hilpers


  hilpers > etc.* > etc.fahrzeug.auto

 #1  
04.02.2010, 15:15
Michael Schmidt
Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
Gefällstrecken?
Kann die dabei erzeugte Energie denn auch in den Akku oder
Kondensatoren für spätere Nutzung eingespeist werden?
Oder muss man bei Gefällstrecken den Verbrennungsmotor zuschalten?
(ist wohl nur bei seriellem Hybrid (Motor und Generator auf einem
Antriebsstrang) sinnvoll, wie funktioniert das denn bei den parallelen
Konzepten wo der Verbrennungsmotor nur den Strom für die
Elektromotoren erzeugt?

MS
 #2  
04.02.2010, 16:27
Radbert Grimmig
Michael Schmidt schrieb:

>Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
>Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
>Gefällstrecken?


Kein Problem.

Bei Toyota funktioniert die regenerative Bremsenergierückgewinnung in
zwei Stufen. Beim ersten Prius konnte/musste man die stärkere noch
manuell mit dem Wählhebel zuschalten. Ab dem zweiten Prius haben sie
das Bremssystem dann etwas fuchsiger konstruiert, so dass es das von
allein übernimmt.

Subjektiv würde ich schätzen, die Bremswirkung ist etwas höher als bei
einem Lkw-Retarder.

>Kann die dabei erzeugte Energie denn auch in den Akku oder
>Kondensatoren für spätere Nutzung eingespeist werden?


Das ist doch der Grundgedanke eines regenerativen Bremssystems. Im
Wesentlichen daraus resultiert der Verbrauchsvorteil des Hybriden!

>Oder muss man bei Gefällstrecken den Verbrennungsmotor zuschalten?


Den kann man - jedenfalls bei den Toyotas und Lexi - in dieser
Situation gar nicht separat *zu*schalten, sondern allenfalls bei den
neueren Modellen mit der EV-Taste *ab*schalten (so lange noch Saft in
der Batterie ist.)

(Außerhalb des EV-Modus geht er auch an, wenn man ausreichend kräftig
aufs Gas drückt, aber wenn man so einen steilen Hang runterrollt, dass
man mehr Motorbremse will, wär das ja nicht so das Mittel der Wahl.)
 #3  
04.02.2010, 17:22
Volker Neurath
Michael Schmidt wrote:

> Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
> Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
> Gefällstrecken?


Nein.

> Kann die dabei erzeugte Energie denn auch in den Akku oder
> Kondensatoren für spätere Nutzung eingespeist werden?


Ja.

> Oder muss man bei Gefällstrecken den Verbrennungsmotor zuschalten?


Das kann der Fahrer nicht manuell - zumindest nicht beim Prius.
Bei dem kannst du zwar manuell in einen rein elektrischen Fahrbetrieb
schalten, aber niemals kannst du ihm befehlen, wann der den ICE zuzuschalten
hat.

> (ist wohl nur bei seriellem Hybrid (Motor und Generator auf einem
> Antriebsstrang) sinnvoll, wie funktioniert das denn bei den parallelen
> Konzepten wo der Verbrennungsmotor nur den Strom für die
> Elektromotoren erzeugt?


Du vertauschst da was. Parallelhybrid ist derjenige, bei dem beide auf den
Antriebsstrang wirken.

Volker
 #4  
04.02.2010, 17:26
Volker Neurath
Radbert Grimmig wrote:

> Michael Schmidt schrieb:
>
>>Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
>>Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
>>Gefällstrecken?

>
> Kein Problem.
>
> Bei Toyota funktioniert die regenerative Bremsenergierückgewinnung in
> zwei Stufen. Beim ersten Prius konnte/musste man die stärkere noch
> manuell mit dem Wählhebel zuschalten. Ab dem zweiten Prius haben sie
> das Bremssystem dann etwas fuchsiger konstruiert, so dass es das von
> allein übernimmt.


Nicht ganz. Auch beim Prius II (ich fahre einen, Modelljahr 2006) kann und
muss man die stärkere Bremsstufe manuell zuschalten.
Aber: die benötigt man nur bei längeren steilen Bergabfahrten.
Nachteil: hier wird weniger Energie rekuperiert. Besser ist die
Standardfahrstufe drinlassen und mit der Fußbremse verzögern (natürlich
nicht soweit, dass die Bremsbacken auf die Scheiben greifen!); das
rekuperiert mehr.

> Den kann man - jedenfalls bei den Toyotas und Lexi - in dieser
> Situation gar nicht separat *zu*schalten, sondern allenfalls bei den
> neueren Modellen mit der EV-Taste *ab*schalten (so lange noch Saft in
> der Batterie ist.)
>
> (Außerhalb des EV-Modus geht er auch an, wenn man ausreichend kräftig
> aufs Gas drückt, aber wenn man so einen steilen Hang runterrollt, dass
> man mehr Motorbremse will, wär das ja nicht so das Mittel der Wahl.)


Selbst *innerhalb* des EV-Modus geht er an, wenn man schnell genug fährt.

Volker
 #5  
04.02.2010, 18:41
Radbert Grimmig
Volker Neurath schrieb:

>> (Außerhalb des EV-Modus geht er auch an, wenn man ausreichend kräftig

>
>Selbst *innerhalb* des EV-Modus geht er an, wenn man schnell genug fährt.


Natürlich, das Speedlimit.

Ich bin gedanklich bereits beim Plug-in =;-)
 #6  
04.02.2010, 19:27
Volker Neurath
Radbert Grimmig wrote:

> Volker Neurath schrieb:
>>Selbst *innerhalb* des EV-Modus geht er an, wenn man schnell genug fährt.

>
> Natürlich, das Speedlimit.
>
> Ich bin gedanklich bereits beim Plug-in =;-)


;-)

Volker
 #7  
04.02.2010, 20:49
Florian Laws
On 2010-02-04, Radbert Grimmig <grimmig> wrote:
> Michael Schmidt schrieb:
>> Kein Problem.

>
> Bei Toyota funktioniert die regenerative Bremsenergierückgewinnung in
> zwei Stufen. Beim ersten Prius konnte/musste man die stärkere noch
> manuell mit dem Wählhebel zuschalten. Ab dem zweiten Prius haben sie
> das Bremssystem dann etwas fuchsiger konstruiert, so dass es das von
> allein übernimmt.
>
> Subjektiv würde ich schätzen, die Bremswirkung ist etwas höher als bei
> einem Lkw-Retarder.
>> Das ist doch der Grundgedanke eines regenerativen Bremssystems. Im

> Wesentlichen daraus resultiert der Verbrauchsvorteil des Hybriden!


Falls die Batterie voll sein sollte, ist aber Schluss mit
der elektrischen Bremse, oder gibts auch noch einen Bremswiderstand?

Grüße,

Florian
 #8  
05.02.2010, 11:46
Volker Neurath
Florian Laws wrote:

> Falls die Batterie voll sein sollte, ist aber Schluss mit
> der elektrischen Bremse, oder gibts auch noch einen Bremswiderstand?


www.priuswiki.de/wiki/Bremse
 #9  
05.02.2010, 21:13
Rüdiger Peter
"Volker Neurath" <neanderix> schrieb im Newsbeitrag news:0154
> Florian Laws wrote:
>
>> Falls die Batterie voll sein sollte, ist aber Schluss mit der elektrischen Bremse, oder gibts auch noch einen Bremswiderstand?

>
> [..]


Findet man dort auch weitere Infos zu:

Bei Toyotas Rückrufserie scheint kein Ende in Sicht zu sein.
Nun erwägt der weltgrößte Autobauer eine weitere Rückruf-Aktion
wegen Problemen mit Bremsen bei seinem erfolgreichen Hybrid-Auto Prius.
Dies berichtete die japanische Wirtschaftszeitung ... ?
 #10  
06.02.2010, 08:43
Ralf Koenig
Volker Neurath schrieb:
> Michael Schmidt wrote:
>
>> Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
>> Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
>> Gefällstrecken?

>
> Nein.


Wie immer lohnt sich auch hier eine Quantifizierung. Der OP sollte mal
sagen, was eine "stärkere" Gefällestrecke denn ist (in Prozent
Steigung). Und wie schnell er die runter fahren will. Bzw. wie stark er
"motorbremsen" will.

Das begrenzende Element ist ja der vom Hersteller noch als "gesund"
angesehene Ladestrom zu den Akkus. Supercaps wären da aufnahmefähiger.

(Ein paar wenige Supercaps hat auch der Prius ab 2004, aber nur als
Backup für die Stromversorgung der Bremsen bei Ausfall der 12V-Batterie.)
http://ecl.web.psi.ch/Publications/cap_pub/VDI-05.pdf
http://priuschat.com/forums/gen-iii-...ng-manual.html


Hier steht, was zwei Prius-Generationen an Rekuperationsleistung vertragen:

http://www.priuswiki.de/wiki/Rekuperations-Wirkungsgrad
Prius I: kann regenerativ bremsen mit max. 18 kW (~60A * ~300 V).

Wobei bei diesen Verzögerungen bereits die mechanische Bremse einen
guten Teil der kinetischen Energie vernichtet. Verteilung beim Prius I:
80% regenerativ, 20% mechanische Bremse.

Prius II rekuperiert mit bis zu 40 kW (~200 A @ 200 V). Verteilung bis
100:0. Also vollkommen regenerativ.

Ich habe mir ein Excel-Sheet gebaut, wo ich ausrechnen kann, welche
Leistung beim Bergabfahren (E_pot in Wärme umwandeln für Halten der
Geschwindigkeit) oder Bremsen (E_kin in Wärme umwandeln) so anfällt.
Kann man kombinieren, wenn man will.

In der Stadt geht man davon aus, dass man mit 10-20 kW
Rekuperationsleistung pro Tonne Fahrzeuggewicht auskommt.

Auch die Energiemenge, die anfällt, kann ich da ausrechnen, um mal die
Häufigkeit des Falles "Batterie voll" besser einzuschätzen. Wenn man
bedenkt, dass nach den meisten Bremsvorgängen auch wieder ein
Beschleunigungsvorgang kommt, der E-Motorisch unterstützt ist, reicht
eigentlich auch die kleine Batterie (ca. 1.3 kWh) im Prius ganz gut für
die meisten Situationen aus.

Was ich da aber auch sehe: Bei z.B. einer Vollbremsung 100 km/h auf 0
km/h in der Ebene in 40 m (gut, das ist keine Motorbremse mehr) sind mit
den Daten den Prius 2 bei Leergewicht ungefähr 180 kW an E_kin in andere
Energien unzuwandeln.

>> Oder muss man bei Gefällstrecken den Verbrennungsmotor zuschalten?

>
> Das kann der Fahrer nicht manuell - zumindest nicht beim Prius.


Wichtig ist ja erstmal: Der Rechner im Prius muss erstmal wissen, was
bergab der Wunsch des Fahrers aus Sicht des Fahrverhaltens ist:

a) "Motorbremse simulieren" und möglichst nicht schneller werden
(potentielle Energie also nicht in kinetische Energie, sondern entweder
nutzen zum Aufladen, sonst in Wärme umwandeln, entweder durch
innermotorische Reibung oder durch Reibung an den Bremsen)

ODER

b) eben "frei rollen", also gewünscht schneller werden.

Die Vorgabe kann nur vom Mensch kommen. Für beides wird einen Modus geben.

a) würde ich mal versuchen mit dem Tempomat zu probieren. Es gibt ja
auch Tempomaten, die begrenzen auch nach oben. Sonst eben mit dieser
B-Stufe oder Bremspedal leicht antippen. So kann der Fahrer seinen
Wunsch ausdrücken, der Rechner kümmert sich dann um die Umsetzung.

Großes Potenzial steckt in den Algorithmen zum Energiemanagement
dahinter, wie ich neulich mal bei BMW gehört habe. Eine Kopplung mit dem
Navi (Vorhersehen von Gefällen/Steigungen, die man befährt) wird wohl
nicht mehr lange auf sich warten lassen.

b) Hier kann man mal in "N" schalten. Wie bei anderen Automatik-Autos auch.

>> (ist wohl nur bei seriellem Hybrid (Motor und Generator auf einem
>> Antriebsstrang) sinnvoll, wie funktioniert das denn bei den parallelen
>> Konzepten wo der Verbrennungsmotor nur den Strom für die
>> Elektromotoren erzeugt?

>
> Du vertauschst da was. Parallelhybrid ist derjenige, bei dem beide auf den
> Antriebsstrang wirken.


Ja stimmt. Aber die Frage bleibt: Wie macht man "Motorbremse" dann beim
seriellen Hybrid? Z.B. dem Ampera.

Und dann wird wohl gelten: Beim seriellen Hybrid wird man es so machen
wie beim Elektroauto.

Mein Tipp: Rekuperationsleistung sinnvoll auslegen. Erstmal so bremsen
über die E-Generatoren in den Fahr-Akku. Für kurzzeitige, höhere
Bremsleistung (dann geht es über klassische Motorbremse aber auch schon
hinaus, wenn man nicht mit Macht einen kleineren Gang reinprügelt):
Supercaps dazu (wie beim http://de.wikipedia.org/wiki/Bluecar ). Wenn
das immer noch nicht reicht: Betriebsbremse dazu, dafür ist die da.

Macht halt bisschen Aufwand, die Sensoren, Regel-Algorithmen, Aktoren
alle schön aufeinander abzustimmen und mit den Nutzer-Erwartungen
übereinzubringen. Auch deshalb schätze ich, verzögern sich so viele der
angekündigten Hybrid- und E-Autos.

Die grundlegende Schwäche bleibt nämlich wie oben beschrieben: Für eine
sinnvolle, nutzererwartungsgerechte Motorbrems-Simulation muss man
erstmal wissen, was der Nutzer eigentlich jeweils in dem Moment
erwartet. Und das ist höchst kontext-sensitiv.

Mein Mondeo '98 hat im Automatikgetriebe eine "Coast Clutch", also eine
Kupplung, die reingeht, um die Motorbremswirkung zu gewährleisten ("to
coast" = ausrollen, bergab rollen). Dieses Mistding macht das zwar sehr
zuverlässig, aber ich würde sehr häufig viel lieber in N ausrollen
(spart Sprit, weil man weiter rollt, also eher vom Gas gehen kann). So
muss ich jetzt häufig auf N schalten.

Mit anderen Worten: Motorbremse ist auch nicht immer das gelbe vom Ei.
Vielleicht können die Nutzer irgendwann mal ablegen, dass sie erwarten,
dass sie implizit auch bei neuen Fahrzeugkonzepten wirkt. Und dann eben
entweder rollen lassen, sonst leicht auf die Bremse treten, um den
Wunsch nach leichtem Bremsen explizit zu machen.

Wahrscheinlich wird man die "Motorbrems-Funktion" irgendwann
kontextabhängig aus Informationen vom ACC (Abstandsradar zum Vordermann)
und Navi (Wissen über die Umgebung) "ausrechnen". Und dann irgendwie
simulieren, sodass man erstmal möglichst wenig Energie an den
Bremsscheiben verpulvert.

Ralf
 #11  
06.02.2010, 08:49
Ralf Koenig
Ralf Koenig schrieb:

> Wahrscheinlich wird man die "Motorbrems-Funktion" irgendwann
> kontextabhängig aus Informationen vom ACC (Abstandsradar zum Vordermann)
> und Navi (Wissen über die Umgebung) "ausrechnen". Und dann irgendwie
> simulieren, sodass man erstmal möglichst wenig Energie an den
> Bremsscheiben[*] verpulvert.

[*] Bzw. an Reibung in Motor und Getriebe, wenn es explizit um die
Motorbremse geht.

Ralf
 #12  
06.02.2010, 15:08
Juergen Poniatowski
Interessant...

>>> Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
>>> Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
>>> Gefällstrecken?

>>
>> Nein.

>
>Wie immer lohnt sich auch hier eine Quantifizierung. Der OP sollte mal
>sagen, was eine "stärkere" Gefällestrecke denn ist (in Prozent
>Steigung). Und wie schnell er die runter fahren will. Bzw. wie stark er
>"motorbremsen" will.

Da gibt es wohl deutlich unterschiedliche Erwartungen zwischen
demjenigen , der in Stadtverkehr/Stau unterwegs ist und dem
extremen Alpenpass Fahrer

>Das begrenzende Element ist ja der vom Hersteller noch als "gesund"
>angesehene Ladestrom zu den Akkus. Supercaps wären da aufnahmefähiger.

Auch die Einspeise -/ Lade/Entladeverluste dürften sich deutlich
unterscheiden. Ein Kondensator (Supercap) dürfte vermutlich erheblich
weniger verlustbehaftet sein.
Aber signifikante Speicherkapazitäten als Supercap vorzuhalten dürft
wohl nicht billg sein...
An die Praktiker: wie sind denn die aktuellen Tarife?

[..]
>innermotorische Reibung oder durch Reibung an den Bremsen)
>
>ODER
>
>b) eben "frei rollen", also gewünscht schneller werden.
>
>Die Vorgabe kann nur vom Mensch kommen. Für beides wird einen Modus geben.
>
>a) würde ich mal versuchen mit dem Tempomat zu probieren. Es gibt ja
>auch Tempomaten, die begrenzen auch nach oben.

Ca. wieviel % der tempomaten sind das denn?

>Sonst eben mit dieser
>B-Stufe oder Bremspedal leicht antippen. So kann der Fahrer seinen
>Wunsch ausdrücken, der Rechner kümmert sich dann um die Umsetzung.
>
>Großes Potenzial steckt in den Algorithmen zum Energiemanagement
>dahinter, wie ich neulich mal bei BMW gehört habe. Eine Kopplung mit dem
>Navi (Vorhersehen von Gefällen/Steigungen, die man befährt) wird wohl
>nicht mehr lange auf sich warten lassen.

Geht das für den Anfang oder für preisgünstigere Fahrzeuge nicht
einfacher?
Wenn es einfach einen "bitte jetzt Akku bis auf zum Restenergie
entladen (keine akkuschädigende Tiefentladung; Wiederstart des Motors
muß möglich sein)" Knopf gäbe, könnte ihn der Fahrer, der
üblicherweise weiss wo lang und wohin er fährt, drücken um vor einer
Bergabfahrt seinen Akku durch vermehrte Zuschaltung des E-Motors im
Fahrbetrieb zu entladen. Bei der anschließenden Bergabfahrt wäre die
maximale Kapazität vorhanden um potentielle Energie (->Bremsenergie)
aufzunehmen und für spätere Nutzung zwischenzuspeichern.
Das könnte auch in Notfällen (knapper Kraftstoffvorrat) sinnvoll sein
um sein Ziel noch zu erreichen.
Solche oder ähnliche nicht übermäßig komplexe Eingriffsmöglichkeiten
in die Steuersoftware würde ich mir als Hybridkunde schon wünschen um
das System auch voll ausnützen zu können. ist das bei aktuellen
Hybridfahrzeugen realisiert?
Oder traut man das dem (Durchschnitts-?) Kunden nicht zu?

[..]
>
>Macht halt bisschen Aufwand, die Sensoren, Regel-Algorithmen, Aktoren
>alle schön aufeinander abzustimmen und mit den Nutzer-Erwartungen
>übereinzubringen. Auch deshalb schätze ich, verzögern sich so viele der
>angekündigten Hybrid- und E-Autos.
>
>Die grundlegende Schwäche bleibt nämlich wie oben beschrieben: Für eine
>sinnvolle, nutzererwartungsgerechte Motorbrems-Simulation muss man
>erstmal wissen, was der Nutzer eigentlich jeweils in dem Moment
>erwartet. Und das ist höchst kontext-sensitiv.

Und vermutlich je nach Einsatzzweck unterschiedlich umzusetzen.
Der "Alpenpassfahrer" wird vermutlich einen leistungsstarken(schweren)
Rekuperationsgenerator und einen großen Akku plus große bzw viele
Supercaps benötigen was den Fahrzeugpreis nicht unerheblich verteuern
dürfte.

>
>Mein Mondeo '98 hat im Automatikgetriebe eine "Coast Clutch", also eine
>Kupplung, die reingeht, um die Motorbremswirkung zu gewährleisten ("to
>coast" = ausrollen, bergab rollen). Dieses Mistding macht das zwar sehr
>zuverlässig, aber ich würde sehr häufig viel lieber in N ausrollen

bietet sich in leicht hügeligem Gelände an,
ist aber im Hochgebirge absolut keine Option.
>(spart Sprit, weil man weiter rollt, also eher vom Gas gehen kann). So
>muss ich jetzt häufig auf N schalten.
>
>Mit anderen Worten: Motorbremse ist auch nicht immer das gelbe vom Ei.
>Vielleicht können die Nutzer irgendwann mal ablegen, dass sie erwarten,
>dass sie implizit auch bei neuen Fahrzeugkonzepten wirkt.

Der Nutzer erwartet eine der Motorbremse analoge Bremsmöglichkeit
welche die Betreibsbremse nicht überlastet. Die ist üblicherweise dazu
da, kurzzeitig extrem hohe Bremsleistungen aufzubringen. Bei längerer
Bremsung besteht (oder bestand) die Gefahr der Überhitzung.
(Vermutlich stecken die Betriebsbremsen heutiger Fahrzeuge deutlich
mehr weg als früher üblich aber ich habe mich noch nicht getraut es
auszutesten...)
Deshalb wird doch die Motorbremsung bei längeren/steileren
Gefällstrecken eingesetzt.
Auch unterliegt die Betriebsbremse hohem Verschleiß an Bremsbelägen,
-scheiben ect. im Vergleich zu Rekuperationssystemen. Sogar das
energetisch wenig sinnhafte verheizen rekuperierter Bremsenergie an
Lastwiderständen dürfte vom Verschleiß deutlich günstiger sein als
klassische Reibungsbremsen.


>Und dann eben
>entweder rollen lassen, sonst leicht auf die Bremse treten, um den
>Wunsch nach leichtem Bremsen explizit zu machen.
>
>Wahrscheinlich wird man die "Motorbrems-Funktion" irgendwann
>kontextabhängig aus Informationen vom ACC (Abstandsradar zum Vordermann)
>und Navi (Wissen über die Umgebung) "ausrechnen". Und dann irgendwie
>simulieren, sodass man erstmal möglichst wenig Energie an den
>Bremsscheiben verpulvert.
>
>Ralf


Juergen
 #13  
06.02.2010, 15:38
Radbert Grimmig
Juergen Poniatowski schrieb:

>Oder traut man das dem (Durchschnitts-?) Kunden nicht zu?


Da geh ich von aus. So was wäre was für Nerds, während Toyota derzeit
bemüht ist, den Hybridantrieb als normale Alternative für normale
Leute in ganz normalen Autos zu etablieren, wie eben dem Auris oder
auch dem Lexus CT 200h in der gehobenen Kompaktklasse.

Beim in zwei Jahren hoffentlich allgemein einzuführenden Prius Plug-in
wird man dazu allerdings in vielen Situationen einfach den EV-Modus
nutzen können, der dort bis 100 km/h funktionieren wird.
 #14  
06.02.2010, 15:45
Harald Hengel
Ralf Koenig schrieb:

> [..]
> Prius I: kann regenerativ bremsen mit max. 18 kW (~60A * ~300 V).
>
> Wobei bei diesen Verzögerungen bereits die mechanische Bremse einen
> guten Teil der kinetischen Energie vernichtet. Verteilung beim Prius
> I: 80% regenerativ, 20% mechanische Bremse.


Wozu mechanisch bremsen, wenn die Rekuperation es aufnehmen kann?

> In der Stadt geht man davon aus, dass man mit 10-20 kW
> Rekuperationsleistung pro Tonne Fahrzeuggewicht auskommt.


kW pro Tonne was?
Und was bedeutet auskommen in dem Zusammenhang.
Ist gemeint, dass stärkere Bermsungen eher selten sind und daher eine
Auslegung auf höhere Werte praktisch keinen Gewinn mehr mehr bringt?

> Auch die Energiemenge, die anfällt, kann ich da ausrechnen, um mal die
> Häufigkeit des Falles "Batterie voll" besser einzuschätzen.


Die Bremsvorgänge sind so selten, dass man für das wenige was an Energie
zurückgewinnen kann wohl ein wenig Platz im Akku hat.

> Was ich da aber auch sehe: Bei z.B. einer Vollbremsung 100 km/h auf 0
> km/h in der Ebene in 40 m (gut, das ist keine Motorbremse mehr) sind
> mit den Daten den Prius 2 bei Leergewicht ungefähr 180 kW an E_kin in
> andere Energien unzuwandeln.


180kW*5s/3600=0,25kWh

Harald
 #15  
06.02.2010, 16:41
Ralf Koenig
Juergen Poniatowski schrieb:
> Interessant...
>
>>>> Wie funktioniert eigentlich die Motorbremse bei gängigen Hybridautos?
>>>> Kann der Generator alleine stark genug bremsen auch bei stärkeren
>>>> Gefällstrecken?
>>> Nein.

>> Wie immer lohnt sich auch hier eine Quantifizierung. Der OP sollte mal
>> sagen, was eine "stärkere" Gefällestrecke denn ist (in Prozent
>> Steigung). Und wie schnell er die runter fahren will. Bzw. wie stark er
>> "motorbremsen" will.

> Da gibt es wohl deutlich unterschiedliche Erwartungen zwischen
> demjenigen , der in Stadtverkehr/Stau unterwegs ist und dem
> extremen Alpenpass Fahrer


ACK.

>> Das begrenzende Element ist ja der vom Hersteller noch als "gesund"
>> angesehene Ladestrom zu den Akkus. Supercaps wären da aufnahmefähiger.


> Auch die Einspeise -/ Lade/Entladeverluste dürften sich deutlich
> unterscheiden. Ein Kondensator (Supercap) dürfte vermutlich erheblich
> weniger verlustbehaftet sein.


Nicht sooo viel:

Von Supercaps habe ich gelesen: >>90%.

Von Akkus sieht man hier die Lade-/Entlade-Wirkungsgrade:
http://de.wikipedia.org/wiki/Akkumul...d_Wirkungsgrad
Li-Ion/Li-Po bei ca. 90%.

Der Speicher ist aber nur ein Glied in der Kette: (ggf. Getriebe),
Generator, Leistungselektronik, Speicher.

Letztlich zählt der Gesamtwirkungsgrad einmal hin (Rad->Speicher),
einmal zurück (Speicher->Rad) für Rad-Rad-Wirkungsgrad.

> Aber signifikante Speicherkapazitäten als Supercap vorzuhalten dürft
> wohl nicht billig sein...


ACK. Wird auch schnell sauschwer. (aktuell nur ca. 5-20 Wh/kg).

>> Großes Potenzial steckt in den Algorithmen zum Energiemanagement
>> dahinter, wie ich neulich mal bei BMW gehört habe. Eine Kopplung mit dem
>> Navi (Vorhersehen von Gefällen/Steigungen, die man befährt) wird wohl
>> nicht mehr lange auf sich warten lassen.


>> a) würde ich mal versuchen mit dem Tempomat zu probieren. Es gibt ja
>> auch Tempomaten, die begrenzen auch nach oben.

> Ca. wieviel % der Tempomaten sind das denn?


Da bin ich überfragt.

Hier steht's aber schon drin:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tempoma...eitsbegrenzung

Ich habe mal in mein schlaues Buch geschaut: In Lkw sollte sowas
Standard sein.

Mit Automatikgetriebe bei Verbrennerantrieb halt schon recht einfach
umzusetzen, weil man software-gesteuert zurückschalten kann. Bei
Schaltgetriebe müsste man einen Hinweis an den Fahrer geben.

> Geht das für den Anfang oder für preisgünstigere Fahrzeuge nicht
> einfacher?


"Einfach" ist immer so subjektiv.

> Wenn es einfach einen "bitte jetzt Akku bis auf zum Restenergie
> entladen (keine akkuschädigende Tiefentladung; Wiederstart des Motors
> muß möglich sein)" Knopf gäbe, könnte ihn der Fahrer, der
> üblicherweise weiss wo lang und wohin er fährt, drücken um vor einer
> Bergabfahrt seinen Akku durch vermehrte Zuschaltung des E-Motors im
> Fahrbetrieb zu entladen.


Ok. Der Fahrer müsste das Ding halt *rechtzeitig* drücken. Es verschiebt
dann die Priorität auf E-Antrieb. Aber er muss halt wissen, wann
"rechtzeitig" ist.

(Volker: Das klingt ja so ähnlich wie der "EV-Knopf" im Prius. Der hat
doch indirekt auch so eine ähnliche Semantik, oder?)

> Bei der anschließenden Bergabfahrt wäre die
> maximale Kapazität vorhanden um potentielle Energie (->Bremsenergie)
> aufzunehmen und für spätere Nutzung zwischenzuspeichern.


ACK. Aber häufig braucht man die max. Kapazität gar nicht, weil die
Bergabfahrt viel zu kurz ist. Genau für die Quantifizierung habe ich ja
das Excel-Sheet gebaut. Werde ich mal verlinken. Habe ich aber nicht hier.

> Das könnte auch in Notfällen (knapper Kraftstoffvorrat) sinnvoll sein
> um sein Ziel noch zu erreichen.


Naja, so eng sollte keiner an seine Reserven rangehen.

> Solche oder ähnliche nicht übermäßig komplexe Eingriffsmöglichkeiten
> in die Steuersoftware würde ich mir als Hybridkunde schon wünschen um
> das System auch voll ausnützen zu können. ist das bei aktuellen
> Hybridfahrzeugen realisiert?


AFAIK, nur ansatzweise, große Beeinflussungen sind da nicht geplant. Es
gibt halt recht einfache Knöpfe ("EV" im Prius zum Beispiel), aber meist
eher mit Wunsch-Semantik, die von der Elektronik überstimmt werden kann.

> Oder traut man das dem (Durchschnitts-?) Kunden nicht zu?


Naja, die Richtung soll schon sein: Das ist ein Auto wie jedes andere,
man muss es nicht viel anders bedienen, man muss nicht allzu viel
lernen, habt keine Angst, das Teil spart von sich aus Sprit. Rocket
science kann man daraus nicht machen.

>> Die grundlegende Schwäche bleibt nämlich wie oben beschrieben: Für eine
>> sinnvolle, nutzererwartungsgerechte Motorbrems-Simulation muss man
>> erstmal wissen, was der Nutzer eigentlich jeweils in dem Moment
>> erwartet. Und das ist höchst kontext-sensitiv.


> Und vermutlich je nach Einsatzzweck unterschiedlich umzusetzen.


ACK.

> Der "Alpenpassfahrer" wird vermutlich einen leistungsstarken(schweren)
> Rekuperationsgenerator und einen großen Akku plus große bzw viele
> Supercaps benötigen was den Fahrzeugpreis nicht unerheblich verteuern
> dürfte.


Verlangt alles eine Quantifizierung. Die 40 kW im Prius (gut, das ist
kein serieller Hybrid) sind an sich schon ausreichend für etliche
Abfahrten. Wäre direkt mal lustig, das selbst auszuprobieren.

>> Mein Mondeo '98 hat im Automatikgetriebe eine "Coast Clutch", also eine
>> Kupplung, die reingeht, um die Motorbremswirkung zu gewährleisten ("to
>> coast" = ausrollen, bergab rollen). Dieses Mistding macht das zwar sehr
>> zuverlässig, aber ich würde sehr häufig viel lieber in N ausrollen


> bietet sich in leicht hügeligem Gelände an,


Und Autobahn im Mittelgebirge. Da ist nämlich toll, dass die
Hangabtriebskraft, die beim Bergabfahren wirkt bei ca. 100-110 km/h den
Fahrwiderständen entspricht. Man letztlich also mit Leerlaufverbrauch
den Berg runterrollt und trotzdem ziemlich konstant 100 km/h behält.
Seit ich das mal rausgefunden habe, nutze ich das öfter.

> ist aber im Hochgebirge absolut keine Option.


ACK. Hochgebirge ist aber nicht meine Umgebung.

>> Mit anderen Worten: Motorbremse ist auch nicht immer das gelbe vom Ei.
>> Vielleicht können die Nutzer irgendwann mal ablegen, dass sie erwarten,
>> dass sie implizit auch bei neuen Fahrzeugkonzepten wirkt.


> Der Nutzer erwartet eine der Motorbremse analoge Bremsmöglichkeit
> welche die Betriebsbremse nicht überlastet.


Im Gebirge: Ja. Aber die wird er auch in seriellen Hybriden bekommen, IMHO.

> Die [Betriebsbremse] ist üblicherweise dazu
> da, kurzzeitig extrem hohe Bremsleistungen aufzubringen. Bei längerer
> Bremsung besteht (oder bestand) die Gefahr der Überhitzung.
> (Vermutlich stecken die Betriebsbremsen heutiger Fahrzeuge deutlich
> mehr weg als früher üblich aber ich habe mich noch nicht getraut es
> auszutesten...)
> Deshalb wird doch die Motorbremsung bei längeren/steileren
> Gefällstrecken eingesetzt.


ACK. Aber auch, weil man im Schubbetrieb bei Autos mit Verbrennungsmotor
die Kraftstoffzufuhr abschalten kann. Macht aber meiner z.B. nicht.

> Auch unterliegt die Betriebsbremse hohem Verschleiß an Bremsbelägen,
> -scheiben ect. im Vergleich zu Rekuperationssystemen.


ACK.

> Sogar das
> energetisch wenig sinnhafte verheizen rekuperierter Bremsenergie an
> Lastwiderständen dürfte vom Verschleiß deutlich günstiger sein als
> klassische Reibungsbremsen.


Ja, ein "elektronischer Retarder" für serielle Hybride wäre auch
denkbar. Muss man nur schauen, wie man das Teil wieder vernünftig kühlt.
Keine Ahnung, ob da Luftkühlung reicht.

Ralf

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