WO2013117455A1 - Verfahren zur kalibrierung von abgas-sonden und kraftstoffdosiereinrichtungen in einem hybridfahrzeug - Google Patents

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Bernhard Ledermann
Andreas Michalske
Christian Horn
Klaus Theiss
Bernhard Matrohs
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating a measurement signal of an exhaust gas probe or an actuating signal of a fuel metering device of a vehicle having a hybrid drive comprising an internal combustion engine and at least one electric motor, in which the vehicle can also be driven solely by an electric motor.
  • the subject matter of the present invention is also a computer program and a computer program product which are suitable for carrying out the method.
  • Today's motor vehicles usually have one or more exhaust gas sensors arranged in the exhaust gas duct, which output a measurement signal which is proportional to the concentration of at least one exhaust gas component and serves to determine this concentration.
  • Very widespread are so-called broadband lambda probes whose measurement signal provides information about the oxygen concentration in the exhaust gas and thus about the internal combustion engine supplied air / fuel ratio.
  • so-called NOx sensors which are also able to determine the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • such probes in the vehicle must be regularly calibrated or calibrated. Such an adjustment usually takes place in overrun mode of the vehicle.
  • the overrun operation is characterized in that no fuel is injected, but the vehicle continues to move due to its inertia, thereby dragging the internal combustion engine.
  • the towed internal combustion engine in this pushing operation conveys clean air with a known oxygen concentration into the exhaust system. Accordingly, after a certain rinsing time at the installation site of the exhaust gas sensor to be adjusted, there is pure air. After that, for example, using a Lambda probe measured oxygen concentration compared with the known oxygen concentration of the air and calculates an adjustment value, which is corrected in the subsequent operation, the measured value of the lambda probe. Correspondingly, matching functions of other sensors take place in overrun mode.
  • DE 199 45 618 A1 discloses a method for calibrating
  • Fuel metering devices are known in which the control signal of a fuel metering device is increased in the overrun mode until a measured oxygen concentration falls below the known oxygen concentration of air. In this way, the minimum signal strength is determined, which is necessary for the fuel metering device injects a detectable amount of fuel, and calculates therefrom an adjustment value with which the actuating signal of the fuel metering device is corrected in the subsequent operation.
  • Hybrid vehicles are motor vehicles in which at least two drive units are combined with each other.
  • known hybrid vehicles for example internal combustion engines and at the same time electrical machines are used.
  • a hybrid drive of a vehicle is understood to mean in particular a drive of a vehicle which comprises at least one internal combustion engine and further comprises an electric motor, whereby the vehicle can also be driven by the electric motor alone, ie without active and without passive participation of the internal combustion engine is.
  • hybrid drives differ in particular from conventional drives which have an internal combustion engine and only an electric starter or starter.
  • the electric starter or starter is set up only for towing the internal combustion engine.
  • this penetration takes place only by towing the engine with additional mechanical coupling of the engine with the drive of the vehicle.
  • a direct mechanical coupling of the electric starter with the drive of the vehicle, the internal combustion engine does not involve, but does not exist.
  • the vehicle by the electric starter or starter so not alone driven, but a mechanical penetration is at most indirectly transmitted by the engine.
  • Thrust phase is not known in advance, the thrust is often requested by the coordinator, although the subsequent boost phase does not have the desired duration and can not be used in this respect. This in turn degrades the overall energy efficiency of the hybrid vehicle.
  • the inventive method with the features of claim 1 has the advantage that an adjustment of exhaust probes or Kraftstoffdosier boots can be made independently of the overrun operation.
  • This operating state is understood by the present application under "engine towing operation.”
  • an adjustment or a calibration of the exhaust gas probe or the fuel metering device which assumes that the exhaust system of the internal combustion engine is pure air, regardless of
  • the engine towing operation is selected during the purely electric starting of the vehicle.
  • the internal combustion engine is operated during startup by the electric motor in engine towing and thereby transported clean air into the exhaust system.
  • Another embodiment of the method provides that the engine towing operation is at least partially selected during an existing overrun operation, in which the fuel supply of the internal combustion engine is switched off and the internal combustion engine is kept so far only by the moving due to the inertia vehicle in gear engaged in operation becomes.
  • This process variant requires the presence of a push operation. If, however, the overrun phase proves to be too short, the useful period for the trimming function can be extended by the operating mode according to the invention, so that the overrun phase can still be used. For this purpose, a torque requirement during the overrun phase is "covered" by the connected electric motor, that is to say the internal combustion engine is not required for providing the torque in this state.
  • the overrun operation can generally be extended even before a torque demand requested by the driver is signaled.
  • the thrust functions are performed when the vehicle is operated purely electrically with hybrid drive at low speed, and in particular even if the driver operates neither the gas nor the brake pedal, So the vehicle creeps in a sense electric motor
  • the method according to the invention only requires, in further developments, that the calibration also takes place while the vehicle is actually being driven solely by this one electric motor. In other developments, the calibration can also be carried out while the vehicle is not being driven, ie for
  • electromotive drag can be done by the electric motor, by which the vehicle is also driven alone, this is only one possible and in the case of parallel hybrids also preferred way. Alternatively, and in the case of serial hybrids, however, it is preferred that the
  • Electric motor by which the vehicle is also driven alone, not the at least one electric motor through which the electromotive dragging is done, but another electric motor.
  • the generator which is provided in connection with this concept and which is driven by the internal combustion engine in normal operation of the vehicle to generate electricity, eg for charging a battery, during the calibration as Electric motor is operated and the internal combustion engine drags.
  • the electric motor by means of which the vehicle can also be driven alone, can be referred to as the first electric motor, and to this extent the at least one electric motor which shuts off the internal combustion engine can be designated as the first electric motor.
  • ter fuel supply also referred to as a second electric motor.
  • the electric motors referred to in this sense as first and second electric motor can be realized by one and the same electric motor, but need not necessarily.
  • the internal combustion engine is only towed until pure fresh air is present at the location of the exhaust gas sensor to be adjusted.
  • the actual adjustment of the measurement signal can then be carried out with the internal combustion engine stationary, since further gas exchange at the location of the exhaust gas sensor is not required.
  • the drag operation does not have to be continued during the actual balancing, as a result of which the overall energy efficiency continues to increase.
  • the pumping current is not maintained in each standstill phase of the internal combustion engine, but is only released in the event of calibration or adaptation of the probe in order to avoid probe damage.
  • these different variants of the method are only used when there is actually a need for balancing in air. If such a requirement does not exist, the engine towing operation can be dispensed with in order to save energy.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the method according to the invention
  • Fig. 2 shows another variant of the method
  • Fig. 3 shows a further variant of the method according to the invention.
  • Embodiments of the invention The basic idea of the invention is, in addition to the electrical operation of a hybrid vehicle, in which the internal combustion engine is decoupled from the drive train, to allow a further mode in which the internal combustion engine is towed by the electric motor. This will be referred to as engine towing.
  • engine towing This will be referred to as engine towing.
  • overrun mode which is characterized in that the fuel supply is switched off in this operation, transported by the internal combustion engine clean air, thus creating the possibility of an adjustment described above or a calibration, for example, a lambda probe, perform.
  • the method is not only suitable for the thrust balance of lambda probes, but in principle all sensor or balancing functions, in which the presence of air is assumed in the exhaust system, can be provided.
  • the method is also applicable to the balancing of the oxygen signal from NOx sensors.
  • Fuel metering devices as emerge, for example, from DE 199 45 618 A1, in particular the embodiment with a lambda probe, is another possible application.
  • the variants of the method according to the invention described below can be used particularly advantageously if it is to be expected that the internal combustion engine must be started after the engine towing operation. If the internal combustion engine has already been accelerated by the towing operation, correspondingly less energy is required for the starting process.
  • a first variant of the method according to the invention is schematically illustrated by a block diagram.
  • an operating state 1 10 the vehicle is stationary. Then, in a mode 120, a purely electric starting follows. "Purely electric” here means that the vehicle is driven exclusively with the help of at least one electric motor In a state 130, an engine towing operation takes place, in which the internal combustion engine is towed by the at least one electric motor In this operating state, the
  • Alignment of the lambda probe instead. In a further operating state 140 then takes place the start of the engine. This start takes place after the alignment of the lambda probe has ended.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the method according to the invention on the basis of a block diagram.
  • a block 210 designates the driving state of the vehicle in which the internal combustion engine is active. In a state 220, a coasting operation of the internal combustion engine takes place.
  • the overrun mode is characterized by the fact that there is no torque requirement. If the overrun phase proves to be too short, since there is a torque requirement, then this torque requirement is initially covered by the at least one connected electric motor and in this way the period for a lambda probe calibration is extended. In this case, a motor drag operation takes place.
  • the thrust functions are performed when the hybrid vehicle with a minimum speed electrically, and in particular even when the driver operates neither the gas nor the brake pedal, so the vehicle creeps to a certain extent electric motor.
  • the internal combustion engine is only towed until pure fresh air is present at the location of the exhaust gas sensor to be adjusted.
  • the vehicle is driven by means of the internal combustion engine.
  • the engine towing takes place by purging the exhaust system, step 320.
  • this purging of the exhaust system is completed, in either operating state, either purely electrical operation or so-called “sailing” takes place, with the engine further deactivated ("Stands") (step 330).
  • the actual adjustment of the measurement signal can then be carried out with the internal combustion engine stationary, since further gas exchange at the location of the exhaust gas sensor is not required.
  • the drag operation does not have to be continued during the actual balancing, as a result of which the overall energy efficiency continues to increase. If the calibration of a broadband lambda probe is performed, moreover, the pumping current of this broadband lambda probe is not maintained in every stoppage phase of the internal combustion engine, but is then released when the criteria for a calibration are met
  • the method described above can be provided purely in principle for the thrust compensation of lambda probes. But it can also be used in other sensor or balancing functions, in which air is assumed in the exhaust system. For example, it can also be applied to the adjustment of the oxygen signal of NOx sensors or in the calibration of fuel metering devices using lambda probes, as they emerge for example from DE 199 45 618 A1.
  • the method described above can be realized purely in principle as a computer program product and be implemented on the control unit of the hybrid vehicle and run there.
  • the program code can be stored on a data memory or mobile computer or the like and be imported into the control unit.

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Abstract

Ein Verfahren zur Kalibrierung eines Messsignals einer Abgas-Sonde oder eines Stellsignals einer Kraftstoffdosiereinrichtung eines Fahrzeugs mit einem Hybrid-Antrieb umfassend einen Verbrennungsmotor und wenigstens einen Elektromotor, bei dem das Fahrzeug auch allein durch einen Elektromotor antreibbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gastransport zur Kalibrierung des Signals der Abgas-Sonde oder der Kraftstoffdosiereinrichtung durch einen Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) des Fahrzeugs bewirkt wird, in dem der Verbrennungsmotor bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr von dem wenigstens einen Elektromotor geschleppt wird.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN ZUR KALIBRIERUNG VON ABGAS-SONDEN UND KRAFTSTOFFDOSIEREINRICHTUNGEN IN EINEM HYBRIDFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Messsignals einer Abgas-Sonde oder eines Stellsignals einer Kraftstoffdosiereinrichtung eines Fahr- zeugs mit einem Hybridantrieb umfassend einen Verbrennungsmotor und wenigstens einen Elektromotor, bei dem das Fahrzeug auch allein durch einen Elektromotor antreibbar ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, welche zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind.
Stand der Technik Heutige Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise einen oder mehrere im Abgaskanal angeordnete Abgassensoren auf, die ein der Konzentration mindestens einer Abgaskomponente proportionales Messsignal ausgeben, das der Ermittlung dieser Konzentration dient. Sehr weit verbreitet sind sogenannte Breitband-Lambda- Sonden, deren Messsignal Auskunft über die Sauerstoffkonzentration im Abgas und damit über das der Verbrennungskraftmaschine zugeführte Luft-/Kraftstoff- verhältnis geben. Bekannt sind auch sogenannte NOx-Sensoren, die ebenfalls in der Lage sind, die Sauerstoffkonzentration im Abgas zu bestimmen. Um eine zuverlässige Messgenauigkeit zu erreichen, müssen derartige Sonden im Fahrzeug regelmäßig abgeglichen bzw. kalibriert werden. Ein solcher Abgleich findet in der Regel im Schubbetrieb des Fahrzeugs statt. Der Schubbetrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass kein Kraftstoff eingespritzt wird, sich das Fahrzeug jedoch aufgrund seiner Trägheit weiterbewegt und dabei den Verbrennungsmotor schleppt. Abhängig von der Position der Stellglieder zur Steuerung der Luftzufuhr befördert der geschleppte Verbrennungsmotor in diesem Schubbetrieb reine Luft mit einer bekannten Sauerstoffkonzentration in die Abgasanlage. Dementsprechend befindet sich nach einer gewissen Spüldauer am Einbauort des abzugleichenden Abgassensors reine Luft. Danach wird die mit Hilfe beispielsweise einer Lambda-Sonde gemessene Sauerstoffkonzentration mit der bekannten Sauerstoffkonzentration der Luft verglichen und daraus ein Abgleichswert berechnet, mit dem im nachfolgenden Betrieb der Messwert der Lambda-Sonde korrigiert wird. In entsprechender Weise finden im Schubbetrieb Abgleichfunktionen ande- rer Sensoren statt.
Ferner ist aus der DE 199 45 618 A1 ein Verfahren zur Kalibrierung von
Kraftstoffdosiereinrichtungen bekannt, bei dem im Schubbetrieb das Stellsignal einer Kraftstoffdosiereinrichtung so lange erhöht wird, bis eine gemessene Sau- erstoffkonzentration unter die bekannte Sauerstoffkonzentration von Luft fällt. Auf diese Weise wird die Mindestsignalstärke ermittelt, die nötig ist, damit die Kraftstoffdosiereinrichtung eine erkennbare Kraftstoff menge einspritzt, und daraus ein Abgleichwert berechnet, mit dem im nachfolgenden Betrieb das Stellsignal der Kraftstoffdosiereinrichtung korrigiert wird.
Problematisch ist nun ein solcher Abgleich in Hybridfahrzeugen. Unter Hybridfahrzeugen werden Kraftfahrzeuge verstanden, bei denen mindestens zwei Antriebseinheiten miteinander kombiniert werden. Bei bekannten Hybridfahrzeugen werden beispielsweise Verbrennungsmotoren und gleichzeitig Elektromaschinen eingesetzt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem Hybridantrieb eines Fahrzeuges insbesondere ein Antrieb eines Fahrzeugs verstanden, der wenigstens einen Verbrennungsmotor umfasst und ferner einen Elektromotor umfasst, wobei durch den Elektromotor das Fahrzeug auch allein, also ohne aktive und ohne passive Mitwirkung des Verbrennungsmotors, antreibbar ist.
Es unterscheiden sich Hybridantriebe im Sinne der Erfindung insbesondere von herkömmlichen Antrieben, die einen Verbrennungsmotor und lediglich einen elektrischen Starter bzw. Anlasser, aufweisen. Bei diesen Antrieben ist der elektrische Starter bzw. Anlasser lediglich zum Schleppen des Verbrennungsmotors eingerichtet. Insofern bei diesen Antrieben also ein mechanischer Durchgriff des elektrischen Starters bzw. Anlassers auf den Antrieb des Fahrzeugs vorstellbar ist, erfolgt dieser Durchgriff lediglich durch Schleppen des Verbrennungsmotors bei zusätzlicher mechanischer Kopplung des Verbrennungsmotors mit dem Antrieb des Fahrzeugs. Eine direkte mechanische Kopplung des elektrischen Starters bzw. Anlassers mit dem Antrieb des Fahrzeugs, die den Verbrennungsmotor nicht mit einbezieht, besteht aber nicht. Bei diesen Antrieben ist das Fahrzeug durch die elektrischen Starter bzw. Anlasser also nicht allein antreibbar, sondern ein mechanischer Durchgriff erfolgt höchstens indirekt, durch den Verbrennungsmotor übertragen.
Die Eigenschaften von Verbrennungsmotoren und Elektromaschinen ergänzen sich in einem Hybridfahrzeug in vorteilhafter Weise. Sehr bevorzugt sind dabei heute sogenannte parallele Hybridkonzepte, bei denen der Fahrzeugantrieb sowohl durch den Verbrennungsmotor als auch durch den oder die Elektromo- tor(en) sowie auch durch Verbrennungs- und Elektromotor(en) gleichzeitig dargestellt werden kann. Darüber hinaus existieren auch sogenannte serielle Hybridkonzepte, bei denen der Fahrzeugantrieb ausschließlich über einen oder mehrere Elektromotor(en) erfolgt, während der Verbrennungsmotor über einen separaten Generator den elektrischen Strom für die Aufladung eines Energiespei- chers erzeugt, der dann den/die Elektromotor(en) speist. Der Strom kann auch direkt dem/den Elektromotor(en) zur Verfügung gestellt werden. Bei derartigen Hybridfahrzeugen ist ein Schubbetrieb in der Regel nicht erwünscht. Stattdessen ist es vorgesehen, den Verbrennungsmotor bei fehlendem Momentenbedarf vom Triebstrang abzukoppeln und ihn bei Bedarf neu zu starten. Insoweit ist es be- reits problematisch, bei derartigen Hybridfahrzeugen einen Schubbetrieb zu erzeugen. Besonders problematisch ist es jedoch, einen Schubbetrieb hinreichender Dauer bereitzustellen. Wird nämlich beispielsweise über einen Schubkoordinator der Schubbetrieb nur bei Bedarf aktiviert, so besteht das Problem, dass für den Lambda-Sonden-Abgleich - wie auch für andere Abgleichfunktionen - die Schubphase eine gewisse Mindestdauer aufweisen muss. Da nun die Dauer der
Schubphase im Vorhinein nicht bekannt ist, wird der Schub durch den Koordinator häufig angefordert, obwohl die anschließende Schubphase nicht die gewünschte Dauer aufweist und insoweit nicht genutzt werden kann. Dies wiederum verschlechtert den energetischen Gesamtwirkungsgrad des Hybridfahr- zeugs.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Abgleich von Abgas-Sonden oder Kraftstoffdosiereinrichtungen unabhängig vom Schubbetrieb vorgenommen werden kann. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der Gastransport zur Kalibrierung des Messsignals der Abgas-Sonde oder des Stellsignals der Kraftstoffdosiereinrichtung durch einen Motorschleppbetrieb des Fahrzeugs be- wirkt wird, in dem das Fahrzeug ausschließlich von dem Elektromotor angetrieben wird und der Verbrennungsmotor von dem wenigstens einen Elektromotor geschleppt wird. Diesen Betriebszustand versteht die vorliegende Anmeldung unter„Motorschleppbetrieb". Hierdurch ist ein Abgleich oder eine Kalibrierung der Abgas-Sonde oder der Kraftstoffdosiereinrichtung, die voraussetzt, dass sich im Abgassystem des Verbrennungsmotors reine Luft befindet, unabhängig vom
Schub möglich.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch an- gegebenen Verfahrens möglich. So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des
Verfahrens vor, dass der Motorschleppbetrieb während des rein elektrischen Anfahrens des Fahrzeugs gewählt wird. In diesem Falle wird der Verbrennungsmotor während des Anfahrens vom Elektromotor im Motorschleppbetrieb betrieben und befördert dabei reine Luft in die Abgasanlage. In diesem Motorschleppbe- triebszustand kann der Abgleich der Abgas-Sonde oder der
Kraftstoffdosiereinrichtung stattfinden.
Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Motorschleppbetrieb zumindest teilweise während eines bereits existierenden Schubbetriebs ge- wählt wird, in dem die Kraftstoffzufuhr der Brennkraftmaschine abgeschaltet ist und die Brennkraftmaschine insoweit nur durch das sich aufgrund der Massenträgheit bewegende Fahrzeug bei eingelegtem Gang in Betrieb gehalten wird. Diese Verfahrensvariante setzt das Vorhandensein eines Schubbetriebs voraus. Wenn sich dabei jedoch die Schubphase als zu kurz erweist, kann durch den er- findungsgemäßen Betriebsmodus der nutzbare Zeitraum für die Abgleichfunktion verlängert werden, sodass die Schubphase dennoch nutzbar ist. Hierzu wird ein Momentenbedarf während der Schubphase durch den zugeschalteten Elektromotor„gedeckt", das heißt der Verbrennungsmotor ist in diesem Zustand für die Bereitstellung des Moments nicht erforderlich. Auf diese Weise verlängert sich gewissermaßen der Schubbetrieb. Neben einer solchen Verlängerung des Schubbetriebs kann auch vorgesehen sein, dass während des gesamten Schubbetriebs ein Motorschleppbetrieb erfolgt. In diesem Falle kann der Schubbetrieb generell verlängert werden, noch bevor ein durch den Fahrer angeforderter Momentenbedarf signalisiert wird. Da- rüber hinaus kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Schubfunktionen ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug mit Hybridantrieb bei niedriger Geschwindigkeit rein elektrisch betrieben wird, und zwar insbesondere auch dann, wenn der Fahrer weder das Gas- noch das Bremspedal betätigt, also das Fahrzeug gewissermaßen elektromotorisch kriecht
Wenngleich das Fahrzeug allein durch einen Elektromotor antreibbar ist, setzt das erfindungsgemäße Verfahren lediglich in Weiterbildungen voraus, dass die Kalibrierung auch erfolgt, während das Fahrzeug tatsächlich allein durch diesen einen Elektromotor angetrieben wird. In anderen Weiterbildungen kann die Kali- brierung auch erfolgen, während das Fahrzeug nicht angetrieben wird, also zum
Beispiel im Stand des Fahrzeugs und/oder im Nachlauf, Vorlauf und/oder Leerlauf des Verbrennungsmotors und/oder in einer Stoppphase eines Start- Stoppsystems. Wesentlich ist lediglich, dass der Verbrennungsmotor bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr elektromotorisch geschleppt wird.
Wenngleich das elektromotorische Schleppen durch den Elektromotor erfolgen kann, durch den das Fahrzeug auch allein antreibbar ist, ist dies lediglich eine mögliche und im Falle von parallelen Hybriden auch bevorzugte Möglichkeit. Alternativ und im Falle von seriellen Hybriden bevorzugt ist hingegen, dass der
Elektromotor, durch den das Fahrzeug auch allein antreibbar ist, nicht der wenigstens eine Elektromotor ist, durch den das elektromotorische Schleppen erfolgt, sondern ein anderer Elektromotor. Im Falle von seriellen Hybriden ist ferner bevorzugt, dass der Generator, der im Zusammenhang mit diesem Konzept vor- gesehen ist und der im normalen Betrieb des Fahrzeugs vom Verbrennungsmotor angetrieben wird um Strom, z.B. zum Laden einer Batterie, zu erzeugen, während der Kalibrierung als Elektromotor betrieben wird und den Verbrennungsmotor schleppt. Insofern kann grundsätzlich der Elektromotor, durch den das Fahrzeug auch allein antreibbar ist, als erster Elektromotor bezeichnet werden und insofern kann der wenigstens eine Elektromotor, der den Verbrennungsmotor bei abgeschalte- ter Kraftstoffzufuhr schleppt, auch als zweiter Elektromotor bezeichnet werden. Die in diesem Sinne als erster und zweiter Elektromotor bezeichneten Elektromotoren können durch ein und den gleichen Elektromotor realisiert sein, müssen es aber nicht notwendiger Weise.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Verbrennungsmotor nur so lange geschleppt, bis am Ort des abzugleichenden Abgassensors reine Frischluft vorliegt. Der eigentliche Abgleich des Messsignals kann dann bei stehendem Verbrennungsmotor durchgeführt werden, da ein weiterer Gasaustausch am Ort des Abgassensors nicht erforderlich ist. Dadurch muss der Schleppbetrieb während des eigentlichen Abgleiche nicht fortgeführt werden, wodurch der energetische Gesamtwirkungsgrad weiter steigt.
Im Falle einer als Lambda-Sonde ausgebildeten Abgassonde wird dabei der Pumpstrom nicht in jeder Stillstandsphase des Verbrennungsmotors aufrecht erhalten, sondern erst im Falle einer Kalibrierung oder Adaption der Sonde freigeschaltet, um Sondenschädigungen zu vermeiden.
Vorteilhafterweise kommen diese verschiedenen Verfahrensvarianten nur dann zum Einsatz, wenn tatsächlich der Bedarf für einen Abgleich an Luft besteht. Besteht ein solcher Bedarf nicht, kann auf den Motorschleppbetrieb verzichtet werden, um so Energie einzusparen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung Grundidee der Erfindung ist es, neben dem elektrischen Betrieb eines Hybridfahrzeugs, in dem der Verbrennungsmotor vom Triebstrang abgekoppelt ist, noch einen weiteren Modus zu ermöglichen, in dem der Verbrennungsmotor vom Elektromotor geschleppt wird. Dies wird nachfolgend als Motorschleppbetrieb bezeichnet. In diesem Fall wird, genau wie im Schubbetrieb, der sich dadurch auszeichnet, dass in diesem Betrieb die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist, durch den Verbrennungsmotor reine Luft befördert und so die Möglichkeit geschaffen, einen eingangs beschriebenen Abgleich oder eine Kalibrierung, beispielsweise einer Lambda-Sonde, durchzuführen. Es ist an dieser Stelle hervorzuheben, dass sich das Verfahren nicht nur für den Schubabgleich von Lambda-Sonden eignet, sondern im Prinzip alle Sensor- bzw. Abgleichfunktionen, bei denen im Abgastrakt das Vorhandensein von Luft vorausgesetzt wird, vorgesehen sein können. Insbesondere ist das Verfahren auch anwendbar auf den Abgleich des Sauerstoffsignals von NOx-Sensoren. Auch eine Kalibrierung von
Kraftstoffdosiereinrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE 199 45 618 A1 hervorgehen, insbesondere die Ausführungsform mit einer Lambdasonde, ist ein weiterer möglicher Anwendungsfall. Die nachfolgend beschriebenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens können besonders vorteilhaft zum Einsatz gelangen, wenn zu erwarten ist, dass nach dem Motorschleppbetrieb der Ver- brennungsmotor gestartet werden muss. Wenn nämlich der Verbrennungsmotor durch den Schleppbetrieb bereits beschleunigt wurde, wird für den Vorgang des Anlassens entsprechend weniger Energie benötigt.
In Fig. 1 ist eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch anhand eines Blockdiagramms dargestellt. In einem Betriebszustand 1 10 steht das Fahrzeug still. Sodann folgt in einem Betrieb 120 ein rein elektrisches Anfahren.„Rein elektrisch" bedeutet hierbei, dass das Fahrzeug ausschließlich mit Hilfe wenigstens eines Elektromotors angetrieben wird. In einem Zustand 130 erfolgt ein Motorschleppbetrieb, in dem der Verbrennungsmotor von dem wenigs- tens einen Elektromotor geschleppt wird. In diesem Betriebszustand findet der
Abgleich der Lambda-Sonde statt. In einem weiteren Betriebszustand 140 erfolgt dann der Start des Verbrennungsmotors. Dieser Start erfolgt, nachdem der Abgleich der Lambda-Sonde beendet ist.
Alternativ hierzu könnten Verbrennungsmotor und Antrieb des Fahrzeugs auch entkoppelt sein. Ein Anfahren des Fahrzeugs während des Motorschleppbetriebs würde im Gegensatz zu dem voranstehenden folglich unterbleiben. In Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Blockdiagramms dargestellt. Ein Block 210 bezeichnet den Fahrzustand des Fahrzeugs, in dem der Verbrennungsmotor aktiv ist. In einem Zustand 220 erfolgt ein Schubbetrieb des Verbrennungsmotors. Der Schubbetrieb zeichnet sich dadurch aus, dass kein Momentenbedarf vorliegt. Erweist sich nun die Schubphase als zu kurz, da ein Momentenbedarf vorliegt, so wird dieser Momentenbedarf zunächst durch den wenigstens einen zugeschalteten Elektromotor gedeckt und auf diese Weise der Zeitraum für einen Lambda- Sondenabgleich verlängert. In diesem Falle findet ein Motorschleppbetrieb statt.
Dieser Zustand ist in Fig. 2 mit Bezugszeichen 230 bezeichnet. Sodann findet der Start des Verbrennungsmotors in dem Betriebszustand 240 statt. Alternativ zu dieser Variante kann generell vorgesehen sein, im Schubbetrieb grundsätzlich den oder die Elektromotor(en) zuzuschalten, um die Schubphase zu verlängern, auch bevor durch den Fahrer ein Momentenbedarf signalisiert wird.
Bei einer wiederum anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schubfunktionen ausgeführt werden, wenn das Hybridfahrzeug mit einer Minimalgeschwindigkeit elektrisch fährt, und zwar insbesondere auch dann, wenn der Fahrer weder das Gas- noch das Bremspedal betätigt, also das Fahrzeug gewissermaßen elektromotorisch kriecht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Verbrennungsmotor nur so lange geschleppt, bis am Ort des abzugleichenden Abgas- sensors reine Frischluft vorliegt. Dies ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Zunächst wird in einem Schritt 310 das Fahrzeug mittels des Verbrennungsmotors angetrieben. Sodann findet der Motorschleppbetrieb statt, indem die Spülung des Abgassystems vorgenommen wird, Schritt 320. Sobald diese Spülung des Abgassystems abgeschlossen ist, findet in einem weiteren Betriebszustand ein entweder rein elektrischer Betrieb oder ein sogenanntes„Segeln" statt, bei dem der Verbrennungsmotor weiter deaktiviert ist („steht") (Schritt 330). Der eigentliche Abgleich des Messsignals kann dann bei stehendem Verbrennungsmotor durchgeführt werden, da ein weiterer Gasaustausch am Ort des Abgassensors nicht erforderlich ist. Dadurch muss der Schleppbetrieb während des eigentlichen Abgleiche nicht fortgeführt werden, wodurch der energetische Gesamtwirkungsgrad weiter steigt. Sofern die Kalibrierung einer Breitbandlambdasonde vorgenommen wird, wird darüber hinaus der Pumpstrom dieser Breitbandlambdasonde nicht in jeder Stillstandsphase des Verbrennungsmotors aufrechterhalten, sondern dann freigeschaltet, wenn die Kriterien für eine Kalibrierung erfüllt sind, um
Sondenschädigungen zu vermeiden. Es erfolgt damit die Freischaltung des Pumpstroms der Breitbandlambdasonde in Abhängigkeit von der Anforderung der Kalibrierung.
Hervorzuheben ist, dass sämtliche Varianten des vorstehend beschriebenen Verfahrens nur dann zum Einsatz kommen, wenn tatsächlich der Bedarf an einem Abgleich an Luft besteht. Besteht ein solcher Bedarf nicht, kann auf den Motorschleppbetrieb verzichtet werden, um so Energie einzusparen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann rein prinzipiell für den Schubab- gleich von Lambda-Sonden vorgesehen sein. Es kann aber auch bei anderen Sensor- bzw. Abgleichsfunktionen zum Einsatz kommen, bei denen im Abgastrakt Luft vorausgesetzt wird. Beispielsweise kann es auch angewendet werden auf den Abgleich des Sauerstoffsignals von NOx-Sensoren oder bei der Kalibrierung von Kraftstoffdosiereinrichtungen unter Verwendung von Lambda-Sonden, wie sie beispielweise aus der DE 199 45 618 A1 hervorgehen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann rein prinzipiell als Computerprogrammprodukt realisiert werden und auf dem Steuergerät des Hybridfahrzeugs implementiert sein und dort ablaufen. Der Programmcode kann auf einen Datenspeicher oder mobilen Computer oder dergleichen gespeichert sein und in das Steuergerät eingespielt werden.

Claims

Ansprüche 1 . Verfahren zur Kalibrierung eines Messsignals einer Abgas-Sonde oder eines
Stellsignals einer Kraftstoffdosiereinrichtung eines Fahrzeugs mit einem Hybrid-Antrieb, umfassend einen Verbrennungsmotor und wenigstens einen Elektromotor, bei dem das Fahrzeug auch allein durch einen Elektromotor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gastransport zur Kalibrie- rung des Signals der Abgas-Sonde oder der Kraftstoffdosiereinrichtung durch einen Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) des Fahrzeugs bewirkt wird, in dem der Verbrennungsmotor bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr von dem wenigstens einen Elektromotor geschleppt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gastransport zur Kalibrierung des Signals der Abgas-Sonde oder der
Kraftstoffdosiereinrichtung durch einen Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) des Fahrzeugs bewirkt wird, in dem das Fahrzeug ausschließlich von dem Elektromotor angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) während eines rein elektrischen Anfahrens des Fahrzeugs gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) zumindest teilweise während eines Schubbetriebs (220), in dem die Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors abgeschaltet ist, gewählt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schubbetrieb (220) durch den Motorschleppbetrieb (230) verlängert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des gesamten Schubbetriebs (220) ein Motorschleppbetrieb (230) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüchel bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) während eines Fahrzustands des Fahrzeugs gewählt wird, in dem das Fahrzeug ohne Betätigung eines Gasoder Bremspedals durch einen Fahrer fährt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) im Stand des Fahrzeugs erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorschleppbetrieb (130; 230; 320) im Nachlauf, Vorlauf oder Leerlauf des Verbrennungsmotors und/oder in einer Stoppphase eines Start- Stoppsystems erfolgt
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Elektromotor, der den Verbrennungsmotor schleppt, zugleich der Elektromotor ist, durch den das Fahrzeug auch allein antreibbar ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantrieb ein serieller Hybridantrieb ist und dass der wenigstens eine Elektromotor, der den Verbrennungsmotor schleppt, von dem Elektromotor, durch den das Fahrzeug auch allein antreibbar ist, verschieden ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor nur so lange geschleppt wird, bis am Ort des abzugleichenden Abgassensors reine Frischluft vorliegt und der eigentliche Abgleich des Messsignals dann bei stehendem Verbrennungsmotor durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer als Lambda-Sonde ausgebildeten Abgassonde der Pumpstrom nur im Falle einer Kalibrierung freigeschaltet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibrierung eines Signals eines Lambda-Sensors und/oder des Sauerstoffsignals eines NOx-Sensors erfolgt.
15. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere dem Steuergerät eines Hybridfahrzeugs abläuft.
16. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , wenn das Programm auf einem Computer oder dem Steuergerät eines Hybridfahrzeugs ausgeführt wird.
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