Die elektrische Hybridtechnologie erweitert bestehende Triebstränge um Komponenten wie elektrische Maschinen und elektrische Energiespeicher. Durch das Zusammenwirken mit mechanischen oder hydraulischen Elementen (Getrieben, Kupplungen, Kupplungsansteuerungen, Bremsen, ...) werden neue Funktionalitäten geschaffen, bisher starre Strukturen durch flexiblere mechatronische Systeme ersetzt. Die entstehenden neuen Freiheitsgrade bei der Verteilung des Energieflusses im Triebstrang ermöglichen neue Betriebsstrategien, die schließlich die beabsichtigten Kraftstoffeinsparungen erschließen. Dies macht erweiterte Strukturen der fahrzeuginternen Buskommunikation erforderlich, die auch eine Anpassung der Aufteilung der Funktionalitäten auf die Steuergeräte mit sich bringt. Die in Hybridsystemen zusätzlichen Komponenten des Antriebstrangs erzwingen die Berücksichtigung weiterer Drehmomentquellen und senken im Fahrzeug und damit zumindest bei Vollhybriden eine neue Aufgabenverteilung zwischen den Steuergeräten. So bietet sich an, eine übergeordnete Instanz zur Drehmomentkoordination an der für die Längsdynamik des Fahrzeugs relevanten Schnittstelle nach Getriebeausgang oder am Rad zu verwenden. Die bisherige für Motorsteuergeräte noch meist verwendete Drehmomentkoordination an der Kurbelwelle kann nur noch dem Motor zugeordnete Anforderungen sinnvoll managen. Bei gleichwertiger Behandlung aller Drehmomentquellen wird das Motorsteuergerät dadurch zu einem untergeordneten Komponentensteuergerät. Die System-Hoheit wird auf eine übergeordnete Powertrain- oder Hybrid-Steuerung übertragen. Die Kommunikation muss dabei eventuell wegen der erhöhten Buslasten auf zwei CAN-Bus Systeme verteilt werden. Insbesondere die Hybridisierungen bestehender Antriebstränge für milde Hybridkonzepte kann die Implementierung der zusätzlichen Hybridfunktionen in bestehende Steuergeräte eines Clusters erfolgen, z. B. im bisherigen Motorsteuergerät oder im Getriebesteuergerät. So lassen sich Aufwand und Entwicklungszeit verkürzen. Der auch von der Systemhardware prinzipiell vorteilhaftere modulare Aufbau und die zurzeit bestehende Ausführungsvielfalt der Hybridfahrzeugstrukturen können mit einem zusätzlichen Powertraincontroller jedoch flexibler bedient werden.
Betriebsstrategien von Hybridfahrzeugen, Funktionen und Applikation
Operational strategies of hybrid vehicles, functions and calibration
2006
21 Seiten, 11 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Betriebsstrategien von Hybridfahrzeugen - Funktionen und Applikation
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