DE102009040586B4 - Adaptive hybrid control - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Beeinflussung der Ladekapazität eines elektrischen Energiespeichers eines Hybridfahrzeugs, dessen Ladungsgrad (SOC) rechnergesteuert durch Zuführung elektrisch speicherbarer Bremsenergie erhöht wird und der durch Entnahme elektrischer Energie für den Betrieb eines von mehreren fahrzeugeigenen Verbrauchern abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridfahrzeug auf einer gleichen Fahrtroute eingesetzt wird, und dass vom Fahrzeugrechner entlang der Fahrtroute elektrisch genutzte und elektrisch nicht genutzte Bremsenergie ermittelt wird und ferner diese Daten Streckenabschnitten (Sv-C) zugeordnet und abgespeichert werden, an denen das Hybridfahrzeug bei vollem Energiespeicher ohne Speicherung weiter gebremst wird, wobei der Ladungsgrad (SOC) des Energiespeichers vor Erreichen eines Streckenabschnitts (S1-C), in dem eine hohe Bremsleistung anfällt, bei jeder Abfahrung der Fahrtroute durch Entnahme elektrischer Energie weiter abgesenkt wird, so dass der Energiespeicher zur Aufnahme von elektrisch speicherbarer Bremsenergie adaptiv vorbereitet wird, und wobei die Entnahme elektrischer Energie aus dem Energiespeicher vor einem Streckenabschnitt, an dem die elektrisch speicherbare Energie nicht ausreicht, um den Energiespeicher in einem erforderlichen Maß aufzuladen, adaptiv reduziert wird. A method for influencing the charging capacity of an electrical energy storage device of a hybrid vehicle, the charge level (SOC) is computer-controlled by supplying electrically storable braking energy and is lowered by removing electrical energy for the operation of one of several vehicle-own consumers, characterized in that the hybrid vehicle on a same Travel route is used, and that the vehicle computer along the route electrically used and electrically unused braking energy is determined and also this data sections (Sv-C) are assigned and stored, where the hybrid vehicle is braked at full energy storage without storage, the Degree of charge (SOC) of the energy storage before reaching a section of track (S1-C), in which a high braking power is obtained at each run of the route by removing electrical energy is further lowered, so that the Energiespe Ier is adaptively prepared for receiving electrically storable braking energy, and wherein the removal of electrical energy from the energy storage before a section on which the electrically storable energy is insufficient to charge the energy storage to a required extent, is adaptively reduced.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, zur Beeinflussung der Ladekapazität eines elektrischen Energiespeichers entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for influencing the charging capacity of an electrical energy store according to the preamble of
Aus der
Nachteilig ist jedoch, dass derartige Fahrzeuge über ein Navigationssystem verfügen müssen, das eine digitale Karte beinhaltet, in der die geplante Fahrtroute hinterlegt ist. Geplante Abbiegungen und Anhaltepunkte des Fahrzeugs müssen berücksichtigt werden. Des Weiteren hat sich herausgestellt, dass sich bei bestimmten Energiespeichern hohe Entladungen negativ auf die Lebensdauer des Speichers auswirken. Weiterhin ist nachteilig, dass das Verhalten der Steuerung insbesondere durch das Höhenprofil der geplanten Fahrstrecke beeinflussbar ist. Überdies hat sich herausgestellt, dass sich bei bestimmten Energiespeichern hohe Entladungen negativ auf die Lebensdauer des Speichers auswirken.The disadvantage, however, is that such vehicles must have a navigation system that includes a digital map in which the planned route is deposited. Planned turns and stopping points of the vehicle must be taken into account. Furthermore, it has been found that in certain energy storage high discharges have a negative effect on the life of the memory. A further disadvantage is that the behavior of the control can be influenced in particular by the height profile of the planned route. Moreover, it has been found that in certain energy storage high discharges have a negative effect on the life of the memory.
Aus der
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ladung und zur Entladung eines Energiespeichers zu schaffen, das stets ausreichende Ladekapazität des Energiespeichers aufrecht erhält, um eine optimal ausreichende Ladekapazität des Energiespeichers bereitzustellen, ohne die Lebensdauer des Energiespeichers nachteilig zu beeinträchtigen. Unter Ladekapazität ist in diesem Zusammenhang das Fassungsvermögen des Energiespeichers zu verstehen.It is therefore an object of the invention to provide a method for charging and discharging an energy storage, which always maintains sufficient charge capacity of the energy storage in order to provide an optimally sufficient charge capacity of the energy storage, without adversely affecting the life of the energy storage. Under load capacity is in this context to understand the capacity of the energy storage.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of
Erfindungsgemäß kommt das Verfahren in einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem Omnibus zum Einsatz, der über einen Hybridantrieb verfügt, wobei neben einem Verbrennungsmotor ein Elektromotor als Antriebsaggregate zur Verfügung steht. Im Weiteren wird das Verfahren auf einen Omnibus z.B. im Linienverkehr bezogen, es ist jedoch auch denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren in einem anderen Nutzfahrzeug einzusetzen, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 erfüllt (z.B. Straßenkehrfahrzeuge oder Müllabfuhrfahrzeuge). In dem erfindungsgemäßen Omnibus wird die erforderliche Antriebsleistung sowie die anfallende Bremsleistung entlang der Fahrtroute erfasst. Dabei wird festgehalten, wie viel Bremsenergie in welchen Streckenabschnitten anfällt und ob im Energiespeicher ausreichend Ladekapazität vorhanden ist, um die anfallende Bremsenergie rekuperieren und abspeichern zu können. Im vorliegenden Zusammenhang kann der Energiespeicher jedwedes Speichermedium sein, das dazu geeignet ist, in einem Kraftfahrzeug Energie speichern und wieder abgeben zu können. Im Weiteren wird das Verfahren auf einen elektrischen Energiespeicher und in elektrische Energie umgewandelte Bremsenergie bezogen. Es ist jedoch auch mit jeder anderen Art der Rekuperation und Energiespeicherung anwendbar, bei der eine Datenerfassung entlang der Fahrtroute erfolgt. Die entsprechend erforderlichen Datensätze werden von einem im Fahrzeug vorhandenen Rechner erhoben und gespeichert. Beim Abfahren des vorwiegend gleichen Fahrweges wird also erfasst, in welchen Routenabschnitten Antriebsenergie benötigt wird und in welchen Bereichen der Route elektrisch speicherbare Bremsenergie anfällt und wie viel. Zusätzlich wird festgehalten, ob der elektrische Energiespeicher vor dem Hintergrund seiner jeweiligen Ladekapazität jeweils in der Lage ist, die anfallende elektrische Bremsenergie aufnehmen und abspeichern zu können. Beim wiederholten Abfahren der Route wird der elektrische Energiespeicher vor denjenigen Routenabschnitten, in denen anfallende Bremsenergie nicht im gewünschten Umfang in Form von elektrischer Energie abgespeichert werden konnte, gegenüber dem Ladungsgrad der vorherigen Befahrung dieses Routenabschnitts tiefer entladen. Ziel ist, im folgenden Routenabschnitt mehr Bremsenergie aufnehmen zu können. Der Ladungsgrad bezeichnet die jeweils gespeicherte Energiemenge in Bezug zur maximalen Speicherkapazität in einem bestimmten Zeitpunkt. Beim kontinuierlichen Abfahren der Route wird aus dem elektrischen Energiespeicher Energie entnommen und mindestens einem fahrzeugeigenen Verbraucher als Antriebsenergie zugeführt. Mit jeder Umrundung der Route wird der Energiespeicher auf Basis der vom Rechner erhobenen Daten von vorhergehenden Routenpunkten, an denen Bremsenergie anfällt, jedoch aufgrund zu geringer Ladekapazität des Energiespeichers nicht in vollem Umfang aufgenommen werden konnte, tiefer entladen. Um sukzessive mehr Bremsenergie in Form von elektrischer Energie im Speicher aufnehmen zu können wird der Ladungsgrad des Energiespeichers sowie die rekuperierte Bremsenergie und die nicht rekuperierte Bremsenergie ortsbezogen erfasst und gespeichert. Auf diese Weise wird die Ladekapazität des Energiespeichers adaptiv und vorausschauend der anfallenden Bremsenergie angepasst. Vor jedem Streckenabschnitt, in dem Bremsenergie anfällt wird die Ladekapazität des elektrischen Energiespeichers der Art angepasst, dass ausreichend Ladekapazität zur Verfügung steht, um jeweils anfallende, in elektrische Energie umwandelbare Bremsenergie vollständig speichern zu können. Umgekehrt wird die adaptive Entladung des elektrischen Energiespeichers sukzessive zurückgefahren, sobald der Energiespeicher an den nachfolgenden Routenpunkten bei einer vorherigen Abfahrung des Streckenabschnitts nicht mehr im erforderlichen Umfang aufgeladen wurde. Der Energiespeicher wird demzufolge nicht in vollem Umfang gleich soweit entladen, dass die anfallende Bremsenergie jeweils in vollem Umfang abgespeichert werden kann. Die erforderliche Ladekapazität stellt sich vielmehr vor den Routenabschnitten mit hoher Bremsenergie erst im Laufe mehrerer Befahrungen der vorwiegend gleichen Route ein. Bei jedem Abfahren der Route wird der Betrieb des Hybrid-Antriebsstrangs und der fahrzeugeigenen Verbraucher zur Einstellung der gewünschten Ladekapazität des Energiespeichers den geänderten Voraussetzungen angepasst. Der elektrische Energiespeicher soll vor Routenabschnitten mit hoher Bremsenergie soweit entladen werden, dass die Bremsenergie in gewünschtem Umfang in Form elektrischer Energie gespeichert werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass keine rekuperierbare Energie verloren geht und somit zur Kraftstoffeinsparung genutzt werden kann. Der Energiespeicher muss dazu nicht vorsorglich besonders tief entladen werden, sondern wird adaptiv genauso weit entladen, wie es die Situation jeweils erfordert. Die Lebensdauer des Energiespeichers kann somit erheblich verlängert werden. Bei der adaptiven Vorgabe des Ladungsgrads des Energiespeichers vor Streckenabschnitten, in denen Bremsenergie anfällt kann zusätzlich eine vorgegebene Kostenfunktion berücksichtigt werden. Die Kostenfunktion bewertet dabei die Einsparung von Kraftstoffkosten gegenüber der Lebensdauerminderung des Energiespeichers bei hoher Rekuperation und verringert den Grad der Adaption bei hohen anfallenden Bremsenergien.According to the invention, the method is used in a commercial vehicle, in particular a bus, which has a hybrid drive, with an electric motor being available as drive units in addition to an internal combustion engine. Furthermore, the method is based on a bus, for example, in regular service, but it is also conceivable to use the method according to the invention in another commercial vehicle, which fulfills the features of patent claim 1 (eg street sweepers or refuse collection vehicles). In the omnibus according to the invention, the required drive power and the resulting braking power along the route is detected. It is noted how much braking energy accumulates in which sections and whether sufficient energy storage capacity is available in the energy storage to recuperate the accumulated braking energy and store. In the present context, the energy storage device can be any storage medium which is suitable for storing and releasing energy in a motor vehicle. In addition, the method is related to an electrical energy storage and converted into electrical energy braking energy. However, it is also applicable to any other type of recuperation and energy storage in which data is collected along the route. The correspondingly required data records are collected and stored by a computer present in the vehicle. When driving down the predominantly same route, it is therefore detected in which route sections driving energy is required and in which areas of the route electrically storable braking energy is generated and how much. In addition, it is noted whether the electrical energy storage against the background of its respective charge capacity is in each case able to absorb and store the resulting electrical braking energy. When the route is repeatedly traveled, the electrical energy store is discharged more deeply than the route sections in which accumulated braking energy could not be stored to the desired extent in the form of electrical energy, compared to the degree of charge of the previous navigation of this route section. The aim is to be able to absorb more braking energy in the following route section. The degree of charge refers to the amount of energy stored in relation to the maximum storage capacity at a given time. When driving off continuously The route is taken from the electrical energy storage energy and supplied to at least one on-vehicle consumers as drive energy. Each time around the route, the energy storage based on the data collected by the computer from previous route points at which brake energy accumulates, but could not be fully absorbed due to low charging capacity of the energy storage, discharged more deeply. In order to successively be able to absorb more braking energy in the form of electrical energy in the memory, the degree of charge of the energy store as well as the recuperated braking energy and the non-recuperated braking energy are detected and stored locally. In this way, the charging capacity of the energy storage adaptive and anticipatory adapted to the resulting braking energy. The charge capacity of the electrical energy store of the type is adapted to each section of the road, in which braking energy accumulates, so that sufficient charging capacity is available in order to be able to completely store any accumulating braking energy that can be converted into electrical energy. Conversely, the adaptive discharge of the electrical energy store is successively reduced as soon as the energy store at the subsequent route points has not been charged to the required extent in the event of a previous departure of the route section. The energy storage is therefore not discharged to the same extent to the extent that the resulting braking energy can be stored in each case in full. Rather, the required load capacity only occurs in the course of several passes of the predominantly same route before the route sections with high braking energy. Each time the route is traveled, the operation of the hybrid powertrain and the vehicle's own consumer to adjust the desired charge capacity of the energy storage adapted to the changed conditions. The electrical energy storage is to be unloaded before route sections with high braking energy to the extent that the braking energy can be stored to the desired extent in the form of electrical energy. The inventive method ensures that no recuperable energy is lost and thus can be used to save fuel. The energy storage does not have to be discharged as a precaution, especially deep, but is adaptively discharged as far as the situation requires. The life of the energy storage can thus be extended considerably. In the adaptive specification of the charge level of the energy storage device before road sections in which brake energy accumulates, a predetermined cost function can additionally be taken into account. The cost function assesses the saving of fuel costs compared to the life of the energy storage device with high recuperation and reduces the degree of adaptation at high braking energy.
Nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung wird der Ladungsgrad bei jeder Abfahrung der Fahrtroute in Abhängigkeit der ermittelten elektrisch nicht genutzten Bremsenergie adaptiv abgesenkt. Darüber hinaus ist denkbar, dass die Entnahme elektrischer Energie aus dem Energiespeicher bei jeder Abfahrung der Fahrtroute in Abhängigkeit der ermittelten nutzbaren Bremsenergie adaptiv verringert wird.According to further embodiments of the invention, the degree of charge is adaptively lowered at each run of the route in response to the determined electrically unused braking energy. In addition, it is conceivable that the removal of electrical energy from the energy store is adaptively reduced with each departure of the travel route depending on the determined usable braking energy.
Dazu kann die Adaption des Ladungsgrads in einem Ladungsprofil den Streckenabschnitten der Fahrtroute und den zugehörigen ermittelten Bremsenergien zugeordnet werden. Für festgelegte Tageszeiten, Wochen- und/oder Kalendertage können besondere Ladungsgradprofile erstellt werden.For this purpose, the adaptation of the charge level in a charge profile can be assigned to the route sections of the travel route and the associated determined brake energy. For specified times of the day, week and / or calendar days special charge profile can be created.
Es ist vorstellbar, dass die fahrzeugeigenen Verbraucher ein Antriebsmotor des Fahrzeugs und/oder wenigstens ein weiteres Nebenaggregat sind. In diesem Zusammenhang kann die die Ladekapazität übersteigende Bremsenergie ohne Speicherung zum Betrieb des Antriebsmotors und/oder des einen Nebenaggregates genutzt werden. In Streckenabschnitten, in denen Antriebsleistung erforderlich ist, werden die Nebenaggregate mit verminderter Zuführung elektrisch nutzbarer Bremsenergie angetrieben. Dadurch wird dem Energiespeicher weniger gespeicherte Bremsenergie entnommen. In solchen Streckenabschnitten, in denen Bremsenergie anfällt können die Nebenaggregate mit erhöhter Zuführung elektrisch nutzbarer Energie angetrieben werden. Bei der adaptiven Erhöhung bzw. Absenkung des Ladungsgrads des Energiespeichers wird die für die Steuerung des Antriebsmotors und/oder des mindestens einen Nebenaggregats erforderliche elektrische Energie berücksichtigt. Die adaptive Erhöhung bzw. Absenkung des Ladungsgrads wird zusätzlich von der Halterung des Energiespeichers durch hohe Lade- bzw. Entladezyklen beeinflusst. Es ist weiterhin denkbar, dass die adaptive Erhöhung bzw. Absenkung des Ladungsgrads vor dem Hintergrund einer Kostenfunktion durchgeführt wird, die die Kosten des Kraftstoffmehrverbrauchs aufgrund nicht genutzter Bremsenergie und die Kosten durch zyklenbedingte Alterung des Energiespeichers berücksichtigt. Die Adaptive Erhöhung bzw. Absenkung des Ladungsgrads wird in Abhängigkeit der maximalen Füllgrenze des Energiespeichers durchgeführt.It is conceivable that the vehicle-own consumers are a drive motor of the vehicle and / or at least one additional accessory. In this connection, the braking energy exceeding the charging capacity can be used without storage for the operation of the drive motor and / or of the auxiliary unit. In sections where drive power is required, the ancillaries are driven with reduced supply of electrically usable braking energy. As a result, less stored braking energy is taken from the energy store. In such sections, in which braking energy accumulates, the ancillaries can be driven with increased supply of electrically usable energy. In the adaptive increase or decrease of the charge level of the energy storage, the required for the control of the drive motor and / or the at least one auxiliary unit electrical energy is taken into account. The adaptive increase or decrease in the degree of charge is additionally influenced by the holder of the energy storage by high charge or discharge cycles. It is also conceivable that the adaptive increase or decrease of the charge level is performed against the background of a cost function, which takes into account the cost of additional fuel consumption due to unused braking energy and the cost of cycle-related aging of the energy storage. The adaptive increase or decrease in the degree of charge is carried out as a function of the maximum filling limit of the energy store.
Die Position des Hybridfahrzeugs auf der Fahrtroute wird ausgehend von definierten Start- und Haltepunkten durch Integration mindestens eines Geschwindigkeitssignals und/oder eines Raddrehzahlsignals bestimmt. Allgemein kann die Position des Hybridfahrzeugs auf der Fahrtroute durch satellitengestützte Ortung bestimmt werden.The position of the hybrid vehicle on the route is determined based on defined start and stop points by integration of at least one speed signal and / or a wheel speed signal. In general, the position of the hybrid vehicle on the route can be determined by satellite positioning.
Als Nebenaggregate können beispielsweise eine Klimaanlage, die Heizung oder die Businnenbeleuchtung betrieben werden. Erfindungsgemäß werden die Nebenaggregate kraftstoffsparend und unter Rückgriff auf die in elektrische Energie umwandelbare Bremsenergie angetrieben. In denjenigen Routenabschnitten, in denen das Streckenprofil der Route eine verstärkte Antriebsleistung des Motors erfordert wird erfindungsgemäß das Nebenaggregat in geringerem Maße durch Energieentnahme aus dem Energiespeicher angetrieben. Die Nebenaggregate werden daher bevorzugt in solchen Routenabschnitten durch umgewandelte Bremsenergie angetrieben, in denen die angefallene Bremsenergie nicht in vollem Umfang dem elektrischen Energiespeicher zugeführt werden kann oder aufgrund der Kostenfunktion dem Energiespeicher nicht in vollem Umfang zugeführt werden soll. As ancillaries, for example, an air conditioner, the heating or the bus interior lighting can be operated. According to the ancillary units are fuel-efficient and driven by resorting to the convertible into electrical energy braking energy. In those route sections in which the route profile of the route requires increased drive power of the engine, the auxiliary device according to the invention is driven to a lesser extent by energy removal from the energy store. The ancillaries are therefore preferably driven in such route sections by converted braking energy, in which the accumulated braking energy can not be supplied to the electrical energy storage in full or due to the cost function of the energy storage is not to be supplied in full.
Die Adaption des Ladungsgrades des Energiespeichers wird in Abhängigkeit der nach dem vorgespeicherten Streckenprofil zu erwartenden Bremsenergie bestimmt. Durch das kontinuierliche Befahren eines Fahrweges wird das zugehörige Lade- und Entladeprofil des Energiespeichers entlang des Fahrweges bestimmt und für den Betrieb der mehreren fahrzeugeigenen Verbraucher entsprechend einer vorbestimmten Rangfolge eingesetzt. Hohe Leistungsspitzen unterbrochen durch Phasen des Betriebsstillstands der fahrzeugeigenen Verbraucher können somit wirksam vermieden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer schrittweisen Anpassung der Ladekapazität des Energiespeichers. Mit jeder Umfahrung der Route wird die Ladekapazität entweder vergrößert oder verringert. Verfahrensgemäß ist aber auch die Konstanz der Ladekapazität während der Abfahrung der Route denkbar.The adaptation of the charge level of the energy store is determined as a function of the braking energy to be expected according to the prestored route profile. Due to the continuous driving on a guideway, the associated charging and discharging profile of the energy store along the guideway is determined and used for the operation of the plurality of vehicle-own consumers according to a predetermined order of priority. High power peaks interrupted by periods of downtime of the vehicle's own consumers can thus be effectively avoided. The inventive method leads to a gradual adaptation of the charge capacity of the energy storage. Each time the route is bypassed, the loading capacity is either increased or decreased. According to the method but also the constancy of the load capacity during the passage of the route is conceivable.
Mehrere Ladungsprofile des Energiespeichers können entlang der Fahrtroute vom Fahrzeugrechner ermittelt und gespeichert werden. Dies ist vorteilhaft, wenn der Fahrbetrieb stark von der Tageszeit oder vom jeweiligen Wochentag beeinflusst wird, zum Beispiel durch typische Fahrzeugbeladungen oder tageszeit- oder tagestypische Verkehrsflüsse. Für verschiedene Tageszeitbereiche und/oder verschiedene Wochentage können die jeweils erforderlichen Ladungsprofile ausgewählt und kombiniert werden. Unterschiedliche Ladungsprofile können auch für Ferienmonate mit verringertem Passagieraufkommen vorgesehen werden. Die Fahrzeugposition ist auf der jeweiligen Route ausgehend von definierten Start- und Haltepunkten durch eine entsprechende Fahrstreckenmessung im Fahrzeug bestimmbar. Diese kann z. B. durch Drehimpulszählung oder eine Integration von Geschwindigkeitssignalen erfolgen. Typische Start- und Haltepunkte einer Fahrtroute können z. B. die Ausfahrt aus dem Betriebshof, Zwischen- und Endhaltestellen einer Buslinie sein.Several charge profiles of the energy storage can be determined and stored along the route by the vehicle computer. This is advantageous if the driving operation is strongly influenced by the time of day or the respective day of the week, for example by typical vehicle loads or daytime or day-typical traffic flows. For different time periods of the day and / or different days of the week, the respectively required charge profiles can be selected and combined. Different load profiles can also be provided for holidays with reduced passenger volume. The vehicle position can be determined on the respective route based on defined start and stop points by a corresponding route measurement in the vehicle. This can, for. B. by angular momentum counting or integration of speed signals. Typical starting and stopping points of a route can z. B. the exit from the depot, intermediate and final stops of a bus line.
Es ist auch vorstellbar, die Bremsenergie, die die Ladekapazität übersteigt, direkt zum Betrieb eines Nebenaggregats zu nutzen. Die überschüssige Bremsenergie kann somit entweder dem Antriebsmotor des Omnibusses oder aber einem oder mehreren weiteren Fahrzeugaggregaten als Antriebsenergie zur Verfügung gestellt werden. Dies ist insbesondere in solchen Situationen denkbar, in denen aufgrund hoher zu erwartender Bremsenergie der Energiespeicher an einem vorausgehenden Routenpunkt zur Aufnahme der zu erwartenden Bremsenergie soweit entladen werden muss, dass dies für den Energiespeicher lebensdauerschädlich ist. Ein direkter Betrieb des Verbrauchers wäre auch dann denkbar und sinnvoll, wenn an einem Routenpunkt soviel Bremsenergie entstünde, dass die maximal zur Verfügung stehende Ladekapazität des Energiespeichers oberhalb des minimalen Ladungsgrads (SOC-min) zur Aufnahme der zur Verfügung stehenden Bremsenergie nicht mehr ausreichen würde. Der verfahrensgemäße Betrieb des fahrzeugeigenen Verbrauchers, beispielsweise eines Klimakompressors oder der Luftdruckversorgung, kann besonders in den Routenabschnitten mit einem hohen Anteil überschüssiger Bremsenergie unter Umgehung des Energiespeichers direkt in Antriebsenergie umgewandelt werden. Ein Teil der Bremsenergie kann somit direkt dem Verbraucher zugeführt werden, wenn die momentan zur Verfügung stehende Ladekapazität des elektrischen Energiespeichers eine weitere Aufnahme elektrisch speicherbarer Bremsenergie nicht mehr ermöglicht. Die aus einem Bremsvorgang hervorgehende Bremsenergie kann unmittelbar für den Antrieb des fahrzeugeigenen Verbrauchers genutzt werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch des Nutzfahrzeugs zusätzlich abgesenkt werden kann.It is also conceivable to use the braking energy, which exceeds the charging capacity, directly for the operation of an auxiliary unit. The excess braking energy can thus either the drive motor of the bus or one or more other vehicle units are provided as drive energy. This is conceivable in particular in those situations in which, due to high expected braking energy, the energy store has to be discharged at a preceding route point for receiving the expected braking energy to the extent that this is detrimental to the life of the energy store. A direct operation of the consumer would also be conceivable and useful if at a route point so much braking energy would arise that the maximum available charging capacity of the energy storage above the minimum charge level (SOC-min) would not be sufficient to accommodate the available braking energy. The operation according to the method of the vehicle's own consumer, for example an air conditioning compressor or the air pressure supply, can be converted directly into drive energy, especially in the route sections with a high proportion of excess braking energy, bypassing the energy store. A part of the braking energy can thus be supplied directly to the consumer, if the currently available charging capacity of the electrical energy storage no longer allows recording electrically storable braking energy. The resulting from a braking braking energy can be used directly for the drive of the vehicle's own consumer, whereby the fuel consumption of the commercial vehicle can be additionally lowered.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aus den nachstehenden Beispielsbeschreibungen anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous embodiments and expedient developments of the method according to the invention are apparent from the following example descriptions with reference to the drawing.
Hierbei zeigen:
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1 die Ladekapazität eines elektrischen Energiespeichers vor abschließender Anpassung durch das erfindungsgemäße Verfahren und -
2 die Ladekapazität eines elektrischen Energiespeichers nach der Anpassung durch das erfindungsgemäße Verfahren.
-
1 the charge capacity of an electrical energy storage before final adaptation by the inventive method and -
2 the charge capacity of an electrical energy store after the adaptation by the method according to the invention.
Bei der Darstellung des Ladungsgrads (
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SE1100957A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-24 | Bae Systems Haegglunds Ab | Procedure and system for controlling a vehicle's propulsion |
US8751083B2 (en) * | 2012-01-26 | 2014-06-10 | GM Global Technology Operations LLC | Electric vehicle charge reduction apparatus and method |
DE102014222073A1 (en) | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a motor vehicle with an electrical energy store |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3810340A1 (en) | 1988-03-26 | 1989-10-05 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | MOTOR VEHICLE WITH DEVICE FOR SHOOTING ADDITIONAL CONSUMERS |
DE102007020196A1 (en) | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Method for controlling the state of charge of an energy store for a vehicle with hybrid drive |
-
2009
- 2009-09-08 DE DE102009040586.0A patent/DE102009040586B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3810340A1 (en) | 1988-03-26 | 1989-10-05 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | MOTOR VEHICLE WITH DEVICE FOR SHOOTING ADDITIONAL CONSUMERS |
DE102007020196A1 (en) | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Method for controlling the state of charge of an energy store for a vehicle with hybrid drive |
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Publication number | Publication date |
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