DE102014200075A1 - Method for operating a hydraulic hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hydraulikhybridfahrzeugs, das als primären Antrieb einen Verbrennungsmotor (4) und als sekundären Antrieb mindestens zwei Hydrostaten (21–24) umfasst, von denen mindestens einer in einem Rekuperationsbetrieb Bremsenergie in hydraulische Energie umwandelt, die in einem hydraulischen Druckspeicher (40) gespeichert wird. Um das Betriebsverhalten eines Hydraulikhybridfahrzeugs zu verbessern, wird bei einer Bergabfahrt eine zum Abbremsen des Hydraulikhybridfahrzeugs verwendete Schleppleistung des Verbrennungsmotors (4) in Abhängigkeit von einer Neigung des Hydraulikhybridfahrzeugs vorgegeben.The invention relates to a method for operating a hybrid hydraulic vehicle, comprising as primary drive an internal combustion engine (4) and as secondary drive at least two hydrostats (21-24), of which at least one converts braking energy into hydraulic energy in a recuperation operation, which in a hydraulic Accumulator (40) is stored. In order to improve the operating behavior of a hydraulic hybrid vehicle, a towing power of the internal combustion engine (4) used for braking the hydraulic hybrid vehicle is given in a downhill as a function of an inclination of the hydraulic hybrid vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hydraulikhybridfahrzeugs, das als primären Antrieb einen Verbrennungsmotor und als sekundären Antrieb mindestens zwei Hydrostaten umfasst, von denen mindestens einer in einem Rekuperationsbetrieb Bremsenergie in hydraulische Energie umwandelt, die in einem hydraulischen Druckspeicher gespeichert wird. The invention relates to a method for operating a hybrid hydraulic vehicle, which comprises a combustion engine as a primary drive and at least two hydrostats as a secondary drive, at least one of which converts braking energy into hydraulic energy stored in a hydraulic pressure accumulator in a recuperation operation.
Stand der TechnikState of the art
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, das Betriebsverhalten eines Hydraulikhybridfahrzeugs, das als primären Antrieb einen Verbrennungsmotor und als sekundären Antrieb mindestens zwei Hydrostaten umfasst, von denen mindestens einer in einem Rekuperationsbetrieb Bremsenergie in hydraulische Energie umwandelt, die in einem hydraulischen Druckspeicher gespeichert wird, insbesondere bei längeren Bergabfahrten, zu verbessern. The object of the invention is the operating behavior of a hydraulic hybrid vehicle, which comprises a combustion engine as the primary drive and at least two hydrostats as a secondary drive, of which at least one converts braking energy into hydraulic energy in a recuperation operation, which energy is stored in a hydraulic pressure reservoir, in particular for a longer period Downhill slopes, to improve.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines Hydraulikhybridfahrzeugs, das als primären Antrieb einen Verbrennungsmotor und als sekundären Antrieb mindestens zwei Hydrostaten umfasst, von denen mindestens einer in einem Rekuperationsbetrieb Bremsenergie in hydraulische Energie umwandelt, die in einem hydraulischen Druckspeicher gespeichert wird, dadurch gelöst, dass bei einer Bergfahrt eine zum Abbremsen des Hydraulikhybridfahrzeugs verwendete Schleppleistung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einer Neigung des Hydraulikhybridfahrzeugs vorgegeben wird. Hydraulische Druckspeicher in Hydraulikhybridfahrzeugen haben in der Regel nur eine relativ geringe Energiespeicherkapazität. Diese geringe Energiespeicherkapazität ist im Rekuperationsbetrieb innerhalb von kurzen Bremsvorgängen ausgeschöpft. Bei längeren Bremsvorgängen, wie sie zum Beispiel bei längeren Bergabfahrten des Hydraulikhybridfahrzeugs auftreten, kann deshalb nicht dauerhaft Energie rekuperiert werden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird daher die Schleppleistung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des Neigungswinkels des Hydraulikhybridfahrzeugs vorgegeben. Das liefert den Vorteil, dass bei einer längeren Bergabfahrt des Hydraulikhybridfahrzeugs die Schleppleistung des Verbrennungsmotors in ähnlicher Art und Weise wie bei einem Fahrzeug mit einem Handschaltgetriebe genutzt werden kann. Die von dem Verbrennungsmotor bereitgestellte Leistung wird hydraulisch auf mindestens ein angetriebenes Rad übertragen. Dazu sind mindestens zwei Hydrostaten erforderlich, von denen einer als Pumpe und einer als Motor arbeitet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Schleppleistung des Verbrennungsmotors stufenlos verstellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird zum Beispiel in Antriebssträngen mit hydraulischer Leistungsverzweigung oder in seriellen hydrostatischen Antriebssträngen angewendet. The object is achieved in a method for operating a hydraulic hybrid vehicle, which comprises a combustion engine as a primary drive and at least two hydrostats as a secondary drive, at least one of which converts braking energy into hydraulic energy stored in a hydraulic pressure accumulator in a recuperation operation. in that when driving uphill, a towing power of the internal combustion engine used for braking the hydraulic hybrid vehicle is predefined as a function of an inclination of the hydraulic hybrid vehicle. Hydraulic accumulators in hydraulic hybrid vehicles usually have only a relatively small energy storage capacity. This low energy storage capacity is exhausted in recuperation operation within short braking processes. For longer braking processes, as they occur, for example, in longer downhill of the hydraulic hybrid vehicle, therefore, can not be permanently recuperated energy. According to one essential aspect of the invention, therefore, the towing power of the internal combustion engine is predetermined as a function of the angle of inclination of the hydraulic hybrid vehicle. This provides the advantage that when a longer downhill of the hydraulic hybrid vehicle, the towing power of the engine can be used in a similar manner as in a vehicle with a manual transmission. The power provided by the engine is transmitted hydraulically to at least one driven wheel. This requires at least two hydrostats, one of which works as a pump and one as a motor. By the method according to the invention, the towing power of the internal combustion engine can be adjusted continuously. The method according to the invention is used, for example, in hydraulic power split drive trains or in serial hydrostatic drive trains.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbrennungsmotorsolldrehzahl in Abhängigkeit von der Neigung des Hydraulikhybridfahrzeugs ermittelt wird. Die ermittelte Verbrennungsmotorsolldrehzahl ermöglicht auf einfache Art und Weise die Darstellung einer optimalen Bremsunterstützung durch den Verbrennungsmotor. Dadurch kann eine Betriebsbremse des Hydraulikhybridfahrzeugs deutlich entlastet werden. A preferred embodiment of the method is characterized in that a target engine speed is determined as a function of the inclination of the hydraulic hybrid vehicle. The determined target engine speed allows a simple representation of optimal brake assistance by the internal combustion engine. As a result, a service brake of the hydraulic hybrid vehicle can be significantly relieved.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Ermittlung einer Führungsgröße für den Verbrennungsmotor berücksichtigt wird. Dadurch kann die Bremsunterstützungsfunktion des Verbrennungsmotors weiter verbessert werden. A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a current vehicle speed is taken into account in the determination of a reference variable for the internal combustion engine. Thereby, the brake assist function of the internal combustion engine can be further improved.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladezustand einer Hydrospeichereinrichtung bei der Ermittlung einer beziehungsweise der Führungsgröße für den Verbrennungsmotor berücksichtigt wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass die Hydrospeichereinrichtung bei einer längeren Bergabfahrt immer optimal aufgeladen ist. A further preferred embodiment of the method is characterized in that a charge state of a hydraulic accumulator device is taken into account in the determination of a or the reference variable for the internal combustion engine. This can be ensured in a simple manner that the hydraulic accumulator device is always optimally charged at a longer downhill.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Bremspedaldruck bei der Ermittlung einer beziehungsweise der Führungsgröße für den Verbrennungsmotor berücksichtigt wird. Das liefert den Vorteil, dass ein Fahrerwunsch auf einfache Art und Weise berücksichtigt werden kann. A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a current brake pedal pressure is taken into account when determining a reference variable or the reference variable for the internal combustion engine. This provides the advantage that a driver's request can be taken into account in a simple manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Bremspedalweg bei der Ermittlung einer beziehungsweise der Führungsgröße für den Verbrennungsmotor berücksichtigt wird. Dadurch kann die Berücksichtigung eines Fahrerwunschs weiter verbessert werden. A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a current brake pedal travel is taken into account in the determination of a or the reference variable for the internal combustion engine. As a result, the consideration of a driver's request can be further improved.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor nach einer Unterbrechung des Rekuperationsbetriebs, insbesondere weil eine Energiespeicherkapazität eines Hydrospeichers ausgeschöpft ist, in einem Schleppbetrieb zur Entlastung einer Betriebsbremse des Hydraulikhybridfahrzeugs verwendet wird. Dadurch kann die Lebensdauer Betriebsbremse erheblich verlängert werden. A further preferred embodiment of the method is characterized in that the internal combustion engine after a Breakage of the recuperation, in particular because an energy storage capacity of a hydraulic accumulator is exhausted, is used in a towing operation to relieve a service brake of the hydraulic hybrid vehicle. This can significantly extend the service life of the service brake.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. Bei dem Computer handelt es sich zum Beispiel um ein Steuergerät, das in ein Kraftfahrzeug integriert ist. Das Steuergerät wird auch als elektrische Kontrolleinheit beziehungsweise elektronische Kontrolleinheit bezeichnet. The invention further relates to a computer program product comprising a computer program having software means for performing a previously described method when the computer program is executed on a computer. The computer is, for example, a control unit that is integrated in a motor vehicle. The control unit is also referred to as an electrical control unit or electronic control unit.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Steuergerät mit einem derartigen Computerprogrammprodukt. Das Steuergerät ist vorzugsweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Hydraulikhybridfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Hydraulikhybridantrieb. The invention further relates to a control device with such a computer program product. The control unit is preferably installed in a motor vehicle. The motor vehicle is in particular a hydraulic hybrid vehicle with a hydraulic hybrid drive described above.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Hydraulikhybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als primären Antrieb und mindestens zwei Hydrostaten als sekundären Antrieb, und mit einem vorab beschriebenen Steuergerät. The invention further relates to a hybrid hydraulic vehicle having an internal combustion engine as a primary drive and at least two hydrostatic drives as a secondary drive, and to a previously described control device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
In der einzigen beiliegenden Figur ist ein Hydraulikhybridfahrzeug mit einem hydrostatischen Fahrantrieb vereinfacht dargestellt. In the single accompanying figure, a hydraulic hybrid vehicle with a hydrostatic drive is shown simplified.
In der Figur ist ein hydrostatischer Fahrantrieb
Der verbrennungsmotorische Antrieb ist zum Beispiel als Brennkraftmaschine
Der durch die Brennkraftmaschine
Der Niederdruckbereich
Der hydrostatische Fahrantrieb
Die Hydrostaten
Der Niederdruckbereich
Der Hochdruckbereich
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird eine Schleppleistung des Verbrennungsmotors
In Abhängigkeit von einem aktuellen Neigungswinkel des Hydraulikhybridfahrzeugs wird mehr oder weniger Schleppleistung des Verbrennungsmotors
Mit Hilfe des Steuergeräts wird der Verbrennungsmotor
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung wird die Ermittlung einer Führungsgröße des Verbrennungsmotors
Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird erfasst und im Steuergerät abgespeichert. Der aktuelle Speicherladezustand wird zum Beispiel mit einem geeigneten Drucksensor oder einem geeigneten Wegsensor erfasst und ebenfalls im Steuergerät abgespeichert. Der aktuelle Bremspedaldruck beziehungsweise Bremspedalweg wird ebenfalls mit geeigneten Sensoren erfasst und im Steuergerät gespeichert. The current vehicle speed is recorded and stored in the control unit. The current storage state of charge is detected, for example, with a suitable pressure sensor or a suitable displacement sensor and also stored in the control unit. The current brake pedal pressure or brake pedal travel is also detected with suitable sensors and stored in the control unit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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