Verfahren zur Lastpunktverschiebung im Hybridbetrieb bei einem ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

DE 10 2007 038 585 A1 2009.03.19 konstanten spezifischen Verbrauchs des Verbrennungsmotors eingezeichnet sind, eine Grenzlinie A1 im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs definiert, welche vorzugsweise in einem Bereich liegt, ab dem sich der spezifische Verbrauch des Verbrennungsmotors durch Erhöhung der Last nicht mehr so stark verbessert wie durch eine Lastanhebung von unterhalb dieser Linie bis zu dieser Linie hin. [0021] Wenn sich nun der spezifische Verbrauch des Verbrennungsmotors im Betrieb unter der Grenzlinie A1 befindet, wird erfindungsgemäß der Lastpunkt des Verbrennungsmotors auf die Grenzlinie A1 angehoben, um in einen Bereich besseren spezifischen Verbrauchs zu gelangen, wobei als Nebeneffekt hierbei der Energiespeicher des Fahrzeugs geladen wird. [0022] Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Lastpunktanhebung des Verbrennungsmotors nur bei positiver Fahranforderung, d. h. in Richtung Fahrzeugbeschleunigung, durchgeführt werden, wobei keine Lastpunktanhebung stattfindet, wenn sich der Verbrennungsmotor in Schubabschaltung befindet. [0023] Gemäß der Erfindung wird ein Energie-/Ladezustands-Grenzwert A2 (SOC-Grenzwert) des Energiespeichers des Fahrzeugs definiert; dieser Grenzwert ist in Fig. 2 dargestellt. Die Lastpunktanhebung wird abgeregelt, je weiter sich der Ladezustand des Energiespeichers (in Fig. 2 von unten) dem Energie-/Ladezustands-Grenzwert A2 nähert, wodurch das Laden des Energiespeichers auf den Grenzwert A2 begrenzt wird. [0024] Durch die Durchführung einer Lastpunktverschiebung gemäß dem Lastpunktverschiebungsmodus A wird eine Verringerung des spezifischen Verbrauch des Verbrennungsmotors bei gleichzeitiger Einhaltung einer vorgegebenen Ladezustands-Obergrenze des Energiespeichers erzielt. [0025] Ein weiterer Lastpunktverschiebungsmodus B wird erfindungsgemäß dadurch definiert, dass ein Energie-/Ladezustands-Grenzwert B2 (siehe Fig. 2) des Energiespeichers definiert wird, wobei, wenn sich der aktuelle Energieinhalt/Ladezustand des Energiespeichers unterhalb des Grenzwertes B2 befindet, der Lastpunkt des Verbrennungsmotors angehoben wird, um den Energiespeicher zu laden. [0026] Hierbei ist der Betrag der Lastanhebung vorzugsweise proportional zur Differenz zwischen dem Grenzwert B2 und dem aktuellen Energieinhalt/Ladezustand des Energiespeichers; je größer diese Differenz ist, desto größer ist der Betrag der Lastanhebung. Vorzugsweise ist der Grenzwert B2 niedriger als der Grenzwert A1, wie Fig. 2 zu entnehmen. Im Rahmen des Lastpunktverschiebungsmodus B wird die Leistung des Verbrennungsmotors auf eine Grenzkurve B1 (siehe Fig. 1) im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs begrenzt. Die Grenzkurve B1 liegt vorzugsweise nahe der Volllastlinie oder des Verbrauchsoptimums des Verbrennungsmotors. [0027] Durch die Durchführung einer Lastpunktverschiebung gemäß dem Lastpunktverschiebungsmodus B wird ein Laden des Energiespeichers des Fahrzeugs auf einen gewünschten Energieinhalt bei gutem spezifischen Verbrauch des Verbrennungsmotors erzielt. [0028] Im Rahmen eines dritten Lastpunktverschiebungsmodus C wird im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs eine Grenzkurve C1 definiert (siehe Fig. 1), wobei, wenn sich der spezifische Verbrauch des Verbrennungsmotors im Betrieb oberhalb der Grenzkurve C1 befindet, der Lastpunkt des Verbrennungsmotors auf die Grenzlinie C1 abgesenkt wird, um in einem Bereich besseren spezifischen Verbrauchs zu gelangen, wobei gleichzeitig der Energiespeicher des Fahrzeugs entladen wird. Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf Fig. 2 wird ein Energie-/Ladezustands-Grenzwert C2 des Energiespeichers definiert, wobei die Lastpunktabsenkung des Verbrennungsmotors abgeregelt wird, je weiter sich der Ladezustand des Energiespeichers (in Fig. 2 von oben) dem definierten Energie-/Ladezustands-Grenzwert C2 nähert, so dass das Entladen des Energiespeichers auf den Grenzwert C2 begrenzt wird. Durch diese Vorgehensweise wird eine Verringerung des spezifischen Verbrauchs des Verbrennungsmotors bei gleichzeitiger Einhaltung einer vorgegebenen Ladezustands-Untergrenze des Energiespeichers erzielt. [0029] Vorzugsweise liegt die Grenzkurve C1 in einem Bereich, ab dem sich der spezifische Verbrauch durch Absenkung der Last nicht mehr so stark oder gar nicht mehr verbessert, wie durch Lastabsenkung von oberhalb dieser Kurve C1 bis zu dieser Kurve hin. [0030] Im Rahmen eines vierten Lastpunktverschiebungsmodus D wird ein Energie-/Ladezustands-Grenzwert D2 des Energiespeichers des Fahrzeugs definiert, wobei, wenn sich der aktuelle Energieinhalt/Ladezustand des Energiespeichers oberhalb des Grenzwertes D2 befindet, der Lastpunkt des Verbrennungsmotors abgesenkt wird, um den Energiespeicher zu entladen und wobei der Betrag der Lastabsenkung vorzugsweise proportional zur Differenz zwischen dem Grenzwert D2 und dem aktuellen Energieinhalt/Ladezustand des Energiespeichers ist. Gemäß der Erfindung wird die Leistung des Verbrennungsmotors auf eine Grenzkurve D1 (siehe Fig. 1) im Kennfeld des spezifischen Verbren- 4/9
DE 10 2007 038 585 A1 2009.03.19 nungsmotorverbrauchs begrenzt. [0031] Vorzugsweise liegt die Grenzkurve D1 in einem Bereich, bei dem der spezifische Verbrauch noch einen wirtschaftlich akzeptablen Wert hat (d. h. bei weiterer Absenkung der Last des Verbrennungsmotors würde sich der spezifische Verbrauch zunehmend wesentlich erhöhen). Durch die Durchführung einer Lastpunktverschiebung gemäß dem Lastpunktverschiebungsmodus D wird demnach ein Entladen des Energiespeichers auf einen gewünschten Energieinhalt bei einem guten spezifischen Verbrauch des Verbrennungsmotors erzielt. [0032] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass, wenn der aktuelle Energieinhalt/Ladezustand des Energiespeichers einen definierten Grenzwert (A2, B2, C2, D2) erreicht, die Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors kontinuierlich abgeregelt wird, um eine plötzliche Moment- bzw. Leistungsänderung des Verbrennungsmotors und/oder der Elektromaschine zu vermeiden. [0033] Die erwähnten Grenzkurven bzw. die Grenzwerte A1, B1, C1, D1, A2, B2, C2 und/oder D2 sind entweder festparametrierte Größen oder werden dynamisch anhand aktueller Fahrzeuggrößen berechnet, wobei eine Abhängigkeit dieser Größen von der Fahrzeuggeschwindigkeit besonders vorteilhaft ist, um im Energiespeicher des Fahrzeugs Platz für rekuperierbare kinetische Fahrzeugenergie vorzuhalten bzw. zu reservieren. [0034] Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, eine Lastpunktverschiebung durchzuführen, welche sich aus der Summe bzw. der Kombination des Lastpunktverschiebungsmodus A und des Lastpunktverschiebungsmodus C ergibt. Dadurch wird eine Verbesserung des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs bei „passiver Einhaltung" vorgegebener Energie bzw. Ladezustandsgrenzen erzielt (d. h. die Lastpunktverschiebung wird abgeregelt, wenn vorgegebene Energiegrenzen erreicht bzw. überschritten werden). Hierbei wird der Verbrennungsmotor ausgehend vom Fahrerwunschmoment bzw. -von einer gewünschten Leistung in einen Bereich günstigeren spezifischen Verbrauchs gebracht, solange vorgegebene Ladezustandsgrenzen des Energiespeichers dies erlauben. [0035] Gemäß der Erfindung kann eine Lastpunktverschiebung durchgeführt werden, welche sich aus der Summe bzw. der Kombination des Lastpunktverschiebungsmodus B und des Lastpunktverschiebungsmodus D ergibt. Durch diese Vorgehensweise wird der Energiespeicher des Fahrzeugs immer in einen vorgegebenen gewünschten Bereich des Ladezustandes gebracht, solange der Verbrennungsmotor durch die hierfür notwendige Lastpunktverschiebung in einem vorgegebenen Bereich vorgegebener Werte des spezifischen Verbrauchs verbleiben kann. („Aktive Einhaltung” vorgegebener Energiegrenzen bei Einhaltung vorgegebener Mindestwerte für den spezifischen Verbrennungsmotorverbrauch). [0036] Des weiteren wird im Rahmen einer weiteren besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, eine Lastpunktverschiebung durchzuführen, welche sich aus der Summe bzw. der Kombination der Lastpunktverschiebungsmodi A, B, C und D ergibt, wodurch die Vorteile sämtlicher Modi ohne nachteilige gegenseitige Beeinflussung gleichzeitig genutzt werden. [0037] Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs der Wirkungsgrad der zumindest einen Elektromaschine des Fahrzeugs hineingerechnet bzw. berücksichtigt wird, wodurch eine Gesamtwirkungsgradverbesserung unter Berücksichtigung des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine erreicht wird. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass der Wirkungsgrad der zumindest einen Elektromaschine auch den Wechselrichterwirkungsgrad beinhaltet. [0038] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Lastpunktverschiebung nur dann durchgeführt, wenn die erzielbare Verbesserung des Verbrauchs des Verbrennungsmotors die Energiewandlungsverluste des elektrischen Systems des Fahrzeugs, umfassend zumindest eine Elektromaschine, zumindest einen Wechselrichter, Leitungen und den Energiespeicher überkompensiert. A B C D A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 Bezugszeichenliste Lastpunktverschiebungsmodus Lastpunktverschiebungsmodus Lastpunktverschiebungsmodus Lastpunktverschiebungsmodus Grenzkurve im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs Grenzkurve im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs Grenzkurve im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs Grenzkurve im Kennfeld des spezifischen Verbrennungsmotorverbrauchs Grenzwert für den Energie-/Ladezustand des Energiespeichers Grenzwert für den Energie-/Ladezustand des Energiespeichers Grenzwert für den Energie-/Ladezustand des Energiespeichers Grenzwert für den Energie-/Ladezustand des Energiespeichers 5/9
Seite 1 und 2: *DE102007038585A120090319* (19) Bun
Seite 3: DE 10 2007 038 585 A1 2009.03.19 mo
Seite 7 und 8: DE 10 2007 038 585 A1 2009.03.19 Pa
Seite 9: DE 10 2007 038 585 A1 2009.03.19 An

Verfahren zur Lastpunktverschiebung im Hybridbetrieb bei einem ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?