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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum dynamischen Ausgleich eines
zeitlich schwankenden Drehmomentangebots zumindest eines ersten
Antriebes eines Hybridantriebssystems eines Fahrzeuges, welches
zumindest einen zweiten, parallelen Antrieb aufweist.
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Hybridantriebssysteme
sind allgemeiner Stand der Technik, wobei diese bei Straßenverkehrsfahrzeugen
eine immer größere Rolle
spielen. Aus http://en.wikipedia.org/wiki/Types_of_hybrid_vehicle vom
22.12.2006 gehen verschiedene Ausgestaltungen von Hybridantriebssystemen
hervor. Bei einem seriellen Hybridantriebssystem ist ein Verbrennungsmotor
nicht unmittelbar an den Antriebsstrang angeschlossen, sondern er
treibt einen elektrischen Generator an. Die erzeugte elektrische
Energie kann zwischengespeichert und/oder einem Elektromotor zugeführt werden,
der sein Drehmoment an den Antriebsstrang abgibt. Weiterhin ist
eine parallele Antriebsart Stand der Technik, bei dem die Abtriebe
des Elektromotors und des Verbrennungsmotors gemeinsam an das mechanische
Getriebe angeschlossen sind. Bei einem kombinierten Hybridantrieb
werden die Merkmale des seriellen und des parallelen Hybridantriebes
vereinigt. Der Verbrennungsmotor gibt einen Teil seines Drehmomentes
an den Antriebsstrang und einen weiteren Teil seines Drehmomentes an
einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie für den parallelen
Elektromotor.
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Durch
einen regenerativen Bremsvorgang kann ein Teil der Bewegungsenergie
rekupiert werden. Beispielsweise kann mittels eines Generators die
Bewegungsenergie gewandelt und dann zwischengespeichert werden.
Dadurch wird vermieden, dass Energie unnötig verschwendet wird. Die
zwischengespeicherte Energie wird bei einem anstehenden Beschleunigungsvorgang
genutzt, so dass der Verbrennungsmotor ein geringeres Drehmoment
aufweisen muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausnutzung eines Hybridantriebssystems
bei speziellen Anwendungen zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem
Verfahren nach Anspruch 1, einem Hybridantriebssystem nach Anspruch
11, einem Motorsportfahrzeug nach Anspruch 16, einem Schienenfahrzeug
nach Anspruch 17 und einer Software nach Anspruch 18. Weitere bevorzugte
Ausgestaltungen sind in den jeweilig abhängigen Unteransprüchen ausgeführt.
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Es
wird ein Verfahren zum dynamischen Ausgleich eines zeitlich schwankenden
Drehmomentangebots zumindest eines ersten Antriebes eines Hybridantriebssystems
eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Das Hybridantriebssystem weist zumindest
einen zweiten, parallelen Antrieb auf. Ein erstes Drehmoment des
ersten Antriebes wird während
einer Beschleunigungsphase in ein Antriebsdrehmoment und ein Speicherdrehmoment
aufgeteilt und das Antriebsdrehmoment wird zumindest in ein Getriebe
eingespeist, welches mit zumindest einer Radachse in Verbindung
steht. Vorzugsweise wird das erste Drehmoment in einem Bereich eingestellt,
der oberhalb eines über
die Radachse abgebbaren maximalen Drehmoments beginnt und bis zu
einem Betriebspunkt eines maximalen Drehmoments des ersten Antriebs
reicht. Das Speicherdrehmoment wird kurzfristig zur Aufladung eines
Energiespeichers für den
zweiten Antrieb verwendet, um zu einem anderen Zeitpunkt ein zusätzliches
zweites Drehmoment der Radachse aufzuprägen, bei dem dadurch eine Differenz
zwischen einem annähernd
maximal über die
Radachse abgebbaren Drehmoment und einem über den ersten Antrieb geringen
Drehmoment ausgeglichen wird. Eine kurzfristige Speicherung umfasst
gemäß einer
Ausgestaltung zumindest eine Speicherung über den Zeitraum eines Fahrzyklus', wobei unter einem
Fahrzyklus ein für
das Fahrzeug typisches Anwendungsprofil verstanden wird. So kann
bei einem Personenkraftwagen beispielsweise ein Fahrzyklus gemäß des neuen
europäischen Fahrzyklus
zugrundegelegt werden. Bei Motorsportfahrzeugen entspricht ein Fahrzyklus
in etwa einer durchschnittlichen Runde, insbesondere in etwa einer
auf einen Rennkurs spezifisch abgestimmte Runde, die das Motorsportfahrzeug
zurücklegt.
Je nach Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens können weitere Fahrzyklen zugrunde
gelegt werden.
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Vorteil
dieser Ausgestaltung ist es, dass eine Traktionskontrolle nicht
mehr wie üblich
durch einen Eingriff in eine Ansteuerung des ersten Antriebes – sprich
eine Abregelung – realisiert
wird, sondern durch eine Zwischenspeicherung einer Energie eines überschüssigen Drehmomentes.
Wird beispielsweise der vorgeschlagene Hybridantrieb in einem Motorsportfahrzeug
angewendet, so kann der Fahrer bei einem Beschleunigungsvorgang
unmittelbar die volle Leistung beispielsweise eines Verbrennungsmotors anfordern,
ohne dass ein ungewünschter
Schlupf entsteht. Die überschießende, zwischengespeicherte Energie
kann von einem zweiten Antrieb wie beispielsweise einem Elektromotor
verwendet werden, um dem Antriebsstrang bei einem Bedarf ein zusätzliches
Drehmoment aufzuprägen.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass das erste Drehmoment eine vorgebbare Drehmomentgrenze überschießt. Die
vorgebbare Drehmomentgrenze ist beispielsweise über ein Steuergerät vorgebbar.
Sie kann durch ein oder mehrere Werte in Kennfeldern bestimmt werden
und/oder mittels eines oder mehrerer Algorithmen zu berechnen sein.
Die Drehmomentgrenze kann starr und/oder flexibel festgelegt werden.
Beispielsweise wird sie an einen Schlupf bzw. an eine Schlupfgrenze
automatisch angepasst. Die Schlupfgrenze kann beispielsweise über eine Traktionskontrolle
bestimmt werden. Auch kann die Schlupfgrenze über Kennfelder und/oder Algorithmen
unabhängig
von einer Traktionskontrolle bestimmt werden. Letzteres ist insbesondere
im Motorsport möglich,
bei dem teilweise gemäß des jeweiligen
Reglements der Einsatz einer Traktionskontrolle verboten ist. Weiterhin
kann eine Schlupfgrenze auch detektiert werden und in Bezug darauf
die Drehmomentgrenze eingestellt werden. Die Drehmomentgrenze kann
oberhalb wie auch unterhalb der Schlupfgrenze festgelegt werden.
Auch kann sie mit einem Schlupfwert zusammenfallen.
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Gemäß einem
Beispiel wird zumindest annähernd
das gesamte, über
die Drehmomentgrenze überschießende Drehmoment
zur Aufladung genutzt. Gemäß einem
weiteren Beispiel wird ein davon nach oben oder unten abweichendes
Drehmoment zur Aufladung genutzt. Wird beispielsweise die Drehmomentgrenze überschritten,
kann beispielsweise abgewartet werden, bis ein weiterer Wert überschritten bzw.
erreicht wird, und erst dann ein Drehmoment zur Aufladung genutzt
werden.
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Vorzugsweise
wird das an ein Rad bzw. die Räder
abgegebene Drehmoment so eingestellt, dass dessen zeitliches Integral
zumindest annähernd gleich
ist zu einem Zeitintegral einer Drehmomentabgabe über den
ersten Antrieb.
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In
einer ersten Ausgestaltung wird während der Beschleunigungsphase
durch den ersten Antrieb ein maximales Drehmoment erzeugt. Dies
geschieht ohne eine Abregelung des ersten Antriebs. Vorzugsweise
wird das Antriebsdrehmoment zumindest weitgehend auf einen Wert
eingestellt, der zumindest annähernd
einem maximal auf eine Fahrbahn übertragbaren
Drehmoment entspricht. Somit bleibt auch bei Volllast des ersten
Antriebes eine optimale Traktion erhalten. Unter dem Begriff Fahrbahn
ist nicht nur ein straßenähnlicher
Untergrund im engeren Sinne zu verstehen, vielmehr beinhaltet der
Begriff Fahrbahn zumindest auch Schienen, Seile, Zahnräder oder Zahnstangen
wie auch Wald- und Forstwege sowie unerschlossener Untergrund. Unter
Fahrbahn ist somit jeglicher mit einem Fahrzeug befahrbarer Untergrund
zu verstehen. Das Fahrzeug kann auch hängend und/oder seitlich abgestützt eine
Bewegung ausführen.
Daher ist der Begriff Untergrund nicht eng auszulegen, sondern umfasst
jegliche Verkörperung einer
für eine
Fortbewegung des Fahrzeuges notwendige Fläche bzw. Geometrie.
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Es
wird durch das vorgeschlagene Verfahren ein gleichmäßigeres
Radmoment dargestellt, wodurch maximal zu übertragende Radmomente niedriger
ausfallen, was sich günstig
auf eine Reifenbelastung auswirkt. Beispielsweise können auf
diese Weise größere Querkräfte vom
Reifen aufgenommen werden. Weiterhin ist es insbesondere für den Motorsport
vorteilhaft, dass die Reifen schmaler und/oder mit einer weicheren
Gummimischung ausgelegt werden können.
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In
einer zweiten Ausgestaltung wird als Speicherdrehmoment ein überschießendes,
nicht auf eine Fahrbahn übertragbares
Drehmoment dem Energiespeicher zugeführt. Die Energie des nicht
auf die Fahrbahn übertragbaren
Drehmomentes geht somit nicht durch Wärmeumwandlung dem Antrieb verloren,
sondern kann bei Bedarf mittels des zweiten Antriebes wieder dem
Antriebstrang als Drehmoment zugeführt werden. Besonders vorteilhaft
erweist sich die Ausgestaltung durch die sich dynamisch ändernden
Momentflüsse.
Das Aufteilungsverhältnis
der Drehmomente ist nicht fest eingestellt, sondern es wird in Abhängigkeit
des für
den Antrieb optimalen Drehmoments dynamisch eingestellt. Insbesondere nutzt
während
eines Drehmomenteinbruches des ersten Antriebes der zweite Antrieb
die kurzfristige Aufladung zur Erzeugung eines abzugebenen Drehmomentes.
Ein Drehmomenteinbruch des ersten Antriebes kann beispielsweise
durch einen Schaltvorgang ausgelöst
werden. Es wird somit eine gleichmäßigere Beschleunigung insbesondere
während
der Schaltvorgänge
erzielt. Weiterhin kann ein zusätzliches
Drehmoment beispielsweise bei einem Überhohlvorgang oder an einer
Steigung dem Antriebsstrang aufgeprägt werden, indem mittels des
zweiten Antriebes ein so genannter Boost vorgenommen wird. Bei einem
Boost wird ein maximales Drehmoment des ersten Antriebes durch Aufprägen eines weiteren
Drehmomentes durch den zweiten Antrieb verstärkt.
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Eine
Aufteilung des ersten Drehmoments erfolgt gemäß einer Weiterbildung in Abhängigkeit
von zumindest einem Schlupf zumindest eines Rades, einer Drehzahl
des ersten Antriebes und/oder eines Betriebsparameters, der eine
Energiezufuhr des ersten Antriebes charakterisiert. Durch einen
Vergleich der Daten mit beispielsweise in Kennlinien hinterlegten
Werten kann eine optimale Ansteuerung der Drehmomentaufteilungsvorrichtung
erfolgen. Betriebsparameter, welche die Energiezufuhr charakterisieren
können
beispielsweise Drosselklappenstellungen oder Betriebsparameter der
Einspritzvorrichtungen sein.
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Um
eine optimierte Traktion zu erreichen, kann ein geringer Schlupf
zugelassen sein. Hierzu kann beispielsweise ein überschießendes Drehmoment bis zu 15%
desjenigen Drehmomentes betragen, das notwendig ist, um Schlupf
zu erreichen. Gemäß einer
Ausgestaltung beträgt
der Wert des überschießenden Drehmoments
10% oder weniger, insbesondere höchstens
5%, jeweils bezogen auf 100% als denjenigen Wert des Drehmoments,
bei dem ein Schlupf auftritt. Auch kann ein Schlupffenster eingerichtet
sein, beispielsweise mit einer Grenze nach unten bei Auftritt eines
ersten Anzeichens von Schlupf und nach oben bei einem konstanten,
vollständigem Schlupf
jeweils begrenzt. Auch können
sich überschießende Werte
vorgebbar ändern,
zum Beispiel abhängig
von der Höhe
der Beschleunigung.
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Das
Speicherdrehmoment kann in einer weiteren Ausgestaltung einen Generator
antreiben, welcher das Drehmoment in eine elektrische Energie wandelt
um somit beispielsweise einen Akkumulator oder einen Kondensator
lädt. Insbesondere
kann der zweite Antrieb in einem Generatormodus zur Aufladung des
Energiespeichers verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mittels des Speicherdrehmomentes
ein Schwungrad angetrieben wird, welches die Energie kurzfristig
mechanisch speichert.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass mittels des
Speicherdrehmomentes eine Pumpe angetrieben wird, die zur Speicherung einer
Fluidenergie einen Druck in einem Fluidbehälter erzeugt. Die vorzugsweise
hydraulisch gespeicherte Energie kann bei Bedarf einem Fluidaktuator, insbesondere
einem Hydraulikmotor zugeführt
werden, der kurzfristig und schnell ein sehr großes Drehmoment erzeugen kann,
um Drehmomentschwankungen beispielsweise des ersten Antriebes auszugleichen
oder um eine angeforderte Beschleunigung des Fahrzeuges zu ermöglichen.
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Eine
Ansteuerung des zweiten Antriebes erfolgt in einer Variante in Abhängigkeit
von zumindest einem Schlupf, einer Drehzahl des ersten Antriebes und/oder
eines Betriebsparameters des ersten Antriebes. Der Betriebsparameter
des ersten Antriebes kann insbesondere eine Drosselklappenstellung
oder einen Betriebsparameter einer Kraftstoffeinspritzanlage umfassen.
Wird beispielsweise ein Drehzahleinbruch detektiert, kann in Abhängigkeit
von weiteren Parametern ein Drehmoment durch den zweiten Antrieb
auf den Antriebsstrang aufgeprägt
werden, der den Drehmomenteinbruch zumindest teilweise abfängt. Weiterhin
wird beispielsweise beim Boosten nur soviel Drehmoment abgegeben,
dass ein vorgeschriebener Schlupf nicht überschritten wird.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die im Energiespeicher kurzfristig
gespeicherte Energie einer Abgasreinigungsvorrichtung zugeführt wird. Ein
bei einer Beschleunigung erhöhter
Abgasausstoß kann
durch die erhöhte
Energiezufuhr verbessert gereinigt werden. Des Weitern kann ein
elektrischer Filter, ein Partikelfilter wie auch Katalysatoren dadurch
betrieben und insbesondere regeneriert werden. Auch kann eine Energiezuführung zu
anderen Verbrauchern vorgenommen werden.
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Ein
weiterer Gedanke der Erfindung sieht ein Hybridantriebssystem eines
Fahrzeuges mit zumindest einem ersten Antrieb und einem zweiten
Antrieb vor, wobei der zweite Antrieb vorzugsweise parallel zum
ersten Antrieb angeordnet ist. Das Hybridantriebssystem weist eine
Detektierungseinrichtung zur Ermittlung einer Lastanforderung eines
Fahrzeugbedieners auf. Mittels einer Kontrolleinrichtung kann ein zumindest
annähernd
maximal abgebbares Drehmoment einer anzutreibenden Bewegungsvorrichtung ermittelt
werden. Weiterhin weist das Hybridantriebssystem eine Drehmomentaufteilung
auf, mittels der unter Volllast in einer Beschleunigungsphase ein vom
ersten Antrieb abgebbares maximales Drehmoment in ein erstes Teildrehmoment
für die
anzutreibende Bewegungsvorrichtung und ein zweites Teildrehmoment
für eine
kurzfristige Speicherung für
den zweiten Antrieb aufspaltbar ist.
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Mittels
einer solchen Ausgestaltung des Hybridantriebssystems ist eine Traktionskontrolle
ohne Abregelung des ersten Antriebes realisierbar. Insbesondere
kann der erste Antrieb auch dann bei optimaler Traktion unter Volllast
betrieben werden, wenn das vom ersten Antrieb abgegebene Drehmoment nicht
auf die Fahrbahn übertragbar
ist.
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In
einer Weiterbildung des Hybridantriebsystems ist ein Kurzzeitspeicher
vorhanden, in dem eine Energie aus dem zweiten Teildrehmoment gespeichert
wird. Insbesondere kann der Kurzzeitspeicher einen Kondensator umfassen.
Auch eine Ausgestaltung mit einem Akkumulator ist vorgesehen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Hybridantriebssystems ist ein Energiespeicher
für den
zweiten Antrieb vorgesehen, der hydraulische und/oder pneumatische
Mittel zur Energiespeicherung umfasst, insbesondere eine Pumpe zur
Erzeugung eines Druckes in einem Druckspeicher. Weiterhin ist in einer
Ausgestaltung vorgesehen, dass der zweite Antrieb die Funktion einer
Pumpe übernehmen
kann, wenn beispielsweise eine Energie eines überschüssigen Drehmoments in eine
Fluidenergie gewandelt werden soll.
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Weiterhin
ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass ein Energiespeicher
für den
zweiten Antrieb mechanische Mittel zur Energiespeicherung umfasst,
insbesondere ein Schwungrad, welches mittels eines überschüssigen,
nicht auf eine Fahrbahn übertragba ren
Drehmomentes angetrieben wird. Das gespeicherte Drehmoment kann
bei einer Bedarfsanforderung wieder an den Antriebsstrang abgegeben
werden.
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Ein
weiterer Gedanke der Erfindung sieht ein Motorsportfahrzeug mit
einem oben beschriebenen Hybridantriebssystem vor. Auch ist in einer
Ausgestaltung ein Fahrzeug, welches für einen Straßenverkehr
zugelassen ist, eine vorgesehene Plattform für ein Hybridantriebssystem.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung ist ein Schienenfahrzeug mit
genanntem Hybridantriebsystem.
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Gemäß einem
weiteren Gedanken der Erfindung wird eine Software zur Verwendung
in einem Steuergerät
eines Hybridantriebssystems vorgeschlagen. Das Steuergerät ist insbesondere
für das oben
beschriebene Verfahren einsetzbar. Die Software wertet ein erstes
Eingangssignal eines Schlupfsensors auf einen Radschlupf hin aus.
Bei Überschreiten
eines Drehmomentwerts oder äquivalenten Grenzwerts,
vorzugsweise eines Radschlupfwertes, insbesondere eines in einer
Kennlinie hinterlegten Schlupfwertes, wird eine Drehmomentaufteilungsvorrichtung
derart angesteuert, dass ein überschüssiges Drehmoment
des ersten Antriebes in einen Energiewandler eingespeist wird. Eine
derartige Ansteuerung hat zur Folge, dass der erste Antrieb unter
Volllast betrieben werden kann, ohne dass ein ungewünschter
Schlupf auftritt. Weiterhin wird die überschüssige Energie nicht in Wärme umgewandelt, sondern
in einen Energiewandler eingespeist, der eine beispielsweise speicherbare
Energie ausgibt, die zu einem späteren
Zeitpunkt genutzt werden kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Software wertet ein zweites Eingangssignal
eines Drehzahlsensors eines ersten Antriebes aus. Wird ein Überschreiten
einer Drehzahl des ersten Antriebes eines in einer Kennlinie hinterlegten
Drehzahlwertes detektiert, wird eine Drehmomentaufteilungsvorrichtung
derart angesteuert, dass zumindest ein Teil eines Drehmomentes des
ersten Antriebes in den Energiewandler eingespeist wird. Beispielsweise
wird vor einem Auftreten eines ungewünschten Schlupfes die Drehmomentaufteilungsvorrichtung
zur Traktionskontrolle genutzt. Weiterhin kann der erste Antrieb
bei weitgehend konstanter Drehzahl auf diese Weise den Energiespeicher
aufladen, wenn beispielsweise nur ein geringes Antriebsdrehmoment gefordert
ist.
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Gemäß einer
Weiterbildung wird ein drittes Eingangssignal eines Drehmomentsensors
an einem Getriebe auf ein Drehmoment hin ausgewertet. Unterschreitet
das Drehmoment an dem Getriebe einen vorgegebenen Drehmomentwert
wird ein zweiter Antrieb angesteuert, bis der vorgegebene Drehmomentwert
annähernd
erreicht wird. Beispielsweise kann bei einem Drehmomenteinbruch
durch einen Schaltvorgang des ersten Antriebes ein Drehmomentverlust
an den Rädern
weitgehend vermieden werden.
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Zur
Speicherung der oben genannten Software ist eine Datenträgervorrichtung
zum Einbau in ein Hybridantriebssystem vorgesehen. Insbesondere kann
die Datenträgervorrichtung
Teil der Motorsteuereinrichtung sein.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden anhand der
nachfolgenden Zeichnungen näher
erläutert.
Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf
die einzelnen Ausgestaltungen beschränkt. Vielmehr können diese
Merkmale mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen oder
Merkmalen anderer Ausgestaltungen zu weiteren Ausgestaltungen verbunden
werden. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Aufbau eines Hybridantriebssystems;
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2 ein
erstes Drehmoment in Abhängigkeit
einer Drehzahl eines Hybridantriebssystems gemäß dem Stand der Technik;
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3 ein
erstes Drehmoment sowie ein Speicherdrehmoment in Abhängigkeit
einer Drehzahl eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems.
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1 zeigt
einen schematischen Aufbau eines Hybridantriebssystems 1 mit
einem ersten Antrieb 2 und einem parallelen zweiten Antrieb 3.
Der zweite Antrieb 3 wird durch einen Energiespeicher mit
Energie versorgt. Die durch den ersten und den zweiten Antrieb 2, 3 abgegebenen
Drehmomente werden über
eine Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 an eine Antriebsvorrichtung 6 weitergeleitet. Die
Antriebsvorrichtung kann ein nicht dargestelltes Getriebe aufweisen.
Der zweite Antrieb 3 kann in einem Generatormodus als Energiewandler
arbeiten und eine Energie eines Drehmoments, welches vom ersten
Antrieb 2 über
die Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 zum zweiten Antrieb 3 geleitet
wird, in eine speicherbare Energie wandeln. Die speicherbare Energie
kann dann im Energiespeicher 4 zumindest kurzzeitig zwischengespeichert
werden.
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Eine
Kontrolleinrichtung 14, die insbesondere Teil einer Motorkontrolleinrichtung
ECU sein kann, ist mit zumindest einem Schlupfsensor 7 verbunden. Weiterhin
weist das Hybridantriebssystem 1 zumindest einen Drehzahlsensor 8 zur
Messung einer Drehzahl des ersten Antriebes 2 sowie einen
ersten Drehmomentsensor 9 zur Messung eines ersten Drehmomentes
des ersten Antriebes 2 und einen zweiten Drehmomentsensor 10 zur
Messung eines Antriebsdrehmomentes auf.
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Das
Hybridantriebssystem 1 kann in verschiedenen Antriebsarten
betrieben werden. Die einzelnen Antriebsarten können beliebig kombiniert werden.
Im Folgenden werden beispielhaft einige mögliche Antriebsarten des Hybridantriebssystems 1 vorgestellt:
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In
einer ersten Antriebsart treibt der erste Antrieb 2 über die
Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 die Antriebsvorrichtung 6 an.
Wird mittels des Schlupfsensors 7 ein Schlupf detektiert,
der über
einem vorgegebenen Wert liegt, steuert die Kontrolleinrichtung 14 die
Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 derart an, dass ein überschüssiges Drehmoment
an den zweiten Antrieb geleitet wird. Der zweite Antrieb 3 wandelt
die im Drehmoment vorliegende Energie in speicherbare Energie um,
die im Energiespeicher 4 gespeichert wird.
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In
einer zweiten Antriebsart treibt ausschließlich der zweite Antrieb 3 die
Antriebsvorrichtung 6 über
die Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 an.
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In
einer dritten Antriebsart treibt insbesondere bei einer Beschleunigung
der erste Antrieb 2 die Antriebsvorrichtung 6 an.
Bei einem Drehmomenteinbruch des ersten Antriebes 2, welcher
durch den ersten Drehmomentsensor 9 detektiert wird, steuert
die Kontrollvorrichtung 14 den zweiten Antrieb 3 derart an,
dass über
die Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 ein zumindest annähernd konstantes
Drehmoment an die Antriebsvorrichtung 6 geleitet wird.
Die Kontrollvorrichtung 14 steuert den zweiten Antrieb 3 dabei
so an, dass ein mittels des zweiten Drehmomentsensors 10 gemessenes
Drehmoment am antriebsvorrichtungsseitigen Ausgang der Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 zumindest
annähernd
mit dem angeforderten Drehmoment übereinstimmt.
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In
einer vierten Antriebsart treibt insbesondere bei einer Beschleunigung
der erste Antrieb 2 die Antriebsvorrichtung 6 an.
Durch eine beispielsweise durch den Fahrzeugbediener ausgelöste Anforderung
wird über
die Kontrollvorrichtung 14 der zweite Antrieb 3 derart
angesteuert, dass ein zusätzliches Drehmoment über die
Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 der Antriebsvorrichtung 6 aufgeprägt wird.
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In
einer fünften
Antriebsart wird bei einem Bremsvorgang eine überschüssige Bewegungsenergie über die
Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 an den zweiten Antrieb 3 geleitet,
der die Bewegungsenergie in speicherbare Energie wandelt und diese dem
Energiespeicher zuführt.
Insbesondere kann auf diese Weise bei Bergfahrt ohne eine Ü berhitzung
von Bremsbelägen
gebremst werden. Insbesondere kann der erste Antrieb bei einer Bremsung
abgeschaltet werden.
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In
einer sechsten Antriebsart startet der zweite Antrieb 3 über die
Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 den ersten Antrieb,
insbesondere wenn es sich bei dem ersten Antrieb um einen Verbrennungsmotor
handelt.
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In
einer siebten Antriebsart wird bei einer Drehzahl des ersten Antriebs 2,
die über
einer zulässigen
Maximaldrehzahl liegt, die Drehmomentaufteilungsvorrichtung 5 derart
angesteuert, dass zumindest ein Teil eines Drehmoments des ersten
Antriebs dem Energiewandler zugeführt wird.
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In
einer achten Antriebsart wird eine Abgasreinigungsanlage 13 mittels
der im Energiespeicher gespeicherten Energie betrieben. Insbesondere
wird eine katalytische Einheit der Abgasanlage regeneriert.
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2 zeigt
einen Verlauf einer Drehzahl n eines ersten Antriebs sowie einen
Verlauf eines ersten Drehmoments M1 an einer Antriebsvorrichtung
eines Hybridantriebssystems nach dem Stand der Technik über eine
Zeit t. Die Drehzahl n steigt bei einer dargestellten Beschleunigungssituation
stetig. Bei einem Gangwechsel von Gang i nach i + 1 bricht die Drehzahl
n kurzzeitig ein und steigt danach wieder stetig. Das erste Drehmoment
M1 steigt mit zunehmender Drehzahl n und überschreitet für einen
Zeitraum eine Schlupfgrenze 11. Bei Überschreitung der Schlupfgrenze 11 wird
ein schlupfauslösendes
Drehmoment 12 auf eine Antriebsvorrichtung aufgeprägt, welches nicht
in optimaler Weise auf eine Fahrbahn übertragbar ist. Eine geforderte
Traktion geht dabei verloren und es kann zu einem Durchdrehen der
Räder kommen.
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3 hingen
zeigt einen Verlauf eines zweiten Drehmomentes M2 über eine
Zeit t, bei der vor einem Erreichen der Schlupfgrenze 11 ein überschüssiges Rekuperationsmoment
M3 zur Aufladung eines Energiespeichers verwendet wird. Die zwischengespeicherte
Energie wird zur Erzeugung eines Ausgleichsmoments M4 verwendet.
Das Ausgleichsmoment M4 kann beispielsweise Drehmomenteinbrüche abfangen
oder als Boost für
eine zusätzliche
Beschleunigung verwendet werden. Diese Vorgehensweise ist beispielsweise
mit einem Hybridantriebssystem ausführbar, wie es aus 1 hervorgeht.