DE102020100082A1 - Elektrisches fahrzeugsystem und verfahren - Google Patents

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Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Zuführen elektrischer Energie zwischen zwei elektrischen Energiespeichervorrichtungen offenbart. In einem Beispiel wird ein elektrischer Trennschalter nach dem Anlassen des Motors geöffnet gehalten, bis eine Spannung einer ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung und eine Spannung einer zweiten elektrischen Energiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung von mindestens einem vorbestimmten Spannungspegel liegen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verteilen elektrischer Leistung in einem Fahrzeug. Das System und die Verfahren können für ein Fahrzeug geeignet sein, das mehr als einen Verteilungsbus für elektrische Energie beinhaltet.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Ein Fahrzeug kann einen Niederspannungsanlasser (z. B. 12 V Gleichstrom) und einen integrierten Hochspannungsanlasser/-generator (integrated starter/generator - ISG) beinhalten. Zusätzlich kann das Fahrzeug elektrische Zusatzlasten enthalten, die selektiv vom Anlasser elektrisch entkoppelt werden können, so dass die elektrischen Zusatzlasten keinen niedrigen Spannungen ausgesetzt werden können, die sich aus der Zufuhr großer Mengen elektrischen Stroms zum Anlasser während des Motorstarts ergeben können. Ein elektrischer Trennschalter kann selektiv geöffnet und geschlossen werden, um einen Stromfluss zwischen einer primären elektrischen Energiespeichervorrichtung und einer zusätzlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung zuzulassen oder zu verhindern. Insbesondere kann der elektrische Trennschalter geöffnet werden, um einen Stromfluss zwischen den elektrischen Energiespeichervorrichtungen während des Ankurbelns und Anlassens des Motors zu verhindern. Der elektrische Trennschalter kann nach dem Ankurbeln und Anlassen des Motors geschlossen werden, so dass sowohl die primäre als auch die zusätzliche elektrische Energiespeichervorrichtung über einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (belt integrated starter/generator - BISG), bei dem es sich möglicherweise um einen Niederspannungsstarter handelt, aufgeladen werden können. Der elektrische Trennschalter kann jedoch eine begrenzte Strombelastbarkeit aufweisen, und ein hoher elektrischer Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter kann zu einer Verschlechterung des elektrischen Trennschalters führen. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit bereitzustellen, um die Möglichkeit eines hohen elektrischen Stromflusses durch den elektrischen Trennschalter zu verringern.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder in dieser Schrift haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und haben ein Leistungszufuhrverfahren für ein Fahrzeug entwickelt, das Folgendes umfasst: das Verringern einer Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an eine zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt.
  • Durch das Verringern einer Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung kann es möglich sein, den elektrischen Stromfluss durch einen elektrischen Trennschalter zu verringern, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an eine zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt und von dieser entkoppelt. Wenn zum Beispiel während des Ankurbelns des Motors die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert wird, indem zusätzlichen elektrischen Fahrzeugleistungsverbrauchern elektrische Leistung zugeführt wird, dann kann eine Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert werden, so dass der Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter verringert werden kann, wenn der elektrische Trennschalter nach dem Ankurbeln des Motors geschlossen wird.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Möglichkeit einer Verschlechterung des Trennschalters verringern. Ferner kann der Ansatz eine Lebensdauer eines elektrischen Trennschalters erhöhen. Noch ferner kann der Ansatz abrupte Änderungen der Systemspannungspegel verringern.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form einer Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Sie soll nicht wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
  • Die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, in dieser Schrift als die ausführliche Beschreibung bezeichnet, umfassender ersichtlich, an sich oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen herangezogen, in denen Folgendes gilt:
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Motors zum Bereitstellen von Leistung für ein elektrisches Fahrzeugsystem;
    • 2 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugantriebsstrangs, der elektrische Leistungsquellen beinhaltet;
    • 3 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines elektrischen Fahrzeugsystems;
    • 4 zeigt eine beispielhafte Betriebsabfolge des elektrischen Systems; und
    • die 5 und 6 zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Fahrzeugsystems.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf die Steuerung der elektrischen Leistung, die fahrzeugintern und fahrzeugextern eines Fahrzeugs zugeführt wird, das elektrische Leistung erzeugt. Das Fahrzeug kann elektrische Leistung über eine Brennkraftmaschine erzeugen, wie in 1 gezeigt. Die Brennkraftmaschine kann in einem Antriebsstrang oder einer Kraftübertragung eines Fahrzeugs beinhaltet sein, wie in 2 gezeigt. Das Fahrzeug kann ein elektrisches Leistungsverteilungssystem beinhalten, wie es in 3 gezeigt. Das elektrische Leistungsverteilungssystem des Fahrzeugs kann gemäß der Abfolge aus 4 betrieben werden. Das Verfahren aus den 5 und 6 kann in Zusammenarbeit mit dem in den 1-3 gezeigten Systemen betrieben werden, um die in 4 gezeigten Abfolgen bereitzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den in den 1 und 2 gezeigten unterschiedlichen Sensoren, Zusätzlich setzt die Steuerung 12 die in den 1 und 2 gezeigten Aktoren ein, um den Betrieb des Antriebsstrangs auf Grundlage der empfangenen Signale und von im Speicher der Steuerung 12 gespeicherten Anweisungen einzustellen.
  • Der Motor 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und einem Block 33, die eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 beinhalten. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich mittels einer Verbindung zu einer Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein 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)) beinhaltet die Ritzelwelle 98 und das Ritzel 95 ein. Die Ritzelachse 98 kann das Ritzel 95 selektiv antreiben, damit es den Zahnkranz 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt am vorderen Teil des Motors oder am hinteren Teil des Motors befestigt sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv ein Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in Eingriff mit der Motorkurbelwelle steht.
  • Die Brennkammer 30 ist über ein entsprechendes Einlasstellerventil 52 und Auslasstellerventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48 in Verbindung stehend gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben werden. Die Stellung der Einlassnockenwelle 51 kann durch einen Einlassnockenwellensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung der Auslassnockenwelle 53 kann durch einen Auslassnockenwellensensor 57 bestimmt werden. Die Einlassventile können über einen gesamten Motorzyklus durch das Abschalten des Einlassventilaktors 59, der die Einlassventile elektrisch, hydraulisch oder mechanisch betreiben kann, geöffnet 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 das Abschalten des Auslassventilaktors 58, der die Auslassventile elektrisch, hydraulisch oder mechanisch betreiben kann, geöffnet oder geschlossen gehalten werden. Alternativ können Auslassventile während eines Zyklus des Motors geöffnet und geschlossen werden.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist derartig positioniert gezeigt, dass Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt proportional zur Impulsbreite von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff ab. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 über ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet, zugeführt. Bei einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem genutzt werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
  • Zusätzlich ist der Ansaugkrümmer 44 mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Motorlufteinlass 42 in Verbindung stehend gezeigt. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Alternativ kann der Verdichter 162 elektrisch angetrieben sein. Eine optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Stellung einer Drosselklappe 64 ein, um einen Luftstrom vom Verdichter 162 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in einer Ladedruckkammer 45 kann als ein Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich im Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 derartig zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, dass die Drossel 62 eine Einlasskanaldrossel ist. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um es Abgasen zu ermöglichen, die Turbine 164 selektiv zu umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt die in den Motorlufteinlass 42 eintretende Luft.
  • Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126 ist an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt gezeigt, der dem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch eine binäre Abgaslambdasonde ersetzt werden.
  • Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jeweils mit mehreren Grundbausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikropozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nichtflüchtiger Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist als unterschiedliche Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, zusätzlich zu den oben erörterten Signalen empfangend gezeigt, die Folgendes beinhalten: Motorkühlmitteltemperatur (ECT - engine coolant temperature) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; ein zum Erfassen einer durch einen menschlichen Fahrer 132 ausgeübten Kraft an ein Gaspedal 130 gekoppelten Stellungssensor 134; ein zum Erfassen der durch einen menschlichen Fahrer 132 ausgeübten Kraft an ein Bremspedal 150 gekoppelten Stellungssensor 154, eine Messung eines Motorkrümmerdrucks (MAP - manifold pressure) von einem an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Motorstellungssensor von einem Halleffektsensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung einer Luftmasse, die in den Motor von einem Sensor 120 eintritt; und eine Messung der Drosselstellung von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (U/min) ermitteln lässt.
  • Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 in der Regel einem Viertaktzyklus unterzogen; dabei umfasst der Zyklus 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, sodass sich das Volumen in der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, in 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 typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
  • Während des Verdichtungstaktes sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Taktes 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 im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa eine 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 die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, 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 unterschiedliche andere Beispiele bereitzustellen.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das eine Kraftübertragung oder einen Antriebsstrang 200 beinhaltet. Die Kraftübertragung aus 2 beinhaltet den in 1 gezeigten Motor 10. Die Kraftübertragung 200 ist die Fahrzeugsystemsteuerung 255, die Motorsteuerung 12, die Steuerung der elektrischen Maschine 252, die Getriebesteuerung 254, die Steuerung der Energiespeichervorrichtung 253 und die Bremssteuerung 250 beinhaltend gezeigt. Die Steuerungen können über das Controller-Area-Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie etwa Drehmomentausgabegrenzwerte (z. B. die Drehmomentausgabe der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente, die nicht zu überschreiten ist), Drehmomenteingabegrenzwerte (z. B. die Drehmomenteingabe der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente, die nicht zu überschreiten ist), Drehmomentausgabe der gesteuerten Vorrichtung, Sensor- und Aktordaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen über ein in einem schlechten Zustand befindliches Getriebe, Informationen über einen in einem schlechten Zustand befindlichen Motor, Informationen über eine in einem schlechten Zustand befindliche elektrische Maschine, Informationen über in einem schlechten Zustand befindliche Bremsen), Anforderungen zum Anlassen und Anhalten des Motors und eine Anzeige, dass der Motor läuft (z.B. Kraftstoff verbrennt). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 der Motorsteuerung 12, der Steuerung der elektrischen Maschine 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 Befehle bereitstellen, um Fahrereingabeanforderungen und andere Anforderungen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen basieren, zu erreichen. Zusätzlich kann jede der Steuerungen Signale von den in 2 gezeigten unterschiedlichen Sensoren empfangen. Jede der setzt die Steuerungen kann ebenfalls einen oder mehrere der in 2 gezeigten Aktoren einsetzen, um den Betrieb des Antriebsstrangs auf Grundlage der empfangenen Signale und von im Speicher der entsprechenden Steuerungen gespeicherten Anweisungen einzustellen. Zum Beispiel kann als Reaktion auf das Freigeben eines Gaspedals durch einen Fahrer und auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeugsystemsteuerung 255 ein gewünschtes Raddrehmoment oder einen Radleistungspegel anfordern, um eine gewünschte Rate der Fahrzeugverlangsamung bereitzustellen. Das gewünschte Raddrehmoment kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Fahrzeugsystemsteuerung 255 ein Bremsmoment von der Bremssteuerung 250 anfordert.
  • In anderen Beispielen kann die Aufteilung der Steuerung der Kraftübertragungsvorrichtungen anders als in 2 gezeigt aufgeteilt sein. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Motorsteuerung 12, der Steuerung der elektrischen Maschine 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 treten. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Motorsteuerung 12 eine einzelne Einheit sein, während die Steuerung der elektrischen Maschine 252, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 eigenständige Steuerungen sind.
  • In diesem Beispiel kann die Kraftübertragung 200 durch den Motor 10 angetrieben werden. Der Motor 10 kann mit einem in 1 gezeigten Motoranlassystem über einen riemengetriebenen integrierten Anlasser/Generator (belt driven integrated starter/generator - BISG) 219 angelassen werden. Der BISG 219 kann das elektrische System des Fahrzeugs antreiben, wenn es als Generator betrieben wird. Der BISG 219 kann dem Antriebsstrang 200 Drehmoment bereitstellen, wenn er als ein Elektromotor betrieben wird. Die Drehzahl des BISG 219 kann in Bezug auf die Motordrehzahl über eine Drehzahländerungsvorrichtung 221 eingestellt werden, die eine Zahnrad- oder Riemenscheibenanordnung sein kann, die ein Zahnrad- oder Riemenscheibenverhältnis zwischen dem Motor 10 und dem BISG 219 ändert. Ferner kann das Drehmoment des Motors 10 über einen Drehmomentaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drossel etc., eingestellt werden.
  • Der BISG 219 ist mechanisch über den Riemen 231 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 ihm über die elektrische Energiespeichervorrichtung 275 (z. B. die elektrische Hochspannungs-(>30 Volt)energiespeichervorrichtung) elektrische Leistung zugeführt wird. Der BISG 219 kann als Generator betrieben werde, welcher der elektrischen Energiespeichervorrichtung 275 des Niederspannungszubehörs (z. B. 12 V Gleichstrom), die auch als zweite elektrische Energiespeichervorrichtung bezeichnet werden kann, oder der Energiespeichervorrichtung 274 der Primärniederspannung (z. B. 12 V Gleichstrom), die auch als erste elektrische Energiespeichervorrichtung bezeichnet werden kann, elektrische Leistung zuführt. Die Ausgangsspannung des BISG 219 kann durch das Einstellen einer Drehzahl des BISG 219 und eines Feldstroms, der dem BISG 219 über die Steuerung 252 zugeführt wird, eingestellt werden.
  • Ein Motorausgangsdrehmoment kann auf die Antriebsstrangtrennkupplung 239 übertragen werden, und die Antriebsstrangtrennkupplung 239 kann das Motordrehmoment an den integrierten Anlasser/Generator 240 und den Drehmomentwandler 206 übertragen. Die Antriebsstrangtrennkupplung 239 kann selektiv geöffnet und geschlossen werden. Die Antriebsstrangtrennkupplung 239 überträgt kein Drehmoment, wenn sie vollständig geöffnet ist. Die Antriebsstrangtrennkupplung 239 kann teilweise geschlossen sein, wenn der ISG 240 ein Drehmoment zum Anlassen des Motors 10 bereitstellt.
  • Der Wechselrichter 241 kann Gleichstrom (direct current - DC), der durch die elektrische Hochspannungsenergiespeichervorrichtung 276 zugeführt wird, die als dritte elektrische Energiespeichervorrichtung bezeichnet werden kann, in Wechselstrom (alternating current - AC) umwandeln, wenn der ISG 240 als ein Elektromotor betrieben wird. Der Wechselrichter 241 kann Wechselstromleistung, die vom ISG 240 erzeugt wird, in Gleichstrom umwandeln, um sie in der elektrischen Hochspannungsenergiespeichervorrichtung 276 zu speichern. Die Antriebsstrangtrennkupplung 239 und der ISG 240 sind an den Drehmomentwandler 206 gekoppelt.
  • Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet eine Turbine 286, um Drehmoment an eine Eingangswelle 270 auszugeben. Die Getriebeeingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch an das Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet außerdem eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 (TCC - torque converter bypass lock-up clutch). Drehmoment wird direkt vom Laufrad 285 an die Turbine 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird durch die 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 Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 vollständig außer Eingriff gebracht ist, übermittelt der Drehmomentwandler 206 mittels Fluidübertragung zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 285 Motordrehmoment an das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 im Gegensatz dazu vollständig in Eingriff gebracht ist, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors über die Drehmomentwandlerkupplung direkt auf eine Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 teilweise in Eingriff gebracht sein, wodurch ermöglicht wird, das Maß an direkt an das Getriebe weitergeleitetem Drehmoment einzustellen. Die Getriebesteuerung 254 kann dazu ausgelegt sein, das Maß an vom Drehmomentwandler 212 übermitteltem Drehmoment durch das Einstellen der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Motorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Motorbetriebsanforderung einzustellen. Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet außerdem die Pumpe 283, die Fluid mit Druck beaufschlagt, um die Getriebekupplungen 211 zu betreiben. Die Pumpe 283 wird über das Laufrad 285 angetrieben, welches sich mit einer gleichen Drehzahl wie der Motor 10 dreht.
  • Das Automatikgetriebe 208 beinhaltet Gangkupplungen (z. B. Gänge 1-10) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit fester Übersetzung. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können gezielt in Eingriff gebracht werden, um ein Übersetzungsverhältnis von einer tatsächlichen Gesamtzahl von Drehungen der Eingangswelle 270 zu einer tatsächlichen Gesamtzahl von Drehungen der Räder 216 zu ändern. Die Gangkupplungen 211 können durch das Einstellen von Fluid, das den Kupplungen über Schaltsteuerungsmagnetventile 209 zugeführt wird, in Eingriff gebracht oder außer Eingriff gebracht werden. Die Drehmomentausgabe vom Automatikgetriebe 208 kann auch an die Räder 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 als Reaktion auf eine Fahrzeugfahrtbedingung vor dem Übermitteln eines Ausgangsantriebsdrehmoments an die Räder 216 übertragen. Die Getriebesteuerung 254 aktiviert selektiv die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder bringt sie selektiv in Eingriff. Die Getriebesteuerung deaktiviert außerdem die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 selektiv oder bringt sie selektiv außer Eingriff.
  • Ferner kann durch das Einsetzen von Reibungsradbremsen 218 eine Reibungskraft auf die Räder 216 angewendet werden. In einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen innerhalb der Bremssteuerung 250 in Eingriff gebracht werden. Ferner kann die Bremssteuerung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anforderungen anwenden, die von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 erfolgt sind. Auf dieselbe Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 durch das Außereingriffbringen der Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt, auf Bremssteuerungsanweisungen und/oder Fahrzeugsystemsteuerungsanweisungen und/oder -informationen verringert werden. Zum Beispiel können die Fahrzeugbremsen als Teil einer automatisierten Motoranhaltvorgangs über die Steuerung 250 eine Reibungskraft auf die Räder 216 anwenden.
  • Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu beschleunigen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung ein vom Fahrer verlangtes Drehmoment oder eine Leistungsanforderung von einem Gaspedal oder einer anderen Vorrichtung erlangen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 erteilt dann dem Motor 10 als Reaktion auf das Fahrerbedarfsdrehmoment oder -leistung Befehle. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert das Motordrehmoment von der Motorsteuerung 12 an. Wenn das Motordrehmoment geringer als ein Getriebeeingangsdrehmomentgrenzwert (z. B. ein Schwellenwert, der nicht zu überschreiten ist) ist, wird das Drehmoment an den Drehmomentwandler 206 abgegeben, der dann mindestens einen Teil des angeforderten Drehmoments an die Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Als Reaktion auf Schaltzeitpläne und TCC-Verriegelungszeitpläne, die auf Eingangswellendrehmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können, verriegelt die Getriebesteuerung 254 die Drehmomentwandlerkupplung 212 selektiv und legt über die Gangkupplungen 211 selektiv Gänge ein. Unter einigen Bedingungen kann, wenn es erwünscht ist, die elektrische Energiespeichervorrichtung 275 und/oder die elektrische Energiespeichervorrichtung 276 aufzuladen, ein Ladedrehmoment (z.B. ein negatives BISG-Drehmoment oder ein negatives ISG-Drehmoment) angefordert werden, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment vorliegt, das nicht null ist. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann ein erhöhtes Motordrehmoment anfordern, um das Ladedrehmoment zu überwinden, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erreichen.
  • Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu verlangsamen und Nutzbremsen bereitzustellen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremspedalstellung ein negatives gewünschtes Raddrehmoment bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 befiehlt dann den Reibungsbremsen 218 (z. B. das gewünschte Reibungsbremsraddrehmoment), und/oder dem ISG 240 über den Wander 241, das angeforderte Bremsmoment bereitzustellen.
  • Dementsprechend kann die Drehmomentsteuerung der unterschiedlichen Kraftübertragungskomponenten 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 werden.
  • Als ein Beispiel kann eine Motordrehmomentausgabe durch das Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktund/oder Luftladung durch das Steuern von Drosselöffnung und/oder Ventiltakt, Ventilhub und Aufladung für turboaufgeladene oder aufgeladene Motoren gesteuert werden. Im Fall eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 die Motordrehmomentausgabe durch das Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulsztakt und Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Motorsteuerung auf einer Zylinder-zu-Zylinder-Basis durchgeführt werden, um die Motordrehmomentausgabe zu steuern.
  • Die elektrische Maschinensteuerung 252 kann die Drehmomentabgabe und die Erzeugung elektrischer Energie vom BISG 219 durch das Einstellen des Stroms steuern, der zu und von dem Feld und/oder den Ankerwicklungen zum BISG 219 fließt, wie es in der Technik bekannt ist. Gleichermaßen kann die elektrische Maschinensteuerung 252 die Drehmomentabgabe und die Erzeugung elektrischer Energie vom ISG 240 steuern, indem der zum und vom Feld und/oder den Ankerwicklungen fließende Strom vom ISG 240 eingestellt wird, wie in der Technik bekannt ist. Die elektrische Ausgabe vom ISG 240 und BISG 219 kann in einem feststehenden Modus bereitgestellt werden, bei dem sich das Getriebe in der Parkstellung oder im Leerlauf befindet. Alternativ kann der elektrische Ausgang vom ISG 240 und BISG 219 in einem nichtfeststehenden Modus bereitgestellt werden, bei dem das Fahrzeug auf einer Straße fährt.
  • Die Getriebesteuerung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenstellung über den Stellungssensor 271. Die Getriebesteuerung 254 kann die Getriebeeingangswellenposition durch Differenzieren eines Signals vom Positionssensor 271 oder Zählen einer Anzahl bekannter Winkelabstandsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg in Eingangswellendrehzahl umwandeln. Die Getriebesteuerung 254 kann das Getriebeausgangswellendrehmoment vom Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Positionssensor oder ein Drehmoment- und Positionssensor sein. Wenn der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Steuerung 254 Wellenpositionsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg zählen, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu ermitteln. Die Getriebesteuerung 254 kann außerdem die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit unterscheiden, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu ermitteln. Die Getriebesteuerung 254, die Motorsteuerung 12 und die Fahrzeugsystemsteuerung 255 können außerdem zusätzliche Getriebeinformationen von den Sensoren 277 empfangen, welche Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Lichtmaschinen-Temperatursensoren und BISG-Temperatursensoren sowie Umgebungstemperatursensoren beinhalten können, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Bremssteuerung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 223 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255. Die Bremssteuerung 250 kann außerdem Bremspedalstellungsinformationen vom in 1 gezeigten Bremspedalsensor 154 direkt oder über das CAN 299 empfangen. Die Bremssteuerung 250 kann als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 ein Bremsen bereitstellen. Die Bremssteuerung 250 kann auch Anti-Rutsch- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um Fahrzeugbremsen und - stabilität zu verbessern. Daher kann die Bremssteuerung 250 der Fahrzeugsystemsteuerung 255 einen Raddrehmomentgrenzwert (z. B. ein negatives Schwellenwertraddrehmoment, das nicht zu überschreiten ist) bereitstellen, sodass das negative ISG-Drehmoment nicht dazu führt, dass der Raddrehmomentgrenzwert überschritten wird. Zum Beispiel wird, falls die Steuerung 250 einen negativen Raddrehmomentgrenzwert von 50 Nm ausgibt, das ISG-Drehmoment eingestellt, um weniger als 50 Nm (z. B. 49 Nm) negatives Drehmoment an den Rädern bereitzustellen, was das Berücksichtigen des Übersetzungsgetriebes beinhaltet.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist nun ein beispielhaftes elektrisches System 300 für das Fahrzeug 225 gezeigt. Das elektrische System 300 beinhaltet einen ersten elektrischen Niederspannungsbus 302 und einen zweiten elektrischen Niederspannungsbus 303. Der elektrische Niederspannungsbus 302 überträgt Niederspannungsleistung (z. B. 12 V Gleichstrom) zwischen verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen, die den BISG 219, den Anlasser 96 und die primäre Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 274 beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein. Der elektrische Niederspannungsbus 302 kann auch Niederspannungsleistung an elektrische Fahrzeuglasten mit Niederspannung 304 leiten. Die elektrischen Fahrzeuglasten mit Niederspannung 304 können Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, elektronische Drosseln, Beleuchtungsvorrichtungen, Lambdasonden, Ventilphaseneinstellvorrichtungen und Motorzündsysteme beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Das elektrische System 300 beinhaltet außerdem einen elektrischen Trennschalter 308 zum elektrischen Trennen des ersten elektrischen Niederspannungsbusses 302 und eines zweiten elektrischen Niederspannungsbusses 303. Der erste elektrische Trennschalter 308 kann ein Schütz oder eine Festkörpervorrichtung sein.
  • Der zweite Niederspannungsbus 303 führt Niederspannungsleistung zwischen der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 275, dem Wechselrichter 356, dem optionalen DC/DC-Wandler 355 und Verbrauchern elektrischer Niederspannungsleistung 358. Verbraucher elektrischer Niederspannungsleistung 358 können resistive Scheibenheizungen, elektrische Servolenkungssysteme, Anzeigetafeln und Infotainmentsysteme beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Wechselrichter 356 kann Niederspannungsgleichstromleistung in Wechselstromleistung umwandeln, um Vorrichtungen 370 (z. B. Sägen, Radios, Fernseher etc.), die sich außerhalb des Fahrzeugs 225 befinden, elektrische Leistung zuzuführen. Der Wechselrichter 356 kann 120 V Wechselstrom oder 240 V Wechselstrom an fahrzeugexterne Vorrichtungen 370 ausgeben. Fahrzeugexterne Vorrichtungen können Beleuchtung, Bohrer, Sägen, Verdichter und andere mit Wechselstrom betriebene Vorrichtungen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Der DC/DC-Wandler kann eine Spannung des zweiten Niederspannungsbusses 303 erhöhen, um dem Hochspannungsbus 357 (z. B. > 30 Volt Gleichstrom) und der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 275 Ladung zuzuführen. Der DC/DC-Wandler 355 kann elektrische Ladung vom Hochspannungsbus 357 dem zweiten Niederspannungsbus 303 und damit verbundenen elektrischen Vorrichtungen zuführen. Alternativ kann der DC/DC-Wandler 355 elektrische Ladung vom zweiten Niederspannungsbus 303 zum Hochspannungsbus 357 zuführen, um den ISG 240 zu betreiben. Der Hochspannungsbus 357 kann elektrische Ladung zwischen dem DC/DC-Wandler 355, dem Wechselrichter 241 und der elektrischen Hochspannungsenergiespeichervorrichtung (z. B. Batterie) 276 übertragen.
  • Der BISG 219 kann dem elektrischen Niederspannungsbus 302 und der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung Niederspannungsleistung zuführen, wenn der elektrische Trennschalter 308 geöffnet oder geschlossen ist. Die Ausgangsspannung des BISG 219 kann eingestellt werden, sodass sie über oder unter einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 274 liegt. Zum Beispiel kann ein Feldstrom vom BISG 219 eingestellt werden, um die Ausgangsspannung vom BISG 219 einzustellen. Ebenso kann Spannungsausgang vom DC/DC-Wandler 355 auf eine Spannung eingestellt werden, die über oder unter einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 275 liegt. Zum Beispiel kann der Takt des Ladens und Entladens einer elektrischen Energiespeichervorrichtung mit dem DC/DC-Wandler 355 eingestellt werden, um eine Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 355 einzustellen.
  • Die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 274 und die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 275 arbeiten in einem ersten Spannungsbereich (z. B. zwischen 8 und 16 Volt Gleichstrom) und die elektrische Hochspannungsenergiespeichervorrichtung 276 arbeitet in einem zweiten Spannungsbereich (z. B. > 30 Volt Gleichstrom).
  • Das elektrische System 300 umfasst außerdem ein Spannungsqualitätsmodul oder eine Spannungsqualitätssteuerung 325, die mit der Fahrzeugsystemsteuerung 255 in Verbindung stehen kann. Die Spannungsqualitätssteuerung 325 kann den elektrischen Trennschalter 308 selektiv öffnen und schließen. Elektrische Ladung wird nicht zwischen dem ersten Niederspannungsbus 302 und dem zweiten Niederspannungsbus 303 übertragen, wenn sich der elektrische Trennschalter 308 in einem geöffneten Zustand befindet. Elektrische Ladung kann zwischen dem ersten Niederspannungsbus 302 und dem zweiten Niederspannungsbus 303 übertragen werden, wenn sich der elektrische Trennschalter 308 in einem geschlossenen Zustand befindet. Die Spannungsqualitätssteuerung 325 kann Spannungen der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 274 und der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung 275 über die Eingangs- und Ausgangsschaltung 304 (z. B. analoge Eingaben/Ausgaben und digitale Eingaben/Ausgaben) bestimmen. Die Spannungsqualitätssteuerung 325 beinhaltet Nurlese-(nichtflüchtigen)Speicher 306, eine CPU 302 und Direktzugriffsspeicher 308. In einigen Beispielen kann die Spannungsqualitätssteuerung 325 jedoch einfach eine kombinatorische Logik und eine analoge Schaltung beinhalten. Die Spannungsqualitätssteuerung 325 kann Anweisungen von der Fahrzeugsteuerung 255 empfangen, dass eine Anforderung zum Anlassen des Motors 10 vorliegt und der elektrische Trennschalter 302 geöffnet werden soll. Die Spannungsqualitätssteuerung 325 kann außerdem anfordern, dass die Fahrzeugsystemsteuerung 255 die Spannung und/oder Strom, der an den ersten Niederspannungsbus 302 und den zweiten Niederspannungsbus 303 über den BISG 219 und den DC/DC-Wandler 355 geliefert wird, erhöht oder verringert wird. Ferner kann die Spannungsqualitätssteuerung 325 außerdem anfordern, dass die Fahrzeugsystemsteuerung 255 elektrische Lasten, die auf den ersten Niederspannungsbus 302 und den zweiten Niederspannungsbus 303 über den BISG 219, den DC/DC-Wandler 355, elektrische Niederspannungsfahrzeuglasten und elektrische Niederspannungsleistungsverbraucher 358 angewendet werden, erhöht oder verringert werden.
  • Somit stellt das elektrische System aus den 1-3 ein System zum Liefern von elektrischer Leistungs eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor; ein über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG), der mechanisch an den Motor gekoppelt und elektrisch an eine erste elektrische Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist, die in einem ersten Spannungsbereich arbeitet; eine zweite elektrische Energiespeichervorrichtung, die im ersten Spannungsbereich arbeitet; eine dritte elektrische Energiespeichervorrichtung, die in einem zweiten Spannungsbereich arbeitet, wobei der zweite Spannungsbereich höher als der erste Spannungsbereich ist; einen elektrischen Trennschalter, der die erste elektrische Energiespeichervorrichtung selektiv elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung koppelt; einen DC/DC-Wandler, der direkt elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung und die dritte elektrische Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist; eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um eine Spannung des DC/DC-Wandlers zu senken und elektrische Lasten zu erhöhen, die auf die zweite elektrische Energieumwandlungsvorrichtung angewendet werden, als Reaktion darauf, dass eine Spannung der ersten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung kleiner als eine Schwellenspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  • In einigen Beispielen umfasst das System ferner zusätzliche Anweisungen, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion auf eine Aufforderung zum Anlassen des Motors zu öffnen. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion darauf zu schließen, dass eine Spannung der zweiten elektrischen Energiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung liegt. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um eine Spannung zu erhöhen, die über den BISG der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung als Reaktion darauf zugeführt wird, dass die Spannung ersten zweiten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung geringer als die Schwellenwertspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist. Das System beinhaltet, dass die elektrischen Lasten eine Scheibenheizung beinhalten. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um eine Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen eines Motors über die von der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters zu verringern.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist eine beispielhafte prophetische Betriebsabfolge eines elektrischen Systsms des Fahrzeugs gezeigt. Die Abfolge aus 4 kann gemäß dem Verfahren aus den 5 und 6 zusammen mit dem System aus den 1-3 bereitgestellt werden. Die in 4 gezeigten Verläufe treten gleichzeitig auf und sind zeitlich ausgerichtet. Die //-Markierungen entlang der waagerechten Achse stellen eine Zeitunterbrechung dar und die Dauer der Zeitunterbrechung kann lang oder kurz sein. Die senkrechten Linien bei den Zeitpunkten t0-t6 stellen relevante Zeitpunkte in der Abfolge dar.
  • Der erste Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der elektrischen Last oder von Leistung, die von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung (z. B. 274) im Zeitverlauf verbraucht wird. Die senkrechte Achse stellt eine elektrische Last oder Leistung dar, die von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird, und die Menge der elektrischen Last oder Leistung, die von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird, erhöht sich in Richtung des Pfeils der senkrechten Achse. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 402 stellt eine elektrische Last oder Energie dar, die von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird.
  • Der zweite Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der elektrischen Last oder von Leistung, die von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung (z. B. 275) im Zeitverlauf verbraucht wird. Die senkrechte Achse stellt eine elektrische Last oder Leistung dar, die von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird, und die Menge der elektrischen Last oder Leistung, die von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird, erhöht sich in Richtung des Pfeils der senkrechten Achse. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 404 stellt eine elektrische Last oder Energie dar, die von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verbraucht wird.
  • Der dritte Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf eines Betriebszustands des elektrischen Trennschalters im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt den Betriebszustand des elektrischen Trennschalters dar. Der elektrische Trennschalter ist geöffnet, wenn sich die Kurve 406 in der Nähe des Pfeils der senkrechten Achse auf einer höheren Ebene befindet. Der elektrische Trennschalter ist geschlossen, wenn sich die Kurve 406 in der Nähe der waagerechten Achse auf einer niedrigeren Ebene befindet. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 406 stellt den Zustand des elektrischen Trennschalters (z. B. 308) dar.
  • Der vierte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung dar, und die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung erhöht sich in Richtung des Pfeils der senkrechten Achse. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 408 stellt die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung dar. Die waagerechte Linie 450 stellt eine Schwellenwertspannung dar. Das Schließen des elektrischen Trennschalters wird verhindert, wenn die Spannung der primären elektrischen Energiespeichervorrichtung (Kurve 408) unter dem Schwellenwert 450 liegt.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung dar, und die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung erhöht sich in Richtung des Pfeils der senkrechten Achse. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 410 stellt die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung dar. Die waagerechte Linie 452 stellt eine Schwellenwertspannung dar. Das Schließen des elektrischen Trennschalters wird verhindert, wenn die Spannung der zusätzlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung (Kurve 410) unter dem Schwellenwert 452 liegt.
  • Der sechste Verlauf von oben in 4 ist ein Verlauf der BISG-Leistung im Zeitverlauf. Die senkrechte Achse stellt die BISG-Leistung dar. Der BISG arbeitet als ein Elektromotor und gibt mechanische Arbeit aus, wenn sich die Kurve 412 über der waagerechten Achse befindet. Der vom BISG bereitgestellte mechanische Arbeitsaufwand nimmt in Richtung des Pfeils der senkrechten Achse zu. Der BISG arbeitet als ein Generator und verbraucht mechanische Arbeit vom Motor, wenn sich die Kurve 412 unter der waagerechten Achse befindet. Die vom Motor verbrauchte Leistungsaufwand nimmt in einer Richtung (nach unten) von der waagerechten Achse weg zu. Die waagerechte Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zunimmt. Die Kurve 412 stellt die BISG-Leistung dar.
  • Zum Zeitpunkt t0 wird der Motor des Fahrzeugs angehalten (nicht gezeigt) und die elektrische Last, die auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist niedrig. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist ebenfalls niedrig und der elektrische Trennschalter ist geschlossen. Der elektrische Trennschalter ist geschlossen, sodass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gleich einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist und dass Ladung zwischen den zwei elektrischen Energiespeichervorrichtungen frei abgegeben werden kann. Die BISG-Leistungsausgabe ist Null.
  • Zum Zeitpunkt tl erfolgt eine Anforderung zum Anlassen des Motors (nicht gezeigt) und der elektrische Trennschalter wird als Reaktion auf die Anforderung zum Anlassen des Motors geöffnet, sodass die Spannung des zweiten elektrischen Niederspannungsbusses nicht verringert wird, wenn der BISG den Motor ankurbelt (z. B. dreht), da der Anlasser und der BISG elektrisch an den ersten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Ferner ermöglicht das Öffnen des elektrischen Trennschalters, dass elektrische Niederspannungsleistungsverbraucher, die elektrisch an den zweiten elektrischen Niederspannungsbus gekoppelt sind, über elektrische Ladung betrieben werden, die über die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführt wird. Die elektrische Last an den primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtungen steigt kurz, nachdem sich der elektrische Trennschalter als Reaktion darauf öffnet, dass der Anlasser den Motor (nicht gezeigt) ankurbelt. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, bleibt niedrig, und die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung beginnt abzunehmen, wenn elektrische Leistung von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch den BISG oder den Anlasser entnommen wird. Die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung beginnt abzusinken, wenn elektrische Leistung von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch Verbraucher elektrischer Leistung entnommen wird, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Die BISG-Leistung steigt an, nachdem der elektrische Trennschalter geöffnet und geschlossen wurde, während der BISG den Motor ankurbelt (z. B. dreht).
  • Zum Zeitpunkt t2 ist das Ankurbeln des Motors abgeschlossen und der Motor wird angelassen (nicht gezeigt). Der BISG stoppt das Ankurbeln des Motors und die BISG-Leistung wird verringert, wenn der Motor angelassen wird (z. B. wenn er Kraftstoff verbrennt und sich aus eigener Kraft dreht). Kurz nach dem Zeitpunkt t2 wechselt der BISG vom Elektromotorbetrieb zum Generatorbetrieb, sodass die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den BISG aufgeladen werden kann. Der BISG empfängt mechanische Eingangsleistung vom Motor. Die elektrische Last des primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichers wird auf Null verringert, wenn der BISG aufhört, den Motor anzukurbeln. Der elektrische Trennschalter bleibt geöffnet, da die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als der Schwellenwert 450 ist. Das Offenhalten des elektrischen Trennschalters verhindert, dass ein hoher Strom durch den elektrischen Trennschalter fließt, wodurch die Möglichkeit einer Verschlechterung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert wird. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, bleibt niedrig, und die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung wurde geringfügig verringert, bleibt jedoch über dem Schwellenwert 452.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 lädt der BISG die primäre elektrsiche Niederspannungsenergiespeichervorrichtung weiter auf und die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung erhöht sich. Der elektrische Trennschalter bleibt geöffnet und es wir keine elektrische Last auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet. Die Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, bleibt niedrig. Die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung erhöht sich, wenn die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den DC/DC-Wandler (nicht gezeigt) aufgeladen wird.
  • Bei Zeitpunkt t3 wird der elektrische Trennschalter als Reaktion darauf geschlossen, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Der BISG beendet kurz danach das Laden der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung und es wird keine elektrische Last auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, bleibt niedrig.
  • Auf diese Weise kann die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung auf einen höheren Spannungspegel geladen werden, wenn die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung bis auf einen Pegel entladen wird, der geringer als eine Schwellenwertspannung ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist, während der Motor angekurbelt wird. Durch das Erhöhen der Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung kann der Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter verringert werden, wenn der elektrische Trennschalter geschlossen ist. Die Verringerung des Stromflusses kann auf eine niedrige Differenzspannung am elektrischen Trennschalter zurückgeführt werden.
  • Nach dem Zeitpunkt t3 und vor dem Zeitpunkt t4 wird der Motor des Fahrzeugs angehalten (nicht gezeigt) und die elektrische Last, die auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist niedrig. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist ebenfalls niedrig und der elektrische Trennschalter ist geschlossen. Der elektrische Trennschalter ist geschlossen, sodass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gleich einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist und dass Ladung zwischen den zwei elektrischen Energiespeichervorrichtungen frei abgegeben werden kann. In diesem Beispiel verschlechtert sich jedoch eine Zelle der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung, so dass Strom von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zur zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung (nicht gezeigt) fließt. Die ISG-Leistungsausgabe ist Null.
  • Zum Zeitpunkt t4 erfolgt eine Anforderung zum Anlassen des Motors (nicht gezeigt) und der elektrische Trennschalter wird als Reaktion auf die Anforderung zum Anlassen des Motors geöffnet, sodass die Spannung des zweiten elektrischen Niederspannungsbusses nicht verringert wird, wenn der BISG den Motor ankurbelt (z. B. dreht), da der Anlasser und der BISG elektrisch an den ersten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Die Spannung der zuätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung sinkt, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet wird, weil eine oder mehrere Zellen in der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert sind. Die elektrische Last, die auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtungen angewendet wird, steigt kurz, nachdem sich der elektrische Trennschalter als Reaktion darauf öffnet, dass der BISG oder der Anlasser den Motor (nicht gezeigt) ankurbelt. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, wird über Lastabwurf (z. B. das Entkoppeln von elektrischen Lasten von der Leistungsquelle) verringert, um die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu erhöhen, so dass sie näher an der Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist. Die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung beginnt ebenfalls weiter abzusinken, wenn elektrische Leistung von der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch Verbraucher elektrischer Leistung entnommen wird, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Der BISG-Leistungsverbrauch steigt an, nachdem der elektrische Trennschalter geschlossen wurde, während der BISG den Motor ankurbelt (z. B. dreht).
  • Zum Zeitpunkt t5 ist das Ankurbeln des Motors abgeschlossen und der Motor wird angelassen (nicht gezeigt). Der BISG stoppt das Ankurbeln des Motors und die BISG-Leistung wird verringert, wenn der Motor angelassen wird. Kurz nach dem Zeitpunkt t5 wechselt der BISG vom Anlassen des Motors zur Leistungsversorgung des Antriebsstrangs, um das Fahrzeug anzutreiben. Mit anderen Worten, stellt der BISG einen Teil der Fahreranforderungsleistung oder des Drehmoments bereit und der Motor und/oder der ISG stellen den verbleibenden Teil der Fahreranforderungsleistung oder des Drehmoments bereits. Die elektrische Last, die auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, wird verringert. Der elektrische Trennschalter bleibt geöffnet, da die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als der Schwellenwert 452 ist. Die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, bleibt aufgrund des elektrischen Lastabwurfs auf einem niedrigeren Niveau (z. B. Null). Die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung nimmt weiter ab, wenn diese dem BISG elektrische Leistung zuführt. Die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung bleibt auf ihrem vorherigen Niveau (unter dem Schwellenwert 452) und die BISG-Leistung wird auf einem Niveau abgeschaltet, bei dem sie dem Antriebsstrang ein positives Drehmoment zuführt.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t5 und dem Zeitpunkt t6 entlädt der BISG die primäre elektrsiche Niederspannungsenergiespeichervorrichtung weiter und die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung nimmt weiter ab. Der elektrische Trennschalter bleibt geöffnet und es wir keine elektrische Last auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet. Die Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist Null.
  • Bei Zeitpunkt t6 wird der elektrische Trennschalter als Reaktion darauf geschlossen, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Der BISG beendet das Entladen der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung und beginnt die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung und die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung aufzuladen. Es wird keine elektrische Last auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet und die elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, ist ebenfalls Null.
  • Auf diese Weise kann die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung auf einen niedrigeren Spannungspegel entladen werden, wenn die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung auf einem niedrigen Spannungpegel ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist, während der Motor angekurbelt wird. Durch das Senken der Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung kann der Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter verringert werden, wenn der elektrische Trennschalter geschlossen ist. Die Verringerung des Stromflusses kann auf eine niedrige Differenzspannung am elektrischen Trennschalter zurückgeführt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Systems eines Fahrzeugs gezeigt. Das Verfahren aus den FIG: 5 und 6 kann die in 4 gezeigte Abfolge zusammen mit dem System aus den 1-3 bereitstellen. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens aus 5 und 6 als ausführbare Anweisungen in eine Steuerung integriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens Maßnahmen sein können, die in der realen Welt über das System durchgeführt werden können.
  • Bei 502 bestimmt ein Verfahren 500 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können über die Steuerung bestimmt werden, die eine Eingabe von unterschiedlichen Fahrzeugsensoren empfängt. In einem Beispiel können die Fahrzeugbetriebsbedingungen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Motorbetriebszustand (z. B. Aus (keinen Kraftstoff verbrennend) oder Ein (Kraftstoff verbrennend)), den Betriebszustand des elektrischen Trennschalters (z. B. geöffnet oder geschlossen), eine elektrische Last, die auf die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, eine elektrische Last, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung, eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung, BISG-Leistung, Fahreranforderungsleistung und Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Verfahren 500 geht zu 504 über.
  • Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Motorankurbelanforderung vorliegt (z. B. das Drehen des Motors über den BISG oder den Anlasser) oder ob ein Motorankurbeln gewünscht ist. Das Verfahren 500 kann ein Ankurbeln des Motors als Reaktion auf ein Fahreranforderungsdrehmoment oder eine Fahreranforderungsleistung anfordern, die einen Schwellenwert überschreitet, oder als Reaktion darauf, dass der Ladezustand (state of charge - SOC) einer elektrischen Energiespeichervorrichtung unter einem Schwellenwert liegt. Falls das Verfahren500 beurteilt, dass eine Motorankurbelanforderung vorliegt oder wenn Motorankurbeln gewünscht ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren500 geht zu 506 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 540 über.
  • Bei 540 hält das Verfahren 500 den Betriebszustand des elektrischen Trennschalters (z. B. 308) aufrecht und führt elektrischen Verbrauchern elektrische Leistung zu, die elektrisch an den ersten und dem zweiten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Die elektrische Leistung kann über den BISG, den DC/DC-Wandler, die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung, die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung oder eine Kombination daraus zugeführt werden. Ferner kann der Motor eingeschaltet bleiben oder laufen oder er kann angehalten bleiben. Das Fahrzeug kann über den Motor und den ISG, den Motor und den BISG oder ausschließlich über den ISG angetrieben werden. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
  • Bei 506 unterbricht und verzögert das Verfahren 500 Änderungen an elektrischen Lasten, die auf den ersten Niederspannungsbus und den zweiten Niederspannungsbus angewendet werden können. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeuginsasse nach einer Aufforderung zum Ankurbeln des Motors und bevor der Motor angelassen ist versucht, eine Heckscheibenheizung einzuschalten, wird die Heckscheibe möglicherweise nicht eingeschaltet, bis der Motor angelassen ist. In einigen Beispielen kann das Verfahren 500 auch verhindern, dass elektrische Lasten vom ersten und/oder zweiten Niederspannungsbus nach einer Aufforderung zum Ankurbeln des Motors und bevor der Motor angelassen ist entkoppelt werden. Das Verfahren 500 geht zu 508 über.
  • Bei 508 öffnet das Verfahren 500 den elektrischen Trennschalter und entkoppelt den ersten Niederspannungsbus vom zweiten Niederspannungsbus. Zusätzlich werden elektrische Vorrichtungen, die elektrisch an den ersten Niederspannungsbus gekoppelt sind, von elektrischen Vorrichtungen, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus gekoppelt sind, durch das Öffnen des elektrischen Trennschalters elektrisch isoliert. Das Verfahren 500 kurbelt ebenfalls den Motor über den BISG oder den Anlasser an. Das Verfahren500 geht zu 510 über.
  • Bei 510 beurteilt das Verfahren 500, ob das Ankurbeln des Motors abgeschlossen ist. Das Verfahren 500 kann beurteilen, dass das Ankurbeln des Motors abgeschlossen ist, wenn die Motordrehzahl größer als eine Schwellenwertdrehzahl ist. Wenn das Verfahren 500 beurteilt, dass das Ankurbeln des Motors abgeschlossen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 512 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 kehrt zu 508 zurück.
  • Bei 512 bestimmt das Verfahren 500 Spannungen auf jeder Seite des elektrischen Trennschalters. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 500 eine Spannung an einer ersten Seite des elektrischen Trennschalters durch das Bestimmen einer Spannung des ersten Niederspannungsbusses. Das Verfahren 500 bestimmt eine Spannung an einer zweiten Seite des elektrischen Trennschalters durch das Bestimmen einer Spannung des zweiten Niederspannungsbusses. Die Spannungen können über ein Spannungsqualitätsmodul bestimmt werden und die Spannungen können an die Fahrzeugsystemsteuerung übermittelt werden. Durch das Bestimmen der Spannungen auf jeder Seite des elektrischen Trennschalters kann abgeleitet werden, dass der Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter hoch oder niedrig sein kann, wenn der elektrische Trennschalter geschlossen ist. Das Verfahren 500 geht zu 514 über, nachdem die Spannungen auf beiden Seiten des elektrischen Trennschalters bestimmt wurden.
  • Bei 514 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den ersten Niederspannungsbus und an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, kleiner als eine erste Schwellenwertspannung ist. Der erste Schwellenwertspannungspegel kann empirisch über das Überwachen der Spannung des ersten Niederspannungsbusses und das Überwachen des elektrischen Stromflusses durch den elektrischen Trennschalter bestimmt werden, wenn der elektrische Trennschalter geschlossen ist. Wenn das Verfahren 500 beurteilt, das die Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den ersten Niederspannungsbus und an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, kleiner als eine erste Schwellenwertspannung ist, dann ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 516 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Alternativ kann das Verfahren 500 beurteilen, ob die Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den ersten Niederspannungsbus und die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, geringer als eine Schwellenspannung ist, die von der Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters entfernt ist, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus und an die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist. Falls ja, ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 516 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Bei 516 beurteilt das Verfahren 500, ob die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist. Falls ja, ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 518 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 545 über.
  • In einem Beispiel kann das Verfahren 500 beurteilen, dass die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist, wenn eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung nach dem Laden der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung unter einer Schwellenwertspannung bleibt. Ferner kann das Verfahren 500 beurteilen, dass die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist, wenn eine Zeit zum Laden der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung einen Zeitschwellenwert überschreitet.
  • Bei 545 erhöht das Verfahren 500 eine Strommenge, die der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den BISG zugeführt wird. Der BISG wird in einem Generatormodus betrieben und für einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eine erhöhte Menge an elektrischem Strom zu, sodass sich die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung der Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung annähern kann. Das Verfahren 500 kann der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eine erhöhte Menge an elektrischem Strom zuführen, bis sich die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 kann aufhören, der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eine erhöhte Menge an elektrischem Strom zuführen, wenn eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Bei 518 erhöht das Verfahren 500 eine Spannung, die auf den ersten Niederspannungsbus und die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, durch das Erhöhen einer Ausgangsspannung des BISG. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 500 eine Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers (z. B. 355) senken, der dem zweiten Niederspannungsbus, falls vorhanden, elektrische Ladung zuführt, sodass die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung soweit verringert werden kann, dass sie innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Ferner kann das Verfahren 500 die elektrische Last erhöhen, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, sodass die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung soweit verringert werden kann, dass sie innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Zum Beispiel kann eine resistive Heckscheibenheizung eingeschaltet werden, um die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu verringern. Das Verfahren 500 kann die BISG-Ausgangsspannung erhöhen, um die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu erhöhen und/oder die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers zu senken und/oder die elektrischen Lasten zu erhöhen, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angwendet werden, bis eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Spannung des primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Das Verfahren 500 kann aufhören, die BISG-Ausgangsspannung zu erhöhen, um die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu erhöhen und/oder die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers zu senken und/oder die elektrischen Lasten zu erhöhen, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet werden, wenn eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Spannung des primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Das Verfahren 500 geht zu 520 über.
  • Bei 520 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus und an die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, kleiner als eine zweite Schwellenwertspannung ist. Der zweite Schwellenwertspannungspegel kann empirisch über das Überwachen der Spannung des zweiten Niederspannungsbusses und das Überwachen des elektrischen Stromflusses durch den elektrischen Trennschalter bestimmt werden, wenn der elektrische Trennschalter geschlossen ist. Wenn das Verfahren 500 beurteilt, das die Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus und an die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, kleiner als eine zweite Schwellenwertspannung ist, dann ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 522 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 528 über.
  • Alternativ kann das Verfahren 500 beurteilen, ob die Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus und die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, geringer als eine Schwellenspannung ist, die von der Spannung auf der Seite des elektrischen Trennschalters entfernt ist, die elektrisch an den ersten Niederspannungsbus und an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist. Falls ja, ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 522 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 528 über.
  • Bei 522 beurteilt das Verfahren 500, ob die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist. Falls ja, ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 524 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 550 über.
  • In einem Beispiel kann das Verfahren 500 beurteilen, dass die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist, wenn eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung nach dem Laden der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung unter einer Schwellenwertspannung bleibt. Ferner kann das Verfahren 500 beurteilen, dass die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist, wenn eine Zeit zum Laden der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung einen Zeitschwellenwert überschreitet.
  • Bei 550 erhöht das Verfahren 500 eine Strommenge, die der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den DC/DC-Wandler (z. B. 355) zugeführt wird. Der DC/DC-Wandler der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung elektrische Ladung von der elektrischen Hochspannungsenergiespeichervorrichtung zu. Zusätzlich kann das Verfahren 500 die elektrische Last senken, die auf die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung angewendet wird, indem elektrische Leistungsverbraucher angewiesen werden, sich abzuschalten, die elektrisch an den zweiten Niederspannungsbus gekoppelt sind. Das Verfahren 500 kann der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eine erhöhte Menge an elektrischem Strom zuführen, bis sich die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 kann aufhören, der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eine erhöhte Menge an elektrischem Strom zuführen, wenn eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 geht zu 528 über.
  • Bei 524 beurteilt das Verfahren 500, ob ein DC/DC-Wandler im System vorhanden ist. Wenn kein DC/DC-Wandler vorhanden ist, ist die Antwort Ja und das Verfahren 500 geht zu 526 über. Wenn ansonsten ein DC/DC-Wandler im System vorhanden ist, ist die Antwort Nein und das Verfahren 500 geht zu 555 über.
  • Bei 555 erhöht das Verfahren 500 einen Spannungsausgangspegel des DC/DC-Wandlers, um einen Spannungspegel der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu erhöhen. Der Spannungsausgangspegel des DC/DC-Wandlers kann erhöht werden, bis sich ein Spannungspegel der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 kann aufhören, den Spannungsausgang des DC/DC-Wandlers zu erhöhen, wenn sich eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 geht zu 528 über.
  • Bei 526 erhöht das Verfahren 500 eine Ausgangsspannung des BISG, um eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu senken, sodass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung soweit verringert werden kann, dass sie innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt. Alternativ kann der BISG als ein Elektromotor betrieben werden, um dem Antriebsstrang einen Teil des Fahreranforderungsdrehmoments oder der Leistung zuzuführen. Somit kann der BISG angewendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben und eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zu verringern, wenn eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als eine Schwellenwertspannung ist. Das Verfahren 500 geht zu 528 über.
  • Bei 528 schließt das Verfahren 500 den elektrischen Trennschalter, wenn sich die Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung befindet. Das Verfahren 500 geht zu 530 über.
  • Bei 530 lädt das Verfahren 500 primäre und zusätzliche elektrische Energiespeichervorrichtungen über den BISG und/oder den DC/DC-Wandler auf. Die primären und zusätzlichen elektrischen Energiespeichervorrichtungen können aufgeladen werden, bis sie einen Schwellenwertladepegel erreichen. Das Verfahren 500 geht zum Ende über.
  • Auf diese Weise können die Spannungen des ersten und zweiten Niederspannungsbusses und die Spannungen der zusätzlichen und primären elektrischen Energiespeichervorrichtungen eingestellt werden, sodass der Stromfluss durch einen elektrischen Trennschalter nach dem Ankurbeln des Motors verringert werden kann. Der geringere Stromfluss durch den elektrischen Trennschalter kann die Nutzungsdauer des elektrischen Trennschalters verlängern.
  • Somit stellt das Verfahren aus den 5 und 6 ein Leistungszufuhrverfahren für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes umfasst: das Verringern einer Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an eine zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt. Das Verfahren umfasst ferner das Öffnen des elektrischen Trennschalters über die Steuerung vor dem Ankurbeln des Motors. Das Verfahren umfasst ferner das Ankurbeln des Motors über eine elektrische Maschine, die direkt elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, und bei der das Verringern der Spannung als Reaktion darauf durchgeführt wird, dass eine Spannung der primären elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen des Motors größer als eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist. Das Verfahren umfasst, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG) verringert wird.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Antreiben eines Fahrzeugs über ein Drehmoment, das vom BISG ausgegeben wird, wobei das Drehmoment, das über die verbrauchte elektrische Energie erzeugt wird, die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert. Das Verfahren umfasst ferner das Senken einer Ausgangsspannung eines über einen Riemen integrierten Anlassers/Generators (BISG) vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters, wobei der BISG elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist. Das Verfahren umfasst ferner das Schließen des elektrischen Trennschalters als Reaktion darauf, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt.
  • Das Verfahren aus den 5 und 6 stellt ebenfalls ein Leistungszufuhrverfahren für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes umfasst: das Erhöhen einer Spannung, die einer zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über einen DC/DC-Wandler über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters zugeführt wird, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt. Das Verfahren umfasst, dass die Spannung, die der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den DC/DC-Wandler zugeführt wird, als Reaktion darauf erhöht wird, dass eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als eine Schwellenwertspannung ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Leistung einem über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator zugeführt wird und ferner Folgendes umfasst: das Öffnen des elektrischen Trennschalters über die Steuerung vor dem Ankurbeln des Motors. Das Verfahren umfasst ferner das Ankurbeln des Motors über eine elektrische Maschine, die direkt elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Erhöhen einer Spannung, die der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator nach dem Anlassen des Motors und vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters zugeführt wird. Das Verfahren umfasst, dass die Spannung als Reaktion darauf erhöht wird, dass eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als eine Schwellenspannung ist. Die Methode beinhaltet, dass der DC/DC-Wandler elektrisch eine elektrische Hochspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist.
  • In einer anderen Darstellung stellt das Verfahren aus den 5 und 6 ein Leistungszufuhrverfahren für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes umfasst: das Senken einer Ausgangsspannung eines über einen Riemen integrierten Anlassers/Generators (BISG) als Reaktion auf das Fehlen eines DC/DC-Wandlers und darauf, dass eine Spannung auf der Seite einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung eines Trennschalters geringer als ein Schwellenwert ist. Das Verfahren umfasst ferner das Senken der Ausgangsspannung des BISG als Reaktion darauf, dass eine primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verschlechtert ist. Das Verfahren umfasst ferner das Senken der Ausgangsspannung des BISG als Reaktion darauf, dass eine Spannung der Seite der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung des Trennschalters geringer als ein Schwellenwert ist.
  • Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzprogramme mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware, ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuerte oder unterbrechungsgesteuerte Strategien, Multi-Tasking-, Multi-Threading-Strategien und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann zumindest ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Regulierungssystem programmiert werden soll. Durch die Steuerhandlungen kann außerdem der Betriebszustand eines oder mehrerer Sensoren oder Aktoren in der physischen Welt umgewandelt werden, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System einschließlich der verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen ausgeführt werden.
  • Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Beim Lesen derselben durch einen Fachmann werden viele Änderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne vom Sinn und dem Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten 13-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Leistungszufuhrverfahren: das Verringern einer Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an eine zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Öffnen des elektrischen Trennschalters über die Steuerung vor dem Ankurbeln des Motors gekennzei chnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Ankurbeln des Motors über eine elektrische Maschine gekennzeichnet, die direkt elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, und bei der das Verringern der Spannung als Reaktion darauf durchgeführt wird, dass eine Spannung der primären elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen des Motors größer als eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG) verringert.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Antreiben eines Fahrzeugs über ein Drehmoment gekennzeichnet, das vom BISG ausgegeben wird, wobei das Drehmoment, das über die verbrauchte elektrische Energie erzeugt wird, die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Senken einer Ausgangsspannung eines über einen Riemen integrierten Anlassers/Generators (BISG) vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters gekennzeichnet, wobei der BISG elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Schließen des elektrischen Trennschalters eine Reaktion darauf, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Leistungszufuhrverfahren: das Erhöhen einer Spannung, die einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über einen DC/DC-Wandler über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters zugeführt wird, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an die zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Spannung, die der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über den DC/DC-Wandler zugeführt wird, als Reaktion darauf erhöht, dass eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als eine Schwellenwertspannung ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Leistung einem über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator zugeführt und umfasst ferner: das Öffnen des elektrischen Trennschalters über die Steuerung vor dem Ankurbeln des Motors.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Ankurbeln des Motors über eine elektrische Maschine gekennzeichnet, die direkt elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch das Erhöhen einer Spannung gekennzeichnet, die der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung durch einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator nach dem Anlassen des Motors und vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters zugeführt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Spannung als Reaktion darauf erhöht, dass eine Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung geringer als eine Schwellenspannung ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der DC/DC-Wandler elektrisch eine elektrische Hochspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfingund ist ein System zum Liefern von elektrischer Leistungs eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motor; ein über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG), der mechanisch an den Motor gekoppelt und elektrisch an eine erste elektrische Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist, die in einem ersten Spannungsbereich arbeitet; eine zweite elektrische Energiespeichervorrichtung, die im ersten Spannungsbereich arbeitet; eine dritte elektrische Energiespeichervorrichtung, die in einem zweiten Spannungsbereich arbeitet, wobei der zweite Spannungsbereich höher als der erste Spannungsbereich ist; einen elektrischen Trennschalter, der die erste elektrische Energiespeichervorrichtung selektiv elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung koppelt; einen DC/DC-Wandler, der direkt elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung und die dritte elektrische Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist; eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um eine Spannung des DC/DC-Wandlers zu senken und elektrische Lasten zu erhöhen, die auf die zweite elektrische Energieumwandlungsvorrichtung angewendet werden, als Reaktion darauf, dass eine Spannung der ersten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung kleiner als eine Schwellenspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen gekennzeichnet, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion auf eine Aufforderung zum Anlassen des Motors zu öffnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen gekennzeichnet, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion darauf zu schließen, dass eine Spannung der zweiten elektrischen Energiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung liegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen gekennzeichnet, um eine Spannung zu erhöhen, die über den BISG der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung als Reaktion darauf zugeführt wird, dass die Spannung ersten zweiten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung geringer als die Schwellenwertspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die elektrischen Lasten eine Scheibenheizung.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch zusätzliche Anweisungen gekennzeichnet, um eine Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen eines Motors über die von der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters zu verringern.

Claims (13)

  1. Leistungszufuhrverfahren für ein Fahrzeug, umfassend: das Verringern einer Spannung einer primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über eine Steuerung nach dem Anlassen eines Motors über eine von der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen eines elektrischen Trennschalters, der die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung selektiv an eine zusätzliche elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung koppelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Öffnen des elektrischen Trennschalters über die Steuerung vor dem Ankurbeln des Motors.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend das Ankurbeln des Motors über eine elektrische Maschine, die direkt elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, und bei der das Verringern der Spannung als Reaktion darauf durchgeführt wird, dass eine Spannung der primären elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen des Motors größer als eine Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung über einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG) verringert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Antreiben eines Fahrzeugs über ein Drehmoment, das vom BISG ausgegeben wird, wobei das Drehmoment, das über die verbrauchte elektrische Energie erzeugt wird, die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung verringert.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Senken einer Ausgangsspannung eines über einen Riemen integrierten Anlassers/Generators (BISG) vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters, wobei der BISG elektrisch an die primäre elektrische Niederspannungsenergiespeichervorrichtung gekoppelt ist, wenn der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Schließen des elektrischen Trennschalters als Reaktion darauf, dass die Spannung der primären elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der zusätzlichen elektrischen Niederspannungsenergiespeichervorrichtung liegt.
  8. System zum Liefern von elektrischer Leistung eines Fahrzeugs, umfassend: einen Motor; einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG), der mechanisch an den Motor gekoppelt ist und elektrisch an eine erste Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist, die in einem ersten Spannungsbereich betrieben wird; eine zweite elektrische Energiespeichervorrichtung, die im ersten Spannungsbereich betrieben wird, eine dritte elektrische Energiespeichervorrichtung, die im ersten Spannungsbereich betrieben wird, einen elektrischen Trennschalter, der die erste elektrische Energiespeichervorrichtung selektiv elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung koppelt; einen DC/DC-Wandler, der direkt elektrisch an die zweite elektrische Energiespeichervorrichtung und die dritte elektrische Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist, eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen beinhaltet, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um eine Spannung des DC/DC-Wandlers zu senken und elektrische Lasten zu erhöhen, die auf die zweite elektrische Energieumwandlungsvorrichtung als Reaktion darauf angewendet werden, dass eine Spannung der ersten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung geringer als eine Schwellenwertspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  9. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion auf eine Aufforderung zum Anlassen des Motors zu öffnen.
  10. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den elektrischen Trennschalter als Reaktion darauf zu schließen, dass eine Spannung der zweiten elektrischen Energiespeichervorrichtung innerhalb einer Schwellenwertspannung einer Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung liegt.
  11. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um eine Spannung zu erhöhen, die über den BISG der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung als Reaktion darauf zugeführt wird, dass die Spannung ersten zweiten elektrischen Energieumwandlungsvorrichtung geringer als die Schwellenwertspannung ist, während der elektrische Trennschalter geöffnet ist.
  12. System nach Anspruch 8, wobei die elektrischen Lasten eine Scheibenheizung beinhalten.
  13. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um eine Spannung der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung nach dem Anlassen eines Motors über die von der ersten elektrischen Energiespeichervorrichtung zugeführte Leistung und vor dem Schließen des elektrischen Trennschalters zu verringern.
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