Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Verfahren zum Betrieb von Hybridfahrzeugen, bei welchen Parameter, wie der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers, die Steuerung des Antriebs beeinflussen, sind aus dem Stand der Technik bekannt, die DE 10 2013 103 849 A1 befasst sich mit einem derartigen Verfahren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs beschrieben, also einem Antriebsstrang, welcher sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung für das Überwinden von Fahrwiderständen aufweist, solch ein Antriebsstrang ist in unterschiedlichen Fahrmodi betreibbar. Wechsel zwischen unterschiedlichen Fahrmodi können durch das Fahrzeugsteuergerät aufgrund der hinterlegten Betriebsstrategie, insbesondere auch bei ansonsten konstanten Fahrbedingungen, initiiert werden (systeminitiierter Fahrmoduswechsel) oder durch transiente Fahrzustände, insbesondere einen Beschleunigungsvorgang, verursacht werden (fahrerinitiierter Fahrmoduswechsel).

Ein Fahrmoduswechsel aus einem Fahrmodus, in welchem ausschließlich die elektrische Antriebsmaschine zum Antrieb herangezogen wird (Nullemissionsmodus) in einen Fahrmodus, in welchem ausschließlich oder zusätzlich der Verbrennungsmotor zum Antrieb herangezogen wird (Emissionsmodus), also einen Fahrmodus bei welchem der Verbrennungsmotor in einem befeuerten Betrieb betrieben wird, ist für Fahrzeuginsassen bemerkbar, da der Verbrennungsmotor unter anderem wahrnehmbare Geräusche verursacht.

Systeminitiierte Fahrmoduswechsel, bei welchen der Verbrennungsmotor gestartet wird, werden von Fahrzeuginsassen häufig als komfortmindernd empfunden, da sie unvermittelt die oben genannten Veränderungen durch den Start des Verbrennungsmotors bemerken, demzufolge führt eine Verringerung derartiger, systeminitiierter Fahrmoduswechsel zu einer Komfortverbesserung.

Die DE 10 2013 103 849 A1 befasst sich mit einem Betriebsverfahren mit unterschiedlichen Fahrmodi für ein Hybridfahrzeug und einem Hybridfahrzeug, welches mittels eines solchen Verfahrens steuerbar ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Betriebsverfahren anzugeben, mit welchem der Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs mit hohem Komfort steuerbar ist, sowie weiter ein Steuergerät mit diesem Betriebsverfahren anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren gemäß Patentanspruch 1 und ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 7 gelöst.

Das vorgeschlagene Betriebsverfahren ist ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug. Ein solcher Antriebsstrang weist insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise in Hubkolbenbauweise, bevorzugt einen Viertakt Otto- oder Dieselmotor, auf. Weiter vorzugsweise weist ein derartiger Antriebsstrang eine elektrische Antriebsmaschine, vorzugsweise eine Elektromotor /-generator, auf. Weiter vorzugsweise ist ein wiederaufladbarer elektrischer Energiespeicher zum Versorgen der elektrischen Antriebsmaschine mit elektrischer Energie vorgesehen. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher als Lithium- Ionen Energiespeicher eingerichtet, bevorzugt als sogenannter Hochvolt- oder Traktionsspeicher. Bei dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren sind zu mindestens zwei Betriebsmodi vorgesehen, von welchen einer unmittelbar keine Emissionen verursacht und als sogenannter Nullemissionsmodus aufzufassen ist und der andere ist ein Betriebsmodus, in welchem die Verbrennungskraftmaschine in einem befeuerten Betrieb betrieben wird und systembedingt Emissionen verursacht werden, sogenannter Emissionsmodus.

In diesem Sinn ist unter einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ein Betriebsmodus dieser zu verstehen, in welchem Kraftstoff in der Verbrennungskraftmaschine verbrannt wird, so dass von dieser Antriebsleistung, vorzugsweise von einer Kurbelwelle in Form einer Drehzahl und eines Drehmoments abgebbar ist. In dem Nullemissionsmodus wird kein Kraftstoff in der Verbrennungskraftmaschine verbrannt, die Verbrennungskraftmaschine ist also insbesondere abgestellt und insbesondere ist von der Kurbelwelle in diesem Betriebsmodus daher keine Antriebsleistung abgebbar. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine im Nullemissionsmodus im Stillstand, vorzugsweise steht die Kurbelwelle still, beziehungsweise führt keine Drehbewegung aus. Vorzugsweise ist Antriebsleistung im Nullemissionsmodus ausschließlich von der elektrischen Antriebsmaschine bereitstellbar.

Für einen systeminitiierten Betriebsmoduswechsel vom Nullemissions- in den Emissionsmodus wird durch das Betriebsverfahren ein Startbefehl ermittelt. Vorzugsweise wir dieser systeminitiierte Startbefehl bei konstanten Fahrbedingungen ermittelt. Vorzugsweise ist unter konstanten Fahrbedingungen die Fahrt bei unveränderlicher Steigung, bevorzugt bei unveränderlicher Beschleunigung und besonders bevorzugt bei konstanter Geschwindigkeit und weiter vorzugsweise bei konstanter Temperatur, zu verstehen. Vorzugsweise ist diese Temperatur bezogen auf den Energiespeicher, insbesondere bezogen auf einen Bereich des Energiespeichers, oder vorzugsweise bezogen auf die Umgebung (Umgebungstemperatur), zu verstehen. Vorzugsweise sind derartige tatsächlich auftretenden Größen allgemein als Ist-Verbrennungskraft- maschinenstartparameter zu verstehen.

Ein Verbrennungskraftmaschinenstartschwellenwert ist als ein vorgebbarer Schwellenwert für einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers oder vorzugsweise für eine befahrene Fahrbahnsteigung oder bevorzugt für eine Temperatur, vorzugsweise eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers oder bevorzugt der Umgebung, zu verstehen. Vorzugsweise ist dieser Schwellenwert von einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder von einer Lastanforderung, insbesondere also einer Drehmomentanforderung, an den Antriebsstrang, abhängig. Vorzugsweise wird der Startbefehl ermittelt, wenn der jeweilige Ist-Verbrennungskraftmaschinenstartparameter den jeweiligen Verbrennungskraftmaschinenstartschwellenwert erreicht oder unterschritten hat.

Der Verbrennungskraftmaschinenstartschwellenwert ist, insbesondere am Beispiel einer konstanten Fahrt in der Ebene erläutert, ein vorgegebener Ladezustand des elektrischen Energiespeichers, dieser Energiespeicher wird bei Bewegung des Kraftfahrzeugs im Nullemissionsmodus in der Ebene entladen. Erreicht nun der tatsächliche Ladezustand (Ist- Verbrennungskraftmaschinenstartparameter) diesen Schwellenwert, wird durch das Betriebsverfahren ein System initiierter Startbefehl für die Verbrennungskraftmaschine ermittelt. Dabei ist unter dem systeminitiierten Startbefehl insbesondere ein Steuerbefehl zu verstehen, der zum Starten der Verbrennungskraftmaschine führen kann und ohne Bedieneingabe durch den Fahrer ermittelt ist. Diese Überlegungen sind entsprechend auf die anderen Ist- Verbrennungskraftmaschinenstartparameter übertragbar.

Insbesondere um den Betrieb des Antriebsstrangs komfortabler zu machen, wird die Anzahl der systeminitiierten Betriebsmoduswechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus durch das erfindungsgemäß Verfahren verringert. Für diese Verringerung wird der Startbefehl, vorzugsweise der systeminitiierte Startbefehl, beziehungsweise dessen Ausführung, von dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren, vorzugsweise für eine vorgebbare Totzeit oder bevorzugt für eine vorgebbare entnehmbare Energiemenge aus dem elektrischen Energiespeicher oder weiter vorzugsweise für eine vorgebbare Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs, blockiert.

Bildlich gesprochen würde bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Betriebsverfahren bei einem Antriebsstrang, welcher im Nullemissionsmodus betrieben wird, bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise 50 Km/h, und einer bestimmten Lastanforderung, beispielsweise 20% vom maximalen Antriebsdrehmoment, bei Erreichen eines tatsächlichen Ladezustand von 30% des elektrischen Energiespeichers ein Steuerbefehl ausgegeben, welcher zum Starten der Verbrennungskraftmaschine, also einem Wechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus führt. Dieser systeminitiierte Betriebsmoduswechsel würde bei konstanten Fahrbedingungen ausgeführt werden, d.h. Fahrgeschwindigkeit ist konstant und das Fahrzeug bewegt sich in der Ebene. Für die Fahrzeuginsassen würde dieser Betriebsmoduswechsel damit unerwartet erfolgen und zu einer Komfortminderung führen. Würde kurz nach dem Betriebsmoduswechsel die Fahrgeschwindigkeit in einem gewissen Ausmaß verringert, so wäre der Betriebsmoduswechsel unnötig erfolgt, diese transienten Fahrzustände versucht sich das vorgeschlagene Betriebsverfahren zu nütze zu machen.

Das vorgeschlagene Betriebsverfahren sieht ein Blockieren des, insbesondere systeminitiierten, Betriebsmoduswechsels vom Nullemissions- in den Emissionsmodus vor. Dieses Blockieren ist vorzugsweise durch eine Totzeit, vorzugsweise weniger als 300 Sekunden, bevorzugt weniger als 120 Sekunden und besonders bevorzugt weniger als 60 Sekunden oder bevorzugt durch eine vorgebbare gespeicherte Energiemenge (Ladekapazität) oder weiter vorzugsweise durch eine vorgebbare Fahrstrecke, vorzugsweise weniger als 2 Kilometer, vorzugsweise weniger als 750 Meter und besonders bevorzugt weniger als 350 Meter möglich.

Dabei wird der, insbesondere systeminitiierte, Betriebsmoduswechsel solange blockiert, bis die Totzeit abgelaufen ist oder die vorgegebene Energiemenge aus dem elektrischen Energiespeicher entnommen ist oder die vorgegebene Fahrstrecke zurückgelegt ist. Liegen, insbesondere nach diesem Blockieren, die Kriterien für einen systeminitiierten Betriebsmoduswechsel aus dem Nullemissionsmodus in die Emissionsmodus weiterhin vor, wird dieser ausgeführt; soweit die Kriterien nicht mehr vorliegen, wird der Betriebsmoduswechsel vorzugsweise nicht ausgeführt. Der systeminitiierte Betriebsmoduswechsel wird insbesondere dann nicht länger blockiert, wenn in der Phase des Blockierens ein fahrerinitiierter Betriebsmoduswechsel auftritt, insbesondere wenn der Fahrer mittels der Fahrpedalstellung eine entsprechende Fahrzeugbeschleunigung verursacht beziehungsweise anfordert, oder allgemein wenn dieser Betriebsmoduswechsel durch eine Bedienhandlung des Fahrer verursacht wird (fahrerinitiierter Betriebsmoduswechsel).

Anders gewendet, wird beim vorgeschlagenen Betriebsverfahren bei den obengenannten Daten ein systeminitiierter Startbefehl ermittelt, wird dieser für die vorgebbare Totzeit (oder Fahrstrecke oder Energiemenge) blockiert, d.h. es erfolgt kein systeminitiierter Betriebsmoduswechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus, tritt während dieses Blockierens beispielsweise eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit ein und ist damit kein Betriebsmoduswechsel mehr nötig, so wird der ermittelte Startbefehl nicht ausgeführt. Tritt in einem anderen Fall, insbesondere während des Blockierens des Startbefehls, allerdings ein fahrerinitiierter Betriebsmoduswechsel ein, vorzugsweise durch eine durch den Fahrer initiierte Beschleunigung, befahren einer Steigungsstrecke oder ähnliches, so wird der dann nicht mehr systeminitiierte Startbefehl sondern fahrerinitiierte Startbefehl ausgeführt. Da ein solcher fahrerinitiierte Betriebsmoduswechsel zumindest für den Fahrer erwartbar ist, führt dies zu keiner oder nur zu einer geringen Komforteinbuße. Insbesondere durch eine solche Steuerung des Antriebsstrangs ist eine Verringerung der systeminitiierten Betriebsmoduswechsel erreichbar und dadurch ist eine Verbesserung des Komforts ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Betriebsverfahrens ist die Initiierung des Betriebsmoduswechsels, insbesondere vom Nullemissions- in den Emissionsmodus, als eine E-Fahrkennlinie vorgebbar. Vorzugsweise ist für ein Paar aus der Fahrgeschwindigkeit und der Lastanforderung an den Antriebsstrang ein bestimmter Punkt dieser E-Fahrkennlinie vorgebbar. Vorzugsweise ist für einen bestimmten Ladezustand des elektrischen Energiespeichers, vorzugsweise für eine bestimmte Temperatur des elektrischen Energiespeicher oder bevorzugt für eine Umgebungstemperatur, vorzugsweise für eine bestimmte Fahrbahnsteigung oder dergleichen eine E- Fahrkennlinie, vorzugsweise in der oben erläuterten Art und Weise, vorgebbar.

Vorzugsweise ist diese E-Fahrkennlinie wenigstens abschnittsweise von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lastanforderung an den Antriebsstrang abhängig. Insbesondere durch die sogenannte E-Fahrkennlinie, also eine Vielzahl an unterschiedlichen Verbrennungskraftmaschinenstartschwellen- werten, ist eine bessere Steuerbarkeit des Antriebsstrangs, insbesondere eine Reduzierung der systeminitiierten Betriebsmoduswechsel, erreichbar.

In einer bevorzugt Ausführungsform des Betriebsverfahrens finden wenigstens zwei unterschiedliche diskrete E-Fahrkennlinien zur Steuerung des Antriebsstrangs Anwendung. Vorzugsweise deckt jeweils eine dieser E- Fahrkennlinie einen bestimmten Bereich des jeweiligen Verbrennungskraftmaschinenstartparameters, vorzugsweise des

Entladungsbereich des elektrischen Energiespeichers ab, vorzugsweise ist der Entladungsbereich des elektrischen Energiespeichers vorgebbar für welchen die jeweilige E-Fahrkennlinie Anwendung findet. Dabei hängen die Anzahl der E-Fahrkennlinien und damit auch die Anzahl und Breite der Bereiche der Entladungszustände des elektrischen Energiespeichers, für welche diese jeweils zur Steuerung des Antriebsstrangs herangezogen werden, von der Art des Fahrzeugs und vielen anderen Fahrzeugparametern ab und werden für das jeweilige Fahrzeug beziehungsweise Fahrzeugmodell festgelegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Betriebsverfahrens, findet das Blockieren des Startbefehls nur in einem vorgebbaren Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs Anwendung, beziehungsweise außerhalb dieses vorgebbaren Geschwindigkeitsbereichs ist kein Blockieren des Startbefehls vorgesehen. Vorzugsweise sieht das Betriebsverfahren vor, dass der Startbefehl in einem Geschwindigkeitsbereich nicht blockiert wird, der kleiner ist als die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der größer ist als 10 km/h. Vorzugsweise ist dieser Geschwindigkeitsbereich größer als 20 km/h, bevorzugt größer als 30 km/h und besonders bevorzugt größer als 40 km/h. Vorzugsweise hängt die untere Grenze des Geschwindigkeitsbereichs, in welchem der Startbefehl nicht blockiert wird von Komfortfaktoren des jeweiligen Fahrzeugs ab und ist frei vorgebbar. Insbesondere mittels eines Geschwindigkeitsbereichs in welchem der Startbefehl nicht blockiert ist, ist das Betriebsverfahren vereinfachbar und soweit diese untere Grenze des Geschwindigkeitsbereichs derart gewählt ist, dass ein Betriebsmoduswechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus für Fahrzeuginsassen unmerklich oder nahezu unmerklich erfolgt, ist dieses vereinfachte Betriebsverfahren ohne Komfortnachteile ausführbar.

Vorzugsweise ist ein Steuergerät vorgehsehen, auf welchem das vorgeschlagene Betriebsverfahren ausführbar ist. Vorzugsweise ist das Betriebsverfahren als ausführbares Computerprogrammprodukt auf einem internen Speichermedium dieses Steuergeräts gespeichert. Vorzugsweise weist das Steuergerät einen MikroController zum Ausführen dieses Betriebsverfahrens auf. Weiter vorzugsweise findet dieses Steuergerät in einem Personenkraftwagen zur Steuerung von dessen Antriebsstrang Anwendung. Insbesondere mit einem Steuergerät mit dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren in Form eines Computerprogrammprodukts ist ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs und damit das Hybridfahrzeug, besonders komfortabel steuerbar.

Nachfolgend ist die Erfindung, beziehungsweise einzelne Merkmale dieser, anhand der teilweise schematisierten Figuren näher erläutert.

Dabei zeigt,

Fig.1 : Ein Kennfeld mit mehreren E-Fahrkennlinien,

Fig.2: einen schematisierten Hybridantriebsstrang, welcher mit dem

Betriebsverfahren steuerbar ist.

Figur 1 zeigt ein exemplarisches Kennfeld zur Steuerung eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug mittels zweier E-Fahrkennlinien 1 , 2. Von diesen E- Fahrkennlinien 1 , 2 wird jeweils nur eine zur Steuerung des Antriebsstrangs bei einem bestimmten Ladezustand des elektrischen Energiespeicher, beziehungsweise soweit sich dieser in einem vorbestimmten Ladebereich befindet, herangezogen, nur eine dieser E-Fahrkennlinien 1 , 2 ist also jeweils gültig, beziehungsweise ist aktiv.

Vorliegend ist auf der Ordinate die Lastanforderung (T) an den Antriebsstrang aufgetragen, auf der Abszisse ist die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) aufgetragen. Unterhalb der momentan gültigen E-Fahrkennlinie 1 oder 2 wird der Hybridantriebsstrang im Nullemissionsmodus betrieben, oberhalb davon im Emissionsmodus, bei Überschreiten der gültigen E-Fahrkennlinie von unten nach oben, wird also vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus gewechselt.

Die Betriebspunkte 3, 4, 5 repräsentieren unterschiedliche Betriebspunkte des Antriebsstrangs, bezogen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und die Lastanforderung (T). Ausgehend vom Betriebspunkt 5, bei gültiger erster E- Fahrkennlinie 1 , kann sich folgender Steuerungsverlauf mit einem bekannten Betriebsverfahren ergeben:

- Der Betriebspunkt 5 befindet sich unterhalb der ersten E-Fahrkennlinie 1 , d.h. das Hybridfahrzeug wird im Nullemissionsmodus gesteuert,

- Das Fahrzeug wird mit konstanter Beschleunigung beschleunigt, d.h. bei im wesentlichen konstanter Lastanforderung (T) an den Antriebsstrang nimmt die Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs zu, in Figur 1 ergibt sich eine Verschiebung des Betriebspunkts 5 entlang des Pfades 6,

- Steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) entlang des Pfades 6 bis zum Kreuzungspunkt 8, wird der Verbrennungsmotor gestartet, es findet ein Betriebsmoduswechsel (Nullemissions- -> Emissionsmodus) statt.

Die gleiche Betrachtung kann man für eine zunehmende Lastanforderung (T) bei gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) anstellen:

- Der Betriebspunkt 5 befindet sich unterhalb der ersten E-Fahrkennlinie 1 (Nullemissionsmodus),

- Das Fahrzeug bewegt sich mit konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit (V) auf einer Fahrbahn mit zunehmender Fahrbahnsteigung, d.h. die Lastanforderung (T) nimmt zu, in Figur 1 ergibt sich eine Verschiebung des Betriebspunktes 5 entlang des Pfades 7,

- Steigt die Lastanforderung (T) entlang des Pfades 7 bis zum Kreuzungspunkt 9, wird der Verbrennungsmotor gestartet, es findet ein Betriebsmoduswechsel (Nullemissions- -> Emissionsmodus) statt.

Die beiden dargelegten Betriebspunktverschiebungen entlang der Pfade 6, 7 sind exemplarisch zu verstehen, im realen Fahrbetrieb sind beliebige Verschiebungen des Betriebspunktes in der Ebene denkbar. Die beiden oben dargelegten Betriebsmoduswechsel sind für den Fahrer erwartbar und werden daher nicht oder wenig komfortmindernd empfunden.

Eine andere Komfortauswirkung eines Betriebsmoduswechsels (Nullemissionsmodus -> Emissionsmodus) kann sich bei einer Umschaltung der E-Fahrkennlinie von 1 nach 2 ergeben, dies ist aber auch Betriebspunkt (3, 4, 5) abhängig.

Im Betriebspunkt 3, bezogen auf beide E-Fahrkennlinien 1 , 2, bewegt sich das Fahrzeug bereits im Emissionsmodus, d.h. eine Umschaltung der E- Fahrkennlinie von 1 nach 2 hat keinen Einfluss auf den Komfort. Im Betriebspunkt 4 bewegt sich das Hybridfahrzeug vor und nach der Umschaltung von der E-Fahrkennlinie 1 auf 2 im Nullemissionsmodus, also auch hier ergibt sich kein Komforteinfluss aus der Umschaltung.

Für Betriebspunkte, wie den Betriebspunkt 5, ist das vorgeschlagene Betriebsverfahren vorteilhaft anwendbar. Vor der Umschaltung der ersten E- Fahrkennlinie 1 zur zweiten E-Fahrkennlinie 2 liegt der Betriebspunkt 5 unterhalb der ersten E-Fahrkennlinie 1 , der Antriebsstrang wird im Nullemissionsmodus betrieben. Nach der Umschaltung liegt der Betriebspunkt 5 oberhalb der dann gültigen zweiten E-Fahrkennlinie 2.

In dem Moment, in dem der Betriebspunkt oberhalb der gültigen E- Fahrkennlinie liegt, ermittelt das Betriebsverfahren einen systeminitiierten Startbefehl. Dieser Startbefehl wird dann gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren blockiert, also für eine vorgegebene Totzeit von beispielsweise 5 Sekunden nicht ausgeführt. Sinkt während dieser Totzeit beispielsweise die Lastanforderung T entlang des Pfades 10, so wie dies der Fall ist, wenn das Hybridfahrzeug zunächst mit konstanter Geschwindigkeit eine Steigung überwindet und danach die Fahrt in der Ebene mit der gleichen Geschwindigkeit V fortsetzt, so ist ab dem Kreuzungspunkt 1 1 kein Zustart des Verbrennungsmotors mehr notwendig. Der bis zum Kreuzungspunkt blockierte Startbefehl würde durch das vorgeschlagene Betriebsverfahren nicht ausgeführt, da der Betriebspunkt des Antriebsstrangs dann wieder unterhalb der gültigen E-Fahrkennlinie liegt. Durch das vorgeschlagene Betriebsverfahren ist somit die Zahl der Betriebsmoduswechsel vom Nullemissions- in den Emissionsmodus verringerbar und der Komfort ist dadurch steigerbar. Wie dargelegt findet in Hybridfahrzeugen das Starten des Verbrennungsmotors, also ein Wechsel des Betriebsmodus aus einem Nullemissionsmodus in einen Emissionsmodus, nicht mehr nur im Stand statt (wie bei herkömmlichen Fahrzeugen), sondern auch während der Fahrt. Entweder weil der Fahrer eine Erhöhungen der Leistung (erhöhte Lastanforderung an den Antriebsstrang) anfordert, die in der Fahrsituation nicht mehr nur durch den Elektromotor bedient wird (leistungsbedingter Betriebsmoduswechsel) oder weil eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten wird (geschwindigkeitsbedingter Betriebsmoduswechsel). Der Elektromotor ist in der Regel nur bis zu einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betreibbar.

Insbesondere in den oben genannten Fällen (leistungs-, geschwindigkeitsbedingter Betriebsmoduswechsel) wird eine sogenannte E- Fahrkennlinie überschritten und ein Zustart des Verbrennungsmotors und damit ein Wechsel aus dem Nullemissions- in den Emissionsmodus wird bei einem herkömmlichen Betriebsverfahren durch das Fahrzeugsteuergerät sofort initiiert.

Eine weitere Variante für den Zustart des Verbrennungsmotors ergibt sich, wenn der Hochvoltspeicher einen bestimmten Ladestand erreicht. Während des Fahrens im Nullemissionsmodus wird der elektrische Energiespeicher entladen, beim Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwerts wird daher von Charge- Depleting (elektrischer Energiespeicher wird entladen) in Charge-Sustaining (elektrischer Energiespeicher wird aufgeladen oder zu mindestens wird dessen elektrische Ladung erhalten) gewechselt. Dabei ist im Fahrbetrieb des Hybridfahrzeug, abgesehen von Rekuperation, Charge-Sustaining nur mit laufendem Verbrennungsmotor möglich.

Beim Erreichen des oben dargelegten Schwellenwerts für den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers, werden die Leistungs- und Geschwindigkeitsgrenzen geändert, ab welchem ein Betriebsmoduswechsel aus dem Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus erfolgt, anders ausgedrückt, es wird von einer ersten E-Fahrkennlinie auf eine zweite E- Fahrkennlinie umgeschalten.

Der Zustart des Verbrennungsmotors findet bei dieser zweiten E-Fahrkennlinie 2 im Vergleich zur ersten E-Fahrkennlinie 1 , bereits bei niedrigerer Lastanforderung T an den Antriebsstrang und niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit V statt. Aus den geschilderten Zusammenhängen ergeben sich verschiedene Möglichkeiten bei einer Umschaltung von der ersten 1 auf die zweite 2 E-Fahrkennlinie:

1 . Der neue Betriebspunkt 4 liegt unter der ersten 1 und unter der zweiten 2 E-Fahrkennlinie. In diesem Fall wird elektrisch gefahren und es findet auch mit der neuen E-Fahrkennlinie kein Zustart des Verbrennungsmotors statt (verbleib im Nullemissionsmodus).

2. Der Betriebspunkt 3 liegt oberhalb der ersten 1 und somit auch oberhalb der zweiten 2 E-Fahrkennlinie. In diesem Fall wurde bereits vor dem E- Fahrkennlinienwechsel verbrennungsmotorisch gefahren (Emissionsmodus) und es findet somit auch kein Zustart des Verbrennungsmotors beim E-Fahrkennlinienwechsel statt.

3. Der Betriebspunkt 5 liegt unterhalb der ersten 1 aber oberhalb der zweiten 2 E-Fahrkennlinie. In diesem Fall findet beim Betriebsstrategiewechsel bzw. beim E-Fahrkennlinienwechsel ein Zustart des Verbrennungsmotors statt (Wechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus). Wurde vor diesem E-Fahrkennlinienwechsel elektrisch gefahren, so wird danach der Verbrennungsmotor im befeuerten Betrieb betrieben. Der Betriebsmoduswechsel (Nullemissionsmodus -> Emissionsmodus) ist dabei durch den E- Fahrkennlinienwechsel getrieben.

Im Falle des leistungsbedingten oder geschwindigkeitsbedingten Betriebsmoduswechsel spricht man von einem fahrerinitiierten Betriebsmoduswechsel, im Falle eines Betriebsmoduswechsel als Folge des Umschaltens der E-Fahrkennlinie, dies kann auch als ein Betriebsstrategiewechsel verstanden werden, kann von einem systeminitiierten Betriebsmoduswechsel gesprochen werden.

Selbst bei einem E-Fahrkennlinienwechsel, der fahrerinitiiert ist oder von einem über eine Basisstrategie übergeordnetem System (z.B. vorausschauendes Energiemanagement) angefordert wird, kann man das vorgeschlagene Betriebsverfahren anwenden und so eine Reduzierung von Startvorgängen des Verbrennungsmotors erreichen.

Weitere Beispiele eines E-Fahrkennlinienwechsels wären verschiedene anderweitige Betriebsfälle im Charge-Sustaining.

Wie dargelegt kann ein Betriebsmoduswechsel vom Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus den Komfort des Hybridfahrzeugs für die Fahrzeuginsassen beeinträchtigen. Er kann akustisch wahrnehmbar sein und / oder zu Vibrationen / Schütteln führen. Außerdem stört ein deutlich wahrnehmbarer Zustart des Verbrennungsmotors das E-Mobilitätserlebnis, das wesentlich auf einer nahezu geräuschlosen Fortbewegung beruht. Diese Effekte treten bei einem Zustart des Verbrennungsmotors, der nicht vom Fahrer initiiert ist, nochmals verstärkt zutage. Beispielsweise würde der Fahrer bei einer Kickdownbeschleunigung (sprungartige Erhöhung der Lastanforderung an den Antriebsstrang) erwarten, dass der Verbrennungsmotor gestartet wird, hingegen erwartete der Fahrer keinen Zustart für den Fall, dass sich das Hybridfahrzeug auf ebener Fahrbahn mit konstanter Fahrgeschwindigkeit bewegt und er empfindet den Wechsel vom Nullemissions- in den Emissionsmodus dann als störend.

Das vorgeschlagene Betriebsverfahren führt insbesondere zu einer Verringerung der Betriebsmoduswechsel, wie diese unter Punkt 3., mit einem herkömmlichen Betriebsverfahren auftreten können. Bei dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren wird zwar wie bei einem herkömmlichen Betriebsverfahren ein Startbefehl für den Verbrennungsmotor ermittelt, indem dieser Startbefehl und damit der Betriebsmoduswechsel aus dem Nullemissions in den Emissionsmodus nicht sofort umgesetzt wird, sondern um ein gewisses zeitliches Fenster (Totzeit) oder ein gewisse Ladekapazität des elektrischen Energiespeichers oder eine bestimmte Energiemenge verzögert oder verschleppt wird (blockieren des Betriebsmoduswechsel), ist die Anzahl der Betriebsmoduswechsel verringerbar und der Fahrkomfort verbesserbar.

In der„gewonnenen" Zeit, also in der Zeit für welche der ermittelte Startbefehl blockiert ist oder die verstreicht bis die gewisse Ladekapazität entnommen oder die vorgegebene Fahrstrecke zurückgelegt ist, könnte folgendes passieren, wodurch ein auffälliger bzw. störender Betriebsmoduswechsel vermieden wird: a. Der Fahrer wechselt vom Zustand unter Punkt 3. in den Zustand unter Punkt 1 . Somit findet ein fahrerinitiierter, leistungsbedingter oder geschwindigkeitsbedingter Betriebsmoduswechsel aus dem Nullemissonsmodus in den Emissionsmodus statt und dieser wird als weniger störend wahrgenommen.

b. Der Fahrer wechselt vom Zustand unter Punkt 3. in den Zustand unter Punkt 2. Somit kann der E-Fahrkennlinienwechsel ohne Betriebsmoduswechsel durchgeführt werden. Der Fahrer wird den Betriebsmoduswechsel bemerken, sobald der Zustart an den für Ihn üblichen„Sustaining"-Zustart-Betriebspunkten stattfindet.

Nur wenn der Fahrer sich länger als der zeitliche Puffer bzw. über diese gewisse Ladekapazität oder die vorgegebene Fahrstrecke hinaus im Zustand unter Punkt 3. aufhält, findet nach wie vor ein systeminitiierter Betriebsmoduswechsel aus dem Nullemissionsmodus in den Emissionsmodus statt.

Zusätzlich zum obengenannten Umgang mit den E-Fahrkennlinien 1 , 2 für leistungsbedingten und geschwindigkeitsbedingten Betriebsmoduswechsel, ist es auch möglich, betriebsmoduswechselkritische und betriebsmodus- wechselunkritische Betriebsbereiche für den Antriebsstrang zu definieren. In einem solchen Fall mit vordefinierten Betriebsbereichen kann der angeforderte Betriebsmoduswechsel realisiert werden, sobald sich das Fahrzeug in einem betriebsmoduswechselunkritischen Betriebsbereiche befindet. Dieser Ansatz macht insbesondere dann Sinn, wenn ein Betriebsmoduswechsel bereits ab zum Beispiel 40 km/h unkritisch für den Komfort ist, ein geschwindigkeitsbedingter Betriebsmoduswechsel aber erst bei Erreichen von 80km/h stattfinden würde.

In Figur 2 ist ein schematisierter Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug dargestellt. Dieser Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor 20 und einen Elektromotor 21 auf. Von diesen Antriebsmaschinen 20, 21 bereitgestellte Antriebsleistung ist über ein Getriebe 22 und den restlichen Antriebsstrang 23 an die Antriebsräder 24 übertragbar. Das Hybridfahrzeug weist weiter noch eine nicht angetriebene Achse 25 auf. Dabei ist das Betriebsverfahren unabhängig von der Antriebsarchitektur (Front-, Heckantrieb, Allradantrieb) anwendbar.

Der Elektromotor 21 ist aus dem elektrischen Energiespeicher 26 mit Energie versorgbar. Das vorgeschlagene Betriebsverfahren ist als ausführbarer Code auf dem elektronischen Steuergerät 27, in einem Datenspeicher aufgenommen, der Antriebsstrang wird mittels dieses Steuergeräts gesteuert.