DE10226143B4 - A method for controlling a hybrid drive in a motor vehicle - Google Patents

A method for controlling a hybrid drive in a motor vehicle

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DE10226143B4
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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs mit mehreren Antriebskomponenten (2, 3, 4) bei einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von Informationen über eine aktuelle und eine zu erwartende Fahrsituation, die über fahrzeuginterne und über fahrzeugexterne Informationsquellen in einem elektronischen Kraftfahrzeugsystem erfasst werden, wobei abhängig von diesen Informationen und abhängig von energie-, sicherheits-, komfort-, schadstoffemissions-, geräusch- und/oder fahrertypbezogenen Vorgaben im elektronischen Kraftfahrzeugsystem eine Fahrbetriebsstrategie zur Steuerung wenigstens einer der mehreren Antriebskomponenten (2, 3, 4) ermittelt wird, wobei A method for controlling a hybrid drive with a plurality of drive components (2, 3, 4) in a motor vehicle in dependence on information about a current or an anticipated driving conditions that are detected on-vehicle and vehicle-external information sources in an electronic motor vehicle system, depending on this information, and depending on energy, safety, comfort, pollutant emission, noise and / or driver-type-related specifications in the electronic motor vehicle system, a driving strategy for controlling at least one of the plurality of drive components (2, 3, 4) is determined, wherein
die Informationen Fahrstreckendaten einer Fahrstrecke umfassen, die mit fahrzeugspezifischen Daten verknüpft werden, so dass sich ein der Fahrstrecke zugehöriges Energieprofil ergibt, das bei der Ermittlung der Fahrbetriebsstrategie berücksichtigt wird, include the information traveling distance data of a traveling distance, which are linked to vehicle-specific data, so that a driving distance of the associated energy profile arises, which is taken into account when determining the driving strategy,
die Antriebskomponenten (2, 3, 4) eine Verbrennungsmaschine (2) und eine Elektromaschine (3) umfassen, und the drive components (2, 3, 4) an internal combustion engine (2) and an electric machine (3) include, and
in Abhängigkeit von der Fahrbetriebsstrategie die Antriebsleistung von Verbrennungsmaschine (2) und Elektromaschine (3) je nach Anforderung koordiniert wird, und wobei depending on the driving strategy, the drive power of the internal combustion engine (2) and electric machine (3) is coordinated depending on the requirement, and wherein
die Umsetzung der Fahrbetriebsstrategie in Umschaltbefehle für die Verbrennungsmaschine... the implementation of the driving strategy in switching instructions for the combustion engine ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a method for controlling a hybrid drive in a motor vehicle according to the preamble of claim. 1
  • Bekannt sind Verfahren, welche bei Elektrofahrzeugen oder Fahrzeugen mit Hybridantrieb beim Bremsen ebenso wie beim Bergabfahren eine Energierückgewinnung (Rekuperation) ermöglichen. Methods are known which allow, as when traveling downhill energy recovery (recuperation) in electric vehicles or hybrid vehicles during braking.
  • Weiterhin ist bekannt, die Betriebsweise wie beispielsweise Elektroantrieb oder verbrennungsmotorischer Antrieb in Abhängigkeit von der Fahrzeugumgebung zu beeinflussen. It is also known to influence the operation of such as an electric drive or internal combustion motor drive in dependence on the vehicle environment. Die Informationen über die Fahrzeugumgebung kann zB die unmittelbare Umgebung (Stadtverkehr oder Überlandfahrt) betreffen und von einem Navigationssystem stammen. The information about the vehicle surroundings can for example relate to the immediate area (urban or extra-urban driving) and originating from a navigation system.
  • Aus Out DE 197 43 958 A1 DE 197 43 958 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems bekannt, bei dem fahrzeuginterne und fahrzeugexterne Informationen für eine Fahrbetriebsstrategie zur Antriebssteuerung verwendet werden, welche dem Fahrer über eine Rückmeldung (zB aktives Gaspedal) vorgeschlagen wird. discloses a method for controlling a drive system used in the vehicle and outside the vehicle information for a driving strategy for the driving control which the driver via a return message (eg active accelerator) is proposed.
  • Dieses Verfahren ist problematisch, wenn ein kleiner elektrischer Energiespeicher verwendet wird. This method is problematic if a small electric energy storage is used. Je kleiner der elektrische Energiespeicher ist, desto häufiger werden Lade- und Entladevorgänge, dh: die Energiereserven müssen effizienter genutzt werden, und das Energiemanagement wird wichtiger. The smaller the electrical energy storage, the more frequent charging and discharging, ie: the energy reserves must be used more efficiently, and energy management is important. Folglich müssen beim Energiemanagement möglichst alle Parameter berücksichtigt werden, mit denen ein Umschalten zwischen den Komponenten eines Hybridantriebs optimiert werden kann, so dass die Energiereserven intelligenter genutzt werden können. Consequently, all possible parameters into consideration, with which a switching between components of a hybrid drive can be optimized so that the energy reserves can be used intelligent energy management.
  • Darüber hinaus beschreibt die In addition, describes the DE 197 43 958 A1 DE 197 43 958 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug, wobei in Abhängigkeit von aktuellen und zu erwartenden Fahrsituationen eine den Fahrer aktiv unterstützende Fahrbetriebssollstrategie ermittelt wird. a method and an apparatus for controlling a drive system in a motor vehicle, wherein a driver actively supporting driving operation desired strategy is determined as a function of current and anticipated driving conditions. Diese Sollstrategie kann der Fahrer dann annehmen oder verwerfen. This strategy can set the driver then accept or reject.
  • Die The DE 195 36 512 A1 DE 195 36 512 A1 beschreibt eine Gangwechselsteuerung für Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen mit einem elektronischen Steuergerät. describes a gear shift control for automatic transmission in motor vehicles with an electronic control unit. Die Gangwechsel werden hierbei in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs bestimmt. Gear changes are in this case determined as a function of operating parameters of the vehicle.
  • In der In the DE 100 35 027 A1 DE 100 35 027 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebsmodus von Fahrzeugen mit Hybridantrieb beschrieben, wobei das vom Fahrzeug zu befahrene Streckenprofil erfasst und als zusätzliches Kriterium für die Auswahl eines Betriebsmodus herangezogen wird. is described with a hybrid drive, which is detected by the vehicle traveled the route profile and used as an additional criterion for selecting an operating mode of a method for controlling an operation mode of vehicles. Hierdurch wird eine Betriebsmodenerkennung für Prüfzyklen realisiert. In this way, an operation mode detection for test cycles is realized.
  • In der US-A-5,487,002 ist ein Energiemanagementsystem beschrieben, bei dem gemeinsam mit Daten aus einem vorhandenen Navigationssystem möglichst energieeffiziente Fahrstrecken ermittelbar sind. In US-A-5,487,002 an energy management system is described in which, together with data from an existing navigation system energy-efficient as possible routes are determined.
  • Aus der From the DE 198 07 291 A1 DE 198 07 291 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb bekannt, bei dem mittels eines Positionssensors die momentane Position des Kraftfahrzeugs ermittelt und mit gespeicherten Daten einer Straßenkarte verglichen wird, und durch den Vergleich festgestellt wird, in welcher Umgebung sich das Fahrzeug befindet. is a method of operating a motor vehicle with hybrid drive is known, wherein it is determined by means of a position sensor, the current position of the vehicle and compared with stored data of a road map, and is determined by comparing the environment in which the vehicle is located. In Abhängigkeit von der erfassten Umgebung wird anschließend ein vorbestimmter Betriebsmodus am Fahrzeug eingestellt. In dependence on the detected environment is a predetermined operation mode is set to the vehicle afterwards.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine streckenabhängige Vorhersage der Energiebilanz zu ermöglichen, so dass der elektrische Antrieb des Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs effizienter genutzt werden kann. The object of the present invention is to provide distance-based prediction of the energy balance, so that the electric drive of the hybrid drive of a motor vehicle can be used more efficiently.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is inventively achieved by the method of claim 1. Preferred embodiments of the invention are subject of the subclaims.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden fahrzeugspezifische Daten (zB Gewicht, Antriebssystem, Wirkungsgradkette, elektrischer Energiebedarf des Bordnetzes), Fahrstreckendaten, meteorologische Daten, sowie fahrerspezifische Daten (zB sparsam, sportlich, "nervöser Gasfuß") miteinander verknüpft. In the inventive method vehicle-specific data (eg weight, propulsion system efficiency chain, electric energy needs of the electrical system), travel route data, meteorological data, as well as driver-specific data (for example, economical, sporty, "nervous Gasfuss") linked together. Das Ergebnis dieser Verknüpfung ist ein der Fahrstrecke zugehöriges Energieprofil, welches dem Fahrzeugantrieb als Anhaltswert bei der Wahl und Verteilung der Antriebsart, elektrisch und verbrennungsmotorisch dient. The result of this operation is an auxiliary, the route energy profile which the vehicle driving as a reference value in the selection and distribution of the drive type, electrical and IC engine is used. Mit anderen Worten, die gewonnene Information ist eine Stützgröße bei dem Umschalten zwischen elektrischem und verbrennungsmotorischem Antrieb. In other words, the information obtained is a supporting size when switching between electric and internal combustion engine drive.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs mit mehreren Antriebskomponenten bei einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von Informationen über eine aktuelle und eine zu erwartende Fahrsituation, die über fahrzeuginterne und über fahrzeugexterne Informationsquellen in einem elektronischen Kraftfahrzeugsystem erfasst werden, wobei abhängig von diesen Informationen und abhängig von energie-, sicherheits-, komfort-, schadstoffemissions-, geräusch- und/oder fahrertypbezogenen Vorgaben im elektronischen Kraftfahrzeugsystem eine Fahrbetriebsstrategie zur Steuerung wenigstens einer der mehreren Antriebskomponenten ermittelt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Fahrstreckendaten einer Fahrstrecke umfassen, die mit fahrzeugspezifischen Daten verknüpft werden, so dass sich ein der Fahrstrecke zugehöriges Energieprofil ergibt, das bei der Ermittlung der Fahrbetriebsstrategie berücksichtigt wird, und in Abhängigkeit von der Fahrbetriebsstrategie wen The inventive method for controlling a hybrid drive with a plurality of drive components in a motor vehicle in dependence on information about a current or an anticipated driving conditions that are detected on-vehicle and vehicle-external information sources in an electronic motor vehicle system, depending on this information and depending on energy , safety, comfort, pollutant emission, noise and / or driver-type-related specifications in the electronic motor vehicle system, a driving strategy for controlling at least one of the plurality of drive components is determined, is characterized in that the information comprises travel route data of a traveling distance, which are linked to vehicle-specific data , so that an associated one of the driving route energy profile arises, which is taken into account when determining the driving strategy and in function of the driving operational strategy wen igstens eine der mehreren Antriebskomponenten des Hybridantriebs automatisch aktiviert oder deaktiviert wird. igstens one of the plurality of drive components of the hybrid drive system is automatically activated or deactivated.
  • Insbesondere können die Informationen außerdem mit meteorologischen Daten bzw. mit fahrerspezifischen Daten verknüpft werden. In particular, the information may also be combined with meteorological information, or with driver-specific data.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ihre Implementierung kostengünstig ist, da es sich im wesentlichen um eine Softwarelösung handelt. An advantage of the invention is that its implementation is cost effective, since essentially it is a software solution. Ferner wird das Potential der Verbrauchseinsparung effizienter ausgeschöpft und damit der Energieeinsatz optimiert, so dass auch die Emissionen reduziert werden. Further, the potential of the fuel savings be used more efficiently, thus optimizing the use of energy, so that the emissions are reduced. Daraus ergibt sich wiederum eine Verbesserung des Komforts und eine Verminderung des Verschleißes. This, in turn improving comfort and reducing wear.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment will be made in reference to the accompanying drawings.
  • 1 1 zeigt ein Blockschaltbild mit Sensor-, Bewertungs- und Antriebskomponenten des Hybridantriebs in einem Fahrzeug für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens. shows a block diagram with sensor, measurement and drive components of the hybrid drive in a vehicle for implementing the method according to the invention.
  • 2 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Teils einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. shows a flow diagram of a portion of an embodiment of the inventive method.
  • In In 1 1 ist ein Hybridantrieb is a hybrid drive 1 1 gezeigt, der hier speziell eine Verbrennungsmaschine shown, here especially an internal combustion engine 2 2 und eine Elektromaschine umfasst. and an electric machine includes. Der Elektromotor The electric motor 3 3 ist mit einem Energiespeicher is provided with an energy storage 4 4 , dh mit einer Fahrzeugbatterie oder mit einem "Super-Cap" verbunden. , That is connected to a vehicle battery or a "super cap". Er kann als Motor oder als Elektrogenerator betrieben werden. It can be operated as a motor or electric generator. Im ersten Fall wird er mit Energie aus dem Energiespeicher In the first case it is with energy from the energy storage 4 4 versorgt und treibt so das Fahrzeug an, im zweiten Fall wirkt er als Bremse und speist elektrische Energie in den Energiespeicher supplied and so drives the vehicle, in the second case it acts as a brake and feeds electrical power to the energy storage device 4 4 zurück. back. Die Verbindung zwischen dem Elektromotor The connection between the electric motor 3 3 und dem Energiespeicher and the energy storage 4 4 ist daher durch zwei parallele Doppelpfeile dargestellt. is therefore represented by two parallel double arrows.
  • Um den Energiespeicher To the energy storage 4 4 optimal nutzen zu können, wird der Verbrennungsmotor to be able to make optimum use of the internal combustion engine 2 2 und der Elektromotor bzw. Generator and the electric motor or generator 3 3 bedarfsweise zugeschaltet, dh die Leistung beider Antriebe wird je nach Anforderung koordiniert. if necessary, switched on, ie the power of both drives is coordinated depending on requirements. Dazu wird eine Fahrbetriebsstrategie aufgestellt. For this, a driving strategy is established. Dies erfolgt anhand von Eingangsgrößen, die durch Sensoren erfasst werden, und vorher abgespeicherter Parameter wie Fahrertyp oder gewählte Fahrstrecke. This is done based on input variables which are detected by sensors, and of stored earlier parameters such as type of driver or selected travel route. Die Sensoren sind Teil eines Eingangsblock The sensors are part of an input block 5 5 , der einerseits einen Umfelderfassungsblock On the one hand a proximity detection block 6 6 für das Erfassen von Signalen und Informationen und andererseits eine Recheneinheit for the acquisition of signals and information and on the other hand an arithmetic unit 7 7 für die Vorauswertung der erfassten Größen umfasst. includes the pre-evaluation of the detected sizes.
  • Der Umfelderfassungsblock The environment detection block 6 6 enthält ua Sensoren contains, inter alia sensors 8 8th für Fahrerdaten und Fahrzeugdaten, die Sensoren für ein Navigationssystem for driver data and vehicle data sensors for a navigation system 9 9 zum Ermitteln von geografischen Daten, ein Empfängersystem for determining geographic data, a receiver system 10 10 für das Empfangen von fernübertragenen Verkehrsinformationen, darunter auch meteorologische Daten, und einen Speicher for receiving remotely transmitted traffic information, including meteorological data, and a memory 11 11 für Streckendaten. for route data.
  • Beispiele für die Daten der Sensoren Examples of the data from the sensors 8 8th für die Fahrerdaten und Fahrzeugdaten sind das Gewicht, die momentane Leistung der Brennkraftmaschine oder des Elektromotors, die momentane Geschwindigkeit etc. und Größen, die den momentanen Fahrbetriebszustand kennzeichnen, wie zB die Bremspedalbetätigung, die Fahrpedalbetätigung, die Schalthebel- bzw. Positionswählhebelbetätigung oder der Speicherzustand des Energiespeichers (zB der Tankinhalt oder die Ladung der Batterie oder des "Super-Caps"). for the driver data and vehicle data are the weight, the instantaneous power of the internal combustion engine or the electric motor, the instantaneous speed, etc., and sizes of characterizing the current driving state, such as the brake pedal, the accelerator opening, the shift lever and position lever operation or the storage state of the energy storage (for example, the tank contents or the charge of the battery or of the "super-cap"). Die geografischen Daten des Navigationssystems The geographic data from the navigation system 9 9 sind Daten, die einer digitalen Straßenkarte entnommen wurden, oder die von einem satellitengestützten System stammen. are data taken from a digital road map, or derived from a satellite-based system. Sie beinhalten Höhenangaben, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Steigungen, Kurven, Ampelpositionen, Kreuzungen etc.. Die Daten des Empfängersystems They include elevation data, speed limits, gradients, curves, traffic light positions, intersections etc .. The data of the receiver system 10 10 sind insbesondere Staumeldungen, Straßensperrungen und Unfallmeldungen, aber auch meteorologische Daten wie Informationen über Regen und Glatteis. in particular, traffic jams, road closures and accident reports, as well as meteorological data such as information on rain and ice. Ein bekanntes System für fernübertragene Verkehrsdaten ist beispielsweise das RDS- TMC- System. A known system for remotely transmitted traffic data, for example, the RDS TMC system.
  • Im Speicher In the storage room 11 11 sind die Daten von bereits durchfahrenen Strecken enthalten, die der Fahrer von sich aus gespeichert hat oder die automatisch gespeichert wurden. the data contained already traversed routes that has stored on its own, the driver or which were automatically saved. Im folgenden wird davon ausgegangen, dass der Fahrer bei Antritt einer Fahrt über nicht dargestellte Bedienelemente angibt, ob und welche der gespeicherten "Referenzstrecken" er durchfährt. In the following, it is assumed that the driver states, when going on a trip, not shown controls whether and which passes through the stored "reference lines" he said. Die Einzelheiten eines solchen Systems sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter erläutert. The details of such a system are known in the art and will not be explained here.
  • Die Eingangsgrößen von dem Umfelderfassungsblock The input variables of the environment detection block 6 6 werden in der Recheneinheit be in the computing unit 7 7 im Hinblick auf energie-, sicherheits-, komfort-, schadstoffemissions-, geräusch- und/oder fahrertypbezogenen Vorgaben weiterverarbeitet. in terms of energy, security, comfort-, pollutant emission, noise and / or further processed driver-type-related specifications. Dazu werden die Werte des Navigationssystems For this, the values ​​of the navigation system are 9 9 des Empfängersystems the receiver system 10 10 für das Empfangen von fernübertragenen Verkehrsinformationen und die Sensoren for receiving remotely transmitted traffic information and the sensors 8 8th für Fahrerdaten und Fahrzeugdaten werden von der Recheneinheit for driver data and vehicle data from the computer unit 7 7 eingelesen, die entsprechend den Elementen des Umfelderfassungsblockes read that corresponding to elements of the surroundings sensing block 6 6 eine Teileinheit a partial unit 7a 7a für die Berechnung von Energieäquivalenten, eine Teileinheit for the calculation of energy equivalents, a partial unit 7b 7b für die Korrektur des Energieäquivalents je nach Art der befahrenen Straße und eine Teileinheit for correcting the energy equivalent depending on the busy street and a partial unit 7c 7c für die Korrektur des Energieäquivalents in Abhängigkeit von der empfangenen Verkehrsinformation und meteorologische Information wie zB vereiste Fahrbahn, Nebel, Regen, Windstärke und -richtung usw. enthält. for the correction of the energy equivalent as a function of the received traffic information and meteorological information, such as icy road, fog, rain, wind strength and direction, etc. contains. In einer weiteren Teileinheit In a further sub-unit 7d 7d wird das so errechnete und korrigierte Energieprofil an die momentane Fahrstrecke adaptiert. is the so calculated and adapted corrected energy profile to the current route.
  • Das Ergebnis der Berechnungen in der Recheneinheit The result of the calculations in the computing unit 7 7 wird in einen Fahrbetriebsstrategieblock is in a driving strategy block 12 12 eingegeben, der beispielsweise im Hinblick auf den Verbrauch, den Zeitbedarf, die Sicherheit, den Verkehrsfluss, den Komfort und den ermittelten Fahrertyp eine Fahrbetriebsstrategie ermittelt. entered, the determined, for example in terms of consumption, the time needed, safety, traffic flow, the comfort and the type of driver detected a driving strategy. Dabei werden die Eingriffe in die Antriebsysteme The intervention in the drive systems are 2 2 und and 3 3 , dh in das Bremssystem, in die Motorsteuerung und/oder in die Automatikgetriebesteuerung im Sinne von Verzögerung, Konstantfahrt und/oder Beschleunigung optimiert. , That is optimized in the braking system in the motor controller and / or in the automatic transmission control in the sense of deceleration, constant speed and / or acceleration.
  • Die so ermittelte Fahrbetriebsstrategie wird von dem Fahrbetriebsstrategieblock The driving strategy thus determined is from the driving strategy block 12 12 an eine zentrale Hybridantriebssteuerung to a central hybrid drive control 16 16 weitergeleitet, von der sie in Umschaltbefehle für die Antriebskomponenten forwarded from which it into switching commands for the drive components 2 2 und and 3 3 des Hybridantriebs the hybrid drive 1 1 umgesetzt wird. is implemented.
  • Die Umsetzung der Fahrbetriebsstrategie in Umschaltbefehle für die Antriebskomponenten The implementation of the driving strategy in switching commands for the drive components 2 2 und and 3 3 des Hybridantriebs the hybrid drive 1 1 erfolgt bei der Ausführungsform nach takes place in the embodiment of 1 1 in Abhängigkeit von Stellgrößen, die der Fahrer eingibt. as a function of control variables entered by the driver. Somit hat die zentrale Hybridantriebssteuerung Thus, the central hybrid drive control 16 16 einen zweiten Eingang, über den sie mit einem Stellgrößen- oder Fahrbedienungsblock a second input through which it with a manipulated variable or driving operation of block 13 13 verbunden ist, der ua ein Bremspedal is connected, among other things, a brake pedal 14 14 und ein Fahrpedal and an accelerator pedal 15 15 umfasst, über die der Fahrer seine Vorgaben eingibt. comprises, on the driver enters his specifications.
  • Sind die Stellgrößen längere Zeit stabil, so wird die Fahrbetriebsstrategie, die von dem Fahrbetriebsstrategieblock Are the manipulated variables stable for longer periods, the driving strategy is that of the driving strategy block 12 12 erstellt wurde, von der zentralen Hybridantriebssteuerung was created by the central hybrid drive control 16 16 angenommen. accepted. Bei kurzfristiger Änderung der Stellgrößen, beispielsweise weil der Fahrer die Stellung des Fahrpedals For short-term change in the manipulated variables, for example because the driver the position of the accelerator pedal 15 15 verändert hat, wird die Fahrbetriebsstrategie von der zentralen Hybridsteuerung has changed, the driving strategy from the central hybrid control is 16 16 verworfen, und es wird aufgrund neuer Erfassungswerte von dem Eingangsblock discarded, and it is due to new detection values ​​of the input block 5 5 und dem Umfelderfassungsblock and the environment detection block 6 6 darin sowie aufgrund neuer Berechnungen durch die Recheneinheit therein, and due to new calculations by the computing unit 7 7 von dem Fahrbetriebsstrategieblock from the accelerator operating strategy block 12 12 eine neue Strategie aufgestellt und von der zentralen Hybridantriebssteuerung set up a new strategy and of the central hybrid drive control 16 16 angenommen bzw. erneut verworfen. accepted or discarded again. Dies erfolgt solange, bis ein stationärer Zustand erreicht wurde, in welchem keine weiteren kurzfristigen Änderungen mehr auftreten. This continues until a steady state has been reached in which occur no further short-term changes more.
  • In In 2 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. An embodiment of the inventive method is illustrated.
  • Bei dem Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs in Abhängigkeit von Informationen über eine aktuelle und eine zu erwartende Fahrsituation, die über fahrzeuginterne und über fahrzeugexterne Informationsquellen in einem elektronischen Kraftfahrzeugsystem erfasst werden, werden in einem ersten Berechnungsblock Energieäquivalente berechnet, die die Basis für die Steuerung des Hybridantriebs In the method for controlling a hybrid drive system in dependence on information about a current or an anticipated driving conditions that are detected on-vehicle and vehicle-external information sources in an electronic motor vehicle system, energy equivalents are calculated in a first calculation block, the basis for the control of the hybrid drive 1 1 darstellen. represent. Der erste Berechnungsblock entspricht Schritt The first calculation block corresponds to step 17 17 in in 2 2 und wird in der Recheneinheit and in the computing unit 7a 7a durchgeführt. carried out. Aus den Fahrzeugdaten wird ein Parameter berechnet, welcher sich beispielsweise aus Fahrzeuggewicht, Zuladung, Wirkungsgradkette und Anhängerbetrieb zusammensetzt. a parameter is calculated from the vehicle data, which is composed for example of vehicle weight, payload, and trailer operation efficiency chain. Dieser Parameter wird bei der Umrechnung von Höhendifferenzen und Fahrzeugbremsungen bzw. -Beschleunigungen in Energieäquivalente benötigt. This parameter is required on the translation of height differences and vehicle braking and accelerations in energy equivalents.
  • Das Ergebnis von dem ersten Berechnungsblock wird nachfolgend in einem zweiten Berechnungsblock korrigiert, wenn weitere Einflüsse aufgrund von geänderten Verkehrswegebedingungen vorliegen oder zu erwarten sind. The result of the first calculation block is corrected subsequently, in a second calculation block if other influences are present due to changed traffic conditions or way to be expected. Mit anderen Worten, die Energieäquivalente werden in Abhängigkeit von der Straßenart korrigiert, wobei berücksichtigt wird, ob es sich beispielsweise um eine Autobahn oder einen Feldweg handelt. In other words, the energy equivalents are corrected depending on the type of road, bearing in mind whether it is, for example, is a highway or a dirt road. Ferner werden in diesem zweiten Berechnungsblock Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven und Kreuzungen berücksichtigt. Further, in this second calculation block speed limits, curves and intersections are considered. Der zweite Berechnungsblock entspricht Schritt The second calculation block corresponds to step 18 18 in in 2 2 und wird in der Recheneinheit and in the computing unit 7b 7b durchgeführt. carried out.
  • Einflüsse, die bisher noch nicht berücksichtigt werden konnten, werden im nachfolgenden dritten Berechnungsblock herangezogen. Influences that could not be taken into account so far, will be used in the subsequent third calculation block. Dabei handelt es sich zB um Verkehrsinformationen, die bereits in Zusammenhang mit It is for example traffic information that is already associated with 1 1 angesprochen wurden. have been raised. Beispielsweise erfolgt in diesem dritten Berechnungsblock eine weitere Korrektur der Energieäquivalente aufgrund von Staumeldungen. For example, a further correction of the energy equivalent is carried out in this third calculation block due to traffic reports. Aber auch meteorologische Daten wie beispielsweise Eisglätte, Temperatur, Sonneneinstrahlung und Wind fließen ein, die ebenfalls Teil der Verkehrsinformationen sein können. But meteorological data such as black ice, temperature, solar radiation and wind, a flow that can also be part of the traffic information. Der dritte Berechnungsblock entspricht Schritt The third calculation block corresponds to step 19 19 in in 2 2 und wird in der Recheneinheit and in the computing unit 7c 7c durchgeführt. carried out.
  • Schließlich wird bei der in Finally, in the in 2 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Adaption der errechneten Energieäquivalente an das Fahrprofil durchgeführt. illustrated embodiment of the inventive method, an adaptation of the calculated energy equivalents performed on the driving profile. Das bedeutet, dass das bis hierher errechnete Energieprofil für eine aktuelle Fahrstrecke ermittelt wird. This means that the far calculated energy profile is determined for a current route. Für eine immer wiederkehrende Fahrstrecke, zB die tägliche Fahrt zur Arbeit und zurück, wird das Energieprofil mit Hilfe der tatsächlich aufgetretenen Werte angepasst, dh das Fahrprofil wird adaptiert. For a recurring route, such as the daily commute to and from work, the energy profile is adjusted using the actually occurred values, ie the travel profile is adapted. Dabei können Ungenauigkeiten der vorliegenden Streckendaten oder Fahrergewohnheiten fehlertolerant eingebunden werden, dh kleine Abweichungen von einem einmal abgespeicherten Fahr- bzw. Streckenprofil bleiben unberücksichtigt. Here inaccuracies the present route data or driver habits can be integrated fault-tolerant, ie small deviations from a once stored driving or road profile disregarded. Der vierte Berechnungsblock entspricht Schritt The fourth calculation block corresponds to step 20 20 in in 2 2 und wird in der Recheneinheit and in the computing unit 7d 7d durchgeführt. carried out.
  • Abschließend wird in Schritt Finally, in step 21 21 das Umschalten der Antriebskomponenten the switching of the drive components 2 2 und and 3 3 vorgenommen. performed. Damit ist das Verfahren zur Steuerung der Antriebskomponenten Thus, the method of controlling the drive components 2 2 und and 3 3 des Hybridantriebs the hybrid drive 1 1 beendet, und das Verfahren springt zur Korrektur der in Schritt terminated and the procedure jumps to the correction in step 17 17 errechneten Energieäquivalente zurück, um kurzfristige Änderungen der Parameter berücksichtigen zu können. calculated energy equivalents back to take account of recent changes in the parameters.
  • Damit wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Anpassung der Umschaltsteuerung von Hybridantrieben mit den zugehörigen Energiespeichern an wiederkehrende Fahrstrecken, zB den Weg zur Arbeit, möglich. Thus, in contrast to the prior art, the adjustment of the switching of hybrid drives with the associated energy storage to recurring routes, such as the way to work, possible.
  • Im folgenden wird ein kurzes Beispiel für das oben erläuterte erfindungsgemäße Verfahren angegeben. The following is a brief example of the above-explained inventive method is given. Bei einer Bergabfahrt auf einer Alpenpassstrasse liegt der Schwerpunkt auf Energierückgewinnung, dh auf dem Laden des oder der Energiespeicher. When traveling downhill on a mountain pass road, the focus is on energy recovery, ie loading the or the energy storage. Voraussetzung ist aber die Aufnahmefähigkeit derselben. However, this requires the capacity thereof. Dies hängt aber insbesondere bei kleinen Energiespeichern von der Entladung ab, welche durch dazwischenliegende Beschleunigungsstrecken abhängt. but this depends in particular for small energy storage by the discharge, which depends by intervening acceleration sections. Reichen diese nicht aus, um den Energiespeicher genügend aufnahmefähig zu halten, ist auch die Verwendung der Überschussenergie beispielsweise für die Motor-/Innenraumaufheizung denkbar. If these, the use of the excess energy, for example, the motor / interior heating is not sufficient to keep the energy storage sufficiently receptive conceivable. Hierdurch wird ein Abkühlen verhindert bzw. ein Aufheizen des Motors gefördert, ohne Kraftstoff zu benötigen. In this way, cooling is prevented or heating of the motor promoted without requiring fuel. Im einfachsten Fall geschieht diese Bergabfahrt rein elektrisch, mit dem Nebeneffekt, dass der Verbrennungsmotor beim Starten bereits betriebswarm ist, was neben einer deutlichen Emissionsminderung auch zu einer Verschleißminderung führt. In the simplest case, this downhill is purely electric, with the side effect that the engine startup is already at operating temperature, resulting in addition to a significant emission reduction and to reduce wear.
  • 1 1
    Hybridantrieb hybrid drive
    2 2
    Verbrennungsmaschine combustion engine
    3 3
    Elektromotor/-generator Electric motor / generator
    4 4
    Energiespeicher energy storage
    5 5
    Eingangsblock input block
    6 6
    Umfelderfassungsblock Environment detection block
    7 7
    Recheneinheit, Processing unit, 7a 7a Recheneinheit für Berechnung von Energieäquivalent, Computing unit for calculating energy equivalent, 7b 7b
    Recheneinheit für Straßenart-Korrektur, Processing unit for street style correction, 7c 7c Recheneinheit für Computing unit
    Verkehrsinformations-Korrektur und meteorologische Korrektur, Traffic information correction and meteorological correction, 7d 7d
    Recheneinheit für Adaption an Fahrstrecke Processing unit for adaptation to route
    8 8th
    Speicher und Sensoren für Fahrerdaten und Fahrzeugdaten Storage and sensors for driver data and vehicle data
    9 9
    Navigationssystem navigation system
    10 10
    Empfängersystem für fernübertragene Verkehrsinformationen und Receiver system for remotely transmitted traffic information and
    meteorologische Daten meteorological data
    11 11
    Speicher für Streckendaten Memory for track data
    12 12
    Fahrbetriebsstrategieblock Driving strategy block
    13 13
    Stellgrößenblock Manipulated variable block
    14 14
    Bremspedal brake pedal
    15 15
    Fahrpedal accelerator
    16 16
    zentrale Hybridantriebssteuerung central hybrid drive control
    17 17
    erster Berechnungsblock: Berechnung der Energieäquivalente the first calculation block: Calculation of energy equivalents
    18 18
    zweiter Berechnungsblock: Korrektur der Energieäquivalente aufgrund von second calculation block: Correction of the energy equivalents due to
    Einflüssen der Verkehrswege Influences of roads
    19 19
    dritter Berechnungsblock: Korrektur der Energieäquivalente aufgrund von third calculation block: Correction of the energy equivalents due to
    Verkehrsinformationen traffic information
    20 20
    vierter Berechnungsblock: Adaption an Fahrprofil fourth calculation block: adaptation to driving profile
    21 21
    Steuerung der Antriebskomponenten Control of the drive components

Claims (4)

  1. Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs mit mehreren Antriebskomponenten ( A method for controlling a hybrid drive with a plurality of drive components ( 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) bei einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von Informationen über eine aktuelle und eine zu erwartende Fahrsituation, die über fahrzeuginterne und über fahrzeugexterne Informationsquellen in einem elektronischen Kraftfahrzeugsystem erfasst werden, wobei abhängig von diesen Informationen und abhängig von energie-, sicherheits-, komfort-, schadstoffemissions-, geräusch- und/oder fahrertypbezogenen Vorgaben im elektronischen Kraftfahrzeugsystem eine Fahrbetriebsstrategie zur Steuerung wenigstens einer der mehreren Antriebskomponenten ( ) In a motor vehicle in dependence on information about a current or an anticipated driving conditions that are detected on-vehicle and vehicle-external information sources in an electronic motor vehicle system, depending on this information and depending on energy, safety, comfort, Pollutant , noise and / or driver-type-related specifications in the electronic motor vehicle system (a driving strategy for controlling at least one of the plurality of drive components 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) ermittelt wird, wobei die Informationen Fahrstreckendaten einer Fahrstrecke umfassen, die mit fahrzeugspezifischen Daten verknüpft werden, so dass sich ein der Fahrstrecke zugehöriges Energieprofil ergibt, das bei der Ermittlung der Fahrbetriebsstrategie berücksichtigt wird, die Antriebskomponenten ( is determined), the information comprising travel route data of a traveling distance, which are linked to vehicle-specific data, such that a the driving route results in associated energy profile that is taken into account when determining the driving strategy, the drive components ( 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) eine Verbrennungsmaschine ( ) An internal combustion engine ( 2 2 ) und eine Elektromaschine ( ) And an electric machine ( 3 3 ) umfassen, und in Abhängigkeit von der Fahrbetriebsstrategie die Antriebsleistung von Verbrennungsmaschine ( ) Include and the driving performance of internal combustion engine (depending on the driving strategy 2 2 ) und Elektromaschine ( () And the electric machine 3 3 ) je nach Anforderung koordiniert wird, und wobei die Umsetzung der Fahrbetriebsstrategie in Umschaltbefehle für die Verbrennungsmaschine ( ) Is coordinated depending on the requirements, and the reaction of the driving strategy in switching instructions for the combustion engine ( 2 2 ) und die Elektromaschine ( ) And the electric machine ( 3 3 ) in Abhängigkeit von Stellgrößen erfolgt, die ein Fahrer eingibt, derart, dass für den Fall, dass die Stellgrößen über längere Zeit stabil sind, die Fahrbetriebsstrategie angenommen wird und für den Fall, dass eine kurzfristige Änderung der Stellgrößen erfolgt, die Fahrbetriebsstrategie verworfen wird und eine neue Fahrbetriebsstrategie ermittelt wird. ) Takes place as a function of control variables, which inputs a driver, such that, for the case where the manipulated variables over time are stable, the driving strategy is adopted and in the event that a short-term change of the manipulated variables is performed, the driving strategy is discarded and a new driving strategy is determined.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen außerdem mit meteorologischen Daten verknüpft werden. A method according to claim 1, characterized in that the information is also related to meteorological data.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen außerdem mit fahrerspezifischen Daten verknüpft werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the information is also associated with driver-specific data.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über eine aktuelle und eine zu erwartende Fahrsituation Verkehrsinformationen umfassen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the information about a current driving situation and an expected traffic information includes.
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