DE102009036047A1 - Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs Download PDF

Info

Publication number
DE102009036047A1
DE102009036047A1 DE102009036047A DE102009036047A DE102009036047A1 DE 102009036047 A1 DE102009036047 A1 DE 102009036047A1 DE 102009036047 A DE102009036047 A DE 102009036047A DE 102009036047 A DE102009036047 A DE 102009036047A DE 102009036047 A1 DE102009036047 A1 DE 102009036047A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
data
hybrid drive
inclination data
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009036047A
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Dipl.-Ing. Brauner
Ludger Dr. Dragon
Kurt Schramm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102009036047A priority Critical patent/DE102009036047A1/de
Publication of DE102009036047A1 publication Critical patent/DE102009036047A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs (3) mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs (1), mit den Schritten: Ermitteln von Neigungsdaten einer von dem Fahrzeug (1) befahrenen Straße und Steuern des Hybridantriebs in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsdaten. Um eine verbesserte Steuerung des Hybridantriebs bereitzustellen, werden die Neigungsdaten mittels einer direkten oder indirekten Messung ermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Ermitteln von Neigungsdaten einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße und Steuern des Hybridantriebs in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsdaten.
  • Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs sind bekannt. Je nach Auslegung des Hybridantriebs, beispielsweise als serieller, paralleler oder seriell paralleler Hybridantrieb ist es dabei möglich, den Verbrennungsmotor in bestimmten Fahrzuständen des Fahrzeugs abzuschalten. Aus der DE 10 2006 022 547 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb bekannt. Das Kraftfahrzeug weist einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor sowie einem Elektromotor und ein Navigationssystem auf. Um das Kraftfahrzeug wirtschaftlicher betreiben zu können, ist eine Höheninformation des Navigationssystems zur Steuerung des Hybridantriebs einsetzbar. Wird beispielsweise eine Steigungsstrecke befahren, was sich darin zeigt, dass die Meereshöhe stetig zunimmt, kann dies von der Steuerung, die auch in ein zentrales Steuergerät des Kraftfahrzeugs integriert sein kann, festgestellt werden, um dementsprechend den Elektromotor unterstützend einzusetzen, der ansonsten bei gleicher Geschwindigkeit bei einer Fahrt in der Ebene nicht notwendig ist. Somit ist die vom Verbrennungsmotor aufzubringende Kraft für die Bergauffahrt verringert. In gleicher Weise kann eine Bergabfahrt festgestellt werden, wodurch die zusätzlich auf das Kraftfahrzeug wirkende Hangabtriebskraft von dem als elektrischen Generator betriebenen Elektromotor bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Die DE 10 2006 054 327 A1 offenbart ein Verfahren zur Schwungnutzung eines Kraftfahrzeugs, bei dem Positionsdaten und Geschwindigkeitsdaten des Kraftfahrzeugs erfasst werden und zusammen mit Daten einer digitalisierten Karte eines Straßennetzes verarbeitet werden, wobei bei dem verarbeiten der Daten ein Startpunkt ermittelt wird, an dem ein Ausrollen des Kraftfahrzeuges initiiert wird. Bei der Ermittlung des Startpunktes werden Neigungsdaten des Straßennetzes berücksichtigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Steuern eines Hybridantriebs mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges zu ermöglichen, insbesondere dazu benötigte Daten auf besonders einfache Art und Weise zu ermitteln.
  • Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Ermitteln von Neigungsdaten einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße und Steuern des Hybridantriebs in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsdaten durch den Schritt: Ermitteln der Neigungsdaten mittels einer direkten oder indirekten Messung gelöst. Vorteilhaft können die Neigungsdaten von dem Fahrzeug selbst ermittelt werden. Vorteilhaft kann die direkte oder indirekte Messung mittels ohnehin in dem Fahrzeug vorhandener Mess- bzw. Sensorvorrichtungen und/oder entsprechender Signale erfolgen.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens sind ein Abschalten des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit der Neigungsdaten und/oder ein Abschalten des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit einer Leistungsfähigkeit des Elektromotors und der Neigungsdaten vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels der Neigungsdaten ermittelt werden, ob beispielsweise ein freies Rollen bei gänzlich abgeschaltetem Verbrennungsmotor so möglich ist, dass das Fahrzeug eine gewünschte Geschwindigkeit beibehält und/oder erreicht. Die gewünschte Geschwindigkeit kann dabei von einer automatischen Steuerung, beispielsweise einer Längsdynamikregelung wie einer Geschwindigkeitsregelung und/oder einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung und/oder weiterer ähnlicher Regelsysteme vorgegeben werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Geschwindigkeit mittels einer Mensch/Maschinenschnittstelle, beispielsweise ein von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigbares Fahrpedalmodul vorgegeben wird. Analog ist es möglich, zu prüfen, ob die Leistungsfähigkeit des Elektromotors angesichts der Neigungsdaten ausreicht, um die gewünschte Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs einzustellen. Unter Leistungsfähigkeit des Elektromotors kann ein maximales Antriebsmoment, eine maximale Leistung und/oder eine maximale Zugkraft, die von der Leistung und einer aktuell gefahrenen Geschwindigkeit abhängt, verstanden werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Abschalten des Verbrennungsmotors, falls die Ungleichung FSt(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FB(t) erfüllt ist, wobei
    • FSt(t)
    eine von den Neigungsdaten abhängige auf das Fahrzeug wirkende Antriebskraft beziehungsweise Hangabtriebskraft,
    FR(t)
    ein Rollwiderstand des Fahrzeugs,
    FLx(t)
    ein Luftwiderstand des Fahrzeugs,
    FB(t)
    ein Bremswiderstand des Fahrzeugs, und
    t
    eine Zeit sind.
    Die vorgenannten Größen hängen von Gegebenheiten des Fahrzeugs und von der Zeit t ab, insbesondere von einem Fahrzustand des Fahrzeugs. Vorteilhaft kann mittels der Ungleichung ermittelt werden, ob die Antriebskraft aus der Straßenneigung FSt(t) bzw. eine entsprechende Hangabtriebskraft größer ist als die übrigen Fahrwiderstände, so dass vorteilhaft bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor zumindest eine konstante Geschwindigkeit gehalten werden kann. Vorteilhaft kann dadurch Kraftstoff eingespart werden. Außerdem ist es möglich, für den Fall, dass die Antriebskraft FSt(t) größer ist als die übrigen Kraftkomponenten mittels eines Rekuperationsbetriebs, wobei ein Generator und/oder der Elektromotor als Generator genutzt werden kann, Energie in einer Hybridbatterie des Fahrzeuges einzuspeichern.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Abschalten des Verbrennungsmotors vorgesehen, falls die Ungleichung FElektro(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FSt(t) + FB(t) erfüllt ist, wobei FElektro(t) eine mittels des Elektromotors des Hybridantriebs erzeugbare elektrische Antriebskraft des Fahrzeugs ist. Vorteilhaft kann mittels des Elektromotors der Fahrwiderstand des Fahrzeugs überwunden werden, so dass auch bei gänzlich abgeschaltetem Verbrennungsmotor eine gänzlich elektrische Fahrt möglich ist. Hierzu kann der Hybridantrieb eine entsprechende Entkopplung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor aufweisen, die eine rein elektrische Fahrt des Fahrzeugs ermöglicht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Messen der Neigungsdaten mittels eines Neigungssensors und/oder ein Messen der Neigungsdaten mittels eines Längsbeschleunigungssensors einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs und/oder ein Messen der Neigungsdaten mittels des Längsbeschleunigungssensors bei einer konstanten Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann ein ohnehin vorhandener Neigungssensor des Fahrzeugs verwendet werden. Vorteilhaft kann der Längsbeschleunigungssensor der Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs verwendet werden, wobei dieser vorteilhaft neben auf das Fahrzeug einwirkende Beschleunigungskräfte auch eine hangabwärts gerichtete Hangabtriebsbeschleunigung misst, falls die Geschwindigkeit konstant ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Ermitteln der Neigungsdaten mittels eines Steigungssignals einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Hybridantriebs und/oder ein Messen der Neigungsdaten mittels Auswerten eines Antwortverhaltens des Fahrzeugs auf eine Steuerung einer Längsdynamik des Fahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann, sofern eine Strecke beziehungsweise ein Übertragungsverhalten des Fahrzeugs bekannt ist, mittels des Antwortverhaltens beziehungsweise einer Reaktion des Fahrzeugs auf die Neigungsdaten der Straße, die das Fahrzeug befährt, zurückgeschlossen werden. Bei der bekannten Strecke kann es sich insbesondere um einen Triebstrang des Fahrzeugs sowie die Fahrzeugmasse handeln. Ferner kann vorteilhaft ein ohnehin vorhandenes Steigungssignal der Steuereinheit zur Ansteuerung des Hybridantriebs verwendet werden. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die auf verschiedene Art und Weisen ermittelten Neigungsdaten miteinander abzugleichen bzw. entsprechende Signale zu plausibilisieren, um so besonders belastungsfähige Neigungsdaten zu ermitteln. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, einen Beladungszustand des Fahrzeuges mit einzurechnen, insbesondere mittels entsprechender Sensoren an Federdämpfervorrichtungen des Fahrzeugs.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Ermitteln eines eine Längsbeschleunigung kennzeichnendes Signals, insbesondere mittels differenzieren, mittels zumindest einem Element der folgenden Gruppe: ein Geschwindigkeitssignal des Fahrzeugs, ein Steuersignal der Steuereinheit, ein Radarsensorsignal eines Radarsensors des Fahrzeugs und/oder ein Zerlegen der Längsbeschleunigung in eine die Neigungsdaten kennzeichnende gravimetrische Komponente und eine Längsdynamikkomponente und/oder ein Ermitteln der Längsdynamikkomponente mittels eins Messsignals des des Fahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels ohnehin bekannter Signale das Signal so zerlegt werden, dass die gravimetrische Komponente bekannt ist. Vorteilhaft kann mittels der gravimetrischen Komponente auf die Neigung der aktuell befahrenen Straße zurückgeschlossen werden. Mittels der gravimetrischen Komponente kann eine Hangabtriebsbeschleunigung ermittelt werden, die beispielsweise mittels einer Arcussinusfunktion in einen Neigungswinkel der befahrenen Straße umrechenbar ist.
  • Die Aufgabe ist ferner bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit einem mittels einer Steuerung steuerbaren Hybridantrieb mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor, ausgelegt, eingerichtet und/oder konstruiert zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens gelöst. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Erfindung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem Hybridantrieb mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor, das eine geneigte Straße befährt.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 1, das einen mittels des Bezugszeichens 3 angedeuteten Hybridantrieb mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor aufweist. Das Fahrzeug 1 befährt eine um einen Neigungswinkel 5 abschüssig geneigte Straße 7.
  • Das Fahrzeug 1 weist einen Radsensor 21 auf, der eine in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 zeigende Längsbeschleunigung 11 misst. Die Längsbeschleunigung 11 ist zusammengesetzt aus einer Längsdynamikkomponente 13 und einer gravimetrischen Komponente 15. Die gravimetrische Komponente 15 ergibt sich aus einer Vektorzerlegung einer Erdbeschleunigung 17 senkrecht projiziert auf eine parallel zu der Straße 7 verlaufende Längsachse des Fahrzeugs 1. Die gravimetrische Komponente 15 entspricht der Hangabtriebsbeschleunigung aus der eine Antriebskraft FSt(t) aufgrund der um den Winkel 5 geneigten Straße 7 berechenbar ist. Die Längsdynamikkomponente 13 wird mittels eines Längsbeschleunigungssensors 9 gemessen. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Längsbeschleunigung 11 mittels dem Fahrzeug 1 vorliegender Signale, insbesondere mittels differenzieren von Messsignalen, wie beispielsweise ein Radsensorsignal des Radsensors 21, ein Geschwindigkeitssignal und/oder ein Steuersignal einer nicht näher dargestellten Steuereinheit des Fahrzeugs 1 zum Steuern des Hybridantriebs 3 ermittelt werden.
  • Bei dem Längsbeschleunigungssensor 9 handelt es sich um einen mitfahrenden Beobachter, der die gravimetrische Komponente nur indirekt messen kann, da die Erdbeschleunigung auf das Fahrzeug gleichermaßen einwirkt wie auf zur Messung vorgesehene Massen zur Ermittlung von Beschleunigungen. Der Radsensor 21 hingegen erlaubt durch seinen Kontakt zur Straße 7 einen Bezug zu einem mit der Straße ortfesten System und kann daher die Längsbeschleunigung 11 aus Sicht des ortsfesten Systems, also eines ortsfesten Beobachters ermitteln. Der Ortsfeste Beobachter sieht die Summe aus der gravimetrischen Komponente 15 und der Längsdynamikkomponente 13, die sich aus den Fahrwiderständen sowie Antriebskräften des Hybridantriebs 3 ergibt. Der Längsbeschleunigungssensor 9 misst ausschließlich die Längsdynamikkomponente 13 aus der Summe der an dem Fahrzeug außer der Gravitationskraft angreifenden Kräfte. Bei einem freien Rollen ohne Antrieb, würde die gemessene Längsdynamikkomponente 13 Null betragen. Im Fahrzeugstillstand, entspricht die Längsdynamikkomponente 13 der gravimetrischen Komponente 15 mit umgekehrtem Vorzeichen. Die mittels des Radsensors 21 ortsfest beobachtbare beziehungsweise ermittelbare Längsbeschleunigung 11 des Fahrzeugs 1 ist gleich die Summe aus der Längsdynamikkomponente 13 und der gravimetrischen Komponente 15.
  • Dem Hybridantrieb 3, insbesondere einem Elektromotor des Hybridantriebs 3 kann eine nicht näher dargestellte Batterie zugeordnet sein, mittels der kinetische Energie des Fahrzeugs 1 während eines Rekuperationsbetriebs eingespeichert werden kann. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Fahrzeug 1 nur eine herkömmliche Antriebsquelle, beispielsweise einen Verbrennungsmotor aufweist, der ebenfalls in Abhängigkeit der gravimetrischen Komponente 15 abgeschaltet werden kann.
  • Der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs 1 kann abgeschaltet werden, sobald die Ungleichung FSt(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FB(t) erfüllt ist,
    wobei
    • FSt(t)
    eine aus der gravimetrischen Komponente 15 resultierende Antriebskraft,
    FR(t)
    ein Rollwiderstand des Fahrzeugs 1,
    FLx(t)
    ein Luftwiderstand des Fahrzeugs 1,
    FB(t)
    ein Bremswiderstand des Fahrzeugs 1, und
    t
    eine Zeit sind.
  • Falls FSt(t) größer ist als die auf der rechten Seite der Ungleichung stehenden Kraftkomponenten, kann vorteilhaft durch die Rekuperation potentielle Energie in der Batterie des Fahrzeugs 1 gespeichert werden.
  • Falls das Fahrzeug 1 so ausgestattet ist, dass ein rein elektrisches Fahren möglich ist, kann der Verbrennungsmotor abgeschaltet werden, falls die Ungleichung FElektro(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FSt(t) + FB(t) gilt, wobei
    • FElektro(t)
    eine mittels des Elektromotors des Hybridantriebs 3 erzeugbare elektrische Antriebskraft ist.
  • Für die Ermittlung der Größe FSt(t) können vorteilhaft die Signale des Längsbeschleunigungssensors 9 und des Radsensors 21 genutzt werden, wobei gilt, dass die Längsbeschleunigung 11 gleich die Summe aus der Längsdynamikkomponente 13 und der gravimetrischen Komponente 15 ist. Daraus kann die gravimetrische Komponente 15 ermittelt werden. Aus der gravimetrischen Komponente kann der Winkel 5 der Straße 7 gebildet werden durch Anwenden eines Arcussinus auf einen Quotient aus der gravimetrischen Komponente 15 dividiert durch die Erdbeschleunigung 17. Vorteilhaft kann die Abschaltung des Verbrennungsmotors unabhängig von einer weiteren Steuer- und/oder Regelstrategie des Hybridantriebs 3 des Fahrzeugs 1 erfolgen, wie beispielsweise einen Ladezustand der Batterie, eine Länge und eine prozentuale Steigung einer Gefällestrecke der Straße 7, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, ein Zustand eines das Fahrzeug 1 umgebenden Verkehrs, Witterungsbedingungen und/oder ähnliches. Ferner ist es möglich, die Längsdynamikkomponente 13 auf eine beliebige Art und Weise zu ermitteln, beispielsweise mittels den Radsensoren oder des Radarsensors.
  • Vorteilhaft kann potentielle Energie des Fahrzeugs 1 dahingehend genutzt werden, dass bei Abfahrten, also einer Situation wie in 1 dargestellt, der Verbrennungsmotor des Hybridantriebs 3 des Fahrzeugs 1 ausgeschaltet werden kann, wobei vorteilhaft eine sonst auftretende Schlepplast des Verbrennungsmotors von Fahrzeugrädern 19 des Fahrzeugs 1 abgekoppelt werden kann.
  • Vorteilhaft kann bei geringerer oder fehlender Leistungsgewinnung aus der potentiellen Energie, beispielsweise falls der Winkel 5 vergleichsweise klein ist und/oder die Fahrgeschwindigkeit geringer ist als eine entsprechende Wunschgeschwindigkeit, zur Aufrechterhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder zur Erhöhung derselben, der Elektromotor des Hybridantriebs 3 zugeschaltet werden. Im anderen Fall, falls der Winkel 5 so groß ist, dass sich die Geschwindigkeit über die gewünschte Geschwindigkeit erhöhen würde, kann mittels des Elektromotors des Hybridantriebs 3 in einer Rekuperationsbetriebsweise die potentielle Energie des Fahrzeugs 1 in elektrische Energie umgewandelt werden und in der Batterie zwischengespeichert werden.
  • Vorteilhaft kann das Verfahren ohne zusätzliche geographische Informationen, wie beispielsweise der aktuellen Fahrzeugposition auskommen, wobei die Bergabfahrt vorteilhaft mittels einer vorhandenen Sensorik des Fahrzeugs 1, beispielsweise von Brems-, Fahrdynamikregel- und/oder Fahrwerksystemen detektierbar ist, insbesondere mittels des Längsbeschleunigungssensors 9 und/oder des Radsensors 21.
  • Vorteilhaft kann ein Kraftstoffverbrauch und/oder ein CO2-Ausstoß des Fahrzeugs 1 reduziert werden, wobei bei der in 1 dargestellten Bergabfahrt potentielle Energie EPot genutzt werden kann. Vorteilhaft kann die Bergabfahrt mittels des Längsbeschleunigungssensors 9 detektiert werden. Vorteilhaft kann das Fahrzeug 1 sich aufgrund der freiwerdenden Lageenergie mit konstanter oder zunehmender Geschwindigkeit weiter bewegen. Vorteilhaft kann das Fahrzeug sich aufgrund der freiwerdenden Lageenergie und mit Unterstützung des Elektromotors mit konstanter oder zunehmender Geschwindigkeit weiter bewegen. Vorteilhaft kann das Fahrzeug sich aufgrund der freiwerdenden Lageenergie mit konstanter oder abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit weiter bewegen, wobei vorteilhaft zusätzlich potentielle Energie in einem Fahrzeuginternen Speicher, beispielsweise der Batterie, abgespeichert wird. Vorteilhaft kann aufgrund von topologischen Erkenntnissen einer Fahrstrecke des Fahrzeugs 1 eine Betriebsstrategie entwickelt werden, welche mit kleineren Energiespeichern auskommt. Vorteilhaft kann aufgrund der topologischen Kenntnisse der Fahrstrecke die Betriebsstrategie entwickelt werden, welche durch zusätzliche Fahrsituationen auf rein elektrischer Basis einen längeren Betrieb des Verbrennungsmotors in seinem optimalen Betriebszustand unabhängig vom Fahrerwunsch erlaubt, da die Fahrsituation in rein elektrischem Betrieb, insbesondere prädiktiv, häufiger vorkommt.
  • Vorteilhaft ist es möglich, die mittels des Längsbeschleunigungssensors 9 und/oder Radsensors 21 ermittelte gravimetrische Komponente 15 über der Zeit t aufzuzeichnen und in einem dafür geeigneten Speicher des Fahrzeugs 1 zu speichern, insbesondere in Kenntnis der gefahrenen Fahrstrecke, so dass sich vorteilhaft ein adaptives System realisieren lässt, welches nach mehrfachem Durchfahren desselben Fahrzyklus auf die gespeicherten Daten zurückgreift und abhängig davon den Hybridantrieb 3 besonders energieeffizient steuert.
  • Vorteilhaft kann das Verfahren in Verbindung mit einer Geschwindigkeitsregelung eingesetzt werden, da im Fall einer konstanten Geschwindigkeit die Längsbeschleunigung 11 zu Null wird und daher die gravimetrische Komponente 15 besonders einfach lediglich mittels des Längsbeschleunigungssensors 9 ermittelbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    3
    Hybridantrieb
    5
    Winkel
    7
    Straße
    9
    Längsbeschleunigungssensor
    11
    Längsbeschleunigung
    13
    Längsdynamikkomponente
    15
    gravimetrische Komponente
    17
    Erdbeschleunigung
    19
    Rad
    21
    Radsensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006022547 A1 [0002]
    • - DE 102006054327 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs (3) mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs (1) mit den Schritten: Ermitteln von Neigungsdaten einer von dem Fahrzeug (1) befahrenen Straße (7), – Steuern des Hybridantriebs (3) in Abhängigkeit der ermittelten Neigungsdaten, gekennzeichnet durch den Schritt: – Ermitteln der Neigungsdaten mittels einer direkten oder indirekten Messung.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit zumindest einem der folgenden Schritte: – Abschalten des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit der Neigungsdaten, – Abschalten des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit einer Leistungsfähigkeit des Elektromotors und der Neigungsdaten.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt: – Abschalten des Verbrennungsmotors, falls die Ungleichung FSt(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FB(t) erfüllt ist, wobei FSt(t) eine aus der gravimetrischen Komponente 15 resultierende Antriebskraft, FR(t) ein Rollwiderstand des Fahrzeugs (1), FLx(t) ein Luftwiderstand des Fahrzeugs (1), FB(t) ein Bremswiderstand des Fahrzeugs (1), und t eine Zeit sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt: – Abschalten des Verbrennungsmotors, falls die Ungleichung FElektro(t) ≥ FR(t) + FLx(t) + FSt(t) + FB(t) erfüllt ist, wobei FElektro eine mittels des Hybridantriebs (3) erzeugbare elektrische Antriebskraft ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einem der folgenden Schritte: – Messen der Neigungsdaten mittels eines Neigungssensors, – Messen der Neigungsdaten mittels eines Längsbeschleunigungssensors (9) einer Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs (1), – Messen der Neigungsdaten mittels des Längsbeschleunigungssensors (9) bei einer konstanten Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einem der folgenden Schritte: – Ermitteln der Neigungsdaten mittels eines Steigungssignals einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Hybridantriebs, – Messen der Neigungsdaten mittels Auswerten eines Antwortverhaltens des Fahrzeugs (1) auf eine Steuerung einer Längsdynamik des Fahrzeugs.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einem der folgenden Schritte: – Ermitteln eines eine Längsbeschleunigung (11) kennzeichnenden Signals, insbesondere mittels differenzieren, mittels zumindest einem Element der folgenden Gruppe: ein Geschwindigkeitssignal des Fahrzeugs (1), ein Steuersignal der Steuereinheit, ein Radarsensorsignal eines Radarsensors (21) des Fahrzeugs (1), – Zerlegen der Längsbeschleunigung (11) in eine die Neigungsdaten kennzeichnende gravimetrische Komponente (15) und eine Längsdynamikkomponente (13), – Ermitteln der Längsdynamikkomponente (13) mittels eins Messsignals des Längsbeschleunigungssensors (9) des Fahrzeugs (1).
  8. Fahrzeug (1) mit einem mittels einer Steuerung steuerbaren Hybridantrieb (3) mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor, ausgelegt, eingerichtet und/oder konstruiert zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102009036047A 2009-08-04 2009-08-04 Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs Withdrawn DE102009036047A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009036047A DE102009036047A1 (de) 2009-08-04 2009-08-04 Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009036047A DE102009036047A1 (de) 2009-08-04 2009-08-04 Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009036047A1 true DE102009036047A1 (de) 2011-02-10

Family

ID=43430080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009036047A Withdrawn DE102009036047A1 (de) 2009-08-04 2009-08-04 Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009036047A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108446A1 (de) * 2011-07-23 2013-01-24 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug
DE102014211502A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-17 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Antriebsmomentes eines Hybridkraftfahrzeuges
DE102015223006A1 (de) 2015-11-20 2017-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verändern einer Schubrekuperation eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer elektrischen Maschine
DE102021112064A1 (de) 2021-05-10 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bremsregelung eines Fahrzeuges während einer Bergabfahrt
DE102022116596A1 (de) 2022-07-04 2024-01-04 Zf Cv Systems Global Gmbh Anhängersteuergerät zum Ansteuern eines elektrischen Antriebs eines Anhängerfahrzeugs sowie Verfahren zum Ansteuern des elektrischen Antriebs mit dem Anhängersteuergerät
DE102020134691B4 (de) 2020-01-14 2024-06-06 Suzuki Motor Corporation Unterstützungssteuervorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006022547A1 (de) 2006-05-15 2007-11-22 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb
DE102006054327A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Schwungnutzung eines Kraftfahrzeuges und Vorrichtung hierfür

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006022547A1 (de) 2006-05-15 2007-11-22 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb
DE102006054327A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Schwungnutzung eines Kraftfahrzeuges und Vorrichtung hierfür

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108446A1 (de) * 2011-07-23 2013-01-24 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug
DE102011108446B4 (de) 2011-07-23 2019-12-12 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug
DE102014211502A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-17 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Antriebsmomentes eines Hybridkraftfahrzeuges
DE102015223006A1 (de) 2015-11-20 2017-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verändern einer Schubrekuperation eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer elektrischen Maschine
WO2017084977A1 (de) 2015-11-20 2017-05-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Veränderung einer schubrekuperation eines kraftfahrzeugs mit zumindest einer elektrischen maschine
DE102020134691B4 (de) 2020-01-14 2024-06-06 Suzuki Motor Corporation Unterstützungssteuervorrichtung
DE102021112064A1 (de) 2021-05-10 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bremsregelung eines Fahrzeuges während einer Bergabfahrt
DE102022116596A1 (de) 2022-07-04 2024-01-04 Zf Cv Systems Global Gmbh Anhängersteuergerät zum Ansteuern eines elektrischen Antriebs eines Anhängerfahrzeugs sowie Verfahren zum Ansteuern des elektrischen Antriebs mit dem Anhängersteuergerät

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112012005806B4 (de) Verzögerungsfaktorschätzvorrichtung und Fahrunterstützungsvorrichtung
DE102016123644A1 (de) Verzögerungsbestimmung eines fahrzeugs
DE102016123648A1 (de) Fahrzeugbeschleunigungsbestimmung
DE102007063606B4 (de) Verfahren zur Steuerung des Energiemanagements bei einem Kraftfahrzeug
DE102011108446B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug
DE102012211585A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges während eines Ausrollens
DE102012200263A1 (de) Ökonomisches Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug und Steuerungsverfahren für dasselbe
DE102012224170A1 (de) Gerät und Verfahren zur Fahrsteuerung eines Fahrzeugs unter Freilaufbedingungen
DE102009036047A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs
DE102014008380A1 (de) Verfahren zur prädiktiven Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges
DE102013217897A1 (de) Verfahren zur elektrischen Regeneration eines Energiespeichers
DE102008005328A1 (de) Verfahren zum energieeffizienten Betrieb eines Kraftfahrzeuges
DE102017100233A1 (de) Bremsfading und bremskapazitätsanzeigeinstrument
WO2011003663A1 (de) Verfahren zum betreiben einer rekuperationseinrichtung eines kraftfahrzeugs
DE102008000576A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeuges mit Hybridantrieb
DE102021130743A1 (de) Verfahren zum Abschätzen des Bedarfs an elektrischer Energie eines Kraftfahrzeuges für eine vorgebbare Fahrtstrecke
DE102007005030A1 (de) Verfahren für die Steuerung eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb
EP3541676B1 (de) Verfahren, computer-lesbares medium, system, und fahrzeug umfassend das system zum unterstützen einer energieeffizienten verzögerung des fahrzeugs
EP2441633B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges
DE102017222930A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
EP2917083B1 (de) Fahrzeugsteuerung
DE102020202803A1 (de) Modellbasierte prädiktive Regelung eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Ankunftszeit-Faktors
DE102016216778A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Thermomanagementvorrichtung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs
DE102013208404A1 (de) Ermittlung von einem Fahrzeuggewicht mittels Reifendrucksensoren für die Reichweitenprognose von Fahrzeugen
DE102010030831A1 (de) Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Hybridantrieb

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150303