DE102014203852B4 - Starting a combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Starten eines als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotors in einem Elektrofahrzeug, wobei das Elektrofahrzeug- eine elektrische Antriebsmaschine zum Erzeugen eines Antriebsmoments zum Antrieb des Kraftfahrzeugs,- einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Antriebsmaschine mit elektrischer Energie,- den als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotor und- einen mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Generator zur Erzeugung elektrischer Energieumfasst,mit den Schritten:- Erkennen einer Bergauffahrt, indem- ein geschwindigkeitsabhängiger Vergleichswert (MFW, MFW,s2,vakt) in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (v, vakt) bestimmt wird, und- ein dem aktuellen Ist-Antriebsmoment oder dem Soll-Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine entsprechendes Antriebsmomentensignal (MEM,ist,f) nach Filtern des Antriebsmomentensignals oder ohne Filtern des Antriebsmomentensignals mit dem als Schwellwert dienenden Vergleichswert (MFW, MFW.s2,vakt) verglichen wird; und- Starten des Verbrennungsmotors nach Erkennen der Bergauffahrt.Method for starting an internal combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle, the electric vehicle having an electric drive machine for generating a drive torque to drive the motor vehicle, an electric energy store for supplying the electric drive machine with electric energy, the range extender serving Combustion engine and- a generator coupled to the combustion engine for generating electrical energy, with the steps:- detecting uphill driving by- determining a speed-dependent comparison value (MFW, MFW,s2,vakt) as a function of the current vehicle speed (v, vakt). , and- a drive torque signal (MEM,actual,f) corresponding to the current actual drive torque or the target drive torque of the electric drive machine after filtering the drive torque signal or without filtering the drive torque signal with the comparison value (MFW, MFW.s 2,vakt) is compared; and- starting the internal combustion engine after recognizing the uphill drive.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotors in einem Elektrofahrzeug. Das Elektrofahrzeug umfasst dabei eine elektrische Antriebsmaschine zum Erzeugen eines Antriebsmoments und einen elektrischen Energiespeicher (insbesondere eine Batterie) zur Versorgung der elektrischen Antriebsmaschine mit elektrischer Energie. Ferner ist ein als Range-Extender dienender Verbrennungsmotor vorgesehen, der mit einem elektrischen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie gekoppelt istThe invention relates to a method for starting an internal combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle. In this case, the electric vehicle comprises an electric drive machine for generating a drive torque and an electric energy store (in particular a battery) for supplying the electric drive machine with electric energy. Furthermore, an internal combustion engine serving as a range extender is provided, which is coupled to an electrical generator for generating electrical energy
Wie beispielsweise in den Druckschriften
Bei Fahrsituationen, bei denen das Fahrzeug bergauf fährt oder bei denen das Fahrzeug aufgrund einer sportlichen Fahrweise stark beschleunigt oder mit hoher Fahrgeschwindigkeit betrieben wird, ist die aufgenommene elektrische Leistung der elektrischen Antriebsmaschine deutlich größer als die durch Betrieb des Range-Extenders erzeugte elektrische Leistung. Dadurch nimmt die Ladezustand (SOC) des elektrischen Energiespeichers trotz laufendem Verbrennungsmotor weiter ab.In driving situations in which the vehicle is driving uphill or in which the vehicle is heavily accelerated due to a sporty driving style or is being driven at high speed, the electrical power consumed by the electric drive motor is significantly greater than the electrical power generated by operating the range extender. As a result, the state of charge (SOC) of the electrical energy storage unit continues to decrease despite the combustion engine running.
Um dem weiteren Abnehmen des Ladezustands trotz laufendem Range-Extender entgegen zu wirken, kann die aufgenommene Leistung des Elektromotors reduziert oder begrenzt werden, wodurch aber die Fahreigenschaften des Elektrofahrzeugs deutlich eingeschränkt werden.In order to counteract the further decrease in the state of charge despite the running range extender, the power consumed by the electric motor can be reduced or limited, which, however, significantly restricts the driving characteristics of the electric vehicle.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Reduzierung der aufgenommenen Leistung des Elektromotors in solchen Fahrsituationen möglichst zu vermeiden.It is therefore the object of the invention to avoid, as far as possible, a reduction in the power consumed by the electric motor in such driving situations.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.The object is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent patent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotors in einem Elektrofahrzeug. Das Elektrofahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine zum Erzeugen eines Antriebsmoments und einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Antriebsmaschine mit elektrischer Energie. Ferner sind der als Range-Extender dienende Verbrennungsmotor und ein mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelter Generator zur Erzeugung elektrischer Energie vorgesehen, wobei die elektrische Energie dem elektrischen Energiespeicher oder direkt der Antriebsmaschine zugeführt wird. Erfindungsgemäß wird eine Bergauffahrt erkannt. Hierzu wird ein Vergleichswert in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit bestimmt; der Vergleichswert nimmt dabei mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit vorzugsweise zu. Bei dem Vergleichswert handelt es sich vorzugsweise um einen von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Fahrwiderstandswert bei einer zugrundegelegten Steigung der Fahrbahn (z. B. 7 % Steigung). Die zugrundegelegte Steigung entspricht dabei im Allgemeinen nicht der tatsächlichen Steigung und liegt vorzugsweise im Bereich von 2 - 15 % Steigung. Die zugrundegelegte Steigung stellt vielmehr eine Schwelle für die Steigung dar, bei deren Erreichen oder Überschreiten der Range-Extender gestartet wird. Der Fahrwiderstand umfasst dabei neben dem steigungsabhängigen Steigungswiderstand vorzugsweise noch den Luftwiderstand und optional noch den Rollwiderstand.A first aspect of the invention relates to a method for starting an internal combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle. The electric vehicle includes an electric drive machine for generating a drive torque and an electric energy store for supplying the electric drive machine with electric energy. Furthermore, the internal combustion engine serving as a range extender and a generator mechanically coupled to the internal combustion engine for generating electrical energy are provided, with the electrical energy being supplied to the electrical energy store or directly to the drive motor. According to the invention, driving uphill is detected. For this purpose, a comparison value is determined as a function of the current driving speed; the comparison value preferably increases with increasing vehicle speed. The comparison value is preferably a driving resistance value that is dependent on the current vehicle speed and is based on an incline of the roadway (e.g. 7% incline). The gradient taken as a basis generally does not correspond to the actual gradient and is preferably in the range of 2-15% gradient. Rather, the underlying incline represents a threshold for the incline, when the range extender is started when it is reached or exceeded. In addition to the gradient-dependent gradient resistance, the driving resistance preferably also includes the air resistance and optionally the rolling resistance.
Ferner wird ein Antriebsmomentensignal der elektrischen Antriebsmaschine mit dem Fahrwiderstandswert verglichen. Nach Erkennen der Bergauffahrt wird der Verbrennungsmotor gestartet.Furthermore, a drive torque signal from the electric drive machine is compared with the driving resistance value. After recognizing the uphill drive, the combustion engine is started.
Sofern also eine Bergauffahrt durch Vergleich des Antriebsmoments der elektrischen Antriebsmaschine mit dem geschwindigkeitsabhängigen Vergleichswert erkannt wird, insbesondere dem Wert der Fahrwiderstandskennlinie bei der aktuellen Geschwindigkeit, kann der Range-Extender früher gestartet werden, und es muss nicht gewartet werden, bis der Range-Extender den Schwellwert für den Ladezustand erreicht, bei dem der Range-Extender in vorbekannten Elektrofahrzeugen gestartet wird. Daher wird der Abnahme des Ladezustands durch Betrieb des Range-Extenders frühzeitig entgegengewirkt, so dass eine Leistungsbegrenzung der elektrischen Antriebsmaschine in den meisten Fällen vermieden werden kann.So if driving uphill is detected by comparing the drive torque of the electric drive motor with the speed-dependent comparison value, in particular the value of the driving resistance characteristic at the current speed, the range extender can be started earlier and it is not necessary to wait until the range extender has completed the Threshold for the state of charge reached at which the range extender is started in previously known electric vehicles. Therefore, the decrease in the state of charge by operating the range extender is counteracted at an early stage, so that a power limitation of the electric drive machine can be avoided in most cases.
Vorzugsweise wird ein Antriebsmomentensignal mit einem Filter, insbesondere Tiefpassfilter, gefiltert und das gefilterte Antriebsmomentensignal wird mit dem Vergleichswert, insbesondere dem Fahrwiderstandswert, verglichen. Durch Filtern des Antriebsmoments mittels des Filters kann das Signal geglättet werden, um ein nervöses Zu- oder Abschalten des Range-Extenders bei kurzfristiger Zunahme oder Abnahme der Steigung bergauf zu vermeiden.A drive torque signal is preferably filtered with a filter, in particular a low-pass filter, and the filtered drive torque signal is compared with the comparison value, in particular the driving resistance value. By filtering the drive torque using the filter, the signal can be smoothed in order to avoid a nervous switching on or off of the range extender when the incline increases or decreases briefly uphill.
Zum Erkennen der Bergauffahrt kann beispielsweise geprüft werden, ob das Antriebsmomentensignal der elektrischen Antriebsmaschine größer oder größer gleich als der Vergleichswert ist, insbesondere als der Fahrwiderstandswert.In order to recognize when driving uphill, it can be checked, for example, whether the drive torque signal from the electric drive machine is greater than or greater than or equal to the comparison value, in particular the driving resistance value.
Vorzugsweise wird aber nicht bereits bei einem sehr kurzzeitigen Überschreiten des Vergleichswerts eine Fahrsituation als Bergauffahrt erkannt und der Verbrennungsmotor dann gestartet, sondern nur dann eine Fahrsituation als Bergauffahrt gewertet, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer das Antriebsmomentensignal der elektrischen Antriebsmaschine größer oder größer gleich als der Vergleichswert ist. Die vorgegebene Zeitdauer ist hierbei vorzugsweise eine zusammenhängende Zeitdauer, vorzugsweise im Bereich von 10 Sekunden bis 3 Minuten, beispielsweise eine Zeitdauer von 40 Sekunden. In dieser Zeitdauer muss das Antriebsmomentensignal dann kontinuierlich das vorstehend genannte Kriterium erfüllen.Preferably, however, a driving situation is not recognized as uphill driving and the internal combustion engine is then started if the comparison value is exceeded for a very short time, but rather a driving situation is only evaluated as uphill driving if the drive torque signal of the electric drive machine is greater than or greater than or equal to the comparison value for a predetermined period of time . In this case, the predetermined time period is preferably a continuous time period, preferably in the range from 10 seconds to 3 minutes, for example a time period of 40 seconds. In this period of time, the drive torque signal must then continuously meet the above criterion.
Nach Start des Verbrennungsmotors wird vorzugsweise geprüft, ob das Antriebsmomentensignal der elektrischen Antriebsmaschine nicht mehr größer bzw. nicht mehr größer gleich als der Vergleichswert ist. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Abschaltsignal zum Abschalten des Verbrennungsmotors erst nach Verstreichen einer vorgegebenen zweiten Zeitdauer ausgelöst wird, nachdem festgestellt wurde, dass das Antriebsmomentensignal der elektrischen Antriebsmaschine nicht mehr größer bzw. größer gleich als der Vergleichswert ist. Das Abschaltsignal wird also um die zweite Zeitdauer verzögert, um einen Nachlauf des Range-Extenders zu bewirken. Der Hintergrund für den Nachlauf ist die verzögerte Aktivierung des Range-Extenders durch eine etwaige Tiefpassfilterung und/oder das Abwarten der ersten Zeitspanne.After the internal combustion engine has started, it is preferably checked whether the drive torque signal from the electric drive machine is no longer greater than or no longer greater than or equal to the comparison value. It is preferably provided here that a switch-off signal for switching off the internal combustion engine is only triggered after a predetermined second period of time has elapsed, after it has been determined that the drive torque signal of the electric drive machine is no longer greater than or greater than or equal to the comparison value. The switch-off signal is therefore delayed by the second period of time in order to cause the range extender to overrun. The background for the after-run is the delayed activation of the range extender due to any low-pass filtering and/or waiting for the first period of time.
Die zweite Zeitdauer liegt hierbei beispielsweise im Bereich von 10 Sekunden bis 2 Minuten, beispielsweise ist die zweite Zeitdauer 40 Sekunden lang. Es ist von Vorteil, wenn die zweite Zeitdauer in etwa der Verzögerung durch Abwarten der ersten Zeitdauer entspricht. Es kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Zeitdauer in etwa der Verzögerung durch einen etwaig verwendeten Tiefpassfilter und durch Abwarten der ersten Zeitdauer entspricht.The second time period is in the range from 10 seconds to 2 minutes, for example, the second time period is 40 seconds long. It is advantageous if the second period of time in corresponds approximately to the delay by waiting the first period of time. Provision can also be made for the second period of time to correspond approximately to the delay caused by any low-pass filter used and by waiting for the first period of time.
Vorzugsweise wird der Range-Extender aber nur gestartet, sofern der Ladezustand des Energiespeichers kleiner oder kleiner gleich als ein bestimmter Schwellwert ist. Es ist also in diesem Fall für ein Starten des Range-Extenders nicht ausreichend, dass eine Bergauffahrt erkannt wird, sondern dass der Ladezustand auch tatsächlich kleiner oder kleiner gleich als ein bestimmter Schwellwert ist. Dieser Schwellwert SOCTH,1 ist dabei vorzugsweise größer als ein anderer Schwellwert SOCTH,2, bei dessen Erreichen oder Unterschreiten der Range-Extender ohnehin (d. h. auch ohne Erkennen einer Bergauffahrt) gestartet wird, beispielsweise SOCTH,1 = 20 % im Vergleich zu SOCTH,2 = 10 %. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass neben dem positiven Erkennen der Bergauf-Fahrsituation der Ladezustand kleiner oder kleiner gleich als der Schwellwert SOCTH,1 sein muss, um einen Zustart der Range-Extenders auszulösen; in diesem Fall liegt ein UND-Verknüpfung beider Kriterien zum Aktivieren des Range-Extenders vor.However, the range extender is preferably only started if the state of charge of the energy store is less than or less than or equal to a specific threshold value. In this case, it is not sufficient for starting the range extender that driving uphill is detected, but that the state of charge is actually less than or less than or equal to a specific threshold value. This threshold value SOC TH,1 is preferably greater than another threshold value SOC TH,2 , when it is reached or fallen below, the range extender is started anyway (ie even without detecting uphill driving), for example SOC TH,1 =20% in comparison to SOC TH,2 = 10%. Provision can therefore be made, for example, for the state of charge to be less than or less than or equal to the threshold value SOC TH,1 in addition to the positive detection of the uphill driving situation in order to trigger the range extenders to start; in this case, the two criteria for activating the range extender are ANDed.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass zunächst geprüft wird, dass der Ladezustand des Energiespeichers kleiner oder kleiner gleich als ein bestimmter Schwellwert ist und erst nach positiver Prüfung die Erkennung der Bergauffahr-Situation gestartet wird.Alternatively, it can be provided that it is first checked that the state of charge of the energy store is less than or less than or equal to a specific threshold value and only after a positive check is the detection of the uphill situation started.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein alternatives Verfahren zum Starten eines als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotors in einem Elektrofahrzeug. Hierbei wird eine Änderungsrate des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers bestimmt. Die Änderungsrate ist vorzugsweise eine momentane Änderungsrate und kann beispielsweise durch Bildung des Gradienten des Ladezustands bestimmt werden, indem der Ladezustand über der Zeit t differenziert wird. Es wäre aber auch denkbar, eine mittlere Änderungsrate zu verwenden, die beispielsweise die Änderung innerhalb der letzten 5 Minuten berücksichtigt.A second aspect of the invention relates to an alternative method for starting an internal combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle. In this case, a rate of change of the state of charge of the electrical energy store is determined. The rate of change is preferably an instantaneous rate of change and can be determined, for example, by forming the gradient of the state of charge by differentiating the state of charge over time t. However, it would also be conceivable to use an average rate of change, which takes into account the change within the last 5 minutes, for example.
Das Starten des als Range-Extenders dienenden Verbrennungsmotors erfolgt dann in Abhängigkeit der Änderungsrate. Wenn beispielsweise anhand der Änderungsrate erkennbar ist, dass der Ladezustand des Energiespeichers (beispielsweise aufgrund einer sportlichen Fahrweise mit hoher Fahrgeschwindigkeit oder hoher Beschleunigung oder aufgrund einer Bergauf-Fahrt) schnell abnimmt, kann der Range-Extenders sofort zugeschaltet werden.The internal combustion engine, which serves as a range extender, is then started as a function of the rate of change. If, for example, the rate of change shows that the state of charge of the energy storage device is rapidly decreasing (e.g. due to a sporty driving style with high driving speed or high acceleration or due to driving uphill), the range extender can be switched on immediately.
Vorzugsweise wird bei der Entscheidung über den Zustart des Range-Extenders nicht nur die Änderungsrate des Ladezustands, sondern auch der aktuelle Wert des Ladezustands berücksichtigt. In Abhängigkeit des Ladezustands und dessen zeitlicher Änderungsrate kann so der Range-Extender bedarfsorientiert zugeschaltet werden.Preferably, not only the rate of change of the state of charge, but also the current value of the state of charge is taken into account when deciding whether to start the range extender. Depending on the state of charge and its rate of change over time, the range extender can be switched on as required.
Es ist von Vorteil, wenn hierbei ein Kennfeld über dem Ladezustand und der Änderungsrate der Ladezustands verwendet wird, welches in Abhängigkeit des aktuellen Ladezustands und der Änderungsrate angibt, ob der Range-Extender gestartet werden soll oder nicht.It is advantageous if a characteristic field over the state of charge and the rate of change of the state of charge is used, which indicates whether the range extender should be started or not depending on the current state of charge and the rate of change.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist auf eine Steuereinrichtung zum Starten eines als Range-Extender dienenden Verbrennungsmotors in einem Elektrofahrzeug gerichtet. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, das Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder das Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen.A third aspect of the invention is directed to a control device for starting an internal combustion engine serving as a range extender in an electric vehicle. The control device is set up to carry out the method according to the first aspect of the invention and/or the method according to the second aspect of the invention.
Die vorstehenden Ausführungen zu den erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung nach dem dritten Aspekt der Erfindung.The above statements on the method according to the invention according to the first and second aspect of the invention also apply in a corresponding manner to the control device according to the invention according to the third aspect of the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:
-
1 eine beispielhafte Signalverarbeitung eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung; -
2 Fahrwiderstandskennlinien bei verschiedenen Steigungen s; -
3 beispielhafte Zeitverläufe der Antriebsmomentsignale MEM,ist und MEM,ist,f; und -
4 ein beispielhaftes Kennfeld zum Aktivieren des Range-Extenders über dem Ladezustand SOC und dessen Gradienten ∂SOC/∂t gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
-
1 an exemplary signal processing of an embodiment of a method according to the first aspect of the invention; -
2 Driving resistance characteristics at different gradients s; -
3 exemplary time curves of the drive torque signals M EM,actual and M EM,actual,f ; and -
4 an exemplary map for activating the range extender over the state of charge SOC and its gradient ∂SOC / ∂t according to the second aspect of the invention.
Ferner wird in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v aus einer Fahrwiderstandskennlinie KL, die den Fahrwiderstand über der Fahrgeschwindigkeit v bei einer zugrundegelegten Steigung (z B. 7 % Steigung bergauf) angibt, ein Fahrwiderstandswert MFW bei der aktuellen Fahrgeschwindigkeit berechnet. Die zugrundegelegte Steigung entspricht dabei nicht der tatsächlichen Steigung; der berechnete Fahrwiderstandswert MFW dient quasi als Fahrwiderstandschwellwert. Bei dem Fahrwiderstandswert MFW und dem Antriebsmoment MEM,ist handelt es sich jeweils um eine Drehmomentgröße.Furthermore, a driving resistance value M FW at the current driving speed is calculated as a function of the current driving speed v from a driving resistance characteristic curve KL, which indicates the driving resistance over the driving speed v with an underlying incline (e.g. 7% incline uphill). The gradient used as a basis does not correspond to the actual gradient; the calculated driving resistance value M FW serves as a kind of driving resistance threshold value. The driving resistance value M FW and the drive torque M EM are each a torque value.
Das gefilterte Antriebsmomentensignal MEM,ist,f und der Fahrwiderstandswert MFW werden verglichen. Es wird geprüft, ob das gefilterte Antriebsmomentensignal MEM,ist,f größer als der Fahrwiderstandswert MFW ist. Wenn das Antriebsmomentensignal MEM,ist,f größer als der Fahrwiderstandswert MFW ist, entspricht das binäre Vergleichsergebnissignal vs einer logischen 1. In dem Block TOn wird geprüft, ob das binäre Vergleichsergebnissignal vs nach Umschalten auf 1 für eine Zeitdauer Δt (z. B. Δt = 40 s) diesen Zustand hält. Sobald dies der Fall ist, schaltet das binäre Signal vs' am Ausgang des Blocks TOn von dem Wert 0 auf den Wert 1 um.The filtered drive torque signal M EM,actual,f and the driving resistance value M FW are compared. It is checked whether the filtered drive torque signal M EM,ist,f is greater than the driving resistance value M FW . If the drive torque signal M EM,actual,f is greater than the driving resistance value M FW , the binary comparison result signal vs corresponds to a logical 1. In block TOn, it is checked whether the binary comparison result signal vs after switching to 1 for a period of time Δt (e.g . Δt = 40 s) keeps this state. As soon as this is the case, the binary signal vs' switches from the
Der Flankenwechsel des Signals vs' von 0 nach 1 überträgt sich im Wesentlichen unverzögert auf das Signal b_e am Ausgang des Blocks TOf; für einen Flankenwechsel von 0 auf 1 stellt der Block TOf eine Durchverbindung dar.The edge change of the signal vs' from 0 to 1 is transferred essentially without delay to the signal b_e at the output of the block TOf; for an edge change from 0 to 1, the block TOf represents a through connection.
Sofern das Signal b_e auf 1 schaltet, wurde eine Bergauffahrt erkannt. Sofern der Ladezustand SOC des die Antriebsmaschine speisenden Energiespeichers kleiner gleich als ein erster Schwellwert SOCTH,1 (z. B. SOCTH,1 = 20 %) ist und eine Bergauffahrt erkannt wurde (b_e = 1), schaltet das Aktivierungssignal a nach der UND-Verknüpfung AND auf 1 und der Range-Extender wird gestartet. Durch die Oder-Verknüpfung OR schaltet das Aktivierungssignal a unabhängig von einer Bergauffahrt auf 1 und der Range-Extender wird gestartet, wenn der Ladezustand SOC kleiner gleich einem zweiten Schwellwert SOCTH,2 (z. B. SOCTH,2 = 5 %) wird.If the signal b_e switches to 1, driving uphill was detected. If the state of charge SOC of the energy store feeding the drive machine is less than or equal to a first threshold value SOC TH,1 (e.g. SOC TH,1 = 20%) and uphill travel has been detected (b_e = 1), the activation signal a switches after the AND operation AND to 1 and the range extender is started. The OR linkage causes the activation signal a to switch to 1 regardless of whether the vehicle is driving uphill and the range extender is started if the state of charge SOC is less than or equal to a second threshold value SOC TH,2 (e.g. SOC TH,2 = 5%). becomes.
Die beiden Schwellwertvergleiche mit dem Ladezustand SOC weisen eine Hysterese-Funktion auf (nicht dargestellt), um ein Hin- und Herschalten des Aktivierungssignals a zu vermeiden.The two threshold value comparisons with the state of charge SOC have a hysteresis function (not shown) in order to prevent the activation signal a from switching back and forth.
Der Verzögerungsblock TOf dient dazu, einen Flankenwechsel von 1 nach 0 des Signals vs' in dem Signal b_e um die Zeitdauer Δt zu verzögern. Ein Flankenwechsel von 1 nach 0 in dem Signal vs' gibt an, dass das gefilterte Antriebsmoment MEM,ist,f nun nicht mehr größer als der Fahrwiderstandswert MFW ist. Durch den Verzögerungsblock TOf schaltet das Signal b_e, welches zum Steuern des Range-Extenders dient, aber um die Zeitdauer Δt verzögert von 1 auf 0 um, um einen Nachlauf des Range-Extenders zu bewirken. Der Hintergrund für den Nachlauf ist die Verzögerung bei der Aktivierung des Range-Extenders um die Zeitdauer Δt, die benötigt wird, bis das Signal vs' von 0 auf 1 am Ausgang des Blocks TOn umgeschaltet.The delay block TOf is used to delay an edge change from 1 to 0 of the signal vs' in the signal b_e by the time period Δt. An edge change from 1 to 0 in signal vs′ indicates that filtered drive torque M EM,actual,f is now no longer greater than driving resistance value M FW . The signal b_e, which is used to control the range extender, but is delayed by the time period Δt, switches from 1 to 0 as a result of the delay block TOf, in order to cause the range extender to overrun. The reason for the lag is the delay in activating the range extender by the time Δt that is required until the signal vs' switches from 0 to 1 at the output of the block TOn.
In
Ein Beschleunigungswiderstand wird in den Fahrwiderstandskennlinien in
In
Für negative Gradienten ∂SOC/∂t mit hohem Betrag, d. h. bei stark abnehmendem SOC, wird ein Starten des Range-Extenders bereits bei höheren Werten des Ladezustands SOC ausgelöst als bei negative Gradienten ∂SOC/∂t mit geringem Betrag oder positiven Gradienten ∂SOC/∂t.For negative gradients ∂SOC/∂t of high magnitude, i. H. in the case of a sharply decreasing SOC, the range extender is already started at higher values of the state of charge SOC than in the case of negative gradients ∂SOC/∂t with a small magnitude or positive gradients ∂SOC/∂t.
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