[发明专利]计算蓄能器效率的方法以及这种效率的应用

说明书

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的方法，用来在并联式混合动力车辆中计算与并联式混合动力车辆的电机相连的蓄能器的效率。此外，本发明还涉及到这种计算出的效率的应用。

从现有技术中已知具有混合变速器的混合动力车辆。这种车辆除了内燃机之外还具有至少一个电动马达或电机。在串联的混合动力车辆中，发电机由内燃机驱动，其中发电机为驱动车轮的电动马达供应电能。此外还已知并联的混合动力车辆，其中内燃机和至少一个可与内燃机相连的电机的转矩相加。在此，电机可与皮带传动机构或与内燃机的曲柄轴相连。由内燃机和/或由所述至少一个电机产生的转矩通过后接的变速箱传递到被驱动的轴上。

例如在DE102006019679A1的框架中已知一种混合动力总成系统，它具有可电动调节的混合变速器、电动液压的控制系统、多个电动的功率单元和多个转矩传递机构。在此，此转矩传递机构可通过电动液压的控制系统选择地开动，以便提供四个前进挡、空挡、具有较低和转高转数的运行状态、具有较低和较高转速的电动可调的运行状态和Berghalte-运行状态。

由US7,174,980 B2已知一种方法，用来控制车辆的混合驱动的运行特性，其中混合驱动作为驱动装置具有一内燃机和至少一个电机，并且驱动装置的从动轴与车辆的混合动力总成系统可有效连接。在此规定，通过按目标地控制所述至少一个电机，可调节混合传动器的牵引力矩-特征曲线。

从现有技术已知，蓄能器具有损耗功率，其在充电/放电过程中二次幂地(quadratisch)起作用。通常这种损耗是不考虑的。

此外还已知，蓄能器的环境条件和操作状态会影响蓄能器的效率，其中在不考虑蓄能器的效率时不能确保它的最佳利用。

本发明的目的是，给出一种用来在并联式混合动力车辆中计算与并联式混合动力车辆的电机相连的蓄能器的效率的方法，此混合动力车辆具有一内燃机和至少一个电机，通过执行此方法能够以较低的计算费用精确地算出此效率。此外，还给出了按本发明计算出的效率的有利应用。

对于方法来说，上述目的通过专利权利要求1的特征得以实现。计算出的效率的有利应用是权利要求6的内容。由从属权利要求可得出按本发明的其它构造方案和优点。

相应地建议了一种方法，在此方法的框架内，借助蓄能器模块，在应用已知的蓄能器特有参数和蓄能器特有的测量变量的情况下，在蓄能器模块中连续地“在线”计算或实时计算蓄能器的效率。

按本发明，为了计算蓄能器的效率，连续地使用当前的、蓄能器特有的测量变量，即电流、电压和/或温度。按本发明的变型方案，可使用要求的电流来代替当前的电流，由此能够短时预测一定的功率要求。

此外，为了计算蓄能器的效率，引用“离线”确定的蓄能器-参数，如至少一个内电阻、双层-时间常数(Doppelschicht-Zeitkonstante)和充电-时间常数。此外，累加在电阻上下降的电压作为损耗功率，并与由蓄能器转换的整体电压建立关系。

在只有内电阻被使用的情况下，蓄能器的效率Eta如以下方式产生：

Eta＝有效功率/蓄能器功率

   ＝(充电功率-蓄能器内电阻上的损耗功率)/充电功率

   ＝1-abs((当前的蓄能器电流×蓄能器内电阻)/当前的蓄能器电压)，其中abs表示数值。

优选的是，为了考虑内电阻的温度相关性，使用了当前的温度测量值，以便追踪内电阻值，这例如能够通过优选存储在蓄能器模块中的特征曲线得以实现。

按本发明的有利的改进方案，蓄能器的计算出的效率在混合动力总成系统(混合模块)的蓄能器模块和功能模块之间的接口上传递到混合动力总成系统的功能模块上，因此可确保，蓄能器特有的数据只在蓄能器模块中是必需的，因此混合动力总成系统的功能模块与当前使用的蓄能器无关。

按本发明建议，在计算混合动力总成系统中的总效率时，使用蓄能器的效率。在此，在混合动力总成系统的每个模块(例如电机模块、蓄能器模块、变速器模块、内燃机模块等)中计算模块效率，并传递到混合动力总成系统的上级的功能模块中，其中在混合动力总成系统的功能模块中，从一连串的单个模块的效率出发计算出混合动力总成系统的总效率，用于所需的功率线路。以这种方式可在混合动力总成系统的功能模块中算出，例如从能量的角度看内燃机的动力点移位是否值得。

当例如应当将内燃机在动力点移位的方面带到更高的效率点中时，其中应把多余的电功率存储在蓄能器中，借助电池效率经由产生的总效率算出，在经过总的效率链之后从能量的角度看这一点是否值得。