EHEV: ECO DRIVE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLES
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EHEV: ECO DRIVE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLES Dipl.-Ing. Antonius Kies TU Graz, Institut für Verbrennungs- kraftmaschinen und Thermodynamik Science Brunch Energieeffiziente Fahrzeugtechnologien, Klima- und Energiefonds Österreich Do, 9.4.2015, Wien, Donau City, Tech Gate Vienna
Eckdaten £Projektpartner: Magna Steyr Battery Systems, TU Graz – Institut für Straßen- und Verkehrswesen, Holding Graz Linien £Förderprogramm: Neue Energien 2020, 4. Ausschreibung £Fördersumme: 300 tsd. € £Laufzeit: 9/2010 – 7/2013
Zielsetzung & Stand der Technik £Fahrstil für elektrische Hybridfahrzeuge, mit dem Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen und Batterieverschleiß reduziert werden £Für Standardfahrzeuge seit 1980ern bekannt: Sanfte und vorausschauende Fahrweise, frühes Hochschalten, Abschalten im Stillstand, Zusatzverbraucher ausschalten, Öffis benutzen £Noch keine Untersuchung nur für Hybride
Messverfahren
© styria-mobile.at
£Messung von CO2 und Schadstoff-
emissionen mit PEMS, Umrechung
auf Dieselverbrauch
12 m
Stadtbus
Volvo
7700 LH
(Diesel)
PEM,gen,max‘ ≈
5.2
kWmech/tFzg
Messung Bus Teststrecke
£Untersuchung der Wirkung des leichten
Anschlages bei 20 % Bremspedalstellung
£Rein elektrisches Bremsen bis dorthin,
deutlicher Einfluss
Stop 2. Abschnitt Fliegender 60 30
mittl. Fahrgeschw. In km/h (v > 0)
25.6 25.8
Stand 20 s Bremsen Beschleunigen Start 22.9 23.0 24.1
Verbrauch in L/100km
21.7
Start 1. Abschnitt bis Stand bis 40 km/h 2. Abschnitt
40 44.4 46.1 20
42.7
Rundenlänge:
33.3 33.7
ca. 760 m 31.3
20 Position 10
Verbrauch
maps.google.com
Pylone Pedalan-
Geschwindigkeit schläge
0 0
Beschleunigen Bremsen Stop 1. Abschnitt Wende mit
bis 40 km/h bis Stand Stand 20 s ca. 10 km/h Variante (Bremspedal-% Gaspedal-%)
Einfluss der Verzögerung
auf die Bremsleistung
50
v in km/h
25
Bremsbeginn 45 m später
0
-25 Reine Nutzbremsung in
Soll-Bremsleistung EM in kWel
-50 diesem Leistungsbereich
-75
Bremsped. 20 %, Geschwindigkeit in km/h
-100 Bremsped. 30 %, Geschwindigkeit in km/h
Bremsped. 20 %, elektr. Soll-Leistung EM in kW
-125
Bremsped. 30 %, elektr. Soll-Leistung EM in kW
-150 max. Bremsleistung EM in kW Haltestelle
Der rote Fahrer gewinnt durch das späte Bremsen oder rote
-175 auf den 100 m ca. 5 s, verliert aber fast die Hälfte Ampel
der rekuperierbaren Bremsenergie
-200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fahrstrecke in Meter
£ Bei starkem Bremsen: Verluste in Radbremsen
Schulung von 5 neuen
Busfahrern bei HGL
£11 km lange Messrunde im Grazer Westen,
Haltestellenbetrieb, Zeitvorgabe,
Konzentration auf sanftes Bremsen
160 ungeschult
Verlängerung
140 geschult Fahrdauer auf
Werte in %, Basis ungeschult
Einsparung 20 km Linie:
120 Diesel pro Bus: 2,5 min
2600 €/J
100
80
100 90 100 123 100 105
100 48 100 94
60
40 1.24 1.12 7.1 8.7 14 7 1.7 1.6 2.31 2.43
20 kg/ kg/ g/ g/ mg/ mg/ g/ g/ min/ min/
km km km km km km km km km km
0
CO2 NOx HC CO t_v>0
Einfluss Bremsweise auf
Katalysatortemperatur
£Bewusste Nutzbremsung → Bremsdauer ↑
→ Leerlaufdauer Motor ↑ → Mittlere
Abgastemp. ↓ → Konvertierung in SCR Kat ↓
→ NOx ↑ 10 Fahrer 1,
AGN kalt
250
8 230
mittl. Abgastemp. in °C
Entstickungsgrad
NOx in g/km
6 210
im SCR Kat ist 4 190
temperatur- 2
lange Bremsdauer, aber höchster Verbrauch bei
Warmstart, daher rel. hohe AGN Temperatur 170
abhängig. NOx vor Schulung
T_Abg,m vor Schulung
NOx Schulung
T_abg,m Schulung
0 150
5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5
Bremsdauer bei Fahrt in min
Schulung von 7 Fahrer-
Innen am Hybrid-Pkw
£Knapp 4 km lange Testrunde im Grazer
Univiertel, Normaler Fahrstil vs. Eco Drive
VW Jetta Hybrid (Benzin)
© autoblog.com
PEM,gen,max‘ ≈ 17,6 kWmech/tFzg
Grenze
Anfahren
dieselstation.com
Grenze
BremsenMessergebnisse
Hybrid Pkw
£Einsparung von 13 % Kraftstoff im Eco Drive,
Reduktion NOx, HC, CO um ca. 60 %, nur
unwesentlich langsamer
openstreetmap.orgZusammenfassung £Sanftes, vorausschauendes Bremsen erhöht das Sparpotential von Hybridfahrzeugen. £Gegenüber dem gewohnten Fahrstil sind ca. 10 % Einsparung möglich. £Die meisten Schadstoffemissionen sinken, abhängig von der Abgasnachbehandlung. £Die Verlängerung der Fahrdauer ist vertretbar. £Die Schulung von FahrerInnen ist empfehlenswert.
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