WO2008141828A1 - Kraftfahrzeugvorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a motor vehicle device, in particular for a hybrid vehicle, with an electric motor unit and driving stabilization and comfort units.
- the invention is in particular the object of providing Fahrstabilmaschines- and / or comfort systems with improved dynamics.
- the object is achieved in each case by the features of the independent claims.
- the invention is based on a motor vehicle device, in particular for a hybrid vehicle, with an electric motor unit and driving stabilization and / or comfort units.
- the motor vehicle device comprises a regulating and / or control unit which is provided to control and / or regulate the electric motor unit as a torque sink and / or as a torque source for the driving stabilization and / or comfort units.
- a regulating and / or control unit which is provided to control and / or regulate the electric motor unit as a torque sink and / or as a torque source for the driving stabilization and / or comfort units.
- / or regulating unit is to be understood in particular as a unit having a computing unit and a memory unit and an operating program stored therein.
- the electric motor unit is particularly advantageously suitable as a torque source and / or as a torque sink since it allows fast and accurate controllability for moments and / or moments
- the rapid and precise controllability of the electric motor unit makes it possible to precisely implement torque requirements from the driving stabilization and / or comfort units and thus to improve the dynamics
- an energy that dissipates the electric motor unit as a torque sink in particular be stored in the form of electrical energy and stands again for the generation of torque by the electric motor unit and other electr available to consumers. This makes it possible to save resources for a further torque source arranged in the motor vehicle, such as an internal combustion engine, for example, and to reduce emissions.
- Figure 1 shows schematically a controller structure for a motor vehicle not shown in detail with a brake unit 11, an internal combustion engine unit 12 and an electric motor unit 13, which understood in particular as an electric machine which can be operated as a torque source (eg in motor operation) and / or as a torque sink (eg in regenerative operation) (eg as integrated starter / generator ISG or high-voltage ISG).
- an electric motor unit 13 includes a memory unit, not shown, which is intended to save in particular the energy for the E- lektromotorü 13 but also for other electrical loads.
- a torque generated by the engine unit 12 and the electric motor unit 13 is forwarded to a drive train 14.
- the motor vehicle comprises a driving stabilization and comfort unit 16, e.g. a driving stabilization system FSP 17, a load-dumping LSP 18, an anti-jerk system AJ 19, and a comfort switching system KSS 20.
- a driving stabilization and comfort unit 16 e.g. a driving stabilization system FSP 17, a load-dumping LSP 18, an anti-jerk system AJ 19, and a comfort switching system KSS 20.
- the actuators brake unit 11, engine unit 12 and electric motor unit 13 are controlled by a control and control unit 10 intelligent.
- the intelligent control and control unit 10 is designed in one piece for all actuators 11, 12, 13, but it can also be designed in several parts.
- Torque requests by a driver 21 and by the drive stabilization and comfort units 16 are coordinated by the control and regulation unit 10.
- the engine unit 12 and the electric motor unit 13 are available as torque sources.
- the brake unit 11, the engine unit 12 and the electric motor unit 13 can be used as a torque sink.
- a status unit 15 detects the status of all actuators 11, 12, 13, of the drive train 14 and of the driving stabilization and comfort units 16 at the respective operating point.
- the electric motor unit 13 the energy state and other variables required by the system (eg a temperature of the storage unit and / or a temperature of the electric motor unit 13) are detected.
- control reserves operating states of the brake unit 11 and the engine unit 12 as well as information about the state of the drive train 14 are detected. It is possible to detect further variables that appear appropriate to the person skilled in the art. All detected variables are forwarded to the control unit 10.
- the control and control unit 10 calculates an advantageous torque distribution of the torque requests to the individual actuators 11, 12, 13.
- the required torque is intelligently formed and on the electric motor unit 13 and / or the remaining actuators 11, 12 distributed. This is done as a function of system parameters and / or operating conditions, optimally and intelligently exploiting positive effects (e.g., resource savings) and avoiding adverse effects (e.g., emissions degradation, loss of comfort).
- positive effects e.g., resource savings
- adverse effects e.g., emissions degradation, loss of comfort.
- the advantageous torque distribution by the control and control unit 10 further disturbances are taken into account. In particular, vibrations in the drive train 14 are damped by specific torque requests to the electric motor unit 13.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit (13) und einer Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheit (16). Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Regel- und/oder Steuereinheit (10) umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Elektromotoreinheit (13) als eine Momentensenke und/oder als eine Momentenquelle für die Fahrstabilisierungsund/oder Komforteinheit (16) zu steuern und/oder zu regeln.
Description
Kraftfahrzeugvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit und Fahrstabilisierungs- und Komforteinheiten.
Es sind bereits Kraftfahrzeugvorrichtungen, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit und Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheiten bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Fahrstabilisierungs- und/oder Komfortsysteme mit einer verbesserten Dynamik bereitzustellen. Die Aufgabe wird jeweils gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit und Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheiten.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Regel- und/oder Steuereinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Elektromotoreinheit als eine Momentensenke und/oder als eine Momentenquelle für die Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheiten zu steuern und/oder zu regeln. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Unter einer „Steuer-
und/oder Regeleinheit" soll insbesondere eine Einheit mit einer Recheneinheit und einer Speichereinheit und einem darin gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Die Elektromotoreinheit eignet sich besonders vorteilhaft als Momentenquelle und/oder als Momentensenke, da sie eine schnelle und genaue Regelbarkeit für Momente und/oder eine Drehzahl aufweist. Durch die schnelle und genaue Regelbarkeit der E- lektromotoreinheit ist es möglich, Momentenanforderungen von den Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheiten genau umzusetzen und so die Dynamik zu verbessern. Zudem ist die E- lektromotoreinheit weitestgehend verschleißfrei, wodurch Kosten und Material eingespart und der Kundennutzen und/oder - Komfort weiter erhöht werden kann. Außerdem kann eine Energie, die die Elektromotoreinheit als Momentensenke abführt, insbesondere in Form von elektrischer Energie gespeichert werden und steht wieder für die Erzeugung von Momenten durch die Elektromotoreinheit und andere elektrischen Verbrauchern zur Verfügung. Dadurch ist es möglich, Betriebsmittel für eine weitere im Kraftfahrzeug angeordnete Momentenquelle, wie beispielsweise eine Brennkraftmaschine, einzusparen und einen Emissionsausstoß zu reduzieren.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Figur 1 zeigt schematisch eine Reglerstruktur für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug mit einer Bremseinheit 11, einer Brennkraftmaschineneinheit 12 und einer Elektromotoreinheit 13, die insbesondere als Elektromaschine verstanden
wird, die als Momentenquelle (z.B. im motorischen Betrieb) und/oder als Momentensenke (z.B. im generatorischen Betrieb) betrieben werden kann (z.B. als integrierter Starter/Generator ISG bzw. Hochvolt-ISG) . Zu der Elektromotoreinheit 13 gehört eine nicht näher dargestellte Speichereinheit, die dazu vorgesehen ist, insbesondere die Energie für die E- lektromotoreinheit 13 aber auch für andere elektrische Verbraucher zu speichern.
Ein durch die Brennkraftmaschineneinheit 12 und die Elektromotoreinheit 13 erzeugtes Moment wird an einen Antriebsstrang 14 weitergeleitet. Weiter umfasst das Kraftfahrzeug eine Fahrstabilisierungs- und Komforteinheit 16, die z.B. ein Fahrstabilisierungssystem FSP 17, eine Lastschlagdämpfung LSP 18, ein Anti-Jerk-System AJ 19 und ein Komfort-Schaltsystem KSS 20 umfasst. Auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Fahrstabilisierungs- und Komfortsysteme können berücksichtigt werden. Die Aktoren Bremseinheit 11, Brennkraftmaschineneinheit 12 und Elektromotoreinheit 13 werden durch eine Regel- und Steuereinheit 10 intelligent angesteuert. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die intelligente Regel- und Steuereinheit 10 einteilig für alle Aktoren 11, 12, 13 ausgeführt, sie kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein.
Momentenanforderungen durch einen Fahrer 21 und durch die Fahrstabilisierungs- und Komforteinheiten 16 werden durch die Regel- und Steuereinheit 10 koordiniert. Für eine positive Momentenanforderung stehen die Brennkraftmaschineneinheit 12 und die Elektromotoreinheit 13 als Momentenquellen zur Verfügung. Bei einer negativen Momentenanforderung können die Bremseinheit 11, die Brennkraftmaschineneinheit 12 und die Elektromotoreinheit 13 als Momentensenke verwendet werden.
Eine Statuseinheit 15 erfasst den Zustand aller Aktoren 11, 12, 13, des Antriebsstrangs 14 und der Fahrstabilisierungsund Komforteinheiten 16 im jeweiligen Betriebspunkt. Für die Elektromotoreinheit 13 werden der Energiezustand sowie weitere systembedingt notwendige Größen (z.B. eine Temperatur der Speichereinheit und/oder eine Temperatur der Elektromotoreinheit 13) erfasst. Weiter werden Informationen über Betriebs- zustände (z.B. Regelreserven) der Bremseinheit 11 und der Brennkraftmaschineneinheit 12 sowie Informationen über den Zustand des Antriebsstrangs 14 erfasst. Es können noch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Größen erfasst werden. Alle erfassten Größen werden an die Steuer- und Regeleinheit 10 weitergeleitet.
Aus den Daten der Statuseinheit 15 und den Momentenanforderungen durch den Fahrer 21 und durch die Fahrstabilisierungsund Komforteinheiten 16 berechnet die Regel- und Steuereinheit 10 eine vorteilhafte Momentenverteilung der Momentenanforderungen auf die einzelnen Aktoren 11, 12, 13. Dabei wird das benötigte Moment intelligent geformt und auf die Elektromotoreinheit 13 und/oder die übrigen Aktoren 11, 12 verteilt. Dies erfolgt in Abhängigkeit von Systemparametern und/oder Betriebszuständen unter optimaler und intelligenter Ausnutzung positiver Auswirkungen (z.B. Einsparung von Betriebsmitteln) und Vermeidung von negativen Auswirkungen (z.B. Emissionsverschlechterung, Komforteinbußen). Bei der Berechnung der vorteilhaften Momentenverteilung durch die Regel- und Steuereinheit 10 werden weitere Störgrößen berücksichtigt. Insbesondere Schwingungen im Antriebsstrang 14 werden durch gezielte Momentenanforderungen an die Elektromotoreinheit 13 gedämpft.
Claims
1. Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit (13) und einer Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheit (16), gekennzeichnet durch eine Regel- und/oder Steuereinheit (10), die dazu vorgesehen ist, die Elektromotoreinheit (13) als eine Momentensenke und/oder als eine Momentenquelle für die Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheit (16) zu steuern und/oder zu regeln.
2. Verfahren für eine Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit (13) und einer Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheit (16) insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoreinheit (13) als eine Momentenquelle und eine Momentensenke für die Fahrstabilisierungs- und/oder Komforteinheit (16) gesteuert und/oder geregelt wird.
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