AT515193A1 - Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges - Google Patents

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AT515193A1 ATA50721/2013A AT507212013A AT515193A1 AT 515193 A1 AT515193 A1 AT 515193A1 AT 507212013 A AT507212013 A AT 507212013A AT 515193 A1 AT515193 A1 AT 515193A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest eine elektrische Maschine (EM) und zumindest eine Brennkraftmaschine (ICE) aufweisenden Hybridfahrzeuges (1), welches zumindest in einem ersten Betriebsbereich (B1) bei stillstehender Brennkraftmaschine (ICE) durch die elektrische Maschine (EM) angetrieben wird, wobei in zumindest einem zweiten Betriebsbereich (B2) die Brennkraftmaschine (ICE) betrieben wird, welcher unterhalb einer minimalen Betriebstemperatur Wärmeenergie aus einem Latentwärmespeicher (4) zugeführt wird. Um Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu reduzieren, ist vorgesehen, dass eine verbleibende Betriebszeit (ΔtR) der elektrischen Maschine (EM) im ersten Betriebsbereich (B1) in Abhängigkeit zumindest einer Einflussgröße abgeschätzt wird und der Beginn (tH) des Zuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeicher (4) an die Brennkraftmaschine (ICE) in Abhängigkeit der verbleibenden Betriebszeit (ΔtR) der elektrischen Antriebsmaschine (EM) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest eine elektrischeMaschine und zumindest eine Brennkraftmaschine aufweisenden Hybridfahrzeuges,welches zumindest in einem ersten Betriebsbereich bei stillstehenderBrennkraftmaschine durch die elektrische Maschine angetrieben wird, wobei inzumindest einem zweiten Betriebsbereich die Brennkraftmaschine betrieben wird,welcher unterhalb ihrer Betriebstemperatur Wärmeenergie aus einemLatentwärmespeicher zugeführt wird. Weiters betrifft die Erfindung einHybridfahrzeug, mit zumindest einer elektrischen Maschine und zumindest einerBrennkraftmaschine, welches zumindest in einem ersten Betriebsbereich beistillstehender Brennkraftmaschine durch die elektrische Maschine antreibbar ist,wobei in zumindest einem zweiten Betriebsbereich die Brennkraftmaschinebetreibbar ist, welcher unterhalb einer minimalen BetriebstemperaturWärmeenergie aus einem Latentwärmespeicher zuführbar ist, zur Durchführung desVerfahrens.
Aus der EP 1 172 538 A2 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Wärmespeicherbekannt, wobei die Brennkraftmaschine durch Heißwasser aus derWärmespeichereinrichtung vorgewärmt wird. Die elektronische Steuereinheit derBrennkraftmaschine bestimmt die notwendige Vorheizdauer auf der Basis derKühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine, um die Brennkraftmaschine nachBeenden des Vorwärmvorganges automatisch zu starten.
Eine Speichervorrichtung für Wärme von einem warmen Kühlmittel für einHybridfahrzeug ist in der JP 2001-065384 A offenbart. Diese Speichervorrichtungfür Wärme eines Kühlmittels gewinnt etwas durch den Motor erwärmtes Kühlmittelwieder, nachdem der Motor warm gelaufen ist, und speichert dieses in einemWärmespeichertank als warmes Kühlmittel. Die Speichervorrichtung für Wärme vonwarmem Kühlmittel ersetzt dann während eines Kaltstarts vom Verbrennungsmotoretwas Motorkühlmittel mit dem im Wärmespeichertank gespeicherten warenKühlmittel, um den Verbrennungsmotor zu erwärmen. Dadurch ist es möglich, dasKaltstartvermögen des Verbrennungsmotors zu verbessern sowie dieAbgasemissionen zu verringern.
Die EP 1 199 206 A2 beschreibt ein Hybridfahrzeug, welches entweder durch eineBrennkraftmaschine oder einen Elektromotor angetrieben wird. In einemLatentwärmespeicher wird zumindest ein Teil des Kühlwassers der
Brennkraftmaschine warm gehalten und vor dem Start der Brennkraftmaschinedieser zugeführt.
Aus der AT 506.272 A ist ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugesbekannt, bei dem eine Stromerzeugungseinrichtung ab einem definiertenLadezustand des elektrischen Energiespeichers aktiviert wird. DieStromerzeugungseinrichtung ist dabei für einen mittleren Leistungsbedarf derelektrischen Antriebsmaschine bei einer definierten Dauergeschwindigkeit desElektrofahrzeuges in der Ebene ausgelegt, wobei die Stromerzeugungseinrichtungnoch vor Erreichen einer unteren technischen Betriebsgrenze des Ladezustandesdes elektrischen Energiespeichers bei einem definierten Einschaltladezustandaktiviert wird, welcher so bemessen ist, dass im Bezug auf die untere technischeBetriebsgrenze eine Energiereserve im elektrischen Energiespeicher verbleibt, umSpitzenleistungen abdecken zu können. Der Einschaltladezustand kann dabeiflexibel in Abhängigkeit eines Fahrzieles und/oder einer geplanten Fahrtroutefestgelegt werden.
Die JP 2008-201165 A beschreibt eine Steuereinheit für ein Hybridfahrzeug, wobeider Einschaltzeitpunkt des Motors in Abhängigkeit des Ladezustandes desEnergiespeichers aufgrund der aufgezeichneten Daten von absolvierten Fahrten undaufgrund der aufgezeigten Fahreigenschaften eines identifizierten Fahrers festgelegtwird.
Die AT 507 916 Bl beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einesElektrofahrzeuges, welches zumindest eine elektrische Antriebsmaschine,zumindest einen elektrischen Energiespeicher, sowie zumindest eine insbesonderedurch einen Range-Extender gebildete Stromerzeugungseinrichtung aufweist, wobeidie Stromerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit des Ladezustandes deselektrischen Energiespeichers und der Fahrtroute aktiviert wird. Ausgehend voneinem Bezugspunkt, welcher einem Ausgangspunkt der Fahrtroute entspricht,werden innerhalb eines definierten Betrachtungshorizontes alle möglicheFahrtrouten simuliert. Für jede der simulierten Fahrtrouten wird prospektiv einEinschaltzeitpunkt der Stromerzeugungseinrichtung ermittelt, so dass bei Erreichendes Betrachtungshorizontes ein definierter Ladezustand des Energiespeicherserhalten bleibt.
Bei einem Hybridfahrzeug ist der Betriebsbereich, in welchem ein rein elektrischerBetrieb möglich ist, durch den Ladezustand des elektrischen Energiespeichersbegrenzt. Fällt der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers unter einedefinierte Schwelle, so wird die Brennkraftmaschine des Hybridfahrzeuges aktiviert,um alleine oder zusammen mit der elektrischen Antriebsmaschine dasHybridfahrzeug anzutreiben, oder um zusammen mit einem elektrischen Generator,die elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Antriebsmaschinebereitzustellen. Der Kaltstart der Brennkraftmaschine ist mit erhöhten Emissionenund erhöhtem Kraftstoffverbrauch verbunden.
Es ist bekannt, durch Abrufen der Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeichereine Brennkraftmaschine vorzuwärmen. Bei Fahrzeugen mit konventionellemAntrieb über eine Brennkraftmaschine kann aber der Zeitpunkt, zu dem dieAufheizung der Brennkraftmaschine durch den Latentwärmespeicher ausgelöstwird, nicht geplant werden. Beim Start der Brennkraftmaschine ist es für einAbrufen der Wärme aus dem Latentwärmespeicher bereits zu spät, beimEinschalten der Zündung ist es allerdings eigentlich noch zu früh.
Aufgabe der Erfindung ist es die genannten Nachteile zu vermeiden und bei einemHybridfahrzeug Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu verringern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreich, dass eine verbleibende Betriebszeit derelektrischen Maschine im ersten Betriebsbereich in Abhängigkeit zumindest einerEinflussgröße abgeschätzt wird und der Beginn des Zuführens von Wärmeenergieaus dem Latentwärmespeicher an die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit derverbleibenden Betriebszeit der elektrischen Antriebsmaschine erfolgt.
Die Abschätzung der verbleibenden Betriebszeit der elektrischen Maschine erfolgtüber eine elektronische Steuereinheit, beispielsweise einer Motorsteuereinheit odereiner Hybridsteuereinheit. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dieBrennkraftmaschine zum Startzeitpunkt optimal temperiert werden, was eineVerringerung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch ermöglicht. DieFormulierung, wonach der Beginn des Zuführens der Wärmeenergie in Abhängigkeitvon der verbleibenden Betriebszeit der elektrischen Antriebsmaschine erfolgt, istalso dahingehend zu verstehen, dass ein Abgleich zwischen bester erreichbarerBetriebstemperatur der Brennkraftmaschine mit verbleibender Betriebszeit derelektrischen Antriebsmaschine erzielt werden soll.
Vorzugsweise erfolgt der Beginn des Zuführens von Wärmeenergie aus demLatentwärmespeichers in Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschineund/oder eines Kühl- und/oder Schmiermediums der Brennkraftmaschine. ZurBestimmung der Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder eines Kühl-und/oder Schmiermediums der Brennkraftmaschine steht die Steuereinheit mitzumindest einem mit der Brennkraftmaschine und/oder mit dem Kühl- und/oderKühlmedium verbundenen Temperatursensor mit der Steuereinheit in Verbindung.
Von der aktuellen Temperatur der Brennkraftmaschine hängt die zuzuführendeWärmemenge ab. Nur wenn die ermittelte Temperatur unterhalb einer definiertenMindestbetriebstemperatur der Brennkraftmaschine liegt, ist es notwendig, dieWärmeenergie des Latentwärmespeicher abzurufen und die Brennkraftmaschinevorzuheizen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eineEinflussgröße aus der Gruppe aktueller Ladezustand und/oder Kapazität derFahrzeugbatterie; durchschnittlicher Stromverbrauch der elektrischen Maschine füreine bereits gefahrene Referenzstrecke; Stromverbrauch aktuell eingeschalteterVerbraucher; aktuelles Fahrzeuggewicht; Fahrweise und/oder Fahrertypus;Topografie, Witterungsbedingungen, Straßenzustand, aktuelle Verkehrslage dervorausliegenden Fahrstrecke; Tages und/oder Jahreszeit ausgewählt und derSteuereinheit über zumindest eine Informationsquelle zur Verfügung gestellt wirdund die verbleibende Betriebszeit der elektrischen Maschine im erstenBetriebsbereich in Abhängigkeit zumindest dieser Einflussgröße mittels einesRechenmodells durch die Steuereinheit ermittelt wird.
Die restliche Betriebszeit der elektrischen Maschine wird im Wesentlichen durch denLadezustand bzw. die Kapazität der die elektrische Maschine speisendenFahrzeugbatterie begrenzt. Für die Abschätzung der verbleibenden Betriebszeit wirdüber zumindest eine Spannungs- und/oder Strommesseinrichtung der aktuelleLadezustand und/oder die Kapazität der Fahrzeugbatterie ermittelt undvorzugsweise auf der Basis eines durchschnittlichen Stromverbrauches derelektrischen Maschine für eine bereits gefahrene Referenzstrecke die restlicheBetriebszeit abgeschätzt. Für die Abschätzung der Kapazität der Fahrzeugbatteriekann ein beispielsweise aus der AT 512 745 A bekanntes Verfahren verwendetwerden.
Die Fahrweise bzw. der Fahrtypus kann aus mittels Beschleunigungs-,Geschwindigkeits- und Pedalwegsensoren aufgezeichneten Informationen überBeschleunigung, Verzögerung, Durchschnittsgeschwindigkeit undSpitzengeschwindigkeit für bereits gefahrene Steckenabschnitte analysiert werden.Das Ergebnis dieser Analyse ergibt beispielsweise, ob überwiegend eine sportlicheoder ökonomische Fahrweise vorliegt, oder ob es sich um einen sportlichen oderökonomischen Fahrertyp handelt.
Informationen über die Topografie vorausliegender Streckenabschnitte können ausinternen oder externen Informationsspeicher wie beispielsweiseNavigationsgeräten, oder über das Internet aufgefunden werden. Der aktuelleStraßenzustand, die aktuelle Verkehrslage und Witterungsbedingungen können ameinfachsten über eine vorhandene Internetverbindung von einemInformationsserver abgerufen werden. Ein Internetzugang für die Steuereinheit istsomit vorteilhaft.
In der elektronischen Steuereinheit der Brennkraftmaschine oder in derHybridsteuereinheit wird - in Abhängigkeit zumindest einer der genanntenEinflussgrößen - die verbleibende Betriebszeit der elektrischen Antriebsmaschineabgeschätzt und somit ein geplanter Einschaltvorgang der Brennkraftmaschineermittelt. In Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschine wird eineoptimale elektrische Vorheizdauer des Latentwärmespeichers berechnet und inAbhängigkeit des geplanten Betriebsbeginns der Brennkraftmaschine der Beginndes Zuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeicher an dieBrennkraftmaschine ermittelt. Das Zuführen von Wärmeenergie an dieBrennkraftmaschine kann dabei indirekt überein Schmier- oder Kühlmedium, oderdirekt erfolgen.
Am Ende des elektrischen Aufheizvorganges kann die Brennkraftmaschine bereitszumindest teilweise warm betrieben werden. Dies führt zu einer deutlichenVerringerung der Reibmomente, und somit des Kraftstoffverbrauches sowie derEmissionen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Hybridfahrzeugvorgesehen, bei dem eine verbleibende Betriebszeit der elektrischen Maschinedurch eine Steuereinheit in Abhängigkeit zumindest einer Einflussgröße abschätzbar kl" unrl rlpr Rpninn Ηρς 7iiführpn<; unn Wärmppnprnip ριις Hpm I pfpnl'wärmpinpirhpr an die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der verbleibenden Betriebszeit derelektrischen Antriebsmaschine einstellbar ist. Vorzugsweise ist der Beginn desZuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeichers in Abhängigkeit derTemperatur der Brennkraftmaschine und/oder eines Kühl- und/oderSchmiermediums der Brennkraftmaschine durch die Steuereinheit einstellbar, wobeizur Bestimmung der Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder eines Kühl-und/oder Schmiermediums der Brennkraftmaschine zumindest ein mit derBrennkraftmaschine und/oder mit dem Kühl- und/oder Kühlmedium verbundenerTemperatursensor mit der Steuereinheit verbunden ist.
Zumindest eine Einflussgröße aus der Gruppe aktueller Ladezustand und/oderKapazität der Fahrzeugbatterie; durchschnittlicher Stromverbrauch der elektrischenMaschine für eine bereits gefahrene Referenzstrecke; Stromverbrauch der aktuelleingeschalteten Stromverbraucher, aktuelles Fahrzeuggewicht, Fahrweise und/oderFahrertypus, Topografie, Witterungsbedingungen, Straßenzustand, aktuelleVerkehrslage der vorausliegenden Fahrstrecke, Tages und/oder Jahreszeit kannüber zumindest eine Informationsquelle der Steuereinheit zur Verfügung stehenund die verbleibende Betriebszeit der elektrischen Maschine im erstenBetriebsbereich in Abhängigkeit zumindest dieser Einflussgröße mittels einesRechenmodells durch die Steuereinheit ermittelbar sein.
Weiters kann zur Ermittlung des aktuellen Ladezustandes und/oder der Kapazitätder Fahrzeugbatterie, des durchschnittlichen Stromverbrauches der elektrischenMaschine für eine bereits gefahrene Referenzstrecke und/oder des aktuellenStromverbrauches der Stromverbraucher des Hybridfahrzeuges die Steuereinheitmit zumindest einem Strom- und/oder Spannungsaufnehmer als Informationsquelleverbunden sein. Zur Bestimmung der Fahrweise und/oder des Fahrertypus ikannvorteilhafter Weise die Steuereinheit mit zumindest einem Beschleunigungssensorund/oder Pedalwegsensor als Informationsquelle verbunden sein.
Im Rahmen der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass dass zur Ermittlung vonInformationen über Tages- und/oder Jahreszeit, Witterungsbedingungen,Topografie, Straßenzustand und/oder Verkehrslage - die Steuereinheit mitzumindest einem fahrzeuginternen oder externen Informationsspeicher alsInformationsquelle verbunden oder verbindbar ist. Γίϊρ Frfinrinnn wirr) im FnlnpnHpn an Hand Ηργ Fin nähpr prläi ifprt
Es zeigen schematisch Fig. 1 ein Hybridfahrzeug zur Durchführung deserfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren in einemBlockdiagramm und Fig. 3 die Phase des Aufwärmens und Startens derBrennkraftmaschine über der Zeit t aufgetragen.
Das Hybridfahrzeug 1 weist zumindest eine mit einer Fahrzeugbatterie 2verbundene elektrische Maschine EM zum Antrieb und eine Brennkraftmaschine ICEauf, welche parallel oder seriell im Antriebsstrang 3 des Hybridfahrzeuges 1angeordnet sein kann. Übereinen Latentwärmespeicher 4 kann Wärmeenergiegespeichert und vor dem Startvorgang der Brennkraftmaschine ICE zugeführtwerden, wobei die Brennkraftmaschine ICE direkt oder über ein Schmier- oderKühlmedium 6 erwärmt wird. Unter einem Latentwärmespeicher 4 wird im Rahmender vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung verstanden, die das Speichern vonWärme in einem Fahrzeug in beliebiger Form erlaubt. Der Latentwärmespeicher 4weist beispielsweise ein Phasenwechselmaterial als Speichermedium auf, welcheszuvor aufgenommene Wärmemengen als Kristallisationswärme wieder abgibt. DerLatentwärmespeicher 4 kann gegebenenfalls über eine elektrische Heizeinrichtung 5aufgeheizt werden, wobei die elektrische Heizeinrichtung 5 von derFahrzeugbatterie 2 gespeist wird.
Die Temperatur der Brennkraftmaschine ICE, des Schmiermediums und/oder desKühlmediums 6 wird über zumindest einen Temperatursensor 7 gemessen.
Der Steuereinheit ECU - beispielsweise eine Motor- oder Hybridsteuereinheit -stehen verschiedene Informationsquellen zur Beschaffung von Einflussgrößen fürdie Berechnung der restlichen Betriebszeit zur Verfügung, nämlich Spannungs-und/oder Strommesseinrichtungen 8, 9, zumindest ein intern Informationsspeicher10, zumindest ein externer Informationsspeicher 11, zumindest einBeschleunigungs- und/oder Pedalwegsensor 12 und zumindest einen Kraft- oderWegaufnehmer 13.
Die Spannungs- und/oder Strommesseinrichtungen 8, 9 dienen zur Ermittlung desLadezustandes der Fahrzeugbatterie 2 und des Stromverbrauches aller relevantenStromverbraucher des Hybridfahrzeuges 1. Der interne Informationsspeicher 10kann Informationen über die Tages- und Jahreszeit, über die Topografie derFahrstrecke, etc. beinhalten. Aktuelle Daten überWitterungsbedingungen, c;traRpn7i i«1-anr1 Vpi-kphrdanp Rai iQl-plIpn pIt knnnpn iihpr ripn pyt-prnpn
Informationsspeicher 11 abgerufen werden. Der externe Informationsspeicher 11kann etwa über einen kabellosen Kommunikationspfad via Internet abgefragtwerden. Die Daten der Pedalweg- und/oder Beschleunigungssensoren 12 dienen -nach Auswertung und Klassifizierung durch die elektronische Steuereinheit ECU - inbekannter Weise zur Bestimmung der Fahrweise und/oder des Fahrertyps (nichtTeil der Erfindung). Über Kraft- oder Wegaufnehmer 13 an der Fahrzeugaufhängungbzw. an der Fahrzeugfederung kann das aktuelle Fahrzeuggewicht ermittelt werden.
Das Verfahren ist in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt.
In Schritt 20 ist in einem ersten Betriebsbereich Bl des Hybridfahrzeuges 1 dieelektrische Maschine EM aktiviert und treibt über den Antriebsstrang 3 dasHybridfahrzeug 1 an. Die Brennkraftmaschine ICE ist deaktiviert.
Im Schritt 21 wird die verbleibende Betriebszeit AtR der elektrischen Maschine EMmit einem Algorithmus abgeschätzt. Die Abschätzung der elektrischen BetriebszeittR erfolgt in Abhängigkeit von folgenden Einflussgrößen: • aktueller Ladezustand SOC und/oder Kapazität der Fahrzeugbatterie 2; • aktueller oder voraussichtlicher Stromverbrauch Iv von Stromverbrauchern -z.B. Heizung, Klimaanlage, etc.; • durchschnittlicher Stromverbrauch IEm der elektrischen Maschine EM für einebereits gefahrene Referenzstrecke; • Fahrweise und/oder Fahrertypus FT; • Witterungsbedingungen WT - Wetter, Sichtweite, Niederschlag,Außentemperatur; • Tageszeit TZ- Tageslicht, Dunkelheit; • Topografie TP; • Straßenzustand SZ- trocken, nass, vereist; • Verkehrslage VL- Verkehraufkommen, Unfälle, Baustellen, Umleitungen; • Fahrzeuggewicht G - kann beispielsweise über Kraftaufnehmer an derAufhängung oder Wegaufnehmer an denn Federbeinen gemessen werden;
All diese Einflussgrößen wirken sich auf die restliche Betriebszeit AtR des reinenelektrischen Antriebes durch die elektrische Maschine EM aus.
Auf der Basis der ermittelten restlichen Betriebzeit AtR wird in Schritt 22 eingeplanter Startzeitpunkt t0 der Brennkraftmaschine ICE bestimmt.
In Schritt 23 wird die Aufwärmdauer AtH der Brennkraftmaschine ICE durch denLatentwärmespeicher 4 auf Grund der aktuellen Wärmekapazität desLatentwärmespeichers 4 und der aktuellen Temperatur TICE der BrennkraftmaschineICE oder eines Kühl- oder Schmiermediums der Brennkraftmaschine ICE ermitteltund in Schritt 24 der Beginn tH des Zuführens von Wärmeenergie aus demLatentwärmespeicher 4 an die Brennkraftmaschine ICE festgelegt:
Ist die ermittelte die Aufwärmdauer AtH kleiner als die restliche Betriebszeit AtR, sowird der Beginn tH des Zuführens der Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeicher4 an die Brennkraftmaschine ICE so gewählt, dass zum Startzeitpunkt t0 dieBrennkraftmaschine ICE eine definierte Mindestbetriebstemperatur erreicht hat undzum Zeitpunkt tH mit dem Aufwärmen der Brennkraftmaschine ICE begonnen(Schritt 25). Andernfalls wird in einem Schritt 26 mit dem Zuführens vonWärmeenergie aus dem Latentwärmespeicher an die Brennkraftmaschine ICE sofortbegonnen, um ein bestmögliches Vorwärmen der Brennkraftmaschine ICE zugewährleisten. In beiden Fällen wird zum Startzeitpunkt t0 die BrennkraftmaschineICE wie geplant gestartet (Schritt 27). Nach Beenden der Startphase At0 derBrennkraftmaschine ICE kann - im Falle eines Parallelhybridantriebes - zurEröffnung des zweiten Betriebsbereiches B2 der Antrieb an die BrennkraftmaschineICE übergeben und die elektrische Maschine EM deaktiviert werden. Bei seriellemoder gemischtem Hybridantrieb bleibt die elektrische Maschine EM aktiviert und mitdem Antriebsstrang 3 verbunden.
Das Aufladen des Latentwärmespeichers 4 mit Wärmeenergie kann während deszweiten Betriebsbereiches B2 durch Abwärme der Brennkraftmaschine ICE erfolgen.Lässt das Fahrprofil keine Speicherung der Wärmeenergie im zweiten
Betriebsbereich B2 zu so kann der Latentwärmespeicher 4 auch elektrisch beivorhandener Plug-In-Funktionalität über das lokale Stromnetz mittels derHeizeinrichtung 5 mit Wärmeenergie aufgeladen werden. Alternativ kann derLatentwärmespeicher 4 auch während oder nach dem elektrischen Fährbetrieb imersten Betriebsbereich Bl geladen werden, insbesondere wenn der LadezustandSOC der Fahrzeugbatterie 2 hoch ist, da dann weder ein Nachladen über dasStromnetz, noch eine Aktivierung der Brennkraftmaschine ICE wahrscheinlich ist.
In Fig. 3 ist über der Zeit t eine Phase des Umschaltens vom ersten BetriebsbereichBl auf den zweiten Betriebsbereich B2 aufgetragen, wobei mit A der aktuelleZeitpunkt bezeichnet ist, auf dessen Basis die verbleibende Betriebszeit ÄtR derelektrischen Maschine EM im ersten Betriebsbereich Bl ermittelt wird.

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Betreiben eines zumindest eine elektrische Maschine (EM) undzumindest eine Brennkraftmaschine (ICE) aufweisenden Hybridfahrzeuges (1),welches zumindest in einem ersten Betriebsbereich (Bl) bei stillstehenderBrennkraftmaschine (ICE) durch die elektrische Maschine (EM) angetriebenwird, wobei in zumindest einem zweiten Betriebsbereich (B2) dieBrennkraftmaschine (ICE) betrieben wird, welcher unterhalb einer minimalenBetriebstemperatur Wärmeenergie aus einem Latentwärmespeicher (4)zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine verbleibendeBetriebszeit (AtR) der elektrischen Maschine (EM) im ersten Betriebsbereich(Bl) in Abhängigkeit zumindest einer Einflussgröße abgeschätzt wird und derBeginn (tH) des Zuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeicher(4) an die Brennkraftmaschine (ICE) in Abhängigkeit der verbleibendenBetriebszeit (AtR) der elektrischen Antriebsmaschine (EM) erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn (tH)des Zuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeichers (4) inAbhängigkeit der Temperatur (TICE) der Brennkraftmaschine (ICE) und/odereines Kühl- und/oder Schmiermediums (6) der Brennkraftmaschine (ICE)erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dasszumindest eine Einflussgröße aus der Gruppe aktueller Ladezustand (SOC)und/oder Kapazität einer Fahrzeugbatterie (2); durchschnittlicherStromverbrauch (IEM) der elektrischen Maschine (EM) für eine bereitsgefahrene Referenzstrecke; Stromverbrauch (Iv) aktuell eingeschalteterVerbraucher, aktuelles Fahrzeuggewicht (G), Fahrweise und/oder Fahrertypus(FT), Topografie (TP), Witterungsbedingungen (WT), Straßenzustand (SZ),aktuelle Verkehrslage (VL) der vorausliegenden Fahrstrecke, Tages und/oderJahreszeit (TZ) ausgewählt wird und die verbleibende Betriebszeit (AtR) derelektrischen Maschine (EM) im ersten Betriebsbereich (Bl) in Abhängigkeitzumindest dieser Einflussgröße mittels eines Rechenmodells ermittelt wird.
  4. 4. Hybridfahrzeug (1), mit zumindest einer elektrischen Maschine (EM) undzumindest einer Brennkraftmaschine (ICE), welches zumindest in einem ersten Betriebsbereich (Bl) bei stillstehender Brennkraftmaschine (ICE) durch dieelektrische Maschine (EM) antreibbar ist, wobei in zumindest einem zweitenBetriebsbereich (B2) die Brennkraftmaschine (ICE) betreibbar ist, welcherunterhalb einer minimalen Betriebstemperatur Wärmeenergie aus einemLatentwärmespeicher (4) zuführbar ist, zur Durchführung des Verfahren nacheinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eineverbleibende Betriebszeit (AtR) der elektrischen Maschine (EM) durch eineSteuereinheit (ECU) in Abhängigkeit zumindest einer Einflussgrößeabschätzbar ist und der Beginn (tH) des Zuführens von Wärmeenergie aus demLatentwärmespeicher (4) an die Brennkraftmaschine (ICE) in Abhängigkeit derverbleibenden Betriebszeit (AtR) der elektrischen Antriebsmaschine (EM)einstellbar ist.
  5. 5. Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass derBeginn (tH) des Zuführens von Wärmeenergie aus dem Latentwärmespeichers(4) in Abhängigkeit der Temperatur (TICE) der Brennkraftmaschine (ICE)und/oder eines Kühl- und/oder Schmiermediums (6) der Brennkraftmaschine(ICE) durch die Steuereinheit (ECU) einstellbar ist, wobei zur Bestimmung derTemperatur (TiCE) der Brennkraftmaschine (ICE) und/oder eines Kühl-und/oder Schmiermediums (6) der Brennkraftmaschine (ICE) zumindest einmit der Brennkraftmaschine (ICE) und/oder mit dem Kühl- und/oderKühlmedium (6) verbundener Temperatursensor (7) mit der Steuereinheit(ECU) verbunden ist.
  6. 6. Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dasszumindest eine Einflussgröße aus der Gruppe aktueller Ladezustand (SOC)und/oder Kapazität der Fahrzeugbatterie (2); durchschnittlicherStromverbrauch (IEM) der elektrischen Maschine (EM) für eine bereitsgefahrene Referenzstrecke; Stromverbrauch (Iv) der aktuell eingeschaltetenStromverbraucher, aktuelles Fahrzeuggewicht (G), Fahrweise und/oderFahrertypus (FT), Topografie (TP), Witterungsbedingungen (WT),Straßenzustand (SZ), aktuelle Verkehrslage (VL) der vorausliegendenFahrstrecke, Tages und/oder Jahreszeit (TZ) über zumindest eineInformationsquelle der Steuereinheit (ECU) zur Verfügung steht und dieverbleibende Betriebszeit (ÄtR) der elektrischen Maschine (EM) im ersten Betriebsbereich (Bl) in Abhängigkeit zumindest dieser Einflussgröße mittelseines Rechenmodells durch die Steuereinheit (ECU) ermittelbar ist.
  7. 7. Hybridfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet,dass zur Ermittlung des aktuellen Ladezustandes (SOC) und/oder derKapazität der Fahrzeugbatterie (2), des durchschnittlichen Stromverbrauches(IEm) der elektrischen Maschine (EM) für eine bereits gefahreneReferenzstrecke und/oder des aktuellen Stromverbrauches (Iv) derStromverbraucher des Hybridfahrzeuges (1) die Steuereinheit (ECU) mitzumindest einem Strom- und/oder Spannungsaufnehmer (8, 9) alsInformationsquelle verbunden ist.
  8. 8. Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dasszur Ermittlung des aktuellen Fahrzeuggewichtes (G) des Hybridfahrzeuges (1)die Steuereinheit (ECU) mit zumindest einem Kraft- oder Wegaufnehmer (3)als Informationsquelle verbunden ist.
  9. 9. Hybridfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Fahrweise und/oder desFahrertypus (FT) die Steuereinheit (ECU) mit zumindest einemBeschleunigungssensor und/oder Pedalwegsensor (12) als Informationsquelleverbunden ist.
  10. 10. Hybridfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurchgekennzeichnet, dass zur Ermittlung von Informationen überTages-und/oder Jahreszeit (TZ), Witterungsbedingungen (WT), Topografie (TP),Straßenzustand (SZ) und/oder Verkehrslage (VL) - die Steuereinheit (ECU) mitzumindest einem fahrzeuginternen oder externen Informationsspeicher (10, 11) als Informationsquelle verbunden oder verbindbar ist.
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