DE102011014166A1 - Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Starten eins Hybridfahrzeugs, wenn das Fahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist. Bei einigen Hybridfahrzeugen kann es unerwünscht sein, dass eine externe Leistungsquelle (z. B. eine AC-Steckdose) und eine interne Leistungsquelle (z. B. ein Verbrennungsmotor/Generator) das Fahrzeug gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgen. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum dies zutreffen kann. Beispielsweise können einige Hybridfahrzeuge Schwierigkeiten beim genauen Schätzen des Ladezustands (SOC) der Fahrzeugbatterie haben, wenn sowohl externe als auch interne Leistungsquellen gleichzeitig elektrische Energie an den Hochspannungsbus des Fahrzeugs liefern. Das hier beschriebene Verfahren kann entscheiden oder anderweitig ermitteln, welche Leistungsquelle für die Umstände vorzuziehen ist und dann diese Leistungsquelle entsprechend aktivieren oder einschalten.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 61/315,817, die am 19. März 2010 eingereicht wurde.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Hybridfahrzeug und insbesondere ein Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs, wenn es bereits mit einer externen Leistungsquelle, etwa einer AC-Steckdose, verbunden ist.
  • HINTERGRUND
  • Einige Hybridfahrzeugarchitekturen lassen nicht zu, dass eine externe Leistungsquelle, wie etwa eine AC-Steckdose, und eine interne Leistungsquelle, wie etwa ein Generator, das Fahrzeug gleichzeitig mit elektrischer Hochspannungsenergie versorgen. Bei derartigen Architekturen kann das Hybridfahrzeug ohne Rücksicht auf die speziellen Bedürfnisse oder die Verfügbarkeit elektrischer Energie im Hybridfahrzeug die externe Leistungsquelle automatisch ausschalten oder unterbrechen, wenn eine Anforderung zum Starten des Fahrzeugs empfangen wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass: (a) eine Anforderung zum Starten eines Hybridfahrzeugs, das eine primäre Leistungsquelle und eine Hilfsleistungsquelle aufweist, empfangen wird, wobei das Hybridfahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist; (b) ermittelt wird, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen; und (c) dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, die externe Leistungsquelle deaktiviert wird und die Hilfsleistungsquelle aktiviert wird, und dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle nicht benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, die externe Leistungsquelle aktiviert wird oder aktiv gehalten wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs bereitgestellt, das die Schritte umfasst, dass: (a) eine Anforderung zum Starten eines Hybridfahrzeugs, das eine primäre Leistungsquelle und eine Hilfsleistungsquelle aufweist, empfangen wird, wobei das Hybridfahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist; (b) ein Fahrzeugvortriebssystem in Ansprechen auf die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs aktiviert wird, indem ein oder mehrere Hauptschütze im Hybridfahrzeug geschlossen werden; und (c) elektrische Energie von der externen Leistungsquelle an das Hybridfahrzeug geliefert wird, nachdem das Fahrzeugvortriebssystem aktiviert worden ist, statt die externe Leistungsquelle in Ansprechen auf die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs automatisch zu deaktivieren.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das umfasst: eine primäre Leistungsquelle, die mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist; eine Hilfsleistungsquelle; ein Fahrzeugvortriebssystem; und ein Steuersystem. In Ansprechen auf den Empfang einer Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs unternimmt das Steuersystem folgendes: i) es aktiviert das Fahrzeugvortriebssystem, ii) es ermittelt, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, und iii) es deaktiviert die externe Leistungsquelle und aktiviert die Hilfsleistungsquelle, wenn das Steuersystem ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, und es aktiviert die externe Leistungsquelle oder hält diese aktiv, wenn das Steuersystem ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle nicht benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden hier nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht ist, die Teile eines beispielhaften Hybridfahrzeugs darstellt; und
  • 2 ein Flussdiagramm ist, das bestimmte Schritte eines beispielhaften Verfahrens darstellt, das verwendet werden kann, um ein Hybridfahrzeug zu starten, wie etwa das beispielhafte, das in 1 gezeigt ist.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das nachstehend beschriebene Verfahren kann verwendet werden, um ein Hybridfahrzeug zu starten, wenn das Fahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist. Bei einigen Hybridfahrzeugen kann es ungewünscht sein, dass eine externe Leistungsquelle (z. B. eine AC-Steckdose) und eine interne Leistungsquelle (z. B. ein Verbrennungsmotor/Generator) gleichzeitig elektrische Energie an das Fahrzeug liefern. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum dies zutreffen kann. Beispielsweise können einige Hybridfahrzeuge Schwierigkeiten beim genauen Schätzen des Ladezustands (SOC) der Fahrzeugbatterie haben, wenn sowohl externe als auch interne Leistungsquellen gleichzeitig elektrische Energie an den Hochspannungsbus des Fahrzeugs liefern. Es kann auch andere Gründe zum Vermeiden dieser Art von gleichzeitigem oder simultanem Aufladeszenario geben.
  • Wenn ein Fahrzeuganwender versucht, ein Hybridfahrzeug zu starten, das gegenwärtig mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, wird das Fahrzeug manchmal die externe Leistungsquelle automatisch unterbrechen oder ausschalten und dann die interne Leistungsquelle verbinden oder einschalten. Dies garantiert, dass die zwei Leistungsquellen nicht zur gleichen Zeit elektrische Energie an das Hybridfahrzeug liefern. Obwohl ein derartiger Ansatz die gleichzeitige Lieferung elektrischer Energie durch sowohl externe als auch interne Leistungsquellen verhindern kann, nutzt er nicht unbedingt die billigste Leistungsform, welche für gewöhnlich die Leistung ist, die von der externen Leistungsquelle geliefert wird. Zur Veranschaulichung wird ein Hybridfahrzeug betrachtet, das mit einer AC-Steckdose verbunden ist und über Nacht aufgeladen wurde. Wenn ein Fahrzeuganwender eine Fernstarteigenschaft aktiviert, kann das Hybridfahrzeug die AC-Steckdose automatisch unterbrechen und einen fahrzeugeigenen Verbrennungsmotor/Generator zur Erzeugung elektrischer Energie aktivieren. Statt elektrische Energie von der AC-Wandsteckdose während dieser ”Aufwärm”-Periode zu verwenden – welche typischerweise die billigste Form der verfügbaren Energie ist – verwendet das Hybridfahrzeug elektrische Energie vom fahrzeugeigenen Verbrennungsmotor/Generator, der Kraftstoff verbrauchen muss, um diese Energie zu erzeugen. Das hier beschriebene Verfahren kann andererseits entscheiden oder auf andere Weise ermitteln, welche Leistungsquelle bei den Umständen vorzuziehen ist und dann diese Leistungsquelle entsprechend aktivieren oder einschalten.
  • Ein ”Hybridfahrzeug”, umfasst, wie es hier verwendet wird, in weitem Sinn jedes Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet werden können. Einige Beispiele geeigneter Hybridfahrzeuge umfassen, sind aber gewiss nicht beschränkt auf Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs), Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite (EREVs), Hybride mit zwei Modi, Vollhybride, Hybride mit Leistungsunterstützung, Mildhybride, serielle Hybride, parallele Hybride, seriell-parallele Hybride, Hybride mit Leistungsverzweigung, BAS- oder BAS-Plus-Hybride, Hydraulikhybride, Pneumatikhybride oder einen beliebigen anderen Typ von Hybridfahrzeug. Dies umfasst Personenautos, Crossover-Fahrzeuge, Sportnutzfahrzeuge, Freizeitfahrzeuge, Lastwägen, Busse, Nutzfahrzeuge usw. Obwohl die folgende Beschreibung im Kontext eines beispielhaften Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV) mit einer bereichserweiternden seriellen Hybridkonfiguration bereitgestellt ist, ist festzustellen, dass das vorliegende Verfahren mit jedem Hybridfahrzeug verwendet werden kann nicht auf irgendeinen speziellen Typ beschränkt ist.
  • Mit Bezug auf 1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Steckhosenhybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV) 10 mit einer bereichserweiternden seriellen Hybridkonfiguration gezeigt, bei dem eine Hochspannungsbatterie einen Elektromotor zum Fahrzeugvortrieb antreibt und ein Verbrennungsmotor einen Generator zum Erzeugen elektrischer Energie antreibt. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst das Hybridfahrzeug 10 eine primäre Leistungsquelle 20, eine Hilfsleistungsquelle 22, ein Steuersystem 24 und ein Fahrzeugvortriebssystem 26. Da viele der Komponenten des Hybridfahrzeugs 10 auf dem Gebiet allgemein bekannt sind und da viele verschiedene Komponenten und Anordnungen mit dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können, wird hier eine kurze Erklärung anstelle einer genauen Beschreibung deren individueller Struktur und Funktionalität bereitgestellt.
  • Die primäre Leistungsquelle 20 ist zu einem großen Teil für den Fahrzeugvortrieb verantwortlich und enthält gemäß dieser speziellen Ausführungsform ein Ladegerät 30, eine Batterie 32, einen Wechselrichter/Wandler 34 und einen oder mehrere Elektromotoren 36. Im Allgemeinen kann das Batterieladegerät 30 elektrische Energie von einer oder mehreren Quellen empfangen, die elektrische Energie umsetzen und/oder aufbereiten, sodass sie in einer für die Batterie 32 geeigneten Form vorliegt, und die umgesetzte elektrische Energie an die Batterie liefern, wo sie gespeichert wird. Während des Fahrzeugvortriebs liefert die Batterie 32 elektrische Energie an den Wechselrichter/Umsetzer 34, wo sie wieder umgesetzt wird, dieses Mal in eine Form, die für den Elektromotor 36 geeignet ist, und an den Elektromotor zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs geliefert wird. Während eines regenerativen Bremsens kann der Elektromotor 36 als Generator wirken und elektrische Energie über den Wechselrichter/Umsetzer 34 an die Batterie 32 liefern.
  • Das Ladegerät 30 kann elektrische Energie von einer Vielzahl von Quellen empfangen, welche externe Leistungsquellen 40 (z. B. Standard AC-Steckdosen, entfernte und/oder erneuerbare Ladestationen, externe Generatoren usw.) und interne Leistungsquellen (z. B. einen fahrzeugeigenen Generator) umfassen. Im Fall einer externen Leistungsquelle 40 kann das Ladegerät 30 elektrische Energie durch eine geeignete Leistungskupplung oder ein Ladekabel 38 empfangen, das die externe Leistungsquelle mit dem Ladegerät verbindet. Ladeschütze 42 verbinden das Ladegerät 30 elektrisch mit der externen Leistungsquelle 40 und können einen oder mehrere elektrische Schalter enthalten, die vom Steuersystem 26 oder einer/einem anderen geeigneten Steuereinheit, Einrichtung, System usw. gesteuert werden. Fachleute werden feststellen, dass das Ladegerät 30 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten kann, wie etwa Transformatoren, Gleichrichter, Schaltnetzteile, Filtermittel, Kühlmittel, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Die Batterie 32 kann elektrische Energie speichern, die verwendet wird, um den/die Elektromotor(en) 36 anzutreiben sowie um andere elektrische Bedürfnisse des Hybridfahrzeugs zu erfüllen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Batterie 32 einen Hochspannungsbatteriestapel 50 (z. B. 40 V-600 V) und eine Sensoreinheit 52. Der Batteriestapel 50 enthält eine Anzahl individueller Batteriezellen und kann eine beliebige geeignete Batteriechemie verwenden, einschließlich derjenigen, die auf den folgenden Technologien beruhen: Lithium-Ionen, Nickelmetallhydrid (NiMH), Nickelkadmium (NiCd), Natriumnickelchlorid (NaNiCl) oder eine andere Batterietechnologie. Die Batterie 32 sollte so konstruiert sein, dass sie wiederholte Lade- und Entladezyklen aushält und dass sie in Verbindung mit anderen Energiespeichereinrichtungen verwendet werden kann, wie etwa Kondensatoren, Superkondensatoren, Induktivitäten usw. Der Fachmann wird feststellen, dass die Batterie 32 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten kann, wie etwa Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Der Wechselrichter/Umsetzer 34 kann als Zwischenglied zwischen der Batterie 32 und dem/den Elektromotor(en) 36 wirken, da diese Einrichtungen oftmals so konstruiert sind, dass sie mit unterschiedlichen Betriebsparametern funktionieren. Beispielsweise kann der Wechselrichter/Umsetzer 34 während eines Fahrzeugvortriebs die Spannung von der Batterie 32 hochtransformieren und den Strom von DC in AC umrichten, um den/die Elektromotor(en) 36 anzutreiben, während der Wechselrichter/Umsetzer bei einem regenerativen Bremsen die Spannung, die durch ein Bremsereignis erzeugt wird, niedertransformieren und den Strom von AC in DC umsetzen kann, sodass er durch die Batterie korrekt gespeichert werden kann. Auf gewisse Weise organisiert der Wechselrichter/Umsetzer 34, wie diese verschiedenen Betriebsparameter (d. h. AC gegenüber DC, verschiedene Spannungsniveaus usw.) zusammenarbeiten. Der Wechselrichter/Umsetzer 34 kann einen Wechselrichter zur Umrichtung von DC in AC, einen Gleichrichter zum Umsetzen von AC in DC, einen Aufwärtswandler oder Transformator zum Erhöhen der Spannung, einen Abwärtswandler oder Transformator zum Verringern der Spannung, andere geeignete Energieverwaltungskomponenten oder eine Kombination daraus enthalten. Bei der beispielhaften gezeigten Ausführungsform sind Wechselrichter- und Umsetzereinheiten in eine einzige bidirektionale Einrichtung integriert, jedoch sind andere Ausführungsformen gewiss möglich.
  • Es ist zu erkennen, dass der Wechselrichter/Umsetzer 34 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann (z. B. mit separaten Wechselrichter- und Umsetzereinheiten, bidirektional oder unidirektional usw.), in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten kann, wie etwa Kühlsysteme, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Der/die Elektromotor(en) 36 kann/können elektrische Energie verwenden, die in der Batterie 32 gespeichert ist und/oder durch die Hilfsleistungsquelle 22 geliefert wird, um die Fahrzeugräder anzutreiben, was wiederum das Hybridfahrzeug vorantreibt. Während 1 den Elektromotor 36 schematisch als eine einzige diskrete Einrichtung darstellt, kann der Elektromotor mit einem Generator kombiniert sein (ein sog. ”Mogen”) oder er kann mehrere Elektromotoren umfassen (z. B. separate Motoren für die Vorder- und Hinterräder, separate Motoren für jedes Rad, separate Motoren für unterschiedliche Funktionen usw.), um ein paar Möglichkeiten aufzuzählen. Folglich bezieht sich die folgende Beschreibung nur auf einen einzigen Elektromotor 36, obwohl mehr als ein Elektromotor vom Hybridfahrzeug verwendet werden kann. Die primäre Leistungsquelle 20 ist nicht auf irgendeinen speziellen Typ von Elektromotor begrenzt, da viele verschiedene Motortypen, Größen, Technologien usw. verwendet werden können. Bei einem Beispiel enthält der Elektromotor 36 einen AC-Motor (z. B. einen dreiphasigen AC-Induktionsmotor usw.) sowie einen Generator, der während des regenerativen Bremsens verwendet werden kann. Der Elektromotor 36 kann in Übereinstimmung mit einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein (z. B. AC- oder DC-Motoren, Motoren mit Bürsten oder bürstenlose Motoren, Permanentmagnetmotoren usw.), er kann in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein und er kann eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten, wie etwa Kühlmerkmale, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Die Hilfsleistungsquelle 22 kann elektrische Energie in dem Fall bereitstellen, dass die Batterie 32 entleert ist, und sie enthält gemäß dieser speziellen Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 60 und einen Generator 62. Im Allgemeinen dreht der Verbrennungsmotor 60 den Generator 62, welcher wiederum elektrische Energie erzeugt, die zum Wiederaufladen der Batterie 32, zum Antreiben des Elektromotors 36 oder anderer elektrischer Einrichtungen im Hybridfahrzeug oder für beides verwendet werden kann. Die spezifische Zuteilung elektrischer Energie vom Generator 62 kann durch den Zustand der Batterie (z. B. den Batterieladezustand (SOC) usw.), durch Leistungsanforderungen an den Motor (z. B. versucht der Fahrer, das Fahrzeug zu beschleunigen) usw. beeinflusst werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 60 durch einen Brennstoffzellenstapel, ein hydraulisches oder pneumatisches System oder eine andere alternative Energieversorgung ersetzt, die in der Lage ist, elektrische Energie an das Hybridfahrzeug zu liefern.
  • Der Verbrennungsmotor 60 kann den Generator 62 unter Verwendung herkömmlicher Verbrennungstechniken antreiben und kann einen beliebigen geeigneten Typ von Verbrennungsmotor einhalten, der auf dem Gebiet bekannt ist. Einige Beispiele geeigneter Verbrennungsmotoren umfassen Benzinmotoren, Dieselmotoren, Ethanolmotoren, Motoren mit flexiblem Kraftstoff, Ansaugmotoren, turbogeladene Motoren, supergeladene Motoren, Drehmotoren, Motoren mit Ottozyklus, Atkinszyklus und Millerzyklus sowie einen beliebigen anderen geeigneten Verbrennungsmotortyp, der auf dem Gebiet bekannt ist. Gemäß der hier gezeigten speziellen Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 60 ein kleiner kraftstoffeffizienter Verbrennungsmotor (z. B. ein turbogeladener Vierzylindermotor mit kleinem Hubraum), der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 70 empfängt und die mechanische Ausgabe des Verbrennungsmotors verwendet, um den Generator 62 zu drehen. Fachleute werden feststellen, dass der Verbrennungsmotor 60 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann, in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann (z. B. kann der Verbrennungsmotor 60 Teil eines parallelen Hybridsystems sein, bei dem der Verbrennungsmotor auch mit den Fahrzeugrädern mechanisch gekoppelt ist, statt nur zum Erzeugen von Elektrizität verwendet zu werden), und dass er eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten kann, wie etwa Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Der Generator 62 ist mit dem Verbrennungsmotor 60 mechanisch derart gekoppelt, dass die mechanische Ausgabe des Verbrennungsmotors bewirkt, dass der Generator elektrische Energie erzeugt, die an die Batterie 32, den Elektromotor 36, andere Fahrzeugkomponenten oder eine Kombination daraus geliefert werden kann. Wie bei allen hier beschriebenen beispielhaften Komponenten kann der Generator 62 einen einer beliebigen Anzahl geeigneter Generatoren, die auf dem Gebiet bekannt sind, enthalten und ist gewiss nicht auf irgendeinen speziellen Typ begrenzt. Es lohnt sich anzumerken, dass der Generator 62 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen bereitgestellt sein kann (z. B. können der Generator des Motors 36 und der Generator 62 zu einer einzigen Einheit kombiniert sein), in einer beliebigen Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein kann und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten enthalten kann, wie etwa Kühleinheiten, Sensoren, Steuereinheiten und/oder beliebige andere geeignete Komponenten, die auf dem Gebiet bekannt sind. Wieder sind die vorstehende Beschreibung des beispielhaften Hybridfahrzeugs 10 und die Darstellung von 1 nur zur Veranschaulichung einer möglichen Hybridanordnung auf allgemeine Weise gedacht. Eine beliebige Anzahl anderer Hybridanordnungen und Architekturen, welche diejenigen umfassen, die sich wesentlich von der in 1 gezeigten unterschieden, kann stattdessen verwendet werden.
  • Das Steuersystem 24 kann verwendet werden, um bestimmte Operationen oder Funktionen des Hybridfahrzeugs 10 zu steuern, zu verwalten oder anderweitig zu organisieren, und es enthält gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Hybridsteuereinheit 80, eine Anwenderschnittstelle 82 und eine Karosseriesteuereinheit 90. Die Hybridsteuereinheit 80 kann gespeicherte Algorithmen oder andere elektronische Anweisungen verwenden, um die Aktivitäten der verschiedenen Komponenten und Einrichtungen sowohl der primären Leistungsquelle 20 als auch der Hilfsleistungsquelle 22 so zu organisieren, dass diese zwei Systeme nahtlos miteinander zusammenarbeiten können und auf eine Vielfalt von sich verändernden Bedingungen reagieren können. In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann die Hybridsteuereinheit 80 ein eigenständiges elektronisches Modul (z. B. ein im Fahrzeug integriertes Steuermodul (VICM), ein Antriebsgleichrichter/Wechselrichtermodul (TPIM), ein Batteriegleichrichter/Wechselrichtermodul (BPIM) usw.) sein, es kann in einem anderen elektronischen Modul im Fahrzeug eingebaut oder enthalten sein (z. B. einem Antriebsstrangsteuermodul, einem Verbrennungsmotorsteuermodul usw.), oder es kann Teil eines größeren Netzwerks oder Systems sein (z. B. eines Batteriemanagementsystems (BMS), eines Fahrzeugenergiemanagementsystems usw.), um ein paar Möglichkeiten aufzuzählen. Gemäß dieser speziellen Ausführungsform ist die Hybridsteuereinheit 80 zumindest teilweise für die Durchführung bestimmter Aspekte des nachstehend beschriebenen Verfahrens verantwortlich.
  • Darüber hinaus kann die Hybridsteuereinheit 80 eine beliebige Kombination aus elektronischen Verarbeitungseinrichtungen 84, Speichereinrichtungen 86, Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/D-Einrichtungen) 88 und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene steuerungs- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen durchführen. Die Verarbeitungseinheit 84 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Prozessors enthalten (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.), der Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten usw. ausführt. Dieser Prozessor ist nicht auf irgendeinen Typ von Komponente oder Einrichtung begrenzt. Die Speichereinrichtung 86 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Speichermittels enthalten und kann eine Vielfalt von Daten und Informationen speichern. Dies umfasst beispielsweise: erfasste Fahrzeugbedingungen; Nachschlagetabellen und andere Datenstrukturen; Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten und andere elektronische Anweisungen; Komponenteneigenschaften und Hintergrundinformationen usw. Das vorliegende Verfahren – sowie beliebige andere elektronische Anweisungen und/oder Informationen, die für derartige Aufgaben benötigt werden – können ebenfalls in der Speichereinrichtung 86 gespeichert oder anderweitig aufrecht erhalten sein. Die Hybridsteuereinheit 80 kann über die I/O-Einrichtung 88 und geeignete Verbindungen, wie etwa einen Kommunikationsbus, mit anderen Fahrzeugeinrichtungen und Modulen elektronisch verbunden sein, sodass sie nach Bedarf zusammenwirken können. Dies sind selbstverständlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten der Hybridsteuereinheit 80, da andere gewiss möglich sind.
  • Die Anwenderschnittstelle 82 kann verwendet werden, um Informationen zwischen einem Fahrzeuganwender und dem Fahrzeug auszutauschen, und sie kann dies in einer Vielfalt von Weisen erledigen. Beispielsweise kann die Anwenderschnittstelle 82 Anwenderanforderungen, Anweisungen und/oder eine andere Eingabe von einem Fahrzeuganwender empfangen über: eine berührungsempfindliche Anzeige, eine Drucktaste oder eine andere Fahrzeugbedieneinheit, eine Tastatur, ein Mikrophon (z. B. in Fällen, in denen die Eingabe verbal bereitgestellt wird und von einer Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI) interpretiert wird) oder ein drahtloses Kommunikationsmodul (z. B. in Fällen, bei denen die Eingabe von einer mobilen Kommunikationseinrichtung, einem Laptop, einem Desktop, einer Website, einem Callcenter, einer Hintergrundanlage usw. drahtlos bereitgestellt wird), um ein paar Beispiele aufzuzählen. Zudem kann die Anwenderschnittstelle 82 verwendet werden, um den Fahrzeugstatus, Berichte und/oder eine andere Ausgabe an den Fahrzeuganwender bereitzustellen. Die gleichen Einrichtungen und Techniken zum Bereitstellen einer Eingabe sowie andere, wie etwa ein Fahrzeugaudiosystem und ein Armaturenbrett, können auch verwendet werden, um eine Ausgabe bereitzustellen. Stattdessen können andere Anwenderschnittstellen bereitgestellt sein, da die beispielhaften, die hier gezeigt und beschrieben sind, nur einige der Möglichkeiten darstellen. Das vorliegende Verfahren kann eine beliebige Anwenderschnittstelle verwenden, um Informationen mit dem Fahrzeug auszutauschen und ist nicht auf irgendeinen speziellen Typ beschränkt.
  • Die Karosseriesteuereinheit 90 kann gespeicherte Algorithmen oder andere elektronische Anweisungen verwenden, um die Aktivitäten verschiedener Einrichtungen und Komponenten über das Hybridfahrzeug hinweg zu organisieren. In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann die Karosseriesteuereinheit 90 ein eigenständiges elektronisches Modul sein (z. B. ein Karosseriesteuermodul (BCM) usw.), sie kann in einem anderen elektronischen Modul im Fahrzeug eingebaut oder enthalten sein (z. B. einem Verbrennungsmotorsteuermodul (ECM) usw.), oder sie kann Teil eines größeren Netzwerks oder Systems sein, um ein paar Möglichkeiten aufzuzählen. Gemäß dieser speziellen Ausführungsform ist die Karosseriesteuereinheit 90 zumindest teilweise für das Empfangen und Verarbeiten von Fernstartanforderungen verantwortlich, sei es, dass sie von einem durch einen Anwender aktivierten Schlüsselanhänger oder von einer Telematikeinrichtung oder einem Callcenter eingeleitet werden. Fachleute werden feststellen, dass die Karosseriesteuereinheit 90 eine beliebige Kombination aus elektronischen Verarbeitungseinrichtungen 94, Speichereinrichtungen 96, Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/O-Einrichtungen) 98 und/oder anderen bekannten Komponenten enthalten kann und verschiedene steuerungs- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen ausführen kann. Karosseriesteuereinheiten und -module sind in dem Gebiet weithin verstanden; folglich wurde eine genaue Beschreibung davon hier weggelassen.
  • Die Hybridsteuereinheit 80, die Karosseriesteuereinheit 90 sowie andere Komponenten, Einrichtungen, Module und/oder Systeme im Hybridfahrzeug können eine Niederspannungs-DC-Leistung (z. B. 12 V, 18 V oder 42 V) zum Betrieb benötigen. Diese Niederspannungsleistung kann an diese Einrichtungen auf eine Anzahl verschiedener Weisen geliefert werden, einschließlich durch ein Zubehörleistungsmodul (APM) 110. Das APM 110 koppelt oder verbindet Hoch- und Niederspannungsschaltungen im Fahrzeug und kann in dieser Eigenschaft eine Anzahl verschiedener Funktionen durchführen. Zum Beispiel kann das APM 110 einen Abwärtstransformator und andere elektrische Komponenten enthalten, um die Spannung an einer Hochspannungsschaltung oder einem Hochspannungsbus (z. B. eine Spannung von 350 V) auf das niedrigere Niveau einer Niederspannungsschaltung oder eines Niederspannungsbusses (z. B. eine Spannung von 12 V oder 42 V) nieder zu transformieren. Somit kann das APM 110 eine stetige und verlässliche Quelle von Niederspannungs-DC-Leistung für die Komponenten der Niederspannungsschaltung bereitstellen; diese umfasst beispielsweise verschiedene Module und Steuereinheiten (z. B. die Hybridsteuereinheit 80, die Karosseriesteuereinheit 90 usw.) sowie ein(e) beliebige(s) weitere(s) Komponente, Einrichtung, System usw., die bzw. das Niederspannungsleistung benötigt. Es ist festzustellen, dass die Ausdrücke ”Hochspannung” und ”Niederspannung” nicht durch irgendeine spezielle Spannungsklassifizierung begrenzt sind. Obwohl einige bevorzugte Spannungsklassifizierungen und -bereiche vorstehend zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt sind, sollen das System und Verfahren, die hier beschrieben sind, daher nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt sein.
  • Das Fahrzeugvortriebssystem 26 treibt das Hybridfahrzeug 10 voran und kann eine beliebige Kombination von Komponenten, Teilen, Einrichtungen, Systemen usw. enthalten, die zum Vortrieb oder zur Bewegung des Hybridfahrzeugs beitragen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugvortriebssystem 26 eine oder mehrere Komponenten von der primären Leistungsquelle 20 (z. B. die Batterie 32, den Wechselrichter/Umsetzer 34, den Elektromotor 36 usw.), eine oder mehrere Komponenten von der Hilfsleistungsquelle 22 (z. B. den Verbrennungsmotor 60, den Generator 62 usw.), zusätzliche Komponenten, wie etwa Hauptschütze 112, oder eine Kombination daraus enthalten. Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Fahrzeugvortriebssystem 26 die Batterie 32, den Wechselrichter/Umsetzer 34, den Elektromotor 36 und Hauptschütze 112, wobei die Hauptschütze einen oder mehrere elektrische Schalter enthalten, welche die Batterie im ”geschlossenen” Zustand mit den elektrischen Hochspannungs- und/oder Niederspannungssystemen des Fahrzeugs elektrisch verbinden, sodass elektrische Energie zum Antreiben des Hybridfahrzeugs für die Elektromotoren verfügbar gemacht werden kann. Wenn die Hauptschütze 112 ”geöffnet” sind, ist die elektrische Hochspannungsenergie, die in der Batterie 32 gespeichert ist, allgemein nicht verfügbar oder ist vom Rest des Hybridfahrzeugs getrennt. Auch andere Ausführungsformen des Fahrzeugvortriebssystems 26 sind möglich, da die vorstehende Beschreibung nur als eine allgemeine und veranschaulichende Darstellung einer möglichen Ausführungsform gedacht ist.
  • Das beispielhafte Hybridfahrzeug 10 kann mehr, weniger oder eine andere Kombination von Elementen, Komponenten, Einrichtungen und/oder Modulen umfassen als diejenigen, die hier dargestellt und beschrieben sind, da das vorliegende Verfahren nicht auf diese spezielle Ausführungsform begrenzt ist. Zum Beispiel kann das Hybridfahrzeug 10 Teile enthalten wie etwa: ein Hybridgetriebe, eine Leistungsverzweigungseinrichtung, ein Getriebegehäuse, eine oder mehrere Kupplungen, ein Schwungrad und/oder andere Hybridantriebsstrangkomponenten; eine elektrische Niederspannungsschaltung oder einen Niederspannungsbus (z. B. Standardschaltungen mit 12 V, 18 V oder 42 V), elektronische Zubehöreinrichtungen, verschiedene elektronische Module, eine Telematikeinheit, zusätzliche Elektromotoren und/oder andere elektronische Einrichtungen; sowie beliebige andere Einrichtungen, die in Hybridfahrzeugen anzutreffen sind. Die in 1 gezeigten Komponenten, Einrichtungen und/oder Module können mit anderen Teilen des Hybridfahrzeugs zusammengebaut oder anderweitig kombiniert sein, da die Darstellung in dieser Figur nur zur allgemeinen und schematischen Darstellung einer möglichen Hybridsystemanordnung gedacht ist.
  • Mit Bezug nun auf 2 ist ein Flussdiagramm bereitgestellt, das einige der Schritte eines beispielhaften Verfahrens 200 zum Starten eines Hybridfahrzeugs darstellt. Insbesondere kann das Verfahren 200 verwendet werden, um ein Hybridfahrzeug zu starten, wenn das Fahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, etwa einer AC-Steckdose 40. Das Verfahren 200 kann entscheiden oder anderweitig ermitteln, welche Leistungsquelle bei den gegenwärtigen Umständen am besten geeignet ist, anstatt die externe Leistungsquelle automatisch zu trennen oder auszuschalten. Dies ermöglicht dem beispielhaften Verfahren 200, zum Beispiel sowohl ein gleichzeitiges Aufladen durch externe und interne Leistungsquellen zu verhindern (eine Anforderung einiger Hybridfahrzeuge) als auch die Energiekosten des Fahrzeugs zu senken.
  • Bei einem ersten Schritt 202 empfängt das Verfahren eine Anforderung zum Starten oder anderweitigen Aktivieren eines Hybridfahrzeugs 10, das bereits mit einer externen Leistungsquelle 40 verbunden ist. Diese Anforderung kann aus einer beliebigen Anzahl verschiedener Quellen stammen und kann an das Hybridfahrzeug 10 auf eine Vielfalt verschiedener Weisen übermittelt werden. Zum Beispiel kann eine Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs von einem Schlüsselanhänger oder einer anderen drahtlosen Einrichtung gesandt werden, durch die Karosseriesteuereinheit 90 oder ein anderes Modul im Fahrzeug verarbeitet werden und an das Steuersystem 24 geliefert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs durch einen Fahrzeuganwender, der ein Zündsystem manuell aktiviert, oder durch eine Hintergrund-Telematikanlage oder ein Callcenter bereitgestellt werden. Die spezielle Weise, in der die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs bereitgestellt und/oder empfangen wird, ist nicht kritisch, da Schritt 202 eine beliebige geeignete Technik enthalten kann, die auf dem Gebiet bekannt ist.
  • In Ansprechen auf den Empfang einer Anforderung zum Starten des Fahrzeugs kann Schritt 204 das Fahrzeugvortriebssystem 26 und/oder einen anderen Aspekt des Hybridfahrzeugs aktivieren. Allgemein gesprochen kann das ”Aktivieren des Fahrzeugvortriebssystems” im Kontext des Schritts 204 einen oder mehrere der folgenden Schritte enthalten: Schließen der Hauptschütze 112, welche die Batterie 32 mit dem Rest des elektrischen Hochspannungssystems des Hybridfahrzeugs elektrisch verbinden; Einschalten des Zubehörleistungsmoduls (APM) 110, sodass Einrichtungen wie etwa die Hybridsteuereinheit 80 und die Karosseriesteuereinheit 90 mit Niederspannungsleistung versorgt werden; und Ausführen von Start- oder anderen Initialisierungsroutinen innerhalb von verschiedenen Komponenten, Einrichtungen, Modulen und/oder Systemen irgendwo im Fahrzeug. Die vorstehend aufgeführten Schritte können Teil einer typischen Hybridfahrzeug-Startroutine sein und sie können gewiss andere Schritte zusätzlich zu oder anstelle derjenigen, die hier erwähnt sind, enthalten.
  • Als nächstes ermittelt Schritt 210, ob die Hilfsleistungsquelle 22 benötigt wird, um der Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs gerecht zu werden oder sie anderweitig zu erfüllen. Es ist nicht immer notwendig, eine Hilfsleistungsquelle, wie etwa den Verbrennungsmotor 60/Generator 62 zu aktivieren, wenn ein Anwender versucht, ein Hybridfahrzeug zu starten. In einigen Situationen kann das Hybridfahrzeug mit dem Empfangen elektrischer Energie von einer externen Leistungsquelle 40, etwa einer AC-Steckdose, fortfahren, bis der Fahrzeuganwender bereit ist, wegzufahren. Es wird die Situation betrachtet, bei der ein Hybridfahrzeug mit einer Standard AC-Steckdose verbunden ist, das Fahrzeug über Nacht derart aufgeladen wurde, dass der SOC der Batterie ziemlich hoch ist, und ein Fahrzeuganwender einen drahtlosen Schlüsselanhänger betätigt, um das Fahrzeug aus der Ferne zu starten (z. B. um die Fahrgastzelle des Fahrzeugs an einem kalten Tag zu erwärmen oder anderweitig vorzubereiten). In Ansprechen auf diese Situation kann Schritt 210 eine Vielfalt von Informationen sammeln, um zu ermitteln, ob es notwendig ist, den Verbrennungsmotor 50/Generator 62 zu aktivieren. In einigen Fällen kann es notwendig sein, dass das Verfahren 200 die Hilfsleistungsquelle 22 aktiviert, in anderen Fällen nicht.
  • Es gibt eine Vielfalt verschiedener Umstände, bei denen es notwendig sein kann, die Hilfsleistungsquelle 22 zu aktivieren, weil die externe Leistungsquelle 40 nicht in der Lage ist, vollständig auf die elektrischen Bedürfnisse des Hybridfahrzeugs einzugehen. Wenn sich die Batterie 32 beispielsweise in einem entleerten Zustand befindet (z. B. ein niedriger Ladezustand (SOC), ein niedriger Gesundheitszustand (SOH), eine niedrige Spannung, ein niedriger Strom usw.), wenn es einen Batteriefehler oder eine Störung gibt, der bzw. die verhindert, dass die Batterie 32 mit der externen Leistungsquelle 40 korrekt geladen wird, wenn der elektrische Gesamtbedarf im Hybridfahrzeug die elektrische Energie überschreitet, die aus der externen Leistungsquelle 40 verfügbar ist oder wenn es ”Tageszeitbeschränkungen” gibt, die ein Aufladen in Tageszeitperioden mit höheren Versorgungsgebühren verhindern, dann kann es notwendig sein, die Hilfsleistungsquelle 22 zu aktivieren. Die vorstehenden Beispiele sind selbstverständlich nur einige der möglichen Situationen oder Bedingungen, die ein Aktivieren der Hilfsleistungsquelle 22 erforderlich machen können, da es auch andere gibt. Es wird die beispielhafte Situation betrachtet, in der das Steuersystem 24 ermittelt, dass eine AC-Steckdose 40 mit 110 V in der Lage ist, 1200 W an elektrischer Energie an das Hybridfahrzeug zu liefern, ein Klimaanlagenkompressor (A/C-Kompressor) jedoch 5000 W benötigt. Die externe Leistungsquelle ist in diesem Fall klar nicht in der Lage, die elektrischen Bedürfnisse des Fahrzeugs vollständig zu befriedigen, sodass die Hilfsleistungsquelle 22 aktiviert werden muss (der Verbrennungsmotor 60/Generator 62 liefern gewöhnlich mehr elektrische Energie als die externe Leistungsquelle, aber nicht unbedingt). Wie vorstehend erwähnt wurde, weisen einige Hybridfahrzeuge eine Architektur auf, die verhindert, dass sowohl externe als auch interne Leistungsquellen gleichzeitig elektrische Energie an den Hochspannungsbus des Fahrzeugs liefern. Folglich kann das beispielhafte Verfahren 200 einen ”Handshake” oder einen anderen Entscheidungsprozess zwischen der primären Leistungsquelle 20, die elektrische Energie von der externen Leistungsquelle 40 empfängt, und der Hilfsleistungsquelle 22, die elektrische Energie durch Verbrennen von Benzin oder einem anderen Kraftstoff erzeugt, implementieren.
  • Wenn Schritt 210 ermittelt, dass es nicht notwendig ist, die Hilfsleistungsquelle 22 zu aktivieren, dann geht das Verfahren zu Schritt 212 weiter, sodass die externe Leistungsquelle 40 mit dem Versorgen des Hybridfahrzeugs mit elektrischer Energie fortfahren kann. Es ist möglich, elektrische Energie von der externen Leistungsquelle 40 an das Hybridfahrzeug 10 zu liefern, nachdem das Fahrzeugvortriebssystem 26 aktiviert wurde, anstatt die externe Leistungsquelle in Ansprechen auf die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs automatisch zu deaktivieren, wie es bei einigen Hybridsystemen der Fall ist. Dieser Schritt kann umfassen, dass die externe Leistungsquelle 40 durch Schließen der Ladeschütze 42 oder durch Ergreifen einer anderen Maßnahme aktiviert wird, wie es der Fall ist, wenn die externe Leistungsquelle mit dem Hybridfahrzeug bereits verbunden ist, aber gegenwärtig deaktiviert ist, weil die Batterie vollständig aufgeladen ist; oder dieser Schritt kann umfassen, dass ein aktiver Zustand der externen Leistungsquelle gehalten oder aufrechterhalten wird, wie es der Fall ist, wenn die externe Leistungsquelle bereits mit dem Hybridfahrzeug verbunden ist und bereits aktiv ist. Schritt 210 kann auch andere Maßnahmen oder Aufgaben enthalten.
  • Da elektrische Energie von der externen Leistungsquelle 40 typischerweise die billigste oder kosteneffektivste Leistungsquelle ist (elektrische Energie aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz ist für gewöhnlich billiger als diejenige, die von einem benzingetriebenen Verbrennungsmotor samt Generator erzeugt wird), verwendet das Verfahren 200 vorzugsweise die externe Leistungsquelle, wann immer es möglich ist. Eine geeignete Kombination und/oder Sequenz von Maßnahmen kann von Schritt 212 verwendet werden, um das Hybridfahrzeug mit elektrischer Energie von der externen Leistungsquelle 40 zu versorgen. Eine Maßnahme, die Teil von Schritt 212 sein kann, enthält das Liefern von Niederspannungsleistung an die verschiedenen elektronischen Module im Hybridfahrzeug. Wenn das Hybridfahrzeug ausgeschaltet ist (z. B. vor Schritt 204), arbeitet typischerweise nur eine minimale Anzahl von Elektronikmodulen; folglich ist die Niederspannungsentnahme durch das Hybridfahrzeug ziemlich niedrig und kann für gewöhnlich durch das Ladegerät 30 erfüllt werden, welches ein Niederspannungs-Ausgangsmerkmal aufweisen kann. Wenn das Hybridfahrzeug eingeschaltet oder aktiviert ist (z. B. nach Schritt 204), arbeiten zusätzliche Elektronikmodule und diese benötigen entsprechend zusätzliche Niederspannungsleistung. Bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen der Niederspannungsausgang des Ladegeräts 30 nicht ausreicht, um alle Elektronikmodule und andere Einrichtungen, die Niederspannungsleistung anfordern, zu befriedigen, kann Schritt 212 das Niederspannungs-Ausgangsmerkmal des Ladegeräts 30 deaktivieren und stattdessen das Zubehörleistungsmodul (APM) 110 aktivieren oder anderweitig einschalten, welches zur Bereitstellung eines erhöhten Betrags an Niederspannungsleistung in der Lage ist.
  • Schritt 220 ermittelt dann, ob der Fahrzeuganwender bereit ist, das Hybridfahrzeug zu betreiben oder zu fahren, und wenn dem so ist, dann werden bei Schritt 222 Schritte unternommen, um das Fahrzeug für den Betrieb vorzubereiten. Fachleute werden feststellen, dass eine beliebige Anzahl verschiedener Verfahren, Algorithmen, Techniken, Prozesse usw. von den Schritten 220 und/oder 222 verwendet werden kann. Wenn Schritt 220 ermittelt, dass der Fahrzeuganwender zum Betreiben des Hybridfahrzeugs nicht bereit ist, dann springt das Verfahren einfach zu Schritt 210 für eine fortgesetzte Überwachung zurück. Solange es nicht notwendig ist, die Hilfsleistungsquelle 22 zu aktivieren und der Fahrzeuganwender nicht bereit ist, im Hybridfahrzeug wegzufahren, kann die externe Leistungsquelle 40 mit dem Versorgen des Hybridfahrzeugs mit Elektrizität bei niedrigen Kosten fortfahren. Diese Überwachungsschleife wird fortgesetzt, bis die Schritte 210 oder 220 etwas anderes ermitteln.
  • Wenn Schritt 210 andererseits ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle 22 benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, dann kann Schritt 214 eine Folge von Schritten ausführen, sodass die Hilfsleistungsquelle oder eine andere interne Leistungsquelle das Hybridfahrzeug mit der elektrischen Energie versorgen kann, die es benötigt. Von Schritt 214 kann eine beliebige geeignete Kombination und/oder Folge von Maßnahmen verwendet werden, um das Hybridfahrzeug mit elektrischer Energie von der Hilfsleistungsquelle 22 zu versorgen. Dies umfasst beispielsweise, dass die externe Leistungsquelle 40 und/oder andere Komponenten deaktiviert werden, die zum Versorgen des Hybridfahrzeugs mit Leistung von der externen Leistungsquelle verwendet werden. Wie vorstehend angegeben wurde, verhindern einige Hybridfahrzeuge den gleichzeitigen Empfang von elektrischer Hochspannungsenergie von sowohl externen als auch internen Leistungsquellen. Wenn die externe Leistungsquelle 40 gegenwärtig nicht aktiviert ist, dann kann es nicht notwendig sein, sie zu deaktivieren oder zu unterbrechen.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform deaktiviert oder unterbricht Schritt 214 die externe Leistungsquelle 40, indem er ein oder mehrere Ladeschütze 42 öffnet, welche die externe Leistungsquelle mit der primären Leistungsquelle verbinden, und dann die Hilfsleistungsquelle 22 aktiviert, indem er den Verbrennungsmotor 60/Generator 62 einschaltet, sodass sie elektrische Energie an das Hybridfahrzeug liefern kann. Wenn das Ladegerät 30 ”deaktiviert” oder ”ausgeschaltet” ist, kann es notwendig sein, das Hilfsleistungsmodul (APM) 110 zu aktivieren, sodass Niederspannungskomponenten im Fahrzeug, wie etwa die verschiedenen elektronischen Module und Einheiten, mit Betriebsleistung versorgt werden. Die Ladeschütze 42 sind typischerweise geschlossen, wenn das Hybridfahrzeug durch die externe Leistungsquelle 40 aufgeladen wird. Wenn die Ladeschütze 42 bereits geschlossen sind, wenn Schritt 210 ermittelt, dass eine Aktivierung der Hilfsleistungsquelle notwendig ist, dann kann es sein, dass Schritt 214 die Ladeschütze öffnen muss und dem Steuersystem 24 eine Bestätigung, dass sie geöffnet wurden, bereitstellen muss, bevor der Verbrennungsmotor 60 eingeschaltet wird. Wenn das Ladegerät 30 mit der externen Leistungsquelle 40 verbunden ist, aber gegenwärtig nicht aktiviert ist (z. B. wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist), dann können die Ladeschütze bereits geöffnet sein und ein Verändern ihres Zustands kann unnötig sein. Im Allgemeinen kann Schritt 214 alle möglichen Schritte ausführen, die notwendig sind, um die externe Leistungsquelle 40 auszuschalten oder zu deaktivieren und um die Hilfsleistungsquelle 22 einzuschalten oder zu aktivieren; dies kann andere Maßnahmen zusätzlich zu oder anstelle von denjenigen umfassen, die vorstehend beschrieben sind.
  • Im Anschluss an diesen Schritt kann das Verfahren nach Bedarf mit dem Durchlaufen der Schritte 220, 210, 212 und/oder 214 fortfahren und das Hybridfahrzeug überwachen, wie es vorstehend erläutert wurde. Wenn das Verfahren während dieses Prozesses ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle 22 nicht länger benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, welches immer noch mit der externen Leistungsquelle 40 verbunden ist, dann kann die Hilfsleistungsquelle (z. B. der Verbrennungsmotor 60/Generator 62) deaktiviert oder anderweitig ausgeschaltet werden und die externe Leistungsquelle kann erneut aktiviert oder anderweitig eingeschaltet werden, sodass das Hybridfahrzeug die elektrische Energie aus dem öffentlichen Versorgungsnetz wieder verwenden kann. Wenn Schritt 220 ermittelt, dass der Anwender bereit ist, das Hybridfahrzeug zu fahren oder anderweitig zu betreiben, dann kann Schritt 222 alle möglichen Schritte oder weitere Vorbereitungen ergreifen, die für derartige Maßnahmen notwendig sind.
  • Die verschiedenen Schritte, Algorithmen, Verfahren usw., die hier beschrieben sind, können von einer beliebigen Anzahl verschiedener Komponenten, Einrichtungen, Module, Systeme usw. einschließlich des Steuersystems 24, der Hybridsteuereinheit 80 und/oder der Karosseriesteuereinheit 90 durchgeführt oder ausgeführt werden. Wie vorstehend erläutert wurde, ermitteln einige Hybridfahrzeuge nicht, ob es notwendig ist oder nicht, eine Hilfsleistungsquelle, wie etwa den Verbrennungsmotor 60/Generator 62 zu aktivieren; stattdessen schalten sie einfach den Verbrennungsmotor/Generator ein, sobald sie eine Anforderung zum Starten des Fahrzeugs empfangen. Dies kann zu einer verringerten Kraftstoffsparsamkeit führen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung einer oder mehrer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die speziellen hier offenbarten Ausführungsformen begrenzt, sondern stattdessen allein durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Außerdem betreffen die Aussagen, die in der vorstehenden Beschreibung enthalten sind, spezielle Ausführungsformen und dürfen nicht als Beschränkungen des Umfangs der Erfindung oder der Definition von Ausdrücken, die in den Ansprüchen verwendet werden, aufgefasst werden, außer dort, wo ein Ausdruck oder ein Satz vorstehend explizit definiert ist. Fachleuten auf dem Gebiet werden sich verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Veränderungen und Modifikationen an den offenbarten Ausführungsformen offenbaren. Zum Beispiel ist die spezielle Kombination und Reihenfolge der in 2 dargestellten Schritte nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten enthalten kann, die weniger, mehr oder andere Schritte als die hier gezeigten aufweist. Alle derartigen weiteren Ausführungsformen, Veränderungen und Modifikationen sollen im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.
  • Die Ausdrücke ”zum Beispiel”, ”z. B.”, ”beispielsweise”, ”wie etwa” und ”wie” und die Verben ”umfassend”, ”aufweisend”, ”enthaltend” und deren andere Verbformen sollen, wenn sie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, wenn sie in Verbindung mit einer Aufzählung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Gegenständen verwendet werden, jeweils als offen aufgefasst werden, was bedeutet, dass die Aufzählung nicht so aufgefasst werden darf, dass sie weitere zusätzliche Komponenten oder Gegenstände ausschließt. Andere Ausdrücke sollen so aufgefasst werden, dass deren weiteste vernünftige Bedeutung verwendet wird, sofern sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs, das die Schritte umfasst, dass: (a) eine Anforderung zum Starten eines Hybridfahrzeugs empfangen wird, das eine primäre Leistungsquelle und eine Hilfsleistungsquelle aufweist, wobei das Hybridfahrzeug bereits mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist; (b) ermittelt wird, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen; und (c) dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, die externe Leistungsquelle deaktiviert wird und die Hilfsleistungsquelle aktiviert wird, und dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle nicht benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, die externe Leistungsquelle aktiviert wird oder aktiv gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass eine drahtlose Anforderung zum Fernstart des Hybridfahrzeugs bei einer Karosseriesteuereinheit empfangen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass ermittelt wird, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, indem bewertet wird, ob sich eine Batterie in einem entleerten Zustand befindet oder einen Fehler zeigt oder nicht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass ermittelt wird, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, indem bewertet wird, ob der elektrische Gesamtbedarf im Hybridfahrzeug die elektrische Energie überschreitet, die von der externen Leistungsquelle verfügbar ist, oder nicht.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass ermittelt wird, ob die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, indem bewertet wird, ob es eine ”Tageszeitbeschränkung” gibt, die verhindert, dass eine Batterie zu dieser Zeit aufgeladen wird, oder nicht.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, Schritt (c) ferner umfasst, dass die externe Leistungsquelle deaktiviert wird, indem ein oder mehrere Ladeschütze geöffnet werden, welche die externe Leistungsquelle mit der primären Leistungsquelle verbinden, und dass die Hilfsleistungsquelle aktiviert wird, indem ein Verbrennungsmotor eingeschaltet wird, der einen Generator antreibt, der elektrische Energie erzeugt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, Schritt (c) ferner umfasst, dass die externe Leistungsquelle deaktiviert wird, dass eine Bestätigung bereitgestellt wird, dass die externe Leistungsquelle deaktiviert wurde, und dass die Hilfsleistungsquelle in Ansprechen auf die Bestätigung aktiviert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass: ein Fahrzeugvortriebssystem in Ansprechen auf die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs aktiviert wird, indem ein oder mehrere Hauptschütze geschlossen werden, und elektrische Energie von der externen Leistungsquelle an das Hybridfahrzeug geliefert wird, nachdem das Fahrzeugvortriebssystem aktiv ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass: ein Ladegerätausgang deaktiviert wird, der elektrische Niederspannungsenergie an das Hybridfahrzeug liefert, und ein Zubehörleistungsmodul (APM) aktiviert wird, das elektrische Niederspannungsenergie an das Hybridfahrzeug liefert.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass: das Überwachen des Hybridfahrzeugs fortgesetzt wird und dann, wenn das Verfahren ermittelt, dass die Hilfsleistungsquelle nicht länger benötigt wird, um die Anforderung zum Starten des Hybridfahrzeugs zu erfüllen, die Hilfsleistungsquelle deaktiviert wird und die externe Leistungsquelle erneut aktiviert wird.
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