[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102004023512A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102004023512A1
DE102004023512A1 DE102004023512A DE102004023512A DE102004023512A1 DE 102004023512 A1 DE102004023512 A1 DE 102004023512A1 DE 102004023512 A DE102004023512 A DE 102004023512A DE 102004023512 A DE102004023512 A DE 102004023512A DE 102004023512 A1 DE102004023512 A1 DE 102004023512A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charge
state
driver type
accelerator pedal
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102004023512A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Holz
Michael Dr. Zillmer
Ekkehard Dr. Pott
David Prochazka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Skoda Auto AS
Volkswagen AG
Original Assignee
Skoda Auto AS
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skoda Auto AS, Volkswagen AG filed Critical Skoda Auto AS
Priority to DE102004023512A priority Critical patent/DE102004023512A1/de
Publication of DE102004023512A1 publication Critical patent/DE102004023512A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/14—Clutch pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16—Ratio selector position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/30—Driving style
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfidnung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem (1) eines Hybridfahrzeuges, umfassend eine Brennkraftmaschine (2), mindestens eine Elektro-Maschine (3) und einen Energiespeicher, wobei die Elektro-Maschine (3) generatorisch und motorisch betreibbar ist, wobei bei Motordrehzahlen (n¶mot¶) kleiner einer Grenzdrehzahl (n¶boost¶) die Elektro-Maschine (3) motorisch zur Unterstützung der Brennkraftmaschine (2) zuschaltbar ist und dem Energiespeicher hierzu ein Soll-Ladezustand zugeordnet ist, wobei bei Erfassung von Motordrehzahlen (n¶mot¶) größer einer zweiten Grenzdrehzahl (n¶boost¶ + n¶1¶) der Ladezustand (SOC) des Energiespeichers auf einen Wert (S2) unterhalb des Soll-Ladezustandes einregelbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
  • Fahrzeuge mit mindestens einer generatorisch und motorisch betreibbaren Elektro-Maschine, z.B. Hybridfahrzeuge, bieten die Möglichkeit, bei Beschleunigung durch zusätzlichen Energiefluss aus dem Energiespeicher in die Elektro-Maschine zusätzliche Antriebskraft zur Beschleunigung und zum Vortrieb des Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann die im Energiespeicher eingespeicherte Energie zur Versorgung des Bordnetzes oder zur Unterstützung weiterer elektrischer Verbraucher herangezogen werden. Dies geht jedoch zu Lasten des Ladezustandes der Energiespeicher.
  • Insbesondere im unteren bis mittleren Drehzahlbereich wird die Elektro-Maschine genutzt, um zusätzliche Vortriebskraft (Boostbetrieb) zu erzeugen. Mit steigender Drehzahl nimmt die von der Elektro-Maschine maximal zur Verfügung gestellte Antriebskraft jedoch ab, so dass eine weitere Kraftübertragung an die Antriebsräder einzig durch den Verbrennungsmotor realisiert wird. In Kombination der Elektro-Maschine mit einem Energiespeicher, bestehend beispielsweise aus parallelgeschalteter Batterie und Kondensatorspeicher, wird zunächst die erforderliche Energie zur Beschleunigung des Fahrzeuges bzw. Vortriebsunterstützung durch den Speicherkondensator zur Verfügung gestellt. Sobald dieser auf den Spannungswert der Batterie abfällt, werden beide Energiespeicher elektrisch gekoppelt und der geforderte Energiebedarf sowohl durch die Batterie als auch durch den Speicherkondensator zur Verfügung gestellt.
  • Bei gegebenem Sollladezustand des Energiespeichers, insbesondere eines Speicherkondensators, wird im normalen Fahrbetrieb ohne Boostunterstützung der aktuelle Bordnetzbedarf durch generatorischen Betrieb der Elektro-Maschine abgedeckt. Insbesondere bei Betriebspunkten des Verbrennungsmotors oberhalb des genannten Boostbereiches wird bei konstantem Ladezustand (SOG) des Energiespeichers weiterhin der Bordnetzstrom durch die Elektro-Maschine zur Verfügung gestellt bzw. derart reduziert, um dem sich aktuell einstellenden Sollladezustand des Energiespeichers zu folgen. Hierdurch wird jedoch der maximal zur Verfügung stehende Energiespeicher für eine nachfolgende Rekuperation durch Fahrzeugverzögerung in diesem Drehzahlbereich um den geforderten Sollladezustand des Energiespeichers verringert.
  • Es ist weiterhin bekannt, das Fahrverhalten des Fahrers durch eine entsprechende Auswertung der Fahrpedaldynamik zu adaptieren. So lässt sich sowohl ein moderater als auch ein dynamischer Fahrer adaptieren.
    •
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges zu schaffen, mittels dessen eine bessere Ausnutzung der Rekuperationsenergie möglich ist. Ein weiteres technisches Problem ist die Beschaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Fahrertyperkennung zu schaffen, sowie ein hierfür geeignetes Verfahren zur Verfügung zu stellen.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 9, 20 und 23. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Hierzu wird bei Motordrehzahlen nmot größer einer zweiten Grenzdrehzahl nboost +)n1 der Ladezustand des Energiespeichers auf einen Wert unterhalb des Soll-Ladezustandes eingeregelt. Dabei liegt nboost für einen Ottomotor vorzugsweise zwischen 2000-4750 1/min, weiter vorzugsweise zwischen 2750-4500 1/min und besonders bevorzugt zwischen 3500-4000 1/min. Für Dieselmotoren liegt nboost vorzugsweise zwischen 1500-3000 1/min, weiter vorzugsweise zwischen 1750-2750 1/min und besonders bevorzugt zwischen 2000-2500 1/min.)n1 liegt für Ottomotoren und Dieselmotoren vorzugsweise bei 500 1/min, weiter bevorzugt bei 250 1/min und besonders bevorzugt bei 100 1/min. Hierdurch wird einerseits die vorhandene elektrische Energie des Energiespeichers besser ausgenutzt, wobei gleichzeitig das Speichervermögen für eventuell auftretende Rekuperationsenergie vergrößert wird. Dies führt insgesamt zu einem verbrauchsoptimierten Verhalten des elektrischen Energiesystems.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Fahrertyp-Erkennung, wobei der Soll-Ladezustand und/oder der Wert, auf den der Ladezustand abgeregelt wird, Fahrertyp abhängig ist. Dabei kann eine diskrete oder eine kontinuierliche Unterteilung erfolgen. Nachfolgend soll der Einfachheit halber von einem „sportlichen" und einem „sparsamen" Fahrer ausgegangen werden. Da bei einem sportlichen Fahrer häufiger mit Boost-Anforderungen zu rechnen ist, wird diesem ein höherer Soll-Ladezustand zugeordnet, um die Batterie weniger zu belasten. Entsprechend kann auch vorgesehen sein, bei diesem Fahrertyp den Ladezustand weniger stark abzusenken.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Fahrertyp-Erkennung während des Fahrbetriebes kontinuierlich adaptiert. Dies gewährleistet eine Anpassung an ein unterschiedliches Fahrverhalten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Fahrertyp-Erkennung mindestens anhand der Fahrpedal-Betätigung, wobei die Fahrpedal-Betätigungen bei Motordrehzahlen unterhalb der Grenzdrehzahl nboost stärker gewichtet werden und im Extremfall ausschließlich betrachtet werden, insbesondere wenn größere Motorlasten damit verbunden sind.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, zunächst den aus der Fahrpedaldynamik ermittelten Fahrertyp mit einer Aufenthaltsdauer und/oder Dynamik in verschiedenen Motorbetriebsbereichen bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten zu verknüpfen, um somit in unerwünschten Lernbereichen (hohe Drehzahlen und geringe Lasten) eine übermäßige Pedaldynamik nicht als dynamischen Fahrer zu adaptieren. Das hierbei erzeugte Signal kann dann entsprechend gefiltert werden und mit unterschiedlichen Zeitkonstanten für einen zunehmenden bzw. abklingenden Fahrertyp im Steuergerät umgerechnet werden. Weiterhin wird keine Fahrertyperkennung durchgeführt, sobald das Fahrzeug steht bzw. bei getretener Kupplung. Für die Fahrertyperkennung werden vorzugsweise nur die positiven Fahrpedaländerungen herangezogen sowie starke Fahrpedaländerungen nach einem Gangwechsel ausgeblendet. In Abhängigkeit eines entsprechend gelernten Fahrertyps besteht die Möglichkeit, den geforderten Sollladezustand eines Energiespeichers, vorzugsweise eines Speicherkondensators, auf die Anforderungen des Fahrers anzupassen. So wird bei Erkennen eines moderaten Fahrers der Sollladezustand des Energiespeichers auf niedrigere Werte eingeregelt (30%–0%, vorzugsweise 10%–0%), wobei dem dynamischen Fahrer zur Reserve möglicher Boostvorgänge ein entsprechend höherer Ladezustand (60%–100%, vorzugsweise 80%–100%) eingestellt wird. Alternativ können hier beliebige Zwischenwerte abhängig vom Fahrertyp eingestellt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Absenken des Ladezustandes des Energiespeichers durch eine Deaktivierung der Generatorfunktion der Elektro-Maschine. Die Entladung erfolgt dann durch den Energiefluss ins Bordnetz und/oder einen anderen Energiespeicher, wobei der Verbrauch an Kraftstoff durch die geringere Belastung der Brennkraftmaschine reduziert wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Absenkung des Soll-Ladezustandes des Energiespeichers durch eine Deaktivierung und/oder Reduzierung der Elektro-Maschine in Abhängigkeit eines Ladezustandes SOC (State of Charge) und/oder eines Gütegrades SOH (State of Health) eines zweiten parallel geschalteten Energiespeichers.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird beim Abfallen der Motordrehzahl nmot unter einem Grenzwert nboost +)n2 die Generatorfunktion der Elektro-Maschine aktiviert und der Ladezustand des Energiespeichers auf den Soll-Ladezustand oder einen zwischenzeitlich an den Fahrertyp angepassten Soll-Ladezustand eingeregelt. Somit steht die elektrische Leistung bei einem gegebenenfalls dann folgenden Boost-Vorgang bereits zur Verfügung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Fig. zeigen:
  • 1 ein schematisches Blockschaltbild eines elektrischen Energiesystems eines Hybridfahrzeuges,
  • 2a-d beispielhafte Verläufe der Fahrpedal-Betätigung zur Ermittlung des Fahrertyps,
  • 3 einen beispielhaften Verlauf zur Abregelung des Ladezustandes eines Energiespeichers und
  • 4 einen beispielhaften Verlauf zum Hochregeln eines Energiespeichers.
    •
  • In 1 ist das elektrische Energiesystem 1 in einem Hybridfahrzeug dargestellt. Das elektrische Energiesystem 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 2, eine Elektro-Maschine 3, einen Kondensator 4, eine Batterie 5, einen Schalter 6, einen ersten DC/DC-Wandler 7, einen zweiten DC/DC-Wandler 8, Bordnetzverbraucher 9 und eine Bordnetzbatterie 10.
  • Die Brennkraftmaschine 2 ist beispielsweise als direkteinspritzender, magerlauffähiger Ottomotor ausgebildet und mit der Elektro-Maschine 3 fest oder über eine lösbare Kupplung verbunden. Die Elektro-Maschine 3 ist beispielsweise als Kurbelwellen-Startergenerator ausgebildet und kann sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Motorisch kann die Elektro-Maschine 3 die Brennkraftmaschine 2 starten als auch motorisch unterstützen (Boost-Betrieb). Generatorisch kann die Elektro-Maschine 3 durch die Brennkraftmaschine 2 oder durch Rekuperation durch ein nicht dargestelltes Getriebe angetrieben werden. Die Nennspannung des Kondensators 4, der vorzugsweise als Doppelschicht-Kondensator ausgebildet ist, beträgt beispielsweise 48 V. Die Nennspannung der Batterie 5 beträgt beispielsweise 24 V und die Nennspannung der Bordnetzbatterie 10 beträgt beispielsweise 12 V. Über den Schalter 6 können der Kondensator 4 und die Batterie 5 direkt miteinander verbunden werden, solange die Spannung am Kondensator 4 unterhalb der Ladeschlussspannung der Batterie 5 liegt. Bei Kondensatorspannungen oberhalb der Ladeschlussspannung wird der Schalter 6 geöffnet, wobei über den DC/DC-Wandler 7 noch ein Ladefluss vom Kondensator 4 zur Batterie 5 möglich ist.
  • Bevor nun das Ab- bzw. Hochregeln des Kondensators erläutert wird, soll zunächst kurz die Ermittlung des Fahrertyps kurz erläutert werden.
  • In der 2a ist die relative Motorlast in % über der Motordrehzahl nmot dargestellt, wobei hier drei Bereiche A, B und C unterschieden werden. Der Bereich A stellt dabei den Bereich dar, wo bei geringen Motordrehzahlen hohe Lasten auftreten. Der Bereich B stellt einen Bereich dar mit niedrigen Lasten im unteren Drehzahlbereich und niedrigen und hohen Lasten im oberen Drehzahlbereich. Der Bereich C stellt dabei einen Zwischenbereich dar. Der Boost-Betrieb liegt dabei überwiegend im Bereich A, wobei dieser auch am kritischsten für den Ladezustand des Energiespeichers ist. In der 2b ist nun ein beispielhafter Verlauf für eine Pedalbetätigung P in % über der Zeit dargestellt. In der 2c und 2d ist nun die Fahrertyperkennung FT dargestellt, wenn die Pedalbetätigung P im Arbeitsbereich A oder im Arbeitsbereich B auftreten. Dabei ist zu erkennen, dass die Werte FT im Arbeitsbereich A erheblich über denen im Arbeitsbereich B liegen, obwohl die Pedalbetätigung P gleich ist. Auch innerhalb der Bereiche A, B und C können unterschiedliche FT-Gewichtungen enthalten sein, um insbesondere bei hohen Drehzahlen und hohen Lasten bzw. bei geringen Drehzahlen und niedrigen Lasten unterschiedliche Fahrertypen zu erhalten.
  • In der 3 ist der Verlauf der Motordrehzahl nmot dargestellt sowie darunter die dazugehörigen Verläufe für den Ladezustand SOC des Energiespeichers und die Generatorlast G jeweils in %. Dabei sei der Drehzahlverlauf nmot wie in der 3 dargestellt, also stetig nach oben steigend. Zu Beginn liegt der Ladezustand SOC oberhalb einer Schwelle S1 und die Generatorlast G weist einen konstanten Wert auf. Steigt nun die Motordrehzahl nmot um eine Schwelle)n1 über die Grenzdrehzahl nboost, so wird der Ladezustand SOC des Energiespeichers auf den Wert S2 abgesenkt, wenn der Ladezustand zuvor größer als die Schwelle S1 war und/oder der SOG und/oder SOH des zweiten Energiespeichers größer einer frei applizierbaren Stelle war. Zum Abbau des Ladezustandes SOC wird bei Erreichen der Drehzahl nmot = nboost +)n1 der Generator deaktiviert oder die Generatorlast reduziert. Der Energiespeicher übernimmt dann die Versorgung des Bordnetzes, bis der Ladezustand S2 erreicht wird. Dann wird der Generator wieder aktiviert und übernimmt die Versorgung des Bordnetzes. Dabei kann der Wert S2 Fahrertyp unabhängig gewählt werden.
  • In der 4 ist nun wieder der Verlauf über der Drehzahl nmot dargestellt, wobei wie in 3 zunächst die Drehzahl über nboost +)n1 ansteigt und abschließend wieder abfällt. Dabei wird, wie in 3 beschrieben, der Ladezustand SOC durch Abschalten bzw. Reduktion der Generator auf S2 abgeregelt. Sinkt nun die Motordrehzahl nmot wieder, so wird bei Erreichen einer Motordrehzahl nmot = nboost +)n2 die Generatorlast G erhöht, um vor Erreichen von nboost den Ladezustand des Energiespeichers anzuheben, so dass dieser wieder ausreichend für gegebenenfalls notwendige Boost-Vorgänge geladen ist. Dabei wird der Ladezustand SOC bei einem gleichbleibenden Fahrertyp FT1 wieder auf den Ladezustand SOC 1 angehoben. Sinkt hingegen der Fahrertyp aufgrund geringerer Pedalbetätigung auf einen Wert FT2, so wird auch der Ladezustand SOC des Energiespeichers nur auf den Ladezustand SOC 2 angehoben.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Betriebsbereichen des Verbrennungsmotors außerhalb des Boost-Bereiches der Elektro-Maschine der Energiespeicher auf einen minimalen Ladezustand entladen, um bei einer nachfolgenden Rekuperation des Fahrzeuges einen größeren freien Energiespeicher zur Verfügung zu haben.
  • Weiterhin wird insbesondere bei Beschleunigungen in Drehzahlbereichen oberhalb des Boost-Bereiches die ursprünglich vom Generator aufgenommene Leistung zur Versorgung des Bordnetzbedarfs durch den Energiespeicher (insbesondere Kondensator) abgedeckt und steht nun für den Antrieb des Fahrzeuges zur Verfügung.

Claims (23)

  1. Verfahren zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges mittels einer Brennkraftmaschine, einer Elektro-Maschine und einem Energiespeicher, wobei die Elektro-Maschine generatorisch und motorisch betreibbar ist, wobei bei Motordrehzahlen nmot kleiner einer Grenzdrehzahl nboost die Elektro-Maschine motorisch zur Unterstützung der Brennkraftmaschine zuschaltbar ist und dem Energiespeicher hierzu ein Soll-Ladezustand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Motordrehzahlen (nmot) größer einer zweiten Grenzdrehzahl (nboost + )n1) der Ladezustand (SOC) des Energiespeichers auf einen Wert (S2) unterhalb des Soll-Ladezustandes eingeregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrertyperkennung (FT) erfolgt, wobei der Soll-Ladezustand und/oder der Wert (S2), auf den der Ladezustand (SOC) abgeregelt wird, Fahrertyp abhängig ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertyperkennung (FT) sich kontinuierlich während des Fahrbetriebes adaptiert.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertyperkennung (FT) mindestens anhand der Fahrpedalbetätigung (P) erfolgt, wobei die Fahrpedalbetätigungen (P) bei Motordrehzahlen (nmot) unterhalb der Grenzdrehzahl (nboost) und/oder in Abhängigkeit der Motorlast stärker gewichtet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrertyperkennung (FT) nur positive Fahrpedalbetätigungen herangezogen werden und/oder starke Fahrpedaländerungen bei einem Gangwechsel ausgeblendet werden und/oder die Fahrertyperkennung nicht bei stehendem Fahrzeug und/oder nicht bei getretener Kupplung durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Absenken des Ladezustandes (SOC) des Energiespeichers die Generatorfunktion (G) der Elektro-Maschine (3) deaktiviert oder die Generatorlast reduziert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absenken des Ladezustandes des Energiespeichers nur durchgeführt wird, wenn der Ladezustand SOC und/oder der Gütegrad SOH eines zweiten parallel geschalteten Energiespeichers größer einer vorgebbaren Schwelle ist.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abfallen der Motordrehzahl (nmot) unter einem Grenzwert (nboost +)n2) die Generatorfunktion (G) der Elektro-Maschine (3) aktiviert wird und der Ladezustand (SOC) des Energiespeichers auf den Soll-Ladezustand (SOC1, SOC2) eingeregelt wird.
  9. Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges, umfassend eine Brennkraftmaschine, mindestens eine Elektro-Maschine und einen Energiespeicher, wobei die Elektro-Maschine generatorisch und motorisch betreibbar ist, wobei bei Motordrehzahlen nmot kleiner einer Grenzdrehzahl nboost die Elektro-Maschine motorisch zur Unterstützung der Brennkraftmaschine zuschaltbar ist und dem Energiespeicher hierzu ein Soll-Ladezustand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassung von Motordrehzahlen (nmot) größer einer zweiten Grenzdrehzahl (nboost + )n1) der Ladezustand (SOC) des Energiespeichers auf einen Wert (S2) unterhalb des Soll-Ladezustandes einregelbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Fahrertyperkennung (FT) umfasst, wobei der Soll-Ladezustand und/oder der Wert (S2), auf dem der Ladezustand (SOC) abgeregelt ist, in Abhängigkeit der Fahrertyperkennung (FT) festgelegt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertyperkennung (FT) kontinuierlich während des Fahrbetriebes adaptiv dem Fahrverhalten nachführbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Fahrertyperkennung (FT) mindestens die Fahrpedalbetätigung (P) erfasst und bewertet, wobei die Fahrpedalbetätigung (P) bei Motordrehzahlen (nmot) unterhalb der Grenzdrehzahl (nboost) und/oder in Abhängigkeit der Motorlast stärker gewichtet werden.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrertyperkennung (FT) nur positive Fahrpedalbetätigungen herangezogen werden und/oder starke Fahrpedaländerungen bei einem Gangwechsel ausgeblendet werden und/oder die Fahrertyperkennung nicht bei stehendem Fahrzeug und/oder nicht bei getretener Kupplung durchgeführt wird.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Absenken des Ladezustandes (SOC) des Energiespeichers die Generatorfunktion (G) der Elektro-Maschine (3) deaktivierbar oder reduzierbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand und/oder Gütegrad eines zweiten, parallel geschalteten Energiespeichers erfassbar oder ermittelbar ist und mit mindestens einem Schwellwert vergleichbar sind, wobei die Absenkung des Ladezustandes des ersten Energiespeichers nur bei Überschreitung des Schwellwertes erfolgt.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abfallen der Motordrehzahl (nmot) unter einen Grenzwert (nboost + )n2) die Generatorfunktion (G) der Elektro-Maschine (3) aktivierbar ist und der Ladezustand (SOC) des Energiespeichers auf den Soll-Ladezustand (SOC1, SOC2) einregelbar ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Kondensator (4) ausgebildet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Kondensator (4) eine Batterie (5) angeordnet ist, die über einen Schalter (6) miteinander verbunden sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Schalter (6) ein DC/DC-Wandler (7) angeordnet ist.
  20. Vorrichtung zur Fahrertyperkennung, umfassend Mittel zur Erfassung oder Ermittlung der Fahrpedalbetätigungen (P), wobei aufgrund der Anzahl der Fahrpedalbetätigungen ein Kraftfahrzeugführer klassifizierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrpedalbetätigungen (P) bei Motordrehzahlen (nMOT) unterhalb einer Grenzdrehzahl und/oder in Abhängigkeit der Motorlast stärker gewichtet werden.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrertyperkennung (FT) nur positive Fahrpedalbetätigungen herangezogen werden und/oder starke Fahrpedaländerungen bei einem Gangwechsel ausgeblendet werden und/oder die Fahrertyperkennung nicht bei stehendem Fahrzeug und/oder nicht bei getretener Kupplung durchgeführt wird.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertyperkennung (FT) kontinuierlich während des Fahrbetriebes adaptierbar ist.
  23. Verfahren zur Fahrertyperkennung mittels Mitteln zur Erfassung oder Ermittlung der Fahrpedalbetätigungen (P), wobei aufgrund der Anzahl der Fahrpedalbetätigungen ein Kraftfahrzeugführer klassifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrpedalbetätigungen (P) bei Motordrehzahlen (nMOT) unterhalb einer Grenzdrehzahl und/oder in Abhängigkeit der Motorlast stärker gewichtet werden.
DE102004023512A 2004-05-10 2004-05-10 Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges Withdrawn DE102004023512A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023512A DE102004023512A1 (de) 2004-05-10 2004-05-10 Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023512A DE102004023512A1 (de) 2004-05-10 2004-05-10 Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004023512A1 true DE102004023512A1 (de) 2005-12-08

Family

ID=35335956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004023512A Withdrawn DE102004023512A1 (de) 2004-05-10 2004-05-10 Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004023512A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024471A1 (de) 2007-05-25 2008-11-27 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges
WO2011144291A1 (de) 2010-05-19 2011-11-24 Audi Ag Vorrichtung zum energiemanagement in einem elektrofahrzeug
DE102012209370A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erniedrigung der Lufttemperatur eines Motorraums eines Fahrzeugs
WO2014173614A3 (de) * 2013-04-26 2015-01-29 Deere & Company Betriebsstrategie für hybridfahrzeuge zur realisierung einer lastpunktverschiebung, einer rekuperation und eines boost
DE102013217092A1 (de) 2013-08-28 2015-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
DE102011116132B4 (de) 2011-10-15 2018-09-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb
DE102007028700B4 (de) * 2007-06-21 2020-09-17 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebes eines Hybridfahrzeuges
DE102020104047A1 (de) 2020-02-17 2021-08-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebe für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Getriebes

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008145263A1 (de) 2007-05-25 2008-12-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum energiemanagement in einem elektrischen energiesystem eines hybridfahrzeuges
DE102007024471A1 (de) 2007-05-25 2008-11-27 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges
DE102007024471B4 (de) 2007-05-25 2023-04-06 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges
DE102007028700B4 (de) * 2007-06-21 2020-09-17 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebes eines Hybridfahrzeuges
WO2011144291A1 (de) 2010-05-19 2011-11-24 Audi Ag Vorrichtung zum energiemanagement in einem elektrofahrzeug
DE102010021031A1 (de) 2010-05-19 2011-11-24 Audi Ag Vorrichtung zum Energiemanagement in einem Elektrofahrzeug
CN102781754A (zh) * 2010-05-19 2012-11-14 奥迪股份公司 用于在电动车中进行能量管理的设备
US8825251B2 (en) 2010-05-19 2014-09-02 Audi Ag Device for performing energy management in an electric vehicle
DE102011116132B4 (de) 2011-10-15 2018-09-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb
DE102012209370A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erniedrigung der Lufttemperatur eines Motorraums eines Fahrzeugs
FR2991382A1 (fr) * 2012-06-04 2013-12-06 Bosch Gmbh Robert Procede pour abaisser la temperature de l'air dans l'enceinte d'un moteur d'un vehicule
WO2014173614A3 (de) * 2013-04-26 2015-01-29 Deere & Company Betriebsstrategie für hybridfahrzeuge zur realisierung einer lastpunktverschiebung, einer rekuperation und eines boost
US10029691B2 (en) 2013-04-26 2018-07-24 Deere & Company Operating strategy for hybrid vehicles for the implementation of a load point shift, a recuperation and a boost
CN105008197B (zh) * 2013-04-26 2018-03-02 迪尔公司 针对混合动力车辆用以实现负载点移位、回收和增压的运行策略
CN105008197A (zh) * 2013-04-26 2015-10-28 迪尔公司 针对混合动力车辆用以实现负载点移位、回收和增压的运行策略
DE102013217092B4 (de) 2013-08-28 2022-02-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
DE102013217092A1 (de) 2013-08-28 2015-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
DE102020104047A1 (de) 2020-02-17 2021-08-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebe für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Getriebes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4430670B4 (de) Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor für einen Verbrennungsmotor
DE10144017B4 (de) System zum Abgleichen eines Batteriemoduls über einen variablen DC/DC-Spannungswandler bei einem Hybrid-Elektroantriebsstrang
EP0944946B1 (de) Einrichtung zur energieverteilung in einem kraftfahrzeug
EP2066543B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs
DE102006001201B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Batterieladungsvorgangs
DE102007024471B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges
EP0830968A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines nichtspurgebundenen Hybridfahrzeuges
DE102004041637A1 (de) Verfahren zum Steuern der Aktivierung einer Energiequelle eines Hybrid-Elektrofahrzeugs
WO1993007020A1 (de) Nicht-spurgebundenes fahrzeug mit elektrodynamischem wandler und fahrhebel
DE102006034932A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybrid-Fahrzeugantriebs
DE102006034933A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybrid-Fahrzeugantriebs
EP3173284A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennstoffzelle
DE102017215769A1 (de) Automatisches Geschwindigkeitsregelungsverfahren für Hybridelektrofahrzeuge
EP3448713B1 (de) Verfahren zum steuern einer energiespeichereinrichtung eines mild-hybrid-kraftfahrzeugs sowie ladezustandssteuereinrichtung für ein mild-hybrid-kraftfahrzeug
EP3095658B1 (de) Verfahren und steuervorrichtung zur rekuperation von energie in einem hybridfahrzeug
DE102006045824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybrid-Fahrzeugantriebs
DE102010005532B4 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Soll-Getriebegangs für ein Hybridfahrzeug
WO2005115784A1 (de) Verfahren zum betrieb eines hybridfahrzeugs
DE102017211248B4 (de) Verfahren zur Rekuperation von kinetischer Energie eines Hybridfahrzeuges, sowie Steuereinrichtung hierfür
DE102014221286A1 (de) Dynamisches abbilden der pedalposition auf eine radabtriebsnachfrage in einem hybridfahrzeug
DE102011122205A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rekuperation bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen
DE102004023512A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Energiemanagement in einem elektrischen Energiesystem eines Hybridfahrzeuges
DE10316056A1 (de) Steuerungssystem eines regenerativen Systems und Verfahren zum Steuern desselben
DE102016119289A1 (de) Verfahren zum Nachladen eines elektrischen Energiespeichers eines Hybridfahrzeugs, Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug sowie Hybridfahrzeug
DE102007004171B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Leerlaufdrehzahl

Legal Events

Date Code Title Description
8181 Inventor (new situation)

Inventor name: ZILLMER, MICHAEL, DR., 38173 SICKTE, DE

Inventor name: HLADUN, MARC, 38118 BRAUNSCHWEIG, DE

Inventor name: HOLZ, MATTHIAS, 38165 LEHRE, DE

Inventor name: PROCHAZKA, DAVID, LIBOSOVICE, CZ

Inventor name: POTT, EKKEHARD, DR., 38518 GIFHORN, DE

8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee