Übersicht
Dieses Dokument enthält Informationen zu:
Allgemeines
Funktionsvoraussetzungen
Antrieb nur mit Verbrennungsmotor
Anfahren
BoostModus
Lastpunktverschiebung
Generatorbetrieb
Elektrobetrieb
Allgemeines
Zum Erzeugen des Antriebsmoments wird entweder:
nur der Verbrennungsmotor (konventioneller Fahrbetrieb),
nur die elektrische Maschine (Elektrobetrieb) oder
die elektrische Maschine in Verbindung mit dem Verbrennungsmotor (Hybridbetrieb) genutzt.
Im konventionellen Fahrbetrieb wird die elektrische Maschine als Generator betrieben (Generatormodus).
Im Hybridbetrieb wirkt das Drehmoment der elektrischen Maschine zusammen mit dem Drehmoment des Verbrennungsmotors. Eine Drehmomentunterstützung erfolgt beim Anfahren und Beschleunigen (BoostModus).
Im Elektrobetrieb erfolgt der Antrieb des Fahrzeugs allein durch die elektrische Maschine.
Funktionsvoraussetzungen
Hybridantriebssystem betriebsbereit
Wählhebelstellung "D" oder "R"
Antrieb nur mit Verbrennungsmotor
Solange keine Gründe für einen anderen Fahrzustand vorliegen, wird der konventionelle Fahrbetrieb eingestellt.
Im konventionellen Fahrbetrieb wird folglich gefahren, wenn:
die vom Fahrer gewünschte Leistung nicht von der elektrischen Maschine bereitgestellt werden kann.
der Hybridbetrieb aufgrund eines zu niedrigen Ladezustands der Hochvoltbatterie nicht möglich ist.
die Motoröltemperatur im Verhältnis zur Außentemperatur zu gering ist.
Fehler im Hybridantriebssystem vorliegen.
Anfahren
Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen:
Keine kritischen Fehler im Antriebssystem
Fahrzeug im Stillstand
Beim Anfahren wird die Drehmomentanforderung des Fahrers vom Steuergerät Antriebsstrang eingelesen. Das Steuergerät Antriebsstrang berechnet das erforderliche Anfahrdrehmoment und verteilt die Drehmomentanforderung auf den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine.
Es wird rein elektrisch angefahren, wenn
die Drehmomentanforderung des Fahrers allein elektrisch umgesetzt werden kann.
kein Fehler im Hybridantriebssystem gemeldet ist.
der Ladezustand der Hochvoltbatterie ausreichend hoch ist.
Hierzu fordert das Steuergerät Antriebsstrang motorisches Drehmoment über das Steuergerät Leistungselektronik an.
Wenn im Lauf des Anfahrens die Drehmomentanforderung insgesamt steigt, startet das Steuergerät Antriebsstrang den Verbrennungsmotor, synchronisiert dessen Motordrehzahl und kuppelt ihn zu.
Bei starker Beschleunigung unterstützt die elektrische Maschine den Verbrennungsmotor, insbesondere beim Beschleunigen aus niedrigen Motordrehzahlen.
Die elektrische Zusatzölpumpe stellt die Ölversorgung des Automatikgetriebes bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor sicher.
BoostModus
Im BoostModus unterstützt die elektrische Maschine den Verbrennungsmotor, um schneller das vom Fahrer angeforderte Solldrehmoment zu erreichen oder um das Drehmoment über das vom Verbrennungsmotor maximal erreichbare Drehmoment hinaus zu verstärken. Dauer und Intensität des BoostModus sind abhängig vom Ladezustand der Hochvoltbatterie und der Stellung des Fahrpedals. Das Steuergerät Antriebsstrang fordert vom Steuergerät Leistungselektronik ein Drehmoment der elektrischen Maschine an, das dann zusammen mit dem Verbrennungsmotor auf den Antrieb wirkt.
Beim BoostModus während des Anfahrens erfolgt ein Drehzahlangleich zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine über die entsprechende Ansteuerung der Motortrennkupplung. Hierzu fordert das Steuergerät Antriebsstrang die Ansteuerung der Motortrennkupplung an. Im BoostModus in höheren Geschwindigkeitsbereichen wird die Motortrennkupplung derart angesteuert, dass sich lediglich ein geregelter Nullschlupf einstellt.
Lastpunktverschiebung
Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen:
Ladezustand der Hochvoltbatterie (SOC) < 60 %
Kein BoostModus, keine Rekuperation
Im Hybridbetrieb kann der Lastpunkt des Verbrennungsmotors verschoben werden, indem die elektrische Maschine als Generator betrieben wird und dem Verbrennungsmotor zusätzliches Drehmoment abverlangt.
Ziel der Lastpunktverschiebung ist in erster Linie, den Verbrennungsmotor innerhalb eines Lastpunktbereichs mit gutem Wirkungsgrad zu halten. Außerdem wird die Lastpunktverschiebung genutzt, um den Verbrennungsmotor durch zusätzliche Belastung schneller aufzuwärmen. Dadurch werden die Katalysatoren schneller auf Betriebstemperatur gebracht und die für die Regeneration des Dieselpartikelfilters erforderliche Abgastemperatur erreicht (bei Dieselmotor).
Die Fähigkeit der Hochvoltbatterie, Rekuperationsenergie aufzunehmen, nimmt mit steigender Abweichung vom optimalen Ladezustand der Hochvoltbatterie (SOCArbeitspunkt) ab. Das heißt: Wird die Hochvoltbatterie bei sehr hohem Ladezustand (SOC) geladen, entstehen dabei erhöhte Energieverluste in Form von Wärme. Um diese Verluste zu verringern und Platz für potenziell anfallende Rekuperationsenergie bereitzustellen, wird bei Überschreitung eines definierten SOCWerts die Hochvoltbatterie durch die elektrische Maschine entladen. Die elektrische Maschine arbeitet dann als Motor und liefert Drehmoment. Das vom Verbrennungsmotor gelieferte Drehmoment wird entsprechend reduziert.
Generatorbetrieb
Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen:
Ladezustand der Hochvoltbatterie (SOC) < 60 %
kein BoostModus, keine Rekuperation oder Lastpunktverschiebung
Im Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine, angetrieben vom Verbrennungsmotor, als Generator verwendet, um elektrische Energie zu erzeugen.
Die so gewonnene elektrische Energie in Form einer 3PhasenWechselspannung wird vom Steuergerät Leistungselektronik begrenzt, überwacht und in HochvoltGleichspannung umgewandelt.
Elektrobetrieb
Zusätzliche Funktionsvoraussetzungen:
Drehmomentanforderung des Fahrers kann rein elektrisch erfüllt werden.
kein Fehler im Hybridantriebssystem gemeldet.
Ladezustand der Hochvoltbatterie ist hoch genug.
Fahrzeuggeschwindigkeit max. 130 km/h
Getriebeöltemperatur > 0 °C
Fahrstufe ist plausibel.
Unterdruck im Bremskraftverstärker ist ausreichend.
Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm hat Freigabe erteilt.
Motorhaube ist geschlossen.
kein CrashEreignis gemeldet
12VBordnetz ist in Ordnung und Freigabe ist erteilt.
Ladezustand der Hochvoltbatterie ist ausreichend.
Ölversorgung Automatikgetriebe ist sichergestellt.
Fahrertür ist geschlossen.
Sicherheitsgurt Fahrer ist angelegt.
Innenraumtemperatur kann mit vorhandener Kühlmitteltemperatur des Verbrennungsmotors eingeregelt werden.
Klimaanlage hat Freigabe erteilt.
Um vom Hybridbetrieb in den Elektrobetrieb zu wechseln, wird die Motortrennkupplung geöffnet und anschließend der Verbrennungsmotor abgeschaltet.
Der Elektrobetrieb gliedert sich in die folgenden Betriebszustände:
Elektrische Fahrt
Kriechen
Segelmodus
Elektrische Fahrt
Um der Drehmomentanforderung des Fahrers zu entsprechen, fordert das Steuergerät Antriebsstrang vom Steuergerät Leistungselektronik das benötigte Drehmoment an.
Der im Steuergerät Leistungselektronik integrierte Wechselrichter wandelt die Hochvolt-Gleichspannung in eine 3-Phasen-Wechselspannung um und führt diese der elektrischen Maschine zu. Das Steuergerät Leistungselektronik regelt in Abhängigkeit der Leistungsvorgaben die Frequenz und die Amplitude der Wechselspannung und somit unmittelbar das erzeugte Antriebsmoment.
Kriechen
Das beim Automatikgetriebe typische Kriechen, wenn das Bremspedal und das Fahrpedal nicht betätigt werden, wird im Elektrobetrieb über die elektrische Maschine simuliert. Hierbei wird die elektrische Maschine mit einem geringen Strom versorgt und wirkt mit dem so erzeugten Drehmoment auf den Antriebsstrang.
Segelmodus
Werden Bremspedal und Fahrpedal bei rollendem Fahrzeug nicht betätigt, wird der Verbrennungsmotor im Fahrprogramm Economy (E) bis zu einer Geschwindigkeit von 160 km/h über das Öffnen der Motortrennkupplung vom Antriebsstrang getrennt und abgeschaltet.
Funktionsschemata | |||
Funktionsschema Steuerung Fahrzustand | Typ 167 mit Code ME05 (Hybridantrieb 85 kW-94 kW - Variante (inkl. Plug-in))Typ 213 ab Modell-J. 2021 mit Code ME05 (Hybridantrieb 85 kW-94 kW - Variante (inkl. Plug-in))Typ 213 ab Modell-J. 2021 mit Code ME08 (Hybrid-Antrieb 75-84 KW-VARIANTE (INKLUSIVE PLUGIN)) | ||
Typ 177, 247 mit Code ME08 (Hybrid-Antrieb 75-84 KW-VARIANTE (INKLUSIVE PLUGIN)) | |||
Steuergeräte | |||
Steuergerät Leistungselektronik Grundfunktion | |||
Steuergerät Antriebsstrang Grundfunktion |
Referenzierte Dokumente
- gf0820p9891a Steuergerät Leistungselektronik Grundfunktion
- gf5421p9894a Steuergerät Antriebsstrang Grundfunktion