Ein Verfahren dieser Art ist in der DE 198 07 291 Al angegeben. Bei diesem be- kannten Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb werden zum Beispiel mit einem Navigationssystem erfasste momentane Posi- tionsdaten des Kraftfahrzeugs mit gespeicherten Daten einer Straßenkarte ver- glichen, um in Abhängigkeit der Verkehrsumgebung den Anteil des elektromoto-

rischen Antriebs zu steuern. Hierbei wird ein Ladezustand einer Batterie des Hy- bridantriebs ständig überwacht. Insbesondere betreffen die Informationen zur Verkehrsumgebung die Unterscheidung zwischen einer Fahrt in einer Stadt oder über Land und auch Angaben zur Entfernung einer Elektrotankstelle.

Auch aus der US-PS 5 892 346 geht ein Hybridfahrzeug hervor, bei dem zur Steuerung des Anteils des elektromotorischen Antriebs von einem Navigations- system gelieferte Ortsdaten einbezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Hybridfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen eine bessere Nutzung insbesondere der elektrischen Energie erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bei dem Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Hiernach ist vorgesehen, dass die Daten Höheninformationen umfassen, die zur Steuerung des Anteils des elektromotorischen Antriebs zugrundegelegt werden, wobei ein in der Betriebssteuerung vorgegebener oder vorgebbarer Mindestiade- zustand des Energiespeichers, bei dem notwendige Fahrzeuggrundfunktionen noch gewährleistet sind, nicht unterschritten wird. Bei dem Hybridfahrzeug er- folgt die Lösung mit den Maßnahmen, dass die Einrichtung eine Einheit zum Ge- winnen von Höheninformationen aufweist, dass in der Betriebssteurung eine Auswerteeinheit zum Auswerten ihr zugeführter Daten der Höheninformationen

und ein Steuerungsteil zum Steuern des Anteils des elektromotorischen Antriebs auf der Grundlage der Höheninformationen vorgesehen sind.

Die Steuerung auf der Grundlage der Höheninformationen ergibt den Vorteil, dass ein niedrigerer Mindestladezustand genutzt, d. h. dem Energiespeicher mehr Energie für den elektromotorischen Antrieb entnommen werden kann, da bei der anschließenden Abfahrt eine kallculierbare Energierückgewinnung zum Wiederaufladen des Energiespeichers mittels des als Generator wirkenden Elektromotors ermöglicht wird. Bei der Höheninformation kann die zu erwartende Höhe berücksichtigt werden. Das Entladen und Aufladen der Batterie kann opti- mal auf die Höhentopografie abgestimmt werden, wodurch Vorteile im Ver- brauch erzielt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Elektromotor des Parallel- Hybridfahrzeugs stärker bei den Bergauffahrten eingesetzt und damit eine ver- besserte Drehmomentcharakteristik erreicht werden kann, Eine relativ genaue Regelung des Anteils des elektromotorischen Antriebs bzw. der Entlade-und Ladevorgänge des Energiespeichers wird dadurch ermöglicht, dass die Höheninformationen die größte Höhe der Fahrstrecke oder einer Teil- strecke sowie die aktuelle Höhe des Fahrzeugs beinhalten.

Ein günstiger Aufbau und Steuerungsablauf werden dadurch erreicht, dass die Höheninformationen aus Daten eines Navigationssystems oder eines anderen vorausschauenden Systems geeignet ist, z, B. GPS, erhalten werden.

Eine vorteilhafte Vorgehensweise besteht darin, dass bei Eingabe eines Zielortes in das Navigationssystm ein Höhenprofil der Fahrstrecke bis zum Zielort erstellt

und die Höhenprofildaten zur Steuerung des Anteils des elektromotorischen An- triebs in der Weise herangezogen werden, dass bei Erreichen der größten Höhe einer Teilstrecke und/oder der Gesamtstrecke der Mindestladezustand nicht un- terschritten wird.

Ein niedriger Verbrauch wird dadurch unterstützt, dass bei Gefällstrecken zumin- dest abschnittsweise der elektrische Antrieb als mittels der Fahrzeugräder ange- triebener Generator zum Einspeisen eines Ladestroms in den Energiespeicher betrieben wird und dass der Einspeise-Ladestrom bei der Steuerung des Anteils des elektromotorischen Antriebs an Steigungsstrecken im voraus einbezogen wird.

Eine alternative günstige Vorgehensweise besteht darin, dass bei fehlender Zieleingabe in das im Hintergrund mitiaufende Navigationssystem dieses eine vom Fahrer gewählte Fahrstrecke erkennt und Höhenprofiidaten dieser Fahr- strecke liefert, die der Betriebssteuerung zugeführt werden, und dass der Anteil des elelctro-motorischen Antriebs unter Berücksichtigung der nächstfolgenden größten Höhe und/oder der größten Höhe des Gesamtprofils der Fahrstrecke ge- steuert wird.

Auch ohne Navigationssystem oder bei Vorhandensein eines Navigations- systems, das keine Höheninformationen liefern kann, besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Höheninformation aus einem im voraus in der Be- triebssteuerung abgespeicherten Informationsanteil einschließlich einer größten Höhe mindestens einer Teiistrecke und/oder einer Gesamtstrecke und einem mittels eines Höhenmessers erfassen aktueften tnformationsanteit besteht, dass

die aus dem aktuellen Informationsanteil gewonnene aktuelle Höhe mit dem ab- gespeicherten Informationsanteil verglichen wird und dass auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Anteil des elektromagnetischen Antriebs gesteuert wird.

Eine verfeinerte Steuerung bzw. Regelung des Antriebs wird dadurch ermöglicht, dass der Mindestladezustand in der Betriebssteuerung in Abhängigkeit einer Außentemperatur, einer Tageszeit, des (aligemeinen) Batteriezustandes oder des Fahrverhaltens oder einer Kombination aus mindestens zweien dieser Parameter adaptiv ermittelt wird.

Ein normales Steuerungslconzept für flache Gegenden kann dadurch eingebunden werden, dass die Zugrundelegung des vorgegebenen oder vorgebbaren Mindest- ladezustandes entlang der gesamten Fahrstrecke erfolgt oder dass in der Be- triebssteuerung eine Höhenschweiie eingestellt wird, bei deren Unterschreitung der Qnteil des eleletromotorischen Antriebs entsprechend einem Normalbetrieb mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren normalen Mindestiadezustand und bei dessen Überschreitung der Anteil des elelctromagnetischen Antriebs entspre- chend dem Mindestladezustand erfolgt, der unter dem normalen Mindestlade- zustand liegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Aufbau einer Steuerungseinrichtung für einen Hybridmotor,

Fig. 2 verschiedene Batterieladezustände und Leistungsansprüche eines Elektromotors in Bezug auf ein Höhenprofil und Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Ansteuerung eines Hy- bridfahrzeugs.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung zur Steuerung bzw. Regelung eines Parallel-Hy- bridfahrzeugs umfasst eine Betriebssteuerung 1, der von einem Navigations- system 3 aus über eine Berechnungseinheit 2 zur Berechnung eins Höhenprofils Höheninformationen zugeführt werden, einen von einem Treibstofftank 7.1 ver- sorgten und einen Generator 6 antreibenden Verbrennungsmotor 7, einen von dem Generator 6 und einem Energiespeicher in Form einer Batterie 4 versorgten Elektromotor 5, ein von dem Verbrennungsmotor 7 und/oder dem Elektromotor 5 angetriebenes Getriebe 8, Antriebsräder 9 und eine mit diesen zusammen wirkende, insbesondere elektro-hydraulisch arbeitende Bremse 10. Die Betriebssteuerung 1 kann, z. B. zusammen mit der Berechnungseinheit 2 und dem Navigationssystem 3, in einem gemeinsamen Steuergerät, z. B. auch dem Navigationgssystem 3 selbst oder in einem Fahrzeugrechner abgebildet sein.

Dem Elektromotor 5 wird elektrische Energie für den durch ihn bewirkten elektromotorischen Antrieb über eine Motorspeisung 4.1 von der Batterie und/oder über eine Energieeinspeisung 6.1 von dem Generator 6 zum Erzeugen der auf das Getriebe 8 wirkenden mechanischen Antriebsenergie 5.2 zugeführt.

Umgekehrt kann der Elelctromotor 5 zur Energierückgewinnung beispielsweise bei Bremsvorgängen bzw. an einer Gefällstrecke als Generator betrieben werden,

wobei ihm von den Antriebsrädern 9 über das Getriebe 8 Bewegungsenergie über eine Rückspeisung 8. 1 zugeführt wird. Ein entstehender Ladestrom 5.1 wird zum Aufladen der Batterie 4 genutzt. Ferner kann die Batterie 4 mit dem Generator 6 auch über eine Batteriespeisung 6.2 geladen werden.

Die Betriebssteuerung 1 steuert den Anteil des elektromotorischen Antriebs bzw. des Verbrennungsmotors über eine Elelctromotorsteurung 1.2 bzw. eine Ver- brennungsmotorsteuerung 1.4 nach vorgegebenen Programmen, wobei die ihr über einen Datenaustausch 1.5 mitgeteilten Höheninformationen eingerechnet werden. Auch eine Bremssteuerung 1.1 sowie eine Ladesteuerung 1.3 der Batte- rie 4 werden von der Betriebssteuerung 1 bewirkt. Auch der Ladezustand der Batterie 4 wird der Betriebssteuerung 1 mitgeteilt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann aus den Daten des Navigationssystems 3 mittels der Berechnungseinheit 2 ein Höhenprofil HP über den Weg s bestimmt werden. Bei einer gewissen Höhe kann dabei in der Betriebssteuerung 1 eine Höhenschwelle SCH vorgegeben werden, um unterhalb derselben eine Steuerung entsprechend einem Normalbetrieb und oberhalb derselben eine Steuerung unter Zugrunde- legung der Höheninformationen durchzuführen. Der Batterieiadezustand BL rich- tet sich dabei hinsichtlich seines Mindestiadezustandes ML, der nicht unter- schritten wird und ausreichend ist, um die elektrischen Grundfunktionen des Fahrzeugs sicherzustellen, einerseits nach der Schwelle SCH und andererseits nach dem Höhenprofil HP, wobei zudem der aligemeine Zustand der Batterie be- rücksichtigt werden kann. Auch eine Regeltoleranz (Zieltoleranz) kann abhängig von dem Zustand der Batterie gewählt werden. Wird die Höhe des Höhenprofils HP unterhalb der Schwelle SCH, so wird ein normaler Mindestiadezustand NML

in der normalen Betriebssteuerung 1 zugrundegelegt, die nicht unterschritten wird, d. h. der Anteil des elektromotorischen Antriebs wird entsprechend ge- steuert. Liegt hingegen die Höhe H oberhalb der Schwelle SCH, so wird bei einer Steigung der Anteil des elektromotorischen Antriebs, d. h. der Leistungsanspruch LM an den Elektromotor 5 mittels der Betriebssteuerung 1 erhöht, wobei ein Mindestladezustand ML der Batterie 4 zugrundegelegt wird, der unterhalb des normalen Mindestladezustands NML liegt, da davon ausgegangen wird, dass an- schließend eine Abfahrt über eine gewisse Gefällstrecke erfolgt, über die wie- derum Ladeenergie für die Batterie 4 zurückgewonnen werden kann. Hierdurch kann eine erhöhte Leistung des Hybridantriebs bei möglichst geringem Ver- brauch des Verbrennungsmotors 7 bereitgestellt werden. Dabei kann der Leis- tungsanspruch an den Elektromotor 5 in Abhängigkeit von der Steilheit, der Höhe, der Länge und/oder dern anschließenden Gefälle bestimmt werden.

Ein Beispiel für einen Verfahrensabiauf ist in Fig. 3 gezeigt, wobei Verfahrens- schritte 20 bis 29 näher angegeben sind. Zunächst wird in einem Schritt 20 mit- tels der Betriebssteuerung 1 das System initiiert bzw. die Fahrt begonnen.

Hierbei kann beispielsweise ein Zielort in dem Navigationssystem 3 angegeben werden oder dieses kann im Hintergrund mitlaufen. In einem Schritt 21 wird ein voraussichtliches Höhenprofil ausgewertet, das bei Änderung einer zunächst ein- geschlagenen Fahrstrecke auch aletualisiert werden kann. in einem anschlie- ßenden Schritt 22 wird überprüft, ob die Höhe H über der Schwelle SCH liegt oder nicht. Ist die Schwelle überschritten, wird in einem Schritt 23 der Anteil der elektromotorischen Steuerung in der Weise berechnet, dass bei Erreichen der größten Höhe H einer Teilstrecke oder aber einer Gesamtstrecke der Mindest- ladezustand ML in etwa erreicht wird. Entsprechend erfolgt die Ansteuerung des

Elektromotors 5. Ist die Schwelle SCH unterschritten, so wird eine bisherige normale Steuerstrategie in einem Schritt 24 beibehalten, und die Entladung der Batterie 4 unterschreitet nicht den normalen Mindestiadezustand NML. Entspre- chend wird der Anteil des elektromotorischen Antriebs gesteuert. In einem Schritt 26 wird dann ein Höhenvergleich der Messung mit dem Navigations- system durchgeführt und bei Abweichung erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt 21 mit einer neuen Auswertung des voraussichtlichen Höhenprofils. Liegt keine Abweichung vor, wird in einem Schritt 27 der Batterieladezustand erfasst und überprüft. Liegt dabei eine Abweichung vor, so wird auf Schritt 23 zurück- gesprungen und die Leistung des Elektromotors 5 neu berechnet. Liegt keine Abweichung des Batterieladezustands vor, so wird überprüft, ob die größte Hö- he erreicht ist und gegebenenfalls in einem anschließenden Schritt 29 auf eine Bergabfahrtstrategie umgeschaltet, bei der eine geeignete Energierückgewinnung zum Beispiel unter Einbeziehung der Bremssteuerung 10 gewählt wird. ist die größte Höhe noch nicht erreicht, so erfolgt ein Rücksprung zum Schritt 26 und der entsprechende Verfahrensablauf wird wiederholt.

Die Steuerung mittels der Betriebssteuerung 1 kann auch in der Weise erfolgen, dass ohne Zugrundelegung einer Höhenschwelle SCH eine Steuerung mit den Höheninformationen erfolgt, wobei der Mindestladezustand ML für die gesamte Fahrstrecke zugrunde gelegt wird.

Der Mindestladezustand ML braucht in der Betriebssteurung 1 nicht fest vorge- geben zu sein, sondern er kann auch in Abhängigkeit von äußeren Parametern adaptiv zum Beispiel in Abhängigkeit einer Außentemperatur, der Tageszeit, dem allgemeinen Batteriezustand oder dem Fahrverhalten gewählt werden, da zum

Beispiel bei niedrigerer Außentemperatur eine höhere elektrische Energie der Batterie 4 zum Gewährleisten der Grundfunktionen zur Verfügung gestellt werden muss. In Abhängigkeit von der Tageszeit oder den Lichtverhältnissen kann sich ebenfalls ein unterschiedlicher Energiebedarf ergeben, dem Rechnung getragen wird. Aufgrund des Fahrverhal-tens kann der Leistungsbedarf oder die Energierückgewinnung gegenüber einem Durchschnittsverhalten unterschiedlich sein. Auch kann der Mindestladezustand ML in Abhängigkeit von der größten Höhe einer Teilstrecke oder der Gesamtstrecke abhängig gemacht werden. Dabei kann sich die Steuerungs-oder Regelungsstrategie jeweils danach richten, ob ein Ziel in das Navigationssystem 3 eingegeben ist oder dieses im Hintergrund mit- läuft. Für den Mindestladezustand ML und den normalen Mindestladezustand NML Icönnen auch Toleranzbänder zugelassen werden.

Ist in dem Hybridfahrzeug kein Navigationssystem oder kein mit der Möglichl<eit, Höheninformationen bereitzustellen, versehenes informationssystem vorhanden, so kann die Betriebssteuerung 1 derart ausgebildet sein, dass sie im Voraus, zum Beispiel manuell oder von einem Datenspeicher aus mit Höheninformationen zu einer geplanten Fahrstrecke geladen werden kann und während der Fahrt in Verbindung mit einem Höhenmesser aktuelle Höhendaten aufnehmen kann. In einer Auswerteeinheit können die Höheninformationen und Höhendaten dann ähnlich wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel zum Steuern des An- teils des elektromotorischen Antriebs verrechnet werden. Auch hierbei können verschiedene Steuerstrategien mit entsprechenden Programmen angewendet werden, die dann mittels eines Steuerteils der Betriebssteuerung 1 zur Steuerung verwendet werden.