DE102007008694B4 - Method for controlling a logistics vehicle with a hybrid drive - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Antriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Logistikfahrzeuges vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: – Eingeben von Zustelladressen von Ladegut; – Berechnen der Fahrtroute; – Erfassen von zusätzlichen Informationen, die den Verlauf der berechneten Fahrtroute betreffen; – Berechnen von Leistungsanforderungen an den Hybrid-Antrieb; – Ermitteln eines Ansteuerungsplans für den Hybrid-Antrieb entlang der berechneten Fahrtroute, um den Energieverbrauch und/oder die Emissionen des Logistikfahrzeuges zu vermindern. Darüber hinaus wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Logistikfahrzeug vorgeschlagen, das einen Hybrid-Antrieb und eine Erfassungsvorrichtung aufweist. Die Erfassungsvorrichtung ist so eingerichtet, dass sie Zustelladressen von Ladegut selbstständig erfasst. Weiterhin ist ein Telematiksystem vorgesehen, das mit dem Hybrid-Antrieb, mit der Erfassungseinrichtung und mit Navigationssatelliten zum Austausch von Informationssignalen verbunden ist.It is proposed a method for controlling a hybrid drive of a motor vehicle, in particular a logistics vehicle. The method comprises the following steps: inputting delivery addresses of goods; - calculating the route; - collecting additional information concerning the course of the calculated route; Calculating power requirements to the hybrid drive; - Determine a drive plan for the hybrid drive along the calculated route to reduce the energy consumption and / or emissions of the logistics vehicle. In addition, a motor vehicle, in particular a logistics vehicle is proposed which has a hybrid drive and a detection device. The detection device is set up so that it automatically detects delivery addresses of goods. Furthermore, a telematics system is provided, which is connected to the hybrid drive, with the detection device and navigation satellites for the exchange of information signals.
Description
Gegenstand der Erfindung:Object of the invention:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Antriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Logistikfahrzeuges.The present invention relates to a method for controlling a hybrid drive of a motor vehicle, in particular a logistics vehicle.
Hintergrund der Erfindung:Background of the invention:
Im Hinblick auf die heute mehr denn je erhobenen Forderungen, die durch den Straßenverkehr verursachten Umweltbelastungen zu senken, finden Fahrzeuge mit Hybrid-Antrieben vermehrt Beachtung. Unter einem Hybrid-Antrieb ist ein Antrieb zu verstehen, der sowohl einen Verbrennungsmotor, als auch einen Elektromotor oder eine hydraulische Antriebseinheit als Antriebsmotor aufweist. Der Hybrid-Antrieb ist einem konventionellen Antrieb mit nur einem Verbrennungsmotor insofern überlegen, als der Elektromotor bzw. die hydraulische Antriebseinheit des Hybrid-Antriebes wegen seines großen Drehmomentes bei niedrigen Drehzahlen das Anfahren eines Fahrzeuges erleichtert und so dessen Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen reduziert.In view of the more than ever raised demands to reduce the environmental impact caused by road traffic, vehicles with hybrid drives are receiving increasing attention. A hybrid drive means a drive which has both an internal combustion engine and an electric motor or a hydraulic drive unit as the drive motor. The hybrid drive is superior to a conventional drive with only one internal combustion engine in that the electric motor or the hydraulic drive unit of the hybrid drive, because of its large torque at low speeds facilitates the startup of a vehicle and thus reduces its fuel consumption and pollutant emissions.
Der Elektromotor bezieht seine Energie aus einer wiederaufladbaren Batterie, was einen weiteren Vorteil des Hybrid-Antriebes ermöglicht: Beim Abbremsen des Fahrzeuges arbeitet der Elektromotor nämlich als Generator und lädt die Batterie wieder auf, so dass ein Teil der Bewegungsenergie des Fahrzeuges als elektrische Energie zurückgewonnen wird, die für den nächsten Beschleunigungsvorgang zur Verfügung steht. Ein Hybrid-Antrieb kann unterschiedlich ausgestaltet sein.The electric motor draws its energy from a rechargeable battery, which allows a further advantage of the hybrid drive: When braking the vehicle, the electric motor operates as a generator namely and recharges the battery, so that a part of the kinetic energy of the vehicle is recovered as electrical energy , which is available for the next acceleration process. A hybrid drive can be designed differently.
Bei einem Split-Hybrid-Antrieb wird eine Achse eines Fahrzeugs konventionell mit einem Verbrennungsmotor angetrieben, während eine andere Achse von einem Elektromotor angetrieben wird, der seine Energie aus einer Batterie bezieht. Bei anderen Ausführungsformen des Split-Hybrid-Antriebes sind mehrere Elektromotoren vorgesehen, die beispielsweise als Radmotoren ausgebildet sind.In a split-hybrid drive, one axle of a vehicle is conventionally driven by an internal combustion engine, while another axle is driven by an electric motor that derives its power from a battery. In other embodiments of the split-hybrid drive, a plurality of electric motors are provided, which are designed, for example, as wheel motors.
Bei einem parallelen Hybrid-Antrieb treiben ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor wechselweise oder gemeinsam eine Getriebeeingangswelle an. Bei dieser Ausgestaltung des Hybrid-Antriebes ist es auch möglich, dass der Verbrennungsmotor den Elektromotor als Generator antreibt und erforderlichenfalls die Batterie wieder auflädt.In a parallel hybrid drive, an internal combustion engine and an electric motor alternately or jointly drive a transmission input shaft. In this embodiment of the hybrid drive, it is also possible that the internal combustion engine drives the electric motor as a generator and, if necessary, recharges the battery.
Bei einem seriellen Hybrid-Antrieb ist der Verbrennungsmotor von den Antriebsrädern mechanisch getrennt, aber fest mit einem Generator gekoppelt. Der Antrieb der Antriebsräder erfolgt bei einem seriellen Hybrid-Antrieb grundsätzlich über Elektromotoren.In a hybrid serial drive, the engine is mechanically disconnected from the drive wheels but firmly coupled to a generator. The drive of the drive wheels takes place in a serial hybrid drive basically via electric motors.
Bei einem hydraulischen Hybridantrieb wird beim Abbremsen des Fahrzeuges die hydraulische Antriebseinheit mittels einer Kupplung mit dem Antriebstrang mechanisch gekoppelt. Dabei pumpt die hydraulische Antriebseinheit Öl von einem Niedrigdruckspeicher in einen Hochdruckspeicher. Dadurch wird das Fahrzeug abgebremst und der gleichzeitig die Bewegungsenergie zumindest teilweise als Druckenergie in dem Hochdruckspeicher gespeichert. Die hydraulische Antriebseinheit bleibt bis zu dem nächsten Beschleunigungsvorgang mit dem Antriebstrang gekoppelt. Während des Beschleunigungsvorganges setzt die hydraulische Antriebseinheit die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Druckenergie in mechanische Energie um und beschleunigt das Fahrzeug. Wenn der Hochdruck Speicher erschöpft ist, wird die Kupplung zwischen der hydraulische Antriebseinheit und dem Antriebstrang ausgekuppelt und erst wieder bei dem nächsten Abbremsen eingekuppelt.In a hydraulic hybrid drive, the hydraulic drive unit is mechanically coupled by means of a clutch to the drive train when braking the vehicle. The hydraulic drive unit pumps oil from a low pressure accumulator into a high pressure accumulator. As a result, the vehicle is braked and at the same time at least partially stores the kinetic energy as pressure energy in the high-pressure accumulator. The hydraulic drive unit remains coupled to the powertrain until the next acceleration event. During the acceleration process, the hydraulic drive unit converts the pressure energy stored in the high-pressure accumulator into mechanical energy and accelerates the vehicle. When the high-pressure accumulator is exhausted, the coupling between the hydraulic drive unit and the drive train is disengaged and only engaged again during the next deceleration.
Insbesondere im Stadtverkehr, der durch häufiges Abbremsen und wieder Beschleunigen gekennzeichnet ist, gewinnt der Hybrid-Antrieb für Fahrzeuge immer mehr an Attraktivität, weil der Generator beim Bremsen elektrische Energie zurückgewinnen kann, die in der Batterie zwischengespeichert wird und für den nächsten Beschleunigungsvorgang zur Verfügung steht. Deshalb gelingt es in der Regel bei Fahrzeugen mit Hybrid-Antrieb unter den beschriebenen Betriebsbedingungen, sowohl den Energieverbrauch, als auch den Schadstoffausstoß im Vergleich zu Fahrzeugen mit herkömmlichem Antrieb zu reduzieren. Die beschriebenen Betriebsbedingungen treffen für Logistikfahrzeuge, die zur Zustellung von Postsendungen eingesetzt werden, in erhöhtem Maße zu, weil sie selbst bei freier Strecke zahlreiche Haltevorgänge absolvieren, um die Zustellung von Postsendungen an ihrem jeweiligen Bestimmungsort zu ermöglichen. Bei zunehmender Stoppdichte erhöht sich die Kraftstoff- und Emissionseinsparung durch den Hybridantrieb,Especially in city traffic, which is characterized by frequent deceleration and acceleration again, the hybrid drive for vehicles is becoming increasingly attractive, because the generator can recover electrical energy during braking, which is stored in the battery and is available for the next acceleration process , Therefore, it is usually possible in vehicles with hybrid drive under the operating conditions described to reduce both energy consumption and pollutant emissions compared to vehicles with conventional drive. The described operating conditions are more conspicuous for logistics vehicles used to deliver mail because they make numerous stops, even on a free route, to enable the delivery of mail at their respective destination. As the stop density increases, fuel and emission savings are increased by the hybrid drive,
Aus der
Aus der
Das Antriebsstrang-Management berechnet daraus die Sollwerte für die Getriebesteuerung oder die Motorsteuerung. Für besondere Fahrsituationen kann beispielsweise eine Umschaltung des Getriebegangs verhindert werden Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.Powertrain management uses this to calculate the setpoint values for the transmission control or the engine control. For special driving situations, for example, a switching of the transmission gear can be prevented. This object is achieved by a method according to
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Steuerung eines Hybrid-Antriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Logistikfahrzeuges vor. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- – Eingeben von Zustelladressen von Ladegut;
- – Berechnen der Fahrtroute;
- – Erfassen von zusätzlichen Informationen, die den Verlauf der berechneten Fahrtroute betreffen;
- – Berechnen von Leistungsanforderungen an den Hybrid-Antrieb;
- – Ermitteln eines Ansteuerungsplans für den Hybrid-Antrieb entlang der berechneten Fahrtroute, um den Energieverbrauch und/oder die Emissionen des Logistikfahrzeuges zu vermindern.
- - Enter delivery addresses of goods;
- - calculating the route;
- - collecting additional information concerning the course of the calculated route;
- Calculating power requirements to the hybrid drive;
- - Determine a drive plan for the hybrid drive along the calculated route to reduce the energy consumption and / or emissions of the logistics vehicle.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Zustelladressen automatisch eingelesen. Bei einer Fortbildung der Erfindung kann das berührungslos erfolgen. Hierdurch wird eine besonders effiziente Abwicklung der Zustellung erreicht.In one embodiment of the method according to the invention, the delivery addresses are read in automatically. In a further development of the invention, this can be done without contact. As a result, a particularly efficient processing of the delivery is achieved.
Mit Vorteil wird bei der Ermittlung des Ansteuerungsplans des Hybrid-Antriebes die Umgebung der Fahrtroute berücksichtigt. Hierzu gehört zum Beispiel die Unterscheidung, ob das Fahrzeug in einem Wohngebiet unterwegs ist oder auf einer Landstraße. Erfahrungsgemäß wird innerhalb eines Wohngebietes viel elektrische Energie eingesetzt.Advantageously, when determining the control plan of the hybrid drive, the environment of the route is taken into account. This includes, for example, the distinction whether the vehicle is traveling in a residential area or on a country road. Experience has shown that a lot of electrical energy is used within a residential area.
Vorzugsweise wird der Ladezustand der Batterie in Abhängigkeit der zu erwartenden Haltepunkte des Logistikfahrzeuges gesteuert.The state of charge of the battery is preferably controlled as a function of the expected stopping points of the logistics vehicle.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird nach jedem Haltepunkt des Logistikfahrzeuges die Fahrtroute erneut berechnet. Hierbei handelt es sich um eine dynamische Routenplanung, welche die aktuelle Umgebungssituation ständig in die neue Berechnung einbezieht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Informationen über die Verkehrslage, die nach der Berechnung der ersten Fahrtroute eintreffen, bei der weiteren Routenplanung berücksichtigt werden. Auch diese Maßnahme spart Zeit, senkt den Energieverbrauch des Logistikfahrzeuges und reduziert dessen Emissionen.In an advantageous embodiment of the invention, the route is calculated again after each breakpoint of the logistics vehicle. This is a dynamic route planning that constantly incorporates the current environmental situation into the new calculation. In this way it is ensured that information about the traffic situation that arrive after the calculation of the first route is taken into account in the further route planning. This measure also saves time, reduces the energy consumption of the logistics vehicle and reduces its emissions.
Vorteilhafterweise wird bei einer Weiterbildung der Erfindung nach jeder Fahrtroutenänderung eine Meldung an einen Empfänger gesendet. Bei dem Empfänger kann es sich um den Empfänger einer Sendung und/oder um eine Einsatzzentrale des Logistikdienstleisters handeln. Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform der Erfindung wird jedoch nur dann eine Meldung an einen Empfänger gesendet, wenn die Änderung der Fahrtroute eine Änderung der ursprünglichen Fahrzeit zur Folge hat.Advantageously, in a development of the invention, a message is sent to a recipient after each route change. The recipient may be the consignee of a consignment and / or an operations center of the logistics service provider. In a modification of this embodiment of the invention, however, a message is sent to a receiver only if the change of the route results in a change of the original travel time.
Gemäß der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Logistikfahrzeug vorgeschlagen, das einen Hybrid-Antrieb und eine Erfassungsvorrichtung aufweist. Die Erfassungsvorrichtung ist so eingerichtet, dass sie Zustelladressen von Ladegut selbstständig erfasst. Weiterhin ist ein Telematiksystem vorgesehen, das mit dem Hybrid-Antrieb, mit der Erfassungseinrichtung und mit Navigationssatelliten zum Austausch von Informationssignalen verbunden ist.According to the invention, a motor vehicle, in particular a logistics vehicle is proposed which has a hybrid drive and a detection device. The detection device is set up so that it automatically detects delivery addresses of goods. Furthermore, a telematics system is provided, which is connected to the hybrid drive, with the detection device and navigation satellites for the exchange of information signals.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Telematiksystem so eingerichtet, dass es die Zustelladressen aus der Erfassungseinrichtung ausliest und eine Fahrtroute berechnet.In one embodiment of the invention, the telematics system is set up so that it reads the delivery addresses from the detection device and calculates a travel route.
Die Erfassungseinrichtung kann vorteilhafterweise RFID-Leseeinrichtungen aufweisen.The detection device can advantageously have RFID reading devices.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Getriebesteuerung des Logistikfahrzeuges von dem Telematiksystem beeinflussbar ist.In a development of the invention, it is provided that a transmission control of the logistics vehicle can be influenced by the telematics system.
Kurze Beschreibung der Zeichnung:Brief description of the drawing:
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche oder einander entsprechende Komponenten sind in der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the present invention is shown. The same or corresponding components are provided in the drawing with the same reference numerals. Show it:
Ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung: Detailed description of an embodiment of the invention:
Selbstverständlich empfängt die Antriebssteuerung
Aus der Gesamtheit der erfassten Daten ermittelt die Antriebssteuerung
RFID-Etiketten und RFID-Leseeinrichtungen sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nur als ein Beispiel für ein System angeführt, das es gestattet, die Zustelladressen der Sendungen berührungslos und automatisch zu erfassen. Grundsätzlich ist jede andere Technologie zur Ausführung der Erfindung geeignet, die das berührungslose Einlesen von Zustelladressen erlaubt. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Zustelladressen an Bord des Logistikfahrzeuges
Bei einer einfacheren Ausführungsform der Erfindung ist es durchaus auch möglich, dass der Fahrer des Logistikfahrzeuges die vorgesehenen Haltepunkte manuell in das Navigationssystem des Logistikfahrzeuges eingibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig davon, auf welche Art und Weise die Zustelladressen eingegeben werden, sei es manuell oder sei es automatisch. Die Möglichkeit der manuellen Eingabe ist auch dann vorgesehen, wenn die technischen Voraussetzungen für ein automatisches Einlesen der Zustelladressen vorhanden sind. Der Vorteil hiervon ist, dass selbst bei technischen Pannen an der Erfassungseinrichtung
Die Zustelladressen werden von der Erfassungsvorrichtung
Somit sind Fahrtroutenänderungen jederzeit möglich, wenn zwischenzeitlich ein Stau gemeldet wurde. Solche Fahrtroutenänderungen werden gleichzeitig an eine Einsatzzentrale des Logistikdienstleisters übermittelt, der diese Information an Kunden weiterleitet, wenn sich durch die Routenänderung die Zustellung von einer oder mehreren Sendungen verzögert. Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Logistikfahrzeuges werden die Meldungen beispielsweise als SMS-Nachricht zusätzlich an die Empfänger von Sendungen übermittelt.Thus, route changes are possible at any time if a traffic jam has been reported in the meantime. Such route changes are transmitted simultaneously to an operations center of the logistics service provider, which forwards this information to customers, if delays the delivery of one or more shipments by the route change. In a development of the logistics vehicle according to the invention, the messages are transmitted, for example as an SMS message in addition to the recipient of shipments.
Die von dem Telematiksystem
In ganz entsprechender Weise wird im Falle einer hydraulischen Antriebseinheit die Aufladung bzw. Entladung des Hochdruckspeichers gesteuert.In a corresponding manner, the charging or discharging of the high-pressure accumulator is controlled in the case of a hydraulic drive unit.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Zustelladressen der Sendungen auch in einem Logistikzentrum festgestellt werden, wo das Logistikfahrzeug
Für den Fall, dass das Logistikfahrzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- angetriebene Achsedriven axle
- 33
- nicht angetriebene Achsenon-driven axle
- 44
- Fahrzeugrädervehicle wheels
- 66
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 77
- Getriebetransmission
- 88th
- Differentialdifferential
- 99
- Elektromotorelectric motor
- 1111
- wiederaufladbare Batterierechargeable battery
- 1212
- Antriebssteuerungdrive control
- 1313
- Fahrpedalaccelerator
- 1515
- Linieline
- 1414
- Signalleitungsignal line
- 1616
- Hybrid-AntriebHybrid drive
- 1717
- Erfassungsvorrichtungdetection device
- 1818
- Telematiksystemtelematics system
- 1919
- Doppelpfeildouble arrow
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