DE19947922A1 - Method for operating hybrid vehicle controls mode of operation of electric motor/generator unit according to charge level of vehicle battery - Google Patents
Method for operating hybrid vehicle controls mode of operation of electric motor/generator unit according to charge level of vehicle batteryInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a method for operating a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1.
Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor können bisher lokal nicht emissionsfrei betrieben werden. Bei einem Fahrzeug, das mit einem Hybridantrieb angetrieben wird, ist dies durch Abschalten des Verbrennungsmotor und alleiniges Betreiben des Elektromotor möglich.Motor vehicles with internal combustion engines have so far not been able to do so locally be operated emission-free. For a vehicle that is with is driven by a hybrid drive, this is through Switching off the internal combustion engine and operating the Electric motor possible.
Ein gattungsgemäßes Hybridfahrzeug ist aus der DE-A-44 46 485 bekannt, bei dem kinetische Fahrzeugenergie vom Antriebs- Elektromotor in elektrische Leistung umgewandelt wird, die wahlweise durch Aufladen einer Traktionsbatterie oder Antreiben einer Brennkraftmaschine über einen angekoppelten, dann im Motorbetrieb arbeitenden Generator absorbiert werden kann.A generic hybrid vehicle is from DE-A-44 46 485 known in which kinetic vehicle energy from the drive Electric motor is converted into electrical power that either by charging a traction battery or Driving an internal combustion engine via a coupled, then generator working in the engine mode are absorbed can.
Um ein Hybridfahrzeug unter größtmöglicher Schonung der Reibungsbremsen sowie der Traktionsbatterie abzubremsen, wird vorgeschlagen, mit variablen Bremskraftanteilen zu bremsen, indem ein Motorbremsbetrieb aktiviert wird, wenn die Traktionsbatterie voll aufgeladen ist oder ihre Temperatur außerhalb eines vorgegebenen Ladetemperaturbereiches liegt oder die zu der vom Antriebs-Elektromotor bereitgestellten elektrischen Leistung gehörige Ladestromstärke einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.To a hybrid vehicle with the greatest possible protection of the To brake friction brakes as well as the traction battery proposed to brake with variable braking force components, by activating an engine brake operation when the Traction battery is fully charged or its temperature is outside a specified charging temperature range or that provided by the drive electric motor electrical power associated charging current exceeds the predetermined limit.
In schweren Nutzfahrzeugen wird als verschleißlose Dauerbremse ein hydrodynamischer oder ein elektrodynamischer Retarder eingesetzt, der kinetische Energie beim Bremsen in Wärme umsetzt. Hier sind besonders hohe Anforderungen an die Ausfallsicherheit des Bremssystems gestellt.In heavy commercial vehicles is used as a wear-free brake a hydrodynamic or an electrodynamic retarder used the kinetic energy when braking in heat implements. Here are particularly high demands on the Reliability of the braking system is provided.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, bereitzustellen, mit dem ein Hybridantrieb situationsangepaßt genutzt werden kann.The object of the invention is a method for operating a vehicle, in particular a commercial vehicle, provide with which a hybrid drive adapted to the situation can be used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a method for Operating a vehicle according to the preamble of the claim 1 solved by the features in the characterizing part of claim 1.
Erfindungsgemäß wird ein Hybridfahrzeug mit einem Hauptantrieb und einer Elektromaschine, bei dem die Elektromaschine im Motorbetrieb und/oder im Generatorbetrieb betrieben wird, wobei im Generatorbetrieb kinetische Fahrzeugenergie von der Elektromaschine in elektrische Leistung umgewandelt und in einer Energiespeichereinheit gespeichert wird, so betrieben, daß in einem Zyklus zuerst überprüft wird, ob eine Antriebsanforderung oder eine Bremsanforderung für das Fahrzeug vorliegt, wobei bei erfolgter Antriebsanforderung überprüft wird, ob eine Entnahme von Energie aus der Energiespeichereinheit unter Berücksichtigung von Schwellwerten zulässig ist und bei zulässiger Entnahme dort Energie entnommen und zum Antrieb des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Bei nicht zulässiger Entnahme wird Energie dagegen nur vom Hauptantrieb zur Verfügung gestellt.According to the invention, a hybrid vehicle with a main drive and an electric machine in which the electric machine in Engine operation and / or in generator operation, wherein in generator mode kinetic vehicle energy from the Electrical machine converted into electrical power and in an energy storage unit is stored, operated so that a cycle first checks whether a Drive request or a braking request for that Vehicle is present, with the drive request it is checked whether a withdrawal of energy from the Energy storage unit taking into account Threshold values is permissible and there is a permissible removal Energy is extracted and made available to power the vehicle becomes. On the other hand, if withdrawal is not permitted, energy will only be used provided by the main drive.
Wenn keine Antriebsanforderung erfolgt ist, wird überprüft, ob eine Bremsanforderung vorliegt, und bei vorliegender Bremsanforderung wird überprüft, ob eine Zufuhr von Energie in die Energiespeichereinheit unter Berücksichtigung von Schwellwerten zulässig ist. Bei zulässiger Zufuhr wird dort Energie zugeführt und so kinetische Energie des Fahrzeugs in der Energiespeichereinheit gespeichert. Bei nicht zulässiger Zufuhr wird dagegen Energie in eine Energieabführeinheit abgegeben. Anschließend wird der Zyklus wiederholt.If no drive request has been made, it is checked whether there is a braking request, and if there is one Brake request is checked to see if there is an input of energy the energy storage unit taking into account Thresholds is permitted. If the supply is allowed, there will be Energy and thus kinetic energy of the vehicle in the energy storage unit stored. If not allowed In contrast, supply becomes energy in an energy dissipation unit submitted. The cycle is then repeated.
Vorzugsweise werden bei der Überprüfung der Zulässigkeit der Entnahme von Energie aus der Energiespeichereinheit Schwellwerte zur Charakterisierung eines zulässigen Entladestroms und/oder einer zulässigen Entladespannung und/oder eines zulässigen Energieinhalts und/oder einer zulässigen Temperatur der Energiespeichereinheit verwendet.When checking the admissibility of the Extracting energy from the energy storage unit Threshold values to characterize a permissible Discharge current and / or a permissible discharge voltage and / or an allowable energy content and / or an permissible temperature of the energy storage unit used.
Weiterhin werden vorzugsweise bei der Überprüfung der Zulässigkeit der Zufuhr von Energie in die Energiespeichereinheit Schwellwerte zur Charakterisierung eines zulässigen Ladestroms und/oder einer zulässigen Ladespannung und/oder eines zulässigen Energieinhalts und/oder einer zulässigen Temperatur der Energiespeichereinheit verwendet.Furthermore, when checking the Permissibility of supplying energy to the Energy storage unit threshold values for characterization an allowable charging current and / or an allowable Charging voltage and / or a permissible energy content and / or a permissible temperature of the energy storage unit used.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens werden die Zulässigkeit der Zufuhr von Energie in die Energieabführeinheit Schwellwerte zur Charakterisierung eines maximal zulässigen Stroms und/oder einer maximal zulässigen Ladespannung und/oder einer maximal zulässigen Temperatur der Energieabführeinheit verwendet.In a preferred development of the method, the Permissibility of supplying energy to the Energy dissipation unit threshold values for characterizing a maximum permissible current and / or a maximum permissible Charging voltage and / or a maximum permissible temperature of the Energy dissipation unit used.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung unterbleibt bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs unterhalb einer Schwellgeschwindigkeit eine Energiezufuhr in die Energiespeichereinheit.In a further preferred development, is omitted low vehicle speeds below one Threshold speed an energy input into the Energy storage unit.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird bei Geschwindigkeiten des Fahrzeugs unterhalb einer Schwellgeschwindigkeit ein Bremssollmoment abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit begrenzt. In a further preferred development, Vehicle speeds below one Threshold speed a target braking torque depending on the current speed limited.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird zur Ermittlung der Antriebsanforderung und/oder der Brems anforderung ein Fahrpedal auf einen Betätigungsvorgang überprüft.In a further preferred development, Determination of the drive request and / or the brake request an accelerator pedal for an actuation process checked.
Es wird vorgeschlagen, eine Bremseinheit in einem Fahrzeug durch eine Elektromaschine und eine Energiespeichereinheit zu ersetzen. Besonders bevorzugt wird eine Retardereinheit in einem Nutzfahrzeug durch eine Elektromaschine und eine Energiespeichereinheit und eine Energieabführeinheit in Form einer Bremswiderstandseinheit ersetzt.It is proposed to use a brake unit in a vehicle through an electric machine and an energy storage unit replace. A retarder unit in is particularly preferred a commercial vehicle by an electric machine and a Energy storage unit and an energy dissipation unit in the form a braking resistor unit replaced.
Der Vorteil ist, daß die beim Verzögern anfallende Energie zwischengespeichert werden und anschließend zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet kann.The advantage is that the energy generated during deceleration be buffered and then used to drive the Vehicle can be used.
Während des Schaltvorgangs ist das Fahrzeug nicht mehr antriebslos, sondern die Schaltpausen werden mit der Elektromaschine überbrückt.The vehicle is no longer during the switching process no drive, but the switching breaks are with the Bridged electric machine.
Die Elektromaschine unterstützt in bestimmten Drehzahlbereichen, in denen der Verbrennungsmotor nur wenig Leistung abgibt, den Verbrennungsmotor.The electric machine supports in certain Speed ranges in which the internal combustion engine does little Outputs the internal combustion engine.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result itself from the description and the accompanying drawing.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the Features to be explained below not only in the combination given in each case, but also in others Combinations or alone can be used without the To leave the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigenThe invention is based on an embodiment in the Drawing is shown schematically and is below Described in detail with reference to the drawing. It demonstrate
Fig. 1 die Anordnung einer Elektromaschine mit einem Energiespeichereinheit und einer Energieabführeinheit in einem bevorzugten Hybridfahrzeug, Fig. 1 shows the arrangement of an electric machine with an energy storage unit and a Energieabführeinheit in a preferred hybrid vehicle,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs und Fig. 2 is a schematic representation of the process flow and
Fig. 3 Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen eines bevorzugten Controllers. Fig. 3 input variables and output variables of a preferred controller.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für ein bevorzugtes Antriebssystem dargestellt. Eine für ein bevorzugtes Nutzfahrzeug übliche hydrodynamische oder elektrodynamische Retardereinheit ist durch eine Elektromaschine 1 und eine Energiespeichereinheit 8 ersetzt. Bevorzugte Energiespeichereinheiten sind eine Batterie und/oder ein Kondensator und/oder ein Schwungrad. Optional kann auch eine Energieabführeinheit 9, vorzugsweise eine Bremswiderstandseinheit, vorgesehen sein, um etwaige Sicherheitsvorschriften für Nutzfahrzeuge zu erfüllen. Die Energieabführeinheit 9 sorgt dafür, daß bei geladener Energiespeichereinheit 8 weiter anfallende Leistung beim Bremsen im Notfall abgeführt werden kann, indem die Energie in der Energieabführeinheit 9 verheizt wird.In Fig. 1, a preferred arrangement is illustrated for performing the method according to the invention of a preferred drive system. A conventional hydrodynamic or electrodynamic retarder unit for a preferred commercial vehicle is replaced by an electric machine 1 and an energy storage unit 8 . Preferred energy storage units are a battery and / or a capacitor and / or a flywheel. Optionally, an energy dissipation unit 9 , preferably a braking resistor unit, can also be provided in order to meet any safety regulations for commercial vehicles. The energy dissipation unit 9 ensures that, when the energy storage unit 8 is charged, further power generated during braking in an emergency can be dissipated by heating the energy in the energy dissipation unit 9 .
Die Elektromaschine 1 ist mit einem Getriebe 2 verbunden, so daß über das Getriebe 2 von der Elektromaschine 1 ein antreibendes oder ein bremsendes Moment auf eine angetriebene Welle 3 gegeben werden kann. Die angetriebene Welle 3 wird in üblicher Weise von einem Verbrennungsmotor 4 über den Abtrieb 5 mit einem entsprechendem Drehmoment beaufschlagt. Durch eine Kupplung 6 ist der Verbrennungsmotor 4 vom Getriebe 2 abkuppelbar, so daß die Elektromaschine 1 unabhängig vom Verbrennungsmotor 4 ein positives oder negatives Drehmoment auf die Antriebsräder geben kann.The electric machine 1 is connected to a transmission 2 , so that a driving or braking torque can be given to a driven shaft 3 by the electric machine 1 via the transmission 2 . The driven shaft 3 is acted upon in the usual manner by an internal combustion engine 4 via the output 5 with a corresponding torque. The internal combustion engine 4 can be uncoupled from the transmission 2 by means of a clutch 6 , so that the electric machine 1 can give a positive or negative torque to the drive wheels independently of the internal combustion engine 4 .
Die Elektromaschine 1 ist mit einem Umrichter 7 verbunden. über den Umrichter 7 steht die Elektromaschine 1 mit einer Speichereinheit 8, z. B. einer Batterie, und einer Energieabführeinheit 9, bevorzugt eine Bremswiderstandseinheit, in Verbindung. Die Bremswiderstandseinheit ist dazu vorgesehen, Bremsenergie der Elektromaschine 1 aufzunehmen und in thermische Energie umzusetzen, falls die Energiespeichereinheit 8 einen Ladezustand erreicht hat, der nicht überschritten werden soll oder darf. Dazu ist dem Umrichter 7 eine Schalteinrichtung zugeordnet, die vorzugsweise ansteuerbar ist, und die die Elektromaschine 1 mit der Energiespeichereinheit 8 oder der Energieabführeinheit 9 verbinden kann.The electric machine 1 is connected to a converter 7 . via the converter 7 is the electric motor 1 with a memory unit 8, for example. B. a battery, and an energy dissipation unit 9 , preferably a braking resistor unit, in connection. The braking resistor unit is provided to absorb braking energy of the electric machine 1 and convert it into thermal energy if the energy storage unit 8 has reached a state of charge that should not or should not be exceeded. For this purpose, the converter 7 is assigned a switching device, which can preferably be controlled, and which the electrical machine 1 can connect to the energy storage unit 8 or the energy dissipation unit 9 .
Ein bevorzugtes Verfahren zum Betreiben eines für bevorzugten Fahrzeugs ist in Fig. 2 dargestellt.A preferred method for operating a preferred vehicle is shown in FIG. 2.
Zum Verzögern eines Fahrzeugs wirkt die Elektromaschine 1 als Generator. Dabei bringt die Elektromaschine 1 auf die Antriebswelle 3 ein Bremsmoment auf. Die dabei entstehende elektrische Energie wird in der Energiespeichereinheit 8 gespeichert.To decelerate a vehicle, the electric machine 1 acts as a generator. The electric machine 1 applies a braking torque to the drive shaft 3 . The resulting electrical energy is stored in the energy storage unit 8 .
Beim Antreiben des Fahrzeugs entnimmt die Elektromaschine 1 der Energiespeichereinheit 8 elektrische Energie und treibt damit zusätzlich zum Hauptantrieb 4, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, das Fahrzeug an.When driving the vehicle, the electric machine 1 extracts electrical energy from the energy storage unit 8 and thus drives the vehicle in addition to the main drive 4 , preferably an internal combustion engine.
Darüber hinaus wird günstigerweise die Einhaltung von physikalischen Grenzen kontrolliert, wie z. B. von einem nicht dargestellten Batteriesteuergerät vorgegebene Strom- und Spannungsgrenzen, wenn als Energiespeichereinheit 8 eine Batterie verwendet wird. Damit wird die Betriebssicherheit des Hybridfahrzeugs verbessert. In addition, compliance with physical limits is advantageously checked, such as. B. from a battery control unit, not shown, predetermined current and voltage limits when a battery is used as the energy storage unit 8 . This improves the operational safety of the hybrid vehicle.
Der Betrieb des Fahrzeugs erfolgt nach dem im folgenden beschriebenen bevorzugten Verfahren, welches vorzugsweise zyklisch wiederholt wird. Am Zyklusbeginn wird in einem ersten Schritt abgefragt, ob ein Antriebswunsch besteht, d. h. ob eine Leistungsanforderung des Fahrers vorliegt, indem etwa das Fahrpedal betätigt ist. Falls ja, wird abgefragt, ob der Energieinhalt der Energiespeichereinheit 8 für die Bereitstellung eines dem aktuellen Betriebszustand und/oder dem neuen, gewünschten Betriebszustand mit mehr Antriebsleistung, entsprechendes Drehmoment der Elektromaschine 1 ausreichend ist. Falls ja, wird Energie aus der Energiespeichereinheit 8 entnommen. Falls nein, wird Antriebsleistung dem Verbrennungsmotor 4 entnommen, und der aktuelle Zyklus ist beendet. Nach Beendigung des Zyklus kann der nächste Zyklus mit dem ersten Schritt am Zyklusbeginn beginnen.The vehicle is operated according to the preferred method described below, which is preferably repeated cyclically. At the beginning of the cycle, a first step is queried as to whether there is a drive request, ie whether the driver has a power request, for example by actuating the accelerator pedal. If so, a query is made as to whether the energy content of the energy storage unit 8 is sufficient to provide the electric machine 1 with a torque corresponding to the current operating state and / or the new, desired operating state. If so, energy is taken from the energy storage unit 8 . If no, drive power is drawn from the internal combustion engine 4 and the current cycle is ended. After completing the cycle, the next cycle can begin with the first step at the beginning of the cycle.
Falls jedoch der Energieinhalt des Energiespeichers 8 ausreichend ist, ist die Entnahme von Energie aus dem Energiespeicher 8 zulässig. Dazu wird überprüft, ob ein Schwellwert bei der Entnahme, etwa eine maximale oder minimale Leistungsgrenze und/oder ein maximaler oder ein minimaler Entladestrom und/oder ein maximaler oder minimaler Entladespannung und/oder eine minimale und/oder maximale Temperatur des Energiespeichers 8 und/oder eine maximale oder minimale Temperatur des Umrichters 6 überschritten bzw. unterschritten wird. Falls nein, ist der Zyklus beendet, der nächste Zyklus kann beginnen. Falls eine Leistungsgrenze überschritten ist, wird wiederum Leistung nicht aus der Energiespeichereinheit 8, sondern vom Verbrennungsmotor 4 bereitgestellt. Dann ist der Zyklus beendet.However, if the energy content of the energy store 8 is sufficient, the removal of energy from the energy store 8 is permissible. For this purpose, it is checked whether a threshold value during the removal, for example a maximum or minimum power limit and / or a maximum or a minimum discharge current and / or a maximum or minimum discharge voltage and / or a minimum and / or maximum temperature of the energy store 8 and / or a maximum or minimum temperature of the converter 6 is exceeded or fallen below. If not, the cycle has ended and the next cycle can begin. If a power limit is exceeded, power is again provided not by the energy storage unit 8 but by the internal combustion engine 4 . Then the cycle is over.
Wird dagegen im ersten Schritt des Zyklus festgestellt, daß keine Antriebsanforderung vorliegt, indem z. B. das Fahrpedal nicht betätigt wurde, dann wird überprüft, ob eine Bremsanforderung vorliegt, indem etwa das Bremspedal betätigt wurde. Falls nein, ist der Zyklus beendet, und der nächste Zyklus kann beginnen. Falls ja, wird überprüft, ob die Energiespeichereinheit 8 geladen ist, bzw. ob eine maximale Speichergrenze erreicht ist, die nicht überschritten werden soll. Ist diese Grenze erreicht, so wird beim Bremsen anfallende Bremsenergie in die Bremswiderstandseinheit 9 eingespeist und in thermische Energie umgewandelt und das Zyklusende ist erreicht. Ist eine Zufuhr von Energie in den Energiespeicher zulässig, d. h. kann der Energiespeicher 8 noch Energie aufnehmen, so wird Energie der Energiespeichereinheit 8 zugeführt und dort gespeichert. Das Zyklusende ist erreicht, der neue Zyklus kann beginnen.If, on the other hand, it is determined in the first step of the cycle that there is no drive request, e.g. B. the accelerator pedal has not been actuated, then it is checked whether there is a braking request, for example by actuating the brake pedal. If not, the cycle is finished and the next cycle can begin. If so, it is checked whether the energy storage unit 8 is charged or whether a maximum storage limit has been reached which should not be exceeded. If this limit is reached, braking energy generated during braking is fed into the braking resistor unit 9 and converted into thermal energy and the end of the cycle is reached. If it is permissible to supply energy to the energy store, ie if the energy store 8 can still absorb energy, then energy is supplied to the energy storage unit 8 and stored there. The end of the cycle has been reached and the new cycle can begin.
Selbstverständlich können weitere Parameter, die den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs kennzeichnen, wie den Zustand des Energiespeichers 8 und/oder den Zustand der Bremswiderstandseinheit 9 kennzeichnende Parameter mit berücksichtigt werden. Günstig ist, solche Schwellwerte auch für den Umrichter 2 und/oder die Elektromaschine 1 vorzusehen.Of course, other parameters that characterize the current operating state of the vehicle, such as the state of the energy store 8 and / or the state of the braking resistor unit 9 , can also be taken into account. It is favorable to also provide such threshold values for the converter 2 and / or the electric machine 1 .
In Fig. 3 ist ein bevorzugter Controller mit Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen dargestellt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden einem Controller im Fahrzeug diese Eingangsgrößen zur Verfügung gestellt und in Ausgangsgrößen zur Ansteuerung mit Vorgabe des Sollmoments der Elektromaschine 1, des Sollmoments des Hauptantriebs 4 und der Energieabführeinheit 9 umgewandelt. Der Hauptantrieb 4 ist hier vorzugsweise ein Verbrennungsmotor.In Fig. 3, a preferred controller is shown with input variables and output variables. In order to carry out the method according to the invention, these input variables are made available to a controller in the vehicle and converted into output variables for activation with specification of the target torque of the electric machine 1 , the target torque of the main drive 4 and the energy dissipation unit 9 . The main drive 4 here is preferably an internal combustion engine.
Als Energiespeichereinheit 8 ist hier bevorzugt eine Batterie eingesetzt. Bei anderen Arten von Energiespeichereinheiten werden die Überwachungsparameter bzw. Schwellwerte für die Batterie durch die für die jeweilige Energiespeichereinheit 8 relevanten Parameter ersetzt. Die Energieabführeinheit 9 wird vorzugsweise durch eine Bremswiderstandseinheit gebildet.A battery is preferably used here as the energy storage unit 8 . In other types of energy storage units, the monitoring parameters or threshold values for the battery are replaced by the parameters relevant to the respective energy storage unit 8 . The energy dissipation unit 9 is preferably formed by a braking resistor unit.
Die Bremswiderstandseinheit ist hier durch vier separate Bremswiderstände gebildet, welche einzeln bestromt werden können oder elektrisch in Serie und/oder auch parallel verschaltet sein können. Vorzugsweise werden die Bremswiderstände einzeln überwacht. Vorzugsweise wird die Bremswiderstandseinheit, bzw. Energieabführeinheit 9, durch ein Kühlmittel gekühlt.The braking resistor unit is formed here by four separate braking resistors, which can be energized individually or can be electrically connected in series and / or in parallel. The braking resistors are preferably monitored individually. The braking resistor unit or energy dissipation unit 9 is preferably cooled by a coolant.
Als Eingangsgrößen dienen bevorzugt das Bremssollmoment M2 der Elektromaschine, das Istmoment M3 der Elektromaschine, Batterieladezustand SOC, maximal zulässige Spannung U1, aktuelle Spannung der Batterie U2, minimal zulässige Spannung der Batterie U3, maximal zulässige Stromstärke der Batterie I1, Stromstärke der Batterie I2, minimal zulässige Stromstärke der Batterie I3, Temperatur TEM der Elektromaschine 1, Fahrzeuggeschwindigkeit v.The braking setpoint torque M2 of the electric machine, the actual torque M3 of the electric machine, battery state of charge SOC, maximum permissible voltage U1, current voltage of battery U2, minimum permissible voltage of battery U3, maximum permissible current of battery I1, current of battery I2, minimal serve as input variables permissible current of the battery I3, temperature TEM of the electric machine 1 , vehicle speed v.
Günstige mögliche Eingangsgrößen sind:
M1: das gesamte, durch das Fahrpedal vorgegebenes Sollmoment
bezogen auf den Verbrennungsmotor 4
M2: Bremssollmoment zum Bremsen
M3: Istmoment der Elektromaschine 1
v: Fahrzeuggeschwindigkeit
n1: Drehzahl des Verbrennungsmotors 4
n2: Drehzahl der Elektromaschine 1
x1: eingelegter Gang der Schaltung im Fahrzeug
x2: Kupplungstellung (0. 1, 0 = Kupplung offen, 1 = Kupplung
geschlossen)
SOC: Batterieladezustand (0. 1; 0 = leer, 1 = voll)
U1: maximal zulässige Spannung der Batterie
U2: aktuelle Spannung der Batterie
U3: minimal zulässige Spannung der Batterie
I1: maximal zulässige Stromstärke der Batterie
I2: Stromstärke der Batterie
I3: minimal zulässige Stromstärke der Batterie
TEM: Temperatur der Elektromaschine 1
θ1: Temperatur des Bremswiderstands 1
θ2: Temperatur des Bremswiderstands 2
θ3: Temperatur des Bremswiderstands 3
θ4: Temperatur des Bremswiderstands 4
θ5: Temperatur des Kühlmittels der Bremswiderstandseinheit 9.Favorable possible input variables are:
M1: the total setpoint torque specified by the accelerator pedal in relation to the internal combustion engine 4
M2: Target braking torque for braking
M3: Actual torque of the electric machine 1
v: vehicle speed
n1: speed of the internal combustion engine 4
n2: speed of the electric machine 1
x1: gear engaged in the vehicle x2: clutch position (0.1, 0 = clutch open, 1 = clutch closed)
SOC: battery charge status (0. 1; 0 = empty, 1 = full)
U1: maximum permissible voltage of the battery
U2: current voltage of the battery
U3: minimum permissible voltage of the battery
I1: maximum permissible current of the battery
I2: current of the battery
I3: minimum permissible current of the battery
TEM: temperature of the electric machine 1
θ1: temperature of braking resistor 1
θ2: temperature of braking resistor 2
θ3: temperature of braking resistor 3
θ4: temperature of braking resistor 4
θ5: temperature of the coolant of the braking resistor unit 9 .
Die Ausgänge rechts bedeuten:
M4: Sollmoment der Elektromaschine 1
M5: Sollmoment des Verbrennungsmotors 4
Y: Ansteuerung der Bremswiderstandseinheit 9 (Wert von 0 bis
1, 0 = kein Strom durch Bremswiderstandseinheit 9, 1 = voller
Strom durch Bremswiderstandseinheit 9)The outputs on the right mean:
M4: Target torque of the electric machine 1
M5: Target torque of the internal combustion engine 4
Y: Control of braking resistor unit 9 (value from 0 to
1, 0 = no current through braking resistor unit 9 , 1 = full current through braking resistor unit 9 )
Vorteilhaft ist es, das Sollmoment M4 der Elektromaschine 1 für den Antriebs- und, den Bremsfall zu begrenzen. Das Sollmoment M4 wird vorzugsweise begrenzt, wenn vorgegebene physikalische Grenzen, z. B. Temperaturen, überschritten werden. Vorzugsweise wird das Sollmoment M4 der Elektromaschine 1 bei Annäherung an einen Schwellwert, der nicht überschritten oder unterschritten werden darf, mit einem Wert zwischen 0 und 1 multipliziert. Dazu wird bei Annäherung an den Schwellwert im erlaubten Bereich ein Hilfsschwellwert in der Nähe des Schwellwerts gesetzt. Für die erlaubten Werte dazwischen wird das Sollmoment mit dem interpolierten Wert zwischen 0 und 1 multipliziert. Der Übergang zwischen vollem Sollmoment M4 und keinem Sollmoment M4 = 0 ist nicht abrupt, sondern wird gleitend ausgeführt.It is advantageous to limit the setpoint torque M4 of the electric machine 1 for the drive and braking cases. The target torque M4 is preferably limited when predetermined physical limits, e.g. B. temperatures are exceeded. The setpoint torque M4 of the electric machine 1 is preferably multiplied by a value between 0 and 1 when approaching a threshold value which must not be exceeded or undershot. For this purpose, an auxiliary threshold value near the threshold value is set when the threshold value is approached in the permitted range. For the permitted values in between, the target torque is multiplied by the interpolated value between 0 and 1. The transition between full setpoint torque M4 and no setpoint torque M4 = 0 is not abrupt, but is carried out smoothly.
Besonders bei Nutzfahrzeugen ist es vorteilhaft, bei sehr geringen Geschwindigkeiten v keine Rekuperation der Bremsenergie vorzusehen, etwa unterhalb eines Schwellwerts der Geschwindigkeit von vorzugsweise 5 km/h. Damit wird verhindert, daß z. B. bei Betätigung des Bremspedals bei Fahrzeugstillstand (v = 0) ein negatives Drehmoment angefordert und unbeabsichtigt eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs eingeleitet wird.It is particularly advantageous with commercial vehicles, with very low speeds v no recuperation of the Provide braking energy, approximately below a threshold of Speed of preferably 5 km / h. So that will prevents z. B. when the brake pedal is pressed Vehicle standstill (v = 0) requested a negative torque and unintentionally reversing the vehicle is initiated.
Vorzugsweise ist dazu im Controller eine Kennlinie abgelegt, die abhängig von der Geschwindigkeit v eine Zahl zwischen 0 und 1 ausgibt. Unterhalb des Schwellwerts ist diese Zahl 0, bei einem weiteren, etwas höheren Hilfsschwellwert, z. B. über 7 km/h, ist diese Zahl 1, Zwischenwerte für Geschwindigkeiten zwischen dem Schwellwert und dem Hilfsschwellwert werden interpoliert. Der Ausgangswert wird mit dem Bremssollmoment der Elektromaschine multipliziert und begrenzt es damit. Das langsame Ansteigen zwischen 5 und 7 km/h sorgt für weiche Übergänge. Ähnlich kann das Elektromaschinensollmoment auch durch andere physikalische Grenzen herabgesetzt werden, z. B. für Strom- und Spannungsgrenzen, welche für die Energiespeichereinheit 8 und/oder die Energieabführeinheit 9 vorgegeben sind, und/oder auch für Schwellwerte der Temperatur von Umrichter 2 und/oder Elektromaschine 1.For this purpose, a characteristic curve is preferably stored in the controller, which outputs a number between 0 and 1 depending on the speed v. Below the threshold, this number is 0, with a further, somewhat higher auxiliary threshold, e.g. B. over 7 km / h, this number is 1, intermediate values for speeds between the threshold and the auxiliary threshold are interpolated. The output value is multiplied by the braking setpoint torque of the electric machine and thus limits it. The slow increase between 5 and 7 km / h ensures smooth transitions. Similarly, the target electrical machine torque can also be reduced by other physical limits, e.g. B. for current and voltage limits, which are predetermined for the energy storage unit 8 and / or the energy dissipation unit 9 , and / or for threshold values of the temperature of the converter 2 and / or the electric machine 1 .
Weiterhin wird aus der Betätigung des Fahrpedals ermittelt, ob der Fahrer das Fahrzeug antreiben oder bremsen will. Dabei hat ein positives Bremssollmoment der Elektromaschine 1 Priorität. Das Ergebnis (+1 = Antreiben, -1 = Bremsen) wird im Controller ausgewertet und entsprechend durchgeschaltet. Im Antriebsfall ist der Ablauf dem im Bremsfall sehr ähnlich, daher wird der Ablauf nur für den Bremsfall näher erläutert.It is also determined from the actuation of the accelerator pedal whether the driver wants to drive or brake the vehicle. A positive braking target torque of the electric machine 1 has priority. The result (+1 = driving, -1 = braking) is evaluated in the controller and switched through accordingly. In the case of a drive, the process is very similar to that in the case of braking, so the process is only explained in more detail for the braking case.
Im Bremsfall wird ein positives Bremssollmoment negiert, da zum Bremsen ein negatives Elektromaschinenmoment verwendet werden soll. Mit dem negierten Bremssollmoment wird ein Bewertungsfaktor x3 multipliziert (Wert zwischen 0 und. 1). Damit wird das Elektromaschinensollmoment bei Erreichen vorgegebener Schwellwerte herabgesetzt. In the event of braking, a positive braking setpoint torque is negated because a negative electric machine torque is used for braking shall be. With the negated braking target torque is a Evaluation factor x3 multiplied (value between 0 and. 1). This means that the target electric motor torque is reached predefined threshold values are reduced.
Der Ausgang Y steuert die Bremswiderstandseinheit 9 an (Wert zwischen 0 und 1), d. h. dem Umrichter 2 ist eine Schalteinrichtung zugeordnet, die zwischen Energiespeichereinheit 8 und Energieabführeinheit 9 umschaltet und die Elektromaschine 1 entweder mit der Energiespeichereinheit 8 oder mit der Energieabführeinheit 9 verbindet.The output Y controls the braking resistor unit 9 (value between 0 and 1), ie the converter 2 is assigned a switching device which switches between the energy storage unit 8 and the energy dissipation unit 9 and connects the electric machine 1 either to the energy storage unit 8 or to the energy dissipation unit 9 .
Das Elektromaschinensollmoment M4 wird vorzugsweise durch zwei Kennfelder begrenzt, die den Ladezustand der Batterie und die Strom- und Spannungsgrenzen der Batterie festhalten. Beide liefern Werte zwischen 0 und 1 und werden miteinander multipliziert. Liegt einer der beiden Werte unter 1, so liegt das gesamte Ergebnis auch unter 1. In diesem Fall wird ein Teil der Energie über die Bremswiderstandseinheit 9 geleitet.The target electric motor torque M4 is preferably limited by two characteristic diagrams which record the state of charge of the battery and the current and voltage limits of the battery. Both supply values between 0 and 1 and are multiplied together. If one of the two values is below 1, the overall result is also below 1. In this case, part of the energy is conducted via the braking resistor unit 9 .
Der Sollwert Y der Ansteuerung der Bremswiderstandseinheit 9 wird weiterhin bei Überschreiten von Grenztemperaturen der Bremswiderstandseinheit 9 mit einem Faktor F = 0 und bei zulässigen Werten in ausreichendem Abstand zu einer vorgegebenen Grenztemperatur mit einem Faktor F = 1 multipliziert.The setpoint value Y of the control of the braking resistor unit 9 is further multiplied by a factor F = 0 when the limit temperatures of the braking resistor unit 9 are exceeded and by a factor F = 1 at permissible values at a sufficient distance from a predetermined limit temperature.
Der Begrenzungsfaktor durch Strom I, Spannung U und Batterieladezustand SOC wird mit dem Begrenzungfaktor der Bremswiderstandstemperaturen θ1, θ2, θ3, θ4 verglichen. Der maximale der beiden Werte wird für die Begrenzung des Elektromaschinensollmoments M4 herangezogen. So ist sichergestellt, daß auch bei voller Batterie ein Bremsmoment erzeugt werden kann. Werden beide Begrenzungsfaktoren herabgesetzt, dann kann auch nur mit begrenzter Leistung über die Elektromaschine 1 gebremst werden.The limiting factor by current I, voltage U and battery state of charge SOC is compared with the limiting factor of the braking resistor temperatures θ1, θ2, θ3, θ4. The maximum of the two values is used for the limitation of the electric machine target torque M4. This ensures that braking torque can be generated even when the battery is full. If both limiting factors are reduced, then braking with the electric machine 1 is only possible with limited power.
Zu erwähnen bleibt die zusätzliche Überwachung der Elektromaschinentemperatur TEM, die zu einer Begrenzung des Elektromaschinensollmoments M4 führt. The additional monitoring of the Electric machine temperature TEM, which limits the Electrical machine target torque M4 leads.
Die Begrenzung der Strom- und Spannungsgrenzen U, I wird vorzugsweise mit PID-Reglern durchgeführt.The limitation of the current and voltage limits U, I will preferably carried out with PID controllers.
Der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs kann durch die Rekuperation der Bremsenergie vorteilhaft gesenkt werden. In schweren Nutzfahrzeugen wirkt die Elektromaschine 1 als Dauerbremse. Ein Retarder oder ähnliches kann damit eingespart werden.The fuel consumption of a vehicle can advantageously be reduced by recuperating the braking energy. In heavy commercial vehicles, the electric machine 1 acts as a permanent brake. A retarder or the like can thus be saved.
Das maximale Moment der Antriebseinheit 4 kann durch Hinzuschalten der Elektromaschine 1 kurzzeitig gesteigert werden, z. B. für Überholvorgänge oder Steigungen. Damit kann der Verbrennungsmotor 4 kleiner ausgelegt werden. Geringe Leistung des Verbrennungsmotors 4 bei kleinen Drehzahlen wird durch die Elektromaschine 1 kompensiert.The maximum torque of the drive unit 4 can be briefly increased by switching on the electric machine 1 , e.g. B. for overtaking or inclines. The internal combustion engine 4 can thus be made smaller. Low power of the internal combustion engine 4 at low speeds is compensated for by the electric machine 1 .
Die Elektromaschine 1 kann den Anfahrvorgang unterstützen und beim Rangieren verwendet werden.The electric machine 1 can support the starting process and can be used when maneuvering.
In Gebieten, in denen kein Verbrennungsmotor betrieben werden darf, kann das Fahrzeug dennoch lokal emissionsfrei mit Hilfe des Elektroantriebs bewegt werden, z. B. in Lagerhallen.In areas where no internal combustion engine is operated the vehicle can still be locally emission-free with the help the electric drive are moved, e.g. B. in warehouses.
Die Antriebseinheit ist redundant. Bei Ausfall des Verbrennungsmotors kann mit dem Elektromotor weitergefahren werden, z. B. zum Verlassen der Fahrbahn.The drive unit is redundant. If the Internal combustion engine can continue with the electric motor be, e.g. B. to leave the road.
Die Elektromaschine kann zum aktiven Dämpfen von Antriebsstrangschwingungen eingesetzt werden.The electric machine can be used for active steaming Powertrain vibrations are used.
Die Elektromaschine 1 kann Schaltvorgänge unterstützen, vorzugsweise wird das Fahrzeug auch während des Schaltvorgangs angetrieben. Dies ist besonders bei schweren Nutzfahrzeugen hilfreich, die insbesondere an Steigungen während des Schaltvorgangs stark an Geschwindigkeit verlieren.The electric machine 1 can support switching operations, preferably the vehicle is also driven during the switching operation. This is particularly helpful for heavy commercial vehicles, which lose a lot of speed, especially on uphill gradients during the shifting process.
Claims (8)
- - daß in einem Zyklus zuerst überprüft wird, ob eine Antriebsanforderung oder eine Bremsanforderung für das Fahrzeug vorliegt,
- - daß bei erfolgter Antriebsanforderung überprüft wird, ob eine Entnahme von Energie aus der Energiespeichereinheit (8) unter Berücksichtigung von Schwellwerten zulässig ist, bei zulässiger Entnahme dort Energie entnommen und zum Antrieb des Fahrzeugs bereitgestellt wird, bei nicht zulässiger Entnahme Energie nur vom Hauptantrieb zur Verfügung gestellt wird, oder, wenn keine Antriebsanforderung erfolgt ist,
- - daß überprüft wird, ob eine Bremsanforderung vorliegt, bei vorliegender Bremsanforderung überprüft wird, ob eine Zufuhr von Energie in die Energiespeichereinheit (8) unter Berücksichtigung von Schwellwerten zulässig ist, bei zulässiger Zufuhr dort Energie zugeführt und so kinetische Energie des Fahrzeugs in der Energiespeichereinheit (8) gespeichert wird, bei nicht zulässiger Zufuhr Energie in eine Energieabführeinheit (9) abgegeben wird und
- - daß anschließend der Zyklus wiederholt wird.
- that a cycle first checks whether there is a drive request or a braking request for the vehicle,
- - That it is checked when the drive request has been made, whether a removal of energy from the energy storage unit ( 8 ) is permissible taking into account threshold values, if there is a permissible withdrawal there energy is taken and provided to drive the vehicle, if the withdrawal is not permitted, energy is only available from the main drive is made, or if no drive request has been made,
- - That it is checked whether there is a braking request, if the braking request is present, it is checked whether the supply of energy into the energy storage unit ( 8 ) is permissible, taking into account threshold values, if the supply is permissible, energy is supplied there and thus kinetic energy of the vehicle in the energy storage unit ( 8 ) is stored, energy is released into an energy dissipation unit ( 9 ) when the supply is not permitted, and
- - that the cycle is then repeated.
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---|---|
DE (1) | DE19947922B4 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10204592A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Volkswagen Ag | Drive unit or transmission for motor vehicle has simultaneous fluid cooling of electric motor and electronic operating unit which wraps around motor |
EP1428711A1 (en) * | 2001-09-21 | 2004-06-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Controller for hybrid car |
US6904342B2 (en) | 2002-01-23 | 2005-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for energy storage device in motor vehicle |
DE102004013168A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-10-06 | Ina-Schaeffler Kg | hybrid drive |
WO2005115784A1 (en) | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a hybrid vehicle |
DE10216308B4 (en) * | 2001-04-12 | 2007-02-22 | Komatsu Ltd. | wheel loaders |
US7256514B2 (en) | 2003-01-17 | 2007-08-14 | Daimlerchrysler Ag | Device and method for operating an electrical machine for a motor vehicle |
DE102007001841A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-05-21 | Voith Patent Gmbh | Drive train retrofitting method for e.g. hybrid vehicle, involves demounting retarder from gear box assembly of motor vehicle, and mounting electric motor in place of retarder, where motor is mounted on or at gear of gear box assembly |
US7520352B2 (en) | 2004-08-25 | 2009-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric vehicle and control method of the same |
EP2807007B1 (en) | 2012-01-26 | 2018-05-02 | Cifa S.P.A. | Truck mixer with a device to make the drum of the concrete mixer rotate and corresponding method |
DE102019124788A1 (en) * | 2019-09-16 | 2020-08-20 | Audi Ag | Method for operating a drive device for a motor vehicle and a corresponding drive device |
DE102020207297A1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-01-14 | Deere & Company | VEHICLE SPEED CONTROL SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING THE DECELERATION ENERGY OF A VEHICLE |
DE102004041637B4 (en) * | 2003-09-10 | 2021-05-12 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling activation of a power source of a hybrid electric vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4422636A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Automatic i.c. engine control for hybrid vehicle |
DE4446485A1 (en) * | 1994-12-23 | 1996-06-27 | Daimler Benz Ag | Method of braking hybrid drive motor vehicle |
DE19532136A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Clouth Gummiwerke Ag | Drive system, in particular for a motor vehicle, and method for operating the same |
DE69415754T2 (en) * | 1993-09-24 | 1999-06-17 | Toyota Motor Co Ltd | Generator controller and control method for a hybrid vehicle |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3908234C2 (en) * | 1989-02-27 | 1994-01-13 | Hans Heinrich Holm Eggers | Additional braking device for vehicles |
-
1999
- 1999-10-06 DE DE19947922.4A patent/DE19947922B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69415754T2 (en) * | 1993-09-24 | 1999-06-17 | Toyota Motor Co Ltd | Generator controller and control method for a hybrid vehicle |
DE4422636A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Automatic i.c. engine control for hybrid vehicle |
DE4446485A1 (en) * | 1994-12-23 | 1996-06-27 | Daimler Benz Ag | Method of braking hybrid drive motor vehicle |
DE19532136A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Clouth Gummiwerke Ag | Drive system, in particular for a motor vehicle, and method for operating the same |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10216308B4 (en) * | 2001-04-12 | 2007-02-22 | Komatsu Ltd. | wheel loaders |
DE10204592A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Volkswagen Ag | Drive unit or transmission for motor vehicle has simultaneous fluid cooling of electric motor and electronic operating unit which wraps around motor |
EP1428711A1 (en) * | 2001-09-21 | 2004-06-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Controller for hybrid car |
EP1428711A4 (en) * | 2001-09-21 | 2006-08-30 | Honda Motor Co Ltd | Controller for hybrid car |
US6904342B2 (en) | 2002-01-23 | 2005-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for energy storage device in motor vehicle |
US7256514B2 (en) | 2003-01-17 | 2007-08-14 | Daimlerchrysler Ag | Device and method for operating an electrical machine for a motor vehicle |
DE102004041637B4 (en) * | 2003-09-10 | 2021-05-12 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling activation of a power source of a hybrid electric vehicle |
DE102004013168A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-10-06 | Ina-Schaeffler Kg | hybrid drive |
WO2005115784A1 (en) | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a hybrid vehicle |
DE102004025830B4 (en) | 2004-05-24 | 2024-06-20 | Volkswagen Ag | Method for operating a hybrid vehicle |
US7520352B2 (en) | 2004-08-25 | 2009-04-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric vehicle and control method of the same |
DE102007001841A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-05-21 | Voith Patent Gmbh | Drive train retrofitting method for e.g. hybrid vehicle, involves demounting retarder from gear box assembly of motor vehicle, and mounting electric motor in place of retarder, where motor is mounted on or at gear of gear box assembly |
EP2807007B1 (en) | 2012-01-26 | 2018-05-02 | Cifa S.P.A. | Truck mixer with a device to make the drum of the concrete mixer rotate and corresponding method |
DE102020207297A1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-01-14 | Deere & Company | VEHICLE SPEED CONTROL SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING THE DECELERATION ENERGY OF A VEHICLE |
US11505086B2 (en) * | 2019-07-08 | 2022-11-22 | Deere & Company | Vehicle speed control system and method of controlling retardation energy of a vehicle |
DE102019124788A1 (en) * | 2019-09-16 | 2020-08-20 | Audi Ag | Method for operating a drive device for a motor vehicle and a corresponding drive device |
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