DE112009002655T5

DE112009002655T5 - Strategie für ein Bewahren des Ladestatus einer Niedrigspannungs-Batteriereihe in einem elektrischen Hybridfahrzeug, das Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe aufweist

Info

Publication number: DE112009002655T5
Application number: DE112009002655T
Authority: DE
Inventors: Jay Bissontz
Original assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Current assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2012-06-14
Also published as: CN102216101A; WO2010056604A3; BRPI0921733A2; AU2009314272A1; AU2009314272A8; US20100117594A1; WO2010056604A2; ZA201102696B

Abstract

Ein elektrisches Hybridfahrzeug (12) weist eine Verbrennungskraftmaschine (14), eine Hochspannungs-Batteriereihe (28), eine Niederspannungs-Batteriereibe (30), einen elektrischen Generator (32), der von dem Verbrennungsmotor (14) zum Laden der Batteriereihe (30) angetrieben wird, eine Gleichspannungswandler (46) zum Wiederaufladen der Batteriereihe (30) durch die Batteriereihe (28), ein Kontrollgerät zum Anzeigen der Spannung der Batteriereihe (30), einen Wiederauflade-Auslösezeitschalter auf, der, während die Batteriereihe (28) und nicht der Generator (32) die Batteriereihe (30) mittels des Wandlers (46) wieder auflädt, durch das Kontrollgerät gestartet wird, welches anzeigt, dass die Spannung der Batteriereihe (30) unter einem Wiederauflade-Auslösegrenzwert ist, und dessen Zeitspanne eine Funktion der Spannung ist, die von dem Kontrollgerät angezeigt wird, während der Zeitschalter abläuft. Wenn der Zeitschalter bis zu einer Wiederauflade-Auslösegrenze abläuft, beginnt der Generator das Wiederaufladen der Batteriereihe (30).

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Das technische Gebiet der Patentanmeldung befasst sich mit elektrischen Hybridfahrzeugen des Typs, in welchem das Antriebssystem einen Verbrennungsmotor zusammen mit einem Elektromotor/-Generator umfasst, der zeitweise als Antriebsmotor zum Antreiben des Fahrzeuges und zeitweise als Generator zum Halten des Ladezustandes (SOC) der Hochspannungs-Batteriereihe arbeitet. Genauer betrifft die Offenbarung der Patentanmeldung eine Strategie zum Wiederaufladen einer Niederspannungs-Batteriereihe, typischerweise einer Batteriereihe mit nominell 12 Volt oder 24 Volt Gleichstrom, die im Unterschied zur Antriebsbatteriereihe nicht zum Antreiben des Fahrzeuges eingesetzt wird, wenn – aus welchem Grund auch immer – die Antriebsbatteriereihe, die durch einen Gleichspannungswandler agiert, den Ladezustand der Niederspannungs-Batteriebank nicht mehr halten kann.
Hintergrund der Offenbarung
Ein elektrisches Hybridfahrzeug, dessen Antriebssystem einen Elektromotor/-Generator zusammen mit einem Verbrennungsmotor aufweist, kann mit signifikant höherer Kraftstoffersparnis im Vergleich mit vergleichbaren Fahrzeugen arbeiten, die nur mit einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, da während bestimmter Zeiten des Betriebs des Fahrzeuges, wie zum Beispiel während einer Fahrzeugbremsung, der Motor/Generator kinetische Energie des Fahrzeuges durch Betreiben eines Generators, der einen elektrischen Strom zum Wiederaufladen einer Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe generiert, zurückgewinnt und zu anderen Zeiten während des Betriebs des Fahrzeuges der Motor/Generator als Antriebsmotor arbeitet, der elektrischen Strom von der Antriebs-Batteriereihe zum Antreiben des Fahrzeuges entweder durch ihn selbst oder durch Zufügen zusätzlichen Drehmoments zu dem Drehmoment, welches durch den Verbrennungsmotor erzeugt wird, arbeitet. Aufgrund der verbesserten Kraftstoffeinsparung, die resultieren kann, können die zusätzlichen Kosten eines solchen Antriebssystems vorteilhafte Kostenfolgen für den Benutzer, wie beispielsweise Berufskraftfahrer, haben.
Die Entwicklung einiger elektrischer Hybridfahrzeuge beginnt durch Integrieren eines Motors/Generators in den Antriebsstrang eines mehr konventionellen Kraftfahrzeugs, das durch eine Verbrennungskraftmaschine, entweder mit Otto-Kraftstoff oder Diesel, angetrieben wird. Das existierende elektrische System eines solchen Fahrzeuges ist eines mit Niederspannung, wie zum Beispiel ein 12-Volt-Gleichstromsystem, welches den elektrischen Anforderungen vieler elektrischer Vorrichtungen in dem Fahrzeug dient. Die Batteriereihe eines elektrischen Niederspannungssystems umfasst eine oder mehrere Gleichstrom-Speicherbatterien, deren Ladezustand durch einen Drehstrom-Generator erhalten wird, der durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, wenn der Verbrennungsmotor läuft.
Da ein Niederspannungsmotor/-Generator generell als ungeeignet für den Gebrauch als ein Antriebsmotor für ein elektrisches Hybridfahrzeug erachtet wird, basieren solche Fahrzeuge auf dem Zufügen eines elektrischen Hochspannungssystems, wobei das Fahrzeug mit separaten elektrischen Systemen ausgestattet wird, dem üblichen Niederspannungs-System und dem zusätzlichen Hochspannungs-System.
Das elektrische Hochspannungssystem umfasst eine Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe, deren Spannung in einem Bereich in der Höhe von etwa 600 Volt Gleichspannung bis zu einem 340 Volt Gleichspannungs-System als ein Beispiel liegen kann.
Bestimmte Nichthybridfahrzeuge hängen von einer Niederspannungs-Batteriereihe zum Antreiben bestimmter Zusatzausrüstungen ab, wenn das Fahrzeug mit nicht laufender Maschine geparkt wird. Um den Ladezustand der Niederspannungs-Batteriereihe aufgrund der Zusatzlast zu halten, kann der Drehstromgenerator durch Laufen des Verbrennungsmotors betrieben werden.
Während das Gleiche auch auf elektrische Hybridfahrzeuge zutreffen kann, bietet das Vorhandensein einer Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe eine zusätzliche und größere Energiequelle, die zum Betreiben der Zusatzausrüstung zur Verfügung steht. In Folge dessen können das Niederspannungs- und Hochspannungs-Elektrosystem durch einen Gleichstromwandler, der den Ladezustand der Antriebs-Batteriereihe zum Erhalten des Ladezustandes der Niederspannungs-Batteriereihe nutzt, verknüpft werden, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist und elektrische Niederspannungs-Zusatzausrüstung in Gebrauch ist. Ein Beispiel für eine solche Zusatzausrüstung ist ein elektrischer Energieanschluss (ePTO).
Zusammenfassung der Offenbarung
Da der Anmelder die Möglichkeit erkannt hat, dass ein elektrisches Hochspannungssystem, aus welchem Grund auch immer, außerstande kommen kann, den Ladezustand der Niederspannungs-Batteriereihe aufrecht zu erhalten und eine Erschöpfung des Ladezustandes der Niederspannungs-Batteriereihe unter einen Grenzwert kommen kann, was dazu führen kann, die Lebensdauer der Batteriereihe und/oder den Betrieb von Ausrüstungsteilen, die elektrische Energie von der Batteriebank ziehen, zu beeinflussen, liefert die Offenbarung eine Lösung, eine solche Erschöpfung vorherzusehen und Schritte zu deren Vermeidung zu unternehmen.
Ein elektrisches Hybridkraftfahrzeug umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, ein elektrisches Hochspannungssystem, umfassend eine Hochspannungs-Batteriereihe, ein elektrisches Niederspannungssystem, umfassend eine Niederspannungs-Batteriereihe, einen elektrischen Generator, der durch den Verbrennungsmotor zum Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe angetrieben wird, einen Gleichspannungswandler zum Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe durch die Hochspannungs-Batteriereihe, ein Kontrollgerät zum Anzeigen der Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe, einen Wiederauflade-Auslösezeitschalter, der, während die Hochspannungs-Batteriereihe und nicht der Generator die Niederspannungs-Batteriereihe über den Gleichspannungswandler wieder auflädt, durch das Kontrollgerät gestartet wird, das anzeigt, dass die Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe unterhalb eines Wiederauflade-Auslösegrenzwert ist, und dessen Zeitspanne eine Funktion der Spannung ist, die durch das Kontrollgerät angezeigt wird, wenn der Zeitschalter abläuft. Wenn der Zeitschalter bis zu einem Wiederauflade-Auslöselimit abläuft, beginnt der Generator ein Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe.
Ein Verfahren zum Wiederaufladen einer Niederspannungs-Batteriereihe eines elektrischen Niederspannungssystems in einem elektrischen Hybridfahrzeug, dessen Antriebssystem einen Elektromotor/-Generator aufweist, der mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, so dass zu bestimmten Zeiten während des Betriebs des Fahrzeuges der Motor/Generator kinetische Energie aus dem Fahrzeug durch Betreiben eines Generators zurückgewinnt, der elektrischen Strom zum Wiederaufladen einer Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe in einem elektrischen Hochspannungs-System des Fahrzeuges generiert, und zu anderen Zeiten während des Betriebes des Fahrzeuges der Motor/Generator als ein Antriebsmotor arbeitet, der elektrischen Strom von der Antriebsbatteriereihe zum Antreiben des Fahrzeuges durch ihn selbst oder zum Zufügen zusätzlichen Drehmoments zu dem Drehmoment, welches durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird. Das Fahrzeug weist weiterhin einen elektrischen Generator, der durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, und einen Gleichspannungswandler, durch welche die Niederspannungs-Batteriereihe durch die Hochspannungs-Batteriereihe wieder aufgeladen wird, auf.
Das Verfahren umfasst das Überwachen der Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe, und wenn die überwachte Spannung unter einem Wiederauflade-Auslösegrenzwert ist, während die Hochspannungs-Batteriereihe und nicht der Generator die Niederspannungs-Batteriereihe über den Gleichspannungswandler wieder auflädt, Starten eines Wiederauflade-Auslösezeitschalters, und während der Zeitschalter abläuft, Steuern der Zeitspanne des Zeitschalters als eine Funktion der überwachten Spannung. Sobald der Zeitschalter bis zu einem Wiederauflade-Auslösegrenzwert abgelaufen ist, wird der Generator veranlasst, ein Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe zu beginnen.
Die voranstehende Zusammenfassung wird in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen, die Teil dieser Offenbarung sind, zusammen mit weiteren Details der Offenbarung präsentiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm eines repräsentativen Antriebssystems für ein elektrisches Hybridfahrzeug.
2 ist ein schematisches Schaltbild von Bereichen eines elektrischen Hoch- und eines Niederspannungssystems in einem elektrischen Hybridfahrzeug.
3A und 3B umfassen zusammen ein Strategie-Diagramm, das die vorgenannte Lösung verkörpert.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt einen Bereich eines beispielhaften Antriebssystems 10 für ein elektrisches Hybridfahrzeug 12 als Hintergrund für eine nachfolgende Beschreibung der anderen Figuren. Nicht alle mechanischen Details des Antriebssystems sind gezeigt. Das Fahrzeug 12 ist am Beispiel eines Fahrzeuges mit Heckantrieb gezeigt, in welchem das Antriebssystem dafür konfiguriert ist, dass eine Abtriebswelle einer Verbrennungskraftmaschine 14 oder ein Rotor eines rotierenden Gleichspannungs-Elektromotors (nämlich eines Motors/Generators) 16 in geeigneter Weise mit einer Antriebswelle einer Transmission 18 gekuppelt sind, so dass entweder/oder sowohl der Verbrennungsmotor 14 und/oder der Motor/Generator 16 das Fahrzeug 12 über einen Antriebsstrang angetrieben werden kann, in welchem ein Abtrieb der Transmission 18 über eine Antriebswelle 20 mit einem Differenzial 22 der Hinterachse 24 gekuppelt ist, die Räder 26 aufweist, die an äußeren Enden der jeweiligen Wellen angebracht sind, und so dass, wenn kinetische Energie des Fahrzeugs zurückgewonnen werden soll, der Antriebsstrang den Motor/Generator 16 als einen Generator zum Wiederaufladen einer Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe 28 (2) betreiben kann, der die zurückgewonnene Energie für einen späteren Gebrauch in einem Betrieb des Motors/Generators 16 als ein Motor speichert.
Die Batteriereihe 28 ist ein Bestandteil eines elektrischen Hochspannungssystems (negativer Masseanschluss, z. B. 340 V Gleichspannung) in einem Fahrzeug 12. Ein elektrisches Niederspannungssystem (negativer Masseanschluss, z. B. 12 V Gleichspannung) in einem Fahrzeug 12 umfasst eine Niederspannungs-Batteriereihe 30 (2) mit einer oder mehreren Batterien, deren Ladezustand durch einen Drehstromgenerator 32 (1) oder jeden äquivalenten elektrischen Generator aufrecht erhalten wird, der durch den Verbrennungsmotor 14 durch jede geeignete Kupplung, wie zum Beispiel einen Riemen und Riemenscheiben zum Generieren von Elektrizität angetrieben wird, um die Batteriereihe 30 gut geladen zu halten.
2 zeigt eine elektronische Systemsteuerung (ESC) 34, ein Fern-Energiemodul (RPM) 36, ein im Fahrzeug befindliches Armaturenbrett 38, ein Hybrid-Steuermodul (HCM) 40, ein Transmissions-Steuermodul (TCM) 42, eine Schaltknopf-Schaltkonsole 44 und einen Gleichspannungswandler 46.
Eine CAN(Computer Area Network – lokales Computer-Datennetz)-Datenleitung 48 stellt eine Daten-Kommunikationsleitung zwischen dem ESC 34 und dem RPM 36 bereit. Eine CAN-Datenleitung 50 stellt eine Daten-Kommunikationsleitung zwischen dem ESC 34 und mehreren Steuerungen und Displays des Armaturenbretts 38 bereit. Eine CAN-Datenleitung 52 stellt eine Daten-Kommunikationsleitung zwischen dem ESC 34 und sowohl dem HCM 40 als auch dem TCM 42 bereit. Eine CAN-Datenleitung 54 stellt eine Daten-Kommunikationsleitung zwischen dem HCM 40 und dem Gleichspannungswandler 46 bereit. Eine CAN-Datenleitung 56 stellt eine Daten-Kommunikationsleitung bereit, die die Schaltkonsole 44 und das TCM 42 steuert.
ESC 34 ist ein elektrisches Niederspannungssystem des Fahrzeuges 12 und steuert und überwacht verschiedene Aspekte des Fahrzeugbetriebs, einschließlich des Verbrennungsmotors 14. Die Steuerungen und Anzeigen des Armaturenbretts 38 sind ebenfalls in dem Niederspannungssystem. Die Kommunikation unter dem ESC 34, dem Armaturenbrett 38, dem HCM 40, dem TCM 42 und den Steuerungen der Schaltkonsole 44 ist vorgesehen für eine koordinierte Steuerung des Antriebssystems 10 zum Antreiben des Fahrzeuges 12 durch den Verbrennungsmotor 14, der alleine arbeitet, durch den Motor/Generator 16, der alleine arbeitet, oder durch den Motor/Generator 16, der zum Unterstützungsbetrieb des Verbrennungsmotors 14 arbeitet, während es kinetischer Energie des Fahrzeuges 12 möglich gemacht wird, wiedergewonnen und über den Motor/Generator 16 in Verbindung mit der Hochspannungs-Batteriereihe 28 wieder verwendet zu werden.
Der Gleichspannungswandler 46 weist einen Eingang auf, der an die Hochspannungs-Batteriereihe 28 angeschlossen ist, und einen Ausgang, der an die Niederspannungs-Batteriereihe 30 angeschlossen ist.
2 zeigt ein Kabel 58, welches von einer positiven Klemme der Batteriereihe 28 zu einer positiven Eingangsklemme des Gleichspannungswandlers 46 verläuft, und ein Kabel 60, welches von einer positiven Ausgangsklemme des Wandlers 46 zu einer positiven Klemme der Batteriereihe 30 verläuft. Beide Batteriereihen sind gemeinsam an einer Masse 62 geerdet. Die Spannung der Batteriereihe 30 kann durch die ESC 34 auf jede passende, geeignete Weise überwacht werden, wie zum Beispiel durch eine direkte Verbindung 64.
Eine Strategie 66 zum Vorhersehen und Vermeiden einer Erschöpfung der Ladung der Batteriereihe 30, wenn der Drehstromgenerator 32 keine Wiederaufladespannung zu dieser liefert, ist in den 3A und 3B gezeigt. Während die Strategie dafür vorgesehen ist, in einer Situation, in der das Fahrzeug 12 mit nicht laufendem Verbrennungsmotor 14 geparkt ist und eine elektrische Zusatzeinrichtung mit Strom von der Batterie 30 versorgt wird, kann sie auch in anderen Situationen aktiv werden. Ein Beispiel für eine Situation ist die, bei der das Chassis in den ePTO-Betriebsmodus gebracht ist (Schritt 68 in 3A), der es einem elektrischen Energieanschluss ermöglicht, durch Abziehen von elektrischem Strom aus der Batteriereihe 30 betrieben zu werden
Ein Schritt 70 zeigt, dass die ESC 34 die Spannung der Batteriereihe 30 überwacht (zeitweise auch als Chassis-Batteriespannung bezeichnet). Solange die überwachte Spannung über einem vorbestimmten Minimal-Grenzwert verbleibt (zeitweise auch als Wiederauflade-Auslösegrenzwert bezeichnet), wie durch Schritt 72 bestimmt, solange hält die ESC 34 einen Minimalspannungs-Proportionalzeitschalter (zeitweilig auch als Wiederauflade-Auslösezeitschalter bezeichnet) inaktiv und den Verbrennungsmotor 14 aus, wie bei den Schritten 74 und 76 gezeigt.
Sollte die überwachte Spannung unter den vorbestimmten minimalen Grenzwert sinken, wie in Schritt 78 erfasst, dann startet die ESC 34 den Minimalspannungs-Proportionalzeitschalter, wie in Schritt 80 angegeben. Angenommen, dass die überwachte Spannung weiterhin unter dem vorbestimmten Minimal-Grenzwert verbleibt, bis der Zeitschalter abläuft, nachdem er bis zu einer vorbestimmbaren Wiederauflade-Auslösegrenze (Schritt 82) abläuft, veranlasst die ESC 34, dass die Verbrennungsmaschine 14 nach Ablauf des Zeitschalters angelassen und gestartet wird (Schritt 84, 3B), und dadurch der Drehstromgenerator 32 in dem Verfahren startet. Mit dem direkt mit der Batteriereihe 30 verbundenen Drehstromgenerator 32 beginnt die Batteriereihe 30, durch den Drehstromgenerator wieder aufgeladen zu werden.
Solange die Spannung der Batteriereihe 30 unter dem vorbestimmten Minimal-Grenzwert (Schritt 86) bleibt, läuft der Verbrennungsmotor 14 weiterhin (Schritt 88), dabei die Batteriereihe 30 durch den Drehstromgenerator 32 weiter ladend.
Sollte die Spannung der Batteriereihe 30 während des Wiederaufladens durch den Drehstromgenerator 32 wieder höher werden als der vorbestimmte maximale Grenzwert (Schritt 90), dann startet die ESC 34 einen Maximalspannungs-Zeitschalter (zeitweise auch als Wiederauflade-Stoppzeitschalter bezeichnet) (Schritt 92). Solange die überwachte Spannung größer als der vorbestimmte Maximal-Grenzwert bleibt, solange der Maximal-Zeitschalter endet oder abläuft, nachdem er bis zu einer vorbestimmten Zeitdauer abgelaufen ist (Schritt 94), dann schaltet sich der Verbrennungsmotor 14 ab, nachdem der Zeitschalter abgelaufen ist (Schritt 96), was dazu führt, dass der Drehstromgenerator 32 aufhört, die Batteriereihe 30 wieder aufzuladen, wenn dieses eintritt.
Ist die überwachte Spannung auf eine Spannung unterhalb des Maximal-Grenzwertes abgefallen, während der Maximalspannungs-Zeitschalter abläuft (Schritt 98), dann würde der Maximalspannungs-Zeitschalter gestoppt werden (Schritt 100), was es dem Verbrennungsmotor 14 erlaubt, weiter zu laufen (Schritt 102). Wenn die überwachte Spannung größer wird als der Maximal-Grenzwert (Schritt 90), dann wird der Maximalspannungs-Zeitschalter zurückgesetzt und dann wieder neu gestartet (Schritt 92), um zu beginnen, für die vorbestimmte Zeitdauer abzulaufen und als eine Konsequenz daraus den Generator zu veranlassen, die Niederspannungs-Batteriereihe weiterhin zu laden, bis die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, ohne dass die überwachte Spannung niedriger wird als der Maximal-Grenzwert während des Zeitablaufs.
Hat sich die Spannung der Batteriereihe 30 über den maximalen Grenzwert erhöht (Schritt 104), nachdem Schritt 80 den Maximalspannungs-Proportionalzeitschalter gestartet hat, dann würde dieser Zeitschalter gestoppt worden sein (Schritt 106), und der Verbrennungsmotor würde abgeschaltet bleiben (Schritt 108). Sollte die überwachte Spannung wieder niedriger werden als der Minimalgrenzwert (Schritt 78), dann wird der Maximalspannungs-Proportionalzeitschalter zurückgesetzt auf Null und wieder gestartet (Schritt 80).
Die Möglichkeit, jede der oder mehrere von dem Minimalgrenzwert, der Wiederauflade-Auslösegrenze, dem Maximalgrenzwert und der Zeitdauer, die der Maximalspannungs-Zeitschalter abläuft, bevor die Batterie 30 als ausreichend wieder aufgeladen angesehen wird, um ein fortgesetztes Wiederaufladen durch den Drehstromgenerator 32 zu erlauben, ermöglicht es dem Benutzer, geeignete Werte für die spezielle Situation des Benutzers auszuwählen.

Claims

Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor; ein elektrisches Hochspannungssystem, umfassend eine Hochspannungs-Batteriereihe; ein elektrisches Niederspannungssystem, umfassend eine Niederspannungs-Batteriereihe; einen elektrischen Generator, der durch den Verbrennungsmotor zum Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe betrieben wird; einen Gleichspannungswandler zum Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe durch die Hochspannungs-Batteriereihe; ein Kontrollgerät zum Anzeigen der Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe; einen Wiederauflade-Auslösezeitschalter, der, während die Hochspannungs-Energiereihe und nicht der Drehstromgenerator die Niederspannungs-Batteriereihe durch den Gleichspannungswandler wieder auflädt, durch das Kontrollgerät gestartet wird, das anzeigt, dass die Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe unterhalb eines Wiederauflade-Auslösegrenzwertes ist, und dessen Zeitspanne eine Funktion der Spannung ist, die das Kontrollgerät anzeigt, während der Zeitschalter abläuft; und worin, wenn der Zeitschalter bis zu einer Wiederauflade-Auslösegrenze abläuft, der Drehstromgenerator beginnt, die Niederspannungs-Batteriereihe wieder aufzuladen.
Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, in welchem die Zeitspanne des Zeitschalters eine Funktion der Differenz zwischen der Spannung, die durch das Kontrollgerät angezeigt wird, und dem Wiederauflade-Auslösegrenzwert ist.
Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, in welchem die Zeitspanne des Zeitschalters sich mit erhöhender Differenz zwischen der Spannung, die von dem Kontrollgerät angezeigt wird, und dem Wiederauflade-Auslösegrenzwert erhöht und mit abnehmender Differenz zwischen der Spannung, die von dem Kontrollgerät angezeigt wird, und dem Wiederauflade-Auslösegrenzwert abnimmt.
Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, in welchem, sobald der Zeitschalter die Zeit bis zur Wiederauflade-Auslösegrenze erreicht hat, der Verbrennungsmotor angelassen und gestartet wird, um den Generator zu veranlassen, ein Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe zu beginnen.
Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, in welchem, sobald der Generator die Niederspannungs-Batteriereihe bis auf eine Spannung höher als einen Wiederauflade-Stoppgrenzwert wieder aufgeladen hat, ein Wiederauflade-Stoppzeitschalter zum Ablaufen bis eine Zeitdauer gestartet wird, und, wenn der Wiederauflade-Stoppzeitschalter für die Zeitdauer abgelaufen ist, ohne dass die überwachte Spannung kleiner als der Wiederauflade-Grenzwert wird, dann der Generator das Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe stoppt, jedoch, wenn die überwachte Spannung kleiner wird als der Wiederauflade-Stoppgrenzwert, bevor der Wiederauflade-Stoppzeitschalter für die Zeitdauer abgelaufen ist, dann der Wiederauflade-Stoppzeitschalter veranlasst wird, das Ablaufen für die Zeitdauer wieder zu starten, und als Konsequenz den Generator dazu veranlasst, das Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihen fortzusetzen, bis die Zeitdauer abgelaufen ist, ohne dass die überwachte Spannung kleiner wird als der Wiederauflade-Stoppgrenzwert.
Ein elektrisches Hybrid-Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, in welchem jeder, der Wiederauflade-Auslösegrenzwert, die Wiederauflade-Auslösegrenze, der Wiederauflade-Stoppgrenzwert und die Zeitdauer individuell auswählbar sind.
Ein Verfahren zum Wiederaufladen einer Niederspannungs-Batteriereihe eines elektrischen Niederspannungssystems in einem Fahrzeug, dessen Antriebssystem einen elektrischen Motor/Generator aufweist, der mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, so dass zu bestimmten Zeiten während des Betriebes des Fahrzeuges der Motor/Generator kinetische Energie des Fahrzeuges durch Betrieb eines Generators wiedergewinnt, der elektrischen Strom für das Wiederaufladen einer Hochspannungs-Antriebsbatteriereihe in einem elektrischen Hochspannungssystem des Fahrzeuges generiert, und zu anderen Zeiten während des Betriebs des Fahrzeuges der Motor/Generator als ein Antriebsmotor arbeitet, der elektrischen Strom von der Antriebsbatteriereihe zieht, um das Fahrzeug entweder durch ihn selbst anzutreiben oder ein zusätzliches Drehmoment zu dem Drehmoment zuzufügen, welches durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird, wobei das Fahrzeug auch einen elektrischen Generator aufweist, der durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird, und einen Gleichspannungswandler, durch welchen die Niederspannungs-Batteriereihe mittels der Hochspannungs-Batteriereihe wieder aufgeladen wird, wobei das Verfahren umfasst: Überwachen der Spannung der Niederspannungs-Batteriereihe; wenn die überwachte Spannung unter einen Wiederauflade-Auslösegrenzwert abfällt, während die Hochspannungs-Batteriereihe und nicht der Generator die Niederspannungs-Batteriereihe über den Gleichspannungswandler lädt, Starten eines Wiederauflade-Auslösezeitschalters, und während der Zeitschalter abläuft, Steuern der Zeitspanne des Zeitschalters als Funktion der überwachten Spannung; und, sobald der Zeitschalter bis zu einer Wiederauflade-Auslösegrenze abgelaufen ist, den Generator dazu zu veranlassen, ein Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe zu beginnen.
Ein Verfahren nach Anspruch 7, in welchem der Schritt des Steuerns der Zeitspanne des Zeitschalters als eine Funktion der überwachten Spannung das Steuern der Rate der Zeitspanne des Zeitschalters als eine Funktion der Differenz zwischen der überwachten Spannung und des Wiederauflade-Auslösegrenzwertes umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 8, in welchem der Schritt des Steuerns der Zeitspanne des Zeitschalters als eine Funktion der überwachten Spannung ein Erhöhen der Rate der Zeitspanne des Zeitschalters mit erhöhter Differenz zwischen der überwachten Spannung und dem Wiederauflade-Auslösegrenzwert und ein Herabsetzen der Rate der Zeitspanne des Zeitschalters mit abnehmender Differenz zwischen der überwachten Spannung und dem Wiederauflade-Auslösegrenzwert umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 7, in welchem der Schritt des Veranlassens, dass der Generator ein Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe beginnt, das Veranlassen des Generators umfasst, beinhaltet, dass er von dem Verbrennungsmotor durch Anlassen und Starten des Verbrennungsmotors angetrieben wird.
Ein Verfahren nach Anspruch 7, umfassend, sobald der Generator die Niederspannungs-Batteriereihe bis auf eine Spannung größer als ein Wiederauflade-Stoppgrenzwert aufgeladen hat, den weiteren Schritt des Startens eines Wiederauflade-Stoppzeitschalters zum Ablaufen einer Zeitdauer umfasst, und wenn der Wiederauflade-Stoppzeitschalter für die Zeitdauer abgelaufen ist, ohne dass die überwachte Spannung niedriger wird als ein Wiederauflade-Stoppgrenzwert, Stoppen des Generators vom Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe, jedoch, wenn die erfasste Spannung kleiner wird als ein Wiederauflade-Stoppgrenzwert, bevor der Wiederauflade-Stoppzeitschalter für die Zeitdauer abgelaufen ist, dann Veranlassen, dass der Wiederauflade-Stoppzeitschalter für die Zeitdauer neu abzulaufen startet, und als Konsequenz den Generator dazu veranlasst, das Wiederaufladen der Niederspannungs-Batteriereihe fortzusetzen, bis die Zeitdauer abgelaufen ist, ohne dass die überwachte Spannung niedriger wird als der Wiederauflade-Stoppgrenzwert.
Ein Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin umfassend Auswählen eines bestimmten von mehreren möglichen Werten für einen oder mehrere des Wiederauflade-Auslösegrenzwerts; der Wiederauflade-Auslösegrenze, des Wiederauflade-Stoppgrenzwertes und der Zeitdauer.