Der Schlüssel einer erfolgreichen Hybridlösung liegt in der optimalen Koordination von Verbrennungs- und Elektromotor. Diese Koordination ist Aufgabe des Steuerungssystems, das bestimmt, wann der Verbrennungsmotor betrieben wird und welcher Drehmoment-Anteil vom Verbrennungs- und welcher Anteil vom E-Motor bereitgestellt wird. Die Summe dieser Entscheidungen wird als "Betriebsstrategie Diesel-Hybrid" bezeichnet. Spezielle Eigenschaften von Dieselmotoren sowie die ebenfalls Diesel-spezifische Anforderungen an die Emissionierung führen dazu, dass sich diese Betriebsstrategie grundsätzlich von einer Betriebsstrategie für ottomotorische Hybride unterscheiden kann. Deshalb entwickelt Bosch Diesel-spezifische Betriebstrategien, zur Minimierung von CO2- und NOx-Rohemissionen. Hybridlösungen mit einer mechanischen Kopplung zwischen Verbrennungsmotor und Rädern (Parallel-Hybrid) nutzen den breiten dieselmotorischen Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad. Deshalb wurde für dieses Antriebsprinzip in Verbindung mit den oben genannten Betriebstrategien das Emissionsminderungspotenzial in NEDC und FTP75 sowohl für einen "Mild-" als auch für einen "Strong-Hybrid" untersucht. Hauptunterschied der "Strong"-Variante ist dabei die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor von den Antriebsrädern zu entkoppeln und somit ein rein elektrisches Fahren darzustellen. Transiente Tests auf dem Motorprüfstand ergeben für den "Mild-Hybrid" einen deutlich größeren Einfluss der Fahrprofile (bessere Ergebnisse im FTP75 als im NEDC) auf das Potenzial zur Verbrauchs-/CO2-Reduzierung. Andere grundlegende Vorteile bleiben beiden Konzepten erhalten, wie die Reduzierung der sonstigen Abgasemissionen (tail-pipe) einschließlich des effizienteren Thermomanagements.
The key point of a successful hybrid vehicle is the coordination between the combustion engine and the electric motor-generator. The control system is responsible for this coordination: it will determine, when the engine has to be switched on and off and, in case the engine is on, which part of the requested torque has to be delivered by the engine and which by the motor-generator. The sum of these decisions is named "Hybrid Operation Strategy". Because of the unique characteristics of Diesel engines, as well as specific emission challenges, the Diesel hybrid operation strategy may differ significantly from the gasoline one. Bosch designs strategies, specifically dedicated to Diesel hybrids, which fulfill a CO2 and NOx engine out emission minimization criteria. Hybrid solutions with mechanical connection between the engine and the wheels (parallel hybrid) take advantage of the wide high efficiency area of the Diesel engine operation map. The above mentioned operation strategies have been used to quantify the emission reduction potential of a mild and a strong parallel hybrid configuration in the NEDC and in the FTP75. The strong configuration differs from the mild one because of the possibility to disconnect the engine from the drive train, which enables pure electric driving. Transient tests on an engine test bench show that, with mild hybrids, the fuel economy improvement depends to a larger degree on the driving conditions (better results in FTP75 than in NEDC). However most of the advantages of the hybridization of a Diesel power train, such as reduced pollutant tailpipe emissions and better thermal management of exhaust after-treatment systems, are maintained.
Electrical hybridization of diesel engines - Operation strategies from combustion engine view-point
Elektrische Hybridisierung des Dieselmotors - Betriebsstrategien aus motorischer Sicht
2011
13 Seiten, 12 Bilder, 8 Quellen
Conference paper
English
British Library Conference Proceedings | 1999
|British Library Conference Proceedings | 1999
|Diesel engine fuels from refiner's point of view
Engineering Index Backfile | 1936
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