Die Teilfunktion "Schubbetrieb Funktion" wird aus der Sicht des Hybridantriebssystems betrachtet und beschrieben.
Auf interne Signale und Funktionsabläufe des Verbrennungsmotors und des rekuperativen Bremssystems wird hier nicht näher eingegangen.
Funktionsvoraussetzungen Schubbetrieb allgemein
Hybridantriebssystem "READY"
Fahrpedal nicht betätigt
Betriebsbremse nicht betätigt
Fahrzeug rollt
Fahrstufe "D"
Schubbetrieb allgemein
Werden Brems- und Fahrpedal bei rollendem Fahrzeug nicht betätigt, dann
wird bei nicht vollem Ladezustand der Hochvoltbatterie (A100g1) Bewegungsenergie über die Elektrische Maschine (A79/1) aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt (Rekuperation).
kann zusätzlich eine Schubabschaltung des Verbrennungsmotors erfolgen.
Bei leicht betätigtem Fahrpedal unterstützt die Elektrische Maschine bei ausreichend hohem Ladezustand der Hochvoltbatterie das System, um der abfallenden Fahrzeuggeschwindigkeit entgegenzuwirken.
Das Steuergerät CDI (N3/9) (bei Dieselmotor) oder das Steuergerät ME (N3/10) (bei Benzinmotor) liest im Schubbetrieb folgende Signale ein:
Fahrpedalsensor (B37), Fahrpedalstellung
Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung (Y3/8n4) über den CANVerbund:
Status Fahrstufe
Status Motortrennkupplung
Signal Getriebeöltemperatur
Status Elektrische Zusatzölpumpe (M42)
Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm (N30/4), über den CANVerbund:
Raddrehzahl
Status Betriebsbremse
Steuergerät Batteriemanagementsystem (N82/2) über den CANVerbund:
Spannung Hochvoltbatterie
Temperatur Hochvoltbatterie
Steuergerät Leistungselektronik (N129/1) über den CANVerbund:
Status Elektrische Maschine
Drehmoment Elektrische Maschine
Drehzahl Elektrische Maschine
Signal tolerierbare/r Ladespannung/-strom
Schubbetrieb Funktionsablauf
Das Steuergerät CDI (bei Dieselmotor) oder das Steuergerät ME (bei Benzinmotor) berechnet in Abhängigkeit vom Ladezustand der Hochvoltbatterie und vom gewählten Fahrprogramm ein Sollschubmoment, welches das Steuergerät CDI (bei Dieselmotor) oder das Steuergerät ME (bei Benzinmotor) mit Schubabschaltung und/oder mit Rekuperation im Schubbetrieb umsetzt.
Segelmodus ohne Fahrpedalbetätigung
Werden Brems- und Fahrpedal bei rollendem Fahrzeug nicht betätigt und es kann rekuperiert werden, wird der Verbrennungsmotor im Fahrprogramm ECO bis zu einer Geschwindigkeit < 180 km/h über das Öffnen der Motortrennkupplung vom Antrieb getrennt und abgeschaltet. Kann nicht rekuperiert werden, kann zusätzlich die Schubabschaltung des Verbrennungsmotors aktiviert werden.
Bei ausreichend hohem Ladezustand der Hochvoltbatterie und leicht betätigtem Fahrpedal unterstützt die Elektrische Maschine den Antrieb, um der abfallenden Fahrzeuggeschwindigkeit entgegenzuwirken.
Rekuperation im Schubbetrieb
Bei geringem Ladezustand der Hochvoltbatterie wird Bewegungsenergie über die Elektrische Maschine aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt (Rekuperation). Dazu fordert das Steuergerät CDI (bei Dieselmotor) oder das Steuergerät ME (bei Benzinmotor) über HybridCAN (CAN L) ein generatorisches Drehmoment beim Steuergerät Leistungselektronik an.
Dieses steuert nach der Anforderung die Elektrische Maschine entsprechend an. Durch die generatorische Ansteuerung der Elektrischen Maschine wird Wechselspannung erzeugt. Diese wird vom Steuergerät Leistungselektronik in Gleichspannung umgewandelt und der Hochvoltbatterie zugeführt.
Im Schubbetrieb > 180 km/h bzw. im Fahrprogramm Sport (S) bleibt die Motortrennkupplung geschlossen und der Verbrennungsmotor geht in die Schubabschaltung und erzeugt damit ein Schubmoment. Die Elektrische Maschine unterstützt dieses Schubmoment bei Bedarf durch ein generatorisches Drehmoment.
Im Schubbetrieb und bei aktiver Schubabschaltung erzeugt der Verbrennungsmotor ein Schubmoment, welches zusammen mit dem rekuperativen Schubmoment größer sein kann als das berechnete Sollschubmoment. In diesem Fall wird die Schubabschaltung nicht aktiviert und der Verbrennungsmotor erzeugt ein minimal ansteuerbares Drehmoment. Dieses Konzept bewirkt, dass der Antrieb sich mit und ohne Schubabschaltung für den Fahrer möglichst gleich verhält.
Der Schubbetrieb mit Schubabschaltung ist energetisch günstiger. Bei niedrigem Ladezustand der Hochvoltbatterie und geringem Sollschubmoment ist die Rekuperation im Schubbetrieb ohne Schubabschaltung jedoch sinnvoller.
Referenzierte Dokumente
- gf0830p9999fgh Übersicht Systembauteile Hybridantriebssystem