AT511553B1 - Verfahren zum betreiben einer elektrischen energieerzeugungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere eines vorzugsweise eine Brennkraftmaschine aufweisenden Range Extenders, eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit zumindest einem elektrischen Speicher, wobei die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit des Ladezustandes (SOC) des elektrischen Speichers betrieben wird. Um auf möglichst einfache und reproduzierbare Weise den Betriebsmodus einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zu bestimmen, ist vorgesehen, dass der Ladezustand (SOC) des elektrischen Speichers, der Energiedurchsatz (E) des Fahrzeuges, und vorzugsweise die Temperatur (T) des elektrischen Energiespeichers, überwacht und die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieser Einflussgrößen betrieben wird.

Description

isieireehisches jjsteütawi AT511 553 B1 2013-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere eines vorzugsweise eine Brennkraftmaschine aufweisenden Range Extenders, eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit zumindest einem elektrischen Speicher, wobei die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit des Ladezustandes des elektrischen Speichers betrieben wird.

[0002] Es ist bekannt, mit Range-Extender-Einheiten, welche aus einer Brennkraftmaschine und einer Generatoreinheit bestehen, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erweitern, in dem bei nicht mehr ausreichender Batterieladung die elektrische Energie für den elektromotorischen Fahrantrieb durch einen sogenannten Range-Extender generiert wird. Um unter allen Betriebszuständen ausreichende elektrische Leistung zur Verfügung stellen zu können, müsste dabei die Leistung des Range-Extenders ähnlich der elektrischen Antriebsleistung ausgelegt werden. Dies bedingt jedoch vergleichsweise hohes Gewicht, Kosten und Abmessungen der Range-Extender-Einheit. Da der Range-Extender im Allgemeinen jedoch nur einen Bruchteil der Gesamtbetriebsdauer eines Elektrofahrzeuges in aktivem Betrieb ist und dem Großteil der Betriebsdauer des Elektrofahrzeuges nur ein inaktives Zusatzgewicht darstellt, stellt eine Größen- und Gewichtsminimierung der Range-Extender-Einheit ein ganz wesentliches Ziel dar.

[0003] Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die Range-Extender-Leistung nicht auf die Maximalleistung des elektrischen Fahrantriebes ausgelegt wird, sondern lediglich auf die wesentlich niedrigere mittlere erforderliche Antriebsleistung bzw. die für Erreichen der Dauer-Höchstgeschwindigkeit erforderliche Leistung. Darüber hinaus gehender Energiebedarf wird aus einer vorgehaltenen Energiereserve abgedeckt. Diese Energiereserve muss jedoch so ausgelegt werden, dass im praktischen Fährbetrieb nie ein Leistungsmangel auftreten kann (zum Beispiel bei langen Autobahnsteigungen, Bassfahrten, etc.). Je genauer dieser Spitzenlastbedarf vorhergesagt werden kann, desto kleiner und damit Verbrauchs- und kostengünstiger kann sowohl die Range-Extender-Einheit, als auch der Energiespeicher des Elektrofahrzeuges ausgelegt werden.

[0004] Zwei Arten der Range-Extender-Steuerung sind bekannt: [0005] 1. Sogenannte SOC-basierte Range-Extender-Steuerung: [0006] Dabei wird die Einschaltstrategie primär durch den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (SOC ... State of Charge) bestimmt. Das Zu-und Abschalten des Range-Extenders erfolgt zwischen zwei vordefinierten Schwellwerten. In verfeinerten Varianten wird dieser Schwellwert abhängig von Zusatzgrößen (z.B. den bisherigen Energie/Leistungsbedarf, Batterietemperatur, etc.) entsprechend adaptiert.

[0007] 2. Aktive GPS-basierte Range-Extender-Steuerung: [0008] Nach aktiver Eingabe des Fahrziels wird die Fahrroute errechnet und mit Hilfe des erwarteten Geschwindigkeits- und Höhenprofils der Energiebedarf für die Energieroute berechnet. Damit kann der Einschaltzeitpunkt des Range-Extenders so festgelegt werden, dass einerseits auch bei kleiner Leistung der Range-Extender-Einheit auch auf langen Steigungen kein Leistungsmangel auftritt, andererseits die Betriebsdauer des Range-Extenders und somit der Verbrauch an fossilen Brennstoffen minimiert wird.

[0009] Aus der AT 506 272 A ist ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeuges bekannt, bei dem eine Stromerzeugungseinrichtung ab einem definierten Ladezustand des elektrischen Energiespeichers aktiviert wird. Die Stromerzeugungseinrichtung ist dabei für einen mittleren Leistungsbedarf der elektrischen Antriebsmaschine bei einer definierten Dauergeschwindigkeit des Elektrofahrzeuges in der Ebene ausgelegt, wobei die Stromerzeugungseinrichtung noch vor Erreichen einer unteren technischen Betriebsgrenze des Ladezustandes des elektrischen Energiespeichers bei einem definierten Einschaltladezustand aktiviert wird, welcher so bemessen ist, dass in Bezug auf die untere technische Betriebsgrenze eine Energiereserve im elektrischen Energiespeicher verbleibt, um Spitzenleistungen abdecken zu können. Der Einschaltladezu- 1 /16 stand kann dabei flexibel in Abhängigkeit eines Fahrzieles und/oder einer geplanten Fahrtroute festgelegt werden.

[0010] Aus der EP 1 225 074 A2 ist ein Serienhybridfahrzeug mit einem Elektromotor, einem Generator und einer den Generator antreibenden Maschine bekannt. Dabei wird innerhalb einer Zero-Emission-Zone das Fahrzeug rein elektrisch bei deaktivierter Brennkraftmaschine betrieben. Sowohl kurz vor dem Eintritt in die emissionsfreie Zone, als auch beim Verlassen der emissionsfreien Zone, wird der elektrische Energiespeicher durch die Brennkraftmaschine aufgeladen.

[0011] Die WO 2005/082663 A1 offenbart ein tragbares Stromaggregat für Elektrofahrzeuge, welches dazu ausgebildet ist, die Reichweite des Elektrofahrzeuges auszudehnen.

[0012] Aus der US 2009/015 202 A ist ein Verfahren zur Laderegelung bei einem Hybridfahrzeug bekannt, wobei ein Soll-Ladezustand als Mittelwert des Ladebereiches definiert wird. Der Energiefluss wird so geregelt, dass der Soll-Ladezustand eingehalten wird. Durch Betreiben des elektrischen Antriebsmotors des Hybridfahrzeuges wird der Ladezustand von einem Sollwert abgesenkt und durch Generieren von elektrischer Energie mit der Brennkraftmaschine wieder angehoben.

[0013] Die WO 2008/128 416 A1 offenbart ein Energiemanagement für Hybridfahrzeuge mit einem Lastvorhersagesystem, mit welchem aufgrund von Eingangsparametern und mittels eines selbstlernenden Systems ein künftiges Lastniveau berechnet wird, um aufgrund der Lastforderung eine optimale zukünftige Ausgangsleistung, einen Batterieladezustand und eine optimale Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. Aufgrund dieser optimalen zukünftigen Leistungsabschätzung werden die Brennkraftmaschine, der Generator und der elektrische Energiespeicher des Hybridfahrzeuges koordiniert.

[0014] Die JP 2008-201 165 A beschreibt eine Steuereinheit für ein Hybridfahrzeug, wobei der Einschaltzeitpunkt des Motors in Abhängigkeit des Ladezustandes des Energiespeichers aufgrund der aufgezeichneten Daten von absolvierten Fahrten und aufgrund der aufgezeigten Fahreigenschaften eines identifizierten Fahrers festgelegt wird.

[0015] Aus der EP 2 172 740 A ist es bekannt, aufgrund des Ladezustandes eines Energiespeichers bei einem Hybridfahrzeug ein Reichweitenprofil mittels eines Navigationssystems zu bestimmen.

[0016] Die JP 2008-290 610 A beschreibt eine Navigationseinrichtung für ein Hybridfahrzeug, welche alle möglichen Fahrtrouten zwischen eingegebenem Start -und einer Zieleingabe simulieren und dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine bei jeder Fahrtroute bestimmt.

[0017] Aus der AT 507 916 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeuges bekannt, welches zumindest eine elektrische Antriebsmaschine, zumindest einen elektrischen Energiespeicher, sowie zumindest eine insbesondere durch einen Range-Extender gebildete Stromerzeugungseinrichtung aufweist. Die Stromerzeugungseinrichtung ist in Abhängigkeit des Ladezustandes des elektrischen Energiespeichers und der Fahrtroute aktivierbar.

[0018] Die meisten der bekannte Verfahren zum Steuern des Betriebes der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung sind wegen der relativ großen Anzahl an Einflussgrößen relativ komplex und aufwendig.

[0019] Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise eine Einschaltstrategie für die elektrische Energieerzeugungseinrichtung bereitzustellen, um ein reproduzierbares Fahrverhalten bei zugleich geringem C02-Ausstoß zu gewährleisten.

[0020] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Ladezustand des elektrischen Speichers, der Energiedurchsatz des Fahrzeuges, und vorzugsweise auch die Temperatur des elektrischen Energiespeichers, überwacht und die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieser Einflussgrößen betrieben wird, wobei vorzugsweise die Einflussgrößen Ladezustand, Temperatur und Energiedurchsatz jeweils mit einem Bewertungsfaktor bewertet werden und ein Produkt dieser Bewertungsfaktoren berechnet wird, und dass die elektrische

fotenseschiscHes AT511 553B1 2013-12-15

Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieses Produktes und der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird.

[0021] Die Einschaltstrategie des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht den Ladezustand der Hochspannungs-Batterie, den aktuellen Energiedurchsatz, also den Energiedurchsatz, des Fahrzeuges und zusätzlich die Temperatur der Hochspannungsbatterie. Diese Einflussgrößen werden mit einem Bewertungsfaktor bewertet und die Bewertungsfaktoren miteinander multipliziert und die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieses Gesamtfaktors und der Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben.

[0022] Dabei ist vorgesehen, dass der Bewertungsfaktor für den Energiedurchsatz eine Funktion, vorzugsweise eine monoton steigende Funktion, besonders vorzugsweise eine von unten konvexe Funktion, des Energiedurchsatzes des Fahrzeuges ist. Weiters ist vorgesehen, dass der Bewertungsfaktor für den Ladezustand eine Funktion, vorzugsweise eine monoton fallende Funktion, besonders vorzugsweise eine von unten konvexe Funktion, des Ladezustandes des elektrischen Energiespeichers ist und dass der Bewertungsfaktor für die Temperatur des elektrischen Energiespeichers eine vorzugsweise von unten konvexe Funktion der Temperatur des elektrischen Energiespeichers ist, wobei besonders vorzugsweise die Funktion einen Minimalwert im Bereich der optimalen Temperatur des elektrischen Energiespeichers aufweist.

[0023] In einem Fahrzeuggeschwindigkeit - Gesamtfaktor - Diagramm werden Betriebsbereiche für die elektrische Energieerzeugungseinrichtung eingezeichnet und aus dem Kennfeld in Abhängigkeit des ermittelten Produktes und der Fahrzeuggeschwindigkeit die Betriebsweisen der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung abgelesen, also ob ein Range-Extender-Betrieb notwendig ist oder nicht. Weiters kann daraus entnommen werden, welcher Lastpunkt der Energieerzeugungseinrichtung gefahren werden soll.

[0024] Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einem Produkt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Diagramm zumindest ein erster Bereich dem deaktivierten Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung und zumindest ein zweiter Bereich einem ersten aktivierten Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung - beispielsweise einem Vollastmodus - zugeordnet wird. Weiters kann vorgesehen sein, dass ein dritter Bereich einem zweiten aktiviertem Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung - also beispielsweise einem Stadtmodus mit reduzierter Drehzahl und/oder Last - zugeordnet ist.

[0025] Auf Grund des ermittelten Gesamtfaktors und einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit wird ein Betriebspunkt im Fahrzeuggeschwindigkeit -Gesamtfaktor - Diagramm aufgesucht und einem Bereich zugeordnet. Mittels des zugeordneten Bereiches wird eine Betriebsart für die elektrische Energieerzeugungseinrichtung ausgewählt.

[0026] Während des Betriebes des Fahrzeuges können Extremsituationen, beispielsweise besonders hohe Leistungsanforderung, leere Fahrzeugbatterie, oder Extremtemperaturen auftreten, in welchen - unabhängig vom Betriebspunkt im Betriebsdiagramm das Aktivieren der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung unverzichtbar ist. Um auch diese Extremsituationen zu berücksichtigen, ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass zumindest einem Bewertungsfaktor ein Schwellwert zugeordnet wird, wobei die elektrische Energieerzeugungseinrichtung unabhängig von der Lage des Betriebspunktes im Produkt-Fahrzeuggeschwindigkeits-Diagramm -aktiviert wird, wenn der Bewertungsfaktor größer ist als der Schwellwert.

[0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033]

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen schematisch

Fig. 1 das Konzept des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockschaubild, Fig. 2 das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 das erfindungsgemäße Verfahren in einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 das erfindungsgemäße Verfahren in einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 das erfindungsgemäße Verfahren in einem dritten Ausführungsbeispiel, 3/16

ästerreidBsd!« pitwiarot [0034] Fig. 6 [0035] Fig. 7 [0036] Fig. 8 [0037] Fig. 9 AT511 553 B1 2013-12-15 das erfindungsgemäße Verfahren in einem vierten Ausführungsbeispiel, das erfindungsgemäße Verfahren in einem fünften Ausführungsbeispiel, das erfindungsgemäße Verfahren in einem sechsten Ausführungsbeispiel, das erfindungsgemäße Verfahren in einem siebenten Ausführungsbeispiel und [0038] Fig. 10 das erfindungsgemäße Verfahren in einem achten Ausführungsbeispiel.

[0039] Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, hängt die Entscheidung RES, ob eine elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Betrieb oder außer Betrieb genommen wird, unter anderem vom Energiedurchsatz E, vom Ladezustand SOC der Hochspannungsbatterie, von der Temperatur T der Hochspannungsbatterie, von Fahrereingriffen DR und von Navigationssystemen NAV ab. Der aktuelle Energiedurchsatz E entspricht der erzeugten Gesamtleistung P, nämlich der Leistung PB der Hochspannungsbatterie und der Leistung PRE der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung (Range-Extender), während einer Zeitdauer t. Mit dem energiequellenseitig ermittelten Energiedurchsatz E sind alle elektrischen Verbraucher am Fahrzeug, inklusive aller Nebenaggregate, berücksichtigt.

[0040] In den Fahrerwunsch DR geht der Ladezustand SOC und der momentane Status RES der Energieerzeugungseinrichtung ein. Die Navigationsinformationen NAV werden auf der Basis eines Lastprofiles LP, sowie unter Einbeziehung von Informationen über Ladestationen LS und Umweltzonen ZE erstellt.

[0041] Die erfindungsgemäße Einschaltstrategie für die elektrische Energieerzeugungseinrichtung überwacht den aktuellen Energiedurchsatz E des Fahrzeuges, den Ladezustand SOC der Hochspannungsbatterie und die Temperatur T der Hochspannungsbatterie. Diese Einflussgrößen E, SOC und TB werden jeweils mit einem Bewertungsfaktor FE, FSoc und FT bewertet, wobei die Bewertungsfaktoren FE, FSoc und FT Funktionen der Einflussgrößen E, SOC und T sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Weitere Einflussgrößen für den Modus der Energieerzeugungseinrichtung sind Fahrzeuggeschwindigkeit v, aktueller Tankinhalt mF und akustische Anforderungen acc.

[0042] Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird der Bewertungsfaktor FE für den Energiedurchsatz E durch eine (in Richtung höheren Energiedurchsatzes E) monoton steigende, von unten konvexe Funktion in Abhängigkeit des Energiedurchsatzes E gebildet. Der Bewertungsfaktor Fsocfür den Ladezustand SOC der Hochspannungsbatterie wird durch eine (in Richtung höherem Ladezustandes SOC) monoton fallende, von unten konvexe Funktion in Abhängigkeit des Ladezustandes SOC der Hochspannungsbatterie definiert. Der Bewertungsfaktor FTder Temperatur T der Hochspannungsbatterie ist dagegen eine von unten konvexe Funktion in Abhängigkeit der Temperatur T der Hochspannungsbatterie, mit einem Minimum im Bereich der optimalen Betriebstemperatur T der Hochspannungsbatterie.

[0043] E in Gesamtfaktor F wird als Produkt der einzelnen Bewertungsfaktoren FE, Fsocund Fj der einzelnen Einflussgrößen gebildet und der momentane Betriebspunkt A des Fahrzeuges in einem Diagramm in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v und des Gesamtfaktors F aufgetragen. Das v-F-Diagramm weist einen ersten Bereich OP1, einen zweiten Bereich OP2 und einen dritten Bereich OP3 auf, wobei der erste Bereich OP1 dem ausgeschaltenen Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung und der zweite und dritte Bereich OP2, OP3 dem eingeschaltenen Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zugeordnet ist. Im zweiten Bereich OP2 wird die Energieerzeugungseinrichtung in einem „außerstädtischen Modus" mit höherer Drehzahl und/oder Last, und im dritten Bereich OP3 in einem „städtischen Modus" mit niedrigerer Drehzahl und/oder Last betrieben.

[0044] Die Fig. 3 bis 10 zeigen Fallbeispiele mit verschiedenen Betriebspunkten AE, Asoc, AT der Einflussgrößen E, SOC und T. Aus den entsprechenden Bewertungsfaktoren FE, FSOc, FT ergibt sich als Produkt der Gesamtfaktor F gemäß der Gleichung F = Fe Fsoc 1 Fy 4/16

SsiCTeldiiscists jjsteütawi AT511 553 B1 2013-12-15 und - mit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v - der Betriebspunkt A im v-F-Diagramm.

[0045] In Fig. 3 wird eine Stadtfahrt mit einer Geschwindigkeit v < 50km/h bei voller Batterie und Batterietemperatur (20°C) angenommen. Wie ersichtlich ist, befindet sich der Betriebspunkt A im v-F-Diagramm im ersten Bereich OP1, welcher einer deaktivierten elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zugeordnet ist. Somit kann der geringe Energiedurchsatz E von der voll geladenen Hochtemperaturbatterie problemlos versorgt werden. Ein Range-Extender-Betrieb ist somit nicht erforderlich.

[0046] Fig. 4 zeigt den Fall einer Autobahnfahrt mit einer Geschwindigkeit v > 100km/h bei halbvoller Batterie und einer Batterietemperatur von etwa 20°C. Der Betriebspunkt A liegt im v-F-Diagramm im zweiten Bereich OP2, welcher einer Aktivierung der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zugeordnet ist. Obwohl die Hochspannungsbatterie noch halbvoll ist, führt somit der hohe aktuelle Energiedurchsatz E des Fahrzeuges zu einem frühen Einschalten des Range-Extenders. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit läuft der Range-Extender im außerstädtischen Modus des Bereiches OP2.

[0047] Fig. 5 zeigt den Fall einer Stadtfahrt bei einer Geschwindigkeit v < 50km/h bei niedriger Batteriekapazität und einer Batterietemperatur von etwa 20°C. Aus der Multiplikation der Bewertungsfaktoren Fe, Fsoc und FT der Einflussgrößen ergibt sich ein Gesamtfaktor F und bei der aktuellen Geschwindigkeit v damit im v-F-Diagramm ein Betriebspunkt A, welcher im dritten Bereich OP3 liegt. Somit ist aufgrund der leeren Hochspannungsbatterie ein Range-Extender-Betrieb notwendig. Die niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit gibt den innerstädtischen Modus des dritten Bereiches OP3 vor.

[0048] Fig. 6 zeigt eine Stadtfahrt mit einer Geschwindigkeit v < 50km/h bei voller Batterie und einer Batterietemperatur von etwa -10°C. Ähnlich wie in Fig. 5, ergibt sich ein Betriebspunkt A, welcher im dritten Bereich OP3 liegt, welcher einem innerstädtischen Modus des Range Extenders mit niedriger Drehzahl und/oder niedriger Last zugeordnet ist. Die kalte Batterie ist beschränkt in seiner Lade- bzw. Entladeleistung. Daher ist eine Unterstützung durch den Range-Extender notwendig.

[0049] In Fig. 7 ist der Fall einer Fahrt im Stau mit einer Geschwindigkeit v < 5km/h bei komplett entleerter Batterie und einer Batterietemperatur von etwa 20°C berücksichtigt. Das Produkt der Bewertungsfaktoren FE, FSoc, FT ergibt einen Gesamtfaktor F und somit bei der genannten Geschwindigkeit v einen Betriebspunkt A der im dritten Bereich OP3 im v-F-Diagramm liegt. Somit ist in diesem Fall auch bei sehr niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund des leeren Batteriezustandes ein Range-Extender-Betrieb im innerstädtischen Modus notwendig.

[0050] Bei dem in Fig. 8 dargestellten Beispiel wird eine Stadtfahrt mit einer Geschwindigkeit v < 50km/h bei leerer Batterie, voll beladenem Fahrzeug und einer Batterietemperatur von 40°C, bei eingeschalteter Klimaanlage, angenommen. Es liegt somit ein relativ hoher Energiedurchsatz E vor. Dadurch ergibt sich im v-F-Diagramm ein Betriebspunkt A, der im zweiten Betriebsbereich OP2 liegt. Diese "worst-case"-Bedingungen verlangen einen Range-Extender-Betrieb im „außerstädtischen Modus" bei der Stadtfahrt. Die Akustik ist in diesem Falle untergeordnet.

[0051] Die Fig. 9 zeigt ein Beispiel im Zuge eines NEDC-Zyklus mit leerer Batterie, am Ende eines rein elektrischen Fährbetriebes und bei einer Batterietemperatur von 20°C. Es ergibt sich ein Betriebspunkt A im zweiten Bereich OP2. Diese worst-case-Bedingungen verlangen einen Range-Extender-Betrieb im „außerstädtischen Modus" bei der Stadtfahrt. Die Akustik ist in diesem Falle untergeordnet.

[0052] Gleiches gilt für das in Fig. 10 dargestellte Beispiel, welches den Fall einer Fahrt im NEDC-Zyklus mit leerer Batterie, am Anfang eines Misch-Betriebs-Zyklus, bei einer Batterietemperatur von etwa 20°C zeigt. Aufgrund der entleerten Batterie ist ebenfalls ein Range-Extender-Betrieb im außerstädtischen Modus bei der Stadtfahrt erforderlich, obwohl der Betriebspunkt A im v-F-Diagramm im ersten Bereich OP1 angeordnet ist. Da sich der Bewertungsfaktor Fsoc über einem definierten Schwellwert FG befindet, wird - obwohl der Gesamtfaktor F relativ niedrig ist und der sich ergebende Betriebspunkt A im ersten Bereich OP1 zu liegen kommt - die elektrische Energieerzeugungseinrichtung aktiviert. 5/16

Claims (10)

1. ästerreidBsd!« pitwiarot AT511 553 B1 2013-12-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere eines vorzugsweise eine Brennkraftmaschine aufweisenden Range Extenders, eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit zumindest einem elektrischen Speicher, wobei die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit des Ladezustandes (SOC) des elektrischen Speichers betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand (SOC) des elektrischen Speichers, der Energiedurchsatz (E) des Fahrzeuges, und vorzugsweise auch die Temperatur (T) des elektrischen Energiespeichers, überwacht und die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieser Einflussgrößen betrieben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einflussgrößen Energiedurchsatz (E), Ladezustand (SOC) und Temperatur (T) jeweils mit einem Bewertungsfaktor (Fe, FSoc, Ft) bewertet werden und ein Gesamtfaktor als Produkt dieser Bewertungsfaktoren berechnet wird, und dass die elektrische Energieerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit dieses Gesamtfaktors (F) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) betrieben wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewertungsfaktor (FE) für den Energiedurchsatz (E) eine Funktion, vorzugsweise eine monoton steigende Funktion, besonders vorzugsweise eine von unten konvexe Funktion, des Energiedurchsatzes (E) des Fahrzeuges ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewertungsfaktor (Fsoc) für den Ladezustand (SOC) eine Funktion, vorzugsweise eine monoton fallende Funktion, besonders vorzugsweise eine von unten konvexe Funktion, des Ladezustandes (SOC) des elektrischen Energiespeichers ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewertungsfaktor (FT) für die Temperatur (E) des elektrischen Energiespeichers eine vorzugsweise von unten konvexe Funktion der Temperatur (T) des elektrischen Energiespeichers ist, wobei besonders vorzugsweise die Funktion einen Minimalwert im Bereich der optimalen Temperatur des elektrischen Energiespeichers aufweist.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fahrzeuggeschwindigkeit (v) - Gesamtfaktor (F) - Diagramm zumindest ein erster Bereich (OP1) einem deaktivierten Zustand der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung und zumindest ein zweiter Bereich (OP2) einem ersten aktivierten Zustand, vorzugsweise einem außerstädtischen Modus, der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zugeordnet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeuggeschwindigkeit (v) - Gesamtfaktor (F) - Diagramm zumindest ein dritter Bereich (OP3) einem zweiten aktivierten Zustand, vorzugsweise einem innerstädtischen Modus, der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung zugeordnet wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grund des ermittelten Gesamtfaktors (F) und einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (v) ein Betriebspunkt (A) im Fahrzeuggeschwindigkeit (v) - Gesamtfaktor (F) - Diagramm aufgesucht und einem Bereich (OP1, OP2, OP3) zugeordnet wird und dass auf Grund des zugeordneten Bereiches (OP1, OP2, OP3) eine Betriebsart für die elektrische Energieerzeugungseinrichtung ausgewählt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Bewertungsfaktor (FE, FSoc, FT) ein Schwellwert (FG) zugeordnet wird, wobei die elektrische Energieerzeugungseinrichtung - unabhängig von der Lage des Betriebspunktes (A) im Fahrzeuggeschwindigkeit (v) - Gesamtfaktor (F) - Diagramm -aktiviert wird, wenn der Bewertungsfaktor (FE, FSoc, FT) größer ist als der Schwellwert (FG). Hierzu
10. 10 Blatt Zeichnungen 6/16