Das Autarke Hybrid will einerseits alle Möglichkeiten der Kraftstoffeinsparung im verbrennungsmotorischen Betrieb ausschöpfen, und andererseits einen Kurzstreckenbetrieb mit rein elektromotorischem Antrieb ermöglichen. Der Betriebspunkt des Antriebsstrangs ist von den Eingangsgrößen 'Leistungswunsch', 'Fahrzeuggeschwindigkeit' und 'Ladeleistung' abhängig. Zusätzlich kann durch die Entkopplung der Motordrehzahl von der Fahrgeschwindigkeit durch das stufenlose Getriebe der Betriebspunkt in Bezug auf den Wirkungsgrad optimal gewählt werden. Da es sich im Antriebsstrang um eine Serienschaltung von Motor und Getriebe handelt, reicht es nicht, die Komponenten getrennt zu betrachten. Beide Komponenten, Verbrennungsmotor und stufenloses Getriebe, weisen über ihren Betriebsbereich unterschiedliche Wirkungsgrade auf. Im Gegensatz zum Schaltgetriebe ist beim stufenlosen Getriebe der Wirkungsgrad nicht nur hauptsächlich vom Eingangsmoment abhängig, sondern auch von der Übersetzung. Aus diesem Grunde ist eine Optimierung des Produkts der Einzelwirkungsgrade der Triebstrangkomponenten durchzuführen. Für die Auslegung der Elektromotorleistung sind die Fahrdynamik und die für die Ladestrategie festgelegten generatorischen und motorischen maximalen Leistungen maßgebend. Die Ladestrategie definiert neben der Rekuperation im Schubbetrieb die drei Betriebsbereiche für rein elektrisches Fahren, verbrennungsmotorisches Fahren mit gleichzeitigem Laden und rein verbrennungsmotorisches Fahren zur Vermeidung des verbrauchsungünstigen Teillastbereichs des Verbrennungsmotors. Grundansatz für die Auslegung ist ein Taktbetrieb, bei dem die geforderte Fahrleistung über einen bestimmten Zeitraum konstant ist. Unter Berücksichtigung der Umwandlungs- und Pufferungwirkungsgrade können dafür die prozentualen Zeitanteile für rein elektrisches Fahren und für verbrennungsmotorischen Betrieb mit gleichzeitigem Laden der Batterie berechnet werden.
Der Autarke Hybrid: Auslegung des Gesamtsystems
Tagung der VDI-Gesellschaft Energietechnik, Rationelle Energienutzung bei Hybridfahrzeugen, 1995 ; 9-26
VDI-Berichte ; 1225
1995
18 Seiten, 18 Bilder, 18 Quellen
Conference paper
German
Der Autarke Hybrid: Auslegung des Gesamtsystems
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