CN101056777B - 控制混合机动车辆运行的方法和混合车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制具有混合驱动装置(10)的机动车辆运行的方法,该混合驱动装置包括内燃机(12)和至少一个可选地由电动机或发电机运行的电机(14),由此在发电机运行时,电机(14)向蓄能器(22)充电和/或向机动车辆的车辆电网(24)供电。本发明提供依赖保持给定的边界条件,在交替的时间间隔内实现发电机运行时电机(14)的运行,借此(a)在第一时间间隔内,电机(14)使用第一高电功率输出运行,所述电功率输出高于所述机动车辆的车辆电网(26)的实际功率消耗,以及(b)在第二时间间隔内关闭。通过这种方式,极大地避免了低效率电机(14)的轻载操作点的开动,并且因此对于连续工作方式实现了燃料优点。

Description

控制混合机动车辆运行的方法和混合车辆
本发明涉及控制具有混合驱动装置的机动车辆运行的方法,该混合驱动装置包括内燃机和额外的至少一个可选地由发动机或电动机运行控制的电机,当处于发电机运行时,该电机例如为车辆的车辆电网供电和/或为蓄能器充电。此外,本发明还涉及具有相应控制装置的混合车辆。
术语混合车辆指组合有至少两个驱动装置的机动车辆,所述驱动装置使用不同的能源,以便为车辆运行提供功率。特别有利的是,内燃机和电机的性质相互补充,内燃机通过汽油或柴油燃料的燃烧产生动能,电机将电能转化为动能。因此,当今的混合车辆大多装备有内燃机和一个或多个电机的组合。存在两种不同的混合方案。在所谓的串联或顺序混合方案中,仅通过电机来实现车辆的驱动,而内燃机通过单独的发电机产生电流,以给为电机馈电的蓄能器充电,或给电机直接馈电。与此相反的是,至少当前在载客车辆的应用中优选并联混合方案,其中可以通过内燃机和电机来表示车辆的动力。
在这样的并联方案中使用的电机可选地由电动机或发电机运行。因此,例如电动机运行时的电机通常在具有较高车辆负载的工作点下与内燃机相连。此外,它还能起到内燃机的启动发动机的功能。与此相反的是,内燃机行使动力时的电机主要是由发电机驱动,由此将电机产生的电功率用于例如蓄能器的充电和/或车辆电网的供电。在具有多于一个电机的功率分支的混合方案的情况下,还可以将电机的发电机运行另外用于供电。此外,通过发电机驱动的电机通常获得至少一部分的制动功率(恢复),由此一部分损失的机械能被转换为电能。混合方案的通常优点是,与常规的爪极发电机相比,该电机具有更高的效率。
当前的电机类型主要是异步电机(ASM)或永磁同步电机(PSM)。在所有类型中,其明确的功率损耗不利于较低的力矩需求,也就是说不利于较低的输出电功率。这导致的结果是,必须施加与相对较低的电负荷不成比例的较多的机械能,因此通过内燃机消耗较多的燃料,以便通过电机产生所需的电功率。
本发明的任务是提出控制混合车辆的方法,其使得在并联混合方案中更有效并且最终更节约燃料地使用电机。
通过具有独立权利要求特征的方法和机动车辆解决所述任务。根据本发明,依赖保持给定的边界条件,在交替的时间间隔内实现发电机运行时电机的运行(脉冲充电运行),借此
(a)在第一时间间隔内,电机使用第一高电功率输出运行,所述电功率输出高于所述车辆电网的实际功率消耗,以及
(b)在第二时间间隔内关闭。
通过一方面具有电功率输出以及另一方面在中间的时间间隔中处于完全关闭状态下的电机交替的运行,其中,电功率输出明显高于车辆电网(可能是为蓄能器充电到给定的充电状态)实际需要的功率,极大地避免了在这些极值间处于具有不合适的效率的负荷点的运行。因此,与现有技术相比,明显地改善了电机的总效率以及总的混合动力总成并降低了燃料消耗。在此,可以根据需要使用在第一时间间隔通过电机所提供的高电功率,以便为电蓄能器充电(可能给额定充电状态加上缓冲值)和/或另一方面为机动车辆的车辆电网供电,其中不但可以理解成被耗电部件所耗费的功率,而且还可以理解成为充电可选存在的浮充蓄电池(通常是12V车辆蓄电池)。相反地,在第二时间间隔内,基本上实现由第一时间间隔内充满电的蓄能器(并且必要时由车辆蓄电池)向车辆电网的供电。
根据本发明的优选实施方式,在发电机运行的时间间隔中,根据给定的阈值来实现电机蓄能器充电状态的转变。特别地,当蓄能器的充电状态达到高转换界限时,结束第一时间间隔,反之,当蓄能器的充电状态达到低转换界限时,结束第二时间间隔(关闭的电机)。通过这种方式,蓄能器的充电状态围绕额定充电状态摆动。可以使用相同或不同的额定充电状态的间隔来确定高转换界限和低转换界限。额定充电状态从其方面根据操作点及蓄能器尺寸和类型计算为恢复电势、升压电势、蓄能器寿命和冷启动安全之间的妥协。
已经表明,根据保持给定的边界条件形成交替的发电机运行。优选给定特定的边界条件,其保证:对于连续运行,实施脉冲运行,通过较小的功率输出产生效率改进。按照这点,对于方法的允许来说,优选低于车辆电网或蓄能器的实际功率要求的阈值,尤其是低于二者所要求的总功率要求的阈值。在此,将电蓄能器的实际功率要求理解成为给蓄能器充电到在各种情况下均低于最大充电状态的给定的充电状态所要求的电功率。或者或此外,对于使用交替的发电机运行,要求低于另一阈值,该阈值涉及车辆电网和/或蓄能器的实际功率要求与电机实际最大可能的发电机功率输出(根据车辆的实际操作点)的比值。此外,当在电机的功率特性曲线仅具有低转数依赖性的范围内开动电机时,那么尤其优选使用该方法。
特别优选根据交替运行之前和交替运行期间实现的功率平衡来确定电机的交替脉冲运行。在这种情况下,只有当平衡导致对于常规的连续运行达到或超过所取得的效率优点的阈值时,才实现(并且早就实现)本发明的交替运行。在平衡中,特别优选考虑内燃机的负载点偏移,这是为补偿内燃机利用电机的负载点偏移产生的较高驱动力矩。
另一给定的边界条件可涉及脉冲充电运行的描述。例如可以要求,蓄能器的额定充电状态处于某一范围,尤其是保持与充电状态的上限许可值和下限许可值的最小距离。这是必需的,以便能够描述围绕额定充电状态的交替充电状态的振幅。根据方法的另一有利变体,这样给定适当的额定充电状态,以便保持与上下限许可值的足够间隔,该足够间隔实现脉冲充电运行。
此外,优选设计通过内燃机补偿由本发明的脉冲方法引起的力矩变化,尤其是以提高气缸充气量的方式,以便避免对行驶性能产生的不利影响。然而,因为仅可以通过有限的速率和精确性来实现每一力矩补偿,优选设计另一给定的边界条件,该边界条件仅允许实施运行状况下的本发明交替的发电机运行,其中仅仅产生了相对较小的力矩变化,或者更确切地说得到良好的补偿。关于这点,当满足至少下列力矩补偿所涉及的边界条件之一时,可以允许交替的运行:
-保持内燃机实际扭矩与内燃机最大力矩(全负荷特性曲线)的最小距离,尤其是实际内燃机力矩为全负荷特性曲线最大值的75%,优选最大值的80%,更优选最大值的90%;
-不存在实际的内燃机运行或者内燃机向负载点偏移的预期的运行,该内燃机伴有构件保护的混合气变浓;
-存在实际最小车辆速度,尤其是至少15km/h的实际最小车辆速度,优选至少25km/h的实际最小车辆速度,尤其优选至少40km/h的实际最小车辆速度;
-存在车辆传动装置的***最低挡等级,尤其是第三和高挡的***最低挡等级。
同样,基于力矩补偿的原因,在第一时间间隔期间(也就是说在脉冲充电期间),根据最大值来限制电机的最大发电机功率是有意义的。
在实施例的范围中讨论各边界条件更准确的说明。
此外,本发明还涉及具有混合驱动装置的机动车辆,该机动车辆包括控制部件,使用该控制部件可以相应于前述实施例控制本发明电机的交替发电机运行。控制部件尤其包括控制本发明脉冲充电运行的程序算法,该程序算法可存储在总的电动机控制装置或单独的控制单元中。
由从属权利要求所述的其余特征得到了本发明的进一步优选方案。
下面将结合附图对本发明的实施例作详细说明:
图1是本发明混合驱动装置结构的示意图;
图2示出异步电机的发电机的效率特性曲线族;
图3示出永磁同步电机的发电机的效率特性曲线族;以及
图4示出在电机发电机的常规连续的运行期间和电机发电机的本发明的不连续的运行期间,蓄能器-充电状态的时间进程、发电机的力矩以及车辆速度。
在图1中用10总体表示并联混合驱动装置,其中不再详细描述混合车辆。可选地或同时通过常规内燃机12(汽油机或柴油机)和电机(E-Maschine)14实现车辆的驱动,二者均影响相同的轴,尤其是影响内燃机12的曲轴。电机14与电动机曲轴的连接可以通过不同的方式实现。因此,电机14可以直接或通过离合器与曲轴相连,或者通过皮带传动、齿形皮带、传动装置或别的力配合和/或形状配合的连接。使用所述的传动系18,通过自动或手动传动装置16将内燃机12和电机14相连。使用离合器20实现消除内燃机12的主动轴的连接,或者更确切地说实现消除传动装置16与电机14的连接,通过驾驶员对没有描述的离合器踏板的操作可以打开离合器并且通过不操作关闭离合器。
此外,在图1中表明了在内燃机12和电机14之间可选的布置好的附加的离合器22。这样的附加的离合器22允许内燃机12从传动系18单独的分离,或者更确切地说从电机14分离,因此原则上优点在于,由于内燃机12关闭,所以不必产生机械摩擦阻力。因此,虽然附加的离合器22导致额外的节约燃料的潜力,但是需要更高的成本,设计和建造费用。在本发明的范围内,由于这个原因,内燃机12和电机14之间的附加的离合器12虽然基本上还是可行的,但是并不优选这样设计。
可以可选地由电动机运行或发电机运行来驱动电机14,该电机14例如可以是三相电流异步电机或三相电流同步电机。在电动机运行下,电机14消耗来自蓄能器24的电能(电流)而驱动传动系18。因为在本发明的方法中,在考虑总体的效率的同时,也必须考虑充电和放电过程中效率的损失,原则上优选这样的蓄能器类型,其在这些过程中具有高效率。特别地,优选使用这样的电容蓄能器,其较之电池(例如铅酸电池、镍-金属氢化物电池或锂离子电池)具有明显较高的输入和输出效率。蓄能器24还可以是由电池(30s.u.)和并联的电容蓄能器组成的组合***,由此优选电容蓄能器控制大部分的循环充电和放电过程。此外,例如为了迅速表现更大扭矩,电机14的电动机运行可以支持开动的内燃机12。
然而,在发电机运行下,通过内燃机12,或者更确切地说通过车辆的推力驱动电机14,并且将动能转化为电能向蓄能器24补充并使用所述的车辆电网26向蓄能器24供电。车辆电网26包括数个耗电部件28并且还可以包括可选的浮充蓄电池30,其通常是常规的12V车辆蓄电池。中间***的DC/DC变压器32根据车辆电网26所需的12V电压,下调电机14的发电机产生的能量。
通过功率电子装置34实现在发电机运行和电动机运行之间的电动机14的转换,功率电子装置34根据电机的类型,通过集成的逆整流器同时进行直流电和交流电间可能的必须的变换。此外,功率电子装置34还控制电动机运行时电机14的转数和/或扭矩调节或者控制发电机运行时产生的电能的调节。为了这些目的,例如改变定子旋转场的旋转速度(使用三相电流发电机)或者通过激发电压的影响,或者更确切地说通过激发电流强度的影响,改变磁场强度。与之相关的可能的调整参数仍取决于机器类型。特别地,在变频器的协助下,可以无级地改变异步电机的定子电压和频率,以便通过给定的转数来改变发电机的输出效率。
根据所述的方案,主要通过内燃机12实现车辆的驱动,该内燃机12通过安置为启动发电机的电动机14启动。此外,电动机14还负责升压功能,其中在高载荷的情况下,尤其是在车辆加速时,该电动机14与车辆驱动(电动机运行)接通。另一方面,在存在车辆动能剩余的运行的情况下,电动机14具有所谓的恢复功能,其中在发电机运行时的动能转化为向蓄能器24充电的动能,并且因此同时提供制动力矩。
本发明的电机控制尤其在所谓的适度混合车辆中发挥其优点。这些优点是具有最高25kW,尤其是最高205KW,通常最高15KW的相对的低功率的电动机的混合车辆。在本发明的范围内,优选使用功率为7至20kW的电动机,特别优选使用功率大约为15kW的电动机。
通过电动机控制装置36实现内燃机12和功率电子装置34的运行控制,其中并入了程序算法形式的控制装置(使用38表示),使用该控制装置可以在交替的发电机运行(脉冲充电运行)中实施电机14随后描述的本发明的运行。或者,还可以将控制装置38设置在单独的控制单元中。
图2和图3分别显示了取决于电动机转数n和发电机产生的力矩M的异步电机的发电机的效率特性曲线族(图2)和永磁同步电机的发电机的效率特性曲线族(图3)。(负的)发电机力矩M等于电机14的发电机产生的电功率,或者更确切地说是施加于曲轴的制动力矩。图中通过特性曲线说明相同效率的点。在此,内部闭合特性曲线与较高效率范围相应,向外效率范围降低。
永磁同步电机(图3)通常具有有限的非常高效率的特性曲线范围,效率在较高转数下急剧下降。相反地,图2说明,虽然异步电机通常具有较低的峰值效率,但是在高转数下还是具有相对较高的效率。两种机器类型的共同点在于,在需要非常小的力矩时并且根据低电功率,效率均明显下降,也就是说对于发电机产生的相对较少的功率,消耗了相对较多的动能。此外,在同步电机的情况下,由于其永磁场,出现剩余制动力矩,或者更确切地说出现电功率的剩余力矩,即使当机器不存在力矩需要时。相反地,异步电机在零功率要求时能够被完全磁活化,从而实际上无损失地将异步电机切断。由于该特性,通过异步电机,尤其是有效的异步电机,本发明方法发挥了有利的作用。然而,本发明的方法对于所有电机类型基本上是适用的,优选是在零功率要求时几乎无损失地将其切断的。
根据图4本发明方法的原理将变得更加清晰。本文中图形100和102表明蓄能器24分别在常规连续发电机运行时和根据本发明的交替(脉冲)发电机运行时的充电状态LZ的时间进程。图形104和106表明分别根据常规的和本发明方法,电机14发电机产生的负力矩M(制动力矩)的时间进程,所述负力矩M与所提供的电功率相同。在该图的下部分,描述了车辆速度vfzg的进程(图形108)。
根据图4,示例性地假定混合车辆的恒定运行阶段-对于恒定的车辆速度来说是明显的-和车辆电网26的实际给定的相对较低的电功率消耗。在这种情况下,根据常规操作,电机14使用恒定的较小的力矩发电机运行(图形104)。根据实际的车辆电网的需要,该力矩与电功率相应,其中通过电功率和电压变化来考虑电进程,该电压变化是要增加的功率变量的形式。与此同时,蓄能器24在其额定充电状态(LZ_S)时处于恒定,因为通过发电机产生的功率施加了车辆电网26的全部电功率要求(图形104)。在给定转数n时,通过图2中点P1示例性地说明具有较低电能耗的电机14的操作点。根据较小的发电机力矩,或者更确切地说根据较小的发电机功率,仅具有较低效率的电机14工作,以便曲轴所取得的机械功率与发电机所取得的电功率之比相对较高并且相应地增加了内燃机12的燃料消耗。
在这样的运行状况下,根据具有脉冲充电的本发明方法,电机14与电蓄能器24相组合地运行,借此特意地允许充电状态LZ与额定充电状态LZ_S有偏差。在此,根据图4(图形102),首先由蓄能器24(以及如果需要由浮充蓄电池30)唯一地向车辆电网26供电。这进行了很久,直到电蓄能器24的充电状态LZ在时间点t0时达到低转换界限LZ_1。与此同时,在起始阶段将电机14完全切断,以便其不产生力矩,或者更确切地说不产生电功率(图形106)。在低转换界限LZ_1到达时间点t0时,打开发电机运行时的电机14,也就是说具有相对于常规方法明显较高的力矩M,或者更确切地说,明显较高的电功率。在该时间间隔中,通过电机14输出的电功率来实现车辆电网26的供电和蓄能器24的充电,根据充电状态LZ的陡峭的坡度,这是明显的。图2中通过点P2来表示在该阶段中的负载点,并且与传统方法相比,处于明显较高的发电机力矩。明显的是,在该时间间隔内,负载点偏移伴随明显的效率改善。保持电机14的发电机运行,直到充电状态在时间点t1时到达高转换界限LZ_2。在该时间点,再次切断电机14并且还使车辆电网唯一地由蓄能器24供电,所述蓄能器24与下降的充电状态相关。
相对于100%的蓄能器24的最大充电状态,低转换界限LZ_1和高转换界限LZ_2分别具有低于或高于蓄能器24的额定充电状态LZ_S至多20%的距离,尤其是至多10%的距离,并且优选至多5%的距离。例如,对于70%的额定充电状态LZ_S,在5%的转换界限的距离时,蓄能器24的充电状态LZ在65%(LZ_1)和75%(LZ_2)之间的交替的发电机运行下振荡。然而,还可以理解,给定与额定充电状态LZ_S的不同距离彼此独立的高转换界限和低转换界限。
当发电机功率不仅用于向车辆电网26供电时,而且还额外地或替换地用于将蓄能器24的充电状态LZ提高至其额定充电状态LZ_S时,还可以使用本方法。然而,前提是总的车辆电网26和/或蓄能器24所需要的功率消耗总共是如此的少,以致恒定发电机运行时,电机14仅仅具有较低的效率。因此,当电机14仅需要较少的发电机功率时,那么总是能够有利地使用本发明的方法,不依赖于实际的车辆电网需要。
当相对于电机14的连续运行,期望通过本发明的不连续运行进行效率改善时,那么优选使用本发明的方法。尤其是给定一个或多个与效率有关的边界条件,交替运行的实施取决于该边界条件的实现。尤其是当车辆电网26(耗电部件28和浮充蓄电池30)和/或蓄能器24的实际功率要求的阈值低于1200W,优选低于800W并且尤其优选低于500W时,实施交替运行。关于这点,相对于需要的总功率,优选设计将在发电机时间间隔期间的脉冲充电提高至少500W,优选提高至少1000W并且尤其优选提高至少1500W。
当车辆电网26和/或蓄能器24的实际的功率要求与电机14的实际最大可能发电机功率之比低于15%,优选低于10%并且尤其优选低于5%时,那么就给出进一步优选的方法运行条件。在这种情况下,在发电机时间间隔(脉冲充电)中,需要的总功率与电机最大可能功率之比提高至少5%(例如15至20%),优选提高至少10%并且尤其优选至少15%。
此外,当在转数范围内运行电机14时,其中效率特性曲线(参见图2和3)对转数n仅具有较小的依赖性,那么就尤其优选使用本发明的方法。在本文中,转数n的优选应用范围是≥1250min-1,优选≥1500min-1,并且尤其优选≥2000min-1。另一方面,由于上述原因,本方法不使用非常高的转数也是合理的。
可以如下给出使用本方法的进一步有利条件,蓄能器22的额定充电状态LZ_S必须处于预定范围之内。这是必要的,以便考虑围绕额定充电状态LZ_S所需要的波动范围而使用为描述交替运行所需的蓄能器22的充电冲程(ladehub)。例如,相对于蓄能器22的最大充电状态,额定充电状态LZ_S可以具有与高许可充电极限值(通常是100%SOC)和/或低许可充电极限值至多20%的距离,优选至多10%,并且尤其优选5%。还可以彼此独立地选择这两个极限值。根据优选的实施,低充电极限值可以与额定充电状态LZ_S对应。在本方法的进一步安排中,在控制装置36、38中,这样有针对性地给定蓄能器22的额定充电状态LZ_S,即,为使本方法可行,保持与高许可充电极限值和低许可充电极限值足够的距离。
根据尤其优选的实施例,在电动机控制装置36下的本发明的交替发电机运行之前和期间,执行效率平衡,并且只有当或者更确切地说,像相对于常规连续方法,根据实际的运行边界条件得到效率优点时,才使用本方法,或者更确切地说长时间地使用本方法。特别地,相对于常规运行方式,效率改善需要至少2%,优选至少5%,并且尤其优选至少10%。在效率平衡中,有利的是还可以根据电机14的变化的发电机运行来考虑所造成的内燃机12的负载点偏移。虽然内燃机12通常在电机14关闭时在较低效率的范围内工作,但是当本发明脉冲运行期间根据电机14的负载点提高,也就是说根据较高的制动力矩,通常还存在内燃机12的较高负载,并且因此存在较高的效率。考虑内燃机12的效率偏移,为了应用本发明的方法需要应该高于上述值的总效率优点。在效率平衡中,还优选考虑蓄能器的蓄能损失以及功率和连接损失的影响,所述蓄能器的蓄能损失是由较高电功率的小幅升高引起的。
由本发明的电机14的脉冲充电方法引起的力矩变化由内燃机12补偿,以避免对行驶性能产生不利的影响。因为可以仅通过有限的精确度和速率实现力矩补偿,所以优选将本方法的实施限制在这样的运行状况,其中所引起的力矩波动相对较小,或者更确切地说是可以补偿的。此处考虑,力矩波动水平取决于发电机力矩的变化,或者更确切地说电功率的变化,以及例如还取决于传动机构的传动比。基于该原因,将运行发电机的时间间隔期间的最大发电机功率限制在至多10kW,优选至多5kW,并且尤其优选至多3kW是合理的。此外,在传动装置16的某些挡中,尤其是倒挡以及第一和第二挡中不使用本方法是合理的。最后,基于上述原因,本方法仅针对高于15km/h,优选高于25km/h,并且尤其优选高于40km/h的车辆速度启动是合理的。
为了使内燃机12所需的负载点提高成为可能,有利的是,为启动交替的发电机方法,保持实际的内燃机负载与内燃机12的全负荷特性曲线的最小距离。优选只有当实际内燃机力矩值最高为可能最大内燃机力矩的90%,优选最高为85%,并且尤其优选最高为75%时,本方法才被允许。此外,该操作方式也由此利于防止当前汽油机在全负荷时经常使用的混合气变浓避免用于构件保护,所述混合气变浓与燃料消耗增多有关。因而,尽管内燃机12例如出于催化器保护原因在构件保护中运转时,也就是说伴随混合气变浓运行时,也不优选实施本方法。
根据下列示例性的计算,阐明本发明方法的效率优点:
在混合车辆中,控制装置36确定车辆电网26的实际功率要求为350W。实现该实例中使用的电容蓄能器24的额定充电状态LZ_S。电机14以3000min-1转动,并且考虑当前功率和电压变化损失,由此产生400W的电功率。电机14(三相电流异步电机)和其运行所需的逆整流器以常规运行方式工作以产生具有总效率为60%的功率。
使用本发明的不连续脉冲充电方法,直到达到充电状态LZ的高转换界限LZ_2时,才短暂使用2kW的发电机来驱动电机14,除了向车辆电网26供电以外,还提高了电容蓄能器24的充电状态LZ。直到低转换界限LZ_1下降时,与此相反,电机14完全不启动。使用2kW运行时,电机14和逆整流器的***运行,所述***效率为80%。因为提供了在切断间歇期间供车辆电网供电使用的能量,所述能量主要来自电容蓄能器24,所以必须考虑电容蓄能器24的输入和输出效率。对这两种过程,在这种情况下所使用的双层电容器具有95%的效率。此处对于车辆电网供电的效率(忽略脉冲充电期间内燃机12的变化的效率)为0.8×0.95×0.95=0.72,也即72%。因此,相对于连续运行的+12%,通过电机14的本发明不连续运行实现了效率优点。在考虑内燃机12的负载点偏移和较高的蓄能器消耗和功率消耗时,虽然该效率优点实际上轻微降低,但是相对于连续运行还是显著地降低。
                    参考符号表
10混合驱动装置
12内燃机
14电机
16传动装置
18传动系
20离合器
22附加的离合器
24蓄能器
26车辆电网
28耗电部件
30浮充蓄电池
32DC/DC变压器
34功率电子装置
36电动机控制装置
38控制装置
M力矩
n转数
LZ蓄能器的充电状态
LZ_S额定充电状态
LZ_1充电状态的低转换界限
LZ_2充电状态的高转换界限
vfzg车辆速度

Claims (11)

1.一种控制具有混合驱动装置(10)的机动车辆运行的方法,所述混合驱动装置包括内燃机(12)和至少一个电机(14),所述电机(14)耦合于所述机动车辆的传动系(18),并能够选择性地以电动机操作模式运行或以发电机操作模式运行,
其中,以所述电动机操作模式运行时,所述电机单独向所述机动车辆供电,或与所述内燃机(12)一起向所述机动车辆供电,以及
其中,以所述发发电机操作模式运行时,所述电机(14)向蓄能器(24)充电和/或向所述机动车辆的车辆电网(26)供电,
其特征在于,以所述发电机操作模式运行时,依赖保持给定的边界条件,所述电机(14)以交替的发电机模式运行或以连续的发电机模式运行,
其中,以所述交替的发电机模式运行时,所述电机(14)以第一时间间隔和第二时间间隔交替的方式运行,其中,
(a)在所述第一时间间隔内,所述电机(14)使用第一高电功率输出运行,所述电功率输出高于所述车辆电网(26)的实际功率消耗,以及
(b)在所述第二时间间隔内,关闭所述电机(14)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在第二时间间隔内,由所述蓄能器(24)和/或车辆蓄电池(30)来实现所述车辆电网(26)的供电。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,当所述蓄能器(24)的充电状态(LZ)达到较高的转换界限(LZ_2)时,结束所述第一时间间隔,以及当所述蓄能器(24)的充电状态(LZ)达到较低的转换界限(LZ_1)时,结束所述第二时间间隔。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,相对于蓄能器(24)的最大充电状态,所述高转换界限(LZ_2)和/或所述低转换界限(LZ_1)彼此独立地分别处于高于或低于额定充电状态(LZ_S)的至多20%。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述车辆电网(26)和/或所述蓄能器(24)的实际功率要求低于阈值时,,实施所述电机(14)的交替运行。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述车辆电网(26)和/或所述蓄能器(24)的实际的功率要求与所述电机(14)的实际最大发电机功率输出之比低于阈值时,实施所述电机(14)的交替运行。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当相对于连续运行方式,所述交替运行的效率优点低于阈值时,实施所述电机(14)的交替运行。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在转数范围内实施所述电机(14)的交替运行,其中所述电机(14)的效率对转数具有较小的依赖性。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述蓄能器(24)的额定充电状态(LZ_S)具有与低许可充电极限值和/或高许可充电极限值的最小距离时,实施所述电机(14)的交替运行。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当至少满足下列边界条件之一时,实施所述电机(14)的交替运行:
-保持所述内燃机(12)的实际扭矩与最大内燃机力矩的最小距离;
-不存在伴有用以构件保护的混合气变浓的所述内燃机(12)的实际运行;
-存在实际最小车辆速度;以及
-存在车辆传动装置(16)的***最低挡等级。
11.一种具有混合驱动装置(10)的机动车辆,所述混合驱动装置包括内燃机(12)和电机(14),所述电机(14)耦合于所述机动车辆的传动系(18),并能够选择性地以电动机操作模式运行或以发电机操作模式运行,
其中,以所述电动机操作模式运行时,所述电机单独向所述机动车辆供电,或与所述内燃机(12)一起向所述机动车辆供电,以及
其中,以所述发发电机操作模式运行时,所述电机(14)向蓄能器(24)充电和/或向所述机动车辆的车辆电网(26)供电,
其特征在于,所述机动车辆具有控制部件,使用所述控制部件,依赖保持给定的边界条件,所述电机(14)以交替的发电机模式运行或以连续的发电机模式运行,
其中,以所述交替的发电机模式运行时,所述电机(14)以第一时间间隔和第二时间间隔交替的方式运行,其中
(a)在所述第一时间间隔内,电机(14)使用第一高电功率输出运行,所述电功率输出高于所述车辆电网(26)的实际功率消耗,以及
(b)在所述第二时间间隔内,关闭所述电机(14)。
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