WO2020114734A1 - Steuereinheit und verfahren zum betrieb eines hybridantriebs - Google Patents

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Sebastian Liebert
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    • F16H57/00—General details of gearing
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a control unit and a method for operating a
  • VKM Internal combustion engine
  • the invention relates to a control unit and a method for a hybrid drive, which comprises an internal combustion engine and an electrical machine, wherein the
  • Valve stroke controls and / or valve opening actuators that can be switched on / off) at least for deactivating the inlet and outlet valve opening actuation.
  • the control unit is configured in this way (for example by means of a software Program module in the form of a drag torque reduction function module that, for at least one specified condition (in particular when recuperating in the unfired overrun mode or when driving purely electrically, in particular when operating the fired internal combustion engine at high frequency, e.g. in "charge sustaining" or in HEV operation) the actuation of the inputs and
  • Exhaust valves in unfired internal combustion engine is deactivated simultaneously or at least almost simultaneously and completely or at least almost completely.
  • the internal combustion engine must be connected to the electrical machine.
  • the invention is based on the following findings:
  • the invention provides for the given operating conditions, in particular in the state of purely electric driving and / or during recuperation
  • gas exchange valve control devices for cylinder inlet and cylinder exhaust valves
  • cylinder inlet and cylinder exhaust valves which are actually provided for filling control in the case of a fired internal combustion engine, in the sense of an at least almost complete, preferably complete
  • the unfired, towed one Operation of the internal combustion engine with intake and exhaust valves closed in this way is activated either under purely electric driving (positive drive torque) under certain conditions or during recuperation (negative drive torque) under certain conditions.
  • a particularly advantageous embodiment for closing the valves both when towed purely electrically as well as when towed recuperation is a fully variable valve lift control on the inlet side and a simple shutdown of the valve train on the outlet side by means of a switch actuator system.
  • a fully variable valve lift control on the inlet side and a simple shutdown of the valve train on the outlet side by means of a switch actuator system.
  • Recuperation of the cylinder gas change of the VKM is switched off by means of variably adjustable and / or switchable devices on the valves of the cylinders and thus loss of torque components of the VKM due to the gas change no longer occur.
  • both the unfired ICE is towed and the valve control devices are actuated in such a way that the inlet and outlet valves are closed.
  • Internal combustion engine each with a freely controllable device, is preferably designed to close the intake and exhaust valves, which is used for electric driving with an internal combustion engine carried in the non-fired mode
  • the cylinders of the ICE are preferably the cylinders by means of variably adjustable and / or switchable devices on the valves of the cylinders
  • the internal combustion engine also be activated for the state of electric driving, with the electric machine alone providing an output torque in the vehicle while delivering positive torque
  • This operating mode can be used in both HEV and PHEV vehicles or
  • the voltage level of the electrical machine is either in the low voltage range (typically ⁇ 60V) or
  • Parallel hybrids in a P2 architecture differentiate depending on the battery state of charge (SOC), between the operating mode “Charge Depleting” (SOC is high and SOC is lowered) and the operating mode “Charge Sustaining” (SOC is low and should be kept).
  • SOC battery state of charge
  • the drive In the "Charge Depleting" mode, the drive is essentially electric, which means that the internal combustion engine is uncoupled by means of the disconnect clutch and set to speed 0. The starting frequency of the internal combustion engine is low. Electric driving takes place up to high driving performance ranges.
  • the combustion engine In the "Charge Sustaining" mode, the combustion engine is preferably decoupled in deceleration phases and low mileage by means of a clutch and set to speed 0. Electric driving takes place only with low mileage. If the driver requests a load, the internal combustion engine must be started and coupled. The start frequency is much higher than in the "Charge Depleting" operating mode.
  • SOC generally stands for State of Charge and describes the state of charge of a
  • the present invention is therefore preferably used when the frequency of starting exceeds a certain threshold value and / or when the operating mode “charge sustaining” is active.
  • the internal combustion engine always remains coupled in the “charge sustaining” mode and thus remains coupled even if it does not provide any power at all.
  • the electric motor is always operated and the internal combustion engine is then used when there is an additional need for power.
  • P2 closed disconnect clutch
  • PO, P1 in any case inseparably
  • Invention can be implemented with simple technical means and in particular certain motor vehicles can be easily retrofitted. For this are typically no physical adjustments are necessary, but rather the proposed method can be programmed into a control unit and then executed.
  • SW software
  • the SW program can be set up to be executed on a processor of the control unit (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to carry out the method described in this document.
  • a storage medium is described.
  • the storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.
  • FIG 3 shows a so-called P0 drive train with a measure that can be activated and deactivated according to the invention to reduce drag torque.
  • Figures 1, 2 and 3 show schematic representations of a vehicle with exemplary hybrid drive topologies.
  • a P2 drive train comprises an internal combustion engine 3 and an electrical machine 5, which can be used individually or together to generate a drive torque for a vehicle 1.
  • the internal combustion engine 3 and the electrical machine 5 are arranged such that the moments generated by the respective drive motor add up to a total drive torque, which e.g. is transmitted to one or more wheels of vehicle 1 via a transmission 7 and an output shaft of transmission 7.
  • the electrical energy for the operation of the electrical machine 5 can be stored in an electrical energy store.
  • the vehicle 1 further comprises a control unit 10 (for example an engine control unit), which is set up to determine a requested total drive torque.
  • the requested total drive torque can be specified by a driver of the vehicle, for example, via an accelerator pedal and / or via an adjustment of the transmission 7. For example, a driver can actuate the accelerator pedal to increase it Request total drive torque.
  • the control unit 10 can be set up to convert the requested total drive torque into a first torque (for the
  • control unit 10 can be set up to operate the internal combustion engine 3 and the electrical machine 5 as a function of a requested total drive torque.
  • FIG. 1 shows the part of the drive train of a vehicle with a P2 parallel hybrid drive, in which the drive torques of the two motors 3 and 5 additively act on the common input shaft of the transmission 7. Furthermore, FIG. 1 shows a separating clutch 8 with which the internal combustion engine 3 and the electric motor 5 can be decoupled. In addition, it is pointed out that a starting element 6 and optionally a torsional vibration damper 4, which does not necessarily have to be in the position shown in FIG. 1, can be provided.
  • the internal combustion engine 3 each has at least one valve control device 2 for the inputs and
  • FIG. 2 shows the part of the drive train of a vehicle 101 with a P1 parallel hybrid drive architecture, in which the electrical machine 105 directly on the
  • Crankshaft acts without the presence of a separating clutch between electrical machine 105 and internal combustion engine 103.
  • further components include a valve control device 102 for the intake and exhaust valves, which, in combination with an SRM module of the control unit 10, represent the drag reduction measure according to the invention, and an optional one
  • Torsional vibration damper 104 Torsional vibration damper 104, a starting element 106 and a transmission 107.
  • FIG. 3 shows the part of the drive train of a vehicle 201 with a P0 parallel hybrid drive architecture, in which the electrical machine 205 has a
  • Connection element 208 (typically a belt connection) without the presence of an intermediate between electrical machine 205 and internal combustion engine 203
  • Separating clutch is firmly coupled to the internal combustion engine 203. Further
  • valve control device 202 for the Inlet and outlet valves that, in combination with an SRM module of the
  • Control unit 10 which represent the drag reduction measure according to the invention, as well as an optional torsional vibration damper 204, a starting element 206 and a transmission 207.
  • the internal combustion engine 1, 101, 201 of a hybrid drive can be deactivated at least temporarily, e.g. in an (possibly purely) electrical operation of the hybrid drive and / or in recuperation in the so-called overrun mode, when the wheels of the vehicle drive the output shaft.
  • the internal combustion engine 1, 101, 201 can thus be driven and / or rotated in an unfired fired operation by the electrical machine 2 (with the disconnect clutch 8 closed), 102, 202 and / or by the one or more wheels of the vehicle 1, 101, 201 .
  • At least one drag torque-reducing element in order to reduce the relatively high drag losses occurring according to the prior art, at least one drag torque-reducing
  • the function module SRM of the control unit 10 detects input signals for checking the existence of the specified conditions. Output signals of the control unit 10 control the actuators of the valve control devices 2 at least to close the inlet and outlet valves.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Verfahren für einen Hybridantrieb, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine umfasst, wobei der Verbrennungsmotor Verstellvorrichtungen (beispielsweise vollvariable Ventilhubsteuerungen und/oder ein-/ausschaltbare Ventilöffnungsaktuatoren) zumindest zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung aufweist, Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß derart ausgestaltet (z.B. durch ein Software-Programm-Modul in Form eines Schleppmomentreduzierungs-Funktionsmoduls), dass bei mindestens einer vorgegebenen Bedingung (insbesondere beim Rekuperieren im unbefeuerten Schubbetrieb oder beim elektrischen Fahren insbesondere bei einem Betrieb mit hoher Zuschalthäufigkeit des Verbrennungsmotors, z. B. im "Charge Sustaining"- oder HEV-Betrieb) die Ein- und Auslassventile bei unbefeuertem Verbrennungsmotor zumindest nahezu gleichzeitig und zumindest nahezu (vorzugsweise vollständig) geschlossen gehalten werden. Dabei muss der Verbrennungsmotor mit der elektrischen Maschine verbunden sein. Bei gegebenenfalls vorhandener Trennkupplung wird oder bleibt diese geschlossen.

Description

Steuereinheit und Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebs
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Verfahren zum Betrieb eines
Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Elektromotor (auch elektrische Maschine genannt) und einem Verbrennungsmotor (auch
Verbrennungskraftmaschine (VKM) genannt), die jeweils einzeln oder gemeinsam verwendet werden können, um ein meist an einem Getriebe des Fahrzeugs angefordertes Antriebsmoment zu erbringen.
Bei Hybridfahrzeugen sind sowohl diverse Hybridantrieb-Topologien als auch diverse Betriebsstrategien insbesondere zur Emissions- und Verbrauchsreduzierung bekannt. Dabei soll nach dem Stand der Technik der Verbrennungsmotor möglichst wenig betrieben werden. Durch das Ab- und Zuschalten des Verbrennungsmotors werden aber Energie und Zeit verbraucht sowie der Komfort und die Dynamik des Fahrzeugs (zumeist) beeinträchtigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Steuereinheit und einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebes unter Beibehaltung der Verbrauchsreduzierung den Komfort und die Dynamik des Fahrzeugs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Verfahren für einen Hybridantrieb, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine umfasst, wobei der
Verbrennungsmotor Verstellvorrichtungen (beispielsweise vollvariable
Ventilhubsteuerungen und/oder ein-/ausschaltbare Ventilöffnungsaktuatoren) zumindest zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung aufweist. Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß derart ausgestaltet (z.B. durch ein Software- Programm-Modul in Form eines Schleppmomentreduzierungs-Funktionsmoduls), dass bei mindestens einer vorgegebenen Bedingung (insbesondere beim Rekuperieren im unbefeuerten Schubbetrieb oder beim rein elektrischen Fahren insbesondere bei einem Betrieb mit hoher Zuschalthäufigkeit des befeuerten Verbrennungsmotors, z. B. im„Charge Sustaining“ oder im HEV Betrieb) die Aktuierung der Ein- und
Auslassventile bei unbefeuertem Verbrennungsmotor gleichzeitig oder zumindest nahezu gleichzeitig und vollständig oder zumindest nahezu vollständig deaktiviert wird. Dabei muss der Verbrennungsmotor mit der elektrischen Maschine verbunden sein.
Bei gegebenenfalls vorhandener Motortrennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine wird oder bleibt diese geschlossen.
Der Erfindung liegen folgende Erkenntnisse zugrunde:
Bei einem Wiederstart des Verbrennungsmotors und der nötigen Zugkraft- Überbrückung durch die elektrische Maschine bis zur Zugkraftübernahme durch den befeuerten Verbrennungsmotor werden unerwünscht erhebliche Energien aufgewendet und es vergeht Zeit.
Bei bekannten Hybridantrieb-Topologien mit einer Trennkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor wird in der Regel bei rein elektrischem Fahren der Verbrennungsmotor durch Öffnen der Trennkupplung abgekoppelt. Rein elektrisches Fahren mit geschlepptem bzw. gekoppeltem Verbrennungsmotor wurde bisher aufgrund der hohen Schleppmomente nicht angewendet.
Die Erfindung sieht vor, bei vorgegebenen Betriebsbedingungen, insbesondere im Zustand des rein elektrischen Fahrens und/oder beim Rekuperieren, den
Verbrennungsmotor nicht abzukoppeln (wenn überhaupt möglich), sondern das Schleppmoment des Verbrennungsmotors bestmöglich abzusenken.
Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, insbesondere Gaswechsel- Ventilsteuervorrichtungen (für Zylindereinlass- und Zylinderauslassventile), die eigentlich zur Füllungssteuerung bei befeuertem Verbrennungsmotor vorgesehen sind, im Sinne eines zumindest nahezu vollständigen, vorzugsweise kompletten,
dauerhaften Schließens der Ein- und Auslassventile im unbefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors anzusteuern. Vorzugsweise wird der unbefeuerte, geschleppte Betrieb des Verbrennungsmotors bei derart geschlossenen Einlass- und Auslassventilen entweder bei rein elektrischem Fahren (positives Antriebsmoment) zu bestimmten Bedingungen oder beim Rekuperieren (negatives Antriebsmoment) zu bestimmten Bedingungen aktiviert.
Erfindungsgemäß werden also im unbefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors sowohl bei Hybridarchitekturen, welche eine feste Kopplung der elektrischen Maschine zum Verbrennungsmotor bzw. zur Verbrennungskraftmaschine (VKM) aufweisen (z. B. sogenannter P0-Antriebsstrang, siehe Fig. 3, und sogenannter P1 -Antriebsstrang, siehe Fig. 2), als auch bei Hybridarchitekturen, die eine Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine (z.B. sogenannter P2-Antriebsstrang, siehe Fig. 1 , dann bei geschlossen gehaltener Trennkupplung) aufweisen, mittels Verschließen der Ein- und Auslassventile an der VKM das Schleppmoment signifikant reduziert.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung für den Verschluss der Ventile sowohl beim geschleppten rein elektrischen Fahren als auch beim geschleppten Rekuperieren ist einlassseitig eine vollvariable Ventilhubsteuerung und auslassseitig eine einfache Abschaltung des Ventiltriebs mittels einer Schaltaktuatorik. Zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus einer möglichen Ventilsteuervorrichtung für vollvariable Ventilhubsteuerung wird beispielsweise auf die DE 101 23 186 A1 hingewiesen.
Fall 1 , beim Rekuperieren:
Unabhängig von einer spezifischen Hybridarchitektur (siehe Ausführungsbeispiele) ist eine Steigerung der rekuperierbaren Energie möglich, indem in Phasen der
Rekuperation der Zylindergaswechsel der VKM mittels variabel einstellbarer und/oder ein-/ausschaltbarer Einrichtungen an den Ventilen der Zylinder abgeschaltet wird und somit Verlustmomentanteile des VKM-durch den Gaswechsel nicht mehr auftreten.
Eine wichtige Strategie zur Minimierung des Verbrauchs ist die Rekuperation der Bewegungsenergie des Fahrzeugs mittels einer elektrischen Maschine. Insbesondere bekannte Hybridarchitekturen, welche eine feste Kopplung der elektrischen Maschine zum Verbrennungsmotor bzw. zur Verbrennungskraftmaschine (VKM) aufweisen (typischerweise PO, siehe Fig. 3, und P1 , siehe Fig. 2), mussten nach dem Stand der Technik in der Rekuperation das Schleppmoment der VKM als Verlust akzeptieren und somit eine geringere Energieaufnahme hinnehmen. Eine Reduzierung der
Schleppmomente der VKM im Rekuperationsfall ist notwendig, um die
Rekuperationseffizienz zu steigern.
Dazu wird erfindungsgemäß also vorzugsweise im Rekuperationsfall sowohl die unbefeuerte VKM geschleppt und die Ventilsteuervorrichtungen derart angesteuert, dass die Ein- und Auslassventile geschlossen werden.
Fall 2, beim rein elektrischen Fahren:
Auch beim rein elektrischen Fahren wird erfindungsgemäß entgegen allen früheren Erkenntnissen eine hybridische Antriebsarchitektur bestehend aus einem
Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine auch bei sogenannter P2- Architektur (mit Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischen Maschine) als P1 -Architektur (durch geschlossenen Kupplung wie ohne Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischen Maschine) verwendet, wobei der
Verbrennungsmotor mit je einer frei steuerbaren Vorrichtung vorzugsweise zum Verschließen der Ein- und Auslassventile ausgestaltet ist, die für elektrisches Fahren mit im unbefeuerten Betrieb mitgeschlepptem Verbrennungsmotor als
Schleppreduzierungsvorrichtung verwendet wird. Dabei werden als
Schleppreduzierungsmaßnahme beide Vorrichtungen möglichst gleichzeitig zum Schließen der Ein- und Auslassventile angesteuert. Auch hier werden vorzugsweise wie bei der Rekuperation die Zylinder der VKM mittels variabel einstellbarer und/oder ein-/ausschaltbarer Einrichtungen an den Ventilen der Zylinder die Zylinder
verschlossen, um den Ladungswechsel zu unterbinden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass für den Zustand des elektrischen Fahrens, wobei allein die elektrische Maschine unter Abgabe von positivem Moment für ein Abtriebsmoment im Fahrzeug sorgt, der Verbrennungsmotor mit aktivierten
schleppreduzierenden Maßnahmen fest gekoppelt bleibt. Somit ist es jederzeit und schnell möglich, zwischen elektrischem Betrieb und kombiniertem oder reinem verbrennungsmotorischen Betrieb zu wechseln, ohne hohe Energien in den Zustart des Verbrennungsmotors investieren zu müssen. Dieser Betriebsmodus kann sowohl in HEV- als auch in PHEV-Fahrzeugen bzw.
Architektur-unabhängig in den verschiedenen Hybridtopologien eingesetzt werden und situativ für optimierte Betriebsstrategien verwendet werden, die einen effizienten Betrieb des Fahrzeugs erlauben. Hierbei ist die Spannungslage der elektrischen Maschine sowohl im Niederspannungsbereich (typ. <60V) oder
Hochspannungsbereich möglich (>60V).
Bekannte Betriebsstrategien insbesondere bei (Plug-In) Hybridfahrzeugen als
Parallelhybrid in einer P2-Architektur unterscheiden abhängig vom Batterieladezustand (SOC), zwischen dem Betriebsmodus„Charge Depleting“ (SOC ist hoch und SOC wird abgesenkt) und dem Betriebsmodus„Charge Sustaining“ (SOC ist niedrig und soll gehalten werden).
Im Modus„Charge Depleting“ erfolgt der Antrieb im Wesentlichen elektrisch, das heißt, dass die Verbrennungskraftmaschine mittels der Trennkupplung abgekoppelt und auf die Drehzahl 0 gesetzt wird. Die Zustarthäufigkeit der Verbrennungskraftmaschine ist gering. Das elektrische Fahren findet bis in hohe Fahrleistungsbereiche statt.
Im Modus„Charge Sustaining“ wird der Verbrenner bevorzugt in Schubphasen und geringer Fahrleistung mittels Trennkupplung abgekoppelt und auf Drehzahl 0 gesetzt. Ein elektrisches Fahren findet nur mit geringer Fahrleistung statt. Bei Lastanforderung durch den Fahrer muss die Verbrennungskraftmaschine zugestartet und angekoppelt werden. Die Zustarthäufigkeit ist wesentlich höher als im Betriebsmodus„Charge Depleting“.
SOC steht generell für State of Charge und beschreibt den Ladezustand eines
Energiespeichers. Folglich beschreibt dieser Wert also wie weit eine Batterie geladen ist.
Nachteile der o.g.„Charge Sustaining“-Strategie sind die hohe Zustarthäufigkeit, Komforteinbußen im Zustart, Responseeinbußen im Zustart, hohe Zustartvorhalte in der Fahrleistung des elektrischen Systems, Bauteilbelastungen bei der
Zustarteinrichtung, eine Bauteilbelastung der Verbrennungskraftmaschine, Emissionsnachteile im Zustart und unerwünschte energetische Zusatz-Aufwände für den Zustart mit Minderung des Energiegewinns aus Rekuperation, im Vergleich zur Ablegedauer der Verbrennungskraftmaschine. Die Strategie, die Zustarthäufigkeit durch Vergrößerung des SOC-Hubs zu reduzieren, führt zu C02-Nachteilen durch die doppelte Energiewandlung.
Folglich sind die bekannten Strategien und Verfahren stark nachteilig und es besteht ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung wird demnach vorzugsweise dann angewandt, wenn die Zustarthäufigkeit einen bestimmten Schwellwert überschreitet und/oder wenn der Betriebsmodus„Charge Sustaining“ aktiv ist. Bei Hybridfahrzeugen mit P2-Architektur wird demnach die Trennkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem
Elektromotor (=elektrische Maschine) bei Vorliegen der Bedingung„Charge Sustaining“ im rein elektrischen Fährbetrieb zum Schleppen des unbefeuerten
Verbrennungsmotors geschlossen und ebenso werden die Ein- und Auslassventile zur Aktivierung der Schleppmomentreduzierung geschlossen.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor im Modus„Charge Sustaining“ stets angekoppelt bleibt und somit auch dann angekoppelt bleibt, falls dieser gar keine Leistung bereitstellt. So wird stets der Elektromotor betrieben und bei einem zusätzlichen Bedarf an Leistung wird sodann der Verbrennungsmotor zusätzlich eingesetzt. Hierzu ist es erfindungsgemäß jedoch nicht notwendig den Verbrennungsmotor erst zu starten und an den Antrieb zu koppeln, da dieser stets mittels geschlossener Trennkupplung (P2) oder ohnehin untrennbar (PO, P1 ) angekoppelt bleibt. Folglich wird also davon abgesehen, dass diverse Kupplungsvorgänge durchgeführt werden.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren kann eine Systemanordnung
wiederverwendet werden, wie sie bereits bekannt ist. Hierzu ist die bekannte
Systemanordnung derart anzusteuern, dass die Kupplungsvorgänge gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens zum Umsetzen der effizienten Betriebsstrategie ausgeführt werden. Somit stellt sich erfindungsgemäß der Vorteil ein, dass die
Erfindung mit einfachen technischen Mitteln umgesetzt werden kann und insbesondere können bestimmte Kraftfahrzeuge einfach nachgerüstet werden. Hierzu sind typischerweise keinerlei physische Anpassungen notwendig, sondern vielmehr kann das vorgeschlagene Verfahren in ein Steuergerät einprogrammiert werden und sodann ausgeführt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem
unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer
Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm in einer
Steuereinheit verwendet. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor der Steuereinheit (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das
Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument
beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument
beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument
beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 einen sogenannten P2-Antriebsstrang mit erfindungsgemäß aktivierbarer und deaktivierbarer schleppmomentreduzierender Maßnahme,
Fig. 2 einen sogenannten P1 -Antriebsstrang mit erfindungsgemäß aktivierbarer und deaktivierbarer schleppmomentreduzierender Maßnahme und
Fig. 3 einen sogenannten P0-Antriebsstrang mit erfindungsgemäß aktivierbarer und deaktivierbarer schleppmomentreduzierender Maßnahme.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit dem Betrieb eines Hybridantriebs, insbesondere zum Aktivieren von mindestens einer Schleppmoment reduzierenden Maßnahme. In diesem Zusammenhang zeigen die Figuren 1 , 2 und 3 schematische Darstellungen eines Fahrzeuges mit beispielhaften Hybridantrieb- Topologien.
In Fig. 1 umfasst ein P2-Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor 3 und eine elektrische Maschine 5, die einzeln oder zusammen genutzt werden können, um ein Antriebsmoment für ein Fahrzeug 1 zu generieren. Der Verbrennungsmotor 3 und die elektrische Maschine 5 sind derart angeordnet, dass sich die durch den jeweiligen Antriebsmotor generierten Momente zu einem Gesamt-Antriebsmoment addieren, das z.B. über ein Getriebe 7 und eine Abtriebswelle des Getriebes 7 auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs 1 übertragen wird. Die elektrische Energie für den Betrieb der elektrischen Maschine 5 kann in einem elektrischen Energiespeicher gespeichert werden.
Das Fahrzeug 1 umfasst weiter eine Steuereinheit 10 (z.B. ein Motor-Steuergerät), die eingerichtet ist, ein angefordertes Gesamt-Antriebsmoment zu bestimmen. Das angeforderte Gesamt-Antriebsmoment kann z.B. über ein Fahrpedal und/oder über eine Einstellung des Getriebes 7 von einem Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben werden. Beispielsweise kann ein Fahrer das Fahrpedal betätigen, um ein erhöhtes Gesamt-Antriebsmoment anzufordern. Die Steuereinheit 10 kann eingerichtet sein, das angeforderte Gesamt-Antriebsmoment in ein erstes Moment (für den
Verbrennungsmotor 3) und in ein zweites Moment (für die elektrische Maschine 5) aufzuteilen. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 10 kann eingerichtet sein, den Verbrennungsmotor 3 und die elektrische Maschine 5 in Abhängigkeit von einem angeforderten Gesamt-Antriebsmoment zu betreiben.
Fig. 1 zeigt den Teil des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einem P2-Parallel- Hybridantrieb, bei dem die Antriebsmomente der beiden Motoren 3 und 5 additiv auf die gemeinsame Eingangswelle des Getriebes 7 einwirken. Des Weiteren zeigt Fig. 1 eine T rennkupplung 8, mit der der Verbrennungsmotor 3 und der Elektromotor 5 entkoppelt werden kann. Ergänzend wird daraufhin gewiesen, dass ein Anfahrelement 6 und optional ein Drehschwingungsdämpfer 4, der sich nicht zwingend an der in Fig. 1 dargestellten Position befinden muss, vorgesehen sein kann. Der Verbrennungsmotor 3 weist jeweils mindestens eine Ventilsteuervorrichtung 2 für die Ein- und
Auslassventile auf, die in Kombination mit einem Funktionsmodul SRM
(„Schleppmoment-Reduzierungs-Maßnahme“) der Steuereinheit 10 die
erfindungsgemäße Schleppreduzierungsmaßnahme darstellen.
Fig. 2 zeigt den Teil des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs 101 mit einer P1 -Parallel- Hybridantriebsarchitektur, bei der die elektrische Maschine 105 direkt auf die
Kurbelwelle einwirkt, ohne Vorliegen einer zwischen elektrischer Maschine 105 und Verbrennungsmotor 103 liegenden Trennkupplung. Weitere Komponenten sind analog zu Fig. 1 eine Ventilsteuervorrichtung 102 für die Ein- und Auslassventile auf, die in Kombination mit einem SRM-Modul der Steuereinheit 10, die erfindungsgemäße Schleppreduzierungsmaßnahme darstellen, sowie ein optionaler
Drehschwingungsdämpfer 104, ein Anfahrelement 106 und ein Getriebe 107.
Fig. 3 zeigt den Teil des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs 201 mit einer P0-Parallel- Hybridantriebsarchitektur, bei der die elektrische Maschine 205 über ein
Anbindungselement 208 (typischerweise eine Riemenanbindung) ohne Vorliegen einer zwischen elektrischer Maschine 205 und Verbrennungsmotor 203 liegenden
Trennkupplung fest mit dem Verbrennungsmotor 203 gekoppelt ist. Weitere
Komponenten sind analog zu Fig. 1 und Fig. 2 eine Ventilsteuervorrichtung 202 für die Ein- und Auslassventile auf, die in Kombination mit einem SRM-Modul der
Steuereinheit 10, die erfindungsgemäße Schleppreduzierungsmaßnahme darstellen, sowie ein optionaler Drehschwingungsdämpfer 204, ein Anfahrelement 206 und ein Getriebe 207.
Der Verbrennungsmotor 1 , 101 , 201 eines Hybridantriebs kann zumindest zeitweise deaktiviert werden, z.B. bei einem (ggf. rein) elektrischen Betrieb des Hybridantriebs und/oder bei einem Rekuperieren im sogenannten Schubbetrieb, wenn die Räder des Fahrzeugs die Abtriebswelle antreiben. Die Antriebswelle des deaktivierten
Verbrennungsmotors 1 , 101 , 201 kann somit in einem unbefeuert geschleppten Betrieb von der elektrischen Maschine 2 (bei geschlossener Trennkupplung 8), 102, 202 und/oder von den ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs 1 , 101 , 201 angetrieben und/oder mitgedreht werden. Ein unbefeuert geschleppter Betrieb des
Verbrennungsmotors hat den Vorteil, dass der Verbrennungsmotor kurzfristig und in effizienter Weise wieder befeuert werden kann, um Antriebsdrehmoment zum
Gesamtantrieb des Fahrzeugs beizusteuern.
Erfindungsgemäß wird zur Reduzierung der nach dem Stand der Technik auftretenden relativ hohen Schleppverluste mindestens eine Schleppmoment-reduzierende
Maßnahme durchgeführt, nämlich durch Schließen der Ein- und Auslassventile mittels der Ventilsteuervorrichtungen 2, 102, 202 in Kombination mit einem SRM-Modul der Steuereinheit 10.
Das Funktionsmodul SRM der Steuereinheit 10 erfasst Eingangssignale zur Prüfung des Vorliegens der vorgegebenen Bedingungen. Ausgangssignale der Steuereinheit 10 steuern die Aktuatoren der Ventilsteuereinrichtungen 2 zumindest zum Schließen der Ein- und Auslassventile an.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Patentansprüche
1 ) Steuereinheit (10) für einen Hybridantrieb, der einen Verbrennungsmotor (3,103, 203) und eine elektrische Maschine (5, 105, 205) umfasst, wobei der
Verbrennungsmotor Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zumindest zur
Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung aufweist und wobei die Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist,
- dass bei mindestens einer vorgegebenen Bedingung die
Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung bei unbefeuertem Verbrennungsmotor ansteuerbar sind, wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105, 205) verbunden ist oder verbunden wird.
2) Steuereinheit (10) gemäß Anspruch 1 , wobei die Steuereinheit (10) derart
ausgestaltet ist,
- dass beim Rekuperieren als eine vorgegebene Bedingung die
Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung bei unbefeuertem Verbrennungsmotor ansteuerbar sind, wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105, 205) verbunden ist oder verbunden wird.
3) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist,
- dass beim rein elektrischen Fahren als eine vorgegebene Bedingung die Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung bei unbefeuertem Verbrennungsmotor ansteuerbar sind, wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105, 205) verbunden ist oder verbunden wird.
4) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist,
- dass beim rein elektrischen Fahren im„Charge Sustaining“ Betrieb eines PHEV-Fahrzeuges als eine vorgegebene Bedingung die
Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventilbetätigung bei unbefeuertem Verbrennungsmotor ansteuerbar sind, wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105, 205) verbunden ist oder verbunden wird.
5) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist,
- dass beim rein elektrischen Fahren in einem Betrieb, durch den eine
definierte vergleichsweise hohe Zustarthäufigkeit zu erwarten ist, als eine vorgegebene Bedingung die Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung bei unbefeuertem Verbrennungsmotor ansteuerbar sind, wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105,
205) verbunden ist oder verbunden wird.
6) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als
Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) einlassseitig eine vollvariable
Ventilhubsteuerung oder eine einfache Abschaltung des Ventiltriebs mittels einer Schaltaktuatorik und auslassseitig eine einfache Abschaltung des Ventiltriebs mittels einer Schaltaktuatorik eingesetzt werden.
7) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist, dass die Ein- und Auslassventile nur dann deaktiviert geschlossen gehalten werden, wenn der Fahrerwunsch eine definierte von Verhinderern (z. B. SOC oder Geschwindigkeit) abhängige variable
Leistungsschwelle unterschritten hat.
8) Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Steuereinheit (10) derart ausgestaltet ist, dass die Ein- und Auslassventile nur dann deaktiviert geschlossen gehalten werden, wenn die Drehzahl des
Verbrennungsmotors (3,103, 203) eine definierte Mindestdrehzahlgrenze
(„Selbstlaufgrenze“) nicht unterschritten hat.
9) Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebs mit einem Verbrennungsmotor (3,103, 203) und einer elektrischen Maschine (5, 105, 205), wobei mittels Verstellvorrichtungen (2, 102, 202) zumindest zur Deaktivierung der Ein- und Auslassventil-Öffnungsaktuierung und mittels einer entsprechend ausgestalteten Steuereinheit (10) bei mindestens einer vorgegebenen Bedingung die Ein- und Auslassventile bei unbefeuertem Verbrennungsmotor geschlossen bleiben und wobei der Verbrennungsmotor (3,103, 203) mit der elektrischen Maschine (5, 105, 205) verbunden bleibt oder verbunden wird.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020102881A1 (de) 2020-02-05 2021-08-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Elektromotor
DE102020117286A1 (de) 2020-07-01 2022-01-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Elektromotor sowie Verfahren zum Rangieren eines solchen Kraftfahrzeugs
JP2023058959A (ja) * 2021-10-14 2023-04-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102022102837B3 (de) 2022-02-08 2023-01-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hubkolbenmotor und Verfahren zum Betrieb eines Hubkolbenmotors
DE102022104183A1 (de) * 2022-02-22 2023-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs, hybrides Antriebssystem und Kraftfahrzeug
DE102022104182A1 (de) * 2022-02-22 2023-08-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs, hybrides Antriebssystem und Kraftfahrzeug
DE102022118620B4 (de) 2022-07-26 2024-07-18 Audi Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer ersten Antriebsmaschine und einer als elektrische Maschine ausgebildeten zweiten Antriebsmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123186A1 (de) 2001-05-12 2002-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
EP1953055A1 (de) * 2005-11-24 2008-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeug
WO2014064504A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle
US20160101770A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Methods and Systems of Controlling A Vehicle Powertrain
EP3072764A1 (de) * 2015-03-26 2016-09-28 MAN Truck & Bus AG Betriebsverfahren für einen segelbetrieb bei einem hybridfahrzeug

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133059A1 (de) * 1991-10-04 1993-04-08 Mannesmann Ag Antriebsanordnung fuer ein kraftfahrzeug
JP3209046B2 (ja) * 1995-06-20 2001-09-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
DE19736137C1 (de) 1997-08-20 1998-10-01 Daimler Benz Ag Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
JP3415601B2 (ja) 2000-10-23 2003-06-09 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3673201B2 (ja) * 2001-09-14 2005-07-20 本田技研工業株式会社 減速休筒エンジン車両におけるモータ制御装置
DE10163629A1 (de) * 2001-12-21 2003-07-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Kurbelwellenstarter-Verbrennungsmotor-System für ein Kraftfahrzeug
JP3535140B2 (ja) * 2002-05-23 2004-06-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
JP3568941B2 (ja) * 2002-06-19 2004-09-22 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3466600B1 (ja) * 2002-07-16 2003-11-10 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE10248715A1 (de) * 2002-10-18 2004-05-13 Compact Dynamics Gmbh Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
JP3771213B2 (ja) * 2002-11-19 2006-04-26 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のクラッチ制御装置
DE102004013812A1 (de) * 2004-03-20 2005-10-06 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Kraftfahrzeugs
AT413806B (de) * 2004-04-27 2006-06-15 Avl List Gmbh Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges
DE102004033141A1 (de) * 2004-07-08 2006-02-09 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
JP4005069B2 (ja) * 2004-09-03 2007-11-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102005001046B4 (de) * 2005-01-07 2014-11-06 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug mit einem mit einer Elektromaschine gekoppelten Mehrzylinderverbrennungsmotor
DE102007028854B4 (de) * 2007-06-22 2018-08-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102007028855A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102008002382A1 (de) * 2008-06-12 2009-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs
DE102010018772A1 (de) * 2009-05-06 2010-11-18 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Doppelkupplung mit Drehschwingungsdämpfer
US9073546B2 (en) * 2010-06-15 2015-07-07 Honda Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle driving system
DE102011077590A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug
DE102012009481A1 (de) * 2012-05-12 2013-11-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren sowie Hybridantriebseinheit zur Steuerung einer Zuschaltung eines Verbrennungsmotors
DE102012219466A1 (de) 2012-10-24 2014-04-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen einer stabilen Verbrennung
DE102014204088A1 (de) * 2014-03-06 2015-09-10 Zf Friedrichshafen Ag Ölführung eines Getriebes für ein Fahrzeug
DE102014213034A1 (de) 2014-07-04 2016-01-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
US9731710B2 (en) * 2014-08-01 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for starting an engine of a hybrid vehicle
DE102014226067A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Anfahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem gekoppelten Hybridantrieb
DE102015208840A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors
JP6327238B2 (ja) * 2015-12-11 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
DE102017203459A1 (de) * 2017-03-02 2018-09-06 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeanordnung für ein Getriebe eines Fahrzeugs oder dergleichen
DE102017112712A1 (de) * 2017-06-09 2018-12-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drehmomentübertragungseinheit, ein Hybridmodul sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US10399557B2 (en) * 2017-11-10 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Engine/motor torque control for torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123186A1 (de) 2001-05-12 2002-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
EP1953055A1 (de) * 2005-11-24 2008-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeug
WO2014064504A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle
US20160101770A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Methods and Systems of Controlling A Vehicle Powertrain
EP3072764A1 (de) * 2015-03-26 2016-09-28 MAN Truck & Bus AG Betriebsverfahren für einen segelbetrieb bei einem hybridfahrzeug

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