DE102021005149A1 - Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens zwei elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) und einem jeweiligen Inverter (2.1, 2.2), wobei
- aus einem Fahrerwunsch (FW) ein Summen-Soll-Drehmoment ermittelt wird,
- basierend auf dem Summen-Soll-Drehmoment und verfügbaren Drehmomenten (Mv) der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) eine minimal und maximal mögliche Allrad-Momentenverteilung aus fahrdynamischer Sicht ermittelt wird,
- eine Summen-Verlustleistung der beiden elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) basierend auf Verlustleistungskennfeldern (VLKF) ermittelt wird, wobei dann, wenn Allrad-Momentenverteilungen von 0 und/oder 100% zulässig sind und eine Betriebsart Offene Klemmen bei der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine (1.1, 1.2) möglich ist, die Verlustleistung für die Allrad-Momentenverteilungen von 0 bzw. 100% auf Basis von Verlustleistungskennlinien (VLKLOK) bei offenen Klemmen für die jeweils andere elektrische Antriebsmaschine (1.1, 1.2) ermittelt wird,
- die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung ermittelt wird,
- wobei dann, wenn ein Verlustleistungsvorteil größer als ein Schwellwert ist, die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung eingestellt wird, wobei die Betriebsart Offene Klemmen für eine oder keine der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) eingestellt wird.
- aus einem Fahrerwunsch (FW) ein Summen-Soll-Drehmoment ermittelt wird,
- basierend auf dem Summen-Soll-Drehmoment und verfügbaren Drehmomenten (Mv) der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) eine minimal und maximal mögliche Allrad-Momentenverteilung aus fahrdynamischer Sicht ermittelt wird,
- eine Summen-Verlustleistung der beiden elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) basierend auf Verlustleistungskennfeldern (VLKF) ermittelt wird, wobei dann, wenn Allrad-Momentenverteilungen von 0 und/oder 100% zulässig sind und eine Betriebsart Offene Klemmen bei der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine (1.1, 1.2) möglich ist, die Verlustleistung für die Allrad-Momentenverteilungen von 0 bzw. 100% auf Basis von Verlustleistungskennlinien (VLKLOK) bei offenen Klemmen für die jeweils andere elektrische Antriebsmaschine (1.1, 1.2) ermittelt wird,
- die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung ermittelt wird,
- wobei dann, wenn ein Verlustleistungsvorteil größer als ein Schwellwert ist, die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung eingestellt wird, wobei die Betriebsart Offene Klemmen für eine oder keine der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) eingestellt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- In Fahrzeugen mit Elektroantrieb, insbesondere mittels Permanent-Magnet-Synchron-Maschinen (PMSM) kann Energie eingespart werden, wenn die PMSM unter bestimmten Bedingungen in einen Zustand Offene Klemmen (six switch open) geschaltet wird. Der ansonsten durchgeführte Betrieb der elektrischen Maschine mit 0Nm verursacht mit Pulsweitenmodulation mehr Verluste als das Schalten des Zustands Offene Klemmen.
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DE 10 2017 202 393 A1 beschreibt eine Schaltsteuereinheit, welche Schaltelemente eines Energieumwandlungsschaltkreises EIN/AUS-steuert, umfassend eine Energieversorgungsseitenunregelmäßigkeits-Bestimmungseinheit, und eine Regenerationsunregelmäßigkeits-Reaktionsverarbeitungsauswahleinheit, welche entweder eine Dreiphasenkurzschlussverarbeitung, bei welcher alle Schaltelemente einer Oberstufenseite oder alle Schaltelemente einer Unterstufenseite eingeschaltet werden, oder eine Sechsschalteröffnungsverarbeitung, bei welcher alle Schaltelemente des Energieumwandlungsschaltkreises ausgeschaltet werden, als eine auszuführende Verarbeitung auswählt, wenn die Energieversorgungsseitenunregelmäßigkeits-Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Energieversorgungsseitenunregelmäßigkeit aufgetreten ist, wobei die Dreiphasenkurzschlussverarbeitung und die Sechsschalteröffnungsverarbeitung entsprechend einem Motorbetriebszustand des Wechselstrommotors zu dem Zeitpunkt der Bestimmung ausgewählt wird. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Verluste beim Betrieb eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu reduzieren.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs gemäß Anspruch 1.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens zwei elektrischen Antriebsmaschinen wird jede elektrische Antriebsmaschine mit einem jeweiligen Inverter angesteuert, wobei
- - eine Antriebssteuereinheit aus einem Fahrerwunsch, umfassend eine Stellung eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals, ein Summen-Soll-Drehmoment ermittelt, und
- - basierend auf dem Summen-Soll-Drehmoment und verfügbaren Drehmomenten der elektrischen Antriebsmaschinen eine minimal und maximal mögliche Allrad-Momentenverteilung aus fahrdynamischer Sicht ermittelt wird.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
- - eine Summen-Verlustleistung der beiden elektrischen Antriebsmaschinen bei den minimal und maximal möglichen Allrad-Momentenverteilungen, basierend auf Verlustleistungskennfeldern ermittelt wird, wobei dann, wenn Allrad-Momentenverteilungen von 0 und/oder 100% zulässig sind und zusätzlich auch eine Betriebsart Offene Klemmen bei der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine möglich ist, die Verlustleistung für die Allrad-Momentenverteilungen von 0 bzw. 100% auf Basis von Verlustleistungskennlinien VLKLOK bei offenen Klemmen für die jeweils andere elektrische Antriebsmaschine ermittelt wird,
- - die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung ermittelt wird,
- - ein Verlustleistungsvorteil als Differenz aus der Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung und einer Verlustleistung für die bislang eingestellte Allrad-Verteilung gebildet wird,
- - Nutzen der Betriebsart Offene Klemmen für eine der elektrischen Antriebsmaschinen und Stellen des Drehmoments gemäß Fahrerwunsch auf einer anderen der elektrischen Antriebsmaschinen,
- - Betreiben von beiden Invertern mit Pulsweitenmodulation und Aufteilen des Drehmoments gemäß Fahrerwunsch auf beide elektrischen Antriebsmaschinen mit wirkungsgrad-optimierter Verteilung.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung wird je nach Fahrweise oder Zyklus bei einem Fahrzeug mit zwei elektrischen Antrieben ein nennenswerter Verbrauchs- und Reichweitenvorteil erzielt.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine und mindestens einem Inverter, -
2 eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms zur Optimierung einer Drehmomentverteilung über die elektrischen Antriebe, -
3 ein schematisches Diagramm von Drehmomenten der Inverter über einer Drehzahl ohne Nutzung einer Betriebsart Offene Klemmen, und -
4 ein schematisches Diagramm der Drehmomente der Inverter über der Drehzahl mit Nutzung der Betriebsart Offene Klemmen. - Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine 1.1, 1.2, wobei jede elektrische Antriebsmaschine 1.1, 1.2 mit einem jeweiligen Inverter 2.1, 2.2 angesteuert wird. - Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei drehmomentlosem Betrieb mindestens einer der elektrischen Antriebsmaschinen 1.1, 1.2, insbesondere einer Permanent-Magnet-Synchron-Maschine (PMSM), in einem Elektrofahrzeug, insbesondere einem ausschließlich elektrisch angetriebenen Fahrzeug, der Betriebszustands Offene Klemmen verwendet. Die elektrische Antriebsmaschine 1.1, 1.2 wird mittels jeweils eines Inverters 2.1, 2.2 und Pulsweitenmodulation (PWM) betrieben.
- Dazu gibt eine Antriebssteuereinheit 3 auf Basis eines Fahrerwunsches FW, beispielsweise anhand der Stellung eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals, eine Anforderung für ein Drehmoment M1, M2 an die Inverter 2.1, 2.2 und erhält von diesen eine Rückmeldung R1, R2, ob unter den aktuellen Betriebsbedingungen und bei einer Anforderung eines Drehmoments M1, M2 von 0 Nm (unabhängig vom aktuell angeforderten Drehmoment M1, M2) die Betriebsart Offene Klemmen möglich wäre. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass diese Entscheidung in Abhängigkeit von einer Batteriespannung und der aktuellen Drehzahl na erfolgt, nämlich so, dass die Rückmeldung R1, R2, dass die Betriebsart Offene Klemmen möglich ist, dann übermittelt wird, wenn eine infolge der rückwirkenden elektromotorischen Kraft der elektrischen Antriebsmaschine 1.1, 1.2 induzierte Spannung kleiner ist als die Batteriespannung und/oder wenn die aktuelle Drehzahl na kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert. Dabei wird die Verfügbarkeit der Betriebsart Offene Klemmen in einer Software des elektrischen Antriebs, das heißt des jeweiligen Inverters 2.1, 2.2, unter den genannten Bedingungen festgestellt und an die Antriebssteuereinheit 3 kommuniziert.
- Die Antriebssteuereinheit 3 entscheidet nun in einem Schritt S2, ob der mindestens eine Inverter 2.1, 2.2 oder mindestens einer von beiden oder mehreren Invertern 2.1, 2.2 oder beide oder alle Inverter 2.1, 2.2 in die Betriebsart Offene Klemmen geschaltet wird/werden oder ob beide Inverter 2.1, 2.2 betrieben werden, um das angeforderte Drehmoment M1, M2 durch beide oder alle Antriebsmaschinen 1.1, 1.2 energieeffizient verteilt aufzubringen.
- Wenn im Fahrzeug nur eine elektrische Antriebsmaschine 1.1 oder 1.2 vorgesehen ist, dann kann die Betriebsart Offene Klemmen nur geschaltet werden, wenn ein drehmomentloser Betrieb (beispielsweise Segeln) vom Fahrer angefordert wird und die oben genannten Kriterien für die Betriebsart Offene Klemmen erfüllt sind.
- Wenn im Fahrzeug mehrere elektrische Antriebsmaschinen 1.1, 1.2 vorgesehen sind, dann entscheidet die Antriebssteuereinheit 3 basierend auf dem Fahrerwunsch FW, der Verfügbarkeit der Betriebsart Offene Klemmen und einer intelligenten Strategie basierend auf den Verlustleistungen der elektrischen Antriebe bei Pulsweitenmodulation (gesamter Betriebsbereich) und in der Betriebsart Offene Klemmen, ob Offene Klemmen geschaltet werden soll.
-
2 ist eine schematische Ansicht eines Flussdiagramms zur Optimierung einer Drehmomentverteilung über die elektrischen Antriebe, jeweils umfassend eine elektrische Antriebsmaschine 1.1, 1.2 und einen Inverter 2.1, 2.2. - In einem Schritt S1 ermittelt die Antriebssteuereinheit 3 aus dem Fahrerwunsch FW, beispielsweise anhand der Stellung eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals, einer Rekuperationsstufe, einer Brems-Rekuperationsanforderung, externen Anforderungen wie Geschwindigkeitsregelanlage, Geschwindigkeitsbegrenzer usw. ein Summen-Soll-Drehmoment.
- In einem Schritt S2 wird basierend auf dem Summen-Soll-Drehmoment und den verfügbaren Drehmomenten Mv der elektrischen Antriebe, die minimal und maximal mögliche Allrad-Momentenverteilung aus fahrdynamischer Sicht und optional aus Komfortsicht ermittelt. Die Allrad-Momentenverteilung ist als Quotient aus dem Drehmoment der Hinterachse und der Summe der Drehmomente der Hinterachse und der Vorderachse in Prozent definiert. Die minimal und maximal verfügbaren Drehmomente Mv der elektrischen Antriebe werden durch die elektrischen Antriebe bereitgestellt, beispielsweise auf einem CAN-Bus.
- In einem Schritt S3 wird eine Summen-Verlustleistung der beiden elektrischen Antriebe, bei den oben genannten minimalen und maximalen Allrad-Verteilungsgrenzen, basierend auf Verlustleistungskennfeldern VLKF, ermittelt. Falls Verteilungen von 0 und/oder 100% zulässig sind, das heißt innerhalb der oben genannten Verteilungsgrenzen liegen, und zusätzlich auch die Betriebsart Offene Klemmen bei dem jeweiligen elektrischen Antrieb möglich ist, dann wird die Verlustleistung für die Verteilungen 0 bzw. 100% auf Basis von Verlustleistungskennlinien VLKLOK bei offenen Klemmen für den jeweils anderen elektrischen Antrieb ermittelt. Hierzu werden durch die elektrischen Antriebe eine aktuelle Drehzahl na und eine Information übermittelt, ob bei einer Anforderung eines Drehmoments M1, M2 von 0 Nm die Betriebsart Offene Klemmen möglich wäre. Die Verlustleistungskennfelder VLKF, in denen eine Verlustleistung in Abhängigkeit von einer Zwischenkreisspannung, der Drehzahl n und dem Drehmoment M1, M2 dargestellt ist, sind in der Antriebssteuereinheit 3 hinterlegt. Ferner sind in der Antriebssteuereinheit 3 Verlustleistungskennlinien VLKLOK beider elektrischen Antriebe, in denen die Verlustleistung bei offenen Klemmen in Abhängigkeit von der Drehzahl n dargestellt ist, hinterlegt.
- In einem Schritt S4 wird die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung (goldener Schnitt) ermittelt. Der Schritt S4 kann mit einer Anzahl N Iterationen, beispielsweise 10, mehrmals wiederholt werden.
- In einem Schritt S5 liegt aus der zuvor durchgeführten Optimierung die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung vor. Zusätzlich wird die Verlustleistung für die bislang eingestellte Allrad-Verteilung ermittelt. Die Differenz ergibt den Verlustleistungsvorteil. Solange keine andere Allrad-Verteilung eingestellt wird, wird dieser Verlustleistungsvorteil aufintegriert.
- In einem Schritt S6 wird überprüft, ob der Verlustleistungsvorteil größer als ein Schwellwert ist oder ob der aufintegrierte Verlustleistungsvorteil größer als der Schwellwert ist.
- Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt S7 die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung eingestellt. Die neue Zielverteilung wird dabei entsprechend gradientenlimitiert eingestellt. Anderenfalls wird in einem Schritt S8 die bislang eingestellte Allrad-Verteilung beibehalten.
- In einem Schritt S9 wird für den Fall, dass das Fahrzeug am vorderen elektrischen Antrieb mit einer mechanischen Trennkupplung (Disconnect Unit) ausgestattet ist, die Verlustleistung bei offener Trennkupplung ermittelt, basierend auf dem Verlustleistungskennfeld VLKF des hinteren elektrischen Antriebs und einer Schleppverlustleistungskennlinie SVLKL des vorderen elektrischen Antriebs bei offener Trennkupplung. Hierzu wird durch die elektrischen Antriebe deren aktuelle Drehzahl na übermittelt. Die Verlustleistungskennfelder VLKF, in denen eine Verlustleistung in Abhängigkeit von einer Zwischenkreisspannung, der Drehzahl n und dem Drehmoment M1, M2 dargestellt ist, sind in der Antriebssteuereinheit 3 hinterlegt. Ferner können in der Antriebssteuereinheit 3 Schleppverlustleistungskennlinien SVLKL beider elektrischen Antriebe, in denen die Verlustleistung bei offener Trennkupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl n dargestellt ist, hinterlegt sein.
- In einem Schritt S10 wird überprüft, ob die Trennkupplung aktuell geschlossen ist.
- Wenn dies der Fall ist wird in einem Schritt S11 überprüft, ob die Differenz der Verlustleistung bei offener Trennkupplung und der Verlustleistung bei Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung größer als eine gewisse Leistung (Zum Beispiel: 50 W) ist und in diesem Fall (weiterhin) ein Schließen der Trennkupplung angefordert.
- Anderenfalls wird in einem Schritt S12 überprüft, ob die Differenz der Verlustleistung bei offener Trennkupplung und der Verlustleistung bei Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung größer als eine gewisse Leistung (Zum Beispiel: 500 W) ist und in diesem Fall ein Schließen der Trennkupplung angefordert.
-
3 ist ein schematisches Diagramm der Drehmomente M1, M2 der Inverter 2.1, 2.2 über der Drehzahl n ohne Nutzung der Betriebsart Offene Klemmen. - Die Verlustleistungskennfelder VLKF der elektrischen Antriebe werden in der Antriebssteuereinheit 3 über Drehzahl n, Drehmoment M1, M2 und Gleichspannung abgelegt. Bei einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (aktuelle Drehzahl na) kann der Fahrerwunsch FW innerhalb der maximalen Grenzen der beiden Antriebe gemäß den Kurven K1, K2, K3, K4 beliebig umgesetzt werden. Beispielsweise ist bei einem Fahrerwunsch FW nach einem Drehmoment M1, M2 von 100 Nm eine Gleichverteilung von 50 Nm für jeden der elektrischen Antriebe möglich. Um dies effizienter zu gestalten, werden die Verlustkennfelder nach der energieeffizientesten Kombination durchsucht und diese eingestellt. Beispielsweise sind bei einem Fahrerwunsch FW nach einem Drehmoment M1, M2 von 100 Nm dann 30 Nm für den Inverter 2.1 und 70 Nm für den Inverter 2.2 möglich.
-
4 ist ein schematisches Diagramm der Drehmomente M1, M2 der Inverter 2.1, 2.2 über der Drehzahl n mit Nutzung der Betriebsart Offene Klemmen. - Die Verlustleistungskennfelder VLKF der Elektroantriebe werden in der Antriebssteuereinheit 3 über Drehzahl n, Drehmoment M1, M2 und Gleichspannung abgelegt. Zusätzlich werden noch Verlustleistungkennlinien VLKLOK für die Betriebsart Offene Klemmen abgelegt. Um die elektrischen Antriebe noch effizienter zu fahren wird bei dem Durchsuchen der Verlustleistungskennlinien VLKLOK überprüft, ob für die Inverter 2.1, 2.2 die Betriebsart Offene Klemmen verfügbar ist oder nicht, beispielsweise aus einem von den elektrischen Antrieben bereitgestellten CAN-Signal CS. Beispielsweise ist bei einem Fahrerwunsch FW nach einem Drehmoment M1, M2 von 100Nm dann 100Nm für Inverter 2.1 und die Betriebsart Offene Klemmen für den Inverter 2.2 möglich.
- Durch ein Online-Optimierungsverfahren wird dabei betriebspunktabhängig aus den folgenden Varianten der Energie-effizienteste Betrieb gewählt:
- Im Ergebnis können folgende Zustände angesteuert werden:
- - Nutzen der Betriebsart Offene Klemmen auf einer Vorderachse und Stellen des Drehmoments M1, M2 gemäß Fahrerwunsch FW auf einer Hinterachse,
- - Nutzen der Betriebsart Offene Klemmen auf der Hinterachse und Stellen des Drehmoments M1, M2 gemäß Fahrerwunsch FW auf der Vorderachse, oder
- - Betreiben von beiden Invertern 2.1, 2.2 mit PWM-Taktung und Aufteilen des Drehmoments M1, M2 gemäß Fahrerwunsch FW auf beide elektrischen Antriebe mit wirkungsgrad-optimierter Verteilung.
- Wenn die Antriebssteuereinheit 3 die Betriebsart Offene Klemmen kommandiert, dann wird durch eine Software des elektrischen Antriebs überprüft, ob die Komfortfunktion dies noch verhindert. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Betriebsart Offene Klemmen gestellt. Zusätzlich wird in der Software ein komfortabler Übergang in die Betriebsart Offene Klemmen sichergestellt.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung wird je nach Fahrweise oder Zyklus bei einem Fahrzeug mit zwei elektrischen Antrieben ein nennenswerter Verbrauchs- und Reichweitenvorteil erzielt.
- Bezugszeichenliste
-
- 1.1, 1.2
- elektrische Antriebsmaschine
- 2.1,2.2
- Inverter
- 3
- Antriebssteuereinheit
- FW
- Fahrerwunsch
- K1, K2, K3, K4
- Kurve
- M1, M2
- Drehmoment
- MV
- verfügbares Drehmoment
- n
- Drehzahl
- N
- Anzahl
- na
- aktuelle Drehzahl
- R1, R2
- Rückmeldung
- S1 bis S12
- Schritt
- SVLKL
- Schleppverlustleistungskennlinie
- VLKF
- Verlustleistungskennfeld
- VLKLOK
- Verlustleistungskennlinie bei offener Klemme
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017202393 A1 [0003]
Claims (7)
- Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens zwei elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2), wobei jede elektrische Antriebsmaschine (1.1, 1.2) mit einem jeweiligen Inverter (2.1, 2.2) angesteuert wird, wobei - eine Antriebssteuereinheit (3) aus einem Fahrerwunsch (FW), umfassend eine Stellung eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals, ein Summen-Soll-Drehmoment ermittelt, - basierend auf dem Summen-Soll-Drehmoment und verfügbaren Drehmomenten (Mv) der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) eine minimal und maximal mögliche Allrad-Momentenverteilung aus fahrdynamischer Sicht ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Summen-Verlustleistung der beiden elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) bei den minimal und maximal möglichen Allrad-Momentenverteilungen, basierend auf Verlustleistungskennfeldern (VLKF), ermittelt wird, wobei dann, wenn Allrad-Momentenverteilungen von 0 und/oder 100% zulässig sind und zusätzlich auch eine Betriebsart Offene Klemmen bei der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine (1.1, 1.2) möglich ist, die Verlustleistung für die Allrad-Momentenverteilungen von 0 bzw. 100% auf Basis von Verlustleistungskennlinien (VLKLOK) bei offenen Klemmen für die jeweils andere elektrische Antriebsmaschine (1.1, 1.2) ermittelt wird, - die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung ermittelt wird, - wobei ein Verlustleistungsvorteil als Differenz aus der Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung und einer Verlustleistung für die bislang eingestellte Allrad-Verteilung gebildet wird, - wobei dann, wenn der Verlustleistungsvorteil größer als ein Schwellwert ist oder wenn ein auf integrierter Verlustleistungsvorteil größer als der Schwellwert ist, die Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung eingestellt wird, wobei betriebspunktabhängig aus den folgenden Varianten der Energie-effizienteste Betrieb gewählt wird: - Nutzen der Betriebsart Offene Klemmen für eine der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) und Stellen des Drehmoments (M1, M2) gemäß Fahrerwunsch (FW) auf einer anderen der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2), - Betreiben von beiden Invertern (2.1, 2.2) mit Pulsweitenmodulation und Aufteilen des Drehmoments (M1, M2) gemäß Fahrerwunsch (FW) auf beide elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) mit wirkungsgrad-optimierter Verteilung.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrerwunsch (FW) ferner eine Rekuperationsstufe und/oder eine Brems-Rekuperationsanforderung und/oder Daten einer Geschwindigkeitsregelanlage und/oder eines Geschwindigkeitsbegrenzers umfasst. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) zum Antrieb einer Vorderachse und zumindest eine andere der elektrischen Antriebsmaschinen (1.1, 1.2) zum Antrieb einer Hinterachse verwendet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei Anforderung der Betriebsart Offene Klemmen überprüft wird, ob eine Komfortfunktion diese Betriebsart verhindert und dass anderenfalls die Betriebsart Offene Klemmen gestellt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebssteuereinheit (3) auf Basis des Fahrerwunsches (FW) eine Anforderung für ein Drehmoment (M1, M2) an die Inverter (2.1, 2.2) gibt und von diesen eine Rückmeldung (R1, R2) erhält, ob unter den aktuellen Betriebsbedingungen und bei einer Anforderung eines Drehmoments (M1, M2) von 0 Nm die Betriebsart Offene Klemmen möglich wäre, wobei die Rückmeldung (R1, R2), dass die Betriebsart Offene Klemmen möglich ist, dann übermittelt wird, wenn eine infolge der rückwirkenden elektromotorischen Kraft der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine (1.1, 1.2) induzierte Spannung kleiner ist als die Batteriespannung und/oder wenn die aktuelle Drehzahl (na) kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass das Fahrzeug am vorderen elektrischen Antrieb mit einer mechanischen Trennkupplung ausgestattet ist, basierend auf dem Verlustleistungskennfeld (VLKF) des hinteren elektrischen Antriebs und einer Schleppverlustleistungskennlinie (SVLKL) des vorderen elektrischen Antriebs bei offener Trennkupplung die Verlustleistung bei offener Trennkupplung ermittelt wird, wobei hierzu durch die elektrischen Antriebe deren aktuelle Drehzahl (na) übermittelt wird, wobei die Verlustleistungskennfelder (VLKF), in denen eine Verlustleistung in Abhängigkeit von einer Zwischenkreisspannung, der Drehzahl (n) und dem Drehmoment (M1, M2) dargestellt ist, sowie Schleppverlustleistungskennlinien (SVLKL) beider elektrischen Antriebe, in denen die Verlustleistung bei offener Trennkupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl (n) dargestellt ist, in der Antriebssteuereinheit (3) hinterlegt sind, wobei bei geschlossener Trennkupplung überprüft wird, ob die Differenz der Verlustleistung bei offener Trennkupplung und der Verlustleistung bei Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung größer als eine bestimmte erste Leistung ist und in diesem Fall ein Schließen oder geschlossen Halten der Trennkupplung angefordert wird, wobei anderenfalls überprüft wird, ob die Differenz der Verlustleistung bei offener Trennkupplung und der Verlustleistung bei Allrad-Momentenverteilung mit der geringsten Summen-Verlustleistung größer als eine bestimmte zweite Leistung ist und in diesem Fall ein Schließen der Trennkupplung angefordert wird.
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Citations (1)
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-
2021
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