DE102017211248A1 - Method for recuperation of kinetic energy of a hybrid vehicle, and control device therefor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekuperation von kinetischer Energie eines Hybridfahrzeuges (10), das eine Brennkraftmaschine (12), eine elektrische Maschine (14) und ein Bordnetz (16) mit einem Energiespeicher (18) aufweist, der in einem Rekuperationsbetrieb des Hybridfahrzeuges (10) von der elektrischen Maschine (14) mit elektrischer Energie aufladbar ist, wobei eine Rekuperationsstärke (Mrek) der elektrischen Maschine (14) in Abhängigkeit von einem aktuellen Ladezustand des Energiespeichers (18) und/oder einer aktuellen Bordnetzlast eingestellt wird. Zur Vermeidung einer mehr oder weniger unkontrollierten Fahrzeugverzögerung im Rekuperationsbetrieb wird erfindungsgemäß im Rekuperationsbetrieb bei Vorliegen einer eine vorbestimmte Rekuperationsschwelle (Mrek0 (B1)) überschreitenden Rekuperationsstärke (Mrek) die Brennkraftmaschine (12) zur Erzeugung eines Antriebsmoments (Mbkm) betrieben. Ferner wird eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer derartigen Rekuperation vorgeschlagen.The invention relates to a method for recuperation of kinetic energy of a hybrid vehicle (10), which has an internal combustion engine (12), an electrical machine (14) and a vehicle electrical system (16) with an energy store (18) which is in a recuperation operation of the hybrid vehicle (12). 10) of the electric machine (14) can be charged with electrical energy, wherein a Rekuperationsstärke (Mrek) of the electric machine (14) in dependence on a current state of charge of the energy storage device (18) and / or a current vehicle electrical system load is set. In order to avoid a more or less uncontrolled vehicle deceleration during recuperation operation, the internal combustion engine (12) is operated to generate a drive torque (Mbkm) in recuperation operation when a recuperation rate (Mrek) exceeds a predetermined recuperation threshold (Mrek0 (B1)). Furthermore, a control device for controlling such recuperation is proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekuperation von kinetischer Energie eines Hybridfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer derartigen Rekuperation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einer derartigen Steuereinrichtung ausgestattetes Hybridfahrzeug sowie ein zur Durchführung eines derartigen Rekuperationsverfahrens ausgebildetes Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method for recuperation of kinetic energy of a hybrid vehicle according to the preamble of
Ein derartiges Verfahren, eine derartige Steuereinrichtung und ein derartiges Hybridfahrzeug sind beispielsweise aus der Patentveröffentlichung
Der Rekuperationsbetrieb wird eingesetzt, um in Verzögerungsphasen des Fahrzeuges vorteilhaft kinetische Energie des Fahrzeuges zurückzugewinnen. Die elektrische Maschine wird hierbei als elektrischer Generator betrieben und erzeugt in diesem Generatormodus ein im Sinne einer Verzögerung des Fahrzeuges wirkendes Moment (Drehmoment) in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges.The Rekuperationsbetrieb is used to recover advantageous in the deceleration phases of the vehicle kinetic energy of the vehicle. The electric machine is operated here as an electric generator and generates in this generator mode acting in the sense of a deceleration of the vehicle torque (torque) in a drive train of the vehicle.
Aus der vorerwähnten
Da der Ladezustand des Energiespeichers durch viele Umstände eines „vorangegangenen Fahrprofils“ beeinflusst wird und somit in der Praxis Variationen unterliegt, besitzt eine Einstellung der Rekuperationsleistung in Abhängigkeit vom Ladezustand des Energiespeichers z. B. aus Sicht eines Fahrers des Fahrzeuges den Nachteil eines im Rekuperationsbetrieb von Fall zu Fall variierenden Fahrzeugverhaltens (variierende Fahrzeugverzögerung), die insbesondere bei einem „Fahrer-Passiv-Zustand“ oftmals als störend empfunden wird. Wie stark das Fahrzeug im Rekuperationsbetrieb verzögert, hängt dann nicht nur von einem aktuellen „Bremswunschausmaß“, z. B. einem Ausmaß einer Bremsbetätigung durch den Fahrer, sondern auch vom vorangegangenen Fahrprofil ab.Since the state of charge of the energy storage is influenced by many circumstances of a "previous driving profile" and thus subject to variations in practice, has an adjustment of the recuperation depending on the state of charge of the energy storage z. B. from the perspective of a driver of the vehicle the disadvantage of varying in recuperation operation from case to case vehicle behavior (varying vehicle deceleration), which is often perceived as disturbing especially in a "driver-passive state". How much the vehicle decelerates in recuperation, then depends not only on a current "braking demand", z. As a degree of braking operation by the driver, but also from the previous driving profile.
Der Begriff „Fahrer-Passiv-Zustand“ soll im Rahmen der Erfindung denjenigen Zustand eines von einem Fahrer gesteuerten Fahrzeuges bezeichnen, in dem der Fahrer weder aktiv eine Beschleunigung noch aktiv eine Verzögerung des Fahrzeuges ansteuert, also z. B. weder ein „Gaspedal“ noch ein „Bremspedal“ betätigt (oder ähnliche, zum Beschleunigen und Verzögern vorgesehene Bedienhandlungen vornimmt).The term "driver-passive state" is intended in the context of the invention to denote that state of a vehicle controlled by a driver, in which the driver neither actively activates an acceleration nor actively decelerates the vehicle, ie, for example. B. neither an "accelerator pedal" nor a "brake pedal" operated (or similar, provided for speeding up and decelerating operator actions makes).
Demgegenüber soll der Begriff „Aktiv-Bremsen-Zustand“ im Rahmen der Erfindung denjenigen Zustand eines Fahrzeuges bezeichnen, in dem aktiv eine Verzögerung des Fahrzeuges angesteuert wird, also z. B. ein Fahrer das Bremspedal betätigt.In contrast, the term "active brake state" in the context of the invention to denote that state of a vehicle in which a deceleration of the vehicle is actively controlled, ie z. B. a driver operates the brake pedal.
Der erläuterte Nachteil des Stands der Technik, also eine mehr oder weniger stark „variierende Fahrzeugverzögerung im Rekuperationsbetrieb“, ergibt sich unabhängig davon, ob im Rekuperationsbetrieb neben dem Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine zusätzlich ein das Fahrzeug ebenfalls verzögerndes „Schleppmoment“ der Brennkraftmaschine wirksam ist oder nicht.The explained disadvantage of the prior art, ie a more or less "varying vehicle deceleration in recuperation", arises regardless of whether in addition to the recuperation of the electric machine in addition to the vehicle also decelerating "drag torque" of the internal combustion engine is effective or not in Rekuperationsbetrieb ,
Beispielsweise bei einem so genannten Mildhybrid als mögliche Ausführungsform eines Parallelhybrids ist die elektrische Maschine in der Regel stets mit der Brennkraftmaschine gekoppelt (anders als bei einem so genannten Vollhybrid mit einer Trennkupplung zwischen Brennkraftmaschine und elektrischer Maschine, was eine Rekuperation ohne Mitschleppen der Brennkraftmaschine erlaubt). Hierdurch wirkt bei einem solchen Mildhybrid im Rekuperationsbetrieb stets das Summenmoment von elektrischer Maschine und Brennkraftmaschine, wobei im Falle von mechanisch mittels der Brennkraftmaschine angetriebener Nebenaggregate (z. B. Klimatisierungseinrichtungen etc.) weitere Verzögerungsmomente im Antriebsstrang wirksam werden können.For example, in a so-called mild hybrid as a possible embodiment of a parallel hybrid electric machine is usually always coupled to the internal combustion engine (unlike a so-called full hybrid with a clutch between the engine and electric machine, which recuperation without entrainment of the internal combustion engine allows). As a result, the cumulative torque of the electric machine and the internal combustion engine always acts in such a mild hybrid in recuperation mode, with further retarding torques in the drive train being able to take effect in the case of auxiliary devices (eg air conditioning devices, etc.) driven mechanically by the internal combustion engine.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Hybridfahrzeug der eingangs genannten Art im Rekuperationsbetrieb unabhängig von dem vorangegangenen Fahrprofil eine besser reproduzierbare Fahrzeugverzögerung zu ermöglichen, insbesondere z. B. beim Verzögern durch Rekuperation ohne Bremsbetätigung (z. B. im „Fahrer-Passiv-Zustand“).It is an object of the present invention, in a hybrid vehicle of the type mentioned in Rekuperationsbetrieb regardless of the previous driving profile to allow a better reproducible vehicle deceleration, in particular z. For example, when decelerating by recuperation without brake operation (eg in the "driver-passive state").
Diese Aufgabe wird gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung bei einem Verfahren zur Rekuperation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass im Rekuperationsbetrieb bei Vorliegen einer eine vorbestimmte Rekuperationsschwelle überschreitenden Rekuperationsstärke die Brennkraftmaschine zur Erzeugung eines Antriebsmoments betrieben wird.This object is achieved according to a first aspect of the invention in a method for recuperation of the type mentioned in that in recuperation in the presence of a recuperation threshold exceeding a recuperation the Internal combustion engine is operated to generate a driving torque.
Der Begriff „Rekuperationsstärke“ (der elektrischen Maschine) ist im Sinne der Erfindung breit zu verstehen und kann z. B. die im Rekuperationsbetrieb von der elektrischen Maschine gelieferte elektrische Leistung bezeichnen, oder z. B. das im Rekuperationsbetrieb von der elektrischen Maschine erzeugte verzögernde Moment im Antriebsstrang (Rekuperationsmoment).The term "Rekuperationsstärke" (the electric machine) is to be understood in the context of the invention wide and z. B. refer to the supplied in the recuperation of the electric machine electrical power, or z. As the recuperation of the electric machine generated by the delaying moment in the drive train (Rekuperationsmoment).
Bei der Erfindung kommt es somit im Falle einer außergewöhnlich (definiert durch die Rekuperationsschwelle) hohen Rekuperationsstärke zu einer Überlagerung des daraus resultierenden Verzögerungsmoments (Rekuperationsmoment) mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Antriebsmoment der Brennkraftmaschine.Thus, in the case of an exceptional (defined by the recuperation threshold) high recuperation intensity, the invention results in a superimposition of the resulting deceleration moment (recuperation moment) with the drive torque of the internal combustion engine provided according to the invention.
Je nach konkreter Einstellung des Antriebsmoments der Brennkraftmaschine ist es damit insbesondere ermöglicht, unabhängig von einem vorangegangenen Fahrprofil im Rekuperationsbetrieb eine im Wesentlichen gleichbleibende Verzögerung des Fahrzeuges zu bewerkstelligen.Depending on the specific setting of the drive torque of the internal combustion engine, it is thus possible, in particular, to effect a substantially constant deceleration of the vehicle, regardless of a preceding driving profile in the recuperation mode.
Die Abhängigkeit der Rekuperationsstärke von einem aktuellen Ladezustand des Energiespeichers (z. B. aufweisend einen Lithium-Ionen-Akkumulator, „Supercap“-Akkumulator, oder dergleichen) und/oder einer aktuellen Bordnetzlast durch am Bordnetz angeschlossene und betriebene elektrische Verbraucher trägt vorteilhaft dem Umstand Rechnung, dass es aus Gründen des Energiemanagements notwendig sein kann, etwa bei relativ niedrigem Ladezustand der Energiespeichers bzw. relativ hoher Bordnetzlast, im Rekuperationsbetrieb eine größere Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine einzustellen, um damit die Versorgung der elektrischen Verbraucher aus dem Bordnetz sicherzustellen und z. B. eine zu starke Entladung des Energiespeichers zu vermeiden.The dependence of the recuperation intensity on a current state of charge of the energy store (eg having a lithium-ion accumulator, "supercap" accumulator, or the like) and / or a current vehicle electrical system load connected and operated by electrical consumers advantageously takes into account the circumstance Bill that it may be necessary for reasons of energy management, such as at relatively low state of charge of the energy storage or relatively high electrical system load to set a greater Rekuperationsstärke the electric machine in recuperation to ensure the supply of electrical loads from the electrical system and z. B. to avoid excessive discharge of the energy storage.
Was die Abhängigkeit der einzustellenden Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine vom aktuellen Ladezustand des Energiespeichers anbelangt, so ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass im Rekuperationsbetrieb der Energiespeicher fortlaufend überwacht wird und bei Feststellung eines unterhalb einer vorgegebenen Ladezustandsschwelle liegenden Ladezustands eine erhöhte Rekuperationsstärke eingestellt wird (als im Fall einer Überschreitung der Ladezustandsschwelle).As regards the dependence of the recuperation intensity of the electric machine to be set on the current state of charge of the energy store, according to one embodiment it is provided that the energy store is monitored continuously in the recuperation mode and an increased recuperation intensity is set when a state of charge below a predetermined charge state threshold is detected (as in the case exceeding the state of charge threshold).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Rekuperationsbetrieb die Rekuperationsstärke ferner in Abhängigkeit von einem aktuellen Bremswunschausmaß eingestellt wird.In one embodiment, it is provided that in recuperation operation, the recuperation intensity is also set as a function of a current desired braking amount.
Eine solche Abhängigkeit von einem aktuellen Bremswunschausmaß, z. B. einem aktuellen Bremsbetätigungsausmaß durch eine Bedienungshandlung eines Fahrers (z. B. Bremspedalstellung), trägt vorteilhaft dem Umstand Rechnung, dass der Rekuperationsbetrieb umso stärker durchgeführt werden sollte, je stärker das Fahrzeug gebremst werden soll.Such a dependency on a current braking request amount, z. B. a current Bremsbetätigungsausmaß by an operating action of a driver (eg., Brake pedal position), advantageously takes into account the fact that the recuperation should be carried out the stronger, the more the vehicle is to be braked.
Vorteilhaft ist es, wenn ein gesamter aktueller Bremsmomentwunsch allein durch das Rekuperationsmoment (und ein ggf. zusätzlich wirkendes Moment der Brennkraftmaschine) erfüllt werden kann, also ohne Energieverlust durch Einsatz eines herkömmlichen dissipativen Bremssystems (z. B. hydraulisch wirkendes Bremssystem mit „Scheibenbremse“, „Trommelbremse“ etc.). Falls der Bremsmomentwunsch aufgrund seines großen Ausmaßes so nicht erfüllbar ist, so kann die Erzeugung des erforderlichen Bremsmoments auf ein herkömmliches dissipatives Bremssystem und die im Generatormodus betriebene elektrische Maschine aufgeteilt werden.It is advantageous if an entire current braking torque request can be met solely by the recuperation torque (and possibly additionally acting torque of the internal combustion engine), ie without energy loss by using a conventional dissipative brake system (eg hydraulically acting brake system with "disc brake"). "Drum brake" etc.). If the braking torque request can not be fulfilled due to its large extent, the generation of the required braking torque can be divided between a conventional dissipative braking system and the electric machine operated in the generator mode.
Bevorzugt wird bei der Erfindung mittels der Abhängigkeit der Rekuperationsstärke (z. B. Rekuperationsmoment) von dem aktuellen Bremswunschausmaß (z. B. Bremsbetätigungsausmaß wie z. B. Bremspedalstellung) eine von Null verschiedene Rekuperationsstärke auch in dem bereits erwähnten „Fahrer-Passiv-Zustand“ vorgesehen, bei welchem ein Fahrer weder aktiv einen Bremswunsch noch aktiv einen Beschleunigungswunsch eingibt, um in diesem Zustand eine allmähliche Verzögerung des Fahrzeuges zu bewirken.In the invention, by means of the dependency of the recuperation intensity (eg recuperation moment) on the current desired braking amount (eg brake application amount such as brake pedal position), a non-zero recuperation intensity is also preferred in the already mentioned driver-passive state Provided in which a driver neither actively a braking request nor actively enters an acceleration request to effect in this state, a gradual deceleration of the vehicle.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rekuperationsschwelle in Abhängigkeit von einem aktuellen Bremswunschausmaß vorbestimmt wird.In one embodiment of the invention it is provided that the recuperation threshold is predetermined as a function of a current desired braking amount.
Damit kann vorteilhaft dem Umstand Rechnung getragen werden, dass der Rekuperationsbetrieb umso stärker durchgeführt werden sollte, je stärker das Fahrzeug gebremst werden soll, und dass hierbei z. B. einer wegen eines niedrigen Ladezustandes des Energiespeichers und/oder einer hohen Bordnetzlast „über ein Normalausmaß erhöhtes Rekuperationsstärke“ nur dann ein Antriebsmoment der Brennkraftmaschine „entgegengesetzt“ werden sollte, wenn ohne dieses Antriebsmoment das insgesamt resultierende Bremsmoment (und folglich die Fahrzeugverzögerung) im Hinblick auf ein aktuelles Bremswunschausmaß zu groß wäre.This can advantageously be taken into account the fact that the recuperation should be carried out all the more, the stronger the vehicle is to be braked, and that in this case z. B. a because of a low state of charge of the energy storage and / or a high electrical system load "over a normal extent increased Rekuperationsstärke" only a drive torque of the engine should be "opposed" if without this drive torque the total resulting braking torque (and consequently the vehicle deceleration) in terms would be too big on a current request for braking.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren bei einem Parallelhybridfahrzeug durchgeführt, beispielsweise einem Mildhybridfahrzeug, bei welchem die elektrische Maschine stets mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, so dass stets ein Summenmoment dieser beiden Einrichtungen auf den betreffenden Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges wirkt.In one embodiment of the invention, the method is carried out in a parallel hybrid vehicle, for example a mild hybrid vehicle, in which the electric machine is always coupled to the internal combustion engine, so that always a cumulative torque of these two devices acts on the relevant powertrain of the hybrid vehicle.
In einer Variante wird das Verfahren bei einem Vollhybridfahrzeug durchgeführt, bei welchem die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine zwar zur Einwirkung auf denselben Antriebsstrang des Hybridfahrzeuges angeordnet sind (Parallelhybrid), wobei jedoch eine ansteuerbare Trennkupplung zwischen der elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine angeordnet ist, was bei geöffneter Kupplung eine Rekuperation ohne Mitschleppen der Brennkraftmaschine ermöglicht, wobei jedoch andererseits im Rahmen der Erfindung im Rekuperationsbetrieb des Hybridfahrzeuges diese Trennkupplung bedarfsweise, d. h. bei Vorliegen einer die vorbestimmte Rekuperationsschwelle überschreitenden Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine, geschlossen wird, um die Brennkraftmaschine zur Erzeugung eines auf den betreffenden Antriebsstrang wirkenden Antriebsmoments betreiben zu können.In one variant, the method is performed in a full hybrid vehicle, in which the electric machine and the internal combustion engine are arranged to act on the same powertrain of the hybrid vehicle (parallel hybrid), but with a controllable disconnect clutch between the electric machine and the internal combustion engine is arranged On the other hand, in the context of the invention in the recuperation of the hybrid vehicle this disconnect coupling, if necessary, d. H. in the presence of a recuperation of the electric machine exceeding the predetermined Rekuperationsschwelle, is closed in order to operate the internal combustion engine for generating a force acting on the respective drive train drive torque can.
Wenngleich das erfindungsgemäße Verfahren wie erwähnt insbesondere bei einem Parallelhybridfahrzeug vorteilhaft verwendet werden kann, so ist die Erfindung grundsätzlich für eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Hybridkonzepte verwendbar. Wesentlich ist die Möglichkeit, dass mittels der elektrischen Maschine im Generatormodus ein das Fahrzeug verzögerndes Moment und gleichzeitig mittels der Brennkraftmaschine ein das Fahrzeug antreibendes Moment bewirkbar ist. Lediglich beispielhaft sei angemerkt, dass dies auch z. B. bei einem Hybridkonzept der Fall ist, bei dem die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine auf voneinander verschiedene Antriebsstränge wirken (z. B. auf jeweils eine von mehreren mit jeweiligen Fahrzeugrädern versehene Achsen des Fahrzeuges).Although the method according to the invention, as mentioned, can be advantageously used, in particular in a parallel hybrid vehicle, the invention can basically be used for a multiplicity of completely different hybrid concepts. What is essential is the possibility that by means of the electric machine in the generator mode a moment retarding the vehicle and at the same time by means of the internal combustion engine a moment driving the vehicle can be effected. For example only, it should be noted that this also z. For example, in a hybrid concept, the electric machine and the engine operate on powertrains different from each other (eg, each one of a plurality of axles of the vehicle provided with respective vehicle wheels).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren zumindest im erwähnten „Fahrer-Passiv-Zustand“ durchgeführt. In diesem Zustand sind Variationen des Fahrzeugverhaltens z. B. für einen Fahrer „besonders deutlich spürbar“ (im Gegensatz zu Zuständen, bei denen aktiv ein Bremsen angesteuert wird).In a preferred embodiment of the invention, the method is performed at least in the mentioned "driver-passive state". In this state, variations of the vehicle behavior z. B. for a driver "particularly noticeable" (in contrast to states in which an active braking is controlled).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren (auch) im Rekuperationsbetrieb mit einem von Null verschiedenen Bremswunschausmaß (z. B. Ausmaß einer Bremsbetätigung, z. B. Bremspedalstellung) durchgeführt, und zwar zumindest bei einem unterhalb einer hierfür vorgegebenen Bremswunschausmaßschwelle liegenden Bremswunschausmaß. Von praktischer Relevanz ist dies insbesondere im Falle eines relativ kleinen Bremswunschausmaßes, da im Falle eines besonders großen Bremswunschausmaßes ohnehin ein hoher Beitrag des Rekuperationsmoments bei der Verzögerung des Fahrzeuges wünschenswert ist.In a preferred embodiment, the method is (also) carried out in the recuperation mode with a non-zero desired braking amount (eg extent of a brake application, eg brake pedal position), namely at least at a braking request amount below a predetermined braking request extent threshold. This is of practical relevance, in particular in the case of a relatively small desired amount of braking, since, in the case of a particularly large amount of braking demand, a high contribution of the recuperation torque in decelerating the vehicle is desirable anyway.
Insbesondere bei einem extrem großen (z. B. maximal möglichen) Bremswunschausmaß ist es demgegenüber in der Regel nicht sinnvoll, im Rekuperationsbetrieb die Brennkraftmaschine zur Erzeugung einer Antriebsleistung zu betreiben, weil dies einer entsprechend starken Fahrzeugverzögerung abträglich wäre und in diesem Extremfall ohnehin „maximal rekuperiert“ werden kann und sollte.In contrast, in particular in the case of an extremely large (eg maximum possible) demand for deceleration, it is generally not sensible to operate the internal combustion engine in recuperation operation to generate a drive power because this would be detrimental to a correspondingly strong vehicle deceleration and in any case "maximally recuperates" in this extreme case "Can and should be.
Mit dieser Ausführungsform kann vorteilhaft auch im Rekuperationsbetrieb mit von Null verschiedenem Bremswunschausmaß, z. B. von Null verschiedenem Bremsbetätigungsausmaß, unabhängig vom vorangegangenen Fahrprofil ein bestimmtes, insbesondere gleichbleibendes (d. h. allenfalls noch vom Bremswunschausmaß abhängendes) Verzögerungsmoment bewerkstelligt werden.With this embodiment can advantageously also in recuperation with non-zero braking request amount, z. B. from zero different brake actuation amount, regardless of the previous driving profile a particular, in particular constant (that is, possibly still depending on the braking request amount) delay torque can be accomplished.
Im Hinblick darauf, dass bei der Erfindung die Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine abhängig vom aktuellen Ladezustand des Energiespeichers und/oder der aktuellen Bordnetzlast (aktueller elektrischer Leistungsbedarf der am Bordnetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher) einstellbar ist, kann zur Vergleichmäßigung der Fahrzeugverzögerung (unabhängiger vom vorangegangenen Fahrprofil) beispielsweise vorgesehen sein, dass auch das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine im Rekuperationsbetrieb in Abhängigkeit von dem aktuellen Ladezustand des Energiespeichers und/oder der aktuellen Bordnetzlast eingestellt wird.In view of the fact that in the invention, the recuperation of the electric machine is adjustable depending on the current state of charge of the energy storage and / or the current electrical system load (current electrical power consumption of electrical consumers connected to the electrical system), can be made even to even out the vehicle deceleration (independent of the previous driving profile) be provided, for example, that the drive torque of the internal combustion engine is set in recuperation depending on the current state of charge of the energy storage and / or the current electrical system load.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine im Rekuperationsbetrieb in Abhängigkeit von der eingestellten Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine eingestellt wird.Alternatively or additionally, it can be provided that the drive torque of the internal combustion engine is set in the recuperation operation as a function of the set recuperation intensity of the electric machine.
Insbesondere mit den beiden zuletzt erwähnten Ausführungsformen lässt sich vorteilhaft vergleichsweise einfach eine Ausführungsform realisieren, bei der das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine im Rekuperationsbetrieb derart eingestellt wird, dass damit eine Verzögerungsmomentvariation zumindest teilweise kompensiert wird, welche aus der Abhängigkeit der Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine von dem aktuellen Ladezustand des Energiespeichers und/oder der aktuellen Bordnetzlast resultiert.In particular, with the two last-mentioned embodiments can advantageously comparatively easily implement an embodiment in which the drive torque of the internal combustion engine is set in recuperation so that a delay torque variation is at least partially compensated, which from the dependence of the recuperation of the electric machine of the current state of charge the energy storage and / or the current electrical system load results.
Insbesondere kann z. B. eine vollständige Kompensation angestrebt werden, was beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden kann, dass im Rekuperationsbetrieb ein Sollwert für das einzustellende Antriebsmoment der Brennkraftmaschine ermittelt wird als die Differenz zwischen dem sich gemäß der eingestellten Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine ergebenden Rekuperationsmoment und einem für einen „Normalfall“ festgelegten Normalfall-Rekuperationsmoment.In particular, z. B. a complete compensation are sought, which can be accomplished, for example, that in the recuperation a setpoint for the adjusted drive torque of the engine is determined as the difference between the set according to the set Rekuperationsstärke the electrical Machine resulting Rekuperationsmoment and a set for a "normal case" normal case Rekuperationsmoment.
Ein solcher z. B. kontinuierlich ermittelter Sollwert für das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine kann von einer die Brennkraftmaschine steuernden Einrichtung verwendet werden, um betreffende Aktoren der Brennkraftmaschine in geeigneter Weise anzusteuern, um das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine auf den Sollwert einzuregeln.Such z. B. continuously determined setpoint for the drive torque of the internal combustion engine can be used by an internal combustion engine controlling device to control relevant actuators of the engine in a suitable manner to regulate the drive torque of the internal combustion engine to the desired value.
Als „Normalfall“ kann z. B. ein Zustand angesehen werden, in dem der Ladezustand des Energiespeichers eine vorbestimmte (z. B. fest vorgegebene) Ladezustandsschwelle überschreitet, oder z. B. ein Zustand, in dem sowohl der Ladezustand des Energiespeichers eine vorbestimmte Ladezustandsschwelle überschreitet und die Bordnetzlast eine vorbestimmte (z. B. fest vorgegebene) Bordnetzlastschwelle unterschreitet. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die vorgenannte Ladezustandsschwelle in Abhängigkeit von der aktuellen Bordnetzlast vorbestimmt wird.As a "normal case" can z. For example, a state may be considered in which the state of charge of the energy store exceeds a predetermined (eg, predetermined) state of charge threshold, or z. B. a state in which both the state of charge of the energy storage exceeds a predetermined state of charge threshold and the vehicle electrical system load falls below a predetermined (eg., Permanently prescribed) on-board network load threshold. In a further development, it is provided that the aforementioned charge state threshold is predetermined as a function of the current vehicle electrical system load.
Was das für den „Normalfall“ vorliegende Normalfall-Rekuperationsmoment anbelangt, so kann dies im Rahmen der Erfindung (und abhängig von dem konkreten Hybridkonzept, z. B. Parallelhybrid oder anderes Konzept) z. B. als konstant oder z. B. allenfalls noch von einem Bremswunschausmaß abhängig festgelegt sein.As far as the normal case recuperation torque present for the "normal case" is concerned, this can be done within the scope of the invention (and depending on the specific hybrid concept, eg parallel hybrid or other concept) e.g. B. as constant or z. B. at most be determined by a braking request amount dependent.
Bei Verwendung eines Hybridsystems, das zu Beginn eines Rekuperationsbetriebs im erwähnten Normalfall eine so genannte Schubabschaltung der Brennkraftmaschine vorsieht, kann die Erfindung durch Vorsehen eines bedarfsweisen Verbots dieser Schubabschaltung realisiert werden, so dass also die Brennkraftmaschine bei der Rekuperation von kinetischer Energie des Fahrzeuges weiterhin befeuert werden kann.When using a hybrid system, which provides for a so-called fuel cut of the internal combustion engine at the beginning of a recuperation operation in the mentioned normal case, the invention can be realized by providing an on-demand prohibition of fuel cut, so that the internal combustion engine in the recuperation of kinetic energy of the vehicle continue to be fired can.
Die Ansteuerung der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine kann hierbei im erfindungsgemäßen Rekuperationsbetrieb derart erfolgen, dass die Summe der abgegebenen Momente wenigstens annähernd dem Summenmoment im Normalfall mit Schubabschaltung entspricht, so dass die gleiche Fahrzeugverzögerung resultiert wie im Normalfall mit Schubabschaltung. Das indizierte Antriebsmoment der Brennkraftmaschine aus der Verbrennung entspricht also bevorzugt der Erhöhung des Rekuperationsmoments der elektrischen Maschine gegenüber dem Normalfall.The control of the internal combustion engine and the electric machine can in this case take place in the recuperation according to the invention such that the sum of the emitted torque at least approximately corresponds to the summation torque in the normal case with fuel cut, so that the same vehicle deceleration results as in the normal case with fuel cut. The indexed drive torque of the internal combustion engine from the combustion therefore preferably corresponds to the increase of the recuperation torque of the electric machine compared to the normal case.
Falls im Normalfall im Rekuperationsbetrieb die Brennkraftmaschine (z. B. in einen schubabgeschalteten Modus versetzt) „mitgeschleppt“ wird, deren Schleppmoment sich hierbei also zum Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine addiert, so wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung im Rekuperationsbetrieb das gegebenenfalls erzeugte Antriebsmoment der Brennkraftmaschine auf einen Wert eingestellt, der (auch) von der aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängt. Diese Abhängigkeit von der Drehzahl trägt dem Umstand Rechnung, dass im Rekuperationsbetrieb im Normalfall ein drehzahlabhängiges Schleppmoment der Brennkraftmaschine im Sinne einer Verzögerung des Fahrzeuges im Antriebsstrang wirkt. Dieses Schleppmoment kann berücksichtigt werden, wenn es darum geht, dem Fahrer eine z. B. im Wesentlichen nur von der Bremspedalstellung abhängige Fahrzeugverzögerung zu liefern. Eine wohldefinierte Abhängigkeit der Fahrzeugverzögerung von der Bremspedalstellung kann vom Steuerprogramm unter Berücksichtigung des ggf. wirkenden Schleppmoments der Brennkraftmaschine durch entsprechende Einstellung des von der elektrischen Maschine ergänzend zu liefernden Rekuperationsmoments realisiert werden.If, in the normal case, the internal combustion engine is "dragged along" in the recuperation mode (ie, the drag torque is added to the recuperation torque of the electric machine, then the optionally generated drive torque of the internal combustion engine is in the recuperation mode according to a development of the invention set to a value that depends on the current speed of the engine (also). This dependence on the rotational speed takes into account the fact that in recuperation operation normally a speed-dependent drag torque of the internal combustion engine acts in the sense of a deceleration of the vehicle in the drive train. This drag torque can be taken into account when it comes to the driver a z. B. substantially only dependent on the brake pedal position to deliver vehicle deceleration. A well-defined dependency of the vehicle deceleration on the brake pedal position can be realized by the control program taking into account the possibly acting drag torque of the internal combustion engine by adjusting the recuperation torque to be additionally supplied by the electric machine.
Ein Sollwert für das Rekuperationsmoment (oder eine anders definierte Rekuperationsstärke) kann z. B. in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des Ladezustands des Energiespeichers kennfeldbasiert eingestellt werden.A setpoint for the recuperation torque (or a differently defined recuperation intensity) can, for. B. depending on the speed of the engine and the state of charge of the energy storage map-based.
Bei sinkendem Ladezustand kann ein (tendenziell) größeres Rekuperationsmoment appliziert werden, so dass sich der Ladezustand für konstante Bedingungen (Bordnetzlast, Drehzahl der Brennkraftmaschine) bei einem bestimmten Wert stabilisiert.With decreasing state of charge, a (tendentially) greater recuperation torque can be applied, so that the state of charge for constant conditions (vehicle electrical system load, engine speed) stabilizes at a specific value.
Alternativ kann der Sollwert für das Rekuperationsmoment z. B. modellbasiert in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Bordnetzlast eingestellt werden. Das betreffende Modell kann dabei noch weitere Parameter berücksichtigen, die den Wirkungsgrad oder andere Eigenschaften der elektrischen Maschine beeinflussen, wie z. B. eine an der elektrischen Maschine anliegende Betriebsspannung. Die Bordnetzlast kann z. B. als die Summe der modellierten Leistungsbedarfe mehrerer elektrischer Verbraucher ermittelt werden. Für letztere Ermittlung kann gegebenenfalls z. B. auch eine Leistung eines DC/DC-Wandlers herangezogen werden, der elektrische Energie aus einem ersten Bordnetzteil höherer Spannung (z. B. 48 V oder mehr) in einen zweiten Bordnetzteil einer niedrigeren Spannung (z. B. 12 V-Bordnetzteil) transferiert. Alternatively, the setpoint for the Rekuperationsmoment z. B. model-based depending on the speed of the internal combustion engine and the vehicle electrical system load. The model in question can take into account other parameters that affect the efficiency or other properties of the electrical machine, such. B. a voltage applied to the electrical machine operating voltage. The electrical system load can z. B. can be determined as the sum of the modeled power requirements of multiple electrical consumers. For the latter determination may optionally z. B. a power of a DC / DC converter are used, the electrical energy from a first on-board power supply of higher voltage (eg., 48 V or more) in a second on-board power supply of a lower voltage (eg 12 V on-board power supply) transferred.
Falls während des Rekuperationsbetriebs festgestellt wird, dass wieder der „Normalfall“ vorliegt, also z. B. der Ladezustand des bzw. der betrachteten Energiespeicher wieder eine bestimmte Ladezustandsschwelle überschreitet, so kann die Schubabschaltung der Brennkraftmaschine (bei weiterhin nicht vorliegendem Beschleunigungswunsch) wieder zugelassen werden, so dass dann die weitere Rekuperation wieder (wie im Stand der Technik) mit unbefeuertem Motor erfolgt.If it is determined during the recuperation, that again the "normal case" exists, so z. B. the state of charge of the considered energy storage again exceeds a certain state of charge threshold, so the overrun fuel cut of the internal combustion engine (in still non-existing acceleration request) again be allowed, so that then the further recuperation takes place again (as in the prior art) with uncontrolled engine.
In einer besonderen Ausführungsform erfolgt das Verbot der Schubabschaltung im Rekuperationsbetrieb nur dann, wenn das für dessen Zustand (gekennzeichnet z. B. durch Ladezustand des Energiespeichers, Bordnetzlast, Drehzahl der Brennkraftmaschine, Bremswunschausmaß) gemäß der Erfindung eingestellte Rekuperationsmoment das im Normalfall sich ergebende Rekuperationsmoment um einen Mindestbetrag überschreitet. Dieser Mindestbetrag kann z. B. im Bereich des 0,5-fachen bis 1,5-fachen des im Normalfall sich ergebenden Schleppmoments der Brennkraftmaschine betragen (um eine „Überkompensation“ einer erhöhten Rekuperationsstärke zu vermeiden). Eine Vermeidung einer solchen „Überkompensation“ kann alternativ oder zusätzlich jedoch auch dadurch bewerkstelligt werden, dass der bei der Erfindung bedarfsweise erfolgende „plötzliche Wegfall des Schleppmoments“ durch eine dies berücksichtigende (und problemlos stufenlos realisierbare) Einstellung der Rekuperationsstärke der elektrischen Maschine in gewünschter Weise kompensiert wird.In a particular embodiment, the prohibition of overrun fuel cutoff in the recuperation operation takes place only if the recuperation torque set for its state (characterized, for example, by the state of charge of the energy store, vehicle electrical system load, engine speed, desired braking amount) in accordance with the invention is the recuperation torque that normally results exceeds a minimum amount. This minimum amount can z. B. be in the range of 0.5 times to 1.5 times the normally resulting drag torque of the internal combustion engine (to avoid "overcompensation" of increased recuperation). However, as an alternative or in addition, avoidance of such "overcompensation" can also be achieved by compensating for the "sudden omission of the drag torque" as required by the invention by setting the recuperation intensity of the electric machine in such a way that is taken into account (and without any problems) becomes.
Die beschriebene Rekuperationsstrategie kann für eine Fahrer-Passiv-Rekuperation (im Fahrzustand ohne Brems- und Gaspedalbetätigung) und/oder für eine Aktiv-Bremsen-Rekuperation (im Fahrzustand mit Bremspedalbetätigung) angewandt werden. Sie ist besonders vorteilhaft im Fall der Fahrer-Passiv-Rekuperation, da hier gegebenenfalls nur geringe Rekuperationsmomente appliziert werden (gegebenenfalls Nullmoment), während bei der Rekuperation beim Bremsen häufig hohe Rekuperationsmomente appliziert werden (insbesondere bei starker Bremspedalbetätigung), die für eine elektrische Energieversorgung ohnehin ausreichend groß sind.The recuperation strategy described can be used for driver-passive recuperation (in the driving state without brake and accelerator pedal actuation) and / or for active-brake recuperation (in the driving state with brake pedal actuation). It is particularly advantageous in the case of driver-passive recuperation, since only low Rekuperationsmomente may be applied (possibly zero moment), while during recuperation during braking often high Rekuperationsmomente be applied (especially in strong brake pedal actuation), for an electrical energy supply anyway are sufficiently large.
Die Erfindung ist vorrangig für Mildhybridsysteme anwendbar. In einer Abwandlung ist sie auch für Vollhybridsysteme anwendbar, bei denen die Rekuperation im Normalfall mit geöffneter Trennkupplung erfolgen kann. Ist in diesem Fall gemäß der Erfindung jedoch eine nennenswert erhöhte Rekuperationsstärke einzustellen (z. B. für die Energiespeicheraufladung und/oder ausreichende Verbraucher-Energieversorgung erforderlich), so wird die Trennkupplung geschlossen, um eine Kompensation des erhöhten Rekuperationsmoments durch die Brennkraftmaschine zu ermöglichen. In diesem Fall sollte das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine nicht nur das zusätzliche Generatormoment (Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine) kompensieren, sondern auch das Verlustmoment der Brennkraftmaschine, welches im normalen Rekuperationsbetrieb nicht wirksam ist.The invention is primarily applicable to mild hybrid systems. In a modification, it is also applicable to full hybrid systems in which the recuperation can normally be done with open disconnect clutch. If in this case, however, a significantly increased recuperation intensity is set in accordance with the invention (eg, required for energy storage charging and / or sufficient consumer power supply), the disconnect clutch is closed in order to allow compensation of the increased recuperation torque by the internal combustion engine. In this case, the drive torque of the internal combustion engine should compensate not only the additional generator torque (recuperation torque of the electric machine), but also the loss torque of the internal combustion engine, which is not effective in the normal recuperation.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe bei einer Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, im Rekuperationsbetrieb bei Vorliegen einer eine vorbestimmte Rekuperationsschwelle überschreitenden Rekuperationsstärke die Brennkraftmaschine zur Erzeugung eines Antriebsmoments zu betreiben.According to a further aspect of the invention, the object stated in the introduction is achieved in a control device of the type mentioned above in that the control device is also designed to operate the internal combustion engine to generate a drive torque in recuperation operation when a recuperation intensity exceeds a predetermined recuperation threshold.
Bei der Steuereinrichtung kann es sich insbesondere um ein „Hybridsteuergerät“ handeln, welches gemäß einer vorgegebenen Hybridbetriebsstrategie auf Basis hierfür eingegebener Betriebsparameter (z. B. Bremswunschausmaß wie z. B. Bremspedalstellung, Ladezustand des Energiespeichers, Bordnetzlast etc.) die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine entsprechend ansteuert.The control device may in particular be a "hybrid control device" which, according to a predetermined hybrid operating strategy based on operating parameters entered therefor (eg brake request amount such as brake pedal position, charge state of the energy store, vehicle electrical system load, etc.), the internal combustion engine and the electrical Actuates the machine accordingly.
Die hier für das erfindungsgemäße Rekuperationsverfahren beschriebenen besonderen Ausführungsformen und Ausgestaltungsdetails können in analoger Weise auch als Ausführungsformen bzw. besondere Gestaltungsdetails der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung vorgesehen werden.The particular embodiments and design details described here for the recuperation method according to the invention can also be provided in an analogous manner as embodiments or special design details of the control device according to the invention.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, welches mit Mitteln zur Durchführung des beschriebenen Rekuperationsverfahrens ausgestattet ist, beispielsweise umfassend eine zur Durchführung des beschriebenen Rekuperationsverfahrens ausgebildete Steuereinrichtung.According to a further aspect of the invention, a hybrid vehicle is proposed which is equipped with means for carrying out the recuperation method described, for example comprising a control device designed to carry out the described recuperation method.
Schließlich wird mit der Erfindung ein Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode vorgeschlagen, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. Hybridsteuergerät des Fahrzeuges) ausgeführt ein Rekuperationsverfahren der hier beschriebenen Art durchführt.Finally, the invention proposes a computer program product comprising a program code which carries out a recuperation method of the type described here on a data processing device (for example hybrid control device of the vehicle).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
-
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Rekuperation gemäß eines Ausführungsbeispiels, -
2 eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeuges, das mit einer Steuereinrichtung zur Durchführung des in1 dargestellten Rekuperationsverfahrens ausgebildet ist, -
3 eine beispielhafte Auftragung eines gemäß einer Hybridbetriebsstrategie vorgesehenen Rekuperationsmoments einer in dem Fahrzeug von2 eingesetzten elektrischen Maschine in Abhängigkeit von dem Ausmaß eines Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswunsches des Fahrers, und -
4 eine Auftragung eines im Rekuperationsbetrieb des Fahrzeuges von2 gemäß der Hybridbetriebsstrategie von einer Brennkraftmaschine erzeugten Antriebsmoments.
-
1 a flowchart of a method for recuperation according to an embodiment, -
2 a schematic representation of a hybrid vehicle, with a control device for performing the in1 formed recuperation method is formed, -
3 an exemplary plot of a provided according to a hybrid operating strategy Rekuperationsmoments one in the vehicle of2 used electric machine depending on the extent of an acceleration or deceleration request of the driver, and -
4 a plot of a in Rekuperationsbetrieb the vehicle of2 Drive torque generated by an internal combustion engine according to the hybrid operation strategy.
Das Verfahren wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel begonnen, wenn bei Vorliegen einer über einer vorbestimmten Schwelle liegenden Geschwindigkeit des Hybridfahrzeuges (z. B. größer als 10 km/h) ein „Fahrer-Passiv-Zustand“ oder ein „Bremswunsch“ festgestellt wird und daher das Hybridfahrzeug verzögert werden soll.In the present exemplary embodiment, the method is started when, in the presence of a speed of the hybrid vehicle (eg, greater than 10 km / h) that is above a predetermined threshold, a "driver-passive state" or "braking request" is detected, and therefore the Hybrid vehicle should be delayed.
Das Verfahren beginnt mit einem Schritt
Im vorliegenden Beispiel wird als Bremsbetätigungsausmaß z. B. die Stellung eines von einem Fahrer des Fahrzeuges zu betätigenden Bremspedals verwendet. Alternativ könnte z. B. ein anderes, unmittelbar aus der erfassten Bremspedalstellung ermittelbares Maß verwendet werden, gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung eines Zeitverlaufs dieser Bremspedalstellung.In the present example, as a brake operation amount z. B. the position of one of a driver of the vehicle to be operated brake pedal used. Alternatively, z. B. another, directly determined from the detected brake pedal position measure can be used, if necessary, taking into account a time course of this brake pedal position.
In einem nachfolgenden Schritt
In einem nachfolgenden Schritt
In einem nachfolgenden Schritt
Im Rahmen der Erfindung bevorzugt, und so auch im dargestellten Beispiel, erfolgt die Einstellung des Rekuperationsmoments (oder alternativ einer anders definierten „Rekuperationsstärke“) als additiv aus zwei Anteilen zusammengesetzt, nämlich einem ersten „Normalfall-Anteil“ und einem zweiten (optional im Bedarfsfall festgelegten) „Zusatz-Anteil“, wobei der Normalfall-Anteil basierend auf dem (in Schritt
Der Zusatz-Anteil wird zumindest bei einem eine vorbestimmte Ladezustandsschwelle überschreitenden Ladezustand des Energiespeichers mit Null festgelegt.The additional component is set to zero at least at a charge state of the energy store exceeding a predetermined charge state threshold.
Die Entscheidung, ob der Zusatz-Anteil mit Null festgelegt wird oder nicht, kann jedoch auch auf Überprüfung eines komplizierteren Kriteriums beruhen, welches bevorzugt anhand der ermittelten Werte des Ladezustands und der Bordnetzlast überprüft wird.However, the decision as to whether or not to set the additive proportion to zero may also be based on a more complex criterion check, which is preferably checked on the basis of the determined values of the state of charge and the on-board network load.
Falls nach Überprüfung des genannten Kriteriums für eine Festlegung eines von Null verschiedenen Zusatz-Anteils entschieden wird, so erfolgt hierbei auch eine Festlegung der Größe dieses Zusatz-Anteils, wiederum bevorzugt in Abhängigkeit von (zumindest) dem Ladezustand des Energiespeichers und/oder der Bordnetzlast, wobei bevorzugt der Zusatz-Anteil mit sinkendem Ladezustand tendenziell größer und mit steigender Bordnetzlast tendenziell größer festgelegt wird. In einer diesbezüglich sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung könnte aber der Zusatz-Anteil auch z. B. mit einem fest vorgegebenen Wert gewählt werden.If, after checking the said criterion, a determination of a non-zero additional proportion is made, the size of this additional proportion is also determined, again preferably as a function of (at least) the state of charge of the energy store and / or the on-board network load, wherein preferably the additional proportion tends to increase with decreasing state of charge and tends to be greater with increasing vehicle electrical system load. In a very simple embodiment of the invention in this regard, but the additional share could also z. B. be selected with a fixed predetermined value.
Der Zusatz-Anteil ist vorteilhaft einsetzbar, um das Energiemanagement im Hybridfahrzeug zu verbessern und insbesondere eine übermäßige Entladung des Energiespeichers zu vermeiden.The additional portion can be advantageously used to improve the energy management in the hybrid vehicle and in particular to avoid excessive discharge of the energy storage.
Andererseits stellt dieser Zusatz-Anteil eine Ursache für ein nicht gut reproduzierbares Fahrzeugverhalten im Rekuperationsbetrieb dar, welches z. B. von einem Fahrer als eher ungewöhnlich bzw. störend empfunden werden kann. Insbesondere im Rekuperationsbetrieb mit relativ großer Rekuperationsstärke aufgrund aktuell relativ stark entladenem Energiespeicher kann es zu einer für den Fahrer ungewöhnlichen Verzögerung der Fahrzeugbewegung kommen.On the other hand, this additional share is a cause of a not well reproducible vehicle behavior in recuperation, which z. B. can be perceived by a driver as rather unusual or disturbing. Especially in the recuperation with relatively large Rekuperationsstärke due to currently relatively heavily discharged energy storage, it can be one for the driver unusual delay of vehicle movement come.
In einem nachfolgenden Schritt
Im vorliegenden Beispiel ist die Rekuperationsschwelle identisch zu dem oben erläuterten Normalfall-Anteil gewählt (vorbestimmt), gleichbedeutend damit, dass die Rekuperationsschwelle immer dann überschritten ist, wenn im Schritt
Im Schritt
Ganz allgemein kann ein solches Antriebsmoment mit einem Wert von gleich oder größer Null festgelegt werden (welches also jedenfalls nicht im Sinne einer Verzögerung des Fahrzeuges und ggf. im Sinne einer Beschleunigung des Fahrzeuges im betreffenden Antriebsstrang wirkt).In general, such a drive torque can be set with a value equal to or greater than zero (which therefore does not act in the sense of a deceleration of the vehicle and possibly in the sense of an acceleration of the vehicle in the relevant drive train).
Solange der Rekuperationsbetrieb des Fahrzeuges aufrechterhalten wird, werden die beschriebenen Schritte
Da im vorliegenden Beispiel dieses Antriebsmoment der Brennkraftmaschine identisch zu dem im Schritt
Für den Fahrer des Fahrzeuges bedeutet dies vorteilhaft, dass dieser ein Fahrzeugverhalten „spürt“, bei welchem die Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeuges allein von seinen aktuellen Betätigungen eines Gaspedals und des Bremspedals des Fahrzeuges abhängen.For the driver of the vehicle, this advantageously means that he "senses" a vehicle behavior in which the accelerations and decelerations of the vehicle depend solely on its current actuations of an accelerator pedal and the brake pedal of the vehicle.
Das Fahrzeug
Im dargestellten Beispiel ist das Hybridantriebssystem gemäß des Konzepts eines so genannten Parallelhybrids (hier: Mildhybrid) ausgebildet, bei dem die Brennkraftmaschine
Der Betrieb der Brennkraftmaschine
Im dargestellten Beispiel ist die elektrische Maschine
Die elektrische Maschine
Im dargestellten Beispiel umfasst das Bordnetz
Im dargestellten Beispiel kann somit bedarfsweise elektrische Energie vom Hochvoltteil bzw. ersten Energiespeicher
Das in der Steuereinrichtung
Wenn das Rekuperationsverfahren von
In den Schritten
Falls abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel weitere elektrische Verbraucher im 48 V-Hochvoltteil des Bordnetzes
Im Schritt
Zu diesem Zweck kann in der Steuereinrichtung
Im Schritt
Falls im Schritt
Im Schritt
Die Schritte
Wie mit der in
Mit steigendem Bremswunschausmaß (hier: Bremsbetätigungsausmaß) „B“ steigt auch der Normalfall-Anteil „Mrek0(B)“ des im Schritt
Es sei beispielhaft angenommen, dass ein momentanes Bremswunschausmaß „
Der Betrag ΔMrek wird hierbei im Schritt
Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung vorteilhaft eine Sicherstellung der elektrischen Versorgung des Fahrzeuges über das Bordnetz, ohne hierbei unerwünschte Variationen der Fahrzeugverzögerung im Rekuperationsbetrieb in Kauf nehmen zu müssen. Durch die Momentenneutralität der im beschriebenen Beispiel eingesetzten Strategie ist es ohne Nachteile für das Fahrverhalten vorteilhaft insbesondere möglich, bereits frühzeitig Maßnahmen gegen ein zu tiefes Entladen des Energiespeichers zu ergreifen, falls ein besonderes Fahrprofil dies erfordert. Dies kann das so genannte „Cycling“ (Ausmaß der Lade- und Entladevorgänge) einer als Energiespeicher eingesetzten Batterie und die hierdurch verursachten Alterungsvorgänge reduzieren.In summary, the invention advantageously makes it possible to ensure the electrical supply of the vehicle via the vehicle electrical system without having to accept undesired variations of the vehicle deceleration in recuperation operation. Due to the torque neutrality of the strategy used in the example described, it is advantageously possible, in particular without any disadvantages for the driving behavior, to take measures at an early stage against discharging the energy store too deeply, if a special driving profile requires it. This can reduce the so-called "cycling" (amount of charge and discharge processes) of a battery used as an energy storage device and the resulting aging processes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Hybridfahrzeughybrid vehicle
- 1212
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 1414
- elektrische Maschineelectric machine
- 1616
- Bordnetzboard network
- 1818
- Energiespeicherenergy storage
- 2020
- Energiespeicherenergy storage
- 2222
- Kupplungclutch
- 2424
- Getriebetransmission
- 2626
- Differenzialgetriebedifferential gear
- 2828
- Vorderradfront
- 3030
- Vorderradfront
- 3232
- Hinterradrear wheel
- 3434
- Hinterradrear wheel
- 4040
- Steuereinrichtungcontrol device
- 4242
- AC/DC-WandlerAC / DC converter
- 4444
- DC/DC-WandlerDC / DC converter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015006454 A1 [0002, 0004]DE 102015006454 A1 [0002, 0004]
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DE102017211248.4A DE102017211248B4 (en) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Process for the recuperation of kinetic energy of a hybrid vehicle, and control device therefor |
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