Die Nutzung der durch die Elektrifizierung gewonnenen Freiheitsgrade im hybriden Antriebsstrang erfordert eine komplexe Regelungsstruktur, die im Allgemeinen unter dem Begriff Betriebsstrategie zusammengefasst wird. Ziel der Betriebsstrategie ist dabei die energetisch global optimale Ansteuerung der Antriebsstrangkomponenten unter Wahrung eines vorgegebenen (meist ausgeglichenen) Ladezustands des Traktionsenergiespeichers. Ein sehr leistungsfähiges Verfahren basiert auf der Minimierung des äquivalenten Energieaufwands zwischen Kraftstoffenergie im Tank und der in der Batterie gespeicherten elektrischen Energie. Je nach Fahrbedingung ergeben sich damit instantan optimale Leistungsaufteilungen zwischen elektrischem und verbrennungsmotorischem Zweig. Zur Darstellung eines ladungserhaltenden Betriebs des Hybridfahrzeugs muss der Äquivalenzfaktor entsprechend den Radleistungsanforderungen angepasst werden. Es werden mögliche Verfahren zur optimalen Adaption des Äquivalenzfaktors vorgestellt, die dabei u.a. auf Vorhersageinformationen über den zu erwartenden Fahrverlauf zurückgreifen (Prädiktion). Als Betriebsstrategie für Hybridfahrzeuge Im Rahmen dieses Beitrags wurde die ECMS (Equivalent Consumption Minimization Strategy) ausersehen. Möglichkeiten zur Anpassung an unterschiedliche Fahrszenarien werden aufgezeigt. Aufgrund nahezu identischer Leistungsfähigkeit wurde infolge der geringeren Rechenleistungsanforderungen die Globale Pontryagin-Optimierung (GPO) gegenüber der Dynamischen Optimierung (DO9 weiterverfolgt. Das Potential zur Verbrauchsreduktion, insbesondere in inhomogenen Nutzungsszenarien wurde beispielhaft unter Nutzung eines detaillierten dynamischen Fahrzeugmodells nachgewiesen. Im Fokus zukünftiger Untersuchungen werden insbesondere der Einfluss der Prädiktionsgüte für realistische Szenarien und die Berücksichtigung multikriterieller Betriebsziele (Verbrauchs- und Emissionsoptimalität) stehen.

    There is a need for a capable supervisory control strategy to profitably use the degree of freedom in hybrid power trains. Its main operation target is the energetically, global optimal control of the powertrain components maintaining a given (sustained) state of charge of the electrical energy storage System. A promising approach is based on the minimization of the equivalent power from fuel enthalpy and battery internal energy. There results an instantaneous optimal power split between electric motor and internal combustion engine depending on the current driving conditions. To achieve a charge sustaining operation of the HEV the equivalence factor has to be adjusted depending on the power demand at the wheels. This paper deals with possible methods for an optimal adaption of the equivalence factor which are able to integrate prediction data covering the expected future driving profile.


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    Titel :

    Optimale Betriebsführung von Hybridfahrzeugen durch prädiktive Bestimmung des Energieäquivalents


    Weitere Titelangaben:

    Optimal control of hybrid electric vehicles through predictive determination of the energetic equivalent


    Beteiligte:
    Kutter, Steffen (Autor:in) / Bäker, Bernard (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    6 Seiten, 10 Bilder, 11 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch