DE102019130559A1 - Process for optimized generator operation in conventional vehicles with low-voltage generators - Google Patents

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Florian Pfaff
Andreas Stroka
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Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum optimierten Generatorbetrieb bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie, wobei der Niedervoltgenerator nur dann zusätzlich belastet ist oder wird, wenn sich der Verbrennungsmotor in Betriebspunkten mit einem vorgegebenen Wirkungsgrad befindet. Durch das vorgeschlagene Verfahren können Verbrauchseinsparungen erzielt werden, wobei gleichzeitig der Bordnetzbedarf gedeckt wird oder ein Laden der Batterie möglich ist.A method is provided for optimized generator operation in vehicles with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery, the low-voltage generator only being or being additionally loaded when the internal combustion engine is at operating points with a specified efficiency. The proposed method enables consumption savings to be achieved, while at the same time the on-board network requirement is covered or the battery can be charged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum optimierten Generatorbetrieb bei konventionellen Fahrzeugen mit Niedervoltgenerator.The invention relates to a method for optimized generator operation in conventional vehicles with a low-voltage generator.

Im Gegensatz zu Hybridfahrzeugen und rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen weisen konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor lediglich einen Niedervoltgenerator, welcher meist ein 12-V-Generator ist, und eine Niedervoltbatterie auf, welche dazu dienen, den aktuellen Bordnetzbedarf zu decken. Bei solchen konventionellen Fahrzeugen wird der zur Abdeckung des aktuellen Bordnetzbedarfs notwendige Strom in jedem Motorbetriebspunkt ohne Rücksicht auf den jeweiligen Wirkungsgrad des Motors erzeugt. Abgesehen von den Schubabschaltungsphasen, bei denen Strom ohne Kraftstoffverbrauch generiert wird, den sogenannten Rekuperationsphasen, ist die Stromerzeugung immer mit einem Kraftstoffverbrauch gekoppelt. Der Wirkungsgrad hierbei ergibt sich hauptsächlich aus dem effektiven Wirkungsgrad des Motors, wobei auch der elektrische Wirkungsgrad des Generators eine (eher geringe) Rolle spielt. Die Effizienz der Stromerzeugung ist dementsprechend sehr vom Motorbetriebspunkt abhängig.In contrast to hybrid vehicles and purely electrically operated vehicles, conventional vehicles with internal combustion engines only have a low-voltage generator, which is usually a 12-V generator, and a low-voltage battery, which are used to cover the current electrical system requirements. In conventional vehicles of this type, the electricity required to cover the current on-board network requirements is generated at every engine operating point regardless of the respective efficiency of the engine. Apart from the overrun fuel cut-off phases, in which electricity is generated without fuel consumption, the so-called recuperation phases, electricity generation is always coupled with fuel consumption. The efficiency in this case results mainly from the effective efficiency of the motor, whereby the electrical efficiency of the generator also plays a (rather minor) role. The efficiency of power generation is accordingly very dependent on the engine operating point.

Von diesem Zustand ausgehend stellt sich die Frage, inwieweit ein Verbrauchsvorteil durch eine neue Strategie der Stromerzeugung erzielt werden kann. Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, durch welches die Effizienz der Stromerzeugung bei Niedervolt-Fahrzeugen verbessert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Based on this situation, the question arises to what extent a consumption advantage can be achieved through a new electricity generation strategy. It is therefore an object of this invention to provide a method by which the efficiency of power generation in low-voltage vehicles can be improved. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent patent claims. Advantageous configurations are the subject of the dependent claims.

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum optimierten Generatorbetrieb bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie, wobei der Niedervoltgenerator zusätzlich belastet ist oder wird, wenn sich der Verbrennungsmotor in Betriebspunkten mit einem vorgegebenen Wirkungsgrad befindet. Durch das vorgeschlagene Verfahren können Verbrauchseinsparungen erzielt werden, wobei gleichzeitig der Bordnetzbedarf gedeckt wird oder ein Laden der Batterie möglich ist. Bei hohen Bordnetzleistungen ist eine komplette Generatorentlastung nicht möglich, aber eine Teilentlastung durchaus sinnvoll.A method is proposed for optimized generator operation in vehicles with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery, the low-voltage generator being or being additionally loaded when the internal combustion engine is at operating points with a predetermined efficiency. The proposed method enables consumption savings to be achieved, while at the same time the on-board network requirement is covered or the battery can be charged. In the case of high on-board power supply, it is not possible to fully discharge the generator, but partial discharge makes sense.

Des Weiteren ist vorgesehen, die Ansteuerung des Niedervoltgenerators derart vorzunehmen, dass ein ermittelter durchschnittlicher Bordnetzbedarf abgedeckt wird und der Ladezustand der Niedervoltbatterie im Wesentlichen erhalten bleibt. Somit wird eine langfristig negative Ladebilanz der Batterie vermieden. Durch Setzen von Grenzen bzw. Vorgaben für die Durchführung des Verfahrens sind keine Einschränkungen im Komfort für den Insassen zu erwarten.Provision is also made to control the low-voltage generator in such a way that an average on-board network requirement that has been determined is covered and the state of charge of the low-voltage battery is essentially maintained. This avoids a long-term negative charge balance for the battery. By setting limits or specifications for the implementation of the method, no restrictions in comfort for the occupant are to be expected.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass ein Verbrauchskennfeld mit einer Kennlinie des spezifisch günstigsten Verbrauchs für den Verbrennungsmotor ermittelt wird. Wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im Bereich oberhalb der Kennlinie befindet, wird der Niedervoltgenerator entlastet oder bleibt entlastet, und wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im Bereich unterhalb der Kennlinie befindet, wird der Niedervoltgenerator zusätzlich belastet oder bleibt zusätzlich belastet.Furthermore, it is provided that a consumption map with a characteristic curve of the specifically most favorable consumption for the internal combustion engine is determined. If the current operating point of the internal combustion engine is in the area above the characteristic curve, the low-voltage generator is relieved or remains relieved, and if the current operating point of the internal combustion engine is in the area below the characteristic curve, the low-voltage generator is additionally loaded or remains loaded.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Verbrauchskennfeld in drei Bereiche unterteilt wird, wobei der erste Bereich ein Bereich ist, in dem sich der aktuelle Betriebspunkt unterhalb der Kennlinie, aber oberhalb einer vorgegebenen Schwelle befindet, und der zweite Bereich ein Bereich ist, der sich unterhalb der Kennlinie und unterhalb der Schwelle befindet. Die Definition dieser Schwelle ist abhängig von der verwendeten Fahrzeug-Motorkombination. Der dritte Bereich ist ein Bereich, der sich oberhalb der Kennlinie spezifisch günstigsten Verbrauchs befindet. Der Niedervoltgenerator wird oder bleibt zusätzlich belastet, wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im ersten Bereich befindet, und der Niedervoltgenerator wird oder bleibt entlastet, wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im zweiten Bereich oder im dritten Bereich befindet.Furthermore, it is provided that the consumption map is divided into three areas, the first area being an area in which the current operating point is below the characteristic curve but above a predetermined threshold, and the second area is an area which is below it the characteristic and is below the threshold. The definition of this threshold depends on the vehicle-engine combination used. The third area is an area that is above the characteristic curve for the most favorable specific fuel consumption. The low-voltage generator is or remains additionally loaded when the current operating point of the internal combustion engine is in the first range, and the low-voltage generator is or remains relieved when the current operating point of the internal combustion engine is in the second range or in the third range.

Ferner wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches das Verfahren durchführt und auf einem Steuergerät des Fahrzeugs ausführbar ist.Furthermore, a computer program product is proposed which carries out the method and can be executed on a control unit of the vehicle.

Ferner wird ein Steuergerät in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie vorgeschlagen, wobei das Computerprogrammprodukt in dem Steuergerät implementiert ist.Furthermore, a control device in a vehicle with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery is proposed, the computer program product being implemented in the control device.

Ferner wird ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie und dem Steuergerät vorgeschlagen.Furthermore, a vehicle with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery and the control unit is proposed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing showing details according to the invention, and from the claims. The individual features can each be implemented individually or collectively in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kennlinie des spezifisch günstigsten Verbrauchs für den Verbrennungsmotor mit zwei betrachteten Bereichen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Kennlinie des spezifisch günstigsten Verbrauchs für den Verbrennungsmotor mit drei betrachteten Bereichen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
  • 1 shows a schematic representation of a characteristic curve of the specific most favorable consumption for the internal combustion engine with two considered areas according to an embodiment of the present invention.
  • 2 shows a schematic representation of a characteristic curve of the specifically most favorable consumption for the internal combustion engine with three considered areas according to an embodiment of the present invention.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference symbols.

Das Grundkonzept der Erfindung ist es, bei konventionellen Fahrzeugen, also Niedervolt-Fahrzeugen, einen Generatorbetrieb des Niedervoltgenerators zur Stromerzeugung bzw. zum Laden der Niedervoltbatterie abhängig vom Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors bereitzustellen, wie nachfolgend beschrieben. Batterien konventioneller Fahrzeuge können im Gegensatz zu Batterien von Hybridfahrzeugen nur eine begrenzte Leistung von wenigen Kilowatt aufnehmen oder zur Verfügung stellen. Demzufolge kann in konventionellen Fahrzeugen eine Lastpunktverschiebung im Vergleich zu Hybridfahrzeugen nur in reduziertem Maß angewendet werden. Ferner steht nur ein geringer Bereich des Ladezustands (SOC, State of Charge) der Batterie zur Verfügung, in dem der SOC der Batterie möglichst konstant gehalten werden muss.The basic concept of the invention is to provide a generator operation of the low-voltage generator for power generation or for charging the low-voltage battery depending on the efficiency of the internal combustion engine in conventional vehicles, that is, low-voltage vehicles, as described below. In contrast to batteries in hybrid vehicles, batteries in conventional vehicles can only absorb or provide a limited power of a few kilowatts. As a result, a load point shift can only be used to a reduced extent in comparison with hybrid vehicles in conventional vehicles. Furthermore, only a small range of the state of charge (SOC) of the battery is available, in which the SOC of the battery must be kept as constant as possible.

Im Gegenteil zum aktuellen Vorgehen, bei dem der zur Abdeckung des aktuellen Bordnetzbedarfs notwendige Strom in jedem Motorbetriebspunkt ohne Rücksicht auf den jeweiligen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors erzeugt wird, wird der Strom bei dem vorgeschlagenen Verfahren des wirkungsgradoptimierten Generatorbetriebs nur in Betriebspunkten mit gutem Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors, nachfolgend auch lediglich als Motor bezeichnet, erzeugt.In contrast to the current procedure, in which the current required to cover the current on-board network requirements is generated at every engine operating point regardless of the respective efficiency of the internal combustion engine, the current in the proposed method of efficiency-optimized generator operation is only generated at operating points with good efficiency of the internal combustion engine, below also referred to simply as a motor, generated.

Dabei wird nicht nur der aktuelle Bordnetzbedarf gedeckt. Stattdessen wird auch über die Bordnetzdeckung hinaus in günstigen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors Strom erzeugt, so dass der Ladezustand der Batterie steigt. In Betriebspunkten mit niedrigem Wirkungsgrad wird der Generator entlastet und der Bordnetzbedarf wird (ganz oder teilweise) durch Stromentnahme aus der Batterie abgedeckt. Der Ladezustand sinkt dann wieder bis zu einem vorgegebenen Minimum, ab dem der Generator wieder in Betrieb genommen werden muss, oder bis der Generator wieder aufgrund günstiger Betriebspunkte Strom erzeugt.This not only covers the current on-board network requirements. Instead, electricity is generated at favorable operating points of the combustion engine beyond the on-board network coverage, so that the battery's state of charge increases. In operating points with low efficiency, the generator is relieved and the on-board network requirement is covered (in whole or in part) by drawing electricity from the battery. The state of charge then drops again to a predetermined minimum, from which the generator must be put back into operation, or until the generator generates electricity again due to favorable operating points.

Der festgelegte Mindestwirkungsgrad, ab dem der Generator zusätzlich belastet werden soll, wird so gewählt, dass der durchschnittliche Bordnetzbedarf in den meisten Fahrsituationen abgedeckt wird. Der Ladezustand der Batterie soll dabei möglichst erhalten bleiben.The specified minimum efficiency, from which the generator is to be additionally loaded, is selected in such a way that the average on-board network requirement is covered in most driving situations. The state of charge of the battery should be preserved as far as possible.

Um dies zu erreichen, wird für jeden Motor ein Verbrauchskennfeld (Drehmoment DM über Drehzahl DZ) mit einer Kennlinie 100 erzeugt, die den für den Motor spezifisch günstigsten Verbrauch in jedem Betriebspunkt dargestellt ist.To achieve this, a consumption map (torque DM versus speed DZ) with a characteristic curve is created for each engine 100 generated, which is shown specifically for the most favorable consumption for the engine at each operating point.

Die Strategie zur Ausführung des wirkungsgradoptimierten Generatorbetriebs unterscheidet im einfachsten Fall, ob sich der aktuelle Betriebspunkt des Motors im Bereich 3 oberhalb oder in einem Bereich 1a unterhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs befindet, wie in 1 gezeigt. Wenn sich der aktuelle Betriebspunkt oberhalb der Kennlinie 100 befindet, wird der Generator ganz oder teilweise entlastet. Wenn er sich unterhalb der Kennlinie 100 befindet, wird der Generator zusätzlich belastet oder bleibt zusätzlich belastet.The strategy for executing the efficiency-optimized generator operation distinguishes in the simplest case whether the current operating point of the engine is in the range 3 above or in an area 1a below the characteristic 100 of the specifically cheapest consumption, as in 1 shown. If the current operating point is above the characteristic 100 the generator is completely or partially relieved. If he is below the curve 100 is located, the generator is additionally loaded or remains additionally loaded.

Der Bereich unterhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs kann zusätzlich in zwei Bereiche unterteilt werden, wie in 2 gezeigt. Hier ist zu sehen, dass der in 1 gezeigte Bereich 1a zum Bereich 1 verkleinert wird. In diesem ersten Bereich 1 ist der effektive Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors größer als eine vorgegebene Schwelle 20, in 2 mit einer gestrichelten Linie dargestellt, und eine Belastung des Generators führt zu einer Annäherung an die Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs. Dieser erste Bereich 1 ist der Bereich, in dem der Generator zusätzlich belastet ist, d.h. hier wird Strom erzeugt, um den aktuellen Bordnetzbedarf zu decken, aber auch, um die Niedervoltbatterie zu laden.The area below the characteristic 100 the specifically cheapest consumption can also be divided into two areas, as in 2 shown. Here you can see that the in 1 area shown 1a to the area 1 is reduced. In this first area 1 the effective efficiency of the internal combustion engine is greater than a predetermined threshold 20th , in 2 shown with a dashed line, and a load on the generator leads to an approximation of the characteristic 100 the specifically cheapest consumption. This first area 1 is the area in which the generator is additionally loaded, ie electricity is generated here to cover the current on-board network requirements, but also to charge the low-voltage battery.

Allerdings ist es nicht zwingend im gesamten Bereich unterhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs optimal, den Generator zu betreiben. Es existiert ein zweiter Bereich 2 unterhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs, bei dem eine Belastung des Generators bei Niedrigvoltsystemen zwar zu einer Annäherung an die Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs führt, aber die Belastung des Generators einen sehr geringen Effekt hat. In diesem zweiten Bereich 2 unterhalb der Schwelle 20 ist der effektive Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors kleiner als ein vorgegebener Grenzwert, so dass der Generator entlastet wird oder bleibt. Dies ist der typische Fall im niedriglastigen Bereich, da hier das Verhältnis von Reibmoment des Motors zu effektivem Moment ungünstig hoch ist. Darüber hinaus läuft die Verbrennung nicht stabil bzw. der Anteil an Wandwärmeverlusten ist hoch, d.h. der zugrundeliegende thermodynamische Wirkungsgrad ist gering. Es lohnt sich hier, auf einen Generatorbetrieb teilweise oder ganz zu verzichten und die Stromerzeugung auf hocheffiziente bzw. effizientere Betriebspunkte oberhalb der Schwelle 20 zu verlagern. Die Schwelle 20 wird abhängig von der jeweiligen Fahrzeug-Motorkombination gewählt. Bei Fahrzeugen mit geringem Fahrwiderstand und einem gleichzeitig großen Hubraum des Motors befinden sich die Lastpunkte bei geringen spezifischen effektiven Lasten mit schlechtem Wirkungsgrad. Dementsprechend wird die Schwelle 20 in einem solchen Fall bei höheren Drehmomenten gewählt als bei Fahrzeugen mit hohen Fahrwiderständen und einem kleinen Hubraum. Die genannte Entlastung des Generators unterhalb der Schwelle 20 kommt nicht zustande, wenn es auf Anforderung der Motorsteuerung zu einer Schubabschaltung kommt. In diesem Fall soll der Generator rekuperieren.However, it is not mandatory in the entire area below the characteristic curve 100 the most favorable specific consumption to operate the generator. There is a second area 2 below the characteristic 100 the specifically most favorable consumption at which a load on the generator in low-voltage systems leads to an approximation of the characteristic curve 100 the most favorable specific consumption, but the load on the generator has a very low effect. In this second area 2 below the threshold 20th if the effective efficiency of the internal combustion engine is less than a specified limit value, so that the generator is or remains relieved. This is the typical case in the low-load range, since here the ratio of the frictional torque of the motor to the effective torque is unfavorably high. In addition, the combustion is not stable or the proportion of wall heat losses is high, ie the underlying thermodynamic efficiency is low. It is worth doing without a generator operation partially or completely and generating electricity at highly efficient or more efficient operating points above the threshold 20th to relocate. The threshold 20th is selected depending on the respective vehicle-engine combination. In vehicles with low driving resistance and a large engine displacement at the same time, the load points are at low specific effective loads with poor efficiency. The threshold becomes accordingly 20th in such a case selected at higher torques than in vehicles with high driving resistances and a small cubic capacity. The said discharge of the generator below the threshold 20th does not take place if an overrun cut-off occurs at the request of the engine management system. In this case the generator should recuperate.

Grundsätzlich ist es ein Ziel, unterhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs eine Vermeidung von hohen spezifischen effektiven Verbräuchen zu erreichen. Dies wird durch die Einteilung in den ersten und den zweiten Bereich 1, 2 erreicht. Vereinfacht ist das Ziel, sich der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs durch Belastung des Generators nur in Bereichen mit hohem effektivem Wirkungsgrad anzunähern und dadurch eine Einsparung an Kraftstoff zu erreichen. Bereiche mit hohem Wirkungsgrad sind dabei Bereiche, in denen der aktuelle Bordnetzbedarf abgedeckt wird und zusätzlich der Ladezustand der Niedervoltbatterie steigt. Durch den Anstieg des Batterieladezustands während der Generatorbelastung kann der durchschnittliche Bordnetzbedarf auch in Fällen der Generatorentlastung durch ein Entladen der Batterie ganz oder teilweise gedeckt werden.Basically, it's a goal to be below the curve 100 of the specifically cheapest consumption to avoid high specific effective consumption. This is done through the division into the first and the second area 1 , 2 reached. In simplified terms, the goal is to follow the characteristic curve 100 to approximate the specifically most favorable consumption by loading the generator only in areas with high effective efficiency and thus to achieve a saving in fuel. Areas with a high degree of efficiency are areas in which the current on-board network requirements are covered and the charge status of the low-voltage battery also increases. Due to the increase in the state of charge of the battery while the generator is being loaded, the average on-board network requirement can be covered in whole or in part by discharging the battery, even when the generator is unloaded.

Außerdem wird noch der Bereich oberhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs betrachtet. Wenn sich der aktuelle Betriebspunkt in einem Bereich 3 oberhalb der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs befindet, wird der Generator teilweise oder vollständig entlastet, da sich der Betriebspunkt bei Belastung von der Kennlinie 100 des spezifisch günstigsten Verbrauchs entfernen würde.In addition, the area above the characteristic is also used 100 the specifically cheapest consumption is considered. If the current operating point is in a range 3 above the characteristic 100 the specifically most favorable consumption is, the generator is partially or completely relieved, since the operating point is different from the characteristic curve when loaded 100 would remove the specifically cheapest consumption.

Die Strategie zur Ausführung des wirkungsgradoptimierten Generatorbetriebs wird vorteilhaft in der Motorsteuerung, d.h. dem entsprechenden Steuergerät, hinterlegt, welches den Generator in jedem Betriebspunkt belasten oder ganz bzw. teilweise entlasten kann. Darüber hinaus kann vorgegeben werden, wie hoch die Stromstärke sein soll.The strategy for executing the efficiency-optimized generator operation is advantageously stored in the engine control, i.e. the corresponding control unit, which can load the generator at every operating point or completely or partially relieve it. In addition, you can specify how high the current should be.

Das vorliegende Verfahren wird bei konventionellen Fahrzeugen, also Fahrzeugen mit Niedervoltgeneratoren und Niedervoltbatterien, z.B. 12V-Batterien, angewendet. Grundsätzlich kann das Verfahren für jegliche Art von aufladbaren Niedervolt-Batterien, wie z.B. klassische Bleibatterien, verwendet werden. Besonders eignen sich hierfür Batterien, die bei häufigem Laden und Entladen wenig oder keinen Kapazitätsverlust erleiden, wie z.B. Lithium-Ionen Batterien.The present method is used in conventional vehicles, i.e. vehicles with low-voltage generators and low-voltage batteries, e.g. 12V batteries. In principle, the process can be used for any type of rechargeable low-voltage battery, such as classic lead-acid batteries. Batteries that suffer little or no loss of capacity with frequent charging and discharging, such as lithium-ion batteries, are particularly suitable for this.

Claims (7)

Verfahren zum optimierten Generatorbetrieb bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie, wobei der Niedervoltgenerator nur dann zusätzlich belastet ist oder wird, wenn sich der Verbrennungsmotor in Betriebspunkten mit einem vorgegebenen Wirkungsgrad befindet.Method for optimized generator operation in vehicles with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery, the low-voltage generator only being or being additionally loaded when the internal combustion engine is at operating points with a specified efficiency. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerung des Niedervoltgenerators derart vorgenommen wird, dass ein ermittelter durchschnittlicher Bordnetzbedarf abgedeckt wird und der Ladezustand der Niedervoltbatterie im Wesentlichen erhalten bleibt.Procedure according to Claim 1 , wherein the control of the low-voltage generator is carried out in such a way that a determined average on-board network requirement is covered and the state of charge of the low-voltage battery is essentially maintained. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei - ein Verbrauchskennfeld mit einer Kennlinie (100) des spezifisch günstigsten Verbrauchs für den Verbrennungsmotor ermittelt wird, und wobei - wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im Bereich oberhalb (3) der Kennlinie (100) befindet, der Niedervoltgenerator entlastet wird oder bleibt, und wenn sich der der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im Bereich unterhalb (1) der Kennlinie (100) befindet, der Niedervoltgenerator zusätzlich belastet wird oder zusätzlich belastet bleibt.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein - a consumption map with a characteristic curve (100) of the specifically most favorable consumption for the internal combustion engine is determined, and wherein - if the current operating point of the internal combustion engine is in the area above (3) the characteristic curve (100), the load on the low-voltage generator is or remains , and if the current operating point of the internal combustion engine is in the area below (1) the characteristic curve (100), the low-voltage generator is additionally loaded or remains additionally loaded. Verfahren nach Anspruch 3, wobei - die Kennlinie (100) des spezifisch günstigsten Verbrauchs in drei Bereiche (1-3) unterteilt wird, wobei - der erste Bereich (1) ein Bereich ist, in dem sich der aktuelle Betriebspunkt unterhalb der Kennlinie (100), aber oberhalb einer vorgegebenen Schwelle (20) befindet, - der zweite Bereich (2) ein Bereich ist, der sich unterhalb der Kennlinie (100) und unterhalb der Schwelle (20) befindet, und - der dritte Bereich (3) ein Bereich ist, der sich oberhalb der Kennlinie (100) befindet, wobei der Niedervoltgenerator zusätzlich belastet wird oder zusätzlich belastet bleibt, wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im ersten Bereich (1) befindet, und der Niedervoltgenerator entlastet wird oder bleibt, wenn sich der aktuelle Betriebspunkt des Verbrennungsmotors im zweiten Bereich (2) oder im dritten Bereich (3) befindet.Procedure according to Claim 3 , where - the characteristic curve (100) of the specifically most favorable consumption is divided into three areas (1-3), where - the first area (1) is an area in which the current operating point is below the characteristic curve (100) but above it a predetermined threshold (20), - the second range (2) is a range that is below the characteristic curve (100) and below the threshold (20), and - the third range (3) is a range that is located located above the characteristic curve (100), the low-voltage generator is additionally loaded or remains additionally loaded if the current operating point of the internal combustion engine is in the first range (1) and the low-voltage generator is relieved or remains when the current operating point of the internal combustion engine is in second area (2) or in the third area (3). Computerprogrammprodukt, welches das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt und auf einem Steuergerät des Fahrzeugs ausführbar ist.Computer program product which carries out the method according to one of the preceding claims and can be executed on a control device of the vehicle. Steuergerät in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie, wobei Computerprogrammprodukt nach Anspruch 5 in dem Steuergerät implementiert istControl unit in a vehicle with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery, computer program product according to Claim 5 is implemented in the control unit Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Niedervoltgenerator und einer Niedervoltbatterie, aufweisend das Steuergerät nach Anspruch 6.Vehicle with an internal combustion engine, a low-voltage generator and a low-voltage battery, having the control unit according to Claim 6 .
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