Hybrid vehicle architecture Definit

Hybrid vehicle architecture Definition
P0 = Belt Starter- generator
P1 = Starter-generator on the crankshaft
P2 = E-Machine after the engine clutch
P3 = E-Machine in the gearbox or on the differential
P4 = E-Machine on rear axle
C0, C1 = Clutch
Hybrid vehicle architecture
Electrical architecture
...
Traction Power Control of Parallel Architectures:
Power to Wheels= sum of 2 Powers
Question is to calculate the Torque Distribution Factor (α)
to get Optimal conditions: maximizing the efficiencies or minimizing the total losses
Traction Power Control of Parallel Architectures:
...
Polynomial Identification of Power Losses
..
Test of a plug-in HEV on NEDC test cycle
...
Predictive Control :

what is the optimal alfa(t) ( and gear(t) )
providing the minimum SUM of Losses on the horizon [to, to+H] ?


Alfa_opti(H) “sum” of each alfa_opti(tk)
Alfa_opti(H) = alfa(t) as {Sum of Losses(t) } is minimal
.....
Speed Prediction from a Kalman Filter :
limits of this approach : errors in extrapolations
...
Need for additional data for better anticipation : use of e-Horizon
...
eHorizon provides information from GPS localization
on environment context
and next future driving conditions around and in front of the vehicle :
..
Save CO2 by reducing “Passive States”:
Enlarge Coasting
Detect eBoost and Recuperation situations
Reduce unnecessary Charging Modes
to improve efficiency of ICE
..
Without prediction..
With prediction
System Passive , Coasting, Recuperation, Traction Mode
Based on Regensburg city real cycle basic - depending on occurring driving situations
...
Lithium-ion battery abuse usage consequences
...
Cell voltage limit imply battery current limitation
..
Traction battery is directly plug to electrical machine
..
Battery protection need
Smart electric power control
...
Electrical machine torque limits determination
...
Traction battery Design for vehicle range, 12V battery Design for network stability (18)
› Low voltage network constrains to high voltage network


12V network must be kept in safe range



› High voltage network constrains to low voltage network


12V supply could be limited due to li-ion battery limit
Hybrid vehicle safety
Hazard and risk



Objective : identify and rank risks related to new functions/components

› Vehicle take off in opposite direction



› Unexpected acceleration
› Unexpected vehicle movement
Front R

› Loss of control due to excessive regenerative
braking

















DCDC



E M



BAT.

› Fire event
› Passenger intoxication


› Loss of vehicle control due to loss of power on Aux network
› Loss of vehicle control due to overvoltage on Aux network
› Electric shock to car users
Hybrid vehicle safety
Architectural assignments
Objective : Define technical measures that are required to satisfy a safety goal































VDA E-Gaz 3 levels concept




Continental Automotive, Powertrain Division September 9th, 2014
Confidential

Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 22





Engine torque estimation



Electrical machine torque





Realized
Torque





Torque compare







Safety reaction





Torque demand

Driver



Braking



Cruise control








Perform safety reaction if Realized torque >> Demanded Torque







Continental Automotive, Powertrain Division September 9th, 2014
Confidential

Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 23




Power Distribution is a new control parameter in
HEVs


Target : Optimization of Efficiencies (or losses)





Based on instantaneous
Power

Based on Predicted
Energy

Physical Limits & Safety Constraints




Map based using Analytic equations

using internal prediction filters (Kalman…)

using external information from GPS
and eHorizon

Kết quả (Việt) 1:

Hybrid xe kiến trúc định nghĩaP0 = vành đai Starter - máy phát điệnP1 = Starter-máy phát điện trên crankshaftP2 = E-máy sau các ly hợp động cơP3 = E-máy trong hộp số hoặc trên vi phânP4 = E-máy trên phía sau trục C0, C1 = ly hợpHybrid xe kiến trúcKiến trúc điện...Lực kéo kiểm soát sức mạnh của kiến trúc song song:Quyền lực đến bánh xe = tổng của 2 quyền hạn Câu hỏi là để tính toán yếu tố phân phối mô-men xoắn (α)để có được điều kiện tối ưu: tối đa hóa hiệu quả hoặc giảm thiểu tổng cộng thiệt hạiLực kéo kiểm soát sức mạnh của kiến trúc song song:...Đa thức nhận dạng của sức mạnh thiệt hại..Thử nghiệm của một HEV plug-in NEDC thử nghiệm chu kỳ...Tiên đoán điều khiển:alfa(t) tối ưu (và gear(t)) là gìcung cấp số tiền tối thiểu tổn thất trên đường chân trời [đến, để + H]?Alfa_opti(H) "tổng" của mỗi alfa_opti(tk)Alfa_opti(H) = alfa(t) như {tổng Losses(t)} là tối thiểu.....Tốc độ các dự đoán từ một bộ lọc Kalman:Các giới hạn của cách tiếp cận này: lỗi trong extrapolations...Cần cho các dữ liệu bổ sung cho tốt hơn dự đoán: sử dụng của tầng e...eHorizon cung cấp các thông tin từ GPS địa phương hoátrên bối cảnh môi trườngvà tiếp theo điều kiện lái xe tương lai xung quanh và ở phía trước của xe:..Tiết kiệm CO2 bằng cách giảm "Các tiểu bang thụ động":Phóng to CoastingPhát hiện eBoost và phục hồi sức khoẻ tình huốngGiảm chế độ tính phí không cần thiếtđể cải thiện hiệu quả của băng..Mà không có dự báo...Với dự đoánHệ thống thụ động, Coasting, phục hồi sức khoẻ, chế độ lực kéo Dựa trên Regensburg thành phố chu kỳ thực tế cơ bản - tùy thuộc vào nguồn gốc những tình huống lái xe...Hậu quả sử dụng pin lithium-ion pin lạm dụng ...Bao hàm di động thế giới hạn giới hạn hiện tại pin ..Kéo pin trực tiếp được cắm điện máy..Pin bảo vệ cần thiếtKiểm soát thông minh năng lượng điện ...Xác định giới hạn mô-men xoắn điện máy...Kéo pin thiết kế cho phạm vi xe, 12V pin thiết kế cho mạng sự ổn định (18)› Điện áp thấp mạng buộc để điện áp cao mạng12V mạng phải được giữ trong phạm vi an toàn› Điện áp cao mạng buộc để điện áp thấp mạng12V cung cấp có thể được hạn chế do li-ion pin giới hạnHybrid xe an toànNguy hiểm và rủi roMục tiêu: xác định và đánh giá rủi ro liên quan đến chức năng/thành phần mới› Xe cất cánh trong hướng đối diện › Bất ngờ tăng tốc› Bất ngờ xe di chuyểnTân R › Mất kiểm soát do quá nhiều tái tạophanh DCDC E MDƠI. › Cháy sự kiện› Ngộ độc hành khách› Mất quyền kiểm soát xe do mất điện trên Aux mạng› Mất quyền kiểm soát xe do overvoltage trên Aux mạng › Điện giật cho người sử dụng xe hơiHybrid xe an toànKiến trúc tập Mục tiêu: Xác định các biện pháp kỹ thuật được yêu cầu để đáp ứng một mục tiêu an toànVDA E-Gaz 3 mức độ khái niệmLục địa ô tô, bộ phận Powertrain 09 tháng 9 năm 2014 Bí mật Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 22 Động cơ mô-men xoắn dự toánMô-men xoắn điện máy Nhận raMô-men xoắn So sánh mô-men xoắnPhản ứng an toàn Nhu cầu mô-men xoắn Trình điều khiểnPhanhKiểm soát hành trình Thực hiện phản ứng an toàn nếu nhận ra mô-men xoắn >> yêu cầu mô-men xoắnLục địa ô tô, bộ phận Powertrain 09 tháng 9 năm 2014 Bí mật Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 23 Phân phối điện là một tham số điều khiển mới trongHEVsMục tiêu: Tối ưu hóa hiệu quả (hoặc thiệt hại) Dựa trên ngay lập tứcSức mạnh Dựa trên dự đoánNăng lượng Giới hạn vật lý và hạn chế an toàn Bản đồ dựa trên bằng cách sử dụng phân tích phương trình bằng cách sử dụng bộ lọc nội bộ dự đoán (Kalman...) sử dụng các thông tin bên ngoài từ GPSvà eHorizon

Kết quả (Việt) 2:

Kiến trúc lai xe Definition
P0 = Belt Starter- phát
P1 = Starter-máy phát điện trên trục khuỷu
P2 = E-Machine sau khi động cơ ly hợp
P3 = E-Machine trong hộp số hay về sự khác biệt
P4 = E-Machine trên trục sau
C0, C1 = Clutch
kiến trúc xe hybrid
kiến trúc điện
...
Traction Control Power of Kiến trúc song song:
Power để Wheels = tổng của 2 Powers
Câu hỏi là để tính toán các yếu tố Torque Distribution (α)
để có được điều kiện tối ưu: tối đa hóa được hiệu quả hoặc giảm thiểu tổng số thiệt hại
Traction Kiểm soát sức mạnh của kiến trúc song song:
...
đa thức Xác định tổn thất điện năng
..
thử nghiệm của một plug-in HEV vào chu kỳ kiểm tra NEDC
...
Predictive Control: các alfa tối ưu (t) là gì (và dụng cụ (t)) cung cấp SUM tối thiểu thiệt hại trên đường chân trời [đến, để + H]? Alfa_opti (H) "tổng hợp" của mỗi alfa_opti (tk) Alfa_opti (H) = alfa (t) là {Sum thiệt hại (t)} là tối thiểu .. ... Tốc độ Dự đoán từ một bộ lọc Kalman: giới hạn của phương pháp này: lỗi trong phép ngoại suy ... Cần cho dữ liệu bổ sung cho dự đoán tốt hơn: sử dụng e-Horizon ... eHorizon cung cấp thông tin từ GPS nội địa hóa trên bối cảnh môi trường và lái xe tiếp theo trong tương lai điều kiện xung quanh và phía trước của chiếc xe: .. Lưu CO2 bằng cách giảm "Passive Hoa": Mở to Ven Phát hiện eBoost và phục hồi sức khoẻ tình huống Giảm chế độ sạc không cần thiết để nâng cao hiệu quả của ICE .. Nếu không có dự đoán .. Với dự đoán hệ thống thụ động, Ven, phục hồi sức khoẻ , Traction Chế độ Dựa trên thành phố Regensburg chu kỳ thực cơ bản - tùy thuộc vào tình huống xảy ra lái xe ... hậu quả sử dụng pin Lithium-ion lạm dụng pin ... điện thoại di động giới hạn hàm ý pin giới hạn hiện tại .. Traction pin được cắm trực tiếp vào máy điện .. Pin bảo vệ cần thông minh điều khiển công suất điện ... Điện máy giới hạn mô-men xoắn quyết tâm ... pin Traction Thiết kế cho dòng xe, pin 12V Thiết kế cho sự ổn định mạng (18)> mạng điện áp thấp làm hạn chế để điện áp cao mạng mạng 12V ​​phải được giữ trong phạm vi an toàn> mạng điện áp cao làm hạn chế để điện áp mạng thấp 12V cung cấp có thể được hạn chế do hạn pin li-ion lai xe an toàn mối nguy và rủi ro Mục tiêu: xác định và rủi ro thứ hạng liên quan đến mới chức năng / linh kiện> xe cất cánh theo chiều ngược lại> tăng tốc bất ngờ> Unexpected phong trào xe Front R> Mất kiểm soát do tái sinh quá mức phanh DC DC EM BAT.> sự kiện cháy> nhiễm độc hành khách> Mất kiểm soát xe do mất điện trên mạng Aux> Mất kiểm soát xe do quá áp trên mạng Aux> Điện giật cho người sử dụng xe lai xe an toàn tập kiến trúc Mục tiêu: Xác định các biện pháp kỹ thuật được yêu cầu để đáp ứng một mục tiêu an toàn VDA E-Gaz 3 cấp độ khái niệm Continental Automotive, Powertrain Division ngày 09 tháng 9 2014 Confidential Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 22 Động cơ ước lượng mô-men xoắn máy điện mô-men xoắn Realized Torque Torque so sánh an toàn phản ứng nhu cầu Torque điều khiển phanh kiểm soát Cruise Thực hiện phản ứng an toàn nếu mômen Realized >> Vượt Torque Continental Automotive, Powertrain Division 09 tháng 9 2014 Confidential Lachaize, Sans, Verdier © Continental AG 23 phân phối điện là một tham số điều khiển mới trong HEVs Target: Tối ưu hóa Hiệu suất (hoặc lỗ) Dựa trên tức điện Dựa trên dự báo năng lượng giới hạn vật lý và hạn chế về an toàn đồ dựa sử dụng phương trình phân tích bằng cách sử dụng bộ lọc dự đoán nội bộ (Kalman ...) sử dụng thông tin từ bên ngoài GPS và eHorizon