DE102017125032A1

DE102017125032A1 - Elektrisches system und verfahren für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102017125032A1
Application number: DE102017125032.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander O'Connor Gibson; John Eric Rollinger; Allan Roy Gale; John Anthony DeMarco
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2018-05-03
Also published as: US20180118048A1; US10160341B2; CN108001392A; CN108001392B

Abstract

Systeme und Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie an zwei elektrische Busse, die bei unterschiedlichen Spannungen arbeiten, werden offenbart. In einem Beispiel werden zwei oder mehrere Schalter selektiv geöffnet und geschlossen, um eine erste Lichtmaschine und eine zweite Lichtmaschine elektrisch an die bzw. von den entsprechenden Bussen zu koppeln und zu entkoppeln. Die Schalter können als Reaktion auf den Batterieladestatus oder den elektrischen Lastbedarf an den zweit elektrischen Bussen betrieben werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Bereitstellen elektrischer Energie für ein Fahrzeug und ergänzender elektrischer Fahrzeuglasten. Das System und die Verfahren können für elektrische Lasten geeignet sein, die innerhalb oder außerhalb eines Fahrzeugs sind und unterschiedliche Spannungswerte aufweisen.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Ein Fahrzeug kann elektrische Lasten mit Niederspannung (z. B. 12 VDC) beinhalten, die verwendet werden können, um Motoraktoren zu betreiben. Das Fahrzeug kann außerdem elektrische Lasten beinhalten, die bei einer höheren Spannung (z. B. 48 VDC) arbeiten. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Lambdasonden beinhalten, die arbeiten, wenn sie mit einer Niederspannung (z. B. 12 Volt) versorgt werden. Das Fahrzeug kann außerdem elektrische Verdichter und Wechselrichter mit elektrischer Energie versorgen, die bei höheren Spannungen arbeiten. Außerdem können die Wechselrichter elektrische Lasten, die sich außerhalb des Fahrzeugs befinden, aber vom Fahrzeug angetrieben werden, mit Energie versorgen. Äußere elektrische Lasten können Bohrer, Sägen und Beleuchtung beinhalten, die auf Baustellen verwendet werden, jedoch keine verfügbare stationäre über das Stromnetz versorgte elektrische Energie aufweisen. Die Lichtmaschine des Fahrzeugs kann Energie auf Grundlage einer Niederspannung (z. B. 12-18 VDC) ausgeben, um einen Wechselrichter, der Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, mit Gleichstrom zu versorgen. Allerdings kann der Wechselrichter mit großen Mengen von Strom durch das elektrische Fahrzeugsystem versorgt werden müssen, wenn der Wechselrichter in der Lage ist, mehr als ein paar Ampere zu liefern. Das Leiten von großen Mengen von Strom von einer Lichtmaschine zu einem Wechselrichter kann aufgrund des Bedarfs einer starken Verdrahtung und von Verpackungseinschränkungen des Fahrzeugs kostenintensiv und schwierig sein.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben erwähnten Probleme erkannt und ein Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie eines Fahrzeugs entwickelt, das Folgendes umfasst: Versorgen eines Niederspannungsbusses mit Energie über eine erste Lichtmaschine, die von einem Motor angetrieben wird, und Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über eine zweite Lichtmaschine, die von dem Motor in einem ersten Modus angetrieben wird; und Versorgen des Niederspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine in einem zweites Modus.
Durch das Bereitstellen eines Hochspannungsbusses zum Liefern von elektrischer Energie auf Grundlage von Hochspannung und eines Niederspannungsbusses zum Liefern von elektrischer Energie auf Grundlage von Niederspannung kann es möglich sein, mit Niederspannung betriebene Aktoren und Sensoren zur gleichen Zeit mit elektrischer Energie zu versorgen, wie mit Hochspannung betriebene Aktoren und Sensoren mit elektrischer Energie versorgt werden. Da einige Vorrichtungen, wie etwa Wechselrichter, über den Hochspannungsbus mit Energie bei einer hohen Spannung versorgt werden, kann ferner der Strom, der an diese Vorrichtungen geliefert wird, im Vergleich dazu, wenn die gleichen Vorrichtungen mit Energie auf Grundlage von Niederspannung betrieben werden, gesenkt werden. Zusätzlich können der Ausgang der ersten Lichtmaschine und der zweiten Lichtmaschine unter Bedingungen mit hohen Lasten kombiniert werden, um die Energie, die zum Niederspannungsbus oder zum Hochspannungsbus geliefert wird, zu verbessern, sodass größere elektrische Lasten unterstützt werden können.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz Spannungsstörungen bei elektrischen Energiebussen reduzieren. Außerdem kann der Ansatz über das Reduzieren der Leitergröße und der Komplexität des elektrischen Systems die Kosten für das elektrische System reduzieren. Ferner kann der Ansatz einem Fahrzeug ermöglichen, große äußere elektrische Lasten bei reduzierten Kosten zu unterstützen.
Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese alleine für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, hier als die detaillierte Beschreibung bezeichnet, umfassender ersichtlich, ob an sich oder in Bezug auf die Zeichnungen herangezogen, in welchen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines Motors zum Bereitstellen von Energie an für elektrisches Fahrzeugsystem;
2 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkraftübertragung, einschließlich elektrischer Energiequellen;
3 und 4 zeigen beispielhafte Konfigurationen von elektrischen Fahrzeugsystemen;
5 und 6 zeigen beispielhafte Betriebssequenzen von elektrischen Fahrzeugsysteme;
7-13 zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben der in 3 und 4 gezeigten elektrischen Fahrzeugsysteme.

Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Steuern von elektrischer Energie, die intern und extern eines Fahrzeugs, das elektrische Energie erzeugt, geliefert wird. Das Fahrzeug kann elektrische Energie über einen Verbrennungsmotor erzeugen, wie in 1 gezeigt. Der Verbrennungsmotor kann in einer Kraftübertragung oder einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthalten sein, wie in 2 gezeigt. Das Fahrzeug kann ein elektrisches Energieverteilungssystem beinhalten, wie in 3 oder 4 gezeigt. Das elektrische Energieverteilungssystem des Fahrzeugs kann gemäß der Sequenz aus 5 oder der Sequenz aus 6 arbeiten. Das Verfahren aus den 7-13 kann die Systeme in den 1-4 betreiben. um die in den 5 und 6 gezeigten Sequenzen bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 dargestellt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 besteht aus dem Zylinderkopf 35 und dem Block 33, welche die Brennkammer 30 und die Zylinderwände 32 einschließen. Der Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit der Kurbelwelle 40 hin und her. Das Schwungrad 97 und das Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der optionale Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Maschine mit Niederspannung (mit weniger als 30 Volt betrieben)) schließt die Ritzelwelle 98 und das Ritzel 95 ein. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, damit es das Hohlrad 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt im vorderen Teil des Motors oder im hinteren Teil des Motors angebracht sein. In manchen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in die Motorkurbelwelle eingreift.
Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30 über ein entsprechendes Einlasstellerventil 52 und Auslasstellerventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben werden. Die Position der Einlassnockenwelle 51 kann durch den Einlassnockenwellensensor 55 bestimmt werden. Die Position der Auslassnockenwelle 53 kann durch den Auslassnockenwellensensor 57 bestimmt werden. Die Einlassventile können über einen gesamten Motorzyklus durch Deaktivieren des Einlassventilaktors 59, der die Einlassventile elektrisch, hydraulisch oder mechanisch betreiben kann, offen oder geschlossen gehalten werden. Alternativ können Einlassventile während eines Zyklus des Motors geöffnet und geschlossen werden. Die Auslassventile können über einen gesamten Motorzyklus (z. B. zwei Motorumdrehungen) durch Deaktivieren des Auslassventilaktors 58, der die Auslassventile elektrisch, hydraulisch oder mechanisch betreiben kann, offen oder geschlossen gehalten werden. Alternativ können Auslassventile während eines Zyklus des Motors geöffnet und geschlossen werden.
Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 derart positioniert, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt proportional zur Impulsbreite der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht dargestellt) beinhaltet. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Kraftstoffsystem mit Hochdruck verwendet werden, um einen höheren Kraftstoffdruck zu generieren.
Zusätzlich kommuniziert der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit dem Turboladerverdichter 162 und dem Motorlufteinlass 42. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Die Welle 161 koppelt die Turboladerturbine 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Alternativ kann der Verdichter 162 elektrisch angetrieben werden. Die optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Position der Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in der Ladedruckkammer 45 kann auf einen Drosseleinlassdruck bezogen werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 derart zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, dass die Drossel 62 eine Saugrohrdrossel ist. Das Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, damit Abgase die Turbine 164 selektiv umgehen können, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Der Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Motorlufteinlass 42 eintritt.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda(Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
In 1 ist die Steuerung 12 als ein herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangskanäle 104, Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nichtflüchtiger Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus beinhaltet. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 verschiedene Signale von den an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, zusätzlich zu denjenigen Signalen, die zuvor erläutert wurden, beinhaltend: der Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) vom Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist, um die von einem menschlichen Fahrer 132 ausgeübte Kraft zu erfassen; einen Positionssensor 154, der an das Bremspedal 150 gekoppelt ist, um die von einem menschlichen Fahrer 132 ausgeübte Kraft zu erfassen, eine Messung des Motorkrümmerdrucks (Engine Manifold Pressure - MAP) vom Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse vom Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 68. Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht darstellt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (U/min) bestimmen lässt.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 üblicherweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der rotierenden Welle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das einen Antriebsstrang oder eine Kraftübertragung 200 beinhaltet. Der Antriebsstrang aus 2 beinhaltet den in 1 gezeigten Motor 10. Der Antriebsstrang 200 wird so gezeigt, dass er die Fahrzeugsystemsteuerung 255, die Motorsteuerung 12, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254, die Steuerung 253 der Energiespeichervorrichtung und die Bremssteuerung 250 einschließt. Die Steuerungen können über das Controller Area Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann Informationen für andere Steuerungen bereitstellen, wie etwa Drehmomentausgabegrenzen (z. B. wird die Drehmomentausgabe der Vorrichtung oder Komponente gesteuert, um nicht überschritten zu werden), Drehmomenteingabegrenzen (z. B. wird die Drehmomenteingabe der Vorrichtung oder Komponente gesteuert, um nicht überschritten zu werden), Drehmomentausgabe der gesteuerten Vorrichtung, Sensor- und Aktordaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen im Hinblick auf ein beeinträchtigtes Getriebe, Informationen im Hinblick auf einen beeinträchtigten Motor, Informationen im Hinblick auf eine beeinträchtigte elektrische Maschine, Informationen im Hinblick auf beeinträchtigte Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 Befehle für die Motorsteuerung 12, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 bereitstellen, um Fahrereingabeanforderungen und andere Anforderungen zu erfüllen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen basieren.
Zum Beispiel kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal loslässt, und auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ein gewünschtes Raddrehmoment oder ein Radleistungsniveau anfordern, um einen gewünschten Grad der Fahrzeugentschleunigung bereitzustellen. Das gewünschte Raddrehmoment kann von der Fahrzeugsystemsteuerung 255, die ein Bremsdrehmoment von der Bremssteuerung 250 anfordert, bereitgestellt werden.
In anderen Beispielen kann die Aufteilung der Steuerung von Antriebsstrangvorrichtungen anders aufgeteilt werden als in 2 gezeigt. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung den Platz der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Motorsteuerung 12, der Steuerung 252 der elektrischen Maschine, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 einnehmen. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Motorsteuerung 12 eine einzelne Einheit sein, während die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 eigenständige Steuerungen sind.
In diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 durch den Motor 10 angetrieben werden. Der Motor 10 kann mit einem Motorstartsystem, das in 1 gezeigt ist, über einen mit einem Riemen integrierten Anlasser/Generator (Belt Integrated Starter/Generator - BISG) 219 gestartet werden. Der BISG 219 kann dem elektrischen Fahrzeugsystem elektrische Energie bereitstellen, wenn es als ein Generator betrieben wird. Die Drehzahl des BISG 219 kann relativ zur Motordrehzahl über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung 221, die eine Zahnrad- oder Riemenscheibenanordnung sein kann, die ein Zahnrad- oder Riemenscheibenverhältnis zwischen dem Motor 10 und dem BISG 219 verändert, angepasst werden. Ferner kann das Drehmoment des Motors 10 über einen Drehmomentaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drossel usw., eingestellt werden.
Der BISG 219 ist über den Riemen 231 mechanisch an den Motor 10 gekoppelt. Der BISG 219 kann an die Kurbelwelle 40 oder eine Nockenwelle (z. B. 51 oder 53) gekoppelt sein. Der BISG 219 kann als ein Elektromotor betrieben werden, wenn er über die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit elektrischer Energie versorgt wird. Der BISG 219 kann als ein Generator betrieben werden, der eine Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung (z. B. 48 VDC) oder eine Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung (z. B. 12 VDC) mit elektrischer Energie versorgt. Die Ausgangsspannung des BISG 219 kann über das Anpassen einer Drehzahl des BISG 219 und des Feldstroms, der an den BISG 219 geliefert wird, über die Steuerung 252 angepasst werden. Der BISG 219 kann als eine zweite Lichtmaschine bezeichnet werden.
Eine erste Lichtmaschine 279 kann auch dem elektrischen Fahrzeugsystem elektrische Energie bereitstellen. Die Drehzahl der ersten Lichtmaschine 279 kann relativ zur Motordrehzahl über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung 278, die eine Zahnrad- oder Riemenscheibenanordnung sein kann, die ein Zahnrad- oder Riemenscheibenverhältnis zwischen dem Motor 10 und der ersten Lichtmaschine 279 verändert, angepasst werden.
Die erste Lichtmaschine 279 ist über den Riemen 232 mechanisch an den Motor 10 gekoppelt. Die erste Lichtmaschine 279 kann an die Kurbelwelle 40 oder eine Nockenwelle (z.B. 51 oder 53) gekoppelt sein. Die erste Lichtmaschine 279 kann eine Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung (z. B. 48 VDC) oder eine Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung (z. B. 12 VDC) mit elektrischer Energie versorgen. Die Ausgangsspannung der Lichtmaschine 279 kann über das Anpassen einer Drehzahl der ersten Lichtmaschine 279 und des Feldstroms, der an die erste Lichtmaschine 279 geliefert wird, über die Steuerung 252 angepasst werden.
Die Spannung der ersten Lichtmaschine 279 und der zweiten Lichtmaschine 219 kann auf der Grundlage der folgenden Gleichung gesteuert werden: $V = K i ω$
wobei V die Ausgangsspannung der Lichtmaschine ist, K eine Konstante auf der Grundlage von Stator- und Feldwicklungen ist, i der Feldstrom ist und ω die Rotordrehzahl ist. Somit kann die Ausgangsspannung der zwei Lichtmaschinen über Anpassen der Rotordrehzahlen der Lichtmaschinen und Feldströme der Lichtmaschinen angepasst werden.
Ein Motorausgangsdrehmoment kann auf den Drehmomentwandler 206 übertragen werden. Der Drehmomentwandler 206 schließt eine Turbine 286 ein, um Drehmoment an eine Eingangswelle 270 auszugeben. Die Getriebeeingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch an das Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 schließt außerdem eine Drehmomentwandler-Bypass-Überbrückungskupplung 212 (TCC) ein. Das Drehmoment wird direkt von dem Laufrad 285 auf die Turbine 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird von der Steuerung 254 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgekuppelt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 über einen Fluidtransfer zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 285 Motordrehmoment auf das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Drehmomentsteigerung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 im Gegensatz dazu vollständig eingekuppelt ist, so wird das Ausgangsdrehmoment des Motors über die Drehmomentwandler-Kupplung direkt auf eine Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ dazu kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingekuppelt werden, wodurch ermöglicht wird, die Höhe des Drehmoments, das direkt an das Getriebe weitergegeben wird, einzustellen. Die Getriebesteuerung 254 kann dazu konfiguriert sein, die Höhe des von dem Drehmomentwandler 212 übertragenen Drehmoments einzustellen, indem die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Motorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Motorbetriebsanforderung eingestellt wird. Der Drehmomentwandler 206 schließt außerdem die Pumpe 283 ein, die Fluid mit Druck beaufschlagt, um die Getriebekupplungen 211 zu betreiben. Die Pumpe 283 wird über das Laufrad 285 angetrieben, welches sich mit der gleichen Drehzahl dreht wie der Motor 10.
Das Automatikgetriebe 208 schließt Getriebekupplungen (z. B. die Gänge 1-10) 211 und die Vorwärtskupplung 210 ein. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit fester Übersetzung. Die Getriebekupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingekuppelt werden, um ein Verhältnis einer tatsächlichen Gesamtzahl von Umdrehungen der Eingangswelle 270 zu einer tatsächlichen Gesamtzahl von Umdrehungen der Räder 216 zu ändern. Die Getriebekupplungen 211 können über das Einstellen von Fluid, das den Kupplungen über Schaltsteuermagnetventile 209 zugeführt wird, eingekuppelt oder ausgekuppelt werden. Die Drehmomentausgabe aus dem Automatikgetriebe 208 kann außerdem an die Räder 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 260 anzutreiben. Konkret kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 als Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment auf die Räder 216 übertragen wird. Die Getriebesteuerung 254 aktiviert selektiv die TCC 212, die Getriebekupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder kuppelt diese ein. Die Getriebesteuerung deaktiviert außerdem selektiv die TCC 212, die Getriebekupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder kuppelt diese aus.
Ferner kann durch das Betätigen der Reibungsradbremsen 218 eine Reibungskraft an den Rädern 216 angelegt werden. In einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer mit seinem Fuß auf ein Bremspedal (nicht dargestellt) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen in der Bremssteuerung 250 betätigt werden. Ferner kann die Bremssteuerung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anfragen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 betätigen. Gleichermaßen kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 reduziert werden, indem die Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß von einem Bremspedal nimmt, sowie als Reaktion auf Anweisungen von der Bremssteuerung und/oder Anweisungen und/oder Informationen von der Fahrzeugsystemsteuerung gelöst werden. Zum Beispiel können die Fahrzeugbremsen als Teil eines automatisierten Motoranhaltvorgangs über die Steuerung 250 eine Reibungskraft an den Rädern 216 anlegen.
Als Reaktion auf eine Anfrage zum Beschleunigen des Fahrzeugs 225 kann die Fahrzeugsystemsteuerung ein Fahrerbedarfsdrehmoment oder eine Leistungsanforderung von einem Gaspedal oder einer anderen Vorrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 gibt dann Befehle an den Motor 10 als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert das Motordrehmoment von der Motorsteuerung 12 an. Wenn das Motordrehmoment kleiner ist als eine Getriebeeingangsdrehmomentgrenze (z. B. ein Schwellenwert, der nicht überschritten werden soll), wird das Drehmoment an den Drehmomentwandler 206 abgegeben, der dann mindestens einen Teil des angeforderten Drehmoments an die Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuerung 254 verriegelt selektiv die Drehmomentwandler-Kupplung 212 und nimmt Zahnräder über die Getriebekupplungen 211 als Reaktion auf Schaltpläne und TCC-Überbrückungspläne in Eingriff, die auf dem Eingangswellendrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können. Unter einigen Bedingungen kann, wenn es erwünscht ist, die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie aufzuladen, ein Ladedrehmoment (z. B. ein negatives BISG-Drehmoment) erforderlich sein, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment vorliegt, das nicht null ist. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann ein erhöhtes Motordrehmoment anfordern, um das Ladedrehmoment zu überwinden, um dem Fahrerbedarfsdrehmoment zu entsprechen.
Als Reaktion auf eine Anfrage zum Abbremsen des Fahrzeugs 225 und zum Bereitstellen eines regenerativen Bremsens kann die Fahrzeugsystemsteuerung ein negatives gewünschtes Raddrehmoment auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Bremspedalposition bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 gibt dann Befehle an die Reibungsbremsen 218 (z. B. gewünschtes Reibungsbremsenraddrehmoment).
Dementsprechend kann die Drehmomentsteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 mit einer lokalen Drehmomentsteuerung für den Motor 10, das Getriebe 208 und die Bremsen 218 überwacht werden, die über die Motorsteuerung 12, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann eine Motordrehmomentausgabe durch das Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und/oder Luftladung gesteuert werden, indem die Drosselöffnung und/oder Ventilsteuerung, der Ventilhub und der Ladedruck für per Turbolader oder Kompressor geladene Motoren gesteuert werden. Im Falle eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 die Motordrehmomentausgabe durch das Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Motorsteuerung auf einer Zylinder-pro-Zylinder-Basis erfolgen, um die Motordrehmomentausgabe zu steuern.
Die Steuerung 252 der elektrischen Maschine kann die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem BISG 219 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des BISG 219 fließt, wie es in der Technik bekannt ist. Ähnlich hierzu kann die Steuerung 252 der elektrischen Maschine die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von der ersten Lichtmaschine 279 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen der ersten Lichtmaschine 279 fließt, wie es in der Technik bekannt ist. Der elektrische Ausgang von der ersten Lichtmaschine 279 und des BISG 219 kann in einem stationären Modus bereitgestellt werden, wo sich das Getriebe in Parken oder Neutral befindet. Alternativ kann der elektrische Ausgang von der ersten Lichtmaschine 279 und des BISG 219 in einem nicht stationären Modus bereitgestellt werden, wo das Fahrzeug auf einer Straße fährt.
Die Getriebesteuerung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenposition über den Positionssensor 271. Die Getriebesteuerung 254 kann die Getriebeeingangswellenposition über die Differenzierung eines Signals von dem Positionssensor 271 oder das Zählen einer Anzahl bekannter Winkeldistanzimpulse für ein vorher festgelegtes Zeitintervall zu einer Eingangswellendrehzahl umwandeln. Die Getriebesteuerung 254 kann das Getriebeausgangswellendrehmoment von dem Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensor sein. Wenn der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Steuerung 254 Wellenpositionsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall zählen, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254 kann außerdem eine Getriebeausgangswellengeschwindigkeit differenzieren, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254, die Motorsteuerung 12 und die Fahrzeugsystemsteuerung 255 können außerdem zusätzliche Getriebeinformationen von den Sensoren 277 empfangen, welche unter anderem Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Lichtmaschinen-Temperatursensoren und BISG-Temperatursensoren sowie Umgebungstemperatursensoren beinhalten können.
Die Bremssteuerung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 223 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255. Die Bremssteuerung 250 kann außerdem Bremspedalpositionsinformationen von dem Bremspedalsensor 154, der in 1 gezeigt wird, direkt oder über CAN 299 empfangen. Die Bremssteuerung 250 kann das Bremsen als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitstellen. Die Bremssteuerung 250 kann außerdem ein Antiblockier- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um das Bremsen und die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Von daher kann die Bremssteuerung 250 eine Grenze des Raddrehmoments (z. B. einen Schwellenwert für das negative Raddrehmoment, der nicht überschritten werden soll) für die Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitstellen, sodass ein negatives ISG-Drehmoment nicht dazu führt, dass die Grenze des Raddrehmoments überschritten wird. Zum Beispiel wird das ISG-Drehmoment, wenn die Steuerung 250 eine Grenze für das negative Raddrehmoment von 50 Nm ausgibt, eingestellt, um an den Rädern weniger als 50 Nm (z. B. 49 Nm) negatives Drehmoment bereitzustellen, einschließend die Berücksichtigung des Übersetzungsgetriebes.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein beispielhaftes elektrisches Fahrzeugsystem gezeigt. Das elektrische System 300 beinhaltet einen elektrischen Niederspannungsbus 302 und einen elektrischen Hochspannungsbus 354. Der elektrische Niederspannungsbus 302 trägt Energie mit Niederspannung (z. B. 12 VDC) zwischen verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen, einschließlich unter anderem der ersten Lichtmaschine 279, der Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrischer Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung. Die elektrischen Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung können unter anderem Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, elektronische Drosseln, Beleuchtungsvorrichtungen, Lambdasonden, Ventilphasen-Verstellvorrichtungen, Niederspannungsanlasser (z. B. 96 aus 1) und Zündsysteme beinhalten.
Das elektrische System 300 beinhaltet außerdem einen ersten elektrischen Isolierschalter 308 zum elektrischen Isolieren des elektrischen Niederspannungsbusses 302 vom elektrischen Hochspannungsbus 354. Außerdem beinhaltet das elektrische System 300 einen zweiten elektrischen Isolierschalter 352 zum elektrischen Isolieren des elektrischen Hochspannungsbusses 354 vom elektrischen Niederspannungsbus 302. Der erste elektrische Isolierschalter 308 und der zweite elektrische Isolierschalter 352 sind elektrisch in Reihe gekoppelt. Die zweite Lichtmaschine 219 ist zwischen dem ersten elektrischen Isolierschalter 308 und dem zweiten elektrischen Isolierschalter 352 positioniert und steht in elektrischer Kommunikation mit diesen. Der erste und zweite elektrische Isolierschalter 308 und 352 können Schütze oder Festkörpervorrichtungen sein.
Der elektrische Niederspannungsbus 302 kann Niederspannungsenergie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung übertragen oder Niederspannungsenergie von der Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung empfangen. Die erste Lichtmaschine 279 kann Niederspannungsenergie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrische Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung liefern.
Der elektrische Hochspannungsbus 354 trägt Energie mit hoher Spannung (z. B. 48 VDC) zwischen verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen, einschließlich unter anderem elektrische Fahrzeuglasten 358 mit Hochspannung, Wechselrichter 356 und der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung. Elektrische Fahrzeuglasten 358 mit Hochspannung können unter anderem elektrische Turbolader, Beleuchtungsvorrichtungen, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und andere Vorrichtungen beinhalten. Der elektrische Hochspannungsbus 354 kann Hochspannungsenergie an die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung übertragen oder Hochspannungsenergie von der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung empfangen. Der Wechselrichter 356 kann 120 VAC oder 240 VAC an fahrzeugexterne Vorrichtungen 370 ausgeben. Fahrzeugexterne Vorrichtungen können unter anderem Beleuchtung, Bohrer, Sägen, Verdichter und andere durch Wechselstrom betriebene Vorrichtungen beinhalten.
Die zweite Lichtmaschine 219 kann Niederspannungsenergie an einen elektrischen Niederspannungsbus 302 liefern, wenn der erste elektrische Isolierschalter 308 geschlossen und der zweite elektrische Isolierschalter 352 offen ist. Die zweite Lichtmaschine 219 kann Hochspannungsenergie an einen elektrischen Hochspannungsbus 354 liefern, wenn der erste elektrische Isolierschalter 308 offen und der zweite elektrische Isolierschalter 352 geschlossen ist. Die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine 219 wird auf das Niederspannungsniveau oder das Hochspannungsniveau eingestellt, indem die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine 219 und der Feldstrom der Lichtmaschine 279 eingestellt werden. Zum Beispiel kann die zweite Lichtmaschine 219 Hochspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine einen Schwellenwert überschreitet und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine 219 einen Schwellenwert überschreitet. Die zweite Lichtmaschine 219 kann Niederspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine den Schwellenwert unterschreitet und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine 219 den Schwellenwert unterschreitet. Der erste elektrische Isolierschalter 308 und der zweite elektrische Isolierschalter 352 können nicht gleichzeitig geschlossen werden. Durch das Öffnen des zweiten elektrischen Isolierschalters 352 werden der elektrische Niederspannungsbus 302 und die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus 354 isoliert. Durch das Schließen des ersten elektrischen Isolierschalters 308 kann die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus 302, die Niederspannungsvorrichtungen 304, die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und die erste Lichtmaschine 279 gekoppelt werden.
Somit sieht das elektrische System aus 3 das Liefern von Energie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrische Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung über die erste Lichtmaschine 279 und die zweite Lichtmaschine 219 vor, wenn die Ausgangsleistung der ersten Lichtmaschine 279 nicht ausreichend ist, um die Energieanforderungen der elektrischen Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung zu erfüllen. Außerdem sieht das elektrische System aus 3 das Liefern von Energie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrische Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung über die erste Lichtmaschine 279 und die zweite Lichtmaschine 219, wenn die Ausgangsleistung der ersten Lichtmaschine 279 nicht ausreichend ist, um die Energieanforderungen der elektrischen Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung zu erfüllen, und das Laden der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Niederspannung vor.
Unter Bezugnahme auf 4 wird ein zweites beispielhaftes elektrisches Fahrzeugsystem gezeigt. Das elektrische System 400 beinhaltet einen elektrischen Niederspannungsbus 302 und einen elektrischen Hochspannungsbus 354. Der elektrische Niederspannungsbus 302 trägt Energie mit Niederspannung (z.B. 12 VDC) zwischen verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen, einschließlich unter anderem der Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrischer Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung. Die elektrischen Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung können unter anderem Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, elektronische Drosseln, Beleuchtungsvorrichtungen, Lambdasonden, Ventilphasen-Verstellvorrichtungen, Niederspannungsanlasser (z. B. 96 aus 1) und Zündsysteme beinhalten.
Das elektrische System 300 beinhaltet außerdem einen ersten elektrischen Isolierschalter 308 zum elektrischen Isolieren des elektrischen Niederspannungsbusses 302 vom elektrischen Hochspannungsbus 354. Außerdem beinhaltet das elektrische System 300 einen zweiten elektrischen Isolierschalter 352 zum elektrischen Isolieren der elektrischen Lichtmaschine 279 und des elektrischen Niederspannungsbusses 302 vom elektrischen Hochspannungsbus 354. Das elektrische System beinhaltet einen dritten elektrischen Isolierschalter 402 zum elektrischen Isolieren der zweiten Lichtmaschine 219, der ersten Lichtmaschine 279 und des elektrischen Niederspannungsbusses 302 vom elektrischen Hochspannungsbus 354. Der erste elektrische Isolierschalter 308, der zweite elektrische Isolierschalter 352 und der dritte elektrische Isolierschalter 402 sind elektrisch in Reihe gekoppelt. Die erste Lichtmaschine 279 ist zwischen dem ersten elektrischen Isolierschalter 308 und dem zweiten elektrischen Isolierschalter 352 positioniert und steht in elektrischer Kommunikation mit diesen. Die zweite Lichtmaschine 219 ist zwischen dem zweiten elektrischen Isolierschalter 352 und dem dritten elektrischen Isolierschalter 402 positioniert und steht in elektrischer Kommunikation mit diesen. Der erste, zweite und dritte elektrische Isolierschalter 308, 352 und 402 können Schütze oder Festkörpervorrichtungen sein.
Der elektrische Niederspannungsbus 302 kann Niederspannungsenergie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung übertragen oder Niederspannungsenergie von der Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung empfangen. Die erste Lichtmaschine 279 kann Niederspannungsenergie an die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung und elektrische Fahrzeuglasten 304 mit Niederspannung liefern, wenn der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Die erste Lichtmaschine 279 kann Hochspannungsleistung an die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung, elektrische Fahrzeuglasten 304 mit Hochspannung und den Wechselrichter 356 liefern, wenn der erste elektrische Isolierschalter 308 offen ist, der zweite elektrische Isolierschalter 352 geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter 402 geschlossen ist. Die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine 279 wird auf das Niederspannungsniveau oder das Hochspannungsniveau eingestellt, indem die Drehzahl der Lichtmaschine 279 und der Feldstrom der ersten Lichtmaschine 279 eingestellt werden. Zum Beispiel kann die erste Lichtmaschine 279 Hochspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der ersten Lichtmaschine einen Schwellenwert überschreitet und der Feldstrom der ersten Lichtmaschine 279 einen Schwellenwert überschreitet. Die erste Lichtmaschine 279 kann Niederspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der ersten Lichtmaschine den Schwellenwert unterschreitet und der Feldstrom der ersten Lichtmaschine 279 den Schwellenwert unterschreitet.
Der elektrische Hochspannungsbus 354 trägt Energie mit hoher Spannung (z. B. 48 VDC) zwischen verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen, einschließlich unter anderem elektrische Fahrzeuglasten 358 mit Hochspannung, Wechselrichter 356 und der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung. Elektrische Fahrzeuglasten 358 mit Hochspannung können unter anderem elektrische Turbolader, Beleuchtungsvorrichtungen, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und andere Vorrichtungen beinhalten. Der elektrische Hochspannungsbus 354 kann Hochspannungsenergie an die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung übertragen oder Hochspannungsenergie von der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung empfangen. Der Wechselrichter 356 kann 120 VAC oder 240 VAC an fahrzeugexterne Vorrichtungen 370 ausgeben. Fahrzeugexterne Vorrichtungen können unter anderem Beleuchtung, Bohrer, Sägen, Verdichter und andere durch Wechselstrom betriebene Vorrichtungen beinhalten.
Die zweite Lichtmaschine 219 kann Niederspannungsenergie an einen elektrischen Niederspannungsbus 302 liefern, wenn der erste elektrische Isolierschalter 308 geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter 352 geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter 402 offen ist. Die zweite Lichtmaschine 219 kann Hochspannungsenergie an den elektrischen Hochspannungsbus 354 liefern, wenn der erste Schalter 308 offen und der dritte Schalter 402 geschlossen ist. Die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine 219 wird auf das Niederspannungsniveau oder das Hochspannungsniveau eingestellt, indem die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine 219 und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine 219 eingestellt werden. Zum Beispiel kann die zweite Lichtmaschine 219 Hochspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine einen Schwellenwert überschreitet und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine 219 einen Schwellenwert überschreitet. Die zweite Lichtmaschine 219 kann Niederspannung ausgeben, wenn die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine den Schwellenwert unterschreitet und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine 219 den Schwellenwert unterschreitet. Der erste elektrische Isolierschalter 308 und der dritte elektrische Isolierschalter 402 können nicht gleichzeitig geschlossen werden. Durch das Öffnen des dritten elektrischen Isolierschalters 402 werden der elektrische Niederspannungsbus 302, die erste Lichtmaschine 279 und die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus 354 isoliert. Durch das Öffnen des zweiten elektrischen Isolierschalters 308 werden die erste Lichtmaschine 279 und die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus 302 isoliert. Durch das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters 352 und des ersten elektrischen Isolierschalters 308 kann die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus 302, die Niederspannungsvorrichtungen 304 und die Speichervorrichtung 274 für elektrische Energie mit Niederspannung gekoppelt werden. Durch das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters 352 und des dritten elektrischen Isolierschalters 402 können die erste Lichtmaschine 279 und die zweite Lichtmaschine 219 elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus 354, die Hochspannungsvorrichtungen 348 und die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie mit Hochspannung gekoppelt werden.
Energie, die an den elektrischen Niederspannungsbus 302 oder den elektrischen Hochspannungsbus 354 geliefert wird, ist für jeder beliebige der Vorrichtungen, die elektrisch an die entsprechenden elektrischen Nieder- und Hochspannungsbusse gekoppelt sind, verfügbar. Der erste 308, zweite 352 und dritte 402 elektrische Isolierschalter werden nicht gleichzeitig geschlossen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird eine beispielhafte Betriebssequenz für ein elektrisches Fahrzeugsystem gezeigt. Die Sequenz aus 5 kann gemäß dem Verfahren aus den 7-13 in Verbindung mit dem System aus den 1-3 bereitgestellt werden. Die in 5 gezeigten Verläufe treten gleichzeitig auf und sind zeitlich ausgerichtet.
Der erste Verlauf von oben aus 5 ist ein Verlauf des Ladestatus einer 12-VDC-Batterie (z. B. Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Ladestatus einer 12-VDC(Volt-Gleichstrom)-Batterie dar. Der Batterieladestatus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 502 stellt einen Schwellenstatus eines Batterieladestatus für die Niederspannungsbatterie dar. Wenn die Ladung der Niederspannungsbatterie den Schwellenwert 502 unterschreitet, erhält die Niederspannungsbatterie die Ladepriorität gegenüber den anderen Niederspannungslasten.
Der zweite Verlauf von oben aus 5 ist ein Verlauf des Ladestatus einer 48-VDC-Batterie (z. B. Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Ladestatus einer 48-VDC(Volt-Gleichstrom)-Batterie dar. Der Batterieladestatus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 504 stellt einen Schwellenstatus des Batterieladestatus für die Hochspannungsbatterie dar. Wenn die Ladung der Hochspannungsbatterie den Schwellenwert 504 unterschreitet, erhält die Hochspannungsbatterie die Ladepriorität gegenüber den anderen Hochspannungslasten.
Der dritte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Feldstroms, der an eine erste Lichtmaschine (z. B. 279 aus 3) geliefert wird, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Feldstrom dar, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, und der Feldstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der vierte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Spannungsausgangs durch die erste Lichtmaschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Spannungsausgang durch die erste Lichtmaschine dar und die Spannung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der fünfte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Feldstroms, der an eine zweite Lichtmaschine (z. B. 219 aus 3) geliefert wird, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Feldstrom dar, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, und der Feldstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der sechste Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Spannungsausgangs durch die zweite Lichtmaschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Spannungsausgang durch die zweite Lichtmaschine dar und die Spannung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der siebente Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf der elektrischen Last des 12-VDC-Busses (z. B. elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses 302 aus 2) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die elektrische Energie dar, die an elektrische Lasten übertragen werden, die elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt sind, und die Menge der Energie, die von den elektrischen Lasten verbraucht wird, nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 506 stellen eine elektrische Schwellenlast eines elektrischen Niederspannungsbusses dar. Wenn die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses den Schwellenwert 506 überschreitet, kann angefordert werden, dass die zweite Lichtmaschine die erste Lichtmaschine unterstützt.
Der achte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf der elektrischen Last eines 48-VDC-Busses (z. B. elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses 354 aus 2) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die elektrische Energie dar, die an elektrische Lasten übertragen werden, die elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt sind, und die Menge der Energie, die von den elektrischen Lasten verbraucht wird, nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 508 stellen eine elektrische Schwellenlast eines elektrischen Hochspannungsbusses dar. Wenn die elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses den Schwellenwert 508 überschreitet, kann die zweite Lichtmaschine bei Ganzfeldbedingungen (z. B. maximaler Feldstrom) betrieben werden.
Der neunte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Betriebszustands des ersten elektrischen Isolierschalters (z. B. des ersten elektrischen Isolierschalters 308 aus 3) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Betriebszustand des ersten elektrischen Isolierschalters dar und der erste elektrische Isolierschalter ist offen, wenn sich die Kurve auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der erste elektrische Isolierschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der zehnte Verlauf von oben in 5 ist ein Verlauf des Betriebszustands des zweiten elektrischen Isolierschalters (z. B. des zweiten elektrischen Isolierschalters 352 aus 3) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Betriebszustand des zweiten elektrischen Isolierschalters dar und der zweite elektrische Isolierschalter ist offen, wenn sich die Kurve auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der zweite elektrische Isolierschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt T0 ist der Ladestatus der Niederspannungsbatterie hoch und der Ladestatus der Hochspannungsbatterie ist hoch. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau und die Spannung der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem höheren Niveau. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau und die Spannung der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau. Die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses unterschreitet den Schwellenwert 506 und die elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses unterschreitet den Schwellenwert 508. Der erste elektrische Isolierschalter ist offen und der zweite elektrische Isolierschalter ist geschlossen. Somit liefert die erste Lichtmaschine Strom an den elektrischen Niederspannungsbus und die zweite Lichtmaschine liefert Strom an den elektrischen Hochspannungsbus. Die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine wird etwas über der Spannung der Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Hochspannung angepasst, sodass die Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Hochspannung eine kleine Menge an Ladung von der zweiten Lichtmaschine empfangen kann. Die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine wird etwas über der Spannung der Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Niederspannung angepasst, sodass die Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Niederspannung eine kleine Menge an Ladung von der ersten Lichtmaschine empfangen kann. Der erste elektrische Isolierschalter weist einen offenen Zustand auf und der zweite elektrische Isolierschalter weist einen geschlossenen Zustand auf. Somit ist die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus isoliert und an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt. Die erste Lichtmaschine ist elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt und elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus isoliert.
Zum Zeitpunkt T1 wird die Last des elektrischen Niederspannungsbusses auf einen Wert über dem Schwellenwert 506 erhöht. Aus diesem Grund wird der Feldstrom der ersten Lichtmaschine erhöht, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine als Reaktion auf die Lasterhöhung am elektrischen Niederspannungsbus zu erhöhen. Zusätzlich ändert sich der Zustand des zweiten elektrischen Isolierschalters von geschlossen zu offen, wodurch die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus isoliert wird. Der erste elektrische Isolierschalter bleibt geschlossen. Die Ladezustände der Niederspannungsbatterie und der Hochspannungsbatterie bleiben hoch. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine wird durch die zweite Lichtmaschine auf einen niedrigeren Spannungsausgang reduziert. Der Spannungsausgang der zweiten Lichtmaschine nimmt ab, wenn der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine reduziert wird.
Zum Zeitpunkt T2 senkt der reduzierte Feldstrom der zweiten Lichtmaschine die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf oder etwas unter die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses. Der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst wird, zu geschlossen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Niederspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der Zustand des zweiten elektrischen Isolierschalters bleibt offen und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt über dem Schwellenwert 506. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert. Die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt abzunehmen und der Ladestatus der Niederspannungsbatterie bleibt bei einem höheren Niveau.
Zum Zeitpunkt T3 bleibt die Last des elektrischen Niederspannungsbusses beim vorherigen Niveau bei Zeitpunkt T2 und die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt beim vorherigen Niveau bei Zeitpunkt T2. Da jedoch die zweite Lichtmaschine dem elektrischen Hochspannungsbus keine Ladung bereitstellt, fällt die Ladung der Hochspannungsbatterie unter den Schwellenwert 504. Demzufolge geht der erste elektrische Isolierschalter zu einem offenen Zustand über, wodurch die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus isoliert wird. Außerdem wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine erhöht, nachdem der erste elektrische Isolierschalter geöffnet wurde und bevor der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen wird. Durch das Erhöhen des Feldstroms der zweiten Lichtmaschine wird die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf ein Niveau des elektrischen Hochspannungsbusses erhöht. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem höheren Niveau, um dem elektrischen Niederspannungsbus Energie bereitzustellen. Da jedoch die Last des elektrischen Niederspannungsbusses den Schwellenwert 506 überschreitet, beginnt der Ladestatus der Niederspannungsbatterie abzunehmen. Der Spannungsausgang der ersten Lichtmaschine nimmt ab, wenn die Energie, die von der zweiten Lichtmaschine geliefert wird, vom elektrischen Niederspannungsbus abgelenkt wird.
Zum Zeitpunkt T4 befindet sich der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf einem Niveau, um eine Hochspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses bereitzustellen. Der Zustand des zweiten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass sich die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine bei der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet, zu geschlossen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Hochspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters bleibt offen und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt über dem Schwellenwert 506. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert, aber die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt damit, sich als Reaktion darauf, dass die zweite Lichtmaschine dem elektrischen Hochspannungsbus Ladung bereitstellt, zu erhöhen. Die Ladung der Niederspannungsbatterie nimmt weiterhin ab und der Spannungsausgang von der ersten Lichtmaschine fährt bei einem etwas niedrigeren Niveau als bei Zeitpunkt T2 fort. Der Spannungsausgang von der ersten Lichtmaschine nimmt ab, da die zweite Lichtmaschine keine Energie mehr zum elektrischen Niederspannungsbus liefert und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses größer ist als der Schwellenwert 506. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine bleibt im gesamten Feld (z. B. maximaler Feldstrom), da die Last des elektrischen Niederspannungsbusses hoch ist.
Zum Zeitpunkt T5 unterschreitet der Ladestatus für die Niederspannungsbatterie den Schwellenwert 502. Aus diesem Grund wird der zweite elektrische Isolierschalter geöffnet, um die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus zu isolieren. Der Ladestatus der Hochspannungsbatterie hat zugenommen. Kurz nachdem der zweite elektrische Isolierschalter geöffnet wurde und bevor der erste elektrische Isolierschalter geschlossen wird, wird der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, reduziert, um den Spannungsausgang durch die zweite Lichtmaschine zu reduzieren. Die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt auf einem hohen Niveau über dem Schwellenwert 506. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert und der Ladestatus der Batterie beginnt abzunehmen.
Zum Zeitpunkt T6 wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf ein Niveau angepasst, um eine Hochspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses bereitzustellen. Der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst wird, zu geschlossen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Niederspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der Zustand des zweiten elektrischen Isolierschalters bleibt offen und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt über dem Schwellenwert 506. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert. Die Ladung der Hochspannungsbatterie nimmt weiter und der Ladestatus der Niederspannungsbatterie beginnt abzunehmen. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine bleibt beim vollen Feldstrom und die Spannung der ersten Lichtmaschine nimmt zu, wenn die zweite Lichtmaschine beginnt, den elektrischen Niederspannungsbus mit Energie zu versorgen.
Zum Zeitpunkt T7 bleibt die Last des elektrischen Niederspannungsbusses beim vorherigen Niveau bei Zeitpunkt T5 und die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt beim vorherigen Niveau bei Zeitpunkt T5. Da jedoch die zweite Lichtmaschine dem elektrischen Hochspannungsbus keine Ladung bereitstellt, fällt die Ladung der Hochspannungsbatterie zum zweiten Mal unter den Schwellenwert 504. Demzufolge geht der erste elektrische Isolierschalter zu einem offenen Zustand über, wodurch die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus isoliert wird. Außerdem wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine erhöht, nachdem der erste elektrische Isolierschalter geöffnet wurde und bevor der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen wird. Durch das Erhöhen des Feldstroms der zweiten Lichtmaschine wird die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf ein Niveau des elektrischen Hochspannungsbusses erhöht. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem höheren Niveau, um dem elektrischen Niederspannungsbus Energie bereitzustellen. Da jedoch die Last des elektrischen Niederspannungsbusses den Schwellenwert 506 überschreitet, beginnt der Ladestatus der Niederspannungsbatterie abzunehmen. Der Spannungsausgang der ersten Lichtmaschine nimmt ab, wenn die Energie, die von der zweiten Lichtmaschine geliefert wird, vom elektrischen Niederspannungsbus abgelenkt wird.
Zum Zeitpunkt T8 befindet sich der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf einem Niveau, um eine Hochspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses bereitzustellen. Der Zustand des zweiten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass sich die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine bei der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet, zu geschlossen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Hochspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters bleibt offen und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt über dem Schwellenwert 506. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert, aber die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt damit, sich als Reaktion darauf, dass die zweite Lichtmaschine dem elektrischen Hochspannungsbus Ladung bereitstellt, zu erhöhen. Die Ladung der Niederspannungsbatterie nimmt weiterhin ab und der Spannungsausgang von der ersten Lichtmaschine fährt bei einem etwas niedrigeren Niveau als bei Zeitpunkt T2 fort. Der Spannungsausgang von der ersten Lichtmaschine nimmt ab, da die zweite Lichtmaschine keine Energie mehr zum elektrischen Niederspannungsbus liefert und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses größer ist als der Schwellenwert 506. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine bleibt im gesamten Feld (z. B. maximaler Feldstrom), da die Last des elektrischen Niederspannungsbusses hoch ist.
Nach Zeitpunkt T8 wird die Last des elektrischen Niederspannungsbusses gesenkt und der Ladestatus der Niederspannungsbatterie beginnt zuzunehmen. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine wird als Reaktion auf die reduzierte Last des elektrischen Niederspannungsbusses reduziert.
Auf diese Weise können die erste und zweite Isolierschalterposition angepasst werden, um eine erhebungsfreie (z. B. kleine Veränderung bei der Busspannung) Übertragung der Energie von der zweiten Lichtmaschine zum elektrischen Niederspannungsbus und von der zweiten Lichtmaschine zum elektrischen Hochspannungsbus bereitzustellen. Insbesondere wird der Ausgang der zweiten Lichtmaschine während einer Zeit angepasst, zu der der Ausgang der zweiten Lichtmaschine nicht elektrisch mit dem elektrischen Hochspannungsbus oder dem elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt ist. Demzufolge kann die Möglichkeit einer Veränderung der Busspannung reduziert werden, wenn eine oder die andere Lichtmaschine ein- oder ausgeschaltet wird.
Unter Bezugnahme auf 6 wird eine beispielhafte Betriebssequenz für ein elektrisches Fahrzeugsystem gezeigt. Die Sequenz aus 6 kann gemäß dem Verfahren aus den 7-13 in Verbindung mit dem System aus den 1, 2 und 4 bereitgestellt werden. Die in 6 gezeigten Verläufe treten gleichzeitig auf und sind zeitlich ausgerichtet.
Der erste Verlauf von oben aus 6 ist ein Verlauf des Ladestatus einer 12-VDC-Batterie (z. B. Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Ladestatus einer 12-VDC(Volt-Gleichstrom)-Batterie dar. Der Batterieladestatus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 602 stellt einen Schwellenstatus eines Batterieladestatus für die Niederspannungsbatterie dar. Wenn die Ladung der Niederspannungsbatterie den Schwellenwert 602 unterschreitet, erhält die Niederspannungsbatterie die Ladepriorität gegenüber den anderen Niederspannungslasten.
Der zweite Verlauf von oben aus 6 ist ein Verlauf des Ladestatus einer 48-VDC-Batterie (z. B. Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Ladestatus einer 48-VDC(Volt-Gleichstrom)-Batterie dar. Der Batterieladestatus steigt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 604 stellt einen Schwellenstatus des Batterieladestatus für die Hochspannungsbatterie dar. Wenn die Ladung der Hochspannungsbatterie den Schwellenwert 604 unterschreitet, erhält die Hochspannungsbatterie die Ladepriorität gegenüber den anderen Hochspannungslasten.
Der dritte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Feldstroms, der an eine erste Lichtmaschine (z. B. 279 aus 3) geliefert wird, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Feldstrom dar, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, und der Feldstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der vierte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Spannungsausgangs durch die erste Lichtmaschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Spannungsausgang durch die erste Lichtmaschine dar und die Spannung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der fünfte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Feldstroms, der an eine zweite Lichtmaschine (z. B. 219 aus 3) geliefert wird, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Feldstrom dar, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, und der Feldstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der sechste Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Spannungsausgangs durch die zweite Lichtmaschine gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Spannungsausgang durch die zweite Lichtmaschine dar und die Spannung nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der siebente Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf der elektrischen Last des 12-VDC-Busses (z. B. elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses 302 aus 2) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die elektrische Energie dar, die an elektrische Lasten übertragen werden, die elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt sind, und die Menge der Energie, die von den elektrischen Lasten verbraucht wird, nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 606 stellen eine elektrische Schwellenlast eines elektrischen Niederspannungsbusses dar. Wenn die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses den Schwellenwert 606 überschreitet, kann angefordert werden, dass die zweite Lichtmaschine die erste Lichtmaschine unterstützt.
Der achte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf der elektrischen Last eines 48-VDC-Busses (z. B. elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses 354 aus 2) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die elektrische Energie dar, die an elektrische Lasten übertragen werden, die elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt sind, und die Menge der Energie, die von den elektrischen Lasten verbraucht wird, nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 608 stellen eine elektrische Schwellenlast eines elektrischen Hochspannungsbusses dar. Wenn die elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses den Schwellenwert 608 überschreitet, kann die zweite Lichtmaschine bei Ganzfeldbedingungen (z. B. maximaler Feldstrom) betrieben werden.
Der neunte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Betriebszustands des ersten elektrischen Isolierschalters (z. B. des ersten elektrischen Isolierschalters 308 aus 4) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Betriebszustand des ersten elektrischen Isolierschalters dar und der erste elektrische Isolierschalter ist offen, wenn sich die Kurve auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der erste elektrische Isolierschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der zehnte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Betriebszustands des zweiten elektrischen Isolierschalters (z. B. des zweiten elektrischen Isolierschalters 352 aus 4) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Betriebszustand des zweiten elektrischen Isolierschalters dar und der zweite elektrische Isolierschalter ist offen, wenn sich die Kurve auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der zweite elektrische Isolierschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Der elfte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Betriebszustands des dritten elektrischen Isolierschalters (z. B. des dritten elektrischen Isolierschalters 402 aus 4) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Betriebszustand des dritten elektrischen Isolierschalters dar und der dritte elektrische Isolierschalter ist offen, wenn sich die Kurve auf einer höheren Stufe nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Der dritte elektrische Isolierschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve auf einer niedrigeren Stufe nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt T10 ist der Ladestatus der Niederspannungsbatterie hoch und der Ladestatus der Hochspannungsbatterie ist hoch. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau und die Spannung der ersten Lichtmaschine befindet sich auf einem höheren Niveau. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau und die Spannung der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem mittleren Niveau. Die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses unterschreitet den Schwellenwert 606 und die elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses unterschreitet den Schwellenwert 608. Der erste elektrische Isolierschalter ist geschlossen, der zweite elektrische Isolierschalter ist offen und der dritte elektrische Isolierschalter ist geschlossen. Somit liefert die erste Lichtmaschine Strom an den elektrischen Niederspannungsbus und die zweite Lichtmaschine liefert Strom an den elektrischen Hochspannungsbus. Die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine wird etwas über der Spannung der Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Hochspannung angepasst, sodass die Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Hochspannung eine kleine Menge an Ladung von der zweiten Lichtmaschine empfangen kann. Die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine wird etwas über der Spannung der Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Niederspannung angepasst, sodass die Speichervorrichtung für elektrischen Strom mit Niederspannung eine kleine Menge an Ladung von der ersten Lichtmaschine empfangen kann. Der erste elektrische Isolierschalter befindet sich in einem geschlossenen Zustand, der zweite elektrische Isolierschalter befindet sich in einem offenen Zustand und der dritte elektrische Isolierschalter befindet sich in einem geschlossenen Zustand. Somit ist die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus isoliert und an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt. Die erste Lichtmaschine ist elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt und elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus isoliert.
Zum Zeitpunkt T11 wird die Last des elektrischen Niederspannungsbusses auf einen Wert über dem Schwellenwert 606 erhöht. Aus diesem Grund werden der erste, zweite und dritte elektrische Isolierschalter geöffnet. Allerdings kann der erste elektrische Isolierschalter in einigen Beispielen geschlossen bleiben, da die Last des elektrischen Niederspannungsbusses über den Schwellenwert 606 erhöht wird und der erste elektrische Isolierschalter bereits geschlossen ist. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine wird erhöht, nachdem die elektrischen Isolierschalter geöffnet wurden, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine als Reaktion auf die Lasterhöhung am elektrischen Niederspannungsbus zu erhöhen. Zusätzlich isoliert das Öffnen des zweiten elektrischen Isolierschalters die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Hochspannungsbus. Die Ladezustände der Niederspannungsbatterie und der Hochspannungsbatterie bleiben hoch. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine wird durch die zweite Lichtmaschine auf einen niedrigeren Spannungsausgang reduziert, nachdem die elektrischen Isolierschalter geöffnet wurden. Der Spannungsausgang der zweiten Lichtmaschine nimmt ab, wenn der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine reduziert wird.
Zum Zeitpunkt T12 wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf ein Niveau angepasst, um eine Hochspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses bereitzustellen. Als Reaktion darauf, dass die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst wird, wird der erste elektrische Isolierschalter geöffnet und der zweite elektrische Isolierschalter wird geschlossen. Die erste und zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Niederspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der dritte elektrische Isolierschalter bleibt offen und die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt über dem Schwellenwert 606. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert. Die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt abzunehmen und der Ladestatus der Niederspannungsbatterie bleibt bei einem höheren Niveau.
Zum Zeitpunkt T13 wird die Last des elektrischen Niederspannungsbusses über eine Veränderung bei der verbrauchten Niederspannungsenergie reduziert. Der erste, zweite und dritten elektrische Isolierschalter werden als Reaktion auf die Reduzierung der Last des elektrischen Niederspannungsbusses geöffnet. Allerdings kann der erste elektrische Isolierschalter in einigen Beispielen geschlossen bleiben, da die Last des elektrischen Niederspannungsbusses unter den Schwellenwert 606 reduziert wird und der zweite elektrische Isolierschalter geöffnet wird. Die erste und zweite Lichtmaschine werden elektrisch von den elektrischen Nieder- und Hochspannungsbussen isoliert. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine wird erhöht, nachdem der zweite elektrische Isolierschalter geöffnet wurde und bevor der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen wird. Durch das Erhöhen des Feldstroms der zweiten Lichtmaschine wird die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf ein Niveau des elektrischen Hochspannungsbusses erhöht. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine wird als Reaktion auf die Reduzierung der Last des elektrischen Niederspannungsbusses ebenfalls reduziert.
Zum Zeitpunkt T14 befindet sich der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf einem Niveau, um eine Hochspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses bereitzustellen. Der Zustand des dritten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass sich die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine bei der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet, zu geschlossen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Hochspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters wird ebenfalls geschlossen und die erste Lichtmaschine beginnt damit, den elektrischen Niederspannungsbus mit elektrischer Ladung zu versorgen. Der erste elektrische Isolierschalter kann in einigen Beispielen geschlossen bleiben, um das Schalten zu reduzieren. Die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt unverändert, aber die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt damit, sich als Reaktion darauf, dass die zweite Lichtmaschine dem elektrischen Hochspannungsbus Ladung bereitstellt, zu erhöhen. Die Ladung der Niederspannungsbatterie beginnt zuzunehmen. Der Spannungsausgang der ersten Lichtmaschine befindet sich auf dem Niveau der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses und die erste Lichtmaschine beginnt damit, die Niederspannungsbatterie zu laden. Der Feldstrom, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, wird reduziert, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine zu senken.
Zwischen dem Zeitpunkt T14 und dem Zeitpunkt T15 wird die Last des elektrischen Niederspannungsbusses reduziert. Der Feldstrom der ersten Lichtmaschine wird als Reaktion auf die geringere Last am elektrischen Niederspannungsbus reduziert.
Zum Zeitpunkt T15 erhöht sich die Last des elektrischen Hochspannungsbusses auf ein Niveau über dem Niveau 608. Aus diesem Grund werden der erste, zweite und dritte elektrische Isolierschalter geöffnet, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Nieder- und Hochspannungsbussen zu isolieren. Der Feldstrom, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, wird erhöht, um die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine als Reaktion auf eine höhere Last des elektrischen Hochspannungsbusses zu erhöhen. Der Spannungsausgang der ersten Lichtmaschine wird auf das Spannungsniveau des elektrischen Hochspannungsbusses erhöht. Der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, wird ebenfalls erhöht, um den Ausgang der zweiten Lichtmaschine als Reaktion auf eine höhere Last des elektrischen Hochspannungsbusses zu erhöhen. In einigen Beispielen kann der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen bleiben, da die Last des elektrischen Hochspannungsbusses erhöht wird und der dritte Schalter bereits geschlossen war. Die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt auf einem mittleren Niveau unterhalb des Schwellenwerts 606 und der Ladestatus der Niederspannungsbatterie bleibt über dem Schwellenwert 602.
Zum Zeitpunkt T16 ist der Spannungsausgang der ersten Lichtmaschine gleich der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses. Ähnlich hierzu ist der Spannungsausgang der zweiten Lichtmaschine gleich der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses. Aus diesem Grund wird der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen und der dritte elektrische Isolierschalter wird geschlossen, sodass der Ausgang der ersten und zweiten Lichtmaschine auf den elektrischen Hochspannungsbus angelegt wird. Die erste und zweite Lichtmaschine sind elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus isoliert. Der Ladestatus der Niederspannungsbatterie beginnt abzunehmen und der Ladestatus der Hochspannungsbatterie wird beibehalten. Der Feldstrom, der an die erste Lichtmaschine geliefert wird, befindet sich auf einem höheren Niveau und der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, befindet sich auf einem höheren Niveau. Die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt auf einem mittleren Niveau und die elektrische Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt auf einem hohen Niveau.
Zum Zeitpunkt T17 wird die Last des elektrischen Hochspannungsbusses auf das vorherige Niveau bei Zeitpunkt T14 reduziert. Aus diesem Grund werden der erste, zweite und dritte elektrische Isolierschalter geöffnet. In einigen Beispielen allerdings bleibt der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen, da der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist und da eine Reduzierung der Last des elektrischen Hochspannungsbusses vorliegt. Der Feldstrom der ersten und zweiten Lichtmaschine wird als Reaktion auf die Reduzierung der Last des elektrischen Hochspannungsbusses reduziert, nachdem der erste und zweite elektrische Isolierschalter geöffnet wurden. Die Last des elektrischen Niederspannungsbusses bleibt auf einem niedrigeren Niveau und die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem höheren Niveau. Die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine wird auf ein Spannungsniveau des elektrischen Niederspannungsbusses reduziert. Auf diese Weise können der Ausgang der ersten Lichtmaschine und der Ausgang der zweiten Lichtmaschine elektrisch vom ersten und zweiten elektrischen Bus isoliert werden.
Zum Zeitpunkt T18 befindet sich der Feldstrom der ersten Lichtmaschine auf einem Niveau, das dem Niederspannungsbus eine Spannung bereitstellt, und auf oder etwas über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses. Der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine befindet sich auf einem Niveau, das dem Hochspannungsbus eine Spannung bereitstellt, und auf oder etwas über dem Niveau des elektrischen Hochspannungsbusses. Aus diesem Grund wird der Zustand des ersten elektrischen Isolierschalters als Reaktion darauf, dass sich die Ausgangsspannung erste Lichtmaschine bei der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses befindet, nach offen geändert. Der Zustand des dritten elektrischen Isolierschalters ändert sich als Reaktion darauf, dass sich die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine bei der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet, zu geschlossen. Die erste Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Niederspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Die zweite Lichtmaschine beginnt damit, dem elektrischen Hochspannungsbus elektrische Energie bereitzustellen. Die Ladung der Niederspannungsbatterie beginnt zuzunehmen und die Ladung der Hochspannungsbatterie beginnt zuzunehmen.
Nach dem Zeitpunkt T18 bleibt die Last des elektrischen Niederspannungsbusses niedrig und die Last des elektrischen Hochspannungsbusses bleibt niedrig. Der erste elektrische Isolierschalter bleibt geschlossen, der zweite elektrische Isolierschalter bleibt offen und der dritte elektrische Isolierschalter bleibt geschlossen.
Auf diese Weise können die erste, zweite und dritte Isolierschalterposition angepasst werden, um eine erhebungsfreie (z. B. kleine Veränderung bei der Busspannung) Übertragung der Energie von der zweiten Lichtmaschine zum elektrischen Niederspannungsbus und von der zweiten Lichtmaschine zum elektrischen Hochspannungsbus bereitzustellen. Insbesondere wird der Ausgang der zweiten Lichtmaschine während einer Zeit angepasst, zu der der Ausgang der zweiten Lichtmaschine nicht elektrisch mit dem elektrischen Hochspannungsbus oder dem elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt ist. Demzufolge kann die Möglichkeit einer Veränderung der Busspannung reduziert werden, wenn eine oder die andere Lichtmaschine ein- oder ausgeschaltet wird. Ähnlich hierzu können die erste, zweite und dritte Isolierschalterposition angepasst werden, um eine erhebungsfreie (z. B. kleine Veränderung bei der Busspannung) Übertragung der Energie von der ersten Lichtmaschine zum elektrischen Hochspannungsbus und von der ersten Lichtmaschine zum elektrischen Niederspannungsbus bereitzustellen. Insbesondere wird der Ausgang der ersten Lichtmaschine während einer Zeit angepasst, zu der der Ausgang der ersten Lichtmaschine nicht elektrisch mit dem elektrischen Hochspannungsbus oder dem elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt ist. Demzufolge kann die Möglichkeit einer Veränderung der Busspannung reduziert werden, wenn eine oder die andere Lichtmaschine ein- oder ausgeschaltet wird.
Unter Bezugnahme auf die 7-13 wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Systems eines Fahrzeugs gezeigt, das zwei verschiedene Gleichstrombusse beinhaltet, die unterschiedliche Spannungsniveaus an unterschiedliche Fahrzeugkomponenten liefern. Das Verfahren aus den 7-13 kann die in den 5 und 6 gezeigten Sequenzen in Verbindung mit dem System aus den 1-4 bereitstellen. Außerdem können zumindest Abschnitte des Verfahrens aus den 7-13 als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, in eine Steuerung integriert sein, während andere Abschnitte des Verfahrens Handlungen sein können, die in der physischen Welt über das System durchgeführt werden.
Bei 701 beurteilt das Verfahren 700, ob das elektrische Fahrzeugsystem nur zwei elektrische Isolierschalter beinhaltet (z. B. wie in 3 gezeigt). Das Verfahren 700 kann das Urteil auf der Grundlage eines Wertes einer Variable, die im Steuerspeicher gespeichert ist, oder auf der Grundalge von Eingaben in die Steuerung fällen. Beurteilt das Verfahren 700, dass das elektrische Fahrzeugsystem nur zwei elektrische Schalter beinhaltet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 702 über, wo es das in 3 gezeigte elektrische System betreibt. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7001 über, wo es das in 4 gezeigte elektrische System betreibt.
Unter Bezugnahme auf 8 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Ladestatus oder ein Ladeniveau, der bzw. das in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gespeichert ist, einen ersten Schwellenwert bei 702 unterschreitet (L.T.). Der erste Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, unter dem es nicht erwünscht ist, die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gespeicherte Ladung zu reduzieren. Der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung kann über eine Steuerung bestimmt werden. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung den ersten Schwellenwert unterschreitet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 715 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 703 über.
Bei 703 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Ladestatus oder ein Ladeniveau, der bzw. das in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gespeichert ist, einen zweiten Schwellenwert unterschreitet (L.T.). Der zweite Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, unter dem es nicht erwünscht ist, die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gespeicherte Ladung zu reduzieren. Der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung kann über eine Steuerung bestimmt werden. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung den zweiten Schwellenwert unterschreitet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 725 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 704 über.
Bei 704 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses (z. B. Energie, die über den elektrischen Niederspannungsbus and elektrische Niederspannungsverbraucher verteilt wird) einen dritten Schwellenwert überschreitet (G.T.). Der dritte Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, über dem eine erste Lichtmaschine unzureichende Kapazität hat, um die angeforderte Energie bereitzustellen. Der Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses und der dritte Schwellenwert können über eine Steuerung bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass der Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses den dritten Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 750 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 705 über.
Bei 705 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses (z. B. Energie, die über den elektrischen Niederspannungsbus and elektrische Niederspannungsverbraucher verteilt wird) einen vierten Schwellenwert überschreitet (G.T.). Der vierte Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, über dem eine zweite Lichtmaschine unzureichende Kapazität hat, um die angeforderte Energie bereitzustellen. Der Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses und der vierte Schwellenwert können über eine Steuerung bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass der Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses den vierten Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 760 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 706 über.
Somit sind die Schritte 702-705 angeordnet, um eine Priorität für das Laden des Niederspannungsenergiesystems bereitzustellen, das die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung und den elektrischen Niederspannungsbus beinhaltet. Das Niederspannungsenergiesystem erhält die Ladepriorität, da es die Vorrichtungen mit Energie versorgt, die den Betrieb des Motors ermöglichen, der Energie liefert, um die elektrischen Niederspannungs- und Hochspannungssysteme zu laden.
Bei 706 öffnet das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter, wie in 3 beschrieben. Durch das Öffnen des ersten elektrischen Isolierschalters wird die zweite Lichtmaschine elektrisch vom Niederspannungsbus isoliert und die erste Lichtmaschine wird elektrisch vom Hochspannungsbus isoliert. Das Verfahren 700 geht zu 707 über.
Bei 707 passt das Verfahren 700 den Feldstrom der ersten Lichtmaschine an, um die Energie, die über den elektrischen Niederspannungsbus verbraucht wird, und die Energie, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung (z. B. Batterie) zu laden, bereitzustellen. Zusätzlich kann das Verfahren 700 eine Drehzahl der ersten Lichtmaschine über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung (z. B. 278 aus 2) anpassen, um dem elektrischen Niederspannungsbus Energie bereitzustellen. Durch das Anpassen des Feldstroms und einer Drehzahl der ersten Lichtmaschine kann der Ausgang der ersten Lichtmaschine auf eine Spannung auf die oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst werden. Die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses kann eine gleiche Spannung wie der Ausgang von einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung sein, die an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt ist. Das Verfahren 700 geht nach dem Anpassen des Ausgangs der ersten Lichtmaschine zu 708 über.
Bei 708 passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um die Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses bereitzustellen. Zusätzlich kann das Verfahren 700 eine Drehzahl der zweiten Lichtmaschine über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung (z. B. 221 aus 2) anpassen, um dem elektrischen Hochspannungsbus Energie bereitzustellen. Durch das Anpassen des Feldstroms und einer Drehzahl der zweiten Lichtmaschine kann der Ausgang der zweiten Lichtmaschine auf eine Spannung auf die oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses angepasst werden. Die Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses kann eine gleiche Spannung wie der Ausgang von einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung sein, die an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt ist. Das Verfahren 700 geht nach dem Anpassen des Ausgangs der zweiten Lichtmaschine zu 709 über.
Bei 709 schließt das Verfahren 700 den zweiten elektrischen Isolierschalter, um die zweite Lichtmaschine elektrisch mit dem elektrischen Hochspannungsbus zu koppeln. Der zweite elektrische Isolierschalter wird geschlossen, nachdem die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine sich bei oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet. Zusätzlich kann das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine derart anpassen, dass die zweite Lichtmaschine Energie ausgibt, die der Energie entspricht, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung zu laden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Somit wird die erste Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt und die zweite Lichtmaschine wird an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt. Die erste Lichtmaschine wird elektrisch von der zweiten Lichtmaschine und dem Hochspannungsbus isoliert. Die zweite Lichtmaschine wird elektrisch von der ersten Lichtmaschine und dem Niederspannungsbus isoliert.
Wenn sich die elektrische Last, die über die Hochspannungsenergieverbraucher auf den Hochspannungsbus angelegt wird, erhöht, kann der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine erhöht werden, um den Ausgang der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Wenn die elektrische Last, die über die Hochspannungsenergieverbraucher auf den Hochspannungsbus angelegt wird, reduziert wird, kann der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine reduziert werden, um den Ausgang der zweiten Lichtmaschine zu reduzieren. Wenn sich die elektrische Last, die über die Niederspannungsenergieverbraucher auf den Niederspannungsbus angelegt wird, erhöht, kann der Feldstrom der ersten Lichtmaschine erhöht werden, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine zu erhöhen. Wenn die elektrische Last, die über die Niederspannungsenergieverbraucher auf den Niederspannungsbus angelegt wird, reduziert wird, kann der Feldstrom der ersten Lichtmaschine reduziert werden, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine zu reduzieren.
Bei 715 beurteilt das Verfahren 700, ob die Energie des elektrischen Niederspannungsbusses, die von den Niederspannungsverbrauchern verbraucht wird, einen fünften Schwellenwert überschreitet. Die verbrauchte Energie des elektrischen Niederspannungsbusses kann von der Steuerung auf der Grundlage der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses und des Stroms, der durch den elektrischen Niederspannungsbus strömt, bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass die Energie des elektrischen Niederspannungsbusses, die von den Niederspannungsverbrauchern verbraucht wird, den fünften Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 716 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 735 über.
Bei 716 stellt das Verfahren 700 den Fahrzeuginsassen oder einem entfernten Computer eine Angabe bereit, dass Energie, die vom elektrischen Hochspannungsbus aufgenommen wird, nicht aufgefüllt wird, da der Ladestatus der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist. Die Angabe kann über eine Lampe oder eine Benutzeranzeigetafel bereitgestellt werden. Das Verfahren 700 geht zu 717 über.
Bei 717 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der zweite elektrische Isolierschalter offen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten und zweiten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der zweite Isolierschalter offen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 719 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 718 über.
Bei 718 öffnet das Verfahren 700 den ersten und zweiten elektrischen Isolierschalter. Die Schalter werden geöffnet, um die zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Das Verfahren 700 geht zu 719 über.
Bei 719 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Hochspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, reduziert werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu reduzieren. Das Verfahren 700 geht zu 720 über.
Bei 720 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine mit vollem Feldstrom (z. B. Maximal- oder Nennfeldstrom) arbeitet. Durch das Betreiben der ersten Lichtmaschine bei vollem Feldstrom kann der Ausgang der ersten Lichtmaschine maximiert werden. Das Verfahren 700 geht zu 721 über.
Wenn die Energie, die vom elektrischen Niederspannungsbus aufgenommen wird, über dem fünften Schwellenwert bleibt, aber zu- und abnimmt, wird der Ausgang der zweiten Lichtmaschine angepasst, um die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses zu erfüllen, während die erste Lichtmaschine weiter mit vollem Feldstrom arbeitet. Dadurch wird dem Ausgang der ersten Lichtmaschine ermöglicht, konstant zu bleiben, während der Ausgang der zweiten Lichtmaschine variiert.
Bei 721 schließt das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des ersten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus und die erste Lichtmaschine. Das Verfahren 700 geht zu 722 über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Niederspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass zwei Lichtmaschinen Ladung an den elektrischen Niederspannungsbus und die Niederspannungsenergieverbraucher liefern.
Bei 722 deaktiviert das Verfahren 700 die ausgewählten Hochspannungslasten, die mit dem Hochspannungsbus verbunden sind, wenn die in der Speichervorrichtung für Energie mit Hochspannung gespeicherte Ladung derart reduziert wird, dass sie einen Schwellenwert unterschreitet. Durch das Deaktivieren der Hochspannungsenergieverbraucher kann aus der elektrische Energievorrichtung nicht mehr Ladung als gewünscht entnommen werden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 725 beurteilt das Verfahren 700, ob die Energie des elektrischen Hochspannungsbusses, die von den Hochspannungsverbrauchern verbraucht wird, einen sechsten Schwellenwert überschreitet. Die verbrauchte Energie des elektrischen Hochspannungsbusses kann von der Steuerung auf der Grundlage der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses und des Stroms, der durch den elektrischen Hochspannungsbus strömt, bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass die Energie des elektrischen Hochspannungsbusses, die von den Hochspannungsverbrauchern verbraucht wird, den sechsten Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 726 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 740 über.
Bei 726 öffnet das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter. Der Schalter wird geöffnet, um die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus zu isolieren. Das Verfahren 700 geht zu 727 über.
Bei 727 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 728 über.
Bei 728 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine dem Niederspannungsbus Energie bereitstellt, um der Energie zu entsprechen, die von den Niederspannungsenergieverbrauchern, einschließlich der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung, aus dem elektrischen Niederspannungsbus entnommen wird, wenn die Ladung der Speichervorrichtung für Energie mit Niederspannung gering ist. Das Verfahren 700 geht zu 729 über.
Bei 729 schließt das Verfahren 700 den zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem der Ausgang der zweiten Lichtmaschine angepasst wurde. Das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 730 über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Hochspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass die zweite Lichtmaschine Ladung an den elektrischen Hochspannungsbus und die Hochspannungsenergieverbraucher liefert.
Bei 730 deaktiviert das Verfahren 700 einen oder mehrere Hochspannungsenergieverbraucher derart, dass die zweite Lichtmaschine die Kapazität hat, die Hochspannungsverbraucher zu betreiben. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Unter Bezugnahme auf 9 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter bei 735 geschlossen ist und der zweite elektrische Isolierschalter offen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten und zweiten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der zweite Isolierschalter offen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 737 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 736 über.
Bei 736 öffnet das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter. Der erste elektrische Isolierschalter wird geöffnet, um die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus zu isolieren. Das Verfahren 700 geht zu 737 über.
Bei 737 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 738 über.
Bei 738 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine arbeitet, um Energie bereitzustellen, die der Energie entspricht, die aus dem elektrischen Niederspannungsenergiebus entnommen wird. Energie, die aus dem elektrischen Niederspannungsbus entnommen wird, kann Energie, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden, beinhalten. Das Verfahren 700 geht zu 739 über.
Bei 739 schließt das Verfahren 700 den zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Zusätzlich gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist und sich nicht erhöht. Ferner passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird, nachdem der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen wurde, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung zu laden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Hochspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass zwei Lichtmaschinen Ladung an den elektrischen Niederspannungsbus und die Niederspannungsenergieverbraucher liefern.
Bei 740 öffnet das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter. Das Öffnen des ersten elektrischen Isolierschalters isoliert die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 741 über.
Bei 741 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 742 über.
Bei 742 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine arbeitet, um Energie bereitzustellen, die der Energie entspricht, die aus dem elektrischen Niederspannungsenergiebus entnommen wird. Energie, die aus dem elektrischen Niederspannungsbus entnommen wird, kann Energie, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden, beinhalten. Das Verfahren 700 geht zu 743 über.
Bei 743 schließt das Verfahren 700 den zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 744 über.
Bei 744 gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gering ist und sich nicht erhöht. Ferner passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung zu laden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Hochspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass zwei Lichtmaschinen Ladung an den elektrischen Niederspannungsbus und die Niederspannungsenergieverbraucher liefern.
Unter Bezugnahme auf 10 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter bei 750 geschlossen ist und der zweite elektrische Isolierschalter offen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten und zweiten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der zweite Isolierschalter offen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 752 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 751 über.
Bei 751 öffnet das Verfahren 700 den ersten und zweiten elektrischen Isolierschalter. Die Schalter werden geöffnet, um die zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Das Verfahren 700 geht zu 752 über.
Bei 752 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 753 über.
Bei 753 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine arbeitet, um Energie bereitzustellen, die der Energie entspricht, die aus dem elektrischen Niederspannungsenergiebus entnommen wird. Energie, die aus dem elektrischen Niederspannungsbus entnommen wird, kann Energie, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden, beinhalten. Das Verfahren 700 geht zu 754 über.
Bei 754 schließt das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des ersten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus und die erste Lichtmaschine. Zusätzlich gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist und sich nicht erhöht. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Niederspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass zwei Lichtmaschinen Ladung an den elektrischen Niederspannungsbus und die Niederspannungsenergieverbraucher liefern.
Bei 760 öffnet das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter. Das Öffnen des ersten elektrischen Isolierschalters isoliert die zweite Lichtmaschine elektrisch vom elektrischen Niederspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 761 über.
Bei 761 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 762 über.
Bei 762 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine arbeitet, um Energie bereitzustellen, die der Energie entspricht, die aus dem elektrischen Niederspannungsenergiebus entnommen wird. Energie, die aus dem elektrischen Niederspannungsbus entnommen wird, kann Energie, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden, beinhalten. Das Verfahren 700 geht zu 763 über.
Bei 763 schließt das Verfahren 700 den zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 744 über.
Bei 764 deaktiviert das Verfahren 700 eine oder mehrere elektrische Hochspannungslast, wenn die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gespeicherte Ladung einen Schwellenwert unterschreitet. Ferner passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf den vollen Feldstrom an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Unter Bezugnahme auf 11 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Ladestatus oder ein Ladeniveau, der bzw. das in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gespeichert ist, einen siebenten Schwellenwert bei 7001 unterschreitet (L.T.). Der siebente Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, unter dem es nicht erwünscht ist, die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gespeicherte Ladung zu reduzieren. Der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung kann über eine Steuerung bestimmt werden. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung den siebenten Schwellenwert unterschreitet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7015 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7002 über.
Bei 7002 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Ladestatus oder ein Ladeniveau, der bzw. das in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gespeichert ist, einen achten Schwellenwert unterschreitet (L.T.). Der achte Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, unter dem es nicht erwünscht ist, die in der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gespeicherte Ladung zu reduzieren. Der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung kann über eine Steuerung bestimmt werden. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Ladestatus der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung den achten Schwellenwert unterschreitet, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7030 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7003 über.
Bei 7003 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses (z. B. Energie, die über den elektrischen Niederspannungsbus and elektrische Niederspannungsverbraucher verteilt wird) einen neunten Schwellenwert überschreitet (G.T.). Der neunte Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, über dem eine erste Lichtmaschine unzureichende Kapazität hat, um die angeforderte Energie bereitzustellen. Der Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses und der neunte Schwellenwert können über eine Steuerung bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass der Energiebedarf des elektrischen Niederspannungsbusses den neunten Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7060 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7004 über.
Bei 7004 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses (z. B. Energie, die über den elektrischen Niederspannungsbus and elektrische Niederspannungsverbraucher verteilt wird) einen zehnten Schwellenwert überschreitet (G.T.). Der zehnte Schwellenwert kann ein Schwellenwert sein, über dem eine zweite Lichtmaschine unzureichende Kapazität hat, um die angeforderte Energie bereitzustellen. Der Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses und der zehnte Schwellenwert können über eine Steuerung bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass der Energiebedarf des elektrischen Hochspannungsbusses den zehnten Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7070 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7005 über.
Somit sind die Schritte 7001-7004 angeordnet, um eine Priorität für das Laden des Niederspannungsenergiesystems bereitzustellen, das die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung und den elektrischen Niederspannungsbus beinhaltet. Das Niederspannungsenergiesystem erhält die Ladepriorität, da es die Vorrichtungen mit Energie versorgt, die den Betrieb des Motors ermöglichen, der Energie liefert, um die elektrischen Niederspannungs- und Hochspannungssysteme zu laden.
Bei 7005 beurteilt Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Falls ja, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7006 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7007 über.
Bei 7006 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7006 geschlossen bleiben und der zur ersten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Ähnlich hierzu, wenn der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7006 geschlossen bleiben und der zur zweiten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des ersten und dritten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7007 über.
Bei 7007 passt das Verfahren 700 den Feldstrom der ersten Lichtmaschine an, um eine Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses bereitzustellen. Durch das Anpassen der Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses können große Veränderungen bei den Busspannungen, die die Energieverbraucher verschlechtern können, vermieden werden. Zusätzlich kann das Verfahren 700 eine Drehzahl der ersten Lichtmaschine über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung (z. B. 278 aus 2) anpassen, um dem elektrischen Niederspannungsbus Energie bereitzustellen. Durch das Anpassen des Feldstroms und der Drehzahl der ersten Lichtmaschine kann der Ausgang der ersten Lichtmaschine auf eine Spannung auf die oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst werden. Die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses kann eine gleiche Spannung wie der Ausgang von einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung sein, die an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt ist. Das Verfahren 700 geht nach dem Anpassen des Ausgangs der ersten Lichtmaschine zu 7008 über.
Bei 7008 passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um die Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses auszugeben. Zusätzlich kann das Verfahren 700 eine Drehzahl der zweiten Lichtmaschine über eine Drehzahlveränderungsvorrichtung (z. B. 221 aus 2) anpassen, um dem elektrischen Hochspannungsbus Energie bereitzustellen. Durch das Anpassen des Feldstroms und einer Drehzahl der zweiten Lichtmaschine kann die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine auf eine Spannung auf die oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses angepasst werden. Die Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses kann eine gleiche Spannung wie der Ausgang von einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung sein, die an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt ist. Das Verfahren 700 geht nach dem Anpassen des Ausgangs der zweiten Lichtmaschine zu 7009 über.
Bei 7009 schließt das Verfahren 700 den ersten und dritten Isolierschalter, um die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus und die erste Lichtmaschine an den Niederspannungsbus zu koppeln. Der dritte elektrische Isolierschalter wird geschlossen, nachdem die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine sich bei oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses befindet. Ähnlich hierzu wird der erste elektrische Isolierschalter geschlossen, nachdem die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine sich bei oder etwas über (z. B. 2 Volt über) der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses befindet. Nachdem der erste und dritte Isolierschalter geschlossen wurden, wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine zusätzlich angepasst, um die Energie zu liefern, die über den Hochspannungsbus verbraucht wird. Ähnlich hierzu wird der Feldstrom der ersten Lichtmaschine angepasst, um die Energie zu liefern, die über den Niederspannungsbus verbraucht wird. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Somit wird die erste Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt und die zweite Lichtmaschine wird an den elektrischen Hochspannungsbus gekoppelt. Die erste Lichtmaschine wird elektrisch von der zweiten Lichtmaschine und dem Hochspannungsbus isoliert. Die zweite Lichtmaschine wird elektrisch von der ersten Lichtmaschine und dem Niederspannungsbus isoliert.
Wenn sich die elektrische Last, die über die Hochspannungsenergieverbraucher auf den Hochspannungsbus angelegt wird, erhöht, kann der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine erhöht werden, um den Ausgang der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Wenn die elektrische Last, die über die Hochspannungsenergieverbraucher auf den Hochspannungsbus angelegt wird, reduziert wird, kann der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine reduziert werden, um den Ausgang der zweiten Lichtmaschine zu reduzieren. Wenn sich die elektrische Last, die über die Niederspannungsenergieverbraucher auf den Niederspannungsbus angelegt wird, erhöht, kann der Feldstrom der ersten Lichtmaschine erhöht werden, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine zu erhöhen. Wenn die elektrische Last, die über die Niederspannungsenergieverbraucher auf den Niederspannungsbus angelegt wird, reduziert wird, kann der Feldstrom der ersten Lichtmaschine reduziert werden, um den Ausgang der ersten Lichtmaschine zu reduzieren.
Bei 7015 beurteilt das Verfahren 700, ob die Energie des elektrischen Niederspannungsbusses, die von den Niederspannungsverbrauchern verbraucht wird, einen elften Schwellenwert überschreitet. Die verbrauchte Energie des elektrischen Niederspannungsbusses kann von der Steuerung auf der Grundlage der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses und des Stroms, der durch den elektrischen Niederspannungsbus strömt, bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass die Energie des elektrischen Niederspannungsbusses, die von den Niederspannungsverbrauchern verbraucht wird, den elften Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7016 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7040 über.
Bei 7016 stellt das Verfahren 700 den Fahrzeuginsassen oder einem entfernten Computer eine Angabe bereit, dass Energie, die vom elektrischen Hochspannungsbus aufgenommen wird, nicht aufgefüllt wird, da der Ladestatus der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist. Die Angabe kann über eine Lampe oder eine Benutzeranzeigetafel bereitgestellt werden. Das Verfahren 700 geht zu 7017 über.
Bei 7017 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter offen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten, zweiten und dritten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter offen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7019 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7018 über.
Bei 7018 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Abschalten der Energie kann den Stromfluss durch die Schalter während des Schaltens reduzieren, um die Lebensdauer der Schalter zu verbessern. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7006 geschlossen bleiben und der zur ersten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des ersten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7019 über.
Bei 7019 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Hochspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, reduziert werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu reduzieren. Das Verfahren 700 geht zu 7020 über.
Bei 7020 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine eine Spannung ausgibt, die gleich der oder etwas größer als die Spannung des Niederspannungsbusses ist. Alternativ, wenn der erste Schalter geschlossen bleibt, arbeitet die erste Lichtmaschine mit vollem Feldstrom (z. B. Maximal- oder Nennfeldstrom). Durch das Betreiben der ersten Lichtmaschine bei vollem Feldstrom kann der Ausgang der ersten Lichtmaschine maximiert werden. Das Verfahren 700 geht zu 7021 über.
Wenn die Energie, die vom elektrischen Niederspannungsbus aufgenommen wird, über dem elften Schwellenwert bleibt, aber zu- und abnimmt, wird der Ausgang der zweiten Lichtmaschine angepasst, um die elektrische Last des elektrischen Niederspannungsbusses zu erfüllen, während die erste Lichtmaschine weiter mit vollem Feldstrom arbeitet. Dadurch wird dem Ausgang der ersten Lichtmaschine ermöglicht, konstant zu bleiben, während der Ausgang der zweiten Lichtmaschine variiert, um die Bedarfslast am elektrischen Niederspannungsbus zu erfüllen.
Bei 7021 schließt das Verfahren 700 den ersten elektrischen Isolierschalter den zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des ersten und zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus und die erste Lichtmaschine. Das Verfahren 700 geht zu 7022 über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Niederspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass zwei Lichtmaschinen Ladung an den elektrischen Niederspannungsbus und die Niederspannungsenergieverbraucher liefern.
Bei 7022 deaktiviert das Verfahren 700 die ausgewählten Hochspannungslasten, die mit dem Hochspannungsbus verbunden sind, wenn die in der Speichervorrichtung für Energie mit Hochspannung gespeicherte Ladung derart reduziert wird, dass sie einen Schwellenwert unterschreitet. Durch das Deaktivieren der Hochspannungsenergieverbraucher kann aus der elektrische Energievorrichtung nicht mehr Ladung als gewünscht entnommen werden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 7030 beurteilt das Verfahren 700, ob die Energie des elektrischen Hochspannungsbusses, die von den Hochspannungsverbrauchern verbraucht wird, einen zwölften Schwellenwert überschreitet. Die verbrauchte Energie des elektrischen Hochspannungsbusses kann von der Steuerung auf der Grundlage der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses und des Stroms, der durch den elektrischen Hochspannungsbus strömt, bestimmt werden. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass die Energie des elektrischen Hochspannungsbusses, die von den Hochspannungsverbrauchern verbraucht wird, den zwölften Schwellenwert überschreitet, so lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7031 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7050 über.
Bei 7031 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter offen ist, der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten, zweiten und dritten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter offen ist, der zweite Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7033 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7032 über.
Bei 7032 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7031 geschlossen bleiben und der zur zweiten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des dritten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7032 über.
Bei 7033 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 7034 über.
Bei 7034 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine eine Ausgangsspannung bei oder etwas über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses bereitstellt. Auf diese Weise wird der Ausgang der ersten Lichtmaschine zum Übergang vorbereitet, um Energie zum Hochspannungsbus zu liefern. Das Verfahren 700 geht zu 7035 über.
Bei 7035 schließt das Verfahren 700 den zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des zweiten und dritten elektrischen Isolierschalters koppelt die erste Lichtmaschine elektrisch an die zweite Lichtmaschine und an den elektrischen Hochspannungsbus. Zusätzlich erhöht das Verfahren 700 den Feldstrom zur zweiten Lichtmaschine, sodass sie mit Nenn- oder Maximalfeldstrom arbeitet. Wenn die Last des Hochspannungsbusses zunimmt oder abnimmt, während die Energie des elektrischen Hochspannungsbusses den zwölften Schwellenwert überschreitet, wird der Feldstrom der ersten Lichtmaschine angepasst, um die Lastanforderungen des Hochspannungsbusses zu erfüllen, und der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine bleibt konstant. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Hochspannungsbus reduzieren und sie ermöglicht es, dass die zweite Lichtmaschine Ladung an den elektrischen Hochspannungsbus und die Hochspannungsenergieverbraucher liefert.
Unter Bezugnahme auf 12 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter bei 7040 geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten, zweiten und dritten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7042 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7041 über.
Bei 7041 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7040 geschlossen bleiben und der zur ersten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des ersten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7042 über.
Bei 7042 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 7043 über.
Bei 7043 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses ausgibt. Der Ausgang der ersten Lichtmaschine wird vor dem elektrischen Koppeln der ersten Lichtmaschine mit dem elektrischen Niederspannungsbus auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst. Das Verfahren 700 geht zu 7044 über.
Bei 7044 schließt das Verfahren 700 den ersten und dritten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine auf die Spannungen der elektrischen Nieder- und Hochspannungsenergiebusse angepasst wurden. Das Schließen des ersten elektrischen Isolierschalters koppelt die erste Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus. Das Schließen des dritten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Der zweite elektrische Isolierschalter bleibt offen. Zusätzlich gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist und sich nicht erhöht. Ferner passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird, nachdem der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen wurde, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung zu laden. Das Verfahren 700 passt außerdem den Feldstrom der ersten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Niederspannungsbus verbraucht wird, nachdem der erste elektrische Isolierschalter geschlossen wurde, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Hochspannungsbus und am elektrischen Niederspannungsbus reduzieren. Der ersten und zweiten Lichtmaschine wird ermöglicht, separate Spannungsbusse zu laden.
Bei 7050 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter bei 7040 geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten, zweiten und dritten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7052 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7051 über.
Bei 7051 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7040 geschlossen bleiben und der zur ersten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des ersten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7052 über.
Bei 7052 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 7053 über.
Bei 7053 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses ausgibt. Die Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine wird auf die Spannung des Niederspannungsenergiebusses angepasst, um Spannungsstörungen am Niederspannungsbus, die Energieverbraucher verschlechtern können, zu reduzieren. Das Verfahren 700 geht zu 7054 über.
Bei 7054 schließt das Verfahren 700 den ersten und dritten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des ersten und dritten Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus und die erste Lichtmaschine an den Niederspannungsbus. Das Verfahren 700 geht zu 7055 über.
Bei 7055 gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gering ist und sich nicht erhöht. Ferner passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Hochspannungsbus verbraucht wird, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung zu laden. Das Verfahren 700 passt außerdem den Feldstrom der ersten Lichtmaschine an, um Energie bereitzustellen, die vom elektrischen Niederspannungsbus verbraucht wird, was Energie beinhalten kann, um die Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung zu laden. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen an den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen reduzieren. Außerdem wird ermöglicht, dass der Ausgang der ersten und zweiten Lichtmaschine auf elektrische Buslasten abgestimmt wird.
Unter Bezugnahme auf 13 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter bei 7060 geschlossen ist, der zweite elektrische Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten und zweiten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, der zweite Isolierschalter offen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7062 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7061 über.
Bei 7061 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der erste elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7040 geschlossen bleiben und der zur ersten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des ersten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7062 über.
Bei 7062 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 7063 über.
Bei 7063 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses ausgibt. Der Ausgang der ersten Lichtmaschine wird vor dem elektrischen Koppeln der ersten Lichtmaschine mit dem elektrischen Niederspannungsbus auf die Spannung des elektrischen Niederspannungsbusses angepasst. Das Verfahren 700 geht zu 7064 über.
Bei 7064 schließt das Verfahren 700 den ersten und zweiten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine auf die Spannungen des elektrischen Niederspannungsenergiebusses angepasst wurden. Das Schließen des ersten elektrischen Isolierschalters koppelt die erste Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Niederspannungsbus. Das Schließen des zweiten elektrischen Isolierschalters koppelt die zweite Lichtmaschine elektrisch an die erste Lichtmaschine und den elektrischen Niederspannungsbus. Der dritte elektrische Isolierschalter bleibt offen. Zusätzlich gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gering ist und sich nicht erhöht. Außerdem passt das Verfahren 700 den Feldstrom der ersten Lichtmaschine auf den vollen Feldstrom an, um einen maximalen Energieausgang bereitzustellen. Wenn die verbrauchte Energie des Niederspannungsbusses weiterhin den neunten Schwellenwert überschreitet, aber variiert, wird der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine angepasst, während der Feldstrom der ersten Lichtmaschine bei einem konstanten Feldstrom bleibt. Somit verwaltet die zweite Lichtmaschine Veränderungen der Lasten des Niederspannungsbusses über dem neunten Schwellenwert. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Diese Schalterbetriebssequenz kann Spannungsstörungen am elektrischen Niederspannungsbus reduzieren. Der ersten und zweiten Lichtmaschine wird außerdem ermöglicht, eine Ladung an einen gleichen Niederspannungsbus zu liefern.
Bei 7070 beurteilt das Verfahren 700, ob der erste elektrische Isolierschalter offen ist, der zweite elektrische Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist. Das Verfahren 700 kann den Zustand (z. B. offen oder geschlossen) des ersten, zweiten und dritten Isolierschalters auf der Grundlage von Werten, die im Speicher gespeichert sind, oder Eingaben von den Schaltern in die Steuerung bestimmen. Wenn das Verfahren beurteilt, dass der erste elektrische Isolierschalter offen ist, der zweite Isolierschalter geschlossen ist und der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 7072 über. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 7071 über.
Bei 7071 schaltet das Verfahren 700 den Energieausgang zur ersten und zweiten Lichtmaschine durch Reduzieren der Feldströme der ersten und zweiten Lichtmaschine ab. Das Verfahren 700 öffnet dann den ersten, zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, um die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch von den elektrischen Hoch- und Niederspannungsbussen zu isolieren. Wenn jedoch der dritte elektrische Isolierschalter geschlossen ist, kann er bei 7070 geschlossen bleiben und der zur zweiten Lichtmaschine gelieferte Feldstrom kann bleiben wie er ist. Das Geschlossenhalten des dritten elektrischen Isolierschalters kann das Schalten von Isolierschaltern reduzieren, wenn keine Veränderung des Lichtmaschinenausgangs benötigt wird. Das Verfahren 700 geht zu 7072 über.
Bei 7072 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der zweiten Lichtmaschine derart an, dass die zweite Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des elektrischen Hochspannungsbusses ausgibt. Wenn die zweite Lichtmaschine vorher Energie an den elektrischen Niederspannungsbus geliefert hat, kann der Feldstrom, der an die zweite Lichtmaschine geliefert wird, erhöht werden, um die Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine zu erhöhen. Das Verfahren 700 geht zu 7073 über.
Bei 7073 passt das Verfahren 700 den Feldstrom und/oder die Drehzahl der ersten Lichtmaschine derart an, dass die erste Lichtmaschine eine Spannung bei oder etwas (z. B. 2 Volt) über der Spannung des Hochspannungsbusses ausgibt. Der Ausgang der ersten Lichtmaschine wird vor dem Koppeln der ersten Lichtmaschine an den Hochspannungsbus angepasst. Das Verfahren 700 geht zu 7074 über.
Bei 7074 schließt das Verfahren 700 den zweiten und dritten elektrischen Isolierschalter, nachdem die Ausgänge der ersten und zweiten Lichtmaschine angepasst wurden. Das Schließen des zweiten und dritten elektrischen Isolierschalters koppelt die erste und zweite Lichtmaschine elektrisch an den elektrischen Hochspannungsbus. Zusätzlich gibt das Verfahren 700 die Verschlechterung der Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung an, wenn die Ladung der Vorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gering ist und sich nicht erhöht. Außerdem passt das Verfahren 700 den Feldstrom der zweiten Lichtmaschine auf den vollen Feldstrom an, um einen maximalen Energieausgang bereitzustellen. Wenn die verbrauchte Energie des Hochspannungsbusses weiterhin den zehnten Schwellenwert überschreitet, aber variiert, wird der Feldstrom der ersten Lichtmaschine angepasst, während der Feldstrom der zweiten Lichtmaschine bei einem konstanten Feldstrom bleibt. Somit verwaltet die erste Lichtmaschine Veränderungen der Lasten des Hochspannungsbusses über dem zehnten Schwellenwert. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Somit sieht das System aus den 7-13 ein Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie eines Fahrzeugs vor, umfassend: Versorgen eines Niederspannungsbusses mit Energie über eine erste Lichtmaschine, die von einem Motor angetrieben wird, und Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über eine zweite Lichtmaschine, die von dem Motor in einem ersten Modus angetrieben wird; und Versorgen des Niederspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine in einem zweites Modus. Das Verfahren beinhaltet, dass Energie vom Niederspannungsbus direkt an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Drossel des Motors geliefert wird. Das Verfahren beinhaltet, dass Energie vom Hochspannungsbus direkt an einen Wechselrichter geliefert wird. Das Verfahren beinhaltet, dass der Hochspannungsbus elektrisch an eine Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gekoppelt wird und dass der Niederspannungsbus elektrisch an eine Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gekoppelt wird.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das selektive elektrische Koppeln der ersten Lichtmaschine an die zweite Lichtmaschine über einen ersten elektrischen Isolierschalter. Das Verfahren umfasst ferner das selektive elektrische Koppeln der ersten Lichtmaschine an den Niederspannungsbus über einen ersten elektrischen Isolierschalter und das selektive elektrische Koppeln der ersten Lichtmaschine an die zweite Lichtmaschine über einen zweiten elektrischen Isolierschalter. Das Verfahren umfasst ferner das elektrische Isolieren der zweiten Lichtmaschine vom Hochspannungsbus und der ersten Lichtmaschine und das Anpassen eines Feldstroms der zweiten Lichtmaschine, bevor zum zweiten Modus übergegangen wird. Das Verfahren beinhaltet, dass der Feldstrom angepasst wird, um eine Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine gleich der Spannung des Niederspannungsbusses bereitzustellen.
Das Verfahren aus den 7-13 sieht außerdem ein Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie eines Fahrzeugs vor, umfassend: Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über eine erste Lichtmaschine, die von einem Motor angetrieben wird, und Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über eine zweite Lichtmaschine, die von dem Motor in einem ersten Modus angetrieben wird, wobei der Hochspannungsbus einen Wechselrichter mit elektrischer Energie versorgt; und Versorgen des Hochspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine in einem zweites Modus. Das Verfahren beinhaltet ferner das Liefern von elektrischer Energie an fahrzeugexterne elektrische Vorrichtungen über den Wechselrichter. Das Verfahren umfasst ferner das Schalten von zwei elektrischen Isolierschaltern, um in den ersten und zweiten Modus zu gelangen. Das Verfahren umfasst ferner das Schalten von drei elektrischen Isolierschaltern, um in den ersten und zweiten Modus zu gelangen. Das Verfahren umfasst ferner das elektrische Entkoppeln der ersten Lichtmaschine vom Niederspannungsbus über einen elektrischen Isolierschalter als Reaktion auf eine Anforderung, den Ausgang des Hochspannungsbusses zu erhöhen. Das Verfahren umfasst ferner das Anpassen eines Feldstroms der ersten Lichtmaschine, während die erste Lichtmaschine vom Niederspannungsbus und vom Hochspannungsbus entkoppelt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass der Feldstrom der ersten Lichtmaschine angepasst wird, um eine Spannung des Hochspannungsbusses bereitzustellen.
Das Verfahren aus den 7-13 stellt ein Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie eines Fahrzeugs bereit, umfassend: selektives elektrisches Koppeln und Entkoppeln einer ersten Lichtmaschine an eine / von einer zweiten Lichtmaschine als Reaktion auf einen Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung und eines Ladestatus einer Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung, wobei die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine über einen einzelnen Motor angetrieben werden; und Anpassen eines Feldstroms der ersten Lichtmaschine und eines Feldstroms der zweiten Lichtmaschine als Reaktion auf eine Spannung eines Hochspannungsbusses oder eine Spannung eines Niederspannungsbusses. Das Verfahren umfasst ferner das Anpassen eines Feldstroms der ersten Lichtmaschine, um eine Spannung des Hochspannungsbusses als Reaktion darauf, dass Energie, die über den Hochspannungsbus verbraucht wird, einen Schwellenwert überschreitet, bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Anpassen eines Feldstroms der zweiten Lichtmaschine, um eine Spannung des Niederspannungsbusses als Reaktion darauf, dass Energie, die über den Niederspannungsbus verbraucht wird, einen Schwellenwert überschreitet, bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Öffnen eines ersten elektrischen Isolierschalters; und umfasst ferner: Schließen eines zweiten elektrischen Isolierschalters und Schließen eines dritten elektrischen Isolierschalters als Reaktion darauf, dass eine Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine und eine Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine gleich einer Spannung des Hochspannungsbusses sind. Das Verfahren umfasst ferner das Öffnen eines dritten elektrischen Isolierschalters; und umfasst ferner: Schließen eines zweiten elektrischen Isolierschalters und Schließen eines ersten elektrischen Isolierschalters als Reaktion darauf, dass eine Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine und eine Ausgangsspannung der ersten Lichtmaschine gleich einer Spannung des Niederspannungsbusses sind.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann mindestens ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Die Steuerhandlungen können zudem den Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Aktoren in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen beinhaltet.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Durch ihre Lektüre durch einen Fachmann werden viele Veränderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne von dem Geist und dem Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel kann man sich die vorliegende Beschreibung bei I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, zunutze machen.

Claims

Verfahren zum Liefern von elektrischer Energie eines Fahrzeugs, umfassend: Versorgen eines Niederspannungsbusses mit Energie über eine erste Lichtmaschine, die von einem Motor angetrieben wird, und Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über eine zweite Lichtmaschine, die von dem Motor in einem ersten Modus angetrieben wird; und Versorgen des Niederspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine in einem zweites Modus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Energie vom Niederspannungsbus direkt an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Drossel des Motors geliefert wird.
Verfahren Anspruch 2, wobei Energie vom Hochspannungsbus direkt an einen Wechselrichter geliefert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hochspannungsbus elektrisch an eine Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Hochspannung gekoppelt wird und dass der Niederspannungsbus elektrisch an eine Speichervorrichtung für elektrische Energie mit Niederspannung gekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend selektives elektrisches Koppeln der ersten Lichtmaschine an eine zweite Lichtmaschine über einen ersten elektrischen Isolierschalter.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner selektives elektrisches Koppeln der ersten Lichtmaschine an den Niederspannungsbus über einen ersten elektrischen Isolierschalter und selektives elektrisches Koppeln der ersten Lichtmaschine an die zweite Lichtmaschine über einen zweiten elektrischen Isolierschalter.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend elektrisches Isolieren der zweiten Lichtmaschine vom Hochspannungsbus und der ersten Lichtmaschine und Anpassen eines Feldstroms der zweiten Lichtmaschine, bevor zum zweiten Modus übergegangen wird.
Verfahren Anspruch 7, wobei der Feldstrom angepasst wird, um eine Ausgangsspannung der zweiten Lichtmaschine gleich der Spannung des Niederspannungsbusses bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Versorgen eines Hochspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine, die von dem Motor angetrieben wird, und Versorgen des Hochspannungsbusses mit Energie über die zweite Lichtmaschine, die von dem Motor in einem dritten Modus angetrieben wird, wobei der Hochspannungsbus elektrische Energie an einen Wechselrichter liefert; und Versorgen des Hochspannungsbusses mit Energie über die erste Lichtmaschine und die zweite Lichtmaschine in einem vierten Modus.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Liefern von elektrischer Energie an fahrzeugexterne elektrische Vorrichtungen über den Wechselrichter.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Schalten von zwei elektrischen Isolierschaltern, um in den dritten und vierten Modus zu gelangen.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Schalten von drei elektrischen Isolierschaltern, um in den dritten und vierten Modus zu gelangen.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend elektrisches Entkoppeln der ersten Lichtmaschine von einem Niederspannungsbus über einen elektrischen Isolierschalter als Reaktion auf eine Anforderung, den Ausgang des Hochspannungsbusses zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Anpassen eines Feldstroms der ersten Lichtmaschine, während die erste Lichtmaschine vom Niederspannungsbus und vom Hochspannungsbus entkoppelt wird.
Verfahren Anspruch 14, wobei der Feldstrom der ersten Lichtmaschine angepasst wird, um eine Spannung des Hochspannungsbusses bereitzustellen.