DE102012209631A1 - Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values - Google Patents

Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values Download PDF

Info

Publication number
DE102012209631A1
DE102012209631A1 DE201210209631 DE102012209631A DE102012209631A1 DE 102012209631 A1 DE102012209631 A1 DE 102012209631A1 DE 201210209631 DE201210209631 DE 201210209631 DE 102012209631 A DE102012209631 A DE 102012209631A DE 102012209631 A1 DE102012209631 A1 DE 102012209631A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power value
drive unit
electrical energy
vehicle
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201210209631
Other languages
German (de)
Inventor
Gordon Windisch
Michael Steil
Roman Lahmeyer
Christoph Prehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201210209631 priority Critical patent/DE102012209631A1/en
Publication of DE102012209631A1 publication Critical patent/DE102012209631A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/02—Dynamic electric resistor braking
    • B60L7/04—Dynamic electric resistor braking for vehicles propelled by dc motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/18—Controlling the braking effect
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The method involves utilizing drive units (12, 14) to provide energy for driving a motor car (10) and store energy in electrical energy storage devices (24, 28) during recuperation process. Total power value is entered for controlling the drive units and a recuperation unit of the motor car. A first power value is determined for forming a basic amount of the drive units and the recuperation unit. A second power value is determined by forming a difference of the total power value and the first power value, where the two drive units are driven according to the two power values. An independent claim is also included for a device for operating a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit.The present invention relates to a method for operating a vehicle, in particular an electrically driven vehicle, with a first and a second drive unit.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit.Furthermore, the present invention relates to a device for operating a vehicle, in particular an electrically driven vehicle, with a first and a second drive unit.

Stand der TechnikState of the art

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine als alleinige Antriebseinheit zu verwenden. In derartigen Elektrofahrzeugen werden typischerweise elektrische Drehfeldmaschinen als Antriebsmotor verwendet. Zur Ansteuerung solcher Drehfeldmaschinen in einem Kraftfahrzeug dient eine Leistungselektronik, die den Gleichstrom einer an Bord des Kraftfahrzeuges befindlichen (Hochvolt-)Batterie in einen Wechselstrom umwandelt. Die Leistungselektronik wird mittels eines Steuergerätes angesteuert, um im Motorbetrieb der elektrischen Maschine ein bestimmtes Antriebsmoment an einer Abtriebswelle der elektrischen Maschine zu erzeugen.In the field of automotive drive technology, it is well known to use an electric machine as the sole drive unit. In such electric vehicles typically electric rotary field machines are used as a drive motor. To control such rotary field machines in a motor vehicle is a power electronics, which converts the direct current of a on board the motor vehicle located (high-voltage) battery in an alternating current. The power electronics are controlled by means of a control unit in order to generate a specific drive torque on an output shaft of the electric machine during engine operation of the electric machine.

Die Herausforderung bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen liegt darin, die verfügbare und begrenzte Energie und Leistung aus dem elektrochemischen Speicher (zum Beispiel Batterie) möglichst effizient einzusetzen. Der Vorteil von Elektrofahrzeugen ist, dass Bremsenergie zurückgewonnen werden kann (Rekuperation), in dem elektrochemischen Speicher zwischengespeichert wird und bei Bedarf wieder zum Vortrieb und einer neuen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann.The challenge in the development of electric vehicles is to use the available and limited energy and power from the electrochemical storage (for example, battery) as efficiently as possible. The advantage of electric vehicles is that braking energy can be recovered (recuperation), is stored in the electrochemical storage and can be used again for propulsion and a new acceleration of the motor vehicle when needed.

In Elektrofahrzeugen wird üblicherweise eine Steuereinheit eingesetzt, die unter Berücksichtigung des Fahrerwunsches (Beschleunigen/Bremsen) und unter Anwenden einer geeigneten Betriebsstrategie die Energieflüsse möglichst effizient im Fahrzeug verteilt und steuert.In electric vehicles, a control unit is usually used which, taking into account the driver's request (acceleration / braking) and applying a suitable operating strategy, distributes and controls the energy flows as efficiently as possible in the vehicle.

Bekannte Betriebsstrategien steuern die Energieflüsse abhängig vom Fahrzeugbetriebszustand. Beim Bremsen wird die Batterie bis zu einem maximalen Ladezustand geladen und beim Beschleunigen stellt die Batterie die maximale Leistung zur Verfügung. Am Anfang einer Fahrt, das heißt bei einem angenommenen hohen Ladezustand der Batterie, kann die Batterie jedoch nur wenig Energie aufnehmen. Das Rekuperationspotential ist somit begrenzt. Am Ende einer Fahrt, das heißt bei einem angenommenen geringen Batterieladezustand, ist dagegen die Batterieleistung reduziert und nicht mehr in vollem Umfang verfügbar.Known operating strategies control the energy flows depending on the vehicle operating state. When braking, the battery is charged to a maximum state of charge and when accelerating, the battery provides the maximum power available. At the beginning of a journey, that is, assuming a high state of charge of the battery, however, the battery can absorb only little energy. The recuperation potential is thus limited. At the end of a journey, that is, assuming a low battery level, battery power is reduced and not fully available.

Speziell bei Elektrofahrzeugen stellt sich die Aufgabe, die gleichen Fahreigenschaften des Fahrzeugs über den gesamten Betriebsbereich des elektrochemischen Speichers zu gewährleisten. In einem Hybridfahrzeug wird über den Verbrennungsmotor eine vordefinierte Beschleunigungsfähigkeit jederzeit sichergestellt und auch das Nachladen des elektrischen Speichers ist zu jeder Zeit möglich. Dagegen nimmt in einem Elektrofahrzeug die Beschleunigungsfähigkeit bei geringerem Ladezustand und geringerer Leistungsfähigkeit der Batterie ab. Wird die Batterie des Elektrofahrzeugs jedoch in einem hohen Ladezustand betrieben, so ist das Rekuperationspotential eingeschränkt.Especially in electric vehicles, the task is to ensure the same driving characteristics of the vehicle over the entire operating range of the electrochemical storage. In a hybrid vehicle, a predefined acceleration capability is ensured at all times via the internal combustion engine, and it is also possible to recharge the electrical storage at all times. On the other hand, in an electric vehicle, the acceleration capability decreases with a lower state of charge and lower battery performance. However, if the battery of the electric vehicle is operated in a high state of charge, the recuperation potential is limited.

Eine weitere Schwierigkeit bei Elektrofahrzeugen ist die Prognose der verbleibenden Reichweite. Während bei Hybridfahrzeugen der Füllstand des Kraftstofftanks die ausschlaggebende Größe bildet, ist bei Elektrofahrzeugen der Energieinhalt des elektrochemischen Speichers relevant. Der Ladezustand des Speichers ist allerdings nicht konstant und kann im Gegensatz zum Kraftstofftank durch Rekuperationsphasen auch zunehmen, so dass eine zuverlässige Prognose schwierig ist.Another difficulty with electric vehicles is the forecast of the remaining range. While the level of the fuel tank is the decisive factor in hybrid vehicles, the energy content of the electrochemical storage is relevant in electric vehicles. However, the state of charge of the accumulator is not constant and, in contrast to the fuel tank, can also increase due to recuperation phases, so that a reliable prognosis is difficult.

Darüber hinaus können die spezifischen Batterieeigenschaften bei bekannten Betriebsstrategien für Elektrofahrzeuge nur sehr schlecht ausgenützt werden. Zum einen werden für das Erreichen guter Fahreigenschaften (Beschleunigung) hohe Leistungsanforderungen an den elektrochemischen Speicher des Elektrofahrzeugs gestellt. Zum anderen sollte der Energiespeicher zur Erzielung von großen Reichweiten große Energiemengen abspeichern können. Gleichzeitig wird gefordert, dass der Energiespeicher ein möglichst geringes Volumen und ein geringes Gewicht aufweist. In addition, the specific battery characteristics can be exploited very poorly in known operating strategies for electric vehicles. On the one hand, high performance requirements are placed on the electrochemical storage of the electric vehicle to achieve good driving characteristics (acceleration). On the other hand, the energy store should be able to store large amounts of energy to achieve long ranges. At the same time it is required that the energy storage has the lowest possible volume and a low weight.

Diese oft konträren Anforderungen erschweren bei Verwendung einer einheitlichen Speichertechnologie die Auslegung der Betriebsstrategie.These often contradictory requirements complicate the design of the operating strategy when using a single memory technology.

Aus der Druckschrift JP 2009274677 ist eine Steueranordnung für ein Hybridfahrzeug bekannt, die einen Verbrennungsmotor und eine erste und eine zweite elektrische Maschine aufweist. Die beiden Maschinen sind dazu ausgebildet, Antriebsleistung bereitzustellen und regenerative Abläufe auszuführen. Darüber hinaus weist die Steueranordnung eine erste und eine zweite Batterie auf, die elektrische Energie für die elektrischen Maschinen bereitstellen oder von diesen mit elektrischer Energie geladen werden. Die zweite Batterie wird in einem größeren Ladezustandsbereich betrieben als die erste Batterie. Dabei wird die zweite Batterie kurz vor einer kompletten Entladung der ersten Batterie eingesetzt, um die Reichweite des Hybridfahrzeugs zu vergrößern, falls dies ausschließlich mit den elektrischen Maschinen betrieben wird.From the publication JP 2009274677 a control arrangement for a hybrid vehicle is known which comprises an internal combustion engine and a first and a second electric machine. The two machines are designed to provide drive power and perform regenerative processes. In addition, the control arrangement comprises a first and a second battery, which provide electrical energy for the electric machines or are charged by them with electrical energy. The second battery is operated in a larger state of charge range than the first battery. In this case, the second battery is used shortly before a complete discharge of the first battery in order to increase the range of the hybrid vehicle, if this is operated exclusively with the electric machines.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit bereit, wobei jede der Antriebseinheiten eine elektrische Maschine und einen elektrischen Energiespeicher aufweist und je einer Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist, und wobei die Antriebseinheiten dazu ausgebildet sind, Energie zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen und/oder Energie während einer Rekuperation in dem jeweiligen elektrischen Energiespeicher abzuspeichern, wobei zunächst ein Gesamt-Leistungswert zum Steuern einer Antriebs- oder Rekuperationsleistung des Fahrzeugs eingegeben wird, wobei ein erster Leistungswert bestimmt wird, der einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung bildet, wobei ein zweiter Leistungswert durch Bilden einer Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert bestimmt wird, und wobei die erste Antriebseinheit entsprechend dem ersten Leistungswert und die zweite Antriebseinheit entsprechend dem zweiten Leistungswert angesteuert wird.The present invention therefore provides a method for operating a vehicle having a first and a second drive unit, wherein each of the drive units comprises an electric machine and an electrical energy store and is each associated with an axle of the vehicle, and wherein the drive units are designed to generate energy to provide for propelling the vehicle and / or to store energy during a recuperation in the respective electrical energy store, wherein first a total power value for controlling a drive or recuperation power of the vehicle is input, wherein a first power value is determined, which is a basic amount of drive or Rekuperationsleistung, wherein a second power value is determined by taking a difference between the total power value and the first power value, and wherein the first drive unit according to the first power value and the second drive unit entsp is driven to the second power value.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit bereit, wobei jede der Antriebseinheiten eine elektrische Maschine und einen elektrischen Energiespeicher aufweist und je einer Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist, und wobei die Antriebseinheiten dazu ausgebildet sind, Energie zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen und/oder Energie während einer Rekuperation in dem jeweiligen elektrischen Energiespeicher abzuspeichern, und wobei die Vorrichtung wenigstens die folgenden Elemente aufweist: Eingabemittel zum Eingeben eines Gesamt-Leistungswerts, der zum Steuern einer Antriebs- oder Rekuperationsleistung des Fahrzeugs dient, eine erste Begrenzungseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen ersten Leistungswert zu bestimmen, der einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung bildet, ein Differenzglied, das dazu ausgebildet ist, einen zweiten Leistungswert durch Bilden einer Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert zu bestimmen, und eine Steuereinheit zum Ansteuern der ersten Antriebseinheit entsprechend dem ersten Leistungswert und zum Ansteuern der zweiten Antriebseinheit entsprechend dem zweiten Leistungswert.Furthermore, the present invention provides an apparatus for operating a vehicle having a first and a second drive unit, wherein each of the drive units comprises an electric machine and an electrical energy storage and is each associated with an axis of the vehicle, and wherein the drive units are adapted to energy to provide for driving the vehicle and / or to store energy during a recuperation in the respective electrical energy store, and wherein the device comprises at least the following elements: input means for inputting a total power value, which serves to control a drive or recuperation performance of the vehicle a first limiting unit configured to determine a first power value that constitutes a basic amount of the driving or recuperation power, a difference element configured to generate a second power value by forming a difference of the de m to determine the total power value and the first power value, and a control unit for driving the first drive unit according to the first power value and for driving the second drive unit according to the second power value.

Unter einem Leistungswert wird vorliegend sowohl ein positiver als auch ein negativer Wert der Leistung verstanden, der einer Beschleunigung oder entsprechend einem Bremsvorgang zugeordnet sein kann.In the present case, a power value is understood as meaning both a positive and a negative value of the power, which may be associated with an acceleration or a braking operation.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Gesamt-Leistungswert beziehungsweise die gesamte Antriebs- oder Bremsleistung, die beispielsweise durch einen Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben wird, zwischen den beiden Antriebseinheiten aufgeteilt. Aufgrund der Aufteilung in zwei unabhängige Antriebseinheiten können die beiden Einheiten speziell für die jeweiligen Anforderungen ausgelegt und optimiert werden. Dabei ist die erste Antriebseinheit, die einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung übernimmt, auf eine möglichst hohe Reichweite und die zweite Antriebseinheit auf maximale Fahrdynamik optimiert. Die Trennung der beiden elektrischen Energiespeicher ermöglicht einen Einsatz unterschiedlicher Speichertechnologien. Beispielsweise kann als elektrischer Energiespeicher der ersten Antriebseinheit eine wirkungsgradoptimierte und auch energiedichteoptimierte Batterie eingesetzt werden. Dagegen eignen sich leistungsoptimierte Batterien oder Supercaps als elektrischer Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit. Alternativ kann zur Energiespeicherung auch ein Schwungradspeicher verwendet werden. Des Weiteren können die beiden elektrischen Energiespeicher durch die Definition von zwei unabhängigen Antriebseinheiten in unterschiedlichen Betriebspunkten betrieben werden. Damit wird über den gesamten Betriebsbereich eine hohe Reichweite bei gleichzeitig hoher Fahrdynamik erzielt. Da außerdem die Belastung der beiden elektrischen Energiespeicher auf ihre jeweiligen optimierten Eigenschaften abgestimmt ist, wird eine längere Lebensdauer und Haltbarkeit der elektrischen Energiespeicher erreicht. The inventive method, the total power value or the entire drive or braking power, which is given for example by a driver of the vehicle, divided between the two drive units. Due to the division into two independent drive units, the two units can be specially designed and optimized for the respective requirements. In this case, the first drive unit, which takes over a basic amount of drive or recuperation power, optimized to the highest possible range and the second drive unit to maximum driving dynamics. The separation of the two electrical energy storage allows the use of different storage technologies. For example, can be used as electrical energy storage of the first drive unit efficiency-optimized and also energy-density optimized battery. In contrast, power-optimized batteries or supercaps are suitable as electrical energy storage of the second drive unit. Alternatively, a flywheel storage can be used for energy storage. Furthermore, the two electrical energy storage can be operated by the definition of two independent drive units in different operating points. This achieves a long range with high driving dynamics over the entire operating range. In addition, since the load of the two electric energy storage is tuned to their respective optimized properties, a longer life and durability of the electrical energy storage is achieved.

Analog zu den elektrischen Energiespeichern können in der ersten Antriebseinheit wirkungsgradoptimierte elektrische Maschinen und in der zweiten Antriebseinheit leistungsoptimierte elektrische Maschinen eingesetzt werden.Analogous to the electrical energy stores, efficiency-optimized electrical machines can be used in the first drive unit and power-optimized electrical machines in the second drive unit.

Die spezifische Auslegung der beiden Antriebseinheiten erlaubt den Einsatz kostengünstigerer Komponenten als bei einem Konzept, bei dem sämtliche Anforderungen durch eine Antriebseinheit erfüllt werden müssen.The specific design of the two drive units allows the use of less expensive components than in a concept in which all requirements must be met by a drive unit.

Darüber hinaus wird durch die Aufteilung der Antriebs- und Bremsleistungen der einheitliche Betriebsbereich des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrdynamik deutlich erweitert. Dies führt zu einer Verbesserung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs. In addition, the distribution of drive and braking power significantly expands the vehicle's uniform operating range in terms of driving dynamics. This leads to an improvement in the driving characteristics of the vehicle.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn der erste Leistungswert derart bestimmt wird, dass der erste Leistungswert dem Gesamt-Leistungswert entspricht, sofern der Gesamt-Leistungswert einen maximalen ersten Leistungswert unterschreitet oder dem maximalen ersten Leistungswert entspricht und dass der erste Leistungswert dem maximalen ersten Leistungswert entspricht, sofern der Gesamt-Leistungswert den maximalen ersten Leistungswert überschreitet.It is particularly advantageous if the first power value is determined such that the first power value corresponds to the total power value, provided that the total power value falls short of a maximum first power value or corresponds to the maximum first power value, and the first power value corresponds to the maximum first power value if the total power value exceeds the maximum first power value.

Durch diese Maßnahme wird der Gesamt-Leistungswert auf den maximalen ersten Leistungswert beschränkt. Der daraus resultierende erste Leistungswert wird zum Ansteuern der ersten Antriebseinheit verwendet. Damit wird die erste Antriebseinheit vorzugsweise für konstante Geschwindigkeiten und geringe Beschleunigungen bzw. moderate Bremsvorgänge eingesetzt. Da die Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert an die zweite Antriebseinheit weitergeleitet wird, werden insbesondere hohe Beschleunigungs- und starke Bremsvorgänge der zweiten Antriebseinheit zugeordnet. Diese spezifische Aufteilung der Antriebs- und Bremsleistungen ermöglicht eine optimierte Auslegung der beiden Antriebseinheiten.By doing so, the total power value is limited to the maximum first power value. The resulting first power value is used to drive the first drive unit. Thus, the first drive unit is preferably used for constant speeds and low accelerations or moderate braking. Since the difference between the total power value and the first power value is forwarded to the second drive unit, in particular high acceleration and strong braking operations are assigned to the second drive unit. This specific division of the drive and braking performance enables optimized design of the two drive units.

In einer weiteren Ausführungsform wird der erste Leistungswert derart bestimmt, dass ein zeitlicher Gradient des ersten Leistungswerts einen maximalen Gradientenwert unterschreitet.In a further embodiment, the first power value is determined such that a time gradient of the first power value falls below a maximum gradient value.

Durch diese Maßnahme wird die Dynamik der Beschleunigungs- bzw. Bremsvorgänge an der ersten Antriebseinheit beschränkt. Leistungsanforderungen mit hoher Dynamik werden an die zweite Antriebseinheit weitergeleitet. Dies erlaubt eine optimierte Auslegung der elektrischen Maschinen und der elektrischen Energiespeicher, insbesondere im Hinblick auf die Dynamik der Leistungsabgabe und der Leistungsaufnahme.This measure restricts the dynamics of the acceleration or braking processes on the first drive unit. Power requirements with high dynamics are forwarded to the second drive unit. This allows an optimized design of the electrical machines and the electrical energy storage, in particular with regard to the dynamics of the power output and the power consumption.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der elektrische Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit in einem mittleren Ladezustandsbereich und der elektrische Energiespeicher der ersten Antriebseinheit in einem größeren Ladezustandsbereich als der elektrische Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit betrieben.According to a further embodiment, the electrical energy store of the second drive unit is operated in a medium state of charge range and the electrical energy store of the first drive unit is operated in a larger charge state area than the electrical energy store of the second drive unit.

Als mittlerer Ladezustandsbereich wird beispielsweise ein Bereich zwischen 20 % und 80 % oder zwischen 40 % und 70 % des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit festgelegt.For example, a range between 20% and 80% or between 40% and 70% of the state of charge of the electrical energy store of the second drive unit is defined as the mean state of charge state.

Durch den Betrieb des elektrischen Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit in einem mittleren Ladezustandsbereich kann schon zu Beginn einer Fahrt ein hohes Rekuperationspotential ausgenutzt werden. Darüber hinaus ist auch am Ende einer Fahrt eine hohe Leistung zur Beschleunigung verfügbar. Somit werden einheitliche Fahrleistungen über den gesamten Betriebsbereich erzielt.By the operation of the electrical energy storage of the second drive unit in a medium state of charge state, a high recuperation potential can already be exploited at the beginning of a journey. In addition, even at the end of a ride, a high performance is available for acceleration. Thus uniform driving performance over the entire operating range is achieved.

Darüber hinaus wird die Reichweite des Elektrofahrzeugs erhöht, da zu jeder Zeit hohe Rekuperationsleistungen aufgenommen werden können und damit wenig mechanische Bremsenergie verloren geht.In addition, the range of the electric vehicle is increased because at any time high recuperation can be absorbed and thus little mechanical braking energy is lost.

In einer weiteren Ausführungsform wird der elektrische Energiespeicher der ersten Antriebseinheit mit dem elektrischen Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit elektrisch gekoppelt.In a further embodiment, the electrical energy store of the first drive unit is electrically coupled to the electrical energy store of the second drive unit.

Durch diese Maßnahme kann ein Ladungsaustausch zwischen den beiden Speichereinheiten erfolgen, so dass zum Beispiel immer genügend Kapazität für Rekuperations- und Boostvorgänge in dem elektrischen Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit vorhanden ist. Des Weiteren kann der Energiespeicher der ersten Antriebseinheit durch moderates Laden die rekuperierte Energie des Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit speichern. Somit kann die Zuverlässigkeit des Betriebs des Elektrofahrzeugs erhöht werden.As a result of this measure, an exchange of charge between the two storage units can take place so that, for example, there is always sufficient capacity for recuperation and boost processes in the electrical energy store of the second drive unit. Furthermore, the energy store of the first drive unit can store the recuperated energy of the energy store of the second drive unit by moderately charging. Thus, the reliability of the operation of the electric vehicle can be increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der elektrische Energiespeicher der ersten Antriebseinheit mit dem elektrischen Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit elektrisch gekoppelt, sofern der elektrische Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit außerhalb des mittleren Ladezustands bereits betrieben wird und/oder sofern der Betrieb einer der beiden elektrischen Maschinen eingeschränkt ist.According to a further embodiment, the electrical energy store of the first drive unit is electrically coupled to the electrical energy store of the second drive unit, provided that the electrical energy store of the second drive unit is already operated outside the medium charge state and / or if the operation of one of the two electrical machines is restricted.

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass der Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit möglichst innerhalb des mittleren Ladezustandsbereichs betrieben wird. Somit ist zu jedem Zeitpunkt ausreichend Potential zum maximalen Boosten und Rekuperieren vorhanden. Außerdem kann beispielsweise bei einem Defekt der elektrischen Maschine der ersten Antriebseinheit die in dem elektrischen Energiespeicher der ersten Antriebseinheit gespeicherte Energie für den Antrieb der zweiten Antriebseinheit benutzt werden. Dieser Notbetrieb stellt sicher, dass das Elektrofahrzeug auch bei Ausfall einer der beiden elektrischen Maschinen weiterbewegt werden kann. Damit wird die Zuverlässigkeit des Elektrofahrzeugs erhöht.By this measure it is ensured that the energy storage of the second drive unit is operated as possible within the middle state of charge state. Thus, there is sufficient potential for maximum boost and recuperation at any given time. In addition, for example, in the case of a defect in the electric machine of the first drive unit, the energy stored in the electrical energy store of the first drive unit can be used to drive the second drive unit. This emergency operation ensures that the electric vehicle can be moved even if one of the two electrical machines fails. This increases the reliability of the electric vehicle.

In einer weiteren Ausführungsform wird der maximale erste Leistungswert und/oder der maximale Gradientenwert verändert, sofern der Betrieb einer der beiden Antriebseinheiten eingeschränkt ist.In a further embodiment, the maximum first power value and / or the maximum gradient value is changed if the operation of one of the two drive units is restricted.

Wird beispielsweise ein Defekt oder ein Ausfall einer der beiden Antriebseinheiten erfasst, so wird die Leistungsaufteilung derart verändert, dass die gesamte Leistungsanforderung der anderen (funktionsfähigen) Antriebseinheit zugeordnet wird. Alternativ kann der maximale erste Leistungswert und/oder maximale Gradientenwert auch derart verändert werden, dass nur ein Teil der Gesamtleistungsanforderung an die funktionsfähige Antriebseinheit weitergeleitet wird, um eine Überlastung dieser Antriebseinheit zu verhindern. Somit wird ein Betrieb des Elektrofahrzeugs auch bei Ausfall einer der beiden Antriebseinheiten sichergestellt. Die Anpassung eines maximalen ersten Leistungswerts und/oder des maximalen Gradientenwerts ermöglicht eine variable Zuordnung der Leistungsanforderung.If, for example, a defect or a failure of one of the two drive units is detected, the power distribution is changed such that the entire power requirement is assigned to the other (functional) drive unit. Alternatively, the maximum first power value and / or maximum gradient value are also changed such that only a part of the total power requirement is forwarded to the functional drive unit in order to prevent overloading of this drive unit. Thus, an operation of the electric vehicle is ensured even if one of the two drive units fails. The adaptation of a maximum first power value and / or the maximum gradient value enables a variable allocation of the power request.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der maximale erste Leistungswert und/oder der maximale Gradientenwert auf der Grundlage von Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers der ersten Antriebseinheit und/oder des elektrischen Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit verändert.According to a further embodiment, the maximum first power value and / or the maximum gradient value is changed on the basis of operating data of the electrical energy store of the first drive unit and / or of the electrical energy store of the second drive unit.

Die Leistungsaufteilung kann verändert werden, wenn zum Beispiel eine zu hohe thermische Belastung einer der beiden elektrischen Energiespeicher erfasst wird. Durch ein Absenken der Leistungsanforderung an den thermisch überlasteten elektrischen Energiespeicher kann dieser im weiteren Verlauf abkühlen. Eine Schädigung der Antriebseinheiten kann damit verhindert werden.The power distribution can be changed if, for example, a too high thermal load of one of the two electrical energy storage is detected. By lowering the power requirement to the thermally overloaded electrical energy storage, this can cool down in the further course. Damage to the drive units can thus be prevented.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Reichweite des Fahrzeugs auf der Grundlage der Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers der ersten Antriebseinheit bestimmt.According to another embodiment, a range of the vehicle is determined on the basis of the operating data of the electric energy storage of the first drive unit.

Durch die Aufteilung des Energiespeichers in zwei Einheiten im Fahrzeug und den unterschiedlichen Einsatz der beiden elektrischen Energiespeicher (leistungsoptimierter, dynamischer Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit für Rekuperation und Boosten und energieoptimierter Energiespeicher der ersten Antriebseinheit für kontinuierlichen Betrieb) kann eine bessere Reichweitenprognose abgegeben werden. Der energieoptimierte Energiespeicher der ersten Antriebseinheit ist relevant für die Reichweite des Fahrzeugs. Dynamische Lade- und Entladevorgänge betreffen den leistungsoptimierten, dynamischen Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit. Aufgrund dessen kann eine sehr zuverlässige Reichweitenprognose erstellt werden.By dividing the energy storage in two units in the vehicle and the different use of the two electrical energy storage (power optimized, dynamic energy storage of the second drive unit for recuperation and boosting and energy-optimized energy storage of the first drive unit for continuous operation) can be delivered a better range prognosis. The energy-optimized energy storage of the first drive unit is relevant to the range of the vehicle. Dynamic loading and unloading processes relate to the performance-optimized, dynamic energy storage of the second drive unit. Because of this, a very reliable range prediction can be created.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Kühlung der Antriebseinheiten auf der Grundlage der Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit eingestellt.In a further embodiment, cooling of the drive units is set on the basis of the operating data of the electrical energy store of the second drive unit.

Die aktuellen Betriebsdaten des leistungsoptimierten Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit werden für die Vorgabe des Kühlsystem des elektrischen Fahrzeugs verwendet. Da die dynamischen Leistungsanforderungen durch die leistungsoptimierte zweite Antriebseinheit abgedeckt werden, ist die aktive Kühlung des elektrischen Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit in den meisten Fällen ausreichend. Der energieoptimierte Energiespeicher der ersten Antriebseinheit wird dagegen nur mit geringen Strömen belastet. Daher kann auf eine aufwändige und teure aktive Kühleinrichtung an diesem Energiespeicher verzichtet werden. Eine moderate Belastung der ersten Antriebseinheit wird durch die thermische Trägheit des Systems ohne Kühlung leicht abgedeckt. Bei hohen thermischen Anforderungen (meist bei hoher Umgebungstemperatur des Fahrzeugs) können ggf. die Grenzen bei der Leistungsaufteilung verändert werden, um die thermische Belastung der energieoptimierten ersten Antriebseinheit weiter abzusenken. Dies ermöglicht eine Einsparung von Kosten, Bauraum und Gewicht.The current operating data of the power-optimized energy storage of the second drive unit are used for the specification of the cooling system of the electric vehicle. Since the dynamic power requirements are covered by the power optimized second drive unit, the active cooling of the electrical energy storage of the second drive unit is sufficient in most cases. The energy-optimized energy storage of the first drive unit, however, is charged only with low currents. Therefore, can be dispensed with a complex and expensive active cooling device on this energy storage. A moderate load of the first drive unit is easily covered by the thermal inertia of the system without cooling. At high thermal requirements (usually at high ambient temperature of the vehicle), if necessary, the limits in the power distribution can be changed to further reduce the thermal load of the energy-optimized first drive unit. This allows a saving of costs, space and weight.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Ladezustand (SOC = state of charge), ein Qualitätszustand (SOH = state of health) und/oder eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers und/oder eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs als Betriebsdaten erfasst.In a further embodiment, a state of charge (SOC), a state of health (SOH) and / or a temperature of the electrical energy store and / or an ambient temperature of the vehicle are recorded as operating data.

Durch die Erfassung dieser Größen können die Grenzwerte für den ersten Leistungswert, die Reichweite und die Einstellung der Kühlung des Fahrzeugs zuverlässig bestimmt werden.By capturing these quantities, it is possible to reliably determine the limits for the first power value, the range and the cooling of the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die vordere Achse des Fahrzeugs mittels der zweiten Antriebseinheit und die hintere Achse des Fahrzeugs mittels der ersten Antriebseinheit betrieben.According to a further embodiment, the front axle of the vehicle is operated by means of the second drive unit and the rear axle of the vehicle by means of the first drive unit.

Durch diese Zuteilung der Antriebseinheiten lässt sich eine gute Fahrdynamik bzw. ein präzises Fahrverhalten des Fahrzeugs umsetzen.By this allocation of the drive units can be implemented a good driving dynamics and a precise handling of the vehicle.

In einer alternativen Ausführungsform kann die vordere Achse des Fahrzeugs mittels der ersten Antriebseinheit und die hintere Achse des Fahrzeugs mittels der zweiten Antriebseinheit betrieben werden.In an alternative embodiment, the front axle of the vehicle can be operated by means of the first drive unit and the rear axle of the vehicle by means of the second drive unit.

In einer besonderes bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Vorrichtung ferner eine zweite Begrenzungseinheit auf, die in Serie zu der ersten Begrenzungseinheit geschaltet ist und die dazu eingerichtet ist, den ersten Leistungswert derart zu bestimmen, dass ein zeitlicher Gradient des ersten Leistungswerts einen maximalen Gradientenwert unterschreitet.In a particularly preferred embodiment of the device, the device further comprises a second limiting unit which is connected in series with the first limiting unit and which is set up to determine the first power value such that a temporal gradient of the first power value falls below a maximum gradient value.

Durch den Einsatz der zweiten Begrenzungseinheit werden Leistungsanforderungen für hochdynamische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge der zweiten Antriebseinheit zugeordnet. Die Dynamik der Leistungsanforderung an die erste Antriebseinheit wird durch die zweite Begrenzungseinheit beschränkt. Damit kann die zweite Antriebseinheit für dynamische Beschleunigungs- und Rekuperationsvorgänge und die erste Antriebseinheit für einen im Wesentlichen kontinuierlichen Betrieb optimiert werden.Through the use of the second limiting unit, power requirements for highly dynamic acceleration and braking processes are assigned to the second drive unit. The dynamics of the power demand on the first drive unit is limited by the second limitation unit. Thus, the second drive unit for dynamic acceleration and Rekuperationsvorgänge and the first drive unit for a in the Essentially continuous operation can be optimized.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Vorrichtung ferner eine Kopplungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, den elektrischen Energiespeicher der ersten Antriebseinheit mit dem elektrischen Energiespeicher der zweiten Antriebseinheit elektrisch zu koppeln.According to a further embodiment of the device, the device further has a coupling unit, which is set up to electrically couple the electrical energy store of the first drive unit with the electrical energy store of the second drive unit.

Mithilfe der Kopplungseinheit können die beiden Energiespeicher während der Fahrt beispielsweise zum Laden oder auch zum Ladungsausgleich zusammengeschaltet werden. Durch die damit verbundene Redundanz wird die Zuverlässigkeit des Kraftfahrzeugs erhöht. So kann beispielsweise bei Ausfall einer elektrischen Maschine die Energie des zugeordneten Energiespeichers für den Antrieb der anderen (funktionsfähigen) Antriebseinheit genutzt werden.With the help of the coupling unit, the two energy stores can be interconnected while driving, for example for charging or for charge equalization. Due to the associated redundancy, the reliability of the motor vehicle is increased. Thus, for example, in case of failure of an electric machine, the energy of the associated energy storage for driving the other (functional) drive unit can be used.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auch entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zutreffen bzw. anwendbar sind.It is understood that the features, properties and advantages of the method according to the invention also apply correspondingly to the device according to the invention or are applicable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit, sowie mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheiten; 1 shows in schematic form a motor vehicle with a first and a second drive unit, and with a device according to the invention for controlling the drive units;

2 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung einer Betriebsstrategie, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung angewendet wird; 2 shows a block diagram for illustrating an operating strategy, which is used by the device according to the invention;

3 zeigt in schematischer Form ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Steueranordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 shows in schematic form a circuit diagram of an embodiment of a control arrangement of the device according to the invention;

4 zeigt mehrere Diagramme zur Darstellung einer beispielhaften Aufteilung eines angeforderten Gesamt-Leistungswerts (4a) auf die erste Antriebseinheit (4b) und die zweite Antriebseinheit (4c); 4 shows several diagrams for illustrating an exemplary division of a requested total power value ( 4a ) on the first drive unit ( 4b ) and the second drive unit ( 4c );

5 zeigt zwei Diagramme zur Darstellung von beispielhaften Betriebsbereichen eines leistungsoptimierten Energiespeichers der zweiten Antriebseinheit (5a) und eines energieoptimierten Energiespeichers der ersten Antriebseinheit (5b); und 5 FIG. 2 shows two diagrams for illustrating exemplary operating ranges of a power-optimized energy store of the second drive unit (FIG. 5a ) and an energy-optimized energy store of the first drive unit ( 5b ); and

6 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 6 shows a diagram for explaining an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine erste Antriebseinheit 12 und eine zweite Antriebseinheit 14 auf. Die erste Antriebseinheit 12 ist in dem vorliegenden Beispiel einer Hinterachse 16 mit den Rädern 18 zugeordnet. Die zweite Antriebseinheit 14 ist einer Vorderachse 20 mit den Rädern 22 zugeordnet. Diese Zuordnung kann in einer alternativen Ausführungsform verändert werden, so dass die erste Antriebseinheit 12 die Vorderachse 20 und die zweite Antriebseinheit 14 die Hinterachse 16 antreibt.In 1 is a motor vehicle shown schematically and generally with 10 designated. The car 10 has a first drive unit 12 and a second drive unit 14 on. The first drive unit 12 is in the present example a rear axle 16 with the wheels 18 assigned. The second drive unit 14 is a front axle 20 with the wheels 22 assigned. This assignment can be changed in an alternative embodiment, so that the first drive unit 12 the front axle 20 and the second drive unit 14 the rear axle 16 drives.

Die erste Antriebseinheit 12 weist einen elektrischen Energiespeicher 24, im vorliegenden Beispiel eine Batterie 24, eine elektrische Maschine 26 und eine in 1 nicht näher bezeichnete Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 26 auf. Die zweite Antriebseinheit 14 weist ebenfalls einen elektrischen Energiespeicher 28, im vorliegenden Beispiel eine Batterie 28, eine elektrische Maschine 30 und eine in 1 nicht näher bezeichnete Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 30 auf. Es versteht sich, dass statt der Batterie 28 auch andere Energiespeicher, wie zum Beispiel Supercaps oder auch Schwundradspeicher eingesetzt werden können. Der Pfeil 32 in 1 bezeichnet die Hauptbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 10. The first drive unit 12 has an electrical energy storage 24 , In the present example, a battery 24 , an electric machine 26 and one in 1 unspecified power electronics for controlling the electrical machine 26 on. The second drive unit 14 also has an electrical energy storage 28 , In the present example, a battery 28 , an electric machine 30 and one in 1 unspecified power electronics for controlling the electrical machine 30 on. It is understood that instead of the battery 28 Other energy storage, such as supercaps or Schwundradspeicher can be used. The arrow 32 in 1 denotes the main direction of movement of the motor vehicle 10 ,

Die erste und die zweite Antriebseinheit 12, 14 werden über eine Vorrichtung 34 angesteuert. Die Vorrichtung 34 weist eine Kopplungseinheit 36 und eine Steueranordnung 38 auf. Mittels der Kopplungseinheit 36 können die beiden Batterien 24, 28 zum Laden oder auch zum Ladungsausgleich zusammengeschaltet werden. Beispielsweise kann ein Ladungsaustausch zwischen den Batterien 24, 28 erfolgen, um sicherzustellen, dass genügend Kapazität für Rekuperations- und Boostvorgänge in der Batterie 28 vorhanden ist. Ebenso können die beiden Batterien 24, 28 gekoppelt werden, um zum Beispiel überschüssige Energie der einen Batterie in die jeweils andere Batterie zu übertragen.The first and the second drive unit 12 . 14 be about a device 34 driven. The device 34 has a coupling unit 36 and a control arrangement 38 on. By means of the coupling unit 36 can the two batteries 24 . 28 be interconnected for charging or for charge equalization. For example, a charge exchange between the batteries 24 . 28 done to ensure that enough capacity for recuperation and boost operations in the battery 28 is available. Likewise, the two batteries 24 . 28 be coupled to transfer, for example, excess energy of a battery in the other battery.

Die Steueranordnung 38 verarbeitet einen Fahrerwunsch zum Beschleunigen oder Bremsen des Kraftfahrzeugs 10 und steuert in Abhängigkeit des Fahrerwunsches bzw. der Leistungsanforderung die erste Antriebseinheit 12, die zweite Antriebseinheit 14 und die Kopplungseinheit 36. The control arrangement 38 processes a driver's request for accelerating or braking the motor vehicle 10 and controls the first drive unit as a function of the driver's request or the power request 12 , the second drive unit 14 and the coupling unit 36 ,

Zur Steuerung der Antriebseinheiten 12, 14 und der Kopplungseinheit 36 setzt die Steueranordnung 38 eine Betriebsstrategie ein, die in 2 schematisch dargestellt und mit 40 bezeichnet ist. Durch die Anwendung der Betriebsstrategie 40 wird eine Verbesserung der Fahreigenschaften des Elektrofahrzeugs 10 erreicht. 2 zeigt dazu die fünf wesentlichen Bestandteile/Blöcke der Betriebsstrategie 40.For controlling the drive units 12 . 14 and the coupling unit 36 sets the control arrangement 38 an operating strategy that is in 2 shown schematically and with 40 is designated. By applying the operating strategy 40 will improve the driving characteristics of the electric vehicle 10 reached. 2 shows the five main components / blocks of the operating strategy 40 ,

In einem Block 42 wird zunächst der Fahrerwunsch in eine moderate und eine dynamische Leistungsanforderung aufgeteilt. Die erste Antriebseinheit 12 wird dann entsprechend der moderaten Leistungsanforderung und die zweite Antriebseinheit 14 entsprechend der dynamischen Leistungsanforderung angesteuert. Dadurch kann die erste Antriebseinheit 12 auf eine möglichst hohe Reichweite und die zweite Antriebseinheit 14 auf eine maximale Fahrdynamik optimiert werden. Die Optimierung der Antriebseinheiten 12, 14 auf spezifische Eigenschaften ermöglicht eine Reduzierung des Bauraums, des Gewichts und der Kosten der Antriebseinheiten 12, 14. Dies ist insbesondere wichtig vor dem Hintergrund, dass zur Erzielung einer großen Reichweite das Gesamtgewicht des Elektrofahrzeugs minimiert werden muss und gleichzeitig durch den Wegfall der mechanischen Rückfallebene bei Elektrofahrzeugen aus sicherheitstechnischen Gründen Anforderungen nach redundanten Antriebs-, Brems- und Speichereinheiten gestellt werden, die das Fahrzeuggewicht vergrößern und mehr Bauraum benötigen. Einzelheiten zu der Aufteilung der Leistungsanforderung sollen später in der Beschreibung zu den 3 und 4 aufgeführt werden.In a block 42 First, the driver's request is divided into a moderate and a dynamic power demand. The first drive unit 12 is then according to the moderate power requirement and the second drive unit 14 controlled according to the dynamic power requirement. This allows the first drive unit 12 on the highest possible range and the second drive unit 14 be optimized for maximum driving dynamics. The optimization of the drive units 12 . 14 for specific properties allows a reduction of the installation space, the weight and the cost of the drive units 12 . 14 , This is particularly important against the background that to achieve a long range, the total weight of the electric vehicle must be minimized and at the same time by eliminating the mechanical fallback level in electric vehicles for safety reasons, requirements for redundant drive, brake and storage units are provided, the vehicle weight enlarge and need more space. Details of the division of the performance requirement will be given later in the description of the 3 and 4 be listed.

In einem Block 44 der Betriebsstrategie 40 wird sichergestellt, dass die leistungsoptimierte Batterie 28 der zweiten Antriebseinheit 14 in einem mittleren Ladezustand betrieben wird, um zu jedem Zeitpunkt genügend Reserve zum maximalen Boosten und Rekuperieren bereitzustellen. Falls die Batterie 28 außerhalb des mittleren Ladezustands betrieben wird, steuert die Steueranordnung 38 die Kopplungseinheit 36 an, um einen entsprechenden Ladungsaustausch mit der Batterie 24 anzustoßen. So kann beispielsweise überschüssige Energie der Batterie 28 in die energieoptimierte Batterie 24 abgeführt werden. Analog kann bei einem zu niedrigen Ladezustand der Batterie 28 auch Energie von der Batterie 24 in die Batterie 28 transferiert werden. Durch den Betrieb der Batterie 28 in dem mittleren Ladezustand können Rekuperationspotentiale am Anfang einer Fahrt bei einem generell hohen Ladezustand der Batterien 24, 28 besser genutzt werden. Ebenso ist am Ende einer Fahrt bei generell niedrigem Ladezustand der Batterien 24, 28 eine höhere Batterieleistung verfügbar. Dies wiederum führt zu einheitlichen Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs 10 über weite Einsatzbereiche.In a block 44 the operating strategy 40 will ensure that the performance-optimized battery 28 the second drive unit 14 is operated in a medium state of charge to provide sufficient reserve for maximum boosting and recuperation at any time. If the battery 28 is operated outside of the mean state of charge, controls the control arrangement 38 the coupling unit 36 to charge the battery 24 to initiate. For example, excess energy of the battery 28 into the energy-optimized battery 24 be dissipated. Analog can be at too low a charge state of the battery 28 also energy from the battery 24 in the battery 28 be transferred. By the operation of the battery 28 in the medium state of charge can Rekuperationspotentiale at the beginning of a ride at a generally high state of charge of the batteries 24 . 28 be better used. Likewise, at the end of a journey at generally low battery level 24 . 28 a higher battery power available. This in turn leads to uniform driving characteristics of the motor vehicle 10 over a wide range of applications.

Aufgrund der einheitlichen Fahreigenschaften wird außerdem die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs 10 erhöht. Bei einem bekannten Elektrofahrzeug mit einem zentralen Speicher ändert sich die maximale Rekuperations- und Antriebsleistung abhängig vom Ladezustand. Der Umgang mit einem unterschiedlichen Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs ist von einem durchschnittlichen Fahrer nur sehr schwer zu erfassen. So kann das Elektrofahrzeug bei voller Batterie schneller beschleunigen als bei einer leeren Batterie. Somit kann es beispielsweise während eines Überholmanövers zu Kollisionen kommen. Diese Gefahr kann durch die einheitlichen Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs 10 verringert werden.Due to the uniform driving characteristics also driving safety of the motor vehicle 10 elevated. In a known electric vehicle with a central memory, the maximum recuperation and drive power changes depending on the state of charge. The handling of a different acceleration capability of the vehicle is very difficult to detect by an average driver. This allows the electric vehicle to accelerate faster with a full battery than with an empty battery. Thus, for example, collisions may occur during an overtaking maneuver. This danger can be due to the uniform driving characteristics of the motor vehicle 10 be reduced.

Einzelheiten zu den Ladezustandsbereichen der Batterien 24, 28 sollen später in Verbindung mit der 5 erläutert werden.Details of the states of charge of the batteries 24 . 28 should be later in conjunction with the 5 be explained.

In einem Block 46 der Betriebsstrategie 40 wird ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 geregelt. Beim Ausfall, Defekt oder Abschalten einer der beiden Antriebseinheiten 12, 14 kann in dem Notbetrieb die jeweils andere Antriebseinheit 12, 14 eine Weiterfahrt des Kraftfahrzeugs 10 gewährleisten. Ggf. kann bei einem kurzzeitigen Abschalten, zum Beispiel durch thermische Überlastung einer der beiden Antriebseinheiten 12, 14, die Zeit des Ausfalls durch die jeweils andere Antriebseinheit 12, 14 überbrückt werden. Ist lediglich eine der beiden elektrischen Maschinen 26, 30 defekt, so steuert die Steueranordnung 38 die Kopplungseinheit 36 an, um in dem Notbetrieb den Energieinhalt der zugeordneten Batterie 24, 28 in die jeweils andere Batterie 24, 28 der funktionsfähigen Antriebseinheit 12, 14 zu transferieren.In a block 46 the operating strategy 40 becomes an emergency operation of the motor vehicle 10 regulated. In the event of failure, defect or disconnection of one of the two drive units 12 . 14 can in emergency mode, the other drive unit 12 . 14 a continuation of the motor vehicle 10 guarantee. Possibly. can during a brief shutdown, for example by thermal overload of one of the two drive units 12 . 14 , the time of failure by the other drive unit 12 . 14 be bridged. Is only one of the two electrical machines 26 . 30 defective, so controls the control arrangement 38 the coupling unit 36 in the emergency operation, the energy content of the associated battery 24 . 28 into the other battery 24 . 28 the functional drive unit 12 . 14 to transfer.

In einem Block 48 der Betriebsstrategie 40 wird eine Reichweitenprognose des Kraftfahrzeugs 10 erstellt. Dazu werden zunächst die aktuellen Betriebsdaten der energieoptimierten Batterie 24 erfasst. Dabei kann beispielsweise ein Ladezustand (state of charge), ein Qualitätszustand (state of health), eine Temperatur der Batterie 24 und/oder eine Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt werden. Auf der Grundlage dieser Betriebsdaten wird anschließend die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 prognostiziert. Ggf. kann eine Aufforderung zum Nachladen der Batterien 24, 28 an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 signalisiert werden, sofern der Ladezustand der Batterie 24 einen vordefinierten Schwellenwert unterschreitet.In a block 48 the operating strategy 40 becomes a range prognosis of the motor vehicle 10 created. First, the current operating data of the energy-optimized battery 24 detected. In this case, for example, a state of charge, a state of health, a temperature of the battery 24 and / or an ambient temperature of the motor vehicle 10 be determined. On the basis of this operating data then the range of the motor vehicle 10 predicts. Possibly. may be a request to recharge the batteries 24 . 28 to the driver of the motor vehicle 10 be signaled, provided the state of charge of the battery 24 falls below a predefined threshold.

Bei der Betriebsstrategie 40 wird die Batterie 28 für Rekuperation bzw. Boosten des Kraftfahrzeugs 10 und die energieoptimierte Batterie 24 für einen kontinuierlichen Betrieb genutzt. Dynamische Lade- und Entladevorgänge betreffen damit im Wesentlichen die leistungsoptimierte Batterie 28. Somit kann eine zuverlässigere Reichweitenprognose ohne große Schwankungen erstellt werden, da diese auf den Betriebsdaten der Batterie 24 basiert.In the operating strategy 40 becomes the battery 28 for recuperation or boosting the motor vehicle 10 and the energy-optimized battery 24 used for continuous operation. Dynamic charging and discharging processes thus essentially affect the performance-optimized battery 28 , Thus, a more reliable range forecast can be made without large fluctuations, as these are based on the operating data of the battery 24 based.

Ein Block 50 der Betriebsstrategie 40 regelt schließlich die Ansteuerung einer aktiven Kühlung. Hierzu wird festgelegt, dass die aktuellen Betriebsdaten der leistungsoptimierten Batterie 28 für die Vorgabe eines Kühlsystems des Kraftfahrzeugs 10 verwendet werden. Da die dynamischen Leistungsanforderungen durch die leistungsoptimierte zweite Antriebseinheit 14 abgedeckt werden, ist die aktive Kühlung der leistungsoptimierten zweiten Antriebseinheit 14 in den meisten Fällen ausreichend. Die energieoptimierte Batterie 24 wird zumeist mit geringen Strömen belastet. Daher kann auf eine aufwändige und teure aktive Kühleinrichtung an der Batterie 24 verzichtet werden. Bei hohen thermischen Anforderungen (zum Beispiel bei einer hohen Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs 10) kann die Betriebsstrategie 40 ggf. die Grenzwerte bei der Leistungsanforderung verändern und damit die thermische Belastung der energieoptimierten ersten Antriebseinheit 12 weiter absenken.A block 50 the operating strategy 40 finally controls the activation of an active cooling system. For this, it is determined that the current operating data of the performance-optimized battery 28 for the specification of a cooling system of the motor vehicle 10 be used. Because the dynamic performance requirements through the performance-optimized second drive unit 14 be covered, is the active cooling of the power-optimized second drive unit 14 sufficient in most cases. The energy-optimized battery 24 is usually burdened with low currents. Therefore, a complex and expensive active cooling device can be attached to the battery 24 be waived. At high thermal requirements (for example, at a high ambient temperature of the motor vehicle 10 ) can the operating strategy 40 If necessary, change the limit values for the power requirement and thus the thermal load of the energy-optimized first drive unit 12 lower further.

3 zeigt in schematischer Form ein Schaltbild einer Ausführungsform der Steueranordnung 38. Im Folgenden soll insbesondere der Effekt der Leistungsaufteilung auf die beiden Antriebseinheiten 12, 14 näher erläutert werden. 3 shows in schematic form a circuit diagram of an embodiment of the control arrangement 38 , In the following, in particular, the effect of the power distribution on the two drive units 12 . 14 be explained in more detail.

Die Steuereinheit 38 weist Eingabemittel 52 auf, die dazu eingerichtet sind, einen von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 vorgegebenen Gesamt-Leistungswert für ein Beschleunigen oder ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen. Wie in der Beschreibung zur 2 erläutert, bildet die Aufteilung der angeforderten Antriebs- und Bremsleistungen auf die beiden Antriebseinheiten 12, 14 einen wichtigen Bestandteil der Betriebsstrategie 40. Die erste Antriebseinheit 12, die der Hinterachse 16 zugeordnet ist, wird für konstante Geschwindigkeiten und geringe Beschleunigungen bzw. moderate Bremsvorgänge eingesetzt. Das bedeutet, dass die absolute Leistung an der ersten Antriebseinheit 12 begrenzt ist. Dafür ist jedoch die erste Antriebseinheit 12 für einen dauerhaften Betrieb in einem maximalen Betriebspunkt ausgelegt. Für diese Begrenzung der angeforderten Leistung auf einen maximalen ersten Leistungswert weist die Steueranordnung 38 eine erste Begrenzungseinheit 54 auf. Außerdem weist die Steueranordnung 38 optional eine zweite Begrenzungseinheit 56 auf, die die Geschwindigkeit/Dynamik der Leistungsänderung an der ersten Antriebseinheit 12 beschränkt. Hohe dynamische Leistungsanforderungen werden damit der zweiten Antriebseinheit 14 zugeordnet. Ein von der ersten Begrenzungseinheit 54 und der zweiten Begrenzungseinheit 56 ermittelter erster Leistungswert wird an eine Steuereinheit 58 der Steueranordnung 38 weitergeleitet, die auf der Grundlage des ersten Leistungswerts die erste Antriebseinheit 12 ansteuert.The control unit 38 has input means 52 on, which are adapted to one of the driver of the motor vehicle 10 predetermined total power value for accelerating or decelerating the motor vehicle 10 capture. As in the description of 2 explained, forms the division of the requested drive and braking power to the two drive units 12 . 14 an important part of the operating strategy 40 , The first drive unit 12 that the rear axle 16 is assigned, is used for constant speeds and low accelerations or moderate braking. That means the absolute power at the first drive unit 12 is limited. But this is the first drive unit 12 designed for permanent operation at a maximum operating point. For this limitation of the requested power to a maximum first power value, the control arrangement 38 a first limiting unit 54 on. In addition, the control arrangement 38 optionally a second limiting unit 56 on that the speed / momentum of the power change at the first drive unit 12 limited. High dynamic performance requirements are thus the second drive unit 14 assigned. One from the first limitation unit 54 and the second boundary unit 56 determined first power value is sent to a control unit 58 the control arrangement 38 forwarded based on the first power value, the first drive unit 12 controls.

Die zweite Antriebseinheit 14, die der Vorderachse 20 zugeordnet ist, wird für hohe dynamische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge eingesetzt. Zur Ermittlung der Leistungsanforderung an die zweite Antriebseinheit 14 weist die Steueranordnung 38 ein Differenzglied 60 auf, das dazu ausgebildet ist, einen zweiten Leistungswert durch Bilden einer Differenz aus der Gesamtleistungsanforderung des Fahrers und dem ermittelten ersten Leistungswert zu bestimmen. Mit anderen Worten übernimmt die zweite Antriebseinheit 14 daher schnelle Änderungen der Leistungsanforderungen, die über die Leistungsgrenze der ersten Antriebseinheit 12 hinausgehen. Der ermittelte zweite Leistungswert wird von dem Differenzglied 60 an die Steuereinheit 58 weitergeleitet, die auf Basis des zweiten Leistungswerts die zweite Antriebseinheit 14 ansteuert. Die gesamte Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs 10 addiert sich aus dem ersten und dem zweiten Leistungswert.The second drive unit 14 , the front axle 20 is used for high dynamic acceleration and braking. To determine the power requirement to the second drive unit 14 has the control arrangement 38 a difference element 60 configured to determine a second power value by taking a difference from the driver's total power requirement and the determined first power value. In other words, the second drive unit takes over 14 Therefore, rapid changes in power requirements exceeding the power limit of the first drive unit 12 go out. The determined second power value is from the difference element 60 to the control unit 58 forwarded, based on the second power value, the second drive unit 14 controls. The entire drive power of the motor vehicle 10 adds up from the first and the second power value.

Außerdem ist die Steuereinheit 58 dazu ausgebildet, die Kopplungseinheit 36 beispielsweise auf der Grundlage von ermittelten Betriebsdaten der Batterien 24, 28 anzusteuern, um die beiden Batterien 24, 28 elektrisch miteinander zu koppeln.In addition, the control unit 58 designed to be the coupling unit 36 for example, based on determined operating data of the batteries 24 . 28 to drive to the two batteries 24 . 28 to couple together electrically.

4 zeigt eine exemplarische Aufteilung eines von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 angeforderten Gesamt-Leistungswerts (4a) auf die erste Antriebseinheit 12 (4b) und die zweite Antriebseinheit 14 (4c). Dabei ist auf der Ordinate jeweils die Leistung und auf der Abszisse die Zeit in Sekunden aufgetragen. Zum Zeitpunkt T1 ist beispielsweise eine hochdynamische Leistungsanforderung des Fahrers gezeigt. Wie den 4b und 4c entnommen werden kann, wird die erforderliche Leistung daher im Wesentlichen von der zweiten Antriebseinheit 14 erbracht. Dagegen ist zu einem Zeitpunkt T2 eine moderate und konstante Leistungsanforderung dargestellt, die deshalb vollständig von der ersten Antriebseinheit 12 abgedeckt wird. 4 shows an exemplary breakdown of one of the driver of the motor vehicle 10 requested total performance value ( 4a ) on the first drive unit 12 ( 4b ) and the second drive unit 14 ( 4c ). The power is plotted on the ordinate and the time in seconds on the abscissa. At time T1, for example, a highly dynamic power demand of the driver is shown. Like that 4b and 4c can be removed, therefore, the required power is essentially from the second drive unit 14 provided. On the other hand, at a point in time T2, a moderate and constant power requirement is represented, which therefore completely depends on the first drive unit 12 is covered.

5 zeigt zwei Diagramme zur Darstellung von beispielhaften Betriebsbereichen der leistungsoptimierten Batterie 28 (5a) und der energieoptimierten Batterie 24 (5b). Dabei zeigen die 5a und 5b die unterschiedliche Nutzung der Betriebsbereiche der Batterien 24, 28 in Abhängigkeit des Ladezustands und der Leistung. Die leistungsoptimierte Batterie 28 wird im Wesentlichen in einem mittleren Ladezustand betrieben (5a), um einerseits jederzeit genügend freie Speicherkapazität zu haben und das maximale Rekuperationspotential zu nutzen. Andererseits ist bei einem mittleren Ladezustand der Batterie 28 immer genügend Leistung vorhanden, um maximal beschleunigen zu können. Die Leistungsanforderungen an die Batterie 28 sind aufgrund der erfindungsgemäßen Leistungsaufteilung zwischen den Antriebseinheiten 12, 14 stark dynamisch. 5 shows two diagrams illustrating exemplary operating ranges of the power optimized battery 28 ( 5a ) and the energy-optimized battery 24 ( 5b ). The show 5a and 5b the different use of the operating ranges of the batteries 24 . 28 depending on the state of charge and the power. The performance-optimized battery 28 is essentially operated in a medium state of charge ( 5a ), on the one hand at any time to have enough free storage capacity and to use the maximum Rekuperationspotential. On the other hand, at a medium state of charge of the battery 28 always enough power available to accelerate maximally. The power requirements of the battery 28 are due to the power distribution according to the invention between the drive units 12 . 14 strong dynamic.

Der mittlere Ladezustandsbereich wird dabei vorzugsweise als ein Bereich zwischen 20 % und 80 % oder zwischen 40 % und 70 % des Ladezustands der Batterie 28 definiert. Es versteht sich, dass auch davon abweichende Ladezustandsbereiche als mittlerer Ladezustandsbereich der Batterie 28 definiert werden können.The mean state of charge region is preferably as a range between 20% and 80 % or between 40% and 70% of the state of charge of the battery 28 Are defined. It is understood that also deviating charge state ranges as the average state of charge of the battery 28 can be defined.

Von der energieoptimierten Batterie 24 werden aufgrund der erfindungsgemäßen Leistungsaufteilung nur geringe Leistungsdynamiken gefordert (siehe 5b). Jedoch wird im Wesentlichen der volle Energiespeicherinhalt der Batterie 24 für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs 10 genutzt. Dabei wird sichergestellt, dass die Ladung der Batterie 24 mit einem geringen Strom entnommen wird. Ebenso wird die Batterie 24 in Rekuperationsphasen nur mit einem geringen Strom geladen. Dieser Teil der Betriebsstrategie 40 führt zu einheitlichen Fahreigenschaften und gleichzeitig zu einer vergrößerten Reichweite des Kraftfahrzeugs 10.From the energy-optimized battery 24 Due to the power distribution according to the invention only low power dynamics are required (see 5b ). However, essentially the full energy storage content of the battery becomes 24 for the propulsion of the motor vehicle 10 used. This ensures that the charge of the battery 24 is taken with a small current. Likewise, the battery 24 charged in Rekuperationsphasen only with a small current. This part of the operating strategy 40 leads to uniform driving characteristics and at the same time to an enlarged range of the motor vehicle 10 ,

6 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 70. Insbesondere sollen im Folgenden beispielhaft die Verfahrensschritte zur Leistungsaufteilung zwischen der ersten Antriebseinheit 12 und der zweiten Antriebseinheit 14 dargestellt werden. 6 shows a diagram for explaining an embodiment of a method according to the invention 70 , In particular, the method steps for distributing the power between the first drive unit will be described below by way of example 12 and the second drive unit 14 being represented.

Dazu wird in einem ersten Schritt 72 durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 ein Gesamt-Leistungswert zum Beschleunigen oder Abbremsen des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Aus diesem Gesamt-Leistungswert wird die Antriebs- oder Rekuperationsleistung des Kraftfahrzeugs 10 abgeleitet.This will be done in a first step 72 by the driver of the motor vehicle 10 a total power value for accelerating or decelerating the motor vehicle specified. From this total power value is the drive or recuperation of the motor vehicle 10 derived.

Anschließend wird in einem Schritt 74 ein erster Leistungswert bestimmt, der einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung bildet. Dazu wird der erste Leistungswert derart bestimmt, dass der erste Leistungswert dem Gesamt-Leistungswert entspricht, sofern der Gesamt-Leistungswert einen maximalen ersten Leistungswert unterschreitet oder dem maximalen ersten Leistungswert entspricht. Wenn der Gesamt-Leistungswert den maximalen ersten Leistungswert überschreitet, so wird der erste Leistungswert gleich dem maximalen ersten Leistungswert gesetzt. Des Weiteren wird bei der Bestimmung des ersten Leistungswerts sichergestellt, dass ein zeitlicher Gradient des ersten Leistungswerts einen maximalen Gradientenwert unterschreitet. Damit wird die Änderungsdynamik des ersten Leistungswerts eingeschränkt.Subsequently, in one step 74 determines a first power value that forms a base amount of the drive or recuperation power. For this purpose, the first power value is determined such that the first power value corresponds to the total power value if the total power value falls below a maximum first power value or corresponds to the maximum first power value. If the total power value exceeds the maximum first power value, then the first power value is set equal to the maximum first power value. Furthermore, it is ensured in the determination of the first power value that a time gradient of the first power value falls below a maximum gradient value. This restricts the change dynamics of the first performance value.

In einem Schritt 76 wird ein zweiter Leistungswert bestimmt, indem eine Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert gebildet wird.In one step 76 a second power value is determined by forming a difference between the total power value and the first power value.

Schließlich wird in einem Schritt 78 die erste Antriebseinheit 12 entsprechend dem ersten Leistungswert und die zweite Antriebseinheit 14 entsprechend dem zweiten Leistungswert angesteuert.Finally, in one step 78 the first drive unit 12 according to the first power value and the second drive unit 14 activated according to the second power value.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2009274677 [0011] JP 2009274677 [0011]

Claims (15)

Verfahren (70) zum Betreiben eines Fahrzeugs (10) mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit (12, 14), wobei jede der Antriebseinheiten (12, 14) eine elektrische Maschine (26, 30) und einen elektrischen Energiespeicher (24, 28) aufweist und je einer Achse (16, 20) des Fahrzeugs (10) zugeordnet ist, und wobei die Antriebseinheiten (12, 14) dazu ausgebildet sind, Energie zum Antreiben des Fahrzeugs (10) bereitzustellen und/oder Energie während einer Rekuperation in dem jeweiligen elektrischen Energiespeicher (24, 28) abzuspeichern, mit den Schritten: – Eingeben eines Gesamt-Leistungswerts zum Steuern einer Antriebs- oder Rekuperationsleistung des Fahrzeugs (10), – Bestimmen eines ersten Leistungswerts, der einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung bildet, – Bestimmen eines zweiten Leistungswerts durch Bilden einer Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert, – Ansteuern der ersten Antriebseinheit (12) entsprechend dem ersten Leistungswert und Ansteuern der zweiten Antriebseinheit (14) entsprechend dem zweiten Leistungswert.Procedure ( 70 ) for operating a vehicle ( 10 ) with a first and a second drive unit ( 12 . 14 ), each of the drive units ( 12 . 14 ) an electric machine ( 26 . 30 ) and an electrical energy store ( 24 . 28 ) and one axis each ( 16 . 20 ) of the vehicle ( 10 ), and wherein the drive units ( 12 . 14 ) are adapted to generate energy for driving the vehicle ( 10 ) and / or energy during a recuperation in the respective electrical energy store ( 24 . 28 ), comprising the steps of: inputting a total power value for controlling a drive or recuperation power of the vehicle ( 10 Determining a first power value forming a basic amount of the drive or recuperation power, determining a second power value by taking a difference from the total power value and the first power value, driving the first drive unit 12 ) corresponding to the first power value and driving the second drive unit ( 14 ) according to the second power value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Leistungswert derart bestimmt wird, dass der erste Leistungswert dem Gesamt-Leistungswert entspricht, sofern der Gesamt-Leistungswert einen maximalen ersten Leistungswert unterschreitet oder dem maximalen ersten Leistungswert entspricht und dass der erste Leistungswert dem maximalen ersten Leistungswert entspricht, sofern der Gesamt-Leistungswert den maximalen ersten Leistungswert überschreitet. The method of claim 1, wherein the first power value is determined such that the first power value corresponds to the total power value if the total power value is less than or equal to the maximum first power value and the first power value is equal to the maximum first power value. if the total power value exceeds the maximum first power value. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Leistungswert derart bestimmt wird, dass ein zeitlicher Gradient des ersten Leistungswerts einen maximalen Gradientenwert unterschreitet. The method of claim 1 or 2, wherein the first power value is determined such that a time gradient of the first power value falls below a maximum gradient value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14) in einem mittleren Ladezustandsbereich betrieben wird und wobei der elektrische Energiespeicher (24) der ersten Antriebseinheit (12) in einem größeren Ladezustandsbereich betrieben wird als der elektrische Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14). Method according to one of claims 1 to 3, wherein the electrical energy store ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) is operated in a medium state of charge state and wherein the electrical energy store ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) is operated in a larger state of charge area than the electrical energy store ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektrische Energiespeicher (24) der ersten Antriebseinheit (12) mit dem elektrischen Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14) elektrisch gekoppelt wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the electrical energy storage ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) with the electrical energy storage ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) is electrically coupled. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der elektrische Energiespeicher (24) der ersten Antriebseinheit (12) mit dem elektrischen Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14) elektrisch gekoppelt wird, sofern der elektrische Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14) außerhalb des mittleren Ladezustandsbereichs betrieben wird und/oder sofern der Betrieb einer der beiden elektrischen Maschinen (26, 30) eingeschränkt ist.Method according to claim 5, wherein the electrical energy store ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) with the electrical energy storage ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) is electrically coupled, provided that the electrical energy storage ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) is operated outside the medium state of charge range and / or if the operation of one of the two electrical machines ( 26 . 30 ) is restricted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der maximale erste Leistungswert und/oder der maximale Gradientenwert verändert werden, sofern der Betrieb einer der beiden Antriebseinheiten (12, 14) eingeschränkt ist.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the maximum first power value and / or the maximum gradient value are changed, provided that the operation of one of the two drive units ( 12 . 14 ) is restricted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der maximale erste Leistungswert und/oder der maximale Gradientenwert auf der Grundlage von Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers (24) der ersten Antriebseinheit (12) und/oder des elektrischen Energiespeichers (28) der zweiten Antriebseinheit (14) verändert werden.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the maximum first power value and / or the maximum gradient value on the basis of operating data of the electrical energy store ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) and / or the electrical energy store ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) to be changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Reichweite des Fahrzeugs (10) auf der Grundlage der Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers (24) der ersten Antriebseinheit (12) bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 8, wherein a range of the vehicle ( 10 ) based on the operating data of the electrical energy store ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Kühlung der Antriebseinheiten (12, 14) auf der Grundlage der Betriebsdaten des elektrischen Energiespeichers (28) der zweiten Antriebseinheit (14) eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 9, wherein a cooling of the drive units ( 12 . 14 ) based on the operating data of the electrical energy store ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) is set. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei ein Ladezustand (SOC), ein Qualitätszustand (SOH) und/oder eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers (24, 28) und/oder eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs (10) als Betriebsdaten erfasst werden. Method according to one of claims 8 to 10, wherein a state of charge (SOC), a quality state (SOH) and / or a temperature of the electrical energy store ( 24 . 28 ) and / or an ambient temperature of the vehicle ( 10 ) are recorded as operating data. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die vordere Achse (20) des Fahrzeugs (10) mittels der zweiten Antriebseinheit (14) und die hintere Achse (16) des Fahrzeugs (10) mittels der ersten Antriebseinheit (12) betrieben wird.Method according to one of claims 1 to 11, wherein the front axle ( 20 ) of the vehicle ( 10 ) by means of the second drive unit ( 14 ) and the rear axle ( 16 ) of the vehicle ( 10 ) by means of the first drive unit ( 12 ) is operated. Vorrichtung (34) zum Betreiben eines Fahrzeugs (10) mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinheit (12, 14), wobei jede der Antriebseinheiten (12, 14) eine elektrische Maschine (26, 30) und einen elektrischen Energiespeicher (24, 28) aufweist und je einer Achse (16, 20) des Fahrzeugs (10) zugeordnet ist, und wobei die Antriebseinheiten (12, 14) dazu ausgebildet sind, Energie zum Antreiben des Fahrzeugs (10) bereitzustellen und/oder Energie während einer Rekuperation in dem jeweiligen elektrischen Energiespeicher (24, 28) abzuspeichern, wobei die Vorrichtung (34) wenigstens die folgenden Elemente aufweist: – Eingabemittel (52) zum Eingeben eines Gesamt-Leistungswerts, der zum Steuern einer Antriebs- oder Rekuperationsleistung des Fahrzeugs (10) dient, – eine erste Begrenzungseinheit (54), die dazu ausgebildet ist, einen ersten Leistungswert zu bestimmen, der einen Grundbetrag der Antriebs- oder Rekuperationsleistung bildet, – ein Differenzglied (60), das dazu ausgebildet ist, einen zweiten Leistungswert durch Bilden einer Differenz aus dem Gesamt-Leistungswert und dem ersten Leistungswert zu bestimmen, – eine Steuereinheit (58) zum Ansteuern der ersten Antriebseinheit (12) entsprechend dem ersten Leistungswert und zum Ansteuern der zweiten Antriebseinheit (14) entsprechend dem zweiten Leistungswert.Contraption ( 34 ) for operating a vehicle ( 10 ) with a first and a second drive unit ( 12 . 14 ), each of the drive units ( 12 . 14 ) an electric machine ( 26 . 30 ) and an electrical energy store ( 24 . 28 ) and one axis each ( 16 . 20 ) of the vehicle ( 10 ), and wherein the drive units ( 12 . 14 ) are adapted to generate energy for driving the vehicle ( 10 ) and / or energy during a recuperation in the respective electrical energy store ( 24 . 28 ) store, the device ( 34 ) comprises at least the following elements: - input means ( 52 ) for inputting a total power value that is used to control a drive or recuperation power of the vehicle ( 10 ), - a first limiting unit ( 54 ), which is designed to determine a first power value, which forms a basic amount of the drive or recuperation power, - a differential element ( 60 ) configured to determine a second power value by taking a difference between the total power value and the first power value, 58 ) for driving the first drive unit ( 12 ) corresponding to the first power value and for driving the second drive unit ( 14 ) according to the second power value. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ferner eine zweite Begrenzungseinheit (56) aufweist, die in Serie zu der ersten Begrenzungseinheit (54) geschaltet ist und die dazu eingerichtet ist, den ersten Leistungswert derart zu bestimmen, dass ein zeitlicher Gradient des ersten Leistungswerts eines maximalen Gradientenwert unterschreitet.Apparatus according to claim 13, wherein the apparatus further comprises a second limiting unit ( 56 ) in series with the first limiting unit ( 54 ) and which is adapted to determine the first power value such that a time gradient of the first power value falls below a maximum gradient value. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Vorrichtung ferner eine Kopplungseinheit (36) aufweist, die dazu eingerichtet ist, den elektrischen Energiespeicher (24) der ersten Antriebseinheit (12) mit dem elektrischen Energiespeicher (28) der zweiten Antriebseinheit (14) elektrisch zu koppeln.Apparatus according to claim 13 or 14, wherein the apparatus further comprises a coupling unit ( 36 ), which is adapted to the electrical energy storage ( 24 ) of the first drive unit ( 12 ) with the electrical energy storage ( 28 ) of the second drive unit ( 14 ) to couple electrically.
DE201210209631 2012-06-08 2012-06-08 Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values Pending DE102012209631A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210209631 DE102012209631A1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210209631 DE102012209631A1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012209631A1 true DE102012209631A1 (en) 2013-12-12

Family

ID=49625889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210209631 Pending DE102012209631A1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012209631A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103863137A (en) * 2014-03-03 2014-06-18 众泰新能源汽车有限公司 Extended-range electric automobile control method based on maximum battery life consideration
DE102014109430A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Energy storage system and method for operating an energy storage system
DE102016208148A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage system for an electrically powered vehicle
DE102016225107A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft ELEKTROMASCHINEN ARRANGEMENT

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009274677A (en) 2008-05-16 2009-11-26 Denso Corp Controller for hybrid vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009274677A (en) 2008-05-16 2009-11-26 Denso Corp Controller for hybrid vehicle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103863137A (en) * 2014-03-03 2014-06-18 众泰新能源汽车有限公司 Extended-range electric automobile control method based on maximum battery life consideration
CN103863137B (en) * 2014-03-03 2016-01-13 众泰新能源汽车有限公司 Based on the stroke-increasing electric automobile control method that most long battery life is considered
DE102014109430A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Energy storage system and method for operating an energy storage system
CN105235538A (en) * 2014-07-07 2016-01-13 F·波尔希名誉工学博士公司 Energy storage system and method for operating an energy storage system
CN105235538B (en) * 2014-07-07 2018-07-24 F·波尔希名誉工学博士公司 Energy storage system and method for running energy storage system
DE102016208148A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage system for an electrically powered vehicle
DE102016225107A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft ELEKTROMASCHINEN ARRANGEMENT
US11130413B2 (en) 2016-12-15 2021-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Arrangement of multiple electrical machines for a vehicle for improving the energy supply while reducing installation space and weight

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2387524B1 (en) Onboard network and voltage transformer for a vehicle and method for controlling a multi-voltage on-board network
DE102005041154A1 (en) Method and arrangement for use in a vehicle with an electrical storage device
DE102009034180A1 (en) Method for controlling electrical energy storage in vehicle, involves determining time period energy surplus or shortage of energy, and accomplishing energy transfer into energy storage or from energy storage on basis of time period
DE102011081817A1 (en) Method for operating a motor vehicle and motor vehicle
DE102010003000A1 (en) Method for controlling range-extender in electric vehicle, involves determining power rating according to required drive torque, where range-extender is controlled according to power rating
EP1974979B1 (en) Floor conveyer with hybrid motor
DE102013225097A1 (en) Energy management method for operating an electrical system of a motor vehicle and motor vehicle
WO2006108521A1 (en) Controlling of secondary units
EP3515741A2 (en) Method for operating a hybrid vehicle
DE102015012900B4 (en) Method for operating a motor vehicle and a corresponding motor vehicle
EP2043897B1 (en) Method for regulating the charging state of an energy accumulator for a vehicle comprising a hybrid drive
DE102020004796A1 (en) Method for operating a hybrid vehicle or an electric vehicle
DE102012209631A1 (en) Method for operating electrical propelled vehicle e.g. motor car, involves determining power value by forming difference of total power value and another power value, where two drive units are driven according to two power values
DE102007020935A1 (en) Method for drive control of hybrid vehicles comprises a device having combustion engine, electro machine,electrical energy source which is loaded via generated power from electro machine which is driven by combustion machine
DE102012210916A1 (en) Method for providing negative drive torque of rotary current generator of electric car, involves providing recuperation of energy by driving motor with negative driving torque while charging energy storage with recuperation energy
DE102012024712A1 (en) Method for operating cooling circuit arrangement for vehicle, involves controlling operation of different components arranged in common cooling circuit such that heat flows between components are adjusted depending on target temperature
EP2612394A1 (en) System for storing electrical energy
DE102013201745A1 (en) System for controlling state of charge (SOC) of electric energy storage device in hybrid motor vehicle, has control unit that specifies certain long-term car-load condition by appropriate control of hybrid drive to reach destination
EP3235676B1 (en) Recuperation braking on a vehicle
DE102010019298A1 (en) Wear resistant power supply device for operating electric motor for electrical drive of e.g. passenger car, has power electronics circuit electrically coupling supply unit and peak load energy storage with motor independent of each other
WO2021123254A1 (en) Predictive battery charging for battery-operated rail vehicles
DE102020203127A1 (en) Method for controlling the longitudinal dynamics of a vehicle
DE102019118308A1 (en) Powertrain degradation system for vehicles with multiple power sources
EP1283121A2 (en) Method and device for equalising the charges of a plurality of battery cells automatically
DE102019132394A1 (en) Method and control circuit for operating an additional electrical storage device in a motor vehicle and a corresponding motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication