DE102010053560A1 - Lastabwurf eines hybriden Zubehörleistungsmoduls zum Schutz einer Hochspannungsbatterie - Google Patents

Lastabwurf eines hybriden Zubehörleistungsmoduls zum Schutz einer Hochspannungsbatterie Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs umfasst das Absenken eines Zielspannungseinstellpunkts eines Niederspannungsbatterie auf einen temporären Spannungseinstellpunkt, um die von dem Zubehörleistungsmodul angeforderte Gesamtleistung zu verringern, wenn eine von einer Fahrzeugzubehöreinrichtung angeforderte Spannung die Spannung der Niederspannungsbatterie unter den Zielspannungseinstellpunkt absenkt. Der temporäre Spannungseinstellpunkt steigt über die Zeit allmählich an, bis er gleich dem Zielspannungseinstellpunkt ist, was einer Hochspannungsbatterie genügend Zeit gibt, um die angeforderte Leistung für das Zubehörleistungsmodul bereitzustellen, oder einem Elektromotor/Generator genügend Zeit gibt, um den Strom zu erzeugen, der von dem Zubehörleistungsmodul angefordert wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeug und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs des Fahrzeugs.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Hybridantriebsstränge umfassen typischerweise eine Maschine, einen Elektromotor/Generator, eine Hochspannungsbatterie und eine Niederspannungsbatterie, sind aber nicht darauf begrenzt. Der Elektromotor/Generator lädt die Hochspannungsbatterie auf, welche wiederum ein Zubehörleistungsmodul (APM) mit Leistung versorgt. Das APM wiederum versorgt die Niederspannungsbatterie mit Leistung, welche zum Versorgen verschiedener Fahrzeugzubehöreinrichtungen mit Leistung verwendet wird.
  • Wie es bei vielen Hybridantriebssträngen bekannt ist, schaltet der Hybridantriebsstrang zwischen Betriebszuständen um, bei welchen das Fahrzeug von der Maschine, dem Elektromotor/Generator oder einer Kombination aus der Maschine und dem Elektromotor/Generator mit Leistung versorgt wird. Die Hochspannungsbatterie liefert Elektrizität an den Elektromotor/Generator, wenn der Elektromotor/Generator das Fahrzeug mit Leistung versorgt, und die Maschine liefert Drehmoment an den Elektromotor/Generator, um Elektrizität zu erzeugen und dadurch die Hochspannungsbatterie aufzuladen.
  • Es ist wünschenswert, eine Ladung an der Niederspannungsbatterie über einem Zielspannungseinstellpunkt, d. h. einem vorbestimmten Niveau zu halten. Typischerweise liegt der Zielspannungseinstellpunkt für die Niederspannungsbatterie über 12,5 Volt. Während eines Normalbetriebs liefert die Hochspannungsbatterie die notwendige Ladung durch das APM, um die Niederspannungsbatterie auf oder über dem Zielspannungseinstellpunkt zu halten. Wenn die Spannung der Niederspannungsbatterie jedoch unter den Zielspannungseinstellpunkt fällt und sich die Hochspannungsbatterie in einem geschwächten Zustand befindet, d. h. bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen, sich in einer Bedingung mit niedriger Leistung befindet oder anderweitig nicht korrekt funktioniert, dann kann der Elektromotor/Generator in Anspruch genommen werden, um Elektrizität zu erzeugen und die Spannung der Niederspannungsbatterie zurück auf ein Niveau bringen, das größer als der Zielspannungseinstellpunkt ist, d. h. der Elektromotor/Generator lädt die Niederspannungsbatterie wieder auf. Damit der Elektromotor/Generator die Niederspannungsbatterie wieder auflädt, muss die Maschine folglich das an den Elektromotor/Generator gelieferte Drehmoment erhöhen.
  • Wie vorstehend erwähnt liefert die Hochspannungsbatterie Elektrizität an das APM, das mindestens eine bzw. eines einer Vielzahl von Fahrzeugzubehöreinrichtungen und/oder Systemen mit Leistung versorgt und steuert. Die Zubehöreinrichtungen können Frontleuchten, Blinkersignale, elektrische Fensterheber, elektrisch verstellbare Sitze, Bremsleuchten usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Zubehörleistungsmodul reagiert auf Leistungsanforderungen von den verschiedenen Zubehöreinrichtungen sehr schnell, oftmals mit einer Rate nahe bei etwa 4 kHz, um die Zubehöreinrichtung mit elektrischer Leistung zu versorgen. Eine schnelle Entnahme elektrischer Leistung senkt die Spannung, d. h. die Ladung der Niederspannungsbatterie schnell ab. Sobald die Spannung der Niederspannungsbatterie unter den Zielspannungseinstellpunkt fällt, wird die Maschine in Anspruch genommen, um Drehmoment an den Elektromotor/Generator zum schnellen Wiederaufladen der Niederspannungsbatterie zu liefern. Jedoch ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Maschine das an den Elektromotor/Generator gelieferte Drehmoment erhöhen kann, geringer als die Geschwindigkeit, mit der das Zubehörleistungsmodul agiert, was bewirkt, dass der Elektromotor/Generator nacheilt und die Leistung des Fahrzeugs verringert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs offenbart. Das Fahrzeug umfasst ein Zubehörleistungsmodul, das zum Liefern eines elektrischen Stroms an eine Niederspannungsbatterie ausgestaltet ist, um mindestens eine Fahrzeugzubehöreinrichtung mit Leistung zu versorgen. Der Hybridantriebsstrang umfasst eine Hochspannungsbatterie, die zum Liefern eines elektrischen Stroms an das Zubehörleistungsmodul ausgestaltet ist. Das Verfahren umfasst, dass die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie mit einem Zielspannungseinstellpunkt verglichen wird, um eine aus dem Zubehörleistungsmodul angeforderte Leistung zu ermitteln. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie auf der Grundlage einer aktuellen Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie und der aus dem Zubehörleistungsmodul angeforderten Leistung berechnet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie begrenzt wird, um eine beschränkte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie zu definieren; und dass der Zielspannungseinstellpunkt auf einen temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt wird, wenn die beschränkte Leistungsausgabe niedriger als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe ist.
  • Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs offenbart. Das Fahrzeug umfasst ein Zubehörleistungsmodul, das ausgestaltet ist, um einen elektrischen Strom an eine Niederspannungsbatterie zu liefern, um mindestens eine Fahrzeugzubehöreinrichtung mit Leistung zu versorgen. Der Hybridantriebsstrang umfasst eine Hochspannungsbatterie, die ausgestaltet ist, um einen elektrischen Strom an das Zubehörleistungsmodul zu liefern. Das Verfahren umfasst, dass eine gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie erfasst wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine aus dem Zubehörleistungsmodul benötigte Leistungsausgabe auf der Grundlage eines definierten Zielspannungseinstellpunkts und der erfassten gegenwärtigen Spannung der Niederspannungsbatterie berechnet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine aktuelle Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie berechnet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie auf der Grundlage der aktuellen Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie und der aus dem Zubehörleistungsmodul angeforderten Leistung berechnet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Satz von Betriebsgrenzen auf die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie angewendet wird, um eine beschränkte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie auf der Grundlage einer aktuellen Betriebsbedingung der Hochspannungsbatterie zu definieren; und dass der Zielspannungseinstellpunkt auf einen temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt wird, wenn die beschränkte Leistungsausgabe niedriger als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe ist.
  • Folglich verringert das Verfahren den Zielspannungseinstellpunkt, um die Leistung, d. h. die Spannung, zu verringern, die von dem Zubehörleistungsmodul während einer Aktivierung einer der Fahrzeugzubehöreinrichtungen benötigt wird. Das Verringern des Zielspannungseinstellpunkts verhindert, dass die Hochspannungsbatterie die gesamte elektrische Leistung, die durch das Zubehörleistungsmodul angefordert wird, augenblicklich liefern muss. Die Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators kann daher allmählich erhöht werden, wobei der temporäre Spannungseinstellpunkt proportional zu der Erhöhung der Leistungsausgabe aus dem Elektromotor/Generator erhöht wird. Das Erhöhen des temporären Spannungseinstellpunkts im Verhältnis zur Erhöhung der Leistungsausgabe aus dem Elektromotor/Generator sorgt für einen sanften Übergang bei einer Betätigung der Zubehöreinrichtung, verringert die Möglichkeit eines Abwürgens der Maschine durch den Versuch, die Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators augenblicklich zu erhöhen, und erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Hybridantriebsstrangs.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Skizze eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zur Steuerung des Hybridantriebsstrangs zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, ist ein Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs schematisch bei 20 gezeigt. Wie hier beschrieben wird, kann der Hybridantriebsstrang 20 einen Controller 22, eine Maschine 24, einen Elektromotor/Generator 26, ein Getriebe 28 und eine Hochspannungsbatterie 30 umfassen. Der Hybridantriebsstrang 20 kann die Maschine 24 verwenden, um ein Drehmoment zu erzeugen, das an den Elektromotor/Generator 26 geliefert wird, um Elektrizität zu erzeugen. Die Elektrizität wird in der Hochspannungsbatterie 30 gespeichert. Alternativ kann das Drehmoment von der Maschine 24 verwendet werden, um ein Drehmoment zu erzeugen, das an das Getriebe 28 geliefert wird, um das Fahrzeug mit Leistung zu versorgen. Der Elektromotor/Generator 26 kann auch einen Strom aus der Hochspannungsbatterie entnehmen, der zum Erzeugen eines Drehmoments verwendet wird, das an das Getriebe 28 geliefert wird, um das Fahrzeug mit Leistung zu versorgen. Es ist festzustellen, dass andere Ausgestaltungen des Hybridantriebsstrangs 20 existieren können, und dass der Betrieb des Hybridantriebsstrangs 20 sich von dem hier beschriebenen unterschieden kann.
  • Die Maschine 24 kann eine Brennkraftmaschine 24 umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Es ist festzustellen, dass andere Maschinentypen im Hybridantriebsstrang 20 alternativ verwendet werden können. Die Maschine 24 steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei der Controller 22 ausgestaltet ist, um den Betrieb der Maschine 24 zu steuern. Die spezifischen Typen, Stile, Größen und/oder Ausgestaltungen der Maschine 24 sind für das offenbarte Verfahren nicht relevant. Folglich wird die Maschine 24 hier nicht im Detail beschrieben.
  • Das Getriebe 28 kann ein beliebiges Getriebe 28 umfassen, das zum Umsetzen des Drehmoments aus dem Elektromotor/Generator 26 und/oder der Maschine 24 in eine langsamere oder schnellere Drehausgabe wie bekannt fähig ist. Das Getriebe 28 steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei der Controller 22 ausgestaltet ist, um den Betrieb des Getriebes 28 zu steuern. Die speziellen Typen, Stile, Größen und/oder Ausgestaltungen des Getriebes 28 sind für das offenbarte Verfahren nicht relevant. Folglich wird das Getriebe 28 hier nicht im Detail beschrieben.
  • Der Elektromotor/Generator 26 umfasst einen Motorabschnitt zum Umsetzen von elektrischer Leistung in Drehmoment und einen Generatorabschnitt zum Umsetzen von Drehmoment in Elektrizität, wie bekannt ist. Der Elektromotor/Generator 26 kann jeden Elektromotor/Generator 26 umfassen, der zur Verwendung in Hybridfahrzeugen geeignet ist. Der Elektromotor/Generator 26 steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei der Controller 22 ausgestaltet ist, um den Betrieb des Elektromotors/Generators 26 zu steuern. Die spezifischen Typen, Stile, Größen und/oder Ausgestaltungen des Elektromotors/Generators 26 sind für das offenbarte Verfahren nicht relevant. Folglich wird der Elektromotor/Generator 26 hier nicht im Detail beschrieben.
  • Der Controller 22 steuert den Betrieb des Hybridantriebsstrangs 20, einschließlich der Maschine 24, des Getriebes 28 und des Elektromotors/Generators 26. Der Controller 22 kann einen Rechner umfassen, der allen notwendigen Speicher, alle notwendige Software und alle notwendige Hardware zum Betreiben des Controllers 22 enthält. Die speziellen Typen, Stile, Größen und/oder Ausgestaltungen des Controllers 22 sind für das offenbarte Verfahren nicht relevant. Folglich wird der Controller 22 hier nicht im Detail beschrieben.
  • Das Fahrzeug umfasst ein Zubehörleistungsmodul (APM 32). Das APM 32 steht mit dem Controller 22 in Verbindung. Das APM 32 empfängt eine Spannung, d. h. einen elektrischen Strom aus der Hochspannungsbatterie 30. Das APM 32 versorgt eine Niederspannungsbatterie 34 mit dem elektrischen Strom, um mindestens eine Fahrzeugzubehöreinrichtung 36 mit Leistung zu versorgen. Das APM 32 steuert den Betrieb der mindestens einen Fahrzeugzubehöreinrichtung 36. Die Fahrzeugzubehöreinrichtungen 36 können Frontleuchten, Heckleuchten, Bremsleuchten, elektrische Fensterheber, elektrisch verstellbare Sitze, Audioeinrichtungen, Videoeinrichtungen usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Jede Zubehöreinrichtung 36 benötigt zum Betrieb eine spezielle Spannung. Bei einer Betätigung einer der Zubehöreinrichtungen 36 lenkt das APM 32 eine Spannung aus der Niederspannungsbatterie 34, welche wiederum eine Spannung, d. h. einen elektrischen Strom liefert, an die Zubehöreinrichtung 36, um die Zubehöreinrichtung 36 zu betreiben.
  • Wie gut bekannt ist, arbeiten Fahrzeugzubehöreinrichtungen 36 mit einem 12 Volt-System. Entsprechend muss die Niederspannungsbatterie 34 eine Minimalspannung ein wenig über 12 Volt aufrechterhalten. Typischerweise ist die Minimalspannung über 12,5 Volt eingestellt. Dies wird für gewöhnlich als ein Zielspannungseinstellpunkt der Niederspannungsbatterie 34 bezeichnet. Im Normalbetrieb lädt die Hochspannungsbatterie 30 die Niederspannungsbatterie 34 kontinuierlich auf, um die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 über dem Zielspannungseinstellpunkt zu halten. Wenn sich die Hochspannungsbatterie 30 jedoch in einem geschwächten Zustand befindet, etwa bei extrem hohen und/oder niedrigen Temperaturen, bei Bedingungen mit niedriger Maschinenleistung, oder wenn die Hochspanungsbatterie 30 anderweitig nicht korrekt funktioniert, kann die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 unter den Zielspannungseinstellpunkt fallen. Wenn die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 unter den Zielspannungseinstellpunkt fällt, kann die Maschine 24 in Anspruch genommen werden, um den Elektromotor/Generator 26 mit Drehmoment zu versorgen, um Elektrizität zu erzeugen und die Niederspannungsbatterie 34 durch das APM 32 wieder aufzuladen, d. h. die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 auf ein Niveau zu bringen, das gleich dem oder größer als der Zielspannungseinstellpunkt ist. Die Reaktionszeit der Maschine 24, die zum Liefern des Drehmoments an den Elektromotor/Generator 26 notwendig ist, eilt jedoch der Reaktionszeit des APM 32 nach, welche die Zeit ist, die zum Liefern der Spannung an die Zubehöreinrichtung 36 benötigt wird.
  • Der Hybridantriebsstrang 20 kann ferner einen oder mehrere Sensoren zum Erfassen von Daten mit Bezug auf die verschiedenen Aspekte des Hybridantriebsstrangs 20 umfassen. Wie gezeigt umfasst der Hybridantriebsstrang 20 einen Batteriespannungssensor 38, einen APM-Stromsensor 40 und einen Elektromotor/Generator-Stromsensor 42.
  • Der Batteriespannungssensor 38 ist zum kontinuierlichen Erfassen der gegenwärtigen Spannung der Niederspannungsbatterie 34 ausgestaltet. Der Batteriespannungssensor 38 steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie 34 an den Controller 22 übermittelt wird.
  • Der APM-Stromsensor 40 ist zur Erfassung der Stromentnahme durch das APM 32 aus der Hochspannungsbatterie 30 auf die Betätigung einer oder mehrerer Zubehöreinrichtungen 36 hin ausgestaltet. Wenn eine oder mehrere Zubehöreinrichtungen 36 betätigt werden, entnehmen die Zubehöreinrichtungen 36 Leistung, d. h. einen elektrischen Strom, aus der Niederspannungsbatterie 34, welche wiederum Leistung, d. h. einen elektrischen Strom, aus dem APM 32 entnimmt. Der Spannungssensor des APM 32 erfasst den durch das APM 32 zum Betreiben der Zubehöreinrichtungen 36 entnommenen Strombetrag. Der APM-Stromsensor 40 steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei der erfasste, von dem APM 32 angeforderte Strom an den Controller 22 übermittelt wird. Es ist festzustellen, dass jede Zubehöreinrichtung 36 eine andere Leistung entnehmen kann und dass mehrere Zubehöreinrichtungen 36 einen elektrischen Strom gleichzeitig entnehmen können.
  • Der Elektromotor/Generator-Stromsensor 42 ist zur Erfassung der Stromentnahme des Elektromotor/Generators 26 aus der Hochspannungsbatterie 30 ausgestaltet. Der Stromsensor 42 des Elektromotors/Generators steht in Verbindung mit dem Controller 22, wobei die erfasste aktuelle Leistungsentnahme aus der Hochspannungsbatterie 30 an den Elektromotor/Generator 26 an den Controller 22 übermittelt wird. Es ist festzustellen, dass die Stromentnahme durch den Elektromotor/Generator 26 aus der Hochspannungsbatterie 30 von dem Drehmoment, das von dem Elektromotor/Generator 26 erzeugt wird, abhängt und damit variiert.
  • Um einen rauen und/oder ineffizienten Betrieb der Maschine 24 in Ansprechen darauf zu verhindern oder zu minimieren, dass das APM 32 eine Spannungsentnahme anordnet, welche die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 unter den Zielspannungseinstellpunkt absenkt, wenn sich die Hochspannungsbatterie 30 in einem geschwächten Zustand befindet oder anderweitig nicht in der Lage ist, den elektrischen Strom an das APM 32 zu liefern, senkt das offenbarte Verfahren den Zielspannungseinstellpunkt der Niederspannungsbatterie 34 temporär ab. Das temporäre Absenken des Zielspannungseinstellpunkts gibt der Hochspannungsbatterie 30 Zeit zum Aufladen der Niederspannungsbatterie 34. Wenn die Hochspannungsbatterie 30 aus irgendeinem Grund nicht in der Lage ist, die Niederspannungsbatterie 34 aufzuladen, dann kann die Maschine 24 in Anspruch genommen werden, um ein Drehmoment an den Elektromotor/Generator 26 zu liefern, sodass der Elektromotor/Generator 26 dann die Niederspannungsbatterie 34 aufladen kann. Der Controller 22 kann dann den temporären Einstellpunkt im Verhältnis zu einer allmählichen Erhöhung der Leistungsausgabe aus dem Elektromotor/Generator 26 allmählich zurück auf den Zielspannungseinstellpunkt erhöhen.
  • Mit Bezug auf 2 ist ein Verfahren zum Steuern des Hybridantriebsstrangs 20 gezeigt. Das Verfahren zum Steuern des Hybridantriebsstrangs 20 umfasst, dass der Zielspannungseinstellpunkt definiert wird (Block 44). Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der Zielspannungseinstellpunkt typischerweise auf 12,5 Volt gesetzt. Es ist jedoch festzustellen, dass der Zielspannungseinstellpunkt auf jeden Wert gesetzt werden kann, der größer als 12,5 Volt ist.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie 34 erfasst wird (Block 46). Wie vorstehend beschrieben wurde, verwendet der Hybridantriebsstrang 20 den Batteriespannungssensor 38, um die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie 34 kontinuierlich zu erfassen. Es ist jedoch festzustellen, dass die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie 34 auf eine andere Weise mit anderen Sensoren erfasst werden kann, die hier nicht gezeigt oder beschrieben sind.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie 34 mit dem Zielspannungseinstellpunkt verglichen wird, um eine aus dem APM 32 angeforderte Leistung zu ermitteln (Block 48). Der Controller 22 kann die aus dem APM 32 angeforderte Leistung berechnen, indem er die Differenz zwischen dem Zielspannungseinstellpunkt und der gegenwärtigen Spannung der Niederspannungsbatterie 34 ermittelt. Es ist jedoch festzustellen, dass die aus dem APM 32 angeforderte Leistung auf eine andere geeignete Weise berechnet werden kann.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass eine aktuelle Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie 30 berechnet wird (Block 50). Die aktuelle Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie 30 kann von dem Controller 22 unter Verwendung von Daten berechnet werden, die von dem APM-Stromsensor 40 und dem Stromsensor 42 des Elektromotors/Generators geliefert werden. Insbesondere kann die aktuelle Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 berechnet werden, indem der von dem APM-Stromsensor 40 gemessene erfasste Strom, d. h. die durch das APM 32 entnommene Leistung, mit dem von dem Stromsensor 42 des Elektromotors/Generators gemessenen erfassten Strom, d. h. der Leistung, die durch den Elektromotor/Generator 26 entnommen wird, aufsummiert wird.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass eine unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 berechnet wird (Block 52). Die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 ist der Gesamtbetrag an elektrischer Leistung, den die Hochspannungsbatterie 30 liefern muss, um den Elektromotor/Generator 26 und das APM 32 mit Leistung zu versorgen. Folglich beruht die benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 auf der aktuellen Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie 30 und der angeforderten Leistungsausgabe aus dem APM 32.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie 30 beschränkt wird, um eine beschränkte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 zu definieren (Block 54). Das Begrenzen der unbeschränkten benötigten Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 kann ferner so definiert werden, dass ein Satz von Betriebsgrenzen auf die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 angewendet wird. Die Betriebsgrenzen können eine maximale und eine minimale zulässige Spannung für die Hochspannungsbatterie 30 für gegebene Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen umfassen. Beispielsweise können die maximale und minimale zulässige Spannungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 bei extrem hohen und/oder niedrigen Temperaturen begrenzt sein, oder wenn der Elektromotor/Generator 26 oder die Maschine 24 bei einer niedrigen Drehzahl arbeiten, oder wenn sich die Hochspannungsbatterie 30 in einer geschwächten Bedingung befindet oder anderweitig nicht mit einem optimalen Niveau funktioniert. Folglich umfasst das Verfahren ferner, dass der Satz von Betriebsgrenzen für die Hochspannungsbatterie 30 auf der Grundlage einer möglichen Betriebsbedingung der Hochspannungsbatterie 30 definiert wird, um eine Beschädigung der Hochspannungsbatterie 30 zu verhindern. Der Satz von Betriebsgrenzen kann als eine Tabelle, die im Speicher des Controllers 22 gespeichert ist, auf welche der Controller 22 zugreift, durch eine im Speicher des Controllers 22 gespeicherte Gleichung, die der Controller 22 löst, oder auf eine andere geeignete Weise ausgeführt sein.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass ermittelt wird, ob die beschränkte Leistungsausgabe geringer als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe ist (Block 56). Wenn die beschränkte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 geringer als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie 30 ist, umfasst das Verfahren ferner, dass der Zielspannungseinstellpunkt auf einen temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt wird (Block 58). Wenn die aus dem APM 32 angeforderte Leistung folglich die Spannung der Niederspannungsbatterie 34 unter den Zielspannungseinstellpunkt absenkt, wird der Zielspannungseinstellpunkt der Niederspannungsbatterie 34 auf den temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt, um sicher zu stellen, dass die Hochspannungsbatterie 30 nicht bei einem Versuch zur sofortigen Lieferung der gesamten aus dem APM angeforderten Leistung in Anspruch genommen wird. Wenn die beschränkte Leistungsausgabe der Maschine 24 gleich oder größer als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Maschine 24 ist, dann wird keine Maßnahme ergriffen (Block 60).
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass die aktuelle Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators 26 über die Zeit allmählich erhöht wird (Block 62). Nachdem der Zielspannungseinstellpunkt auf den temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt wurde, wird folglich die Leistung des Elektromotors/Generators 26 allmählich erhöht, um die elektrische Leistung zu erhöhen, die an die Hochspannungsbatterie 30 und/oder das APM 32 geliefert wird. Es ist festzustellen, dass der Controller 22 den Betrieb des Elektromotors/Generators 26 manipuliert, um die aktuelle Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators 26 allmählich zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Drehzahl des Elektromotors/Generators 26 und möglicherweise die entsprechende Drehzahl der Maschine 24, die den Elektromotor/Generator 26 mit Leistung versorgt, auf die effizienteste Weise sanft erhöht werden.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass der temporäre Spannungseinstellpunkt über die Zeit allmählich erhöht wird, bis der temporäre Spannungseinstellpunkt gleich dem Zielspannungseinstellpunkt ist (Block 64). Das allmähliche Erhöhen des temporären Spannungseinstellpunkts über die Zeit kann ferner als das allmähliche Erhöhen des temporären Spannungseinstellpunkts über die Zeit in Bezug auf die erhöhte aktuelle Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 und/oder des Elektromotors/Generators 26 definiert sein. Wenn folglich die Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie 30 allmählich erhöht wird, wird auch der temporäre Spannungseinstellpunkt auf entsprechende Weise allmählich erhöht. Auf diese Weise erhöht der Hybridantriebsstrang 20 allmählich das Drehmoment an den Elektromotor/Generator 26, was ermöglicht, dass der Elektromotor/Generator 26 allmählich die Erzeugung von Elektrizität zum Aufladen der Hochspannungsbatterie 30 erhöht, welche das APM 32 versorgt, das wiederum die Niederspannungsbatterie 34 auflädt, bis die Niederspannungsbatterie 34 auf ein Niveau gebracht ist, das gleich oder größer als der Zielspannungseinstellpunkt ist.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis im Umfang der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs, das ein Zubehörleistungsmodul aufweist, welches zum Liefern eines elektrischen Stroms an eine Niederspannungsbatterie zum Versorgen mindestens einer Fahrzeugzubehöreinrichtung mit Leistung ausgestaltet ist, wobei der Hybridantriebsstrang eine Hochspannungsbatterie umfasst, die zum Liefern eines elektrischen Stroms an das Zubehörleistungsmodul ausgestaltet ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie mit einem Zielspannungseinstellpunkt verglichen wird, um eine aus dem Zubehörleistungsmodul angeforderte Leistung zu ermitteln; eine unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie auf der Grundlage einer aktuellen Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie und der aus dem Zubehörleistungsmodul angeforderten Leistung berechnet wird; die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe für die Hochspannungsbatterie begrenzt wird, um eine beschränkte Leistungsausgabe der Hochspannungsbatterie zu definieren; und der Zielspannungseinstellpunkt auf einen temporären Spannungseinstellpunkt abgesenkt wird, wenn die beschränkte Leistungsausgabe geringer als die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der temporäre Spannungseinstellpunkt über die Zeit allmählich erhöht wird, bis der temporäre Spannungseinstellpunkt gleich dem Zielspannungseinstellpunkt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass der Zielspannungseinstellpunkt definiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Definieren des Zielspannungseinstellpunkts ferner so definiert wird, dass definiert wird, dass der Zielspannungseinstellpunkt gleich 12,5 Volt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Hybridantriebsstrang ferner einen Elektromotor/Generator umfasst und wobei das Verfahren ferner umfasst, dass die aktuelle Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators über die Zeit allmählich erhöht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das allmähliche Erhöhen des temporären Spannungseinstellpunkts über die Zeit ferner so definiert wird, dass der temporäre Spannungseinstellpunkt über die Zeit in Bezug auf die erhöhte aktuelle Leistungsausgabe des Elektromotors/Generators allmählich erhöht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die gegenwärtige Spannung der Niederspannungsbatterie erfasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass eine aktuelle Leistungsausgabe aus der Hochspannungsbatterie berechnet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Begrenzen der unbeschränkten benötigten Leistungsausgabe ferner so definiert wird, dass ein Satz von Betriebsgrenzen auf die unbeschränkte benötigte Leistungsausgabe angewendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner umfasst, dass ein Satz von Betriebsgrenzen für die Hochspannungsbatterie auf der Grundlage möglicher Betriebsbedingungen der Hochspannungsbatterie definiert wird, um eine Beschädigung der Hochspannungsbatterie zu verhindern.
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