, 7, 8), characterized in that controlling and / or regulating the internal combustion engine and the electric machine in dependence on the characteristic diagram region (5 , 6, 7, 8) in which the operating point of the hybrid drive system defined by a torque and a rotational speed is located, wherein a control and / or regulating device of the hybrid drive system has both the operating point and an operating parameter describes the map area is supplied.
PCT/EP2012/002926 2011-08-18 2012-07-12 Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle WO2013023726A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011111073.2 2011-08-18
DE102011111073.2A DE102011111073B4 (en) 2011-08-18 2011-08-18 Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013023726A1 true WO2013023726A1 (en) 2013-02-21

Family

ID=46545321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/002926 WO2013023726A1 (en) 2011-08-18 2012-07-12 Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011111073B4 (en)
WO (1) WO2013023726A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019115075A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a hybrid vehicle, control, drive arrangement and hybrid vehicle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217668C1 (en) 1992-05-28 1993-05-06 Daimler Benz Ag Method for controlling a hybrid drive that drives a vehicle
DE4133013C2 (en) 1991-10-04 1995-11-30 Mannesmann Ag Non-track-bound vehicle with an electrodynamic converter
US6338391B1 (en) * 1999-03-01 2002-01-15 Paice Corporation Hybrid vehicles incorporating turbochargers
US20040060751A1 (en) * 1995-05-31 2004-04-01 The Regents Of The University Of California Method for controlling the operating characteristics of a hybrid electric vehicle
DE102006013295A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Method for operating a hybrid drive
DE102008035451A1 (en) 2008-07-30 2009-03-19 Daimler Ag Hybrid drive optimizing method for hybrid vehicle, involves controlling power output or power input of electric motor such that power output of engine is controlled on load points, which are optimal for engine operating condition
DE102007043605A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Method for dynamic torque and / or speed coordination of drive units of a hybrid drive and corresponding device
DE102007038585A1 (en) 2007-08-16 2009-03-19 Zf Friedrichshafen Ag Method for load point shift in hybrid operation in a parallel hybrid vehicle
FR2934526A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-05 Renault Sas SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A HYBRID POWER PACKAGE
DE102008064538A1 (en) 2008-12-19 2010-06-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybrid vehicle operating method, involves extending characteristic range of internal-combustion engine by hybrid drive, where characteristic range is assigned to consumption-favorable operating mode

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133013C2 (en) 1991-10-04 1995-11-30 Mannesmann Ag Non-track-bound vehicle with an electrodynamic converter
DE4217668C1 (en) 1992-05-28 1993-05-06 Daimler Benz Ag Method for controlling a hybrid drive that drives a vehicle
US20040060751A1 (en) * 1995-05-31 2004-04-01 The Regents Of The University Of California Method for controlling the operating characteristics of a hybrid electric vehicle
US6338391B1 (en) * 1999-03-01 2002-01-15 Paice Corporation Hybrid vehicles incorporating turbochargers
DE102006013295A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Method for operating a hybrid drive
DE102007038585A1 (en) 2007-08-16 2009-03-19 Zf Friedrichshafen Ag Method for load point shift in hybrid operation in a parallel hybrid vehicle
DE102007043605A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Method for dynamic torque and / or speed coordination of drive units of a hybrid drive and corresponding device
DE102008035451A1 (en) 2008-07-30 2009-03-19 Daimler Ag Hybrid drive optimizing method for hybrid vehicle, involves controlling power output or power input of electric motor such that power output of engine is controlled on load points, which are optimal for engine operating condition
FR2934526A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-05 Renault Sas SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A HYBRID POWER PACKAGE
DE102008064538A1 (en) 2008-12-19 2010-06-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybrid vehicle operating method, involves extending characteristic range of internal-combustion engine by hybrid drive, where characteristic range is assigned to consumption-favorable operating mode

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011111073A1 (en) 2013-02-21
DE102011111073B4 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0907524B1 (en) Method and device for controlling the drive train of a motor vehicle
EP2323862B1 (en) Method and device for operating a hybrid drive for a vehicle
DE102009037195B4 (en) Control system and method for torque management in a hybrid vehicle equipped with variable cylinder deactivation
DE102007038585A1 (en) Method for load point shift in hybrid operation in a parallel hybrid vehicle
DE102015222690A1 (en) Controlling a drive device of a hybrid vehicle and hybrid vehicle
DE10236291A1 (en) Method for controlling clutch slip in motor vehicle drive, involves using clutch differential speed as regulating variable
DE102006012788A1 (en) Hybrid drive`s torque distributing method for use in e.g. hybrid electric vehicle, involves determining torque requested by driver, where provisional torque of internal combustion engine is determined from requested torque
DE10336758A1 (en) Idle speed control system for a hybrid vehicle
EP1108922B1 (en) Method of and apparatus for controlling a continuously variable automatic transmission
WO2008131994A2 (en) Method for operating a hybrid drive
EP2033865B1 (en) Dynamic momentum coordination method for generators of hybrid drives of a vehicle and corresponding device
WO2009071473A1 (en) Method for adjusting a fuel pressure
EP3458324B1 (en) Method for controlling a drive system, and drive system
DE10261278B4 (en) Method and device for torque change
EP2509838B1 (en) Method and device to control the idle speed in a hybrid vehicle
WO2013023726A1 (en) Energy management method for a motor vehicle and hybrid drive system of a motor vehicle
CH706518A1 (en) Control unit for drive system of work machine e.g. cable-operated excavator, sets operating point of engine to determine services and efficiency characteristic fields of components based on fuel consumption map of engine
DE102011110907B4 (en) Method for operating a hybrid drive device of a motor vehicle and hybrid drive device
DE102016201232A1 (en) Method and apparatus for performing torque coordination in hybrid propulsion systems
DE102019200840B4 (en) Method for operating a drive device for a motor vehicle and corresponding drive device
EP1474598B1 (en) Device for controlling the torque of the drive unit of a vehicle
DE102011002890A1 (en) Method for controlling shifting of operation range of internal combustion engine and electric engine with different responding behaviors in hybrid driving mode in parallel-hybrid-drive train, involves controlling torque of electric engine
EP1537315B1 (en) Method and device for controlling a drive train
DE102014214715A1 (en) Method and apparatus for operating a hybrid propulsion system
DE10305180A1 (en) Control method for controlling the set operating curve of a time-variable signal, especially a gearbox control signal, involves vectorizing the control curve dependent on actual operating state and defined start and end points

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12737206

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12737206

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1