DE102016002652A1 - Control device and method for coordinating an operation of at least two electrical ancillaries of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Koordinieren eines Betriebs zumindest zweier elektrischer Nebenaggregate (3, 4) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Nebenaggregate (3, 4) und eine Batterie (6) des Kraftfahrzeugs (1) über ein elektrisches Bordnetz (5) elektrisch gekoppelt sind und ein Betriebspunkt jedes Nebenaggregats (3, 4) durch eine jeweilige Reglereinrichtung (17, 19) eingeregelt wird. Die Erfindung sieht vor, dass bei dem Verfahren für jede Reglereinrichtung (17, 19) ein einzuregelnder Sollbetriebspunkt (23, 24) festgelegt wird, indem ermittelt wird, welchen Betriebsstrom (14, 15) das jeweilige Nebenaggregat (3, 4) voraussichtlich bei einem Betrieb in dem Sollbetriebspunkt (23, 24) mit dem Bordnetz (5) austauscht, und ein daraus resultierender Batteriestrom (16) ermittelt wird und die Sollbetriebspunkte (23, 24) aller Nebenaggregate (3, 4) derart aufeinander abgestimmt werden, dass ein Wert des resultierenden Batteriestroms (14, 15) innerhalb eines Intervalls (22) zulässiger Batteriestromwerte liegt, und erst danach die abgestimmten Sollbetriebspunkte (23, 24) in jeder Reglereinrichtung (17, 19) eingestellt werden.The invention relates to a method for coordinating an operation of at least two electrical auxiliary units (3, 4) of a motor vehicle (1), wherein the ancillary units (3, 4) and a battery (6) of the motor vehicle (1) via an electrical system (5) are electrically coupled and an operating point of each auxiliary unit (3, 4) by a respective regulator means (17, 19) is adjusted. The invention provides that in the method for each regulator means (17, 19) a target operating point (23, 24) to be regulated is determined by determining which operating current (14, 15) the respective auxiliary unit (3, 4) is expected to have at a Operation in the desired operating point (23, 24) with the electrical system (5) exchanges, and a resulting battery current (16) is determined and the desired operating points (23, 24) of all ancillary units (3, 4) are coordinated such that a value of the resulting battery current (14, 15) is within an interval (22) of allowable battery current values, and only after that the tuned desired operating points (23, 24) in each regulator means (17, 19) are adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Koordinieren eines Betriebs zumindest zweier elektrischer Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs. Zu der Erfindung gehören auch eine Steuervorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.The invention relates to a method for coordinating an operation of at least two electrical ancillaries of a motor vehicle. The invention also includes a control device for carrying out the method according to the invention as well as a motor vehicle with the control device according to the invention.
Unter einem Nebenaggregat ist im Zusammenhang mit der Erfindung eine Fahrzeugkomponente zu verstehen, die mit einem Hauptaggregat des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, um von dem Hauptaggregat mechanisch angetrieben zu werden und somit Leistung von diesem zu empfangen und/oder das Hauptaggregat durch Bereitstellen von mechanischer Leistung und/oder fluidischem und/oder hydraulischem Druck mit Leistung unterstützen.In the context of the invention, an auxiliary unit is understood to mean a vehicle component which is coupled to a main unit of the motor vehicle in order to be mechanically driven by the main unit and thus to receive power therefrom and / or to supply the main unit by providing mechanical power and / or. or assist with fluidic and / or hydraulic pressure with power.
Aus der
Im Zusammenhang mit dem Schutz einer Batterie vor einen Überstrom ist aus der
Ein solcher Schutz einer Fahrzeugbatterie vor einem Überstrom bei einem Betrieb mehrerer elektrischer Antriebsmotoren für Räder eines Kraftfahrzeugs ist auch aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastung einer Batterie eines elektrischen Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs zu vermeiden, wenn mit der Batterie über das Bordnetz zumindest zwei Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs gekoppelt sind.The invention has for its object to avoid overloading a battery of an electrical system of a motor vehicle when coupled to the battery via the electrical system at least two ancillaries of the motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur offenbart.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the features of the dependent claims, the following description and the figure.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Koordinieren eines Betriebs zumindest zweier elektrischer Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Von den Nebenaggregaten ist jedes als elektrischer Verbraucher und zumindest eines zusätzlich dazu abwechselnd auch als Generator betreibbar ausgestaltet. Die Nebenaggregate und eine Batterie des Kraftfahrzeugs sind über ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs elektrisch gekoppelt. Ein jeweiliger Betriebspunkt jedes der Nebenaggregate, also beispielsweise eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment, wird bei jedem der Nebenaggregate durch eine jeweilige Reglereinrichtung eingeregelt. Eine Reglereinrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage einer Prozessoreinrichtung, wie beispielsweise einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor, realisiert sein. Die Reglereinrichtung kann in an sich bekannter Weise eine Regelung beispielsweise einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments und/oder eines elektrischen Stromes und/oder einer elektrischen Spannung in an sich bekannter Weise bei dem jeweiligen Nebenaggregat durchführen.The invention provides a method for coordinating an operation of at least two electrical ancillary components of a motor vehicle. Of the ancillary units each as an electrical load and at least one in addition alternately designed as a generator operable. The ancillaries and a battery of the motor vehicle are electrically coupled via an electrical system of the motor vehicle. A respective operating point of each of the ancillary components, that is, for example, a rotational speed and / or a torque, is adjusted in each of the ancillary units by a respective regulator device. A regulator device can be realized, for example, on the basis of a processor device, such as a microcontroller or microprocessor. The regulator device can perform in a conventional manner a control, for example, a speed and / or torque and / or an electric current and / or an electrical voltage in a conventional manner in the respective auxiliary unit.
Um nun die Nebenaggregate aufeinander derart abzustimmen, dass nicht jedes unabhängig einen elektrischen Strom mit dem Bordnetz austauscht und sich hierbei eine Strombilanz ergibt, durch welche die Batterie des Bordnetzes überlastet wird, sieht das erfindungsgemäße Verfahren Folgendes vor. Für jede Reglereinrichtung wird ein jeweiliger einzuregelnder Sollbetriebspunkt für das jeweilige Nebenaggregat ermittelt. Ein Sollbetriebspunkt kann also eine Solldrehzahl oder ein Solldrehmoment oder ein Sollstrom oder eine Sollspannung sein. Jeder Sollbetriebspunkt wird festgelegt, indem ermittelt wird, welchen Betriebsstrom das jeweilige Nebenaggregat voraussichtlich bei einem Betrieb in dem jeweiligen Sollbetriebspunkt mit dem Bordnetz austauschen würde und welcher resultierende Batteriestrom sich daraus insgesamt ergeben würde. Der Batteriestrom ergibt sich hierbei in bekannter Weise gemäß der kirchhoffschen Knotenregel. Die Sollbetriebspunkte für die Reglereinrichtungen aller Nebenaggregate werden derart aufeinander abgestimmt, dass ein Wert des resultierenden Batteriestroms innerhalb eines vorbestimmten Intervalls zulässiger Batteriestromwerte liegt. Das Intervall kann also einen maximalen Entladestrom sowie auch einen maximalen Ladestrom als jeweilige Intervallgrenze festlegen. Batteriestromwerte für ein solches Intervall können mit an sich aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln in Abhängigkeit von dem Batterietyp und/oder dem Ladezustand und/oder einer Betriebstemperatur der Batterie festgelegt werden. Erst nachdem die Sollbetriebspunkte in der beschriebenen Weise aufeinander abgestimmt sind, werden die abgestimmten Sollbetriebspunkte in der jeweiligen Reglereinrichtung eingestellt. Somit regelt jede Reglereinrichtung den Betriebspunkt des von ihr geregelten Nebenaggregats auf den jeweiligen Sollbetriebspunkt ein. Dabei ist sichergestellt, dass sich kein Batteriestrom ergibt, der außerhalb des Intervalls zulässiger Batteriestromwerte liegt.In order to tune the ancillaries to one another in such a way that not every one independently exchanges an electrical current with the electrical system and in this case results in a current balance through which the battery of the electrical system is overloaded, the method according to the invention provides the following. For each regulator device, a respective target operating point to be regulated is determined for the respective ancillary unit. A desired operating point can therefore be a setpoint speed or a setpoint torque or a setpoint current or a setpoint voltage. Each desired operating point is determined by determining which operating current the respective ancillary unit would presumably exchange with the vehicle electrical system during operation in the respective desired operating point and which resulting battery current would result from this altogether. The battery current results in a known manner according to the kirchhoff node rule. The desired operating points for the regulator devices of all ancillary units are matched to one another such that a value of the resulting battery current is within a predetermined interval of allowable battery current values. The interval can thus define a maximum discharge current as well as a maximum charging current as the respective interval limit. Battery current values for such an interval may be determined by means known per se in the art depending on the type of battery and / or the state of charge and / or an operating temperature of the battery. Only after the desired operating points have been matched to one another in the manner described, are the adjusted desired operating points set in the respective control device. Thus, each regulator device regulates the operating point of the auxiliary unit controlled by it to the respective desired operating point. This ensures that there is no battery current outside the interval of acceptable battery current levels.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Reglereinrichtung sämtlicher oder aller Nebenaggregate stets nur auf solche Sollbetriebspunkte eingestellt wird, die einen zulässigen Batteriestrom ergeben. Es ist also nicht nötig, im Betrieb der Nebenaggregate einen Noteingriff zu machen, um einen beobachteten tatsächlichen Überstrom schnellstmöglich zu reduzieren. Mit anderen Worten ergibt sich bei den Nebenaggregaten ein kontinuierlicher, vorausschauend geplanter Betrieb.The invention provides the advantage that the control device of all or all ancillary units is always set only to those desired operating points that result in a permissible battery current. It is therefore not necessary to make an emergency intervention in the operation of the ancillaries in order to reduce an observed actual overcurrent as quickly as possible. In other words, the ancillary units result in a continuous, anticipated planned operation.
Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.
Die Erfindung ist insbesondere vorgesehen für den Fall, dass die Nebenaggregate über einen Verbrennungsmotor als Hauptaggregat gekoppelt sind. Die Kopplung erfolgt dabei derart, dass von den Nebenaggregaten mit dem Hauptaggregat ausgetauschte Leistungen mit einer von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Fahrantriebsleistung korreliert sind. Ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybridfahrzeug ausgestaltet, so kann eines der Nebenaggregate eine elektrische Maschine sein, die als Unterstützungsmotor für den Verbrennungsmotor dient, um dessen Fahrantriebsleistung zu vergrößern. Ein weiteres Nebenaggregat kann dann beispielsweise eine elektrische Kühleinrichtung für den Verbrennungsmotor sein. Hier ergibt sich dann das Problem, ob man den Verbrennungsmotor eine gesamte angeforderte Fahrantriebsleistung leisten lässt, wodurch dann zwar die elektrische Maschine wenig Betriebsstrom benötigen würde, dafür aber die Kühleinrichtung umso mehr Betriebsstrom aus dem Bordnetz entnehmen würde. Hier kann man dann nun durch Abstimmen der Sollbetriebspunkte für die Nebenaggregate erreichen, dass der Verbrennungsmotor nur einen Teil der geforderten Fahrantriebsleistung erbringt und der übrige Teil durch die elektrische Maschine bereitgestellt wird. So kann es sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Effizienz der Nebenaggregate ergeben, dass insgesamt ein geringerer Batteriestrom verbraucht wird.The invention is particularly provided for the case that the ancillaries are coupled via an internal combustion engine as the main unit. The coupling takes place in such a way that services exchanged with the main unit by the ancillary units are correlated with a traction drive output by the internal combustion engine. If the motor vehicle is designed, for example, as a hybrid vehicle, then one of the ancillary units can be an electric machine which serves as a support motor for the internal combustion engine in order to increase its traction drive power. Another accessory may then be, for example, an electrical cooling device for the internal combustion engine. Here then arises the problem of whether to make the engine a total requested traction drive power, which then although the electric machine would require little operating power, but would take the cooling device all the more operating power from the electrical system. Here you can then achieve by tuning the target operating points for the ancillaries that the engine provides only a portion of the required traction drive power and the remaining part is provided by the electric machine. Thus, depending on the respective efficiency of the ancillary components, it can result that a lesser overall battery current is consumed.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die besagten Sollbetriebspunkte für die Nebenaggregate dahingehend aufeinander abgestimmt werden, dass der Batteriestrom ein vorbestimmtes Minimierungskriterium erfüllt. Mit anderen Worten wird nicht auf den maximal zulässigen Batteriestrom abgestellt oder abgestimmt, sondern es wird ein Minimierungskriterium vorgegeben, das beispielsweise besagen kann, dass die Sollbetriebspunkte dahingehend gewählt werden, dass beispielsweise eines der Nebenaggregate als Generator betrieben wird und hierdurch ein anderes Nebenaggregat mit elektrischer Energie aus dem Generator anstelle aus der Batterie versorgt.A refinement provides that the said desired operating points for the auxiliary units are coordinated with one another in such a way that the battery current fulfills a predetermined minimization criterion. In other words, it is not turned off or tuned to the maximum permissible battery current, but a minimization criterion is specified, which may say, for example, that the desired operating points are selected such that, for example, one of the ancillary units is operated as a generator and thereby another ancillary unit with electrical energy supplied from the generator instead of the battery.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eines der Nebenaggregate eine elektrische Maschine sowohl für einen Hybridbetrieb (zusammen mit dem Verbrennungsmotor) als auch für einen Generatorbetrieb in dem Bordnetz ist und als der Sollbetriebspunkt ein mit dem Verbrennungsmotor auszutauschendes Solldrehmoment eingestellt wird. Durch das Solldrehmoment wird also festgelegt, ob die elektrische Maschine den Verbrennungsmotor mit einem zusätzlichen Antriebsmoment beim Fahrantrieb des Kraftfahrzeugs unterstützt oder sich vom Verbrennungsmotor antreiben lässt und hierdurch elektrische Energie für das Bordnetz erzeugt.A further embodiment provides that one of the auxiliary units is an electric machine both for a hybrid operation (together with the internal combustion engine) and for a generator operation in the vehicle electrical system and is set as the desired operating point to be exchanged with the engine target torque. By the target torque is thus determined whether the electric machine supports the engine with an additional drive torque when driving the motor vehicle or can be driven by the engine and thereby generates electrical energy for the electrical system.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eines der Nebenaggregate ein elektrischer Verdichter für den Verbrennungsmotor ist und als der Sollbetriebspunkt eine Solldrehzahl des Verdichters eingestellt wird. Ein elektrischer Verdichter verdichtet oder komprimiert die Ladeluft für den Verbrennungsmotor, sodass der Verbrennungsmotor mehr Antriebsleistung erzeugt als ohne die Verdichtung. Die Verdichtung erfolgt bei einem elektrischer Verdichter mittels einer elektrischen Maschine. Diese Weiterbildung in Kombination mit einer elektrischen Maschine für einen Hybridbetrieb und einen Generatorbetrieb weist den Vorteil auf, dass der Verbrennungsmotor nun auf zwei Arten beim Bereitstellen der Fahrantriebsleistung unterstützt werden kann, nämlich einmal durch die elektrische Maschine unmittelbar durch Bereitstellen eines entsprechenden zusätzlich Antriebsmoments mittels der elektrischen Maschine und zum anderen durch den elektrischen Verdichter durch Bereitstellen verdichteter Ladeluft. Im letzteren Fall kann die elektrische Maschine dann als Generator angetrieben werden und hierdurch den elektrischen Verdichter mit elektrischer Energie versorgen.A further embodiment provides that one of the auxiliary units is an electric compressor for the internal combustion engine and as the desired operating point, a target speed of the compressor is set. An electric compressor compresses or compresses the charge air for the internal combustion engine, so that the combustion engine generates more drive power than without the compression. The compression takes place in an electric compressor by means of an electric machine. This development in combination with an electric machine for hybrid operation and generator operation has the advantage that the internal combustion engine can now be supported in two ways when providing the traction drive power, namely once by the electric machine directly by providing a corresponding additional drive torque by means of the electric Machine and the other by the electric compressor by providing compressed charge air. In the latter case, the electric machine can then be driven as a generator and thereby provide the electric compressor with electrical energy.
Bei dieser Konstellation ist insbesondere vorgesehen, dass die Sollbetriebspunkte dahingehend aufeinander abgestimmt werden, dass die Fahrantriebsleistung des Verbrennungsmotors ein vorbestimmtes Maximierungskriterium erfüllt. Beispielsweise kann das Maximierungskriterium besagen, dass die maximale Fahrantriebsleistung oder zumindest eine vorbestimmte Mindestantriebsleistung erzeugt werden soll, wobei der Batteriestrom innerhalb des Intervalls der zulässigen Batteriestromwerte liegen muss. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Maximierungskriterium zumindest eine vorbestimmte Mindestleistung fordert und zusätzlich als eine weitere Bedingung beispielsweise der Batteriestrom minimiert werden soll.In this constellation, it is provided in particular that the desired operating points are coordinated with one another such that the Travel drive performance of the internal combustion engine meets a predetermined maximization criterion. For example, the maximization criterion may indicate that the maximum traction drive power or at least a predetermined minimum drive power is to be generated, wherein the battery current must be within the interval of the allowable battery current values. It can also be provided that the maximization criterion requires at least a predetermined minimum power and, in addition, as a further condition, for example, the battery current should be minimized.
Zu der Erfindung gehört auch die besagte Steuervorrichtung zum Steuern eines Betriebs zumindest zwei elektrischer Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, jeweilige Sollbetriebspunkte für jeweilige Reglereinrichtungen der Regleraggregate zu ermitteln. Die Steuervorrichtung ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, die Sollbetriebspunkte gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln und dann in den Reglereinrichtungen einzustellen.The invention also includes the said control device for controlling an operation of at least two electrical ancillary components of a motor vehicle. The control device is set up to determine respective desired operating points for respective regulator devices of the regulator aggregates. According to the invention, the control device is set up to determine the desired operating points in accordance with an embodiment of the method according to the invention and then to set them in the regulator devices.
Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei elektrischen Nebenaggregaten, von denen jedes jeweils als elektrischer Verbraucher und zumindest eines abwechselnd auch als Generator betreibbar ausgestaltet ist. Die Nebenaggregate können beispielsweise jeweils eine elektrische Maschine aufweisen. Die Nebenaggregate und eine Batterie des Kraftfahrzeugs sind über ein gemeinsames elektrisches Bordnetz gekoppelt. Jeweilige Reglereinrichtungen zum Einregeln eines jeweiligen Betriebspunktes der Nebenaggregate sind vorgesehen, wobei die Reglereinrichtungen mit einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung gekoppelt sind, sodass für die Reglereinrichtungen jeweilige, einzuregelnde Sollbetriebspunkte der Nebenaggregate gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt und eingestellt werden.The invention also includes a motor vehicle with at least two electrical ancillary units, each of which is designed in each case operable as an electrical consumer and at least one alternately as a generator. The ancillaries may for example each have an electric machine. The ancillaries and a battery of the motor vehicle are coupled via a common electrical system. Respective regulator means for adjusting a respective operating point of the auxiliary units are provided, wherein the regulator means are coupled to a control device according to the invention, so that for the regulator means respective setpoint operating points of the ancillary units to be regulated are determined and set in accordance with the method according to the invention.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eines der Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs ein elektrischer Verdichter für einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs und ein anderes der Nebenaggregate eine elektrische Maschine sowohl für einen Hybridbetrieb zusammen mit dem Verbrennungsmotor als auch für einen Generatorbetrieb im Bordnetz. Im Hybridbetrieb wird eine Fahrleistung für das Kraftfahrzeug sowohl vom Verbrennungsmotor als auch durch die elektrische Maschine aufgebracht oder erzeugt. Im Generatorbetrieb treibt der Verbrennungsmotor die elektrische Maschine an, die hierdurch elektrische Energie für das Bordnetz bereitstellt.According to one embodiment of the invention, one of the ancillaries of the motor vehicle is an electric compressor for an internal combustion engine of the motor vehicle and another of the ancillaries an electric machine for both a hybrid operation together with the internal combustion engine and for a generator operation in the electrical system. In hybrid operation, driving performance for the motor vehicle is applied or generated both by the internal combustion engine and by the electric machine. In generator mode, the internal combustion engine drives the electric machine, which thereby provides electrical energy for the vehicle electrical system.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.In the following an embodiment of the invention is described. For this purpose, the single figure shows a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug
Die elektrische Maschine
Der Verdichter
Die elektrische Maschine
Um dies zu vermeiden, wird durch die Steuervorrichtung
In Abhängigkeit von den Regelsollwerten
Bei der Batterie
Durch die Steuervorrichtung
Erst nachdem passende Reglersollwerte
Somit ist beim Einregeln der so eingestellten Sollbetriebspunkte
Da sowohl die elektrische Maschine
Falls die Batterie
Zum Ermitteln der Sollbetriebspunkte
Die beschriebene Hybrid-Technologie mittels einer elektrischen Maschine
Hierbei ist aber eine präzise und schnelle Steuerung der beiden Nebenaggregate
Durch die Steuervorrichtung wird dies verhindert, indem eine dynamische Steuerung bereitgestellt wird, indem die Summe der Sollströme vor dem eigentlichen Einstellen der Regelsollwerte
Als Vorteil kann die Steuerung unter Betrachtung des Gesamtsystems vorhersagen, ob die Betriebsströme
Bei einer schwachen Batterie ist es zusätzlich möglich, dass bei laufendem Verdichter (motorischer Betrieb) die elektrische Maschine
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung in einem Kraftfahrzeug eine Steuerung des Betriebs von wenigstens zwei elektrischen Nebenaggregaten bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how the invention in a motor vehicle, a control of the operation of at least two electrical ancillaries can be provided.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005016914 A1 [0003] DE 102005016914 A1 [0003]
- DE 102011119207 A1 [0004] DE 102011119207 A1 [0004]
- DE 102012219026 A1 [0005] DE 102012219026 A1 [0005]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019008429A1 (en) | 2019-12-05 | 2020-07-09 | Daimler Ag | Method for charging and / or discharging an electrical energy storage device of a motor vehicle |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10162522A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-25 | Denso Corp | Vehicle power supply has supply, storage stages that exchange energy; supply stage supplies electrical energy to loads under control of stage that increases or reduces energy required/supplied |
DE102005016914A1 (en) | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Control of ancillaries |
US20090266631A1 (en) * | 2006-05-15 | 2009-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charge/Discharge Control Device and Charge/Discharge Control Method for Power Storage Device, and Electric-Powered Vehicle |
DE102012101502A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-25 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Power source control device and corresponding method and power management system |
DE102012219026A1 (en) | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Suzuki Motor Corporation | Battery protection device |
DE102011119207A1 (en) | 2011-11-23 | 2013-05-23 | Audi Ag | Method for controlling the operation of an arrangement of at least two electric machines and motor vehicle |
DE102013013953A1 (en) | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Audi Ag | Vehicle control for an at least partially electrically powered vehicle |
-
2016
- 2016-03-04 DE DE102016002652.9A patent/DE102016002652A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10162522A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-25 | Denso Corp | Vehicle power supply has supply, storage stages that exchange energy; supply stage supplies electrical energy to loads under control of stage that increases or reduces energy required/supplied |
DE102005016914A1 (en) | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Control of ancillaries |
US20090266631A1 (en) * | 2006-05-15 | 2009-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charge/Discharge Control Device and Charge/Discharge Control Method for Power Storage Device, and Electric-Powered Vehicle |
DE102012101502A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-25 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Power source control device and corresponding method and power management system |
DE102012219026A1 (en) | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Suzuki Motor Corporation | Battery protection device |
DE102011119207A1 (en) | 2011-11-23 | 2013-05-23 | Audi Ag | Method for controlling the operation of an arrangement of at least two electric machines and motor vehicle |
DE102013013953A1 (en) | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Audi Ag | Vehicle control for an at least partially electrically powered vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019008429A1 (en) | 2019-12-05 | 2020-07-09 | Daimler Ag | Method for charging and / or discharging an electrical energy storage device of a motor vehicle |
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