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Wenn beim Übergang vom normalen Modus (MG1 als Generator) zum heretical Modus (MG1 als Motor) und umgekehrt bei 0 U/min MG1-Drehzahl nennenswerte Drehmomentsprünge auftreten würden, könnte man einen kontinuierlichen Verlauf der ICE Drehzahl nicht gewährleisten, da der ICE an diesem Punkt ja ein quasi konstantes Drehmoment an MG1 liefert. MG1 muss im Prinzip bei jeder Eigendrehzahl das Drehmoment vom ICE gegenhalten können. Ansonsten würde der ICE zuweilen völlig unmotiviert aufjaulen. Das ist aber nicht der Fall.

O.k. jetzt habe ich verstanden! Im Generatorbetrieb kann MG1 bei 0U/min. nur ein verhältnismäßig kleines Drehmoment aufbauen und im Motorbetrieb ein großes Drehmoment. Daraus schließe ich, dass man im Motorbetrieb effektiver bei MG1 RPM=0 ist. Weil man dann bei gleicher ICE Drehzahl und gleicher Geschwindigkeit mehr ICE Leistung direkt auf den Antrieb bekommt. Durch ein höheres MG1 Drehmoment bei gleicher MG1 Drehzahl kann der ICE auch ein höheres Drehmoment aufbauen. Es fließt weniger elektrische Energie über MG1. Also ist der Heretical mode bei niedrigem MG1 Drehzahlbetrag effektiver als der normale Modus. Allerdings darf man nicht übersehen, dass wenn sich MG1 dreht, er im Generatorbetrieb Strom an MG2 abführen kann, und somit den Antrieb über MG2 mit zusätzlicher mechanischer Energie versorgt und im Motorbetrieb geht die Drehbewegung über das HSD auch zum Antrieb. deshalb weis ich nicht, wie hoch die Differenzen sind. Außerdem muss man auch den jeweiligen ICE Wirkungsgrad beachten.

Vielen Dank für die Informationen. Wie ihr seht, bin ich nicht belehrungsresistent. Wenn man mir das nachvollziehbar belegt, bin ich für Belehrungen durchaus dankbar. Sollten meine Schlussfolgerungen falsch sein, bitte ich um Erklärung.

Gruß Yaris Gerd

@Fritzr

Beim Ubergang von Heretical mode und normalen mode ist das Drehmoment nicht kontinuierlich. Wenn man plötzlich Gas gibt, dann dreht der Motor kurz sehr schnell hoch. Das Umschalten in den heretical mode geschieht nur bei geringer ICE Last, wenn man das Gaspedal zurück nimmt oder wenn man das Gaspedal hält und das Auto nicht mehr beschleunigt. Das war bis jetzt jedenfalls meine Beobachtung. Ich habe auch schon überlegt, ob der MG1 nicht überhitzen kann, wen er unter Last längere Zeit gegen 0 RPM läuft?
Letztens habe ich auf der Landstraße versucht mit MG1 = 0RPM zu fahren. Das habe ich nicht geschafft. Im normalen Modus kam ich nur kurz bis 1600 RPM runter dann viel er in den Heretical mode -2000/-3000RPM dann konnte ich ihn bis ca. -1600 RPM halten, bis er wieder schnell auf 2000/2500 RPM und höher hochdrehte. Das Ganze natürlich mit sehr viel Gefühl beim Gas geben. Sehen konnte ich das erst, als ich die Anzeigen von Torque auf rein digitale Ziffern Anzeige umgestellt hatte. Vorher sah es durch den großen Bereich so aus, als wäre das gegen null.


Gruß Yaris Gerd

fritzr schrieb:
Wenn beim Übergang vom normalen Modus (MG1 als Generator) zum heretical Modus (MG1 als Motor) und umgekehrt bei 0 U/min MG1-Drehzahl nennenswerte Drehmomentsprünge auftreten würden, könnte man einen kontinuierlichen Verlauf der ICE Drehzahl nicht gewährleisten, da der ICE an diesem Punkt ja ein quasi konstantes Drehmoment an MG1 liefert.Interessanter Punkt. Diesen Sprung sieht man im MG-Kennfeld gar nicht so leicht, aber er wäre natürlich da, so wie ich die Kennfelder modelliert habe. Möglicherweise wird der Sprung in der Praxis wie folgt vermieden: MG1 könnte bei niedrigen Generator-Drehzahlen mechanische UND elektrische Leistung aufnehmen. Klar muss dann alles in Wärme umgesetzt werden. Da die Drehzahlen niedrig sind (wenige 100/min) dürfte die mechanische und elektrische Leistung aber handhabbar sein. MG1 ist immerhin flüssigkeitsgekühlt.

Im Wirkungsgraddiagramm der MGs könnte man diesen Bereich evtl. mit einem negativen Wirkungsgrad modellieren (man steckt mechanische Leistung rein, bekommt aber keine elektrische Leistung raus, sondern muss zusätzlich noch elektrische Leistung zuführen).

Diesen Bereich niedriger MG1-Generatordrehzahlen habe ich auch hier und hier (ab "Die beiden Linien MG1 0 RPM und MG1 800 RPM..") erwähnt und daher immer gesagt, dass das Minimum der Leistung über den elektrischen Pfad in der Praxis wohl eher so bei MG1 = 600-800/min statt bei MG1 = 0/min liegt.

MG1 muss im Prinzip bei jeder Eigendrehzahl das Drehmoment von MG1 gegenhalten können. Ansonsten würde der ICE zuweilen völlig unmotiviert aufjaulen. Das ist aber nicht der Fall.Du meinst "..Drehmoment des ICE gegenhalten..", oder?

YarisGerd schrieb:
Beim Ubergang von Heretical mode und normalen mode ist das Drehmoment nicht kontinuierlich. Wenn man plötzlich Gas gibt, dann dreht der Motor kurz sehr schnell hoch.Doch, der Übergang ist in der Praxis kontinuierlich. Man kann auch ohne Änderung der ICE-Drehzahl und Gaspedalstellung zwischen Heretical Mode und normalem Modus wechseln (Beschleunigung oder Berg).

Das Umschalten in den heretical mode geschieht nur bei geringer ICE Last,Nein, einfach die ICE-Last beobachten.

Letztens habe ich auf der Landstraße versucht mit MG1 = 0RPM zu fahren. Das habe ich nicht geschafft.So bis 200/min kam ich schon runter, ist aber schwierig zu halten. Es geht mir auch weniger darum exakt diesen Punkt zu halten, sondern zu wissen: Je dichter man dran ist, umso effizienter. Ich beobachte meist nicht mehr die MG1-Drehzahl sondern das MG2-Drehmoment und probiere diese gegen 0 Nm zu bekommen. Denn bei niedrigem Batteriestrom ist auch das ein guter Indikator für die Leistung, die über den elektrischen Zweig geht. Inzwischen denke ich, dass auch ein absolutes MG2-Drehmoment < 20 Nm noch ok ist und einem viel Spielraum gibt.

Sehen konnte ich das erst, als ich die Anzeigen von Torque auf rein digitale Ziffern Anzeige umgestellt hatte. Vorher sah es durch den großen Bereich so aus, als wäre das gegen null.Sehr gute Nachrichten, dass Torque inzwischen bei dir läuft. Schaue dir auch mal die MG1/2-Drehmomente und ICE-Last an.

Ich habe hier mal zur Veranschaulichung eine Aufzeichnung aus Torque vom Übergang in den heretical Mode:

Wie man sieht ist der Übergang bei MG1 Drehzahl 0 kontinuierlich und das MG1 Drehmoment bleibt in etwa konstant. Auch das MG2 Torque Minimum bei einigen 100 U/Min von MG1 ist gut zu beobachten.

fritzr schrieb:
http://www.energie.ch/antriebsvergleich

Vorsicht. Nicht alles, was irgendwo geschrieben steht, ist deshalb auch richtig. So schreibt diese Quelle:Ein Verbrennungsmotor hat in der Nähe der Leerlaufdrehzahl (ca. 700U/min) ein ganz miserables Drehmomentniveau. Allerdings ist gerade dieser Bereich zum Anfahren sehr wichtig.
Die Leerlaufdrehzahl ist wichtig für's anfahren? Das ist interessant...

und
Der Elektromotor hat bei richtiger Art und Feldregelung ab Drehzahl 0 sein maximales Drehmoment.

Aha. Wie regelt man denn bei einer permanenterregten Synchronmaschine das Feld? Sitzt da ein kleiner Japaner drin und wechselt bei Bedarf die Permanentmagneten gegen schwächere bzw. stärkere Exemplare aus?

Ein paar grundsätzliche Bemerkungen zum permanenterregten Synchronmotor:

• Ein Synchronmotor kann nur mit genau einer Drehzahl laufen, die von der Netzfrequenz und der Polpaarzahl abhängt. Die Polpaarzahl kann nur größer oder gleich 1 sein, daher gibt es keine Synchronmotoron, die bei 50 Hz Netzfrequenz schneller laufen als mit 3000/min (=50/s)


• Um die Drehzahl dennoch einzustellen zu können, kann man eine Synchronmaschine an einem Frequenzumrichter betreiben. Damit kann die Drehzahl vom Stillstand bis über die Nennfrequenz hinaus verstellt werden. Dieses Umsteuern geht sehr schnell.

proprius schrieb:
MG1 könnte bei niedrigen Generator-Drehzahlen mechanische UND elektrische Leistung aufnehmen. Klar muss dann alles in Wärme umgesetzt werden.
Was genau meinst Du damit? Wie kann MG1 im Generator-Betrieb elektrische Leistung aufnehmen? Der Generator-Betrieb ist doch gerade dadurch definiert, dass die Elektromaschine elektrische Leistung abgibt, die ihr mechanisch zugeführt wurde.

Hier gibt es einen auf Englisch geschriebenen Artikel, der das Antriebskonzept gut erklärt. Dort findet sich auch ein nettes Spielzeug, mit dem man die Drehzahlen von MG1, MG2 und ICE mehr oder minder frei einstellen kann, um die Wechselwirkungen zu verstehen. Leider sieht man dort aber nur die Drehzahlen und nicht die Lastzustände. Ein noch schöneres Spielzeug gibt es hier.

CA-Klaus schrieb:
Was genau meinst Du damit? Wie kann MG1 im Generator-Betrieb elektrische Leistung aufnehmen? Der Generator-Betrieb ist doch gerade dadurch definiert, dass die Elektromaschine elektrische Leistung abgibt, die ihr mechanisch zugeführt wurde.Entschuldigung, das war unklar geschrieben. Ich meine den Bereich wo MG1 eigentlich als Generator mit niedriger Drehzahlen und hohem Drehmoment laufen müsste. Also entweder geringe negative Drehzahl und positives Drehmoment oder geringe positive Drehzahl und negatives Drehmoment. In meinem Diagramm sind das die dunkelblauen schmalen Dreiecke um MG1 ~ 0/min. Bitte beachten, dass die Bereiche nicht spiegelsymmetrisch sind, sondern rotationssymmetisch (oben ist der Bereich nur links von MG1 = 0/min und unten nur rechts davon). Im Diagramm für MG2 sieht man es etwas besser, dafür nur für positive Drehzahlen.

Hier gibt es einen auf Englisch geschriebenen Artikel, der das Antriebskonzept gut erklärt. Dort findet sich auch ein nettes Spielzeug, mit dem man die Drehzahlen von MG1, MG2 und ICE mehr oder minder frei einstellen kann, um die Wechselwirkungen zu verstehen. Leider sieht man dort aber nur die Drehzahlen und nicht die Lastzustände. Ein noch schöneres Spielzeug gibt es hier.Ja, die Simulatoren sind toll, insbesondere der erste Link. Den habe ich auch schon mehrfach in diesem Thread erwähnt und auch Bilder davon zur Erklärung eingestellt. Wie du sagst: Es fehlt leider die Anzeige des Drehmoments.

fritzr schrieb:
Ich habe hier mal zur Veranschaulichung eine Aufzeichnung aus Torque vom Übergang in den heretical Mode:Danke. Wir brauchen mehr solche Messungen, dann haben wir Fakten statt Meinungen. Hast Du noch die Batterieleistung dazu? Dann könnte man auch das MG2-Drehmoment bewerten.

@Proprius

Du hast Recht, Fakten sind besser als Theorien. Ich denke, dass wir jetzt zusammen auf den richtigen Weg sind.

@Frìtzr

Gut, dass wir diese Diskussion hatten. Mit deinen externen Quellen konntest Du mich überzeugen. Jetzt können wir uns zusammen daran machen,dass in der Praxis auszuprobieren und zu analysieren.


Gruß Yaris Gerd

CA-Klaus schrieb:
Ein Verbrennungsmotor hat in der Nähe der Leerlaufdrehzahl (ca. 700U/min) ein ganz miserables Drehmomentniveau. Allerdings ist gerade dieser Bereich zum Anfahren sehr wichtig.Die Leerlaufdrehzahl ist wichtig für's anfahren? Das ist interessant...Naja, es macht ja nicht jeder ständig Kavalierstarts und normalerweise kann man auch ohne Gasgeben anfahren, aber eben nur mit viel Kupplung weil das Drehmoment so schwach ist. Aber deswegen fahren wir ja alle Prius...

proprius schrieb:
Hast Du noch die Batterieleistung dazu? Dann könnte man auch das MG2-Drehmoment bewerten.Nee, leider nicht. Kann ich aber beim nächsten Mal mitaufzeichnen. Das waren ja nur alte Testdaten, die ich gerade zur Hand hatte.

Wie stellst du dir denn vor, anhand dessen das MG2 Drehmoment zu bewerten?
Was mir einfällt, wäre sowas wie:
Wenn MG2 Leistung Null und Batterieleistung Null, dann MG1 Generatorleistung gleich MG1 Verlustleistung.

YarisGerd schrieb:
Gut, dass wir diese Diskussion hatten. Mit deinen externen Quellen konntest Du mich überzeugen. Jetzt können wir uns zusammen daran machen,dass in der Praxis auszuprobieren und zu analysieren.
Finde ich auch.

Komplett geklärt ist dieser Punkt allerdings für mich immer noch nicht: Falls tatsächlich der Drehmomentverlauf von MG1 bei Übergang von Motor- zu Generatorbetrieb kontinuierlich ist, wie hoch ist dann in Abhängigkeit vom Drehmoment die Verlustleistung in PS in der Nähe von 0 U/min? Wäre doch interessant zu wissen, ob das jetzt vernachlässigbar gering ist oder nicht.

An Torque PIDs hätte ich hierzu noch MG1 Inverter Temperatur, MG1 Motor Temperatur und MG1 Gate Status (keine Ahnung, was das sein soll??). PIDs für Spannung, Stromstärke oder elektr. Leistung von MG1 gibt es wohl nicht.

fritzr schrieb:
Wie stellst du dir denn vor, anhand dessen das MG2 Drehmoment zu bewerten?Ich würde über das Drehmoment und die Drehzahl die mechanische Leistung ausrechnen und mit dem Wirkungsgrad-Kennfeld die elektrische Leistung abschätzen. Gleiches für MG1. Und dann sollte grob gelten:

E-Motorleistung + Eigenverbrauch - Generatorleistung = Batterieleistung

Eventuell noch korrigiert um die Inverterverluste. Ziel ist einfach nur zu sehen ob die Theorie zur Praxis passt.

Bezeichnet "Eigenverbrauch" die Verluste im elektrischen Pfad abzgl. der Verluste der MGs bei Energieumwandlung, da die ja schon im Kennfeld berücksichtgt werden?