In Europa erweist sich die Mikro-Hybrid-Variante als ein Optimum in Bezug auf Systemkosten und Kundennutzen. Mikro-Hybride sind Fahrzeuge, die ihre Effizienzsteigerung aus dem Stop-Start Betrieb des Motors beziehen. Vielfach wird dies mit einer intelligenten Ladestrategie der Batterie kombiniert, welche einen Teil der Bremsenergie rekuperiert. So kann ein Mehrwert sowohl für PKW als auch für viele Nutzfahrzeugbereiche und -anwendungen erzielt werden. Innerhalb der Mikro-Hybrid-Technologien lassen sich wiederum verschieden Ansätze finden, um die Kundenanforderung nach einer robusten und kostengünstigen Lösung zu erfüllen Diese Veröffentlichung konzentriert sich auf den leichten Nutzfahrzeugbereich, in dem vorwiegend Dieselmotoren zu finden sind. So erfahren z. B. Lieferfahrzeuge häufige Stop-Start-Zyklen , die besondere Anforderungen an die beteiligten Komponenten wie Motor, Anlasser und Batterie stellen. Das elektrische Bordnetz muss diesem Betrieb standhalten und dem vermehrten Lade- und Entladebetrieb der Batterie Rechnung tragen. Insbesondere die Batterie spielt hier die wichtige Rolle, das Bordnetz zu stabilisieren und die regenerative Energie zu speichern. Es wird dargelegt, dass optimierte Blei-Batterien weiterhin eine dominierende Rolle als Bordnetz-Energiespeicher in diesen Fahrzeugen spielen werden. Um Skaleneffekte nutzen zu können, ist es Ziel, eine Systemlösung für alle Fahrzeugklassen und Kundenprofile zu finden. Erschwerend dabei ist, dass insbesondere Fahrprofile zwischen PKW und leichten Nutzfahrzeugen stark unterschiedlich sind. Dieses wirkt sich auch in der funktionalen Sicherheit aus, welches die Betriebssicherheit für die unterschiedlichen Nutzungsprofile ohne Einschränkung und Bevormundung des Kunden sicherstellen muss. Einleitend wird eine Einordnung der Mikro-Hybrid-Technologie in das Gesamtfeld der Hybridtechnologien zusammen mit den damit verbundenen Anforderungen dargestellt. Integrationsaspekte des Mikro-Hybrid-Antriebs in das Fahrzeug und Interaktionen mit anderen Fahrzeugsystemen werden dann betrachtet und diskutiert.
Customer demands combined with future emission requirements will drive the introduction of various levels of powertrain electrification. In Europe, the Micro-Hybrid technology, defined as engine Start-Stop and regenerative charging, can be an attractive proposition with respect to system on-cost versus real-world fuel economy benefits. This is true for both passenger cars and a large subset of commercial vehicles. Focusing on low cost of ownership and maximum dependability, the light commercial vehicle market that is dominated by diesel powertrains places different needs on the Start-Stop functionality. For example, a delivery van is exposed to a high number of engine restarts over its vehicle life, posing new durability requirements on engine components, starter-system and batteries. The electrical system for commercial vehicle must support the new Start-Stop and charging functions, and it is shown that the well-established lead/acid battery technology is expected to keep playing a key role in this segment of Micro-Hybrid applications. At the same time, customer use cases that are different from those seen in passenger cars drive different functional and safety requirements. The use of analytical toolsets in system design is proven to be paramount. The paper presents a method to analyse real-world customer usage data, a model to calculate cranking and starting performance, and a state-of-the-art software development tool chain to develop vehicle level software code. The main aspects of a Micro-Hybrid commercial vehicle, its place within the family of hybrid technologies and the user requirements it must meet are discussed. System integration aspects of the various components and subsystems that support the Start-Stop function are evaluated for both the powertrain and the electrical system.
Start-Stop System requirements for commercial vehicle applications
Anforderungen für Start-Stopp-Systeme in leichten Nutzfahrzeugen
Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug - Electronic Systems for Vehicles, 14 ; 191-209
VDI-Berichte ; 2075
2009
19 Seiten, 10 Bilder, 9 Quellen
Conference paper
English
Start-Stop System Requirements for Commercial Vehicle Applications
British Library Conference Proceedings | 2009
|Commercial vehicle under-vehicle start-stop intelligent control system
European Patent Office | 2023
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