Verfahren zur übergabe der Sollwerte und/oder der Sollantriebsstranqzustände

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur übergabe der Sollwerte und/oder der Sollantriebsstrangzustände der Strategie für die operativen Funktionen in einem Hybridfahrzeug, insbesondere in einem parallelen Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind Hybridfahrzeuge umfassend ein Hybridgetriebe bekannt. Sie umfassen zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor zumindest einen Elektromotor bzw. eine elektrische Maschine. Bei seriellen Hybridfahrzeugen wird ein Generator vom Verbrennungsmotor angetrieben, wobei der Generator den die Räder antreibenden Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt. Des weiteren sind parallele Hybridfahrzeuge bekannt, bei denen eine Addition der Drehmomente des Verbrennungsmotors und zumindest einer mit dem Verbrennungsmotor verbindbaren elektrischen Maschine erfolgt. Hierbei sind die elektrischen Maschinen mit dem Riementrieb oder mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbindbar. Die vom Verbrennungsmotor und/oder der zumindest einen elektrischen Maschine erzeugten Drehmomente werden über ein nachgeschaltetes Getriebe an die angetriebene Achse übertragen.

Aus der DE 10 2005 044 268 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Ladezustands eines Energiespeichers oder des Energieflusses in einem Hybridfahrzeug bekannt, im Rahmen dessen der Ladezustand oder der Energiefluss in Abhängigkeit einer Kostenfunktion für den Energieverbrauch oder den Emissionsausstoß gesteuert oder geregelt wird. Insbesondere werden bei der Durchführung des Verfahrens die Kosten für die elektrische Energie bei Bezug aus dem Energiespeicher, die Kosten für die elektrische Energie bei Bezug aus dem Verbrennungsmotor, sowie die Kosten für die mechanische Energie bei Bezug aus dem Energiespeicher und aus dem Verbrennungsmotor

berücksichtigt, wobei unter Verwendung einer Schar von Energiekostenvektoren Solldrehmomente für den Verbrennungsmotor und die Elektromaschine ermittelt werden.

Ferner sind aus dem Stand der Technik Hybridfahrzeuge bekannt, die eine Hybridsteuerung aufweisen, die in mindestens zwei Funktionsschichten unterteilt ist, wobei die eine Schicht (strategische Schicht) die strategischen Funktionen bzw. quasistationäre Vorgaben hinsichtlich Zustände und kontinuierlicher Größen und die zweite Schicht (operative Schicht) die operativen Funktionen bzw. dynamische übergänge umfasst.

Diese Unterteilung in mindestens zwei Funktionsschichten kann aus verschiedenen Gründen erfolgt sein. Beispielsweise kann sie zur besseren Strukturierung der Software oder zum Zweck der Realisierung eines sogenannten „Software-Sharing" zwischen Zulieferer (operative Funktionen) und OEM d.h. Originalausrüstungshersteller (strategische Funktionen).

Hierbei kann das Problem auftreten, dass die von der strategischen Schicht vorgegebenen Sollwerte nicht zu den Zuständen der operativen Schicht passen. Die operativen Funktionen dienen dem übergang zwischen den unterschiedlichen Zuständen, wobei während eines übergangs zwischen unterschiedlichen Zuständen eine Umschaltung der Sollwerte aus der Strategie an die operative Funktion erfolgen muss. Wenn dies zum falschen Zeitpunkt geschieht, kann die operative Funktion die von der strategischen Schicht vorgegebenen Sollwerte noch nicht umsetzen.

Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Verbrennungsmotor noch nicht angekoppelt ist, und von der strategischen Schicht gefordert wird, mittels des Verbrennungsmotors Drehmoment in den Antriebsstrang einzuleiten. Des weiteren können auch Situationen vorkommen, in denen die vorgege-

benen Sollwerte nicht konsistent sind, was in nachteiliger Weise zu Fehlfunktionen in der operativen Schicht führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur übergabe der Sollwerte und/oder der Sollantriebsstrangzustände der Strategie für die operativen Funktionen in einem Hybridfahrzeug, insbesondere in einem parallelen Hybridfahrzeug, umfassend eine Hybridsteuerung, die in mindestens zwei Funktionsschichten unterteilt ist, wobei die eine Schicht als strategische Schicht ausgeführt ist, die strategische Funktionen enthält und Vorgaben generiert und die zweite Schicht als operative Schicht ausgeführt ist, welche die operativen Funktionen enthält, die die Vorgaben der strategischen Schicht umsetzen, anzugeben, durch dessen Durchführung ein konsistentes System gebildet wird. Insbesondere soll der Zeitpunkt der übergabe von diskreten Vorgaben bzw. Zuständen als auch von kontinuierlichen Größen, beispielsweise von Drehmomenten derart bestimmt sein, dass jederzeit ein konsistentes System vorliegt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird im Rahmen des Verfahrens zur übergabe der Sollwerte und/oder der Sollantriebsstrangzustände der Strategie für die operativen Funktionen in einem Hybridfahrzeug, insbesondere in einem parallelen Hybridfahrzeug umfassend eine Hybridsteuerung, die in mindestens zwei Funktionsschichten unterteilt ist, wobei die eine Schicht als strategische Schicht und die zweite Schicht als operative Schicht ausgeführt ist, vorgeschlagen, in einem ersten Schritt den gewünschten Antriebsstrangzustand von der strategischen Schicht in die operative Schicht zu übertragen, wobei anschließend der überprüfte und als Ziel akzeptierte Antriebsstrangzustand von der operativen Schicht in die strategische Schicht übertragen wird. In einem nächsten Schritt

wird der nach dem Wechsel bzw. nach der Umschaltung in den Zielzustand momentan gültige Antriebsstrangzustand von der operativen Schicht in die strategische Schicht übertragen, wobei anschließend in der strategischen Schicht die Sollwerte für kontinuierliche Größen des neuen Zustandes berechnet und in die operative Schicht übertragen werden.

Vorzugsweise wird im letzten Schritt auch der Zustand, für den die Sollwerte gelten, mitgeschickt, so dass der Problempunkt, dass die kontinuierlichen Sollwerte, beispielsweise das Verbrennungsmotormoment und/oder das Elekt- romaschinenmoment, einen sprunghaften Wechsel machen, dadurch entschärft wird.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption werden die Abhängigkeiten zwischen operativer Steuerung und Strategie reduziert, da der momentan gültige Antriebsstrangzustand von der operativen Schicht ermittelt wird, wobei diese Information von der strategischen Schicht lediglich zur Berechnung und Vorgabe der Sollwerte benutzt wird.

Des weiteren wird von der operativen Schicht bestimmt, wann die Umschaltung in einen neuen Antriebsstrangzustand erfolgen soll, wobei die von der strategischen Schicht generierten Sollwerte lediglich an die operative Schicht übergeben werden. Da die operative Schicht bestimmt, ab wann ein Zustandswechsel möglich ist, kann hierfür der schnellstmögliche Zeitpunkt verwendet werden.

Gemäß der Erfindung kann in der operativen Schicht eine Umschaltung in den Ziel - Antriebsstrangzustand auch dann erfolgen, wenn der Ziel- Antriebsstrangzustand noch nicht erreicht ist. Beispielsweise kann, wenn gemäß den Vorgaben der strategischen Schicht vom Zustand „elektrisches Fahren" in den Zustand „hybrides Fahren" übergegangen werden soll, von der operativen Schicht bei einem Verbrennungsmotorstart in Schaltung an die

strategische Schicht der Zustand „hybrides Fahren" als momentan gültiger Antriebsstrangzustand gemeldet werden (hierbei ist das Getriebe auf Neutral geschaltet und der Verbrennungsmotor noch nicht angelassen).

In vorteilhafter Weise werden durch die übertragung des momentan gültigen Antriebsstrangzustands von der operativen Schicht in die strategische Schicht keine übergänge in der Strategie gesteuert.

Während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens führen Verzögerungen in der übertragung zwischen strategischer Schicht und operativer Schicht in vorteilhafter Weise nicht zu Problemen hinsichtlich der Konsistenz des Systems. Derartige Verzögerungen können beispielsweise entstehen, wenn die übertragung zwischen verschiedenen Steuergeräten erfolgt.