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DE102010007808A1 - Method and device for operating a hybrid vehicle drive, vehicle - Google Patents

Method and device for operating a hybrid vehicle drive, vehicle Download PDF

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DE102010007808A1
DE102010007808A1 DE102010007808A DE102010007808A DE102010007808A1 DE 102010007808 A1 DE102010007808 A1 DE 102010007808A1 DE 102010007808 A DE102010007808 A DE 102010007808A DE 102010007808 A DE102010007808 A DE 102010007808A DE 102010007808 A1 DE102010007808 A1 DE 102010007808A1
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DE
Germany
Prior art keywords
flywheel
electric
voltage
storage
vehicle
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102010007808A
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German (de)
Inventor
Stephan 71229 Hennings
Christoph 71229 Seelbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG, Karlsruher Institut fuer Technologie KIT filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

The method involves operating an electrical flywheel accumulator for generating a supply voltage in an electrical system in an operating mode. The supply voltage is high such that an electrical machine (16) is operated for a boost-operation of a vehicle drive. The operation of the electrical flywheel accumulator is provided in the operating mode also when no boost-operation of the vehicle drive is provided. Independent claims are also included for the following: (1) a device for controlling the operation of a hybrid vehicle drive; and (2) a motor vehicle for racing.

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine antreibbaren hybriden Fahrzeugantriebs. Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug mit einem hybriden Fahrzeugantrieb.The present invention relates to a method and apparatus for operating a hybrid vehicle drive drivable with an internal combustion engine and an electric machine. Furthermore, the present invention relates to a vehicle with a hybrid vehicle drive.

Im Allgemeinen versteht man unter einem Hybridantrieb, dass dieser mindestens zwei verschiedene Energiewandler und zwei verschiedene Energiespeicher aufweist. In der praktischen Umsetzung handelt es sich bei den Wandlern typischerweise um einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor und bei den Energiespeichern um einen brennbaren Kraftstoff für den Verbrennungsmotor und um eine aufladbare Batterie, einen Hochleistungs-Kondensator oder einen elektrischen Schwungradspeicher als elektrischer Energiespeicher für den Elektromotor.In general, a hybrid drive means that it has at least two different energy converters and two different energy stores. In practical implementation, the transducers are typically an internal combustion engine and an electric motor and the energy storage devices are a combustible fuel for the internal combustion engine and a rechargeable battery, a high-performance condenser or an electric flywheel storage as an electrical energy store for the electric motor.

Ein solches Hybridfahrzeug hat gegenüber konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor den Vorteil, dass es die Bremsenergie bis auf den Wirkungsgradverlust zu einem großen Teil zurückgewinnen kann. Diese Rückspeisung oder Zwischenspeicherung der Energie, also die Rekuperation, tritt beim aktiven Bremsen des Fahrzeugs und im Schubbetrieb, bei dem der Verbrennungsmotor das Fahrzeug nicht aktiv antreibt und das Fahrzeug nur noch durch seine eigene träge Masse vorwärtsgetrieben wird, auf. Die zurückgewonnene, also rekuperierte Bremsenergie wird in dem Energiespeicher zwischengespeichert und kann bei Bedarf wieder abgerufen werden. Der Elektromotor wird hier generatorisch betrieben und funktioniert als mechanisch-elektrischer Wandler. Zudem ist eine mechanische Variante für den Energiespeicher des Elektromotors möglich, wo ein Schwungrad durch den Bremsvorgang beschleunigt wird. Die gespeicherte kinetische Energie kann dann zu einem späteren Zeitpunkt über ein stufenloses Getriebe wieder an die Antriebsachse abgeben werden. Ein derartiges Energie-Rückgewinnungssystem ist in der WO 2009/141646 A1 beschrieben.Such a hybrid vehicle has over conventional vehicles with internal combustion engine the advantage that it can recover the braking energy to the loss of efficiency to a large extent. This feedback or intermediate storage of energy, ie the recuperation, occurs during active braking of the vehicle and in overrun operation, in which the internal combustion engine does not actively drive the vehicle and the vehicle is driven only by its own inertial mass on. The recovered, so recuperated braking energy is cached in the energy storage and can be retrieved as needed. The electric motor is operated here as a generator and works as a mechanical-electrical converter. In addition, a mechanical variant for the energy storage of the electric motor is possible, where a flywheel is accelerated by the braking process. The stored kinetic energy can then be returned to the drive axle at a later time via a continuously variable transmission. Such an energy recovery system is in the WO 2009/141646 A1 described.

Im Automobilrennsport findet seit einiger Zeit das so genannte KERS-System (Kinetic Energy Recovery System) zur Rückgewinnung kinetischer Energie Anwendung. Die gespeicherte kinetische Energie wird hier genutzt, um bei Bedarf für kurze Zeit den Elektromotor zu betreiben, so dass sich dessen Leistung in Beschleunigungsphasen ergänzend zu dem Verbrennungsmotor nutzen lässt. Derartige Phasen, in denen der Verbrennungsmotor durch einen elektromotorischen Antrieb unterstützt wird, bezeichnet man als Boostphasen oder Boost-Betrieb.In motor racing, the so-called KERS system (Kinetic Energy Recovery System) has been used for some time to recover kinetic energy. The stored kinetic energy is used here to operate the electric motor for a short time if necessary so that its power can be used in acceleration phases in addition to the internal combustion engine. Such phases, in which the internal combustion engine is assisted by an electric motor drive, are referred to as boost phases or boost operation.

Dieser elektromotorische Antrieb wird von einer Zwischenkreisspannung des Hochvoltbordnetzes mit Energie versorgt. Diese Zwischenkreisspannung, die sich aus den induzierten Spannungen einer elektrischen Maschine und einem elektrischen Schwungradspeicher ergibt, ist allerdings meist zu niedrig, um einen effektiven Boost-Betrieb bereitzustellen. Für einen Boost-Betrieb ist es erforderlich, die Zwischenkreisspannung auf ein für die elektrische Maschine effizientes Niveau anzuheben.This electric motor drive is powered by a DC link voltage of the high-voltage vehicle electrical system. However, this DC link voltage, which results from the induced voltages of an electric machine and an electric flywheel storage, is usually too low to provide an effective boost operation. For a boost operation, it is necessary to raise the intermediate circuit voltage to an efficient level for the electric machine.

Hierzu kann z. B. die kinetische Energie des elektrischen Schwungradspeicher verwendet werden, indem er generatorisch betrieben und damit abgebremst wird. Durch dieses Abbremsen erzeugt der elektrische Schwungradspeicher Energie, über welche die ursprüngliche, vergleichsweise geringe Zwischenkreisspannung auf eine höhere Zwischenkreisspannung angehoben wird. Diese hohe Zwischenkreisspannung ist ausreichend hoch, damit der elektromotorische Antrieb einen vergleichsweise effektiven Boost-Betrieb mit einer gewünschten Leistung bereitstellen kann. Im Anschluss an den Boost-Betrieb wird der elektrische Schwungradspeicher wieder in einen frei drehenden Betriebsmodus gebracht, bei dem das Schwungrad sich antriebs- und bremsfrei dreht. Die Zwischenkreisspannung sinkt dann wieder ab. Diese vergleichsweise geringe Zwischenkreisspannung ist energetisch günstiger, da hier weniger Energie verbraucht wird.For this purpose, z. B. the kinetic energy of the electric flywheel storage can be used by being operated as a generator and thus slowed down. As a result of this deceleration, the electric flywheel storage unit generates energy via which the original, comparatively small DC link voltage is raised to a higher DC link voltage. This high DC link voltage is sufficiently high for the electromotive drive to provide a comparatively effective boost operation with a desired performance. Following the boost operation, the electric flywheel accumulator is returned to a freely rotating operating mode in which the flywheel rotates without drive and brake. The DC link voltage then drops again. This comparatively low DC link voltage is energetically more favorable, since less energy is consumed here.

Bei bestimmten Anwendungen und insbesondere im Rennsportbereich ist eine hohe Dynamik des Antriebssystems gefordert. Hier möchte man, dass beispielsweise der Boost-Betrieb möglichst verzögerungsfrei verwendbar ist. Problematisch ist allerdings, dass das Anheben der Zwischenkreisspannung von der vergleichsweise geringen Zwischenkreisspannung auf die für den Boost-Betrieb benötigte hohe Zwischenkreisspannung aufgrund der Trägheit der Spannungsregelung eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt. Dadurch ist aber eine geringere Dynamik gegeben.In certain applications and in particular in the racing sector, a high dynamics of the drive system is required. Here one would like, for example, that the boost operation can be used as quickly as possible. The problem, however, is that the lifting of the DC link voltage from the relatively low DC link voltage to the high DC link voltage required for the boost operation due to the inertia of the voltage regulation takes a certain amount of time. However, this gives a lower dynamics.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen dynamischeren Betrieb eines Hybridfahrzeugs insbesondere unter Rennbedingungen bereitzustellen.The present invention is based on the object to provide a more dynamic operation of a hybrid vehicle, especially under racing conditions.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und/oder mittels eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.According to the invention, this object is achieved by means of a method having the features of patent claim 1 and / or by means of a device having the features of patent claim 9 and / or by means of a vehicle having the features of patent claim 12.

Demgemäß ist vorgesehen:

  • – Ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine antreibbaren hybriden Fahrzeugantriebs, bei dem die elektrische Maschine und ein als elektrischer Schwungradspeicher vorgesehener Energiespeicher an ein Bordnetz ankoppelbar sind, mit einem ersten Betriebsmodus, bei dem der elektrische Schwungradspeicher zur Erzeugung einer ersten Versorgungsspannung im Bordnetz in einem generatorischen Betrieb betrieben wird, wobei die erste Versorgungsspannung derart hoch ist, dass die elektrische Maschine für einen Boost-Betrieb des Fahrzeugantriebs elektromotorisch betreibbar ist, und wobei der generatorische Betrieb des elektrischen Schwungradspeichers im ersten Betriebsmodus auch dann vorgesehen ist, wenn gerade kein Boost-Betrieb des Fahrzeugantriebs vorgesehen ist.
  • – Eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines hybriden Fahrzeugantriebs, mit einer Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Maschine des hybriden Fahrzeugantriebs entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern.
  • – Ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein für den Rennsport vorgesehenes Kraftfahrzeug, mit einem hybriden Fahrzeugantrieb, welches eine Brennkraftmaschine, eine elektrischen Maschine und einen als elektrischen Schwungradspeicher ausgebildeten Energiespeicher aufweist, mit einem Bordnetz zur Bereitstellung einer Hochvoltzwischenspannung, welches mit dem elektrischen Schwungradspeicher und der elektrischen Maschine verbunden ist, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Accordingly, it is provided:
  • - A method for operating a drivable with an internal combustion engine and an electric machine hybrid vehicle drive, in which the electric machine and provided as an electrical flywheel energy storage can be coupled to a vehicle electrical system, with a first operating mode, wherein the electric flywheel storage for generating a first supply voltage is operated in the electrical system in a regenerative operation, wherein the first supply voltage is so high that the electric machine for a boost operation of the vehicle drive is operated by an electric motor, and wherein the regenerative operation of the electric flywheel in the first operating mode is also provided, if just no boost operation of the vehicle drive is provided.
  • A device for controlling the operation of a hybrid vehicle drive, comprising a control device, which is designed to control an electric machine of the hybrid vehicle drive according to a method according to the invention.
  • - A motor vehicle, in particular a motor vehicle intended for racing, with a hybrid vehicle drive, which has an internal combustion engine, an electric machine and designed as an electric flywheel energy storage, with a vehicle electrical system for providing a high-voltage intermediate voltage, which with the electric flywheel and the electric machine is connected, with a device according to the invention.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis besteht darin, dass im Rennsportbereich oder etwa auch beim Betreiben eines hybrid antreibbaren Kraftfahrzeuges unter sportlichen Bedingungen eine hohe Dynamik des als elektrischer Schwungradspeicher vorgesehenen Energiespeichers gefordert ist. Eine weitere Erkenntnis besteht darin, dass dieser elektrische Schwungradspeicher in einem frei drehenden Betrieb, bei dem die Zwischenkreisspannung im (Hochvolt-)Bordnetz auf einem energiesparenden, geringen Spannungsniveau befindlich ist, eben diesem dynamischen Betrieb nicht gerecht wird. Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, den elektrischen Schwungradspeicher z. B. im Rennbetrieb gar nicht erst in den energiesparenden, frei drehenden Zustand zu bringen, sondern den elektrischen Schwungradspeicher stets auf einem geforderten, relativ hohen Spannungsniveau der Zwischenkreisspannung zu behalten. Dieses hohe Spannungsniveau der Zwischenkreisspannung ist ausreichend, um die elektrische Maschine für einen Boost-Betrieb zuzuschalten und gewährleistet zudem eine hohe Systemleistung sowie einen hohen Wirkungsgrad. Das Bordnetz weist in diesem Betrieb damit permanent eine hohe Zwischenkreisspannung auf. Durch das permanent höhere Spannungsniveau der Zwischenkreisspannung im Bordnetz während des ersten Betriebsmodus ergibt sich zwar ein höherer Energieverbrauch, was eine stärkere Verringerung der Drehzahl des elektrischen Schwungradspeichers zur Folge hat als im Leerlaufbetrieb. Dieser höhere Energieverbrauch wird allerdings zugunsten einer für den Rennsportbereich oder für den sportlichen Betrieb des Fahrzeugs gewünschten hohen Dynamik bewusst in Kauf genommen.The underlying realization of the present invention is that a high dynamic of the intended as an electrical flywheel energy storage energy storage is required in the racing field or about when operating a hybrid motor vehicle driven under sporting conditions. Another finding is that this electric flywheel storage in a freely rotating operation, in which the DC link voltage in the (high-voltage) electrical system is located on an energy-saving, low voltage level, just this dynamic operation is not fair. The idea of the present invention is now, the electric flywheel storage z. B. in racing not even bring into the energy-saving, free-rotating state, but always to keep the electric flywheel storage on a required, relatively high voltage level of the DC link voltage. This high voltage level of the intermediate circuit voltage is sufficient to switch on the electric machine for a boost operation and also ensures high system performance and high efficiency. The vehicle electrical system thus permanently has a high intermediate circuit voltage in this mode. Due to the permanently higher voltage level of the intermediate circuit voltage in the electrical system during the first operating mode, although results in a higher energy consumption, which has a greater reduction in the speed of the electric flywheel storage result in idle mode. However, this higher energy consumption is deliberately accepted in favor of a desired for the racing sector or for the sporty operation of the vehicle high dynamics.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the other dependent claims in conjunction with the figures of the drawing.

In einer typischen Ausgestaltung wird der elektrische Schwungradspeicher im ersten Betriebsmodus abwechselnd zunächst beschleunigt und anschließend wieder im generatorischen Betrieb betrieben. Bei der Beschleunigung des elektrischen Schwungradspeichers wird die Drehzahl des Schwungrades erhöht und dabei die im elektrischen Schwungradspeicher gespeicherte kinetische Energie erhöht. Ist diese ausreichend hoch, kann der elektrische Schwungradspeicher wieder im generatorischen Betrieb betrieben werden, bei dem die erste Versorgungsspannung im Bordnetz wieder erhöht oder zumindest stabilisiert wird.In a typical embodiment, the electric flywheel storage is alternately accelerated in the first operating mode and then operated again in generator mode. As the electric flywheel accumulator accelerates, the speed of the flywheel increases, thereby increasing the kinetic energy stored in the flywheel electric accumulator. If this is sufficiently high, the electric flywheel storage can be operated again in regenerative operation, in which the first supply voltage in the electrical system is increased again or at least stabilized.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung wird die Drehzahl das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers permanent bestimmt. Sinkt die Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers unter eine vorgegebene Mindestdrehzahl, dann wird der elektrische Schwungradspeicher wieder beschleunigt. Diese Mindestdrehzahl ist derart vorgegebenen, dass von dem elektrischen Schwungradspeicher bis zu dieser Mindestdrehzahl eine weitestgehend konstante Leistung bereitgestellt wird. Unterhalb dieser Mindestdrehzahl nimmt beispielsweise die Leistungsabgabe des elektrischem Schwungradspeichers derart ab, dass kein Boost-Betrieb mit gewünschter Systemleistung mehr möglich ist.In a likewise preferred embodiment, the speed of the flywheel of the flywheel electric storage device is permanently determined. If the speed of the flywheel of the electric flywheel storage decreases below a predetermined minimum speed, then the electric flywheel storage is accelerated again. This minimum speed is predetermined such that a largely constant power is provided by the electric flywheel storage up to this minimum speed. Below this minimum speed, for example, the power output of the electric flywheel storage decreases in such a way that no boost operation with desired system performance is possible.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung bezeichnet der erste Betriebsmodus einen Rennbetrieb des hybriden Fahrzeugantriebs. Insbesondere in diesem Rennbetrieb ist eine sehr hohe Dynamik sehr vorteilhaft.In a particularly preferred embodiment, the first operating mode denotes a racing operation of the hybrid vehicle drive. Especially in this racing a very high dynamics is very beneficial.

In einer typischen Ausgestaltung wird das Fahrzeug im Boost-Betrieb sowohl von der im elektromotorischen Betrieb angetriebenen elektrischen Maschine und von der Brennkraftmaschine angetrieben. Dabei kann z. B. die Brennkraftmaschine eine erste Fahrzeugachse antreiben, beispielsweise die Hinterachse, während die elektrische Maschine eine zweite Fahrzeugachse, beispielsweise die Vorderachse, antreibt. Dadurch wird gewissermaßen ein zuschaltbarer Vierradantrieb gewährleistet, bei dem die elektrische Maschine zum Antreiben der Vorderachse zugeschaltet wird. Denkbar wäre allerdings auch, dass die Brennkraftmaschine sämtliche Achsen antreibt bzw. auch die elektrische Maschine sowohl die Vorderachse als auch die Hinterachse oder lediglich die Hinterachse antreibt. Bevorzugt treibt die elektrische Maschine im ersten Betriebsmodus lediglich eine einzige Achse und hier insbesondere die Vorderachse des Fahrzeugs an.In a typical embodiment, the vehicle is driven in boost mode both by the electric motor driven electric motor and by the internal combustion engine. It can be z. B. the internal combustion engine driving a first vehicle axle, such as the Rear axle, while the electric machine drives a second vehicle axle, such as the front axle. As a result, a switchable four-wheel drive is guaranteed, in which the electric machine is switched on to drive the front axle. It would also be conceivable, however, for the internal combustion engine to drive all axles or for the electric machine to drive both the front axle and the rear axle or only the rear axle. In the first operating mode, the electric machine preferably drives only a single axis and in particular the front axle of the vehicle.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist ein zweiter Betriebsmodus vorgesehen. In diesem zweiten Betriebsmodus kann der elektrische Schwungradspeicher in einen frei drehenden Betrieb gesteuert werden. Bei diesem frei drehenden Betrieb des elektrischen Schwungradspeichers fällt die Zwischenkreisspannung des Bordnetzes auf eine zweite Versorgungsspannung, die geringer ist als die erste Versorgungsspannung, ab. Dieser zweite Betriebsmodus bezeichnet einen gegenüber dem ersten Betriebsmodus energetisch günstigeren Betrieb. Allerdings geht dies auf Kosten der Dynamik. Je nachdem, ob ein energetisch günstiger Leerlaufbetrieb oder ein Lastbetrieb mit hoher Dynamik gefordert ist, wird der elektrische Schwungradspeicher nun im zweiten Betriebsmodus bzw. im ersten Betriebsmodus betrieben.In a particularly preferred embodiment, a second operating mode is provided. In this second mode of operation, the flywheel electric storage can be controlled in a freely rotating operation. In this free-rotating operation of the electric flywheel storage, the DC link voltage of the electrical system falls to a second supply voltage, which is less than the first supply voltage from. This second operating mode denotes a relation to the first operating mode energetically favorable operation. However, this is at the expense of momentum. Depending on whether an energetically favorable idling operation or a load operation with high dynamics is required, the electric flywheel storage is now operated in the second operating mode or in the first operating mode.

In einer typischen Ausgestaltung bezeichnet das Bordnetz ein so genanntes Hochvoltbordnetz zum Betrieb des elektrischen Schwungradspeichers und der elektrischen Maschine des Schwungrades. Die vom Hochvoltbordnetz bereitgestellte erste Versorgungsspannung bezeichnet dabei einen Spannungsbereich von mehr als 350 Volt, vorzugsweise von mehr als 400 Volt und insbesondere vorzugsweise von mehr als 440 Volt. Zusätzlich oder alternativ bezeichnet die zweite Versorgungsspannung einen Spannungsbereich von weniger als 200 Volt, vorzugsweise von weniger als 160 Volt und insbesondere vorzugsweise von weniger als 140 Volt.In a typical embodiment, the electrical system referred to a so-called high-voltage vehicle electrical system for operating the flywheel electric storage and the flywheel electric machine. The first supply voltage provided by the high-voltage vehicle electrical system indicates a voltage range of more than 350 volts, preferably more than 400 volts, and more preferably more than 440 volts. Additionally or alternatively, the second supply voltage designates a voltage range of less than 200 volts, preferably less than 160 volts, and more preferably less than 140 volts.

In einer typischen Ausgestaltung weist die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller oder eine Mikroprozessor auf, der über einen Steuerbus mit entsprechenden Steuereingängen der elektrischen Maschine und dem elektrischen Schwungradspeicher verbunden ist. Typischerweise ist die Steuereinrichtung Bestandteil eines Steuergerätes und hier insbesondere der Motorsteuerung.In a typical embodiment, the control device has a microcontroller or a microprocessor, which is connected via a control bus to corresponding control inputs of the electric machine and the electric flywheel storage. Typically, the control device is part of a control unit and in particular of the engine control.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung auch einen Drehzahlsensor auf, der dazu ausgelegt ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit und/oder die Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers zu bestimmen. Vorzugsweise ist ferner ein Spannungssensor vorgesehen, der dazu ausgelegt ist, die Spannung im Bordnetz zu erfassen. Abhängig von der Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers und der Spannung im Bordnetz kann die Steuereinrichtung den elektrischen Schwungradspeicher im ersten Betriebsmodus oder im zweiten Betriebsmodus betreiben.Preferably, the apparatus also includes a speed sensor that is configured to determine the speed of rotation and / or the speed of the flywheel of the flywheel energy storage. Preferably, a voltage sensor is further provided, which is designed to detect the voltage in the electrical system. Depending on the speed of the flywheel of the flywheel electric storage and the voltage in the electrical system, the control device can operate the electric flywheel storage in the first operating mode or in the second operating mode.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.

KURZE INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGENBRIEF CONTENT OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawing. It shows:

1 eine schematische Darstellung für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug; 1 a schematic representation of a vehicle according to the invention;

2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a flow diagram for explaining a first embodiment of the method according to the invention;

3 ein Blockdiagramm für eine erfindungsgemäßes Vorrichtung. 3 a block diagram for an inventive device.

In den Figuren der Zeichnung sind – sofern nichts Anderes ausführt ist – gleiche und funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing are - unless otherwise stated - same and functionally identical elements each provided with the same reference numerals.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, welches hier mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Fahrzeug 10 ist hier als hybrid antreibbares Fahrzeug mit einem hier lediglich schematisch und stark vereinfacht dargestellten, gekoppelten Achsantriebsystem ausgebildet. Das Fahrzeug 10 weist einen Verbrennungsmotor 11 auf, der zum Beispiel im Heckbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Dieser Verbrennungsmotor 11 treibt über eine erste konventionelle Achsantriebsvorrichtung 12 die beiden (hier nicht dargestellten) Räder der Hinterachse an. 1 shows a schematic representation of a vehicle according to the invention, which here with reference numerals 10 is designated. The vehicle 10 is here designed as hybrid drivable vehicle with a here only schematically and greatly simplified, coupled axle drive system. The vehicle 10 has an internal combustion engine 11 on, for example, in the rear of the vehicle 10 is arranged. This internal combustion engine 11 drives over a first conventional axle drive device 12 the two wheels (not shown here) of the rear axle.

Das erfindungsgemäße gekoppelte Antriebssystem weist ferner eine zweite elektrische Achsantriebsvorrichtung 14 auf, welche wenigstens ein Rad und im gezeigten Beispiel vorzugsweise beide Räder der Vorderachse 15 antreibt. Hierzu weist die elektrische Antriebsvorrichtung 14 beispielsweise zwei elektrische Maschinen 16 auf, von denen jeweils eine elektrische Maschine 16 ein jeweils zugeordnetes Rad der Vorderachse 15 antreibt. Diese elektrischen Maschinen 16 sind vorzugsweise voneinander getrennt oder zumindest unabhängig voneinander ausgebildet und treiben die jeweiligen Räder der Vorderachse 15 unabhängig voneinander an. Grundsätzlich wäre allerdings auch denkbar, dass lediglich eine elektrische Maschine 16 vorgesehen ist, welche beide Räder der Vorderachse antreibt.The coupled drive system according to the invention also has a second electrical axle drive 14 on which at least one wheel and in the example shown, preferably both wheels of the front axle 15 drives. For this purpose, the electric drive device 14 for example, two electrical machines 16 on, each of which is an electric machine 16 a respective assigned wheel of the front axle 15 drives. These electrical machines 16 are preferably separate or at least independently formed and drive the respective wheels of the front axle 15 independently of each other. In principle, however, it would also be conceivable that only one electric machine 16 is provided, which drives both wheels of the front axle.

Die elektrischen Maschinen 16 sind hier beispielsweise Elektromotoren, die für die Rekuperation, also für die Gewinnung und Rückeinspeisung von elektrischer Energie auch generatorisch betrieben werden können. Im elektromotorischen Betrieb treiben diese elektrischen Maschinen 16 über eine jeweilige Stirnradstufe oder eine Gelenkwelle das jeweils ihr zugeordnete Rad an. Zur Versorgung der elektrischen Maschinen 16 mit Energie ist ein elektrischer Energiespeicher 17 vorgesehen. Dieser elektrische Energiespeicher 17 ist als elektrischer Schwungradspeicher ausgebildet welcher bei Bedarf seine gespeicherte kinetische Energie an die elektrische Maschine 16 abgibt.The electrical machines 16 Here are, for example, electric motors that can also be operated as a generator for recuperation, ie for the recovery and feedback of electrical energy. In electric motor operation these electric machines drive 16 via a respective spur gear or a propeller shaft to each assigned to her wheel. To supply the electrical machines 16 with energy is an electrical energy storage 17 intended. This electrical energy storage 17 is designed as an electric flywheel storage which, if necessary, its stored kinetic energy to the electric machine 16 emits.

Ferner ist eine Steuervorrichtung 18 vorgesehen, die den Betrieb der elektrischen Maschine und damit das Antreiben der beiden Räder der Vorderachse 15 steuert. Über die Steuervorrichtung 18 kann das Fahrzeug 10 in einem Zweiradbetrieb oder einem zuschaltbaren Vierradbetrieb betrieben werden. Im Zweiradbetrieb wird beispielsweise lediglich die Hinterachse 13 des Fahrzeugs 10 über den Verbrennungsmotor 11 angetrieben. Bei Bedarf kann nun ein Vierradantrieb zugeschaltet werden. Dieses Zuschalten kann beispielsweise durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges manuell, beispielsweise durch Knopfdruck, eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn dieser Vierradantrieb abhängig von der jeweiligen Fahrsituation vollautomatisch durch die Steuereinrichtung 18 eingestellt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 18 bei einer Fahrt in einer Kurve oder etwa auch bei einem vorgegebenen Drehmoment der Hinterachse 13 zugeschaltet wird. Dadurch wird die Dynamik des Fahrzeuges stabilisiert, da nun auch die Vorderachse 15 für den Vortrieb verwendet wird. Insgesamt erhöhen sich dadurch die Dynamik und die Fahrzeugsicherheit in diesen Situationen.Further, a control device 18 provided the operation of the electric machine and thus driving the two wheels of the front axle 15 controls. About the control device 18 can the vehicle 10 be operated in a two-wheeler or a switchable four-wheel drive. In two-wheeled operation, for example, only the rear axle 13 of the vehicle 10 over the internal combustion engine 11 driven. If necessary, a four-wheel drive can now be switched on. This connection can be set manually, for example by the driver of the motor vehicle, for example by pressing a button. It is particularly advantageous, however, if this four-wheel drive, depending on the particular driving situation fully automatically by the controller 18 is set. For example, it can be provided that the control device 18 when driving in a curve or even at a given torque of the rear axle 13 is switched on. As a result, the dynamics of the vehicle is stabilized, as now the front axle 15 is used for propulsion. Overall, this increases the dynamics and vehicle safety in these situations.

Erfindungsgemäß ist nun der Vorderachse 15 und damit den elektrischen Maschinen 16 ein elektrischer Schwungradspeicher (in 1 nicht gezeigt) zugeordnet. Bei diesem elektrischen Schwungradspeicher handelt es sich um ein in einem Vakuumzylinder angeordnetes und dort quasi widerstandsfrei drehbares Rad. Dieses Schwungrad weist eine relativ hohe träge Masse auf und ist dadurch geeignet, eine hohe mechanische Energie zu speichern. Typischerweise kann dieses Schwungrad bei hohen Umdrehungen von bis zu 64.000 U/min rotieren. Das Schwungrad wird üblicherweise durch den Elektromotor (oder eine entsprechende elektrische Maschine) in Drehung versetzt und damit beschleunigt. Bevorzugt sind Schwungrad und elektrische Maschine ein kombiniertes Bauteil, bei dem beispielsweise der Rotor des elektrischen Schwungradspeichers auch als Rotor der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Dieses Schwungrad ist dazu vorgesehen, die im elektrischen Schwungradspeicher gespeicherte kinetische Energie zum Antreiben einer Achse bereitzustellen. Das Spannungsniveau des Hochvoltbordnetzes im Leerlaufbetrieb reicht im Allgemeinen aber nicht aus, einen Boost-Betrieb, also einen Betrieb mit hoher Leistungsabgabe, bereitzustellen, bei dem die elektrischen Maschinen 16 die Vorderachse 15 antreiben. Hierzu ist eine deutlich höhere Spannung von beispielsweise über 400 Volt und vorzugsweise von etwa 440 Volt vorgesehen. Um dieses höhere Spannungsniveau im Hochvoltbordnetz zu realisieren, wird dieser elektrische Schwungradspeicher langsam abgebremst, wodurch kinetische Energie abgebaut wird. Gleichzeitig erzeugt der so im generatorischen Betrieb betriebene elektrische Schwungradspeicher elektrische Energie, die in das Hochvoltbordnetz eingespeist wird und dort eine signifikante Anhebung des Spannungsniveaus auf bis zu 440 Volt bewirkt. Die elektrische Maschine 16 kann nun mit dieser hohen Versorgungsspannung betrieben werden und die Vorderachse 15 oder die daran angebrachten Räder antreiben. Dadurch wird auf effektive Weise ein Boost-Betrieb bereitgestellt.According to the invention is now the front axle 15 and thus the electrical machines 16 an electric flywheel storage (in 1 not shown). In this electric flywheel storage is a arranged in a vacuum cylinder and there virtually resistance-free rotatable wheel. This flywheel has a relatively high inertial mass and is thus suitable to store a high mechanical energy. Typically, this flywheel can rotate at high revolutions of up to 64,000 rpm. The flywheel is usually rotated by the electric motor (or a corresponding electric machine) and thereby accelerated. Preferably flywheel and electric machine are a combined component, in which, for example, the rotor of the electric flywheel storage is designed as a rotor of the electric machine. This flywheel is intended to provide the kinetic energy stored in the flywheel electric accumulator for driving an axle. The voltage level of the high-voltage vehicle electrical system during idling operation is generally not sufficient, however, to provide a boost operation, ie a high-output operation, in which the electric machines 16 the front axle 15 drive. For this purpose, a significantly higher voltage of, for example, over 400 volts and preferably of about 440 volts is provided. In order to realize this higher voltage level in the high-voltage on-board electrical system, this flywheel electric accumulator is decelerated slowly, whereby kinetic energy is reduced. At the same time, the electric flywheel accumulator operated in regenerative mode generates electrical energy which is fed into the high-voltage on-board electrical system and there causes a significant increase in the voltage level up to 440 volts. The electric machine 16 can now be operated with this high supply voltage and the front axle 15 or drive the wheels attached to it. This effectively provides a boost operation.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass neben dem Hochvoltbordnetz, welches für den hybriden Antrieb und das Schwungrad erforderlich ist, auch ein herkömmliches Kraftfahrzeugbordnetz vorgesehen ist. Dieses herkömmliche Kraftfahrzeugbordnetz ist an der herkömmlichen Fahrzeugbatterie angeschlossen ist und stellt eine im Vergleich zu dem Hochvoltbordnetz deutlich geringere Niedervoltspannung bereit. Dieses herkömmliche Kraftfahrzeugbordnetz weist im Unterschied zu dem Hochvoltbordnetz, welches eine variable Versorgungsspannung aufweist, typischerweise eine feste Spannung von typischerweise 12, 24 oder 42 Volt auf.It should be noted that in addition to the high-voltage vehicle electrical system, which is required for the hybrid drive and the flywheel, a conventional motor vehicle electrical system is provided. This conventional motor vehicle electrical system is connected to the conventional vehicle battery and provides a significantly lower than the high voltage vehicle electrical system low voltage. This conventional motor vehicle electrical system, unlike the high-voltage vehicle electrical system, which has a variable supply voltage, typically has a fixed voltage of typically 12, 24 or 42 volts.

Der elektrische Schwungradspeicher 20 (siehe 4) kann grundsätzlich die nachfolgenden drei Betriebsmodi aufweisen:The electric flywheel storage 20 (please refer 4 ) can basically have the following three operating modes:

1. Freidrehender Betrieb:1. Free-spinning operation:

In diesem frei drehenden Betrieb dreht sich das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 weitestgehend frei, d. h. ohne dass es elektrische Energie an das Hochvoltbordnetz abgibt oder elektrische Energie vom Hochvoltbordnetz aufnimmt. Es stellt sich hier eine energetisch günstige Versorgungsspannung im Hochvoltbordnetz ein.In this freely rotating operation, the flywheel of the electric rotates flywheel storage 20 largely free, ie without it giving off electrical energy to the high-voltage vehicle electrical system or receiving electrical energy from the high-voltage on-board electrical system. It turns here an energetically favorable supply voltage in the high-voltage vehicle electrical system.

2. Generatorischer Betrieb des elektrischen Schwungradspeichers:2. Generator operation of the electric flywheel storage:

Wird der elektrische Schwungradspeicher im generatorischen Betrieb betrieben, wird das Schwungrad mehr oder weniger stark abgebremst und gibt dadurch seine gespeicherte kinetische Energie ab, die in Form elektrischer Energie ins Hochvoltbordnetz eingespeist wird. Über die Steuereinrichtung 18 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 in diesem Betrieb überwacht. Die Steuereinrichtung 18 stellt sicher, dass dieser generatorische Betrieb nur so weit aufrecht erhalten wird, bis eine minimale Umdrehungsgeschwindigkeit nmin des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 erreicht ist. Bei dieser minimalen Umdrehungsgeschwindigkeit nmin des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 ist noch sichergestellt, dass eine maximale Leistung ans Hochvoltbordnetz abgegebenen werden kann. Am Ende dieses Betriebes wird das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 typischerweise entweder in den frei drehenden Betrieb gesteuert oder wieder beschleunigt.If the electric flywheel storage operated in generator mode, the flywheel is braked more or less strongly and thus gives its stored kinetic energy, which is fed in the form of electrical energy into the high-voltage vehicle electrical system. About the controller 18 becomes the rotational speed of the flywheel of the flywheel electric flywheel 20 monitored in this operation. The control device 18 ensures that this regenerative operation is maintained only until a minimum rotational speed n min of the flywheel of the flywheel flywheel 20 is reached. At this minimum rotational speed n min of the flywheel of the flywheel flywheel 20 is still ensured that a maximum power can be delivered to the high-voltage electrical system. At the end of this operation, the flywheel of the electric flywheel storage 20 typically either controlled in the free-rotating mode or accelerated again.

3. Beschleunigung des elektrischen Schwungradspeichers:3. Acceleration of the electric flywheel storage:

In diesem Betrieb wird das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 beschleunigt, beispielsweise mechanisch oder durch den Elektromotor, um die kinetische Energie des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 wieder aufzubauen. Hat das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 eine vorgegebene maximale Umdrehungsgeschwindigkeit nmax erreicht, beispielsweise nmax ≈ 64.000 U/min, wird dieser Betrieb beendet. Anschließend kann das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 wieder in den frei drehenden Betrieb oder in den generatorischen Betrieb wechseln.In this operation, the flywheel of the electric flywheel storage 20 accelerated, for example mechanically or by the electric motor, to the kinetic energy of the flywheel of the flywheel flywheel 20 rebuild. Has the flywheel of the electric flywheel storage 20 reaches a predetermined maximum rotational speed n max , for example, n max ≈ 64,000 U / min, this operation is terminated. Subsequently, the flywheel of the electric flywheel storage 20 switch back to free-running operation or to regenerative operation.

Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Betriebs des elektrischen Schwungradspeichers 20 anhand von 2 erläutert:
Für den erfindungsgemäßen ersten Betriebsmodus wird im Schritt S1 das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 zunächst beschleunigt. Ist eine maximale Umdrehungsgeschwindigkeit nmax des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 erreicht (Schritt S2) dann wird dieser Beschleunigungsbetrieb des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 beendet. Es wird dann geprüft, ob ein Boost-Betrieb des hybriden Antriebs gewünscht ist (Schritt S3). Ist ein Boost-Betrieb gewünscht, dann wird das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 im Schritt S4 im generatorischen Betrieb betrieben. Dies erfolgt so lange, wie der Boost-Betrieb benötigt wird oder bis zu dem das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers eine minimale Drehzahl nmin erreicht hat (Schritt S5). In diesem Fall kehrt das Verfahren wieder zum Schritt S1 zurück. Wird im Schritt S3 kein Boost-Betrieb gewünscht, dann erfolgt lediglich eine Überwachung der Drehzahl n des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20, bis die minimale Drehzahl nmin im Schritt S5 erreicht ist.
Hereinafter, a particularly preferred embodiment of the operation of the electric flywheel storage 20 based on 2 explains:
For the first operating mode according to the invention, in step S1, the flywheel of the electric flywheel storage 20 initially accelerated. Is a maximum rotational speed n max of the flywheel of the flywheel electric flywheel 20 is reached (step S2) then this acceleration operation of the flywheel of the electric flywheel storage 20 completed. It is then checked whether a boost operation of the hybrid drive is desired (step S3). If a boost operation is desired, then the flywheel of the electric flywheel storage 20 operated in regenerative mode in step S4. This is done as long as the boost operation is needed or up to which the flywheel of the flywheel electric storage has reached a minimum speed n min (step S5). In this case, the process returns to step S1. If no boost operation is desired in step S3, then only monitoring of the rotational speed n of the flywheel of the electric flywheel storage takes place 20 until the minimum speed n min is reached in step S5.

3 zeigt ein Blockdiagramm für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines hybriden Fahrzeugantriebs. In 3 ist die elektrische Maschine 16 mit dem elektrischen Schwungradspeicher 20 über das Hochvoltbordnetz 30 verbunden. Ferner ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 31 vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 31 zum Steuern des Betriebs des hybriden Fahrzeugantriebs weist hier die Steuervorrichtung 18 auf, die zum Beispiel einen Mikrocontroller enthält. Ferner weist die Vorrichtung 31 auch einen Drehzahlsensor 32 auf, der mit dem Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 gekoppelt ist und der dazu ausgelegt ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit und/oder die Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers 20 zu ermitteln. Der Drehzahlsensor 32 ist mit der Steuereinrichtung 18 verbunden, um eine Information über die ermittelte Drehzahl bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 31 weist darüber hinaus einen Spannungssensor 33 auf, über welchen die Spannungslage bzw. das Spannungsniveau im Hochvoltbordnetz 30 ermittelt werden kann. Eine entsprechende Information über die ermittelte Spannung im Hochvoltbordnetz 30 stellt der Spannungssensor 33 der Steuereinrichtung 18 zur Verfügung. Ferner ist ein Steuerbus 34 vorgesehen, beispielsweise ein CAN-Bus, über den die Steuereinrichtung 18 mit der elektrischen Maschine 16 und dem Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers 20 kommunizieren kann oder über den die Steuereinrichtung 18 die elektrische Maschine 16 und den elektrischen Schwungradspeicher 20 steuern kann. 3 shows a block diagram for an inventive device for controlling the operation of a hybrid vehicle drive. In 3 is the electric machine 16 with the electric flywheel storage 20 via the high-voltage on-board electrical system 30 connected. Furthermore, a device according to the invention 31 intended. The device according to the invention 31 for controlling the operation of the hybrid vehicle drive has here the control device 18 on, which contains for example a microcontroller. Furthermore, the device 31 also a speed sensor 32 on, with the flywheel of the electric flywheel storage 20 coupled and which is adapted to the rotational speed and / or the rotational speed of the flywheel of the electric flywheel storage 20 to investigate. The speed sensor 32 is with the control device 18 connected to provide information about the determined speed. The device according to the invention 31 also has a voltage sensor 33 on, via which the voltage level or the voltage level in the high-voltage vehicle electrical system 30 can be determined. Corresponding information about the determined voltage in the high voltage on-board electrical system 30 represents the voltage sensor 33 the control device 18 to disposal. There is also a tax bus 34 provided, for example, a CAN bus, via which the control device 18 with the electric machine 16 and the flywheel of the electric flywheel storage 20 can communicate or via the the controller 18 the electric machine 16 and the electric flywheel storage 20 can control.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/141646 A1 [0003] WO 2009/141646 A1 [0003]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines mit einer Brennkraftmaschine (11) und einer elektrischen Maschine (16) antreibbaren hybriden Fahrzeugantriebs, bei dem die elektrische Maschine (16) und ein als elektrischer Schwungradspeicher (20) vorgesehener Energiespeicher an ein Bordnetz (30) ankoppelbar sind, mit einem ersten Betriebsmodus, bei dem der elektrische Schwungradspeicher (20) zur Erzeugung einer ersten Versorgungsspannung im Bordnetz (30) in einem generatorischen Betrieb betrieben wird, – wobei die erste Versorgungsspannung derart hoch ist, dass die elektrische Maschine (16) für einen Boost-Betrieb des Fahrzeugantriebs elektromotorisch betreibbar ist, und – wobei der generatorische Betrieb des elektrischen Schwungradspeichers (20) im ersten Betriebsmodus auch dann vorgesehen ist, wenn gerade kein Boost-Betrieb des Fahrzeugantriebs vorgesehen ist.Method for operating an engine with an internal combustion engine ( 11 ) and an electric machine ( 16 ) drivable hybrid vehicle drive, wherein the electric machine ( 16 ) and as electrical flywheel storage ( 20 ) provided energy storage to an electrical system ( 30 ) are coupled, with a first operating mode in which the electric flywheel storage ( 20 ) for generating a first supply voltage in the electrical system ( 30 ) is operated in a generator operation, - wherein the first supply voltage is so high that the electric machine ( 16 ) is electrically operated for a boost operation of the vehicle drive, and - wherein the regenerative operation of the electric flywheel storage ( 20 ) is also provided in the first operating mode when no boost operation of the vehicle drive is provided. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers (20) im ersten Betriebsmodus abwechselnd zunächst beschleunigt wird und anschließend in einem generatorischen Betrieb betrieben wird.The method of claim 1, wherein the flywheel of the electric flywheel storage ( 20 ) is first accelerated alternately in the first operating mode and then operated in a regenerative operation. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers (20) bestimmt wird und bei dem bei einem Absinken der Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers (20) unter eine vorgegebene Mindestdrehzahl, das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers (20) im ersten Betriebsmodus wieder beschleunigt wird.Method according to Claim 2, in which the rotational speed of the flywheel of the electric flywheel accumulator ( 20 ) is determined and in which at a decrease in the rotational speed of the flywheel of the electric flywheel storage ( 20 ) below a predetermined minimum speed, the flywheel of the electric flywheel storage ( 20 ) is accelerated again in the first operating mode. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Betriebsmodus einen Rennbetrieb bezeichnet.Method according to one of the preceding claims, in which the first operating mode denotes a racing operation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Fahrzeug (10) im Boost-Betrieb sowohl von der im elektromotorischen Betrieb angetriebenen elektrischen Maschine (16) und von der Brennkraftmaschine (11) angetrieben wird.Method according to one of the preceding claims, in which the vehicle ( 10 ) in boost mode both by the electric motor driven electric machine ( 16 ) and of the internal combustion engine ( 11 ) is driven. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im ersten Betriebsmodus lediglich eine Achse (13, 15) und insbesondere die Vorderachse (15) durch die elektrische Maschine (16) angetrieben wird.Method according to one of the preceding claims, in which in the first operating mode only one axis ( 13 . 15 ) and in particular the front axle ( 15 ) by the electric machine ( 16 ) is driven. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem zweiten Betriebsmodus, bei dem das Schwungrad des elektrischen Schwungradspeichers (20) in einen frei drehenden Betrieb gesteuert wird, bei dem das Bordnetz (30) auf eine zweite Versorgungsspannung, die geringer ist als die erste Versorgungsspannung, abgesenkt wird.Method according to one of the preceding claims, with a second operating mode, in which the flywheel of the electric flywheel accumulator ( 20 ) is controlled in a freely rotating operation, in which the electrical system ( 30 ) is lowered to a second supply voltage, which is lower than the first supply voltage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bordnetz als ein Hochvoltbordnetz ausgebildet ist und wobei die erste Versorgungsspannung einen Spannungsbereich von mehr als 350 Volt, vorzugsweise von mehr als 400 Volt und insbesondere vorzugsweise von mehr als 440 Volt bezeichnet, und/oder wobei die zweite Versorgungsspannung einen Spannungsbereich von weniger als 200 Volt, vorzugsweise von weniger als 160 Volt und insbesondere vorzugsweise von weniger als 140 Volt bezeichnet.Method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle electrical system is designed as a high-voltage on-board network and wherein the first supply voltage denotes a voltage range of more than 350 volts, preferably greater than 400 volts and more preferably greater than 440 volts, and / or wherein the second Supply voltage denotes a voltage range of less than 200 volts, preferably less than 160 volts, and more preferably less than 140 volts. Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines hybriden Fahrzeugantriebs, mit einer Steuervorrichtung (18), die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Maschine (16) des hybriden Fahrzeugantriebs entsprechend einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu steuern.Device for controlling the operation of a hybrid vehicle drive, comprising a control device ( 18 ), which is designed to be an electrical machine ( 16 ) of the hybrid vehicle drive according to a method according to any one of claims 1 to 8. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuereinrichtung (18) einen Mikrocontroller (18) oder einen Mikroprozessor aufweist, der über einen Steuerbus (34) mit entsprechenden Steuereingängen der elektrischen Maschine (16) und des elektrischen Schwungradspeichers (20) verbunden ist.Device according to claim 9, wherein the control device ( 18 ) a microcontroller ( 18 ) or a microprocessor, which via a control bus ( 34 ) with corresponding control inputs of the electric machine ( 16 ) and the electric flywheel storage ( 20 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, mit einem Drehzahlsensor (32), der dazu ausgelegt ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit (n) und/oder die Drehzahl des Schwungrades des elektrischen Schwungradspeichers (20) zu bestimmen, und/oder mit einem Spannungssensor (33), der dazu ausgelegt ist, die Spannung im Bordnetz (30) des Kraftfahrzeuges (10) zu erfassen.Device according to one of claims 9 or 10, with a rotational speed sensor ( 32 ), which is adapted to the rotational speed (s) and / or the speed of the flywheel of the flywheel electric storage ( 20 ) and / or with a voltage sensor ( 33 ), which is designed to reduce the voltage in the electrical system ( 30 ) of the motor vehicle ( 10 ) capture. Kraftfahrzeug, insbesondere ein für den Rennsport vorgesehenes Kraftfahrzeug (10), – mit einem hybriden Fahrzeugantrieb, welcher eine Brennkraftmaschine (11), eine elektrischen Maschine (16) und einen als elektrischen Schwungradspeicher (20) ausgebildeten Energiespeicher aufweist, – mit einem Bordnetz (30) zur Bereitstellung einer Hochvoltzwischenspannung, welches mit dem elektrischen Schwungradspeicher (20) und der elektrischen Maschine (16) verbunden ist, – mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.Motor vehicle, in particular a motor vehicle intended for racing ( 10 ), - with a hybrid vehicle drive, which an internal combustion engine ( 11 ), an electric machine ( 16 ) and one as an electric flywheel storage ( 20 ) formed energy storage, - with a vehicle electrical system ( 30 ) for providing a high-voltage intermediate voltage which is connected to the electric flywheel storage ( 20 ) and the electric machine ( 16 ), - with a device according to one of claims 9 to 11.
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