Prädiktives Energiemanagement von Hybridfahrzeugen:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2011
|
| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 1193 |
| Subjects: | |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 HINTERGRUND UND ZIELE 1
1.2 INHALTE UND AUFBAU DER ARBEIT 3
2 HYBRIDFAHRZEUGE 5
2.1 MOTIVATION 5
2.2 AUFBAU VON HYBRIDANTRIEBSSTRAENGEN 7
2.2.1 KLASSIFIZIERUNG VON HYBRIDANTRIEBSSTRAENGEN 7 2.2.2
KRAFTSTOFFREDUKTIONSPOTENTIAL 12
2.2.3 REALISIERTE HYBRIDFAHRZEUGKONZEPTE 14
2.3 AUFBAU DES BETRACHTETEN VERSUCHSTRAEGERS 17
2.3.1 STRUKTUR DES HYBRIDANTRIEBSSTRANGS 17
2.3.2 STEUERUNGSARCHITEKTUR 20
3 MODELLBILDUNG UND ENTWICKLUNGSPROZESS 22
3.1 MODELLBASIERTER FUNKTIONSENTWICKLUNGSPROZESS 22 3.1.1 RAPID CONTROL
PROTOTYPING 22
3.1.2 TOOLKETTE 25
3.2 KAUSALER UND NICHTKAUSALER MODELLIERUNGSANSATZ 27 3.3 MODELLIERUNG
DER KOMPONENTEN 30
3.3.1 NICHTKAUSALES ANTRIEBSSTRANGMODELL 31
3.3.2 KAUSALES ANTRIEBSSTRANGMODELL 36
3.3.3 VERBRENNUNGSMOTOR 37
3.3.4 ELEKTRISCHE MASCHINE UND LEISTUNGSELEKTRONIK . .. 39 3.3.5
BATTERIE 40
3.3.6 FAHRERMODELLIERUNG 42
3.4 MODELLVALIDIERUNG 46
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1013513355
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VI INHALTSVERZEICHNIS
4 ENERGIEMANAGEMENT VON HYBRIDFAHRZEUGEN 50
4.1 BETRIEBSSTRATEGIE ALS OPTIMALSTEUERUNGSPROBLEM 51
4.1.1 FORMULIERUNG DER ENERGIEMANAGEMENTAUFGABE . .. 51
4.1.2 LOESUNG DES OPTIMALSTEUERUNGSPROBLEMS 55
4.1.3 RELEVANZ DER OPTIMALEN LOESUNG 61
4.2 REGELBASIERTE BETRIEBSSTRATEGIEN 63
4.2.1 HEURISTIKEN 64
4.2.2 FUZZY-LOGIK BASIERTE BETRIEBSSTRATEGIEN 68
4.3 BETRIEBSSTRATEGIEN BASIEREND AUF INSTANTANER OPTIMIERUNG 70
4.3.1 UEBERGANG VON DER GLOBALEN ZUR LOKALEN OPTIMIERUNG 71
4.3.2 AEQUIVALENZFAKTOR-BETRIEBSSTRATEGIEN 73
4.3.3 VERLUSTLEISTUNGSMINIMIERUNG 82
5 PRAEDIKTIVES ENERGIEMANAGEMENT 83
5.1 STAND DER FORSCHUNG 83
5.1.1 PRAEDIKTION RELEVANTER FAHRVERLAUFSATTRIBUTE 84
5.1.2 PRAEDIKTIVES ENERGIEMANAGEMENT OHNE GESCHWIN- DIGKEITSBEEINFLUSSUNG
86
5.1.3 PRAEDIKTIVES ENERGIEMANAGEMENT MIT GESCHWINDIG- KEITSBEEINFLUSSUNG
92
5.2 INFORMATIONSGEWINNUNG UND -AUFBEREITUNG 93
5.2.1 INFORMATIONSBASIS 93
5.2.2 INFORMATIONSAUFBEREITUNG DURCH FAHRERMODELL . .. 96
5.3 PRAEDIKTIVE BETRIEBSSTRATEGIE BASIEREND AUF NICHTLINEARER RHC 101
5.3.1 RECEDING HORIZON CONTROL 102
5.3.2 FORMULIERUNG DER PRAEDIKTIVEN ENERGIEMANAGEMENT- AUFGABE 103
5.3.3 LOESUNG DES NRHC-PROBLEMS 110
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS VII
5.4 PRAEDIKTIVE BETRIEBSSTRATEGIE BASIEREND AUF APPROXIMATE RHC 112
5.4.1 APPROXIMATIVES MODELL DES HYBRIDANTRIEBSSTRANGES 112
5.4.2 FORMULIERUNG DES ARHC-ENERGIEMANAGEMENTS . .. 114
5.4.3 ALLGEMEINES ZUR LOESUNG DES ARHC-PROBLEMS . . .. 117
5.4.4 OPTIMIERUNG DER DREHMOMENTENAUFTEILUNG 119
5.4.5 OPTIMIERUNG DES VERBRENNUNGSMOTORZUSTANDS . . . 125
5.4.6 OPTIMIERUNG DER GANGWAHL 128
5.5 PRAEDIKTIVE ECMS-BETRIEBSSTRATEGIE 129
5.5.1 PRAEDIKTIVE BESTIMMUNG DES AEQUIVALENZFAKTORS . . . 129
5.5.2 LOKALE OPTIMIERUNG DER DREHMOMENTENAUFTEILUNG 136 5.5.3 BESTIMMUNG
DES OPTIMALEN VERBRENNUNGSMOTOR- ZUSTANDS 137
5.5.4 BESTIMMUNG DES OPTIMALEN GANGS 139
5.6 KORRELATION ZWISCHEN ARHC- UND P-ECMS-STRATEGIE 140
5.7 ROBUSTIFIZIERUNG DES VORAUSSCHAUENDEN ENERGIEMANAGE- MENTS 142
5.7.1 PROBLEMSTELLUNG UND LOESUNGSANSATZ 143
5.7.2 MODIFIKATION DER ARHC-STRATEGIE 146
5.7.3 MODIFIKATION DER P-ECMS-STRATEGIE 149
6 SIMULATIVE ERPROBUNG 152
6.1 ALLGEMEINES 152
6.1.1 VERWENDETE FAHRZYKLEN 153
6.1.2 VERSUCHSRANDBEDINGUNGEN UND FESTLEGUNG ALLGE- MEINER
BETRIEBSSTRATEGIEPARAMETER 156
6.1.3 ERMITTLUNG DES EFFEKTIVEN KRAFTSTOFFVERBRAUCHS . .. 158
6.2 OPTIMALITAET 160
6.2.1 VORBEMERKUNGEN 160
IMAGE 4
VIII INHALTSVERZEICHNIS
6.2.2 QUALITATIVE ANALYSE 161
6.2.3 EINFLUSS DES PRAEDIKTIONSHORIZONTS 166
6.2.4 EINFLUSS DER APPROXIMATION 170
6.3 ROBUSTHEIT 172
6.4 RECHENZEITBEDARF 175
7 FAHRVERSUCHE 179
7.1 IMPLEMENTIERUNG IM VERSUCHSTRAEGER 179
7.1.1 AUSWAHL DER PRAEDIKTIVEN BETRIEBSSTRATEGIE 179
7.1.2 EINBINDUNG IN DIE HYBRIDSTEUERUNG 180
7.2 VERSUCHSSZENARIO 182
7.3 ERGEBNISSE 184
7.3.1 BEWERTUNG DER VORAUSSCHAUGUETE 184
7.3.2 VERGLEICH VON PRAEDIKTIVEM UND KONVENTIONELLEM ENERGIEMANAGEMENT
185
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 190
A FORMELZEICHEN 193
B NOMENKLATUR UND ABKUERZUNGEN 202
C ZUR LOESUNG DES QCQP 204
C.L PRUEFUNG DER WURZELLAGE DER GLEICHUNG VIERTEN GRADES . . . 204
C.2 LOESUNG EINER GLEICHUNG VIERTEN GRADES 205
LITERATURVERZEICHNIS 207
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