Die Einsparpotenziale bei Hybridantriebssträngen in der Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromotor mit Traktionsbatterie resultieren aus der Möglichkeit des Start-Stopp-Betrieb, der Bremsenergierückgewinnung in Verzögerungsphasen und besseren Wirkungsgrade im Teillastbereich einschließlich der Möglichkeit des rein elektrischen Fahrens. Die Hybridfunktion wird in Abhängigkeit des Batterieladezustandes vom Energiemanagement koordiniert. Da der effektivste Weg der Gewinnung elektrischer Energie in der Rekuperation besteht, ist diese Funktion uneingeschränkt im generatorischen Arbeitsbereich des elektrischen Systems zulässig. Nur wenn der Ladezustand einen definierten Grenzwert unterschreitet, wird die Generatorfunktion mit aktiver Lastkompensation freigegeben. Die Startfunktion des Verbrennungsmotors ist wiederum eine Funktion, die im gesamten motorischen Arbeitsbereich des elektrischen Systems zulässig ist. Im Falle eines niedrigen Ladezustandes der Batterie wird zunächst nur die Kurzzeit-Boostfunktion, d.h. die Unterstützung des Verbrennungsmotors durch die Elektromaschine in Phasen der Fahrzeugbeschleunigung zum Auffüllen des 'Leistungslochs' deaktiviert. Im Bereich mittlerer Ladezustände wird die verbrauchsrelevante Funktion 'Elektrisch Fahren' freigegeben. Die Dauerboostfunktion im Bereich hoher Ladezustände wird ausschließlich als Konsequenz größerer rekuperierter Energiemengen bei Bergabfahrten zur Reduzierung des Batterieladezustandes aktiviert. Im Normalfall wird die Batterie jedoch in einem schmalen Arbeitsfenster im Bereich mittlerer Ladezustände betrieben, in dem alle komfort- und verbrauchsrelevanten Funktionen aktiviert sind. Nur unter sehr seltenen Randbedingungen wird dieses Arbeitsfenster verlassen. Bei VW wurde ein Full-Hybrid-Fahrzeug aufgebaut, das eine normierte elektrische Leistung von 15 % besitzt. Als Antriebskonzept wurde die Parallelehybridstruktur gewählt. Full-Hybride weisen das größte Einsparpotenzial auf. Entscheidend ist ein Energiemanagement, das die individuelle Steuerung aller Drehmomentquell und -senken ermöglicht und damit erlaubt, die maximale Kraftstoffeinsparung für die jeweilige Antriebsstrangkonfiguration zu realisieren.
Energiemanagement für Hybridantriebsstränge
2006
11 Seiten, 13 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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