DE102010029443A1 - Method for operating a drive train - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem zumindest eine elektrische Maschine (2) und einen Verbrennungsmotor (1) umfassenden Antriebsaggregat, mit einem Getriebe (4), und mit einem der oder jeder elektrischen Maschine zugeordneten elektrischen Energiespeicher (5), der im motorischen Betrieb der oder jeder elektrischen Maschine (2) stärker entladen und im generatorischen Betrieb der oder jeder elektrischen Maschine (2) stärker aufgeladen wird, nämlich derart, dass ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (5) zwischen einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert variiert, und wobei der obere Grenzwert und/oder der untere Grenzwert des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers (5) abhängig von der kinetischen Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs und/oder abhängig von der potentiellen Lageenergie des Kraftfahrzeugs verändert wird.Method for operating a drive train of a motor vehicle with a drive unit comprising at least one electric machine (2) and an internal combustion engine (1), with a transmission (4), and with an electrical energy store (5) assigned to the or each electric machine, which is in the engine Operation of the or each electric machine (2) discharged more and more charged in regenerative operation of the or each electric machine (2), namely such that a state of charge of the electrical energy storage (5) varies between an upper limit and a lower limit, and wherein the upper limit value and / or the lower limit of the state of charge of the electrical energy store (5) is changed depending on the kinetic kinetic energy of the motor vehicle and / or depending on the potential positional energy of the motor vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereit. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, dessen Antriebsaggregat zumindest eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor umfasst. Der Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs verfügt weiterhin über einen elektrischen Energiespeicher, der im motorischen Betrieb der oder jeder elektrischen Maschine stärker entladen und im generatorischen Betrieb der oder jeder elektrischen Maschine stärker aufgeladen wird Das Aufladen und Entladen des elektrischen Energiespeichers eines Hybridfahrzeugs erfolgt dabei derart, dass ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers, der auch als State Of Charge (SOC) bezeichnet wird, zwischen einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert variiert. Der obere Grenzwert und der untere Grenzwert, zwischen welchen der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers variiert, sind so gewählt, dass einerseits ein möglichst effektiver Betrieb des Hybridfahrzeugs möglich ist und andererseits eine möglichst lange Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers gewährleistet ist.The main components of a drive train of a motor vehicle are a drive unit and a transmission. The transmission converts speeds and torques and thus provides a traction power supply of the drive unit at a power take-off of the drive train ready. The present invention relates to a method for operating a drive train of a hybrid vehicle, the drive unit of which comprises at least one electric machine and one internal combustion engine. The powertrain of a hybrid vehicle further has an electrical energy storage that discharges more in the engine operation of the or each electric machine and more charged in the regenerative operation of the or each electric machine The charging and discharging of the electrical energy storage of a hybrid vehicle is carried out such that a state of charge of the electrical energy store, also referred to as a state of charge (SOC), varies between an upper limit and a lower limit. The upper limit and the lower limit, between which varies the state of charge of the electrical energy storage are chosen so that on the one hand the most effective operation of the hybrid vehicle is possible and on the other hand the longest possible lifetime of the electrical energy storage is guaranteed.
Dann, wenn ein solches Hybridfahrzeug über eine generatorisch betriebene elektrische Maschine des Hybridantriebs unter Aufladen des elektrischen Energiespeichers abgebremst und dabei der obere Grenzwert für den Ladezustands des elektrischen Energiespeichers erreicht wird, wird nach der Praxis ein weiterer generatorischer Betrieb der elektrischen Maschine nicht mehr zugelassen und die anfallende Bremsleistung von einem anderen Bremssystem des Kraftfahrzeugs, z. B. an einer Betriebsbremse, aufgenommen.Then, if such a hybrid vehicle is braked by a regenerative electric machine powered by the hybrid drive charging the electrical energy storage and thereby reaches the upper limit of the state of charge of the electrical energy storage, in practice, a further regenerative operation of the electric machine is no longer allowed and the accumulating braking power from another braking system of the motor vehicle, z. B. on a service brake recorded.
Ein solcher Übergang von einer generatorisch betriebenen elektrischen Maschine auf ein anderes Bremssystem kann von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht beeinflusst werden, sodass ein solcher Übergang demnach für den Fahrer überraschend auftritt. Ein solcher Übergang wird als unkomfortabel empfunden.Such a transition from a generator-operated electric machine to another brake system can not be influenced by a driver of the motor vehicle, so that such a transition therefore occurs surprisingly to the driver. Such a transition is perceived as uncomfortable.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs zu schaffen.On this basis, the present invention based on the problem to provide a novel method for operating a drive train.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der obere Grenzwert und/oder der untere Grenzwert des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers abhängig von der kinetischen Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs und/oder abhängig von der potentiellen Lageenergie des Kraftfahrzeugs und vorzugsweise abhängig von einem aktuellen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert.This problem is solved by a method according to claim 1. According to the invention, the upper limit value and / or the lower limit value of the state of charge of the electrical energy store is changed as a function of the kinetic kinetic energy of the motor vehicle and / or depending on the potential positional energy of the motor vehicle and preferably dependent on a current state of charge of the electrical energy store.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, den oberen Grenzwert und/oder den unteren Grenzwert für den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers abhängig von der kinetischen Bewegungsenergie und/oder abhängig von der potentiellen Lageenergie des Kraftfahrzeugs sowie vorzugsweise abhängig vom aktuellen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers zu verändern, um so anfallende Bremsenergie des Kraftfahrzeugs im generatorischen Betrieb der oder jeder elektrischen Maschine des Antriebsaggregats aufnehmen zu können und so die anfallende Bremsenergie möglichst effizient zu nutzen. Weiterhin kann ein unkomfortabler Übergang vom generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine auf ein anderes Bremssystem beim Bremsvorgang weitestgehend vermieden werden.With the present invention, it is proposed to change the upper limit value and / or the lower limit value for the state of charge of the electrical energy store depending on the kinetic kinetic energy and / or depending on the potential positional energy of the motor vehicle and preferably depending on the current state of charge of the electrical energy store. to be able to absorb the resulting braking energy of the motor vehicle in the regenerative operation of the or each electric machine of the drive unit and so to use the resulting braking energy as efficiently as possible. Furthermore, an uncomfortable transition from the generator operation of an electric machine to another brake system during braking can be largely avoided.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. An embodiment of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawing. Showing:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Beispiel bei dem in
Bei aus der Praxis bekannten Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs wird der motorische und generatorische Betrieb der elektrischen Maschine
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass der obere Grenzwert für den Ladezustand SOC des elektrischen Energiespeichers
Die kinetische Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs wird dabei abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und abhängig von der Masse des Kraftfahrzeugs ermittelt, wobei die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs insbesondere messtechnisch und die Masse desselben insbesondere rechnerisch ermittelt wird.The kinetic kinetic energy of the motor vehicle is determined as a function of the driving speed of the motor vehicle and dependent on the mass of the motor vehicle, wherein the driving speed of the motor vehicle, in particular by measurement and the mass thereof is determined in particular by calculation.
Die potentielle Lageenergie des Kraftfahrzeugs ergibt sich aus Topographiedaten einer vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke, wobei die Topographiedaten der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke insbesondere von einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden.The potential positional energy of the motor vehicle results from topographical data of a driving route lying in front of the motor vehicle, the topography data of the driving route lying in front of the motor vehicle being provided in particular by a navigation system of the motor vehicle.
Die Topographiedaten können aber auch aus von einem Steuergerät des Antriebsstrangs gespeicherten Daten von zurückgelegten Fahrtstrecken ermittelt werden, die von dem Steuergerät während einer Fahrt online erfasst und statistisch ausgewertet wurden. Alternativ zu der online ausgeführten Auswertung können die online ermittelten Daten von zurückgelegten Fahrtstrecken auch von einem externen weiteren Steuergerät offline durchgeführt werden. Mithilfe der statistischen Auswertung von Daten zurückgelegter Fahrtstrecken kann das erfindungsgemäße Verfahren an typische Einsatzzyklen bzw. typische Fahrzyklen des Antriebsstrangs adaptiert werden. Auf Grundlage der statistischen Auswertung ist es somit möglich den elektrischen Energiespeicher des Antriebsstrangs so zu betreiben, dass die Lebensdauer desselben weiter maximiert wird.However, the topography data can also be determined from data stored by a control unit of the drive train data traveled distances, which were recorded online during the journey and statistically evaluated by the control unit. As an alternative to the analysis carried out online, the data obtained online from traveled routes can also be carried out offline by an external further control device. With the aid of the statistical evaluation of data traveled distances, the inventive method can be adapted to typical use cycles or typical driving cycles of the drive train. Based on the statistical evaluation, it is thus possible to operate the electric energy storage of the drive train so that the life of the same is further maximized.
Die Variation des oberen Grenzwerts für den Ladezustand SOC des elektrischen Energiespeichers
Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
Der obere Grenzwert
Wie bereits ausgeführt, wird der obere Grenzwert
Dann, wenn hierbei festgestellt wird, dass auch nach Verschieben des oberen Grenzwerts
Der Verbrauch der elektrischen Energie kann z. B. dazu genutzt werden, um am Abtrieb
Dann, wenn bei Verschieben des oberen Grenzwert
Es werden demnach die Grenzwerte für den Ladezustand SOC des elektrischen Energiespeichers
So darf der obere Grenzwert keinesfalls einen harten Maximalwert überschreiten. Der untere Grenzwert darf keinesfalls einen harten Minimalwert unterschreiten.For example, the upper limit must never exceed a hard maximum value. The lower limit may under no circumstances fall below a hard minimum value.
Gemäß
Durch die bedarfsgerechte Anpassung der Grenzwerte für den Ladezustand SOC des elektrischen Energiespeichers
Wenn in Folge der Verschiebung der Grenzwerte für den Ladezustand SOC des elektrischen Energiespeichers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 22
- elektrische Maschineelectric machine
- 33
- Abtrieboutput
- 44
- Getriebetransmission
- 55
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 6, 6'6, 6 '
- oberer Grenzwertupper limit
- 7, 7'7, 7 '
- unterer Grenzwertlower limit
- 88th
- MaximalmalwertMaximalmalwert
- 99
- Minimalwertminimum value
- 10, 10'10, 10 '
- LadezustandsbetriebsbereichSOC operating range
Claims (11)
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