DE102017011012A1 - Monitor a battery charging - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines elektrischen Systems eines Kraftfahrzeugs (10) während eines Fahrens des Kraftfahrzeugs (10). Das Kraftfahrzeug (10) umfasst einen Verbrennungsmotor (4), eine Batterie (2) und ein Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung. Das Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung ist dazu eingerichtet, die Batterie (2) mit elektrischer Leistung zu versorgen. Das Kraftfahrzeug ist dazu eingerichtet, das Verfahren durchzuführen, welches umfasst:Erkennen (201), falls die Batterie (2) nicht geladen wird;Bestimmen (204) eines Ladungszustands (SOC) der Batterie (2);Schätzen (205) eines Energieverbrauchs der Batterie (2); undBestimmen (206) einer verbleibenden Zeit, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten; oderBestimmen (208) einer verbleibenden Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten; undBenachrichtigen (210) des Fahrers über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke.A method of controlling an electrical system of a motor vehicle (10) while driving the motor vehicle (10). The motor vehicle (10) comprises an internal combustion engine (4), a battery (2) and a means (5, 20) for providing electric DC power. The means (5, 20) for providing electrical power is arranged to supply the battery (2) with electrical power. The motor vehicle is configured to perform the method comprising: detecting (201) if the battery (2) is not being charged; determining (204) a state of charge (SOC) of the battery (2); estimating (205) an energy consumption of the battery Battery (2); anddetermining (206) a remaining time before the state of charge is too low to maintain operation of the vehicle; ordetermining (208) a remaining distance before the state of charge is too low to maintain operation of the vehicle; and notifying (210) the driver of the remaining time or distance.

Description

Technisches FeldTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge, insbesondere Landkraftfahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor umfassen. Das Kraftfahrzeug kann ein Hybridfahrzeug sein. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Systems eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to motor vehicles, in particular land vehicles comprising an internal combustion engine. The motor vehicle may be a hybrid vehicle. The present invention also relates to a method for controlling an electrical system of a motor vehicle.

Hintergrund und Stand der TechnikBackground and state of the art

Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren umfassen normalerweise eine Batterie und einen Anlasser, wobei der Anlasser dazu verwendet wird, den Verbrennungsmotor zu starten, und wobei der Anlasser von der Batterie mit Energie versorgt wird. Die Batterie weist üblicherweise vergleichsweise niedrige Spannungsniveaus von 12 V für Autos und 24 V für größere Fahrzeuge, wie beispielsweise Busse oder Lastwagen, auf.Automotive internal combustion engines typically include a battery and a starter, wherein the starter is used to start the engine and the starter is powered by the battery. The battery typically has comparatively low voltage levels of 12V for cars and 24V for larger vehicles such as buses or trucks.

Hybridfahrzeuge können auch eine Batterie zum Starten des Verbrennungsmotors umfassen. Allerdings umfasst ein Hybridfahrzeug auch eine Batterie zum Versorgen des Elektromotors mit Energie, eine sogenannte Hybridbatterie; und kann allein mit Strom betrieben werden. Außerdem kann die Hybridbatterie, die ein vergleichsweise hohes Spannungsniveau aufweist, in einigen Hybridfahrzeugen zum Versorgen des Niederspannungssystems mit Energie verwendet werden, wie beispielsweise eines elektrischen 12 V-oder 24 V-Systems.Hybrid vehicles may also include a battery for starting the engine. However, a hybrid vehicle also includes a battery for supplying the electric motor with power, a so-called hybrid battery; and can be powered by electricity alone. Additionally, the hybrid battery, which has a comparatively high voltage level, may be used in some hybrid vehicles to power the low voltage system, such as a 12V or 24V electrical system.

Derartige elektrische Niederspannungssysteme werden zusätzlich zum Betreiben eines Anlassers zum Versorgen des Zubehörs und der Ausstattung des Fahrzeugs mit Energie verwendet, wie beispielsweise der Lichter, der Lüftung, der Klimaanlage, des Radios, des Navigationssystems und auch des elektronischen Steuersystems des Verbrennungsmotors und des Elektromotors.Such low voltage electrical systems are used in addition to operating a starter to power the vehicle's equipment and equipment, such as lights, ventilation, air conditioning, radios, navigation systems, and also the electronic control system of the internal combustion engine and electric motor.

Falls das Spannungsniveau der Batterie, die das elektrische System und oftmals den Anlasser mit Energie versorgt, abfällt, könnten das elektrische System und/oder das elektronische System nicht funktionieren und das Fahrzeug könnte angehalten werden müssen. Auch ein Neustart des Verbrennungsmotors könnte nicht möglich sein.If the voltage level of the battery that powers the electrical system and often the starter drops, the electrical system and / or the electronic system may not work and the vehicle may need to be stopped. Also a restart of the internal combustion engine could not be possible.

Ein Grund dafür, dass der Ladungszustand und/oder das Spannungsniveau absinken, könnte sein, dass der Generator ausfällt, der die Batterie mit Energie versorgt.One reason for the state of charge and / or the voltage level to decrease could be the failure of the generator that powers the battery.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Risiken entgegenzuwirken, dass die Batterieladung zu stark absinkt, und auch, das Risiko zu vermeiden, dass das Fahrzeug unbeabsichtigt auf der Straße anhält.An object of the invention is to counteract the risks that the battery charge drops too low and also to avoid the risk of the vehicle accidentally stopping on the road.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und Vorrichtungen gemäß den beiliegenden Ansprüchen bereit, welche die Probleme eines Verlusts von Leistung in den elektrischen Systemen eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor aufweist, oder eines Hybridfahrzeugs, das sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor aufweist, überwindet oder zumindest abschwächt. Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere auf Landkraftfahrzeuge wie beispielsweise Autos, Busse, Lastwagen und Motorräder ab, kann aber auch für Boote, Schiffe und Yachten verwendet werden, die mit Verbrennungsmotoren versehen sind. Die vorliegende Erfindung kann in einigen Ausführungsformen auch sogar für eigenständige Motor-Generator-Systeme vorteilhaft sein, wie beispielsweise für einen Dieselmotor, der einen elektrischen Generator betreibt, wobei der Dieselmotor zu einem Anlassen auf elektrische Leistung angewiesen ist.The present invention provides a method and apparatus according to the appended claims which addresses the problems of power loss in the electrical systems of a vehicle such as a motor vehicle having an internal combustion engine or a hybrid vehicle including both an internal combustion engine and an electric motor has, overcomes or at least mitigates. The present invention is particularly directed to agricultural vehicles such as automobiles, buses, trucks and motorcycles, but may also be used for boats, ships and yachts equipped with internal combustion engines. The present invention may also be advantageous in some embodiments even for stand-alone engine-generator systems, such as a diesel engine operating an electric generator, where the diesel engine relies on starting for electrical power.

Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Systems während eines Fahrens eines Kraftfahrzeugs bereit, welches einen Verbrennungsmotor, eine Batterie und Mittel zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung umfasst. Die Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung sind dazu eingerichtet, die Batterie mit elektrischer Leistung zu versorgen, beispielsweise mittels Energie, die von dem Verbrennungsmotor empfangen wird. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner elektrische Verbraucher (d. h. Komponenten und Ausstattung des Fahrzeugs), die dazu eingerichtet sind, Leistung von der Batterie und von den Mitteln zum Bereitstellen von elektrischer Leistung zu empfangen. Das Verfahren umfasst:

  • - Erkennen, dass die Batterie nicht geladen wird;
  • - Bestimmen eines Ladungszustands der Batterie, d. h. umfassend ein Energieniveau (vorzugsweise in Ah);
  • - Schätzen eines Maßes für den Verbrauch von Energie der Batterie; und
    • - a) Bestimmen einer verbleibenden Zeit, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, wobei dieses Bestimmen auf dem bestimmten Ladungszustand und dem geschätzten Verbrauch basiert; und/oder
    • - b) Bestimmen einer verbleibenden Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, wobei das Bestimmen der verbleibenden Strecke auf dem bestimmten Ladungszustand und dem geschätzten Verbrauch basiert; und
  • - Benachrichtigen des Fahrers über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke.
According to a first aspect, the present invention provides a method for controlling an electrical system during a running of a motor vehicle, comprising an internal combustion engine, a battery and means for providing electrical DC power. The means for providing electrical power are arranged to supply the battery with electrical power, for example by means of energy received from the internal combustion engine. The motor vehicle further includes electrical consumers (ie, components and equipment of the vehicle) configured to receive power from the battery and from the means for providing electrical power. The method comprises:
  • - recognize that the battery is not charging;
  • Determining a state of charge of the battery, ie comprising an energy level (preferably in Ah);
  • - estimating a measure of the energy consumption of the battery; and
    • a) determining a time remaining before the state of charge is too low to cause the Maintain operation of the vehicle, wherein said determining is based on the determined charge state and the estimated consumption; and or
    • b) determining a remaining distance before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, wherein determining the remaining distance is based on the determined state of charge and the estimated consumption; and
  • Notify the driver of the remaining time or distance.

Das Spannungsniveau der Batterie sollte hoch genug sein, um das elektronische Steuersystem mit Energie zu versorgen, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, und das Verfahren bestimmt im Vorhinein, wenn das Fahren des Fahrzeugs möglicherweise unterbrochen werden und das Fahrzeug angehalten werden muss.The voltage level of the battery should be high enough to energize the electronic control system to maintain the operation of the vehicle, and the method determines in advance when driving of the vehicle may be interrupted and the vehicle must be stopped.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Bestimmen, dass die Batterie nicht geladen wird, ein Erfassen des Stroms der Batterie. Wenn die Batterie geladen wird, wird Strom durch die Batterie fließen. Wenn der Strom von der Batterie weg fließt, verliert die Batterie Ladung und der Ladungszustand (SOC) verringert sich.In an embodiment of the first aspect, determining that the battery is not charging comprises detecting the current of the battery. When the battery is being charged, current will flow through the battery. When the current flows away from the battery, the battery loses charge and the state of charge (SOC) decreases.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Schätzen des Maßes für den Verbrauch ein Bestimmen des Leistungsverbrauchs oder des Stromverbrauchs der Verbraucher.In one embodiment of the first aspect, estimating the measure of consumption includes determining the power consumption or the power consumption of the consumers.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Schätzen des Maßes für den Verbrauch ein Bestimmen der Entladungsrate der Batterie.In one embodiment of the first aspect, estimating the measure of consumption includes determining the discharge rate of the battery.

Vorzugsweise umfasst der erste Aspekt ein Überwachen des Spannungsniveaus der Batterie, wobei das Bestimmen der Entladungsrate der Batterie auf dem überwachten Spannungsniveau basiert.Preferably, the first aspect includes monitoring the voltage level of the battery, wherein determining the discharge rate of the battery is based on the monitored voltage level.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Verfahren ein Überwachen des Spannungsniveaus der Batterie, wobei das Bestimmen des Ladungszustands zumindest teilweise auf dem Spannungsniveau basiert.In one embodiment of the first aspect, the method includes monitoring the voltage level of the battery, wherein determining the state of charge is based at least in part on the voltage level.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Kraftfahrzeug einen Anlasser, der dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor mittels Leistung der Batterie zu starten.In one embodiment of the first aspect, the motor vehicle includes a starter configured to start the engine by power of the battery.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Verfahren ferner ein automatisches Abschalten eines oder mehrerer der Verbraucher.In an embodiment of the first aspect, the method further comprises automatically switching off one or more of the consumers.

In einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Verfahren ein Bestimmen des Effekts des Abschaltens eines oder mehrerer der Verbraucher und ein Benachrichtigen des Fahrers über den Effekt. Der Fahrer kann dann einen oder mehrere Verbraucher manuell auswählen und einen oder mehrere ausgewählte Verbraucher abschalten. Der Effekt kann vorzugsweise in Bezug auf die verbleibende Zeit oder Strecke angegeben werden, wie beispielsweise als die Auswirkungen auf die verbleibende Strecke oder die verbleibende Zeit zum Aufrechterhalten des Betriebs des Fahrzeugs. Daher kann der Fahrer darüber benachrichtigt werden, für welche weitere Strecke oder welche weitere Zeit das Fahrzeug gefahren werden kann, falls eine oder mehrere ausgewählte Verbraucher abgeschaltet oder heruntergefahren werden, bevor das Kraftfahrzeug angehalten werden muss.In one embodiment of the first aspect, the method includes determining the effect of turning off one or more of the consumers and notifying the driver of the effect. The driver may then manually select one or more consumers and disable one or more selected consumers. The effect may preferably be indicated in relation to the remaining time or distance, such as the effect on the remaining distance or time to maintain the operation of the vehicle. Therefore, the driver can be notified for which further distance or which additional time the vehicle can be driven if one or more selected consumers are switched off or shut down before the motor vehicle has to be stopped.

Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug bereit, das einen Verbrennungsmotor, eine Batterie und ein Mittel zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung umfasst, wobei das Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung dazu eingerichtet ist, die Batterie mit elektrischer Leistung zu versorgen. Das Kraftfahrzeug weist ferner ein elektronisches Steuersystem und elektrische Verbraucher auf, die dazu eingerichtet sind, Leistung von der Batterie und von dem Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung zu empfangen. Das elektronische Steuersystem ist während des Fahrens des Kraftfahrzeugs zu eingerichtet:

  • - zu erkennen, dass die Batterie nicht geladen wird;
  • - einen Ladungszustands der Batterie zu bestimmen;
  • - ein Maß für den Verbrauch von Energie der Batterie zu schätzen; und
    • - a) eine verbleibende Zeit, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, zu bestimmen, wobei die verbleibende Zeit auf der Grundlage des bestimmten Ladungszustands und des geschätzten Verbrauchs bestimmt wird; oder
    • - b) eine verbleibende Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, zu bestimmen, wobei die verbleibende Strecke auf der Grundlage des bestimmten Ladungszustands und des geschätzten Verbrauchs bestimmt wird; und
  • - den Fahrer über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke mittels der Benutzerschnittstelle zu benachrichtigen.
According to a second aspect, the present invention provides a motor vehicle comprising an internal combustion engine, a battery, and means for providing electrical DC power, wherein the means for providing electrical power is adapted to provide the battery with electrical power. The motor vehicle further includes an electronic control system and electrical loads configured to receive power from the battery and from the means for providing electrical power. The electronic control system is set up while driving the motor vehicle:
  • - to recognize that the battery is not charging;
  • to determine a state of charge of the battery;
  • - to estimate a measure of the energy consumption of the battery; and
    • a) a remaining time before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, the remaining time being determined on the basis of the determined charge state and the estimated consumption; or
    • b) determining a remaining distance before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, the remaining distance being determined on the basis of the determined state of charge and the estimated consumption; and
  • - Notify the driver of the remaining time or the remaining distance via the user interface.

Daher wird der Fahrer darüber benachrichtigt werden, wie lange, d. h. Zeit oder Strecke, der Betrieb des Fahrzeugs aufrechterhalten werden kann, bevor das Fahrzeug angehalten werden muss. Fahrer wird dabei die Gelegenheit gegeben, das Anhalten des Kraftfahrzeugs zu planen.Therefore, the driver will be notified how long, d. H. Time or distance, the operation of the vehicle can be maintained before the vehicle must be stopped. Driver is given the opportunity to plan the stopping of the motor vehicle.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts umfasst das elektronische Steuersystem einen Batteriesensor, der dazu eingerichtet ist, den Status der Batterie zu erfassen, der zumindest das Spannungsniveau der Batterie umfasst, wobei das elektronische Steuersystem dazu eingerichtet ist, den Ladungszustand der Batterie auf der Grundlage des Spannungsniveaus der Batterie zu bestimmen, wie es von dem Batteriesensor erfasst wurde.In an embodiment of the second aspect, the electronic control system includes a battery sensor configured to detect the status of the battery that contains at least the battery Voltage level of the battery, wherein the electronic control system is adapted to determine the state of charge of the battery based on the voltage level of the battery, as detected by the battery sensor.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts umfasst das elektronische Steuersystem einen Stromsensor, der dazu eingerichtet ist, den Strom der Batterie zu erfassen, wobei das elektronische Steuersystem dazu eingerichtet ist, mittels des Stromsensors zu erkennen, dass die Batterie nicht geladen wird.In an embodiment of the second aspect, the electronic control system includes a current sensor configured to sense the current of the battery, the electronic control system configured to detect, by means of the current sensor, that the battery is not being charged.

Der Stromsensor und der Batteriesensor können in einer einzigen Vorrichtung kombiniert sein, wie beispielsweise in einem Batteriesensor, der dazu angeordnet und eingerichtet ist, den Strom sowie die Spannung der Batterie zu messen.The current sensor and the battery sensor may be combined in a single device, such as a battery sensor arranged and configured to measure the current as well as the voltage of the battery.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts umfasst das Kraftfahrzeug ferner einen Anlasser, der dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor zu starten, wobei die Batterie dazu eingerichtet ist, den Anlasser mit Energie zu versorgen.In an embodiment of the second aspect, the motor vehicle further includes a starter configured to start the engine, wherein the battery is configured to power the starter.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts umfasst das elektronische Steuersystem zumindest eine elektronische Steuereinheit (ECU), einen Kommunikationsbus und eine Benutzerschnittstelle, wobei die zumindest eine elektronische Steuereinheit kommunizieren mit der Benutzerschnittstelle verbunden ist, und wobei die zumindest eine elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Fahrer über die verbleibende Zeit und/oder die verbleibende Strecke mittels der Benutzerschnittstelle zu benachrichtigen.In an embodiment of the second aspect, the electronic control system comprises at least one electronic control unit (ECU), a communication bus, and a user interface, the at least one electronic control unit communicating with the user interface, and wherein the at least one electronic control unit is configured to control the driver to inform about the remaining time and / or the remaining distance via the user interface.

Vorzugsweise ist die zumindest eine Steuereinheit kommunizierend mit dem Batteriesensor und dem Stromsensor verbunden.Preferably, the at least one control unit is communicatively connected to the battery sensor and the current sensor.

Ein Grund dafür, dass die Batterie nicht geladen wird, kann sein, dass das Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung, wie beispielsweise ein Generator oder ein DC/DC-Wandler, eine Fehlfunktion hat oder vollständig defekt ist.One reason why the battery is not being charged may be that the means for providing electrical power, such as a generator or a DC / DC converter, malfunctions or is completely defective.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts umfasst das Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung einen Generator, der mechanisch an den Verbrennungsmotor angebunden ist.In an embodiment of the second aspect, the means for providing electrical power comprises a generator that is mechanically connected to the internal combustion engine.

In einer Ausführungsform des zweiten Aspekts ist das Kraftfahrzeug ein Hybridkraftfahrzeug, das ein Hybridsystem zum Antreiben des Kraftfahrzeugs umfasst.In an embodiment of the second aspect, the motor vehicle is a hybrid motor vehicle that includes a hybrid system for driving the motor vehicle.

In einer weiteren Ausführungsform des Hybridkraftfahrzeugs umfasst das Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung einen DC/DC-Wandler, der dazu eingerichtet ist, Leistung von dem Hybridsystem bereitzustellen.In another embodiment of the hybrid motor vehicle, the means for providing electrical power comprises a DC / DC converter configured to provide power from the hybrid system.

Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug bereit, das einen Verbrennungsmotor, eine Batterie und ein elektronisches Steuersystem umfasst, wobei das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet ist, ein elektrisches System des Kraftfahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu steuern.According to a third aspect, the present invention provides a motor vehicle comprising an internal combustion engine, a battery, and an electronic control system, the motor vehicle configured to control an electrical system of the motor vehicle in accordance with the method of the first aspect of the present invention ,

Figurenlistelist of figures

  • 1 und 2 stellen zwei verschiedene Ausführungsformen eines Fahrzeugs mit einem elektrischen System dar, das ein elektronisches System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst. 1 and 2 Figure 2 illustrates two different embodiments of a vehicle having an electrical system that includes an electronic system in accordance with the present invention.
  • 3 stellt ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Systems eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Erfindung dar. 3 illustrates a method of controlling an electrical system of a vehicle in accordance with the invention.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

1 zeigt Teile eines Kraftfahrzeugs 10, insbesondere das elektrische System 1 des Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 4, eine Batterie 2, einen Generator 5 und einen Anlasser 6. Der Generator 5 ist dazu eingerichtet, die Batterie 2 mittels von dem Verbrennungsmotor 4 erhaltener Energie zu laden, wie beispielsweise über eine Achse oder über das Kraftübertragungssystem (nicht gezeigt). Der Anlasser 6 ist dazu eingerichtet, den Verbrennungsmotor 4 mittels Leistung von der Batterie 2 zu starten. Die Batterie 2 versorgt auch ein elektronisches Steuersystem 3, 8, 11, 12, 13 des Kraftfahrzeugs 10 mit Energie. Die Batterie 2 ist mit einem Batteriesensor 3 versehen, der dazu eingerichtet ist, den Status der Batterie 2 zu erfassen, der zumindest ein Spannungsniveau der Batterie 2 umfasst. Vorzugsweise ist der Batteriesensor 3 oder das elektronische System des Fahrzeugs 10 dazu eingerichtet, den Ladungszustand der Batterie 2 zu bestimmen. 1 shows parts of a motor vehicle 10 , in particular the electrical system 1 of the motor vehicle 10 , The car 10 includes an internal combustion engine 4 , a battery 2 , a generator 5 and a starter 6 , The generator 5 is set up the battery 2 by means of the internal combustion engine 4 energy received, such as via an axle or via the power transmission system (not shown). The ignition 6 is set to the internal combustion engine 4 by means of power from the battery 2 to start. The battery 2 also supplies an electronic control system 3 . 8th . 11 . 12 . 13 of the motor vehicle 10 with energy. The battery 2 is equipped with a battery sensor 3 provided that is adapted to the status of the battery 2 to capture the at least one voltage level of the battery 2 includes. Preferably, the battery sensor 3 or the electronic system of the vehicle 10 configured to the state of charge of the battery 2 to determine.

Das elektrische System 1 umfasst auch elektrische Verbraucher 7 (d. h. Komponenten und Ausstattung des Fahrzeugs), die dazu eingerichtet sind, Leistung von der Batterie 2 und dem Generator 5 zu empfangen. Das elektronische Kontrollsystem 3, 8, 11, 12, 13 umfasst auch zumindest einen Stromsensor 8, der dazu eingerichtet ist, den zu der Batterie 2 hin und von der Batterie 2 weg geleiteten Strom zu erfassen. Der Stromsensor 8 erfasst den Strom von dem Generator 5 zu der Batterie 2 und erfasst den von der Batterie 2 zu den Verbrauchern 7 geleiteten Strom. Der Stromsensor 8 und der Batteriesensor 3 sind als separate Einheiten dargestellt, aber können alternativ in einer einzelnen Vorrichtung zusammengefasst sein, zum Beispiel in einem Batteriesensor 3, der Mittel zum Messen des Stroms und Mittel zum Messen der Spannung der Batterie 2 umfasst.The electrical system 1 also includes electrical consumers 7 (ie components and equipment of the vehicle), which are adapted to power from the battery 2 and the generator 5 to recieve. The electronic control system 3 , 8, 11, 12, 13 also comprises at least one current sensor 8th which is set to the battery 2 to and from the battery 2 to track away conducted electricity. The current sensor 8th detects the current from the generator 5 to the battery 2 and detects that from the battery 2 to the consumers 7 conducted electricity. The current sensor 8th and the battery sensor 3 are shown as separate units but can alternatively be summarized in a single device, for example in a battery sensor 3 , the means for measuring the current and means for measuring the voltage of the battery 2 includes.

Das elektrische System 1 umfasst ein elektronisches Steuersystem, welches einen Datenbus 12, wie beispielsweise einen CAN-Bus, umfasst, mittels dessen die Komponenten oder elektronischen Steuereinheiten (ECUs) der Komponenten kommunizieren können. Das elektronische Steuersystem umfasst auch eine Benutzerschnittstelle 13, beispielsweise eine Anzeige für den Fahrer. Das elektronische Steuersystem umfasst zumindest eine Steuereinheit (ECU 11), die kommunizierend mit der Benutzerschnittstelle 13, dem Batteriesensor 3 und dem Stromsensor 8 mittels des Kommunikationsbusses 12 verbunden ist. Die zumindest eine ECU 11 ist dazu eingerichtet, die von den Sensoren 3, 8 bereitgestellten Information zu verwenden, um zu bestimmen, ob die Batterie geladen wird. Falls beispielsweise der Generator 5 eine Fehlfunktion hat, wird die Batterie 2 nicht geladen werden und der Strom wird von der Batterie zu den Verbrauchern 7 fließen, und auch das Spannungsniveau der Batterie 2 wird anfangen zu sinken. Das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 ist dazu eingerichtet, den Generator 5 zu überwachen und insbesondere eine Fehlfunktion des Generators 5 zu erkennen, wie beispielsweise ein Fehlersignal des Generators 5 zu erkennen. Die ECU 11 kann kommunizierend mit dem Generator 5 verbunden und dazu eingerichtet sein, Fehlernachrichten von dem Generator 5 oder von einer den Generator steuernden ECU zu empfangen. Das Überwachen des Generators 5 kann zusätzlich oder alternativ bereitgestellt werden durch ein Empfangen von Signalen von einem Stromsensor (nicht dargestellt), der dazu eingerichtet ist, den Strom von dem Generator 5 zu überwachen, wie beispielsweise ein Fehlersignal oder ein stromanzeigendes Signal oder eine stromanzeigende Nachricht. Das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 ist auch dazu eingerichtet, die verbleibende Zeit zu bestimmen, bevor das Spannungsniveau oder der SOC der Batterie 2 auf ein derart niedriges Niveau gesunken ist, dass der Anlasser nicht betrieben werden kann und/oder dass das elektronische Steuersystem nicht funktionieren wird. Die ECU 11 kann auch mit einem Tachometer oder einem Kilometerzähler (nicht dargestellt) verbunden sein, wobei die ECU dazu eingerichtet ist, die verbleibende Strecke zu ermitteln, bevor die Spannung der Batterie 2 oder der SOC der Batterie 2 zu niedrig wird. Die ECU 11 kann die Geschwindigkeit durch ein Erhalten der Geschwindigkeit von dem Tachometer schätzen und die Geschwindigkeit dazu verwenden, die verbleibende Strecke unter Verwendung der Geschwindigkeit und der verbleibenden Zeit zu bestimmen. Die ECU 11 kann Routeninformation eines Navigationssystems (nicht gezeigt) verwenden, um eine zukünftige Geschwindigkeit entlang der Route zu schätzen, und kann auf diese Weise geschätzte zukünftige Geschwindigkeiten dazu verwenden, eine Geschwindigkeit für den Zweck eines Bestimmens der verbleibenden Strecke zu schätzen, bevor der SOC der Batterie 2 den Betrieb des Fahrzeugs nicht länger aufrechterhalten kann, sodass das Kraftfahrzeug 10 angehalten werden muss.The electrical system 1 includes an electronic control system, which is a data bus 12 , such as a CAN bus, by means of which the components or electronic control units (ECUs) of the components can communicate. The electronic control system also includes a user interface 13, such as a display for the driver. The electronic control system comprises at least one control unit (ECU 11 ) communicating with the user interface 13 , the battery sensor 3 and the current sensor 8th by means of the communication bus 12 connected is. The at least one ECU 11 is set up by the sensors 3 . 8th provided information to determine whether the battery is being charged. For example, if the generator 5 has a malfunction, the battery becomes 2 can not be charged and the power is transferred from the battery to the consumers 7 flow, and also the voltage level of the battery 2 will begin to sink. The electronic control system or the ECU 11 is set up the generator 5 to monitor and in particular a malfunction of the generator 5 to recognize, such as an error signal of the generator 5 to recognize. The ECU 11 can communicate with the generator 5 connected and configured to receive error messages from the generator 5 or from an ECU controlling the generator. Monitoring the generator 5 may additionally or alternatively be provided by receiving signals from a current sensor (not shown) configured to receive the current from the generator 5 to monitor, such as an error signal or a current-indicating signal or a current-indicating message. The electronic control system or the ECU 11 is also set up to determine the remaining time before the voltage level or the SOC of the battery 2 has fallen to such a low level that the starter can not operate and / or that the electronic control system will not work. The ECU 11 may also be connected to a tachometer or an odometer (not shown), the ECU being arranged to determine the remaining distance before the voltage of the battery 2 or the SOC of the battery 2 too low. The ECU 11 can estimate the speed by obtaining the speed from the tachometer and use the speed to determine the remaining distance using the speed and time remaining. The ECU 11 may use route information of a navigation system (not shown) to estimate future speed along the route, and thus may use estimated future speeds to estimate a speed for the purpose of determining the remaining distance before the SOC of the battery 2 can no longer maintain the operation of the vehicle so that the motor vehicle 10 must be stopped.

Die ECU 11 ist dazu eingerichtet, den Fahrer mittels der Benutzerschnittstelle 13 darüber zu benachrichtigen, dass die Batteriespannung absinkt, und über die verbleibende Zeit und/oder die verbleibende Strecke, bevor das Fahrzeug nicht gefahren oder neu gestartet werden kann.The ECU 11 is adapted to the driver by means of the user interface 13 to notify that the battery voltage is decreasing and the remaining time and / or distance before the vehicle can not be driven or restarted.

Die ECU 11 kann dazu eingerichtet sein, ein Abschalten einiger der Verbraucher 7 dem Fahrer in dem Fall vorzuschlagen, dass die Batteriespannung oder der SOC absinkt, wie beispielsweise ein Vorschlagen eines Abschaltens einer Klimaanlageneinheit. Die ECU 11 kann dazu eingerichtet sein, einige Verbraucher 7 automatisch abzuschalten, wenn der Fahrer benachrichtigt wird, um Energie zu sparen (SOC der Batterie 2). Das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, nicht kritische Verbraucher der Verbraucher 7 abzuschalten, wie beispielsweise ein Klimaanlagensystem, Lüfter, Kompressoren, Pumpen oder ein Heizsystem, die zum Fahren des Kraftfahrzeugs 10 mit dem Verbrennungsmotor 4 nicht benötigt werden. Tatsächlich kann das elektronische Steuersystem dazu eingerichtet sein, ein gesamtes Hybridsystem (20 in 2) abzuschalten, da ein Hybridfahrzeug durch den Verbrennungsmotor 4 alleine angetrieben werden kann. Durch das Abschalten von nicht kritischen Verbrauchern können die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke zum Aufrechterhalten des Fahrzeugbetriebs und das Fortsetzens des Fahrens des Fahrzeugs ausgedehnt werden.The ECU 11 may be set to shut down some of the consumers 7 to suggest to the driver in the case that the battery voltage or the SOC decreases, such as suggesting a shutdown of an air conditioning unit. The ECU 11 may be set up to some consumers 7 automatically shut off when the driver is notified to save energy (SOC of the battery 2 ). The electronic control system or the ECU 11 may be particularly adapted to non-critical consumers of consumers 7 shut down, such as an air conditioning system, fans, compressors, pumps or a heating system that is used to drive the motor vehicle 10 with the internal combustion engine 4 not needed. In fact, the electronic control system may be adapted to use an entire hybrid system ( 20 in 2 ), as a hybrid vehicle by the internal combustion engine 4 can be driven alone. By shutting off non-critical loads, the remaining time or distance to maintain vehicle operation and continue driving the vehicle can be extended.

2 stellt eine Hybridkraftfahrzeug 10 dar, das zusätzlich zu dem Kraftfahrzeug 10 der 1 ein Hybridsystem 20 umfasst. Das Hybridsystem 20 umfasst einen Elektromotor 24, der durch einen Energiespeicher 22, wie beispielsweise eine Hybridbatterie (mit höherer Spannung), mit Energie versorgt wird, der den Elektromotor 24 über einen AC/DC-Wandler 23 mit Energie versorgt. Das Hybridsystem 20 des Hybridkraftfahrzeugs 10 der 2 umfasst auch einen DC/DC-Wandler 21, der den Hybridenergiespeicher 22 mit dem elektrischen Niederspannungssystem von beispielsweise 12 V oder 24 V verbindet und dadurch die Batterie 2, welche die Verbraucher 7 mit Energie versorgt, mit Energie versorgen kann und das elektronische System und den Anlasser 6 mit Energie versorgen kann. In diesem Fall (der 2) kann der Generator 5 weggelassen werden, da der DC/DC-Wandler 21 dazu verwendet werden kann, eine Energieversorgung zu der Batterie 2 des Niederleistungssystems bereitzustellen. Die ECU 11 ist dazu eingerichtet, den DC/DC-Wandler 21 zu überwachen und insbesondere eine Fehlfunktion des DC/DC-Wandlers 21 zu erkennen, wie beispielsweise ein Fehlersignal des DC/DC-Wandlers 21 zu erkennen. Die ECU 11 kann kommunizierend mit dem DC/DC-Wandler 21 verbunden und dazu eingerichtet sein, Fehlernachrichten von dem DC/DC-Wandler 21 zu empfangen. Das Überwachen des DC/DC-Wandlers 21 kann zusätzlich oder alternativ durch eine Empfangen von Signalen von einem Stromsensor (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, der dazu eingerichtet ist, den Strom von dem DC/DC-Wandler 21 zu überwachen, wie beispielsweise ein Fehlersignal oder ein stromanzeigendes Signal oder eine stromanzeigende Nachricht. 2 Represents a hybrid motor vehicle 10 in addition to the motor vehicle 10 of the 1 a hybrid system 20 includes. The hybrid system 20 includes an electric motor 24 that by an energy store 22 for example, how to power a hybrid (higher voltage) battery that powers the electric motor 24 via an AC / DC converter 23 energized. The hybrid system 20 of the hybrid motor vehicle 10 of the 2 also includes a DC / DC converter 21 holding the hybrid energy store 22 connects to the low voltage electrical system of, for example, 12V or 24V and thereby the battery 2 which the consumers 7 energized, powered and the electronic system and the starter 6 can supply with energy. In this case (the 2 ) can the generator 5 be omitted because of the DC / DC converter 21 It can be used to provide a power supply to the battery 2 of the low power system. The ECU 11 is set up the DC / DC converter 21 to monitor and in particular a malfunction of the DC / DC converter 21 to recognize, such as an error signal of the DC / DC converter 21 to recognize. The ECU 11 can communicate with the DC / DC converter 21 connected and configured to receive error messages from the DC / DC converter 21 to recieve. Monitoring the DC / DC converter 21 may additionally or alternatively be provided by receiving signals from a current sensor (not shown) configured to receive the current from the DC / DC converter 21 to monitor, such as an error signal or a current-indicating signal or a current-indicating message.

Daher empfängt das elektrische Niederspannungssystem der 1 und 2 Energie von dem Generator 5 oder von dem DC/DC-Wandler 21.Therefore, the low voltage electrical system receives the 1 and 2 Energy from the generator 5 or from the DC / DC converter 21 ,

3 stellt eine Verfahren 200 zum Steuern eines elektrischen Systems eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei ein Ladefehler oder ein Entladen 201 der Batterie erkannt wird. Das Erkennen 201 einer Fehlfunktion kann vorzugsweise ein Überwachen des Stroms der Batterie 2 umfassen und ein Erkennen einer Fehlfunktion auf der Grundlage des überwachten Batteriestroms. Eine derartige Ladefehlfunktion kann durch einen versagenden Generator oder DC/DC-Wandler 21 verursacht sein. Das Erkennen 201 der Fehlfunktion des Ladens der Batterie 2 kann vorzugsweise während eines Zeitraums durchgeführt werden, sodass das Erkennen 201 keine Fehlfunktion erkennt, wenn lediglich eine zeitlich kurze Stromschwankung wahrgenommen wird. Das Erkennen 201 der Fehlfunktion des Ladens kann daher ein Erkennen 201 der Fehlfunktion über einen Zeitraum von etwa 60 Sekunden umfassen, ehe mit dem Verfahren 200 fortgefahren wird. Das Überwachen des Batteriestroms kann während des gesamten Steuerprozesses 200 fortgesetzt werden. 3 represents a procedure 200 for controlling an electrical system of a vehicle according to the present invention, wherein a charging error or discharge 201 of the battery is detected. The recognition 201 a malfunction may preferably be monitoring the current of the battery 2 and detecting a malfunction based on the monitored battery current. Such a charging malfunction may be caused by a failing generator or DC / DC converter 21 be caused. The recognition 201 the malfunction of charging the battery 2 may preferably be performed during a period of time, so that the detection 201 does not detect a malfunction when only a temporally short current fluctuation is detected. The recognition 201 The malfunction of loading can therefore be a recognition 201 include the malfunction over a period of about 60 seconds before proceeding with the procedure 200 is continued. Monitoring the battery current can be done throughout the control process 200 to be continued.

Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen 204 des Ladungszustands der Batterie, beispielsweise unter Verwendung des Spannungsniveaus, und ein Bestimmen 205 der Leistungsaufnahme, beispielsweise 205A der Leistungsaufnahme der Verbraucher 7 oder 205B der Leistungsaufnahme als eine Änderungsrate des SOC. Das Verfahren verwendet den SOC und den Verbraucherverbrauch oder die Entladungsrate um die verbleibende Zeit zu bestimmen 206 und/oder um die verbleibende Strecke zu bestimmen 208, bevor das SOC-Niveau der Batterie zu niedrig wird. Das Bestimmen 208 der verbleibenden Strecke umfasst ein Schätzen 207 der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10. Die Geschwindigkeit kann durch die momentane Geschwindigkeit oder eine Schätzung zukünftiger Geschwindigkeiten auf der Route, auf der das Kraftfahrzeug 10 fährt, geschätzt werden, wie beispielsweise ein Empfangen von Routeninformation von einem Navigationssystem (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 10.The method further comprises determining 204 the state of charge of the battery, for example, using the voltage level, and determining 205 power consumption, for example 205A of power consumption of consumers 7 or 205B of power consumption as a rate of change of SOC. The method uses the SOC and the consumption or discharge rate to determine 206 the remaining time 208 and / or to determine the remaining distance 208 before the SOC level of the battery becomes too low. Determining 208 the remaining distance includes estimating 207 the speed of the motor vehicle 10 , The speed can be determined by the instantaneous speed or an estimate of future speeds on the route on which the motor vehicle 10 such as receiving route information from a navigation system (not shown) of the motor vehicle 10 ,

Vorzugsweise werden sowohl die verbleibende Zeit als auch die verbleibende Strecke bestimmt. Die verbleibende Strecke kann aus der geschätzten Geschwindigkeit (207) und einer bestimmten verbleibenden Zeit (206) bestimmt werden. Alternativ kann das Bestimmen 208 der verbleibenden Strecke auf andere Weise bereitgestellt werden; beispielsweise kann der Verbraucherverbrauch in Bezug auf einen Stromverbrauch pro Streckeneinheit oder eine Entladungsrate der Batterie 2 pro Streckeneinheit unter Verwendung von Streckenmessungen eines Kilometerzählers in Kombination mit einem bestimmten Stromverbrauch oder einem überwachten SOC bestimmt werden. Daher kann die verbleibende Strecke alternativ aus dem SOC der Batterie und einem Maß des Stromverbrauchs pro Streckeneinheit oder der Entladungsrat pro Streckeneinheit bestimmt 208 werden.Preferably, both the remaining time and the remaining distance are determined. The remaining distance can be calculated from the estimated speed ( 207 ) and a certain time remaining ( 206 ). Alternatively, the determining 208 the remaining route be provided in a different way; For example, the consumption of the consumer may be related to a power consumption per unit distance or a discharge rate of the battery 2 per unit of track using distance measurements of an odometer in combination with a specific power consumption or a monitored SOC. Therefore, the remaining distance may alternatively be determined 208 from the SOC of the battery and a measure of the power consumption per unit distance or the discharge rate per unit distance.

Das Verfahren 200 umfasst eine Benachrichtigen 210 des Fahrers über die Fehlfunktion und die verbleibende Zeit und/oder die verbleibende Strecke, bevor das Fahrzeug angehalten werden muss. Dem Fahrer wird die Information der Fehlfunktion gegeben, welche eine Angabe darüber umfasst, wann das Fahrzeug angehalten werden muss. Dem Fahrer wird daher wertvolle Information gegeben, um zu entscheiden, was zu tun ist und wohin gefahren werden soll, bevor das Fahrzeug angehalten wird. Sollte die Fehlfunktion verschwinden, d. h. falls das Erkennen 201 einer Fehlfunktion des Ladens der Batterie 2 nicht länger einen Ladefehler erkennt, kann die Benachrichtigung (210) entfernt werden.The procedure 200 includes a notification 210 the driver of the malfunction and the remaining time and / or the remaining distance before the vehicle must be stopped. The driver is given the information of the malfunction, which includes an indication of when the vehicle must be stopped. The driver is therefore given valuable information to decide what to do and where to go before the vehicle is stopped. Should the malfunction disappear, ie if recognition 201 a malfunction of charging the battery 2 no longer detects a loading error, the notification ( 210 ) are removed.

Wie mit Bezug auf die 1 und 2 angegeben ist, kann das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 zum automatischen Abschalten nicht kritischer Verbraucher eingerichtet sein, wobei das Verfahren ein Abschalten 202 nicht kritischer Verbraucher umfasst. Das Verfahren 200 umfasst bevorzugt ein automatisches Abschalten 202 zumindest eines der Verbraucher 7 nach dem Erkennen 201, dass die Batterie 2 nicht geladen wird. Das automatische Abschalten 202 kann einen Teilschritt 202A eines Sicherstellens umfassen, dass die Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung 5, 20 fehlerhaft sind, wie beispielsweise ein Überwachen der Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung 5, 20 und ein Erkennen oder Empfangen eines fehleranzeigenden Signals oder einer fehleranzeigenden Nachricht. Das Verfahren fährt mit einem automatischen Abschalten 202 fort, falls die Mittel zum Bereitstellen von elektrischer Leistung fehlerhaft sind, aber sollte andernfalls mit dem Schritt des Bestimmens 204 des Ladungszustands fortfahren, ohne ein automatisches Abschalten 202 durchzuführen.How about the 1 and 2 specified, the electronic control system or the ECU 11 be set up for automatic shutdown non-critical consumer, the method is a shutdown 202 non-critical consumer. The procedure 200 preferably includes an automatic shutdown 202 at least one of the consumers 7 after recognition 201 that the battery 2 not loaded. The automatic shutdown 202 can be a partial step 202A ensuring that the means for providing electrical power 5 . 20 are defective, such as monitoring the means for providing electrical power 5 . 20 and detecting or receiving a fault indicating signal or a fault indicating message. The procedure continues with an automatic shutdown 202 if the means for providing electrical power are faulty, but should otherwise proceed with the step of determining 204 of the charge state, without an automatic shutdown 202 perform.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Überwachen des Spannungsniveaus der Batterie 2. Das Spannungsniveau kann verwendet werden, wenn der SOC der Batterie 2 bestimmt wird. Zu Beginn, d. h. wenn ein Ladefehler 201 erkannt wird, kann alternativ angenommen werden, dass der SOC der Batterie 2 zu dem Zeitpunkt des Ladefehlers 100 % ist, da die Batterie 2 meistens vollständig geladen ist. Allerdings ist das Überwachen 203 des Spannungsniveaus bevorzugt. Der SOC der Batterie 2 kann vorzugsweise wiederholt bestimmt 204 und der SOC-Wert kann aktualisiert werden, beispielsweise durch ein überwachen 203 des Spannungsniveaus oder durch ein Verwenden des bestimmten (205A) Stromverbrauchs. Andere Arten sind möglich und eine bevorzugte Ausführungsform ist es, den SOC der Batterie 2wiederholt zu bestimmen 204, d. h. zu aktualisieren, wobei das überwachte Spannungsniveau der Batterie 2 in Kombination mit dem bestimmten Stromverbrauch der Verbraucher verwendet wird. Eine bekannte Beziehung für den SOC als eine Funktion des Spannungsniveaus der Batterie 2 und ein Summieren oder Integrieren des verbrauchten Stroms können in Kombination oder getrennt voneinander ein zuverlässiges Maß des SOC bereitstellen. Das Bestimmen 204 des SOC kann vorzugsweise durch den Batteriesensor 3 durchgeführt werden oder alternativ durch das elektronische Steuersystem wie beispielsweise die ECU 11.Preferably, the method includes monitoring the voltage level of the battery 2 , The voltage level can be used when the SOC of the battery 2 is determined. At the beginning, ie when a loading error 201 Alternatively, it can be assumed that the SOC of the battery 2 at the time of the charging error is 100% because the battery 2 mostly fully charged. However, that is monitoring 203 the voltage level is preferred. The SOC of the battery 2 may preferably be repeatedly determined 204 and the SOC value may be updated, for example by monitoring 203 the voltage level or by using the determined ( 205A ) Power consumption. Other types are possible and a preferred embodiment is to repeatedly determine 204, ie update, the SOC of the battery 2, the monitored voltage level of the battery 2 used in combination with the specific power consumption of the consumer. A known relationship for the SOC as a function of the voltage level of the battery 2 and summing or integrating the consumed current, in combination or separately, can provide a reliable measure of the SOC. The determining 204 The SOC may preferably be determined by the battery sensor 3 or alternatively by the electronic control system such as the ECU 11 ,

Das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 kann zu einem manuellen Abschalten ausgewählter, beispielsweise nicht kritischer, Verbraucher 7 eingerichtet sein. Das elektronische Steuersystem oder die ECU 11 kann ferner dazu eingerichtet sein, die Leistungsaufnahme jedes nicht kritischen Verbrauchers zu messen oder zu erhalten, und kann dazu eingerichtet sein, die Wirkung des Abschaltens eines bestimmten Verbrauchers zu bestimmen, indem die Wirkung bezüglich einer Zeit oder Strecke unter Verwendung der gemessenen oder erhaltenen, beispielsweise geschätzten, Leistungsaufnahme des fraglichen Verbrauchers 7 bestimmt wird. Daher kann das Verfahren ein Bestimmen 212 der Wirkung eines Abschaltens eines Verbrauchers umfassen sowie eine Benachrichtigen 213 des Fahrers über die Wirkung, beispielsweise durch ein Angeben der verbleibenden Strecke oder der verbleibenden Zeit, falls ein bestimmter Verbraucher oder bestimmte Verbraucher abgeschaltet wird/werden im Vergleich zu der verbleibenden Strecke und/oder der verbleibenden Zeit. Das Benachrichtigen 213 kann vorzugsweise ein Vorschlagen eines Abschaltens eines oder mehrerer nicht kritischer Verbraucher zusammen mit einem Angeben der Wirkung des Abschaltens des einen oder der mehreren nicht kritischen Verbraucher umfassen, wobei die angegebene Wirkung als eine Zeitangabe oder eine Streckenangabe angegeben wird. Beispielsweise kann die Benachrichtigung an den Fahrer gegeben werden als „die verbleibende Zeit zum Fahren des Fahrzeugs ist X Minuten; die verbleibende Zeit zum Fahren, falls die Klimaanlage abgeschaltet wird, ist Y Minuten“. Der Fahrer kann dann manuell 214 jeden bestimmten Verbraucher 7 abschalten.The electronic control system or the ECU 11 may lead to a manual shutdown of selected, for example non-critical, consumers 7 be furnished. The electronic control system or the ECU 11 may be further configured to measure or maintain the power consumption of each non-critical consumer, and may be configured to determine the effect of turning off a particular consumer by adjusting the effect of a time or distance using the measured or obtained, for example estimated power consumption of the consumer in question 7 is determined. Therefore, the method can determine 212 include the effect of turning off a consumer and notify 213 the driver of the effect, for example, by indicating the remaining distance or the remaining time if a particular consumer or certain consumers is turned off in comparison to the remaining distance and / or the remaining time. Notifying 213 Preferably, it may include proposing a shutdown of one or more non-critical loads along with indicating the effect of turning off the one or more non-critical loads, wherein the indicated effect is indicated as a time indication or a distance indication. For example, the notification may be given to the driver as "the remaining time to drive the vehicle is X minutes; the remaining time to drive if the air conditioner is turned off is Y minutes ". The driver can then manually 214 each particular consumer 7 switch off.

Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden anhand von Ausführungsformen eines Verfahrens zum Steuern eines elektrischen Systems eines Kraftfahrzeugs 1 während eines Fahrens des Kraftfahrzeugs 1 und anhand von Ausführungsformen des Kraftfahrzeugs 1 beschrieben. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 4, eine Batterie 2 und Mittel 5, 20 zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung. Das Mittel 5, 20 zum Bereitstellen von elektrischer Leistung ist dazu eingerichtet, die Batterie 2 mit elektrischer Leistung zu versorgen. Das Kraftfahrzeug ist dazu eingerichtet, das Verfahren durchzuführen, das umfasst:

  • - Erkennen 201, falls die Batterie 2 nicht geladen wird;
  • - Bestimmen 204 eines Ladungszustands SOC der Batterie 2;
  • - Schätzen 205 des Energieverbrauchs der Energie der Batterie 2; und
    • - a) Bestimmen 206 der verbleibenden Zeit, bevor der SOC zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten; oder
    • - b) Schätzen 207 der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Bestimmen 208 der verbleibenden Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten; und
  • - Benachrichtigen 210 des Fahrers über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke.
Various aspects of the present invention have been described in terms of embodiments of a method for controlling an electrical system of a motor vehicle 1 during driving of the motor vehicle 1 and on the basis of embodiments of the motor vehicle 1 described. The car 1 includes an internal combustion engine 4 , a battery 2 and means 5 . 20 for providing electrical DC power. The middle 5 . 20 for providing electrical power is adapted to the battery 2 to provide electrical power. The motor vehicle is configured to carry out the method, which comprises:
  • - Detect 201 if the battery 2 not loaded;
  • - Determine 204 a state of charge SOC of the battery 2 ;
  • - Estimate 205 Energy consumption of energy of the battery 2 ; and
    • - a) Determine 206 the remaining time before the SOC is too low to maintain the operation of the vehicle; or
    • - b) Estimate 207 the speed of the vehicle and determine 208 the remaining distance before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle; and
  • - Notify 210 the driver over the remaining time or the remaining distance.

Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der Ansprüche verändert werden.However, the present invention is not limited to these embodiments, but may be changed within the scope of the claims.

Claims (18)

Verfahren zum Steuern eines elektrischen Systems (1) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) einen Verbrennungsmotor (4), eine Batterie (2) und ein Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung umfasst, wobei das Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung dazu eingerichtet ist, die Batterie (2) mit elektrischer Leistung zu versorgen, wobei das Kraftfahrzeug (10) ferner elektrische Verbraucher (7) und ein elektronisches Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) umfasst, die dazu eingerichtet sind, Leistung von der Batterie (2) und von dem Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung zu empfangen, und wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) eine Benutzerschnittstelle (13) umfasst, wobei das Verfahren umfasst: - Erkennen (201), dass die Batterie (2) nicht geladen wird; - Bestimmen (204) eines Ladungszustands der Batterie (2); - Schätzen (205) eines Maßes für den Verbrauch von Energie der Batterie (2); und - a) Bestimmen (206) einer verbleibenden Zeit, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, wobei dieses Bestimmen (206) auf dem bestimmten Ladungszustand und dem geschätzten Verbrauch basiert; oder - b) Bestimmen (208) einer verbleibenden Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, wobei dieses Bestimmen (208) der verbleibenden Strecke auf dem bestimmten (204) Ladungszustand und dem geschätzten (205) Verbrauch basiert; und - Benachrichtigen (210) des Fahrers über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke mittels der Benutzerschnittstelle (13).Method for controlling an electrical system (1) of a motor vehicle (10), wherein the motor vehicle (10) comprises an internal combustion engine (4), a battery (2) and a means (5, 20) for providing electrical DC power, wherein the means (5, 20) for providing electrical power is adapted to supply the battery (2) with electrical power, wherein the motor vehicle (10) further electrical consumers (7) and an electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) adapted to receive power from the battery (2) and from the means (5, 20) for providing electrical power, and wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13 ) one User interface (13), the method comprising: - detecting (201) that the battery (2) is not being charged; - determining (204) a state of charge of the battery (2); - estimating (205) a measure of the energy consumption of the battery (2); and - a) determining (206) a remaining time before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, said determining (206) based on the determined state of charge and the estimated consumption; or b) determining (208) a remaining distance before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, wherein said determining (208) the remaining distance is based on the determined (204) state of charge and the estimated (205) consumption ; and notifying (210) the driver of the remaining time or distance using the user interface (13). Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Bestimmen (201), dass die Batterie (2) nicht geladen wird, ein Erfassen des Stroms der Batterie (2) umfasst.Method according to Claim 1 wherein determining (201) that the battery (2) is not charging comprises detecting the current of the battery (2). Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Schätzen (205) eines Maßes für den Verbrauch ein Bestimmen (205A) des Leistung- oder des Stromverbrauchs der Verbraucher (7) umfasst.Method according to Claim 1 or 2 wherein estimating (205) a measure of consumption comprises determining (205A) the power or power consumption of the loads (7). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Schätzen (205) eines Maßes für den Verbrauch ein Bestimmen (205B) der Entladungsrate der Batterie (2) umfasst.Method according to one of Claims 1 to 3 wherein estimating (205) a measure of consumption comprises determining (205B) the discharge rate of the battery (2). Verfahren gemäß Anspruch 4, umfassend ein Überwachen (203) des Spannungsniveaus der Batterie (2), wobei das Bestimmen (205B) der Entladungsrate der Batterie (2) auf dem überwachten Spannungsniveau basiert.Method according to Claim 4 comprising monitoring (203) the voltage level of the battery (2), wherein determining (205B) the discharge rate of the battery (2) is based on the monitored voltage level. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend ein Überwachen (203) des Spannungsniveaus der Batterie (2), wobei das Bestimmen (204) des Ladungszustands zumindest teilweise auf dem Spannungsniveau basiert.Method according to one of Claims 1 to 5 comprising monitoring (203) the voltage level of the battery (2), wherein determining (204) the state of charge is based at least in part on the voltage level. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Anlasser (6) umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor (4) mittels Leistung der Batterie (2) anzulassen.Method according to one of Claims 1 to 6 wherein the motor vehicle (1) comprises a starter (6) which is adapted to start the engine (4) by means of power of the battery (2). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend ein automatisches (202) Abschalten eines oder mehrerer der Verbraucher (7).Method according to one of Claims 1 to 7 further comprising automatically (202) turning off one or more of the consumers (7). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend ein Bestimmen (212) der Wirkung des Abschaltens eines oder mehrerer der Verbraucher (7) und Benachrichtigen (213) des Fahrers über die Wirkung.Method according to one of Claims 1 to 8th , further comprising determining (212) the effect of shutting down one or more of the consumers (7) and notifying the driver of the effect (213). Kraftfahrzeug (10), umfassend einen Verbrennungsmotor (4), eine Batterie (2) und ein Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer DC-Leistung, wobei das Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung dazu eingerichtet ist, die Batterie (2) mit elektrischer Leistung zu versorgen, wobei das Kraftfahrzeug (10) ferner elektrische Verbraucher (7) und ein elektronisches Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) umfasst, die dazu eingerichtet sind, Leistung von der Batterie (2) und von dem Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung zu empfangen, und wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) eine Benutzerschnittstelle (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) während eines Fahrens des Kraftfahrzeugs (10) dazu eingerichtet ist: - zu erkennen, dass die Batterie (2) nicht geladen wird; - einen Ladungszustands der Batterie (2) zu bestimmen; - ein Maß für den Verbrauch von Energie der Batterie (2) zu schätzen; und - a) eine verbleibende Zeit, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, zu bestimmen, wobei die verbleibende Zeit auf der Grundlage des bestimmten Ladungszustands und des geschätzten Verbrauchs bestimmt wird; oder - b) eine verbleibende Strecke, bevor der Ladungszustand zu niedrig ist, um den Betrieb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, zu bestimmen, wobei die verbleibende Strecke auf der Grundlage des bestimmten Ladungszustands und des geschätzten Verbrauchs bestimmt wird; und - den Fahrer über die verbleibende Zeit oder die verbleibende Strecke mittels der Benutzerschnittstelle (13) zu benachrichtigen.A motor vehicle (10) comprising an internal combustion engine (4), a battery (2) and means (5, 20) for providing electrical DC power, said electrical power providing means (5, 20) being arranged to: to supply the battery (2) with electrical power, wherein the motor vehicle (10) further comprises electrical consumers (7) and an electronic control system (3, 8, 11, 12, 13), which are adapted to power from the battery ( 2) and by the means (5, 20) for receiving electrical power, and wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) comprises a user interface (13), characterized in that the electronic control system ( 3, 8, 11, 12, 13) during driving of the motor vehicle (10) is arranged to: - to recognize that the battery (2) is not charged; to determine a state of charge of the battery (2); - estimate a measure of the energy consumption of the battery (2); and a) determining a remaining time before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, the remaining time being determined on the basis of the determined state of charge and the estimated consumption; or b) determine a remaining distance before the state of charge is too low to maintain the operation of the vehicle, the remaining distance being determined on the basis of the determined state of charge and the estimated consumption; and - notify the driver of the remaining time or distance via the user interface (13). Kraftfahrzeug (1) gemäß Anspruch 10, wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) einen Batteriesensor (3) umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Status der Batterie (2) zu erfassen, der zumindest das Spannungsniveau der Batterie (2) umfasst, und wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) dazu eingerichtet ist, den Ladungszustand der Batterie (2) auf der Grundlage des Spannungsniveaus der Batterie (2) zu bestimmen, wie es von dem Batteriesensor (3) erfasst wurde.Motor vehicle (1) according to Claim 10 wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) comprises a battery sensor (3) adapted to detect the status of the battery (2) comprising at least the voltage level of the battery (2), and wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) is arranged to determine the state of charge of the battery (2) based on the voltage level of the battery (2) as detected by the battery sensor (3). Kraftfahrzeug (10) gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) einen Stromsensor (8) umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Strom der Batterie (2) zu erfassen, wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) dazu eingerichtet ist, mittels des Stromsensors (8) zu erkennen, dass die Batterie (2) nicht geladen wird.Motor vehicle (10) according to Claim 10 or 11 wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) comprises a current sensor (8) adapted to detect the current of the battery (2), the electronic control system (3, 8, 11, 12 . 13) is arranged to detect by means of the current sensor (8) that the battery (2) is not charged. Kraftfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend einen Anlasser (6), der zu einem Anlassen des Verbrennungsmotors (4) eingerichtet ist, wobei die Batterie (2) dazu eingerichtet ist, den Anlasser (6) mit Energie zu versorgen.Motor vehicle (10) according to one of Claims 10 to 12 , further comprising a starter (6) arranged to start the engine (4), the battery (2) being adapted to energize the starter (6). Kraftfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das elektronische Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13) zumindest eine elektronische Steuereinheit (11) und einen Kommunikationsbus (12) umfasst, wobei die zumindest eine elektronische Steuereinheit (11) kommunizierend mit der Benutzerschnittstelle (13) verbunden ist, und wobei die zumindest eine elektronische Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, den Fahrer über die verbleibende Zeit und/oder die verbleibende Strecke mittels der Benutzerschnittstelle (13) zu benachrichtigen.Motor vehicle (10) according to one of Claims 10 to 13 wherein the electronic control system (3, 8, 11, 12, 13) comprises at least one electronic control unit (11) and one communication bus (12), the at least one electronic control unit (11) communicating with the user interface (13), and wherein the at least one electronic control unit (11) is adapted to notify the driver of the remaining time and / or the remaining distance by means of the user interface (13). Kraftfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung einen Generator (5) umfasst, der mechanisch an den Verbrennungsmotor (4) angebunden ist.Motor vehicle (10) according to one of Claims 10 to 14 in that the means (5, 20) for providing electrical power comprises a generator (5) which is mechanically connected to the internal combustion engine (4). Kraftfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das Kraftfahrzeug ein Hybridkraftfahrzeug ist, das ein Hybridsystem (20) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (10) umfasst.Motor vehicle (10) according to one of Claims 10 to 15 wherein the motor vehicle is a hybrid motor vehicle comprising a hybrid system (20) for driving the motor vehicle (10). Kraftfahrzeug (10) gemäß Anspruch 15, wobei das Mittel (5, 20) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung einen DC/DC-Wandler (21) umfasst, der dazu eingerichtet ist, Leistung von dem Hybridsystem (20) bereitzustellen.Motor vehicle (10) according to Claim 15 wherein the means (5, 20) for providing electrical power comprises a DC / DC converter (21) arranged to provide power from the hybrid system (20). Kraftfahrzeug (10), umfassend einen Verbrennungsmotor (4), eine Batterie (2) und ein elektronisches Steuersystem (3, 8, 11, 12, 13), wobei das Kraftfahrzeug (10) dazu eingerichtet ist, das elektrische System (1) in Übereinstimmung mit dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 9 zu steuern.A motor vehicle (10) comprising an internal combustion engine (4), a battery (2) and an electronic control system (3, 8, 11, 12, 13), the motor vehicle (10) being adapted to operate the electrical system (1) in Accordance with the procedure of one of Claims 1 to 9 to control.
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