DE102021128803A1 - Method for operating an electrically or partially electrically powered vehicle and electrically or partially electrically powered vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug weist eine in einem Normalmodus und in einem Sportmodus betreibbare elektronische Steuereinrichtung auf, zur Regelung einer Leistungsabgabe eines elektrischen Antriebsmotors.The present invention relates to a method for operating an electrically or partially electrically powered vehicle and an electrically or partially electrically powered vehicle. The vehicle has an electronic control device that can be operated in a normal mode and in a sport mode, for regulating a power output of an electric drive motor.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs sowie ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Fahrzeug. Elektrisch oder teilelektrisch angetriebene Fahrzeuge weisen einen Elektromotor sowie eine Traktionsbatterie als Energieversorgung für den Elektromotor auf. Bei dem Betreiben eines solchen Fahrzeugs, insbesondere beim Betreiben eines solchen Fahrzeugs auf einer Rennstrecke, ist es wünschenswert, das Fahrzeug derart zu betreiben, dass das Fahrzeug in einem Betriebsbereich betrieben wird, in dem eine optimale Performance von dem Fahrzeug abgerufen werden kann. Beim Abrufen von hohen Antriebsleistungen durch den Führer des Fahrzeugs kommt es jedoch zu hohen thermischen Belastungen der Traktionsbatterie und/oder der elektrischen Antriebseinheit. Zudem ist auch der Ladezustand der Traktionsbatterie ein für die Antriebsleistung bzw. die maximale Antriebsleistung relevanter Faktor, sodass auch eine Energiestrategie während des Betreibens des Fahrzeugs, insbesondere während des Betreibens des Fahrzeugs auf einer Rennstrecke, relevant ist für eine optimale Performance des Fahrzeugs.The present invention relates to a method for operating an electrically or partially electrically powered vehicle and an electrically or partially electrically powered vehicle. Electrically or partially electrically driven vehicles have an electric motor and a traction battery as the energy supply for the electric motor. When operating such a vehicle, in particular when operating such a vehicle on a racetrack, it is desirable to operate the vehicle in such a way that the vehicle is operated in an operating range in which optimal performance can be called up by the vehicle. However, when high drive power is called up by the driver of the vehicle, the traction battery and/or the electric drive unit are subjected to high thermal loads. In addition, the state of charge of the traction battery is also a relevant factor for the drive power or the maximum drive power, so that an energy strategy while the vehicle is being operated, in particular while the vehicle is being operated on a race track, is also relevant for optimal vehicle performance.
Strategien bzw. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs hinsichtlich eines optimalen Kraftstoffverbrauchs sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
Ferner ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs anzugeben, das es dem Führer des Fahrzeugs ermöglicht, über eine möglichst lange Zeit eine optimale Antriebsleistung von dem Elektromotor abrufen zu können, um eine möglichst optimale Performance des Fahrzeugs zur Verfügung zu haben. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Fahrzeug anzugeben.The object of the present invention is to specify a method for operating an electrically or partially electrically driven vehicle that enables the driver of the vehicle to be able to call up optimal drive power from the electric motor for as long as possible in order to achieve the best possible performance of the vehicle to have available. Furthermore, it is the object of the invention to specify a corresponding vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, sowie ein Fahrzeug, das die Merkmale des Patentanspruchs 10 aufweist, gelöst.This object is achieved by a method having the features of
Das Verfahren zum Betreiben eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs sieht vor, dass das Fahrzeug eine in einem Normalmodus und in einem Sportmodus betreibbare elektronische Steuereinrichtung aufweist, zur Regelung einer maximalen Leistungsabgabe eines elektrischen Antriebsmotors, wobei in dem Normalmodus der elektrische Antriebsmotor in einem Normalleistungsbetrieb betrieben wird. In dem Normalleistungsbetrieb ist die maximale Leistungsabgabe des elektrischen Antriebsmotors auf einen gewissen Wert begrenzt. Das bedeutet, dass bei Anforderung einer maximalen Leistungsabgabe durch den Führer des Fahrzeugs eine gewisse Maximalleistung durch den Antriebsmotor abgegeben wird. Diese Maximalleistung ist im Normalmodus typischerweise derart beschränkt, dass diese Maximalleistungsabgabe einen Dauerbetrieb der elektrischen Maschine mit entsprechend vorgeschalteter Leistungselektronik ermöglicht, ohne dass Bauteile der elektrischen Maschine bzw. des gesamten Antriebsstrangs des Fahrzeugs beschädigt werden. Wird die Steuereinrichtung in dem Sportmodus betrieben, wird der elektrische Antriebsmotor für eine vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne in einem Hochleistungsbetrieb betrieben, wobei die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors in dem Hochleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb angehoben ist. Im Anschluss an diesen Hochleistungsbetrieb des elektrischen Antriebsmotors wird der elektrische Antriebsmotor für eine vorgegebene Niedrigleistungs-Zeitspanne in einem Niedrigleistungsbetrieb betrieben, wobei die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors in den Niedrigleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Hochleistungsbetrieb abgesenkt ist.The method for operating an electrically or partially electrically driven vehicle provides that the vehicle has an electronic control device that can be operated in a normal mode and in a sport mode, for regulating a maximum power output of an electric drive motor, with the electric drive motor being operated in a normal power mode in the normal mode . In normal power operation, the maximum power output of the electric drive motor is limited to a certain value. This means that when the driver of the vehicle requests maximum power output, a certain maximum power is output by the drive motor. In normal mode, this maximum power is typically limited in such a way that this maximum power output enables continuous operation of the electric machine with corresponding upstream power electronics without damaging components of the electric machine or the entire drive train of the vehicle. If the control device is operated in the sport mode, the electric drive motor is operated in a high-performance mode for a predetermined high-performance period, with the maximum power output of the drive motor in the high-performance mode being increased compared to the maximum power output in the normal power mode. Following this high-power operation of the electric drive motor, the electric drive motor is operated in low-power mode for a predetermined low-power period, with the maximum power output of the drive motor in low-power mode being lower than the maximum power output in high-power mode.
Der Erfindung liegt insofern der Gedanke zugrunde, dass der elektrische Motor bzw. der gesamte Antriebsstrang für eine gewisse Zeitspanne in einem Hochleistungsbetrieb betrieben werden kann, bei dem die Leistungsabgabe, insbesondere die maximale Leistungsabgabe, eigentlich über den vorgegebenen Grenzwerten für einen Dauerbetrieb liegt, die in dem Normalleistungsbetrieb eingehalten werden, wobei aufgrund der relativ kurzen Zeitspanne, in der der Antriebsmotor in dem Hochleistungsbetrieb betrieben wird, Komponenten des Antriebsstrangs, wie beispielsweise der elektrische Antriebsmotor oder die Leistungselektronik, keine Schädigungen oder zu hohen Belastungen erfahren.The invention is based on the idea that the electric motor or the entire drive train can be operated for a certain period of time in high-performance operation, in which the power output, in particular the maximum power output, is actually above the specified limit values for continuous operation, which in the normal power operation are complied with, due to the relatively short period of time in which the drive motor in the high performance is operated, components of the drive train, such as the electric drive motor or the power electronics, do not experience any damage or excessive loads.
Vorzugsweise findet das Verfahren Anwendung während der Fahrt des Fahrzeugs, somit in einem Zustand, bei dem das Fahrzeug bereits eine von 0 km/h unterschiedliche Geschwindigkeit aufweist. Insbesondere findet das Verfahren Anwendung bei einer Kurvenausfahrt, da bei einer Kurvenausfahrt mit einer besonders hohen Leistungsabgabe besonders schnelle Fahrten, beispielsweise auf einer Rennstrecke, und somit besonders gute Rundenzeiten erreicht werden können.The method is preferably used while the vehicle is driving, ie in a state in which the vehicle already has a speed that differs from 0 km/h. In particular, the method is used when exiting a curve, since particularly fast journeys, for example on a race track, and therefore particularly good lap times can be achieved when exiting a curve with a particularly high power output.
Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich der Thermodynamik, des Stromintegrals und dem damit einhergehenden Lifetime-Derating, den Energieverbrauch und auch hinsichtlich einer möglichst hohen Performance auf einer Rennstrecke Vorteile gegenüber einem konstanten Leistungslevel, wie er bei einem Betreiben des Fahrzeugs im Normalmodus vorgesehen ist, bietet.It has been shown that the method according to the invention has advantages in terms of thermodynamics, the current integral and the associated lifetime derating, energy consumption and also in terms of the highest possible performance on a racetrack compared to a constant performance level, as is the case when the vehicle is operated in normal mode is provided, offers.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist quasi vorgesehen, dass mit in Relation viel Leistung zu Beginn eines Beschleunigungsvorgangs gefahren wird und anschließend ein Abrampen auf ein niedrigeres Leistungsniveau stattfindet. Es hat sich gezeigt, dass im Gegensatz zu dem Normalmodus der Sportmodus bei Maximalleistungsanforderung durch den Führer des Fahrzeugs in der Summe eine geringere Belastung an Wärme und somit ein geringes Lifetime-Derating, einen geringeren Verbrauch an Energie erreicht werden kann und zudem eine vorgegebene Strecke in einer kürzeren Zeit abgefahren werden kann, beispielsweise auf einer Rundstrecke eine bessere Rundenzeit erzielt wird. Auch bei Bergpassfahrten mit mehreren Kehren hat sich der Sportmodus als vorteilhaft erwiesen.The method according to the invention provides, so to speak, that driving is carried out with relatively high power at the beginning of an acceleration process and then ramping down to a lower power level takes place. It has been shown that, in contrast to the normal mode, the sport mode when the driver of the vehicle requests maximum performance can result in a lower overall heat load and thus a low lifetime derating, lower energy consumption and, moreover, a specified distance in can be traversed in a shorter time, for example a better lap time is achieved on a circuit. The sport mode has also proven to be advantageous when driving through mountain passes with several hairpin bends.
Die Begriffe „Sportmodus“ und „Normalmodus“ sind lediglich gewählt, um die beiden Modi begrifflich voneinander zu unterscheiden und um deren typischen Anwendungsbereich bereits im der Bezeichnung anzudeuten. Es ist nicht notwendig, dass die Modi tatsächlich diese Bezeichnung tragen. Es ist lediglich notwendig, dass es zumindest zwei unterschiedliche Betriebsmodi mit den entsprechenden Merkmalen gibt.The terms "sports mode" and "normal mode" were only chosen in order to conceptually differentiate between the two modes and to indicate their typical area of application in the name. It is not necessary that the modes actually bear this designation. It is only necessary that there are at least two different operating modes with the corresponding characteristics.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug eine Traktionsbatterie und ein Leistungsteil auf, wobei das Leistungsteil dazu eingerichtet ist, die von der Traktionsbatterie bereitgestellte Gleichspannung bzw. den von der Traktionsbatterie bereitgestellten Gleichstrom in eine Wechselspannung bzw. einen Wechselstrom zum Betreiben des elektrischen Antriebsmotors umzuwandeln. Somit kann über das Leistungsteil die Leistungsabgabe des elektrischen Antriebsmotors verändert werden. Die Steuereinrichtung ist, vorzugsweise elektronisch, mit dem Leistungsteil, insbesondere mit einem Controller des Leistungsteils, verbunden, wobei in Abhängigkeit von dem Modus der Steuereinrichtung das Leistungsteil derart angesteuert wird, dass die elektrische Maschine bzw. der elektrische Antriebsmotor entsprechend dem Modus der Steuereinrichtung angesteuert wird. Die Steuereinrichtung kann durchaus Bestandteil des Leistungsteils, insbesondere Bestandteile eines Controllers des Leistungsteils, sein.The vehicle preferably has a traction battery and a power unit, the power unit being set up to convert the DC voltage provided by the traction battery or the direct current provided by the traction battery into an AC voltage or alternating current for operating the electric drive motor. The power output of the electric drive motor can thus be changed via the power unit. The control device is connected, preferably electronically, to the power unit, in particular to a controller of the power unit, with the power unit being controlled depending on the mode of the control unit in such a way that the electric machine or the electric drive motor is controlled in accordance with the mode of the control unit . The control device can certainly be a component of the power unit, in particular components of a controller of the power unit.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die maximale Leistungsabgabe in dem Niedrigleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb abgesenkt ist. Durch diese Leistungsabsenkung können sich diejenigen Komponenten bzw. Bauteile, die in dem Hochleistungsbetrieb besonders stark belastet sind, wieder erholen, insbesondere abkühlen, sodass im Anschluss an diesen Niedrigleistungsbetrieb wiederum ein Hochleistungsbetrieb möglich ist, ohne dass diese Bauteile beschädigt werden.It is considered particularly advantageous if the maximum power output in the low-power mode is lower than the maximum power output in the normal-power mode. As a result of this power reduction, those components or components that are particularly heavily loaded in high-power operation can recover, in particular cool down, so that high-power operation is again possible following this low-power operation without these components being damaged.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn während des Hochleistungsbetriebs im Vergleich zu dem Normalleistungsbetrieb keine zusätzlichen Kühlmaßnahmen an den Antriebskomponenten, insbesondere dem elektrischen Antrieb, vorgenommen werden. Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn eine Kühlleistung von Kühlkomponenten im Hochleistungsbetrieb gegenüber den Kühlleistungen der Kühlkomponenten im Normalleistungsbetrieb nicht erhöht sind. Insofern ist es nicht notwendig, besondere Kühlstrategien während des Hochleistungsbetriebs durchzuführen, da der Hochleistungsbetrieb nur über eine relativ kurze Zeitspanne, nämlich der Hochleistungs-Zeitspanne, aufrechterhalten wird und im Anschluss daran wieder abgesenkt wird. Besondere Kühlmaßnahmen sind insbesondere dann nicht notwendig, wenn in dem an den Hochleistungsbetrieb anschließenden Niedrigleistungsbetrieb die maximale Leistungsabgabe gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb abgesenkt ist.It is considered particularly advantageous if no additional cooling measures are taken on the drive components, in particular the electric drive, during high-power operation compared to normal power operation. It is considered to be particularly advantageous if the cooling capacity of cooling components in high-power operation is not increased compared to the cooling capacity of the cooling components in normal-power operation. In this respect, it is not necessary to implement special cooling strategies during high-power operation, since high-power operation is only maintained over a relatively short period of time, namely the high-power period, and is then reduced again. In particular, special cooling measures are not necessary when, in the low-power operation following the high-power operation, the maximum power output is lower than the maximum power output in the normal power mode.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn im Sportmodus erst bei einer Maximalleistungsanforderung durch den Führer des Fahrzeugs, beispielsweise durch maximales Durchtreten des Beschleunigungspedals, der Hochleistungsbetrieb initiiert wird, es sei denn dies erfolgt in einer Niedrigleistungs-Zeitspanne. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug im Niedrigleistungsbetrieb verbleibt, bis eine Maximalleistung durch den Führer des Fahrzeugs angefordert wird, beispielsweise um einen Überholvorgang zu starten oder möglichst schnell aus einer Kurve auszufahren. Dadurch werden ständige Wechsel der Leistungsabgabe sobald die Niedrigleistungs-Zeitspanne abgelaufen ist vermieden und die Hochleistung steht dann zur Verfügung, wenn der Fahrer Bedarf an der Hochleistung meldet durch Anforderung einer Maximalleistung.It is considered to be particularly advantageous if, in sport mode, high-power operation is only initiated when the driver of the vehicle requests maximum power, for example by fully depressing the accelerator pedal, unless this occurs during a low-power period. This has the advantage that the vehicle remains in low-power mode until maximum power is requested by the driver of the vehicle, for example to start an overtaking maneuver or as quickly as possible exiting a curve. This avoids constant changes in power output as soon as the low-power period has expired, and high power is available when the driver reports a need for high power by requesting maximum power.
Vorzugsweise ist die Niedrigleistungs-Zeitspanne größer oder gleich der Hochleistungs-Zeitspanne.Preferably, the low power period is greater than or equal to the high power period.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne für den Hochleistungsbetrieb 1 bis 4 Sekunden.In a preferred embodiment, the default high power time period for high power operation is 1 to 4 seconds.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die vorgegebene Niedrigleistungs-Zeitspanne für den Niedrigleistungsbetrieb 1 bis 10 Sekunden beträgt.It is considered to be particularly advantageous if the predetermined low-power period of time for low-power operation is 1 to 10 seconds.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Hochleistungsbetrieb für 1 bis 4 Sekunden aufrechterhalten wird und/oder der Niedrigleistungsbetrieb für 1 bis 10 Sekunden aufrechterhalten wird.It is considered particularly advantageous if high-power operation is maintained for 1 to 4 seconds and/or low-power operation is maintained for 1 to 10 seconds.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die maximale Leistungsabgabe im Hochleistungsbetrieb zumindest 110 % der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb beträgt und/oder wobei die maximale Leistungsabgabe im Niedrigleistungsbetrieb höchstens 90 % der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb beträgt.A preferred embodiment provides that the maximum power output in high-power operation is at least 110% of the maximum power output in normal power mode and/or the maximum power output in low-power mode is at most 90% of the maximum power output in normal power mode.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Fahrzeug mehrmals im Hochleistungsbetrieb betrieben wird, wobei vorgesehen ist, dass zwischen zwei Hochleistungsbetrieben jeweils ein Niedrigleistungsbetrieb stattfindet.In a preferred embodiment of the method, it is provided that the vehicle is operated several times in high-power operation, with provision being made for a low-power operation to take place between two high-power operations.
Vorzugsweise sind die vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne und/oder vorgegebene Niedrigleistungs-Zeitspanne während des Betreibens des Fahrzeugs unveränderlich. Es ist aber durchaus denkbar, dass die vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne und/oder vorgegebene Niedrigleistungs-Zeitspanne während des Betreibens des Fahrzeugs verändert werden, insbesondere automatisch angepasst werden. So ist es denkbar, dass bei höheren Temperaturen des Antriebsmotors und/oder des Leistungsteils und/oder der Traktionsbatterie die Hochleistungs-Zeitspanne verkürzt und/oder die Niedrigleistungs-Zeitspanne verlängert wird, um ein zu starkes Erwärmen zu verhindern.Preferably, the predetermined high power period and/or predetermined low power period are fixed during operation of the vehicle. However, it is entirely conceivable that the specified high-power period and/or specified low-power period are changed during operation of the vehicle, in particular are automatically adjusted. So it is conceivable that at higher temperatures of the drive motor and/or the power unit and/or the traction battery, the high-power period is shortened and/or the low-power period is lengthened in order to prevent excessive heating.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug eine Sensoreinrichtung aufweist, wobei die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Ausfahren des Fahrzeugs aus einer Kurve zu erkennen, wobei bei Erkennen eines Ausfahrens aus der Kurve durch die Sensoreinrichtung der elektrische Antriebsmotor für die Hochleistungs-Zeitspanne in dem Hochleistungsbetrieb betrieben wird. Dadurch ist es möglich, aus einer Kurve besonders schnell heraus zu beschleunigen, wodurch trotz einer darauffolgenden Absenkung der Maximalleistungsabgabe ein Performance-Gewinn erzielt wird. Dadurch können im Gegensatz zu einem Betrieb im Normalmodus besonders gute Rundenzeiten auf einer Rennstrecke erzielt werden.In a preferred embodiment, it is provided that the vehicle has a sensor device, wherein the sensor device is set up to detect exit of the vehicle from a curve, wherein when the sensor device detects exit from the curve, the electric drive motor for the high-power period is operated in the high power mode. This makes it possible to accelerate out of a curve particularly quickly, which results in a performance gain despite a subsequent reduction in maximum power output. As a result, particularly good lap times can be achieved on a racetrack, in contrast to operation in normal mode.
Das Erkennen des Ausfahrens des Fahrzeugs aus der Kurve kann beispielsweise anhand einer Änderung des Lenkradeinschlags, anhand von GPS-Daten und/oder anhand einer Änderung einer Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung erkannt werden.The detection of the vehicle exiting the curve can be detected, for example, based on a change in the steering wheel angle, based on GPS data and/or based on a change in acceleration in the transverse direction of the vehicle.
Es wird ferner als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Fahrzeug eine Sensoreinrichtung aufweist, wobei die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Bremsvorgang zu erkennen. Dies kann beispielsweise anhand einer Betätigung eines Bremspedals, einer Veränderung der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder anhand von GPS-Daten erfolgen. Es ist durchaus denkbar, dass Komponenten eines ESP zur Erkennung eines Bremsvorgangs herangezogen werden. Es ist vorgesehen, dass im Anschluss an den Bremsvorgang der elektrische Antriebsmotor für die vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne in dem Hochleistungsbetrieb betrieben wird.It is also considered particularly advantageous if the vehicle has a sensor device, the sensor device being set up to detect a braking process. This can be done, for example, based on an actuation of a brake pedal, a change in the longitudinal acceleration of the vehicle and/or based on GPS data. It is quite conceivable that components of an ESP can be used to detect a braking process. It is provided that following the braking process, the electric drive motor is operated in the high-power mode for the specified high-power period.
Hinsichtlich eines Bremsvorgangs wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Erkennung des Bremsvorgangs anhand eines Bremsdrucks ermittelt wird. Es ist ferner durchaus denkbar, dass ein Wechsel in den Hochleistungsbetrieb nur dann stattfindet, wenn eine harte Bremsung erkannt wird, beispielsweise der Bremsdruck einen gewissen Grenzwert überschreitet.With regard to a braking process, it is considered to be particularly advantageous if the detection of the braking process is determined using a brake pressure. It is also quite conceivable that a change to high-performance operation only takes place when hard braking is detected, for example when the brake pressure exceeds a certain limit value.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einem Abfahren einer gewissen Strecke unter Maximalleistungsanforderung durch den Führer des Fahrzeugs der Energieverbrauch in dem Sportmodus geringer ist als in dem Normalmodus.In a preferred embodiment of the method, it is provided that when the driver of the vehicle travels a certain distance with maximum power demanded, the energy consumption in the sport mode is lower than in the normal mode.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung derart eingestellt ist, dass bei einem Abfahren einer gewissen Strecke mit mehreren Beschleunigungsvorgängen und mehreren Bremsvorgängen eine dafür benötigte Zeit und ein Energieverbrauch bei einem Betreiben der Steuereinrichtung im Sportmodus geringer ist als bei einem Betreiben der Steuereinrichtung im Normalmodus.In particular, it is provided that the control device is set in such a way that when driving a certain distance with several acceleration processes and several braking processes, the time required for this and the energy consumption when operating the control device in sport mode is lower than when the control device is operated in normal mode.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass zwischen dem Normalmodus und dem Sportmodus mittels einer durch den Führer des Fahrzeugs bedienbaren Bedienungseinrichtung gewechselt werden kann. Diese Bedienungseinrichtung ist vorzugsweise am Lenkrad des Fahrzeugs ausgebildet. Bei der Bedienungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Schalter handeln.In particular, it is provided that it is possible to switch between the normal mode and the sport mode using an operating device that can be operated by the driver of the vehicle. This operating device is preferably designed on the steering wheel of the vehicle. The operating device can be a switch, for example.
Das elektrisch oder teilelektrisch angetriebene Fahrzeug weist eine in einem Normalmodus und in einem Sportmodus betreibbare elektronische Steuereinrichtung auf, zur Regelung einer maximalen Leistungsabgabe eines elektrischen Antriebsmotors. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, in dem Normalmodus den elektrischen Antriebsmotor in einem Normalleistungsbetrieb zu betreiben, wobei eine maximale Leistungsabgabe des elektrischen Antriebsmotors in dem Normalleistungsbetrieb begrenzt ist. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, in dem Sportmodus den elektrischen Antriebsmotor für eine vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne in einem Hochleistungsbetrieb zu betreiben, wobei die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors in dem Hochleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb angehoben ist, und im Anschluss an den Hochleistungsbetrieb der elektrische Antriebsmotor zumindest für eine Niedrigleistungs-Zeitspanne in einem Niedrigleistungsbetrieb zu betreiben, wobei die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors in dem Niedrigleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Hochleistungsbetrieb abgesenkt ist.The electrically or partially electrically driven vehicle has an electronic control device that can be operated in a normal mode and in a sport mode, for regulating a maximum power output of an electric drive motor. The control device is set up to operate the electric drive motor in a normal power mode in the normal mode, with a maximum power output of the electric drive motor being limited in the normal power mode. The control device is set up to operate the electric drive motor for a predetermined high-performance period in high-performance operation in the sport mode, with the maximum power output of the drive motor in high-performance operation being increased compared to the maximum power output in normal power operation, and following the high-performance operation of the electric To operate the drive motor at least for a low-power period in a low-power mode, wherein the maximum power output of the drive motor is lowered in the low-power mode compared to the maximum power output in the high-power mode.
Das Fahrzeug ist insbesondere dazu geeignet, dass erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.The vehicle is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
Die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen vorteilhaften Ausführungsformen gelten entsprechend für das elektrisch oder teilelektrisch angetriebene Fahrzeug und umgekehrt.The above statements on the method according to the invention and its advantageous embodiments apply correspondingly to the electrically or partially electrically driven vehicle and vice versa.
In den nachfolgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Es zeigen:
-
1 einen Antriebsstrang eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs in einer schematischen Darstellung, -
2 ein Diagramm mit Leistungswerten beim Abfahren einer Teststrecke, -
3 ein weiteres Diagramm, betreffend Geschwindigkeitsdaten beim Abfahren einer Teststrecke.
-
1 a drive train of an electrically or partially electrically driven vehicle in a schematic representation, -
2 a diagram with performance values when driving down a test track, -
3 another diagram relating to speed data when driving down a test track.
Die
Ferner weist das Fahrzeug eine elektronische Steuereinrichtung 4 auf, wobei diese Steuereinrichtung 4 in einem Normalmodus und in einem Sportmodus betreibbar ist. Die Steuereinrichtung 4 dient zur Regelung einer maximalen Leistungsabgabe des elektrischen Antriebsmotors 2 und ist zu diesem Zweck elektronisch mit dem Leistungsteil 3 verbunden, wobei in Abhängigkeit von dem Modus der Steuereinrichtung 4 das Leistungsteil 3 die elektrische Maschine bzw. den elektrischen Antriebsmotor 2 entsprechend ansteuert. In dem Normalmodus wird der elektrische Antriebsmotor 2 in einem Normalleistungsbetrieb betrieben, wobei eine maximale Leistungsabgabe des elektrischen Antriebsmotors 2 in dem Normalleistungsbetrieb auf einen gewissen Wert begrenzt ist. Dieser Wert ist in der
Wird die Steuereinrichtung 4 in dem Sportmodus betrieben, wird bei einer Maximalleistungsanforderung durch den Führer des Fahrzeugs der elektrische Antriebsmotor 2 für eine vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne, die vorliegend etwa 3 Sekunden beträgt, in einem Hochleistungsbetrieb betrieben, wobei die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors 2 in dem Hochleistungsbetrieb gegenüber der maximalen Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb angehoben ist. Die maximale Leistungsabgabe des Antriebsmotors 2 in dem Hochleistungsbetrieb ist in der
Wie unmittelbar aus der
Vorliegend beträgt die maximale Leistungsabgabe im Normalleistungsbetrieb etwa 460 kW, die maximale Leistungsabgabe in dem Hochleistungsbetrieb etwa 560 kW und die maximale Leistungsabgabe in dem Niedrigleistungsbetrieb etwa 380 kW.In the present case, the maximum power output in normal power operation is approximately 460 kW, the maximum power output in high-power operation is approximately 560 kW and the maximum power output in low-power operation is approximately 380 kW.
Die
Wie aus dem Diagramm der
Wie insbesondere den Kurven 8 und 9 zu entnehmen ist, liegt der Energieverbrauch im Sportmodus unterhalb des Energieverbrauchs im Normalmodus. Dementsprechend wird in dem Sportmodus weniger von der in der Traktionsbatterie 1 gespeicherten elektrischen Energie verbraucht.As can be seen in particular from curves 8 and 9, the energy consumption in sport mode is below the energy consumption in normal mode. Accordingly, less of the electrical energy stored in the
Die abgefahrene Strecke, die zu der in der
In der
Wie unmittelbar aus der
Es ist durchaus denkbar, dass das Fahrzeug eine Sensoreinrichtung 13 aufweist, wobei diese Sensoreinrichtung 13 dazu eingerichtet ist, ein Ausfahren des Fahrzeugs aus einer Kurve zu erkennen, wobei bei Erkennen eines Ausfahrens aus der Kurve durch die Sensoreinrichtung 13 der elektrische Antriebsmotor 2 für die vorgegebene Hochleistungs-Zeitspanne in dem Hochleistungsbetrieb betrieben wird. Zu diesem Zweck bilden die Ausgangssignale der Sensoreinrichtung 13 Eingangssignale der Steuereinrichtung 4.It is entirely conceivable for the vehicle to have a
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn ein der Steuereinrichtung 4 vorgeschaltetes Antriebssteuergerät die Drehmomentanforderung durch den Führer des Fahrzeugs an die Steuereinrichtung 4 überträgt. Die von dem Antriebssteuergerät an die Steuereinrichtung 4 übermittelten Drehmomentanforderungs-Signale sind in der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Traktionsbatterietraction battery
- 22
- Antriebsmotordrive motor
- 33
- Leistungsteilpower section
- 44
- Steuereinrichtungcontrol device
- 55
- Drehmomentanforderungs-SignalTorque Request Signal
- 66
- KurveCurve
- 77
- KurveCurve
- 88th
- KurveCurve
- 99
- KurveCurve
- 1010
- KurveCurve
- 1111
- Boost-Phaseboost phase
- 1212
- Brems-Phasebraking phase
- 1313
- Sensoreinrichtungsensor device
- 1414
- Linieline
- 1515
- Linieline
- 1616
- Linieline
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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