DE4341817A1

DE4341817A1 - Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Aktionsradiuserweiterers für hybride elektrische Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4341817A1
Application number: DE4341817A
Authority: DE
Inventors: Ming Lang Kuang
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: US5264764A; DE4341817C2

Description

Die Erfindung betrifft ein hybrides elektrisches Fahrzeug mit einem Aktionsradiuserweiterer, insbesondere ein Verfahren zum Steuern des Aktionsradiuserweiterers.

Ein Aktionsradiuserweiterer in einem hybriden elektrischen Fahrzeug besteht aus einem kleinen Verbrennungsmotor, der einen Wechselstromgenerator antreibt, um elektrische Energie zu liefern. Diese elektrische Energie ergänzt die elektrische Energie, die von einer Batterie oder einem Batteriesystem erzeugt wird, um den elektrischen Motor anzutreiben, der das Antriebssystem des Fahrzeugs antreibt. Aktionsradiuserweiterer werden verwendet, um den begrenzten Aktionsradius eines rein elektrischen Fahrzeuges zu erweitern. Weil die gegenwärtige Batterietechnologie nicht in der Lage ist, die notwendige elektrische Energie zu liefern, um einem rein elektrischen Fahrzeug einen ausreichenden Aktionsradius zu verleihen, stellt ein hybrides elektrisches Fahrzeug mit einem Aktionsra diuserweiterer einen Kompromiß zwischen einem Fahrzeug, das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, und einem rein elektrischen Fahrzeug dar. Dieser Kompromiß erhöht die Fahrzeugleistung und erweitert den Aktionsradius des Fahr zeugs, wobei die Fahrzeugemissionen minimal gehalten werden.

Eine Möglichkeit, die Ziele eines Aktionsradiuserweiterers zu verwirklichen, ist von A. Kalberlas in dem Artikel "Electric Hybrid Drive Systems for Passenger Cars and Taxis", Electric Vehicle Design and Development, herausgegeben von der SAE im Februar 1991, beschrieben. Dieser Artikel lehrt die Verwendung eines kleinen Verbrennungsmotors, der bei festgelegten Betriebspunkten innerhalb seiner Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie betrieben wird. Die festgelegten Betriebspunkte sind so aus gewählt, daß der Motor derart betrieben wird, daß er bei einem Kompromiß zwischen Wirksamkeit und Emissionen maximale Leistung abgibt. Ein entsprechendes Verfahren ist in der US PS 4,187,436 offenbart.

Ein Nachteil dieser Aktionsradiuserweiterungssysteme liegt darin, daß die Verbrennungsmotoren bei einer festen Drehzahl betrieben werden, was bewirkt, daß die von dem betreffenden Wechselstromgenerator erzeugte elektrische Energie größer ist als die elektrische Energie, die von dem Betreiber während der meisten Zeit der Fahrt benötigt wird. Die Überschußenergie wird dabei verwendet, die Batterien zu laden. Daraus ergibt sich, daß ein wesentlicher Teil der von dem Aktionsradius erweiterer gemäß diesem Stand der Technik erzeugten Energie in den Batterien in chemische Energie umgewandelt wird. Weil der Wirkungsgrad beim Überführen elektrischer Energie in chemische Energie, und umgekehrt, niedrig ist, wird die von dem Wechselstromgenerator zum Laden der Batterien erzeugte Energie nicht effizient verwendet. Ein weiterer Nachteil des Aktionsradiuserweiterers gemäß diesem Stand der Technik ist, daß die Batterien bis auf einen Zustand geladen werden, in dem sie fast vollständig geladen sind. Diese Eigenschaft ist nicht wünschenswert, weil das Laden der Batterien mit elektrischer Energie aus einer gewöhnlichen Quelle, wie etwa einem Hausan schluß, im Gegensatz zum Laden der Batterien mittels eines Ak tionsradiuserweiterers wünschenswert ist, weil dadurch die Verwendung von Benzin minimiert wird, wodurch wiederum die Emissionen des Verbrennungsmotors minimiert werden. Zusätzlich kann die Lebenszeit der Batterien aufgrund der hohen Aufladung des Aktionsradiuserweiterungssystems gemäß diesem Stand der Technik verringert werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Akti onsradiuserweiterers, zum Liefern elektrischer Leistung für das elektrische Antriebssystem des Fahrzeugs, wobei die elek trische Leistung der durchschnittlichen elektrischen Leistung entspricht, die in einem vorangehenden Zeitintervall ver braucht wurde; zum Steuern der von dem Aktionsradiuserweiterer abgegebenen Leistung, so daß ein Großteil wiedergewonnener Bremsenergie zum Laden der Batterie verwendet wird; und zum Steuern der Laderate der Batterie und zum Verhindern, daß sich der Verbrennungsmotor überhitzt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebes eines Aktionsradiuserweiterers für hybride elektrische Fahr zeuge mit einem Batteriesystem, das einem elektrischen An triebssystem elektrische Energie liefert. Das elektrische An triebssystem enthält einen Motor mit einem ersten Zustand, in dem der Motor als elektrischer Motor arbeitet, und einem schaltbaren zweiten Zustand, in dem der Motor als elektrischer Generator arbeitet, der von den Rädern des Fahrzeuges ange trieben wird. Der Aktionsradiuserweiterer besteht aus einem Wechselstromgenerator, der von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird von einem Zusatzleistungssignal P_req gesteuert, das einen Wert aufweist, der einer Motordrehzahl entspricht, bei der der Wechselstromgenerator eine gewünschte elektrische Leistung abgibt.

Das Verfahren beinhaltet das Messen des Ladezustandes des Bat teriesystems, der von dem elektrischen Antriebssystem ver brauchten elektrischen Leistung und der von dem Aktionsradius erweiterer gelieferten elektrischen Leistung, wenn der Akti onsradiuserweiterer ein Zusatzleistungssignal P_req als Antwort auf einen Mittelwert der verbrauchten elektrischen Leistung erzeugt, wobei der Wert des Ladezustands des Batteriesystems kleiner als ein vorbestimmter mittlerer Wert ist und die Dif ferenz zwischen dem Wert der verbrauchten Energie P_con und der gelieferten Energie P_del größer als eine vorherbestimmte Dif ferenz ist. Das erzeugte Zusatzleistungssignal weist einen Wert auf, aufgrund dessen der Aktionsradiuserweiterer genügend elektrische Energie an das elektrische Antriebssystem und an das Batteriesystem liefert, um den Ladezustand des Batteriesy stems innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu halten.

Das Verfahren kann beinhalten, daß die von dem Aktionsradius erweiterer gelieferte elektrische Energie in Abhängigkeit da von gesteuert wird, ob sich der Motor in dem zweiten Zustand befindet, um zu verhindern, daß die Summe der von dem Motor in dem zweiten Zustand gelieferten Energie und der von dem Akti onsradiuserweiterer gelieferten Energie P_del eine maximale La derate des Batteriesystems übersteigt.

Das Verfahren kann ebenfalls beinhalten, daß die von dem Akti onsradiuserweiterer gelieferte elektrische Leistung in Abhän gigkeit von der Temperatur des Kühlmittels des Motors des Ak tionsradiuserweiterers gesteuert wird, wenn diese Temperatur über einen vorherbestimmten Wert hinaus anwächst.

Ein Vorteil des Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Akti onsradiuserweiterers ist der, daß der Aktionsradiuserweiterer dem elektrischen Antriebssystem ungefähr soviel elektrische Energie liefert, wie bei jeder Fahrt verbraucht wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß alle verfügbare wie dergewonnene Bremsenergie verwendet wird, um das Batteriesy stem zu laden.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß in dem Verfahren die La derate der Batterie gesteuert wird.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß in dem Verfahren die von dem Aktionsradiuserweiterer gelieferte elektrische Leistung so gesteuert wird, daß verhindert wird, daß sich der Motor des Aktionsradiuserweiterers überhitzt.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden deutlich, wenn die Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung gelesen wird.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des hybriden elektrischen Fahr zeugs;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm und zeigt die Unterkomponenten des in Fig. 1 gezeigten Blocks;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm der Hauptroutine zum Steuern des Aktionsradiuserweiterers;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm der Subroutine für das Zurückfüh ren von Energie beim Bremsen;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm der Subroutine für die Berechnung der Zusatzleistung; und

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm der Subroutine zum Kühlen des Mo tors.

Fig. 1 zeigt den Antriebszug eines hybriden elektrischen Fahr zeuges mit einem Aktionsradiuserweiterer 10, der den Aktions radius und die Fahrleistung des hybriden elektrischen Fahrzeu ges während der Fahrt erhöht und die Fahrleistung eines reinen elektrischen Fahrzeuges erhöht. Das hybride elektrische Fahr zeug hat ein als Inverter oder Motor wirkendes elektrisches Antriebssystem 12, das auf ein Drehmomentkommandosignal an spricht, das von einem Fahrzeugsystemkontrollierer 24 erzeugt wird, abhängig von der Stellung eines Geschwindigkeitssteue rungsbetätigers 14, um eine Drehleistung zu erzeugen, die auf die die Straße berührenden Räder 16 und 18 des hybriden elek trischen Fahrzeuges über ein Getriebe 20 übertragen wird. Das als Inverter oder Motor wirkende elektrische Antriebssystem 12 erhält elektrische Leistung von dem Aktionsradiuserweiterer 10 und einem Batteriesystem 22. Wie im Stand der Technik üblich, besteht der Geschwindigkeitssteuerungsbetätiger 14 aus einem hand- oder fußbetriebenen Steuerungsbetätiger und einem Betä tigungsstellungssensor, der ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Wert proportional zur Verschiebung des Steuerungsbetä tigers bezüglich einer festen Stellung ist, wobei die feste Stellung in der Regel die "AUS"-Stellung ist. Der Geschwindig keitssteuerungsbetätiger 14 kann auch einen Schalter mit einer "Aus"-Stellung beinhalten, der von dem Geschwindigkeitssteue rungsbetätiger betätigt wird, wenn sich dieser in der "AUS"- Stellung befindet. Das von dem "Aus"-Stellungsschalter erzeug te Signal wird an den Fahrzeugsystemsteuerer 24 übertragen, woraufhin dieser ein Drehmomentkommandosignal an die Inver ter/Motor-Steuerung 26 abgibt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und den Motor 28 in einen elektrischen Generator umwandelt. Auf diese Weise wird der Motor 28 über die mit der Straße in Kontakt stehenden Räder angetrieben, wenn das Fahrzeug rollt und der Steuerungsbetätiger in eine "AUS"-Stellung zurückge bracht ist, und erzeugt so eine elektrische Leistung zum Laden der Antriebsbatterie 30 des Batteriesystems 22, wenn die elek trische Ausgangsspannung des Motors 28 höher als die Spannung der Antriebsbatterie 30 ist.

Die Fahrzeugsystemsteuerung 24 erzeugt ein Zusatzleistungssi gnal, das den Aktionsradiuserweiterer 10 betätigt, um die zu sätzlich notwendige elektrische Energie an das Inverter/Motor- System 26 und/oder an die Antriebsbatterie zu liefern. Zum Zweck der Wirksamkeit und um die Emissionen gering zu halten, wird der Aktionsradiuserweiterer 10 von dem Zusatzleistungssi gnal nur dann betätigt, wenn die Ladung der Antriebsbatterie unter einen vorgewählten Ladezustand fällt, wobei dieser Lade zustand etwa 35% desjenigen Zustandes betragen kann, in dem die Batterie voll aufgeladen ist, und der Aktionsradiuserwei terer 10 wird abgestellt, wenn die Ladung der Antriebsbatterie 30 ausgeführt ist oder wenn die Batterie auf einen Wert wiederaufgeladen ist, der zwischen einem entladenen und einem vollgeladenen Zustand liegt, wie etwa 45% desjenigen Wertes, der die vollgeladene Batterie ausmacht.

Wie in Fig. 2 gezeigt enthält der Aktionsradiuserweiterer 10 einen internen Verbrennungsmotor 34, der einen Wechselstromge nerator 36 antreibt. Der Wechselstromgenerator 36 erzeugt elektrische Leistung, deren Wert proportional der Geschwindig keit ist, mit der er von dem Verbrennungsmotor 34 angetrieben wird. Die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 34 wird von dem Zusatzleistungssignal gesteuert, welches von der Systemsteuerung 24 erzeugt wird.

Die von dem Wechselstromgenerator 36 erzeugte elektrische Lei stung wird einem elektrischen Vereinigungspunkt 38 zugeführt, von wo sie so geführt werden kann, daß sie die Antriebsbatte rie 30 auflädt, oder so geführt werden kann, daß sie direkt den Motor 28 über eine Inverter/Motor-Steuerung 26 betreibt. Die Inverter/Motor-Steuerung 26 antwortet auf das von der Fahrzeugsystemsteuerung 24 erzeugte Drehmomentkommandosignal, um elektrische Energie aus der Antriebsbatterie und/oder dem Aktionsradiuserweiterer 10 für den Motor 28 zu erzeugen, wobei die elektrische Leistung ausreichend ist, um das Fahrzeug auf die gewünschte Geschwindigkeit zu bringen. Die Inverter/Motor- Steuerung 26 antwortet ebenfalls auf das von dem "AUS"- Stellungsschalter erzeugte Signal, das eingestellt wird, wenn sich der Geschwindigkeitssteuerungsbetätiger 14 in der "AUS"- Stellung befindet, um ein "REGEN"-Signal zu erzeugen, das den Motor 28 aktiviert, um als elektrischer Generator zu arbeiten. Dieses "REGEN"-Signal wird an die Fahrzeugsystemsteuerung übertragen, um aufzuzeigen, daß der Inverter/Motor als elektrischer Generator arbeitet und dabei regenerativ das hybride Fahrzeug bremst. Als Antwort auf das "REGEN"-Signal steuert die Fahrzeugsystemsteuerung 24 die Drehzahl des Ver brennungsmotors, um zu verhindern, daß die Summe aus der von dem Inverter/Motor-System erzeugten elektrischen Leistung und der von dem Wechselstromgenerator 36 erzeugten elektrischen Leistung dazu führt, daß eine maximale Ladungsrate C_max der Antriebsbatterie 30 überschritten wird. Die maximale Ladungs rate der Antriebsbatterie 30 ist, wie im Stand der Technik bekannt, eine Funktion eines gegenwärtigen Ladezustandes dieser Batterie und der gegenwärtigen Temperatur.

Die Batteriesteuerung 32 mißt die Temperatur der Batterie und ihren Ladungszustand (SOC) und berechnet die maximale Ladungs rate (C_max), die zusammen mit dem gegenwärtigen Ladungszustand an die Fahrzeugsystemsteuerung 24 übertragen wird. Die Batte riesteuerung 32 mißt ebenfalls den Wert des elektrischen Stromes I, der von der Antriebsbatterie 32 geliefert wird, und die Spannung V, bei der dieser Strom geliefert wird, und über trägt diese Werte an die Fahrzeugsystemsteuerung 24. Die von der Antriebsbatterie gelieferte elektrische Leistung ist in Kilowatt (kW) gegeben durch I·V/1000, wobei I die in Ampere ge messene Stromstärke und V die in Volt gemessene Spannung dar stellt. Die Fahrzeugsystemsteuerung erhält ebenfalls ein Si gnal, das die Temperatur R des Kühlungsmittels des Verbren nungsmotors 34, die von dem Wechselstromgenerator 36 erzeugte Leistung (P_del) und die Rotationsgeschwindigkeit ω des Motors 28 angibt.

Der Betrieb des Aktionsradiuserweiterers 10 wird von einer Ak tionsradiuserweitersubroutine gesteuert, die von dem Master programm der Fahrzeugsystemsteuerung 24 aufgerufen wird, wenn der Ladezustand (SOC) der Antriebsbatterie unter einen vorbe stimmten Wert wie etwa 35% des vollaufgeladenen Wertes fällt. Die Einzelheiten der Aktionsradiuserweiterersubroutine, die im weiteren "Routine" genannt wird, sind in dem in Fig. 3 darge stellten Flußdiagramm gezeigt. Der Zweck dieser Routine be steht darin, die von dem Aktionsradiuserweiterer 10 zu erzeu gende elektrische Leistung zu berechnen, um den Aktionsradius und die Fahrleistung des hybriden elektrischen Fahrzeuges zu erhöhen.

Wie in Fig. 3 gezeigt beginnt die Routine des Aktionsradiuser weiterers mit der Initialisierung des Systems, wie in Block 40 dargestellt. Während der Initialisierung wird ein "REGEN-Pro zeß"-Flag auf falsch gesetzt, ein "KÜHL-Prozeß"-Flag auf falsch gesetzt, die Maximalleistung P_max wird gleich 22 kW ge setzt, die Minimalleistung P_min wird auf 4 kW gesetzt, die Schleifenzeit wird auf T₁ gesetzt, und der Schleifenzeitgeber wird auf Null zurückgesetzt, und die von dem Inverter/Motor- System 12 (P_con) verbrauchte Energie, die von dem Aktionsradi userweiterer (P_del) gelieferte Energie und die Anzahl der Schleifen N werden auf Null eingestellt. Bei der Initialisie rung wird ebenfalls die Zusatzleistung (P_req) gleich der mini malen Ausgangsleistung des Aktionsradiuserweiterers (P_min) ge setzt. Die Schleifenzeit T₁ wird so ausgewählt, daß sie inner halb des Bereiches von 1 bis 3 Minuten liegt und vorzugsweise eine Dauer von 2 Minuten aufweist. Anschließend wird die Zu satzleistung P_req zu dem Aktionsradiuserweiterer abgegeben, wie in Block 41 dargestellt.

Nach der Abgabe des Zusatzleistungssignals schaltet die Akti onsradiuserweiterungsroutine den von Block 42 dargestellten Schleifenzeitgeber ein und liest und speichert den Ladezustand (SOC), die von der Batteriesteuerung 32 erzeugte maximale Be ladungsrate (C_max), die von dem Aktionsradiuserweiterer 10 (P_del) gelieferte Leistung, die von der Antriebsbatterie 30 erzeugte Spannung (V), den von der Antriebsbatterie 30 gelie ferten Strom (I), die Temperatur R des Kühlungsmittels des Mo tors 34, die An- oder Abwesenheit eines "REGEN"-Signals, und die Drehgeschwindigkeit (ω) des Motors 28, wie in Block 44 dargestellt. Wird die Motortemperatur R größer als ein vorher bestimmter Wert, so wird ein Kühlungsprozeßflag auf wahr ge stellt, und das Vorhandensein eines "REGEN"-Signals kann die Wiedereinstellung eines REGEN-Prozeß-Befehls auf wahr zur Folge haben, wie dies weiter unten erklärt wird, andernfalls bleiben diese Flags auf falsch gesetzt.

Die Aktionsradiuserweiterungsroutine fragt anschließend, ob der Ladezustand der Batterie (SOC) weniger als ein vorherbe stimmter Prozentsatz A der vollen Ladung beträgt. In der vor liegenden Ausführungsform hat der vorherbestimmte Prozentsatz A einen mittleren Wert, wie etwa 45% der vollen Ladung. Ist der Ladezustand der Batterie höher als A, so kehrt die Subrou tine zurück in das Hauptprogramm, wie dies dargestellt ist, anderweits läuft die Aktionsradiuserweiterungsroutine weiter, um die Summe der von dem Fahrzeug verbrauchten Leistung (P_con) zu berechnen und die Summe der von dem Aktionsradiuserweiterer 10 gelieferten Leistung (P_del) zu berechnen, wie dies in Block 48 gezeigt ist.

Die Leistungssumme (P_con) im weiteren die verbrauchte Energie benannt, wird gemäß der Gleichung (1) berechnet:

und die Summe der von dem Aktionsradiuserweiterer 10 geliefer ten Leistung (P_del), im weiteren gelieferte Energie genannt, wird gemäß der Gleichung (2) berechnet:

wobei P_del der instantane Wert der gelieferten Leitung in Ki lowatt während jeder Schleife (i) der Aktionsradiuserweite rungsroutine ist, und N ist die Anzahl der während der Akti onsradiuserweiterungsroutine durchgeführten Schleifen.

Nach der Berechnung von P_con und P_del fragt die Aktionsradius erweiterungsroutine den Entscheidungsblock 50, ob der REGEN- Prozeß-Flag von der Wiedergewinnungsbremssubroutine 58 auf wahr eingestellt wurde. Die Wiedergewinnungsbremssubroutine 58 wird eingeschaltet, wenn ein "REGEN"-Signal von der Inver ter/Motor-Steuerung 26 in Antwort auf die Betätigung des "AUS"-Stellungsschalters des Geschwindigkeitssteuerungsbetäti gers 14 erzeugt wurde, wie in Entscheidungsblock 54 darge stellt, und die Inverter/Motor-Geschwindigkeit (ω) größer als eine vorherbestimmte minimale Inverter/Motor-Geschwindigkeit (ω_min) ist, wie dies in Entscheidungsblock 56 gezeigt ist. Die minimale Inverter/Motor-Geschwindigkeit ω_min ist die geringste Inverter/Motor-Geschwindigkeit, die geeignet ist, eine ausrei chend hohe Spannung zu erzeugen, um das Batteriesystem zu la den. Als Antwort auf die Abwesenheit eines "REGEN"-Signals oder wenn die Drehgeschwindigkeit ω des Motors 28 geringer als ein minimaler Wert ω_min ist, fährt die Aktionsradiuserweite rungsroutine fort und fragt in Entscheidungsblock 52 ab, ob die verbrauchte Energie P_con minus der gelieferten Energie P_del kleiner als eine vorherbestimmte Differenz K ist.

Wie mit Bezug auf das in Fig. 4 gezeigte Flußdiagramm erläu tert wird, wird in der Wiedergewinnungsbremssubroutine 58 der REGEN-Prozeß-Flag auf wahr gesetzt, um aufzuzeigen, daß die Wiedergewinnungsbremssubroutine durchgeführt wird, und der Zeitgeber wird auf eine vorherbestimmte Zeit T₂ eingestellt. Wenn der REGEN-Prozessor-Flag wahr ist, so läuft die Aktions radiuserweiterungsroutine durch die Entscheidungsblocks 52 und 60 bis zum Entscheidungsblock 61 weiter und führt fortwährend Schleifen von Block 44 bis Entscheidungsblock 61 aus, bis die Schleifenzeit gleich T₂ ist. Da die Wiedergewinnungsbremssub routine 58 P_con gleich Null setzt, hat der Entscheidungsblock 52 keine Wirkung, wenn der REGEN-Prozeß-Flag auf richtig eingestellt ist. Die Wiedergewinnungsbremssubroutine kann je doch unterbrochen werden, wenn die Temperatur R des Motorkühl mittels über einen vorherbestimmten Wert ansteigt. Nach dem Auslaufen des Schleifenzeitgebers läuft die Aktionsradiuser weiterungsroutine weiter durch den Entscheidungsblock 68 und führt schließlich die Leistungsberechnungssubroutine 62 durch, die den REGEN-Prozeß-Flag wieder auf "falsch" setzt.

Ist in Entscheidungsblock 52 die verbrauchte Energie P_con mi nus der gelieferten Energie P_del kleiner als K, so läuft die Aktionsradiuserweiterungsroutine weiter, um in Entscheidungs block 60 zu fragen, ob der Kühlprozeßflag auf wahr eingestellt ist, wodurch aufgezeigt wird, daß die Motorkühlungssubroutine 66 durchgeführt wird, wobei im anderen Fall die Akti onsradiuserweiterungsroutine die Leistungsberechnungssubrouti ne 62 durchführt, die die von dem Aktionsradiuserweiterer 10 erzeugte Leistung berechnet.

Ist der Kühlprozeßflag in Entscheidungsblock 60 nicht auf wahr eingestellt, so fragt die Aktionsradiuserweiterungsroutine in Entscheidungsblock 64, ob ein "Kühlung notwendig"-Signal von der Fahrzeugsystemsteuerung 24 erhalten wurde, wodurch aufgezeigt wird, daß die Temperatur des Motorkühlmittels höher als eine Bezugstemperatur R_ref ist, wie dies im Entscheidungs block 64 dargestellt ist. Als Antwort auf den Erhalt eines "Kühlung notwendig"-Signals läuft die Aktionsradiuserweite rungsroutine weiter, um die Fahrzeugkühlungssubroutine 66 durchzuführen. Anderenfalls läuft die Aktionsradiuserweite rungsroutine weiter und fragt in Entscheidungsblock 61, ob der Schleifenzeitgeber ausgelaufen ist. Ist die Schleifenzeit noch nicht ausgelaufen, d. h. ist die Schleifenzeit gleich T_j, wobei T_j entweder T₁ ist, wie sie während der Initialisierung 40 und in der Leistungsberechnungssubroutine 62 eingestellt ist, oder T₂ ist, eingestellt von der Wiedergewinnungsbremssubroutine 68, so kehrt die Aktionsradiuserweiterungsroutine zurück zu Block 44 und führt weiter Schleifen durch, bis die Schleifen zeit gleich T_j ist oder entweder die Leistungsberechnungs- oder Motorkühlungssubroutinen 62 bzw. 66 aufgerufen werden. Nachdem der Schleifenzeitgeber ausgelaufen ist, fragt die Ak tionsradiuserweiterungsroutine von neuem in Entscheidungsblock 68, ob der Kühlungsprozeßflag wahr ist. Dadurch wird sicher gestellt, daß der Verbrennungsmotor 34 nicht in einem überhitzten Zustand verbleibt, selbst wenn der Schleifenzeit geber ausgelaufen ist. Ist der Kühlprozeßbefehl wahr, so ruft die Aktionsradiuserweiterungsroutine von neuem die Motorküh lungssubroutine 66 auf und führt sie durch. Anderenfalls läuft die Aktionsradiuserweiterungsroutine weiter und ruft die Lei stungsberechnungssubroutine 62 auf und führt sie durch, wel ches die gleiche Subroutine ist, die aufgerufen wird, wenn die Differenz zwischen der verbrauchten Energie P_con und der ge lieferten Energie P_del größer als ein vorherbestimmter Wert K ist. Die Leistungsberechnungssubroutine 62 wird ebenfalls wäh rend der Motorkühlungssubroutine 66 aufgerufen und wird weiter unten bezüglich des in Fig. 6 gezeigten Flußdiagrammes disku tiert.

Nach Abschluß der Subroutinen 58, 66 und 62 zum Wiedergewin nungsbremsen, Motorkühlen und Leistungsberechnen übermittelt die Aktionsradiuserweiterungsroutine den Wert des Zusatzlei stungssignals P_req an den Aktionsradiuserweiterer 10, wie in Block 70 gezeigt, so daß der Verbrennungsmotor 34 den Generator 36 mit einer Geschwindigkeit antreibt, die zur Er zeugung der notwendigen Zusatzleistung P_req notwendig ist. Die Aktionsradiuserweiterungsroutine fragt daraufhin in Entschei dungsblock 72 ab, ob der Ladezustand (SOC) der Antriebsbatte rie 32 größer als ein vorherbestimmter Prozentsatz B der vol len Ladung der Antriebsbatterie 30 ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist B = A und hat ebenfalls einen Wert von 45%. Ist der Ladezustand der Batterie 30 geringer als B, so springt die Aktionsradiuserweiterungsroutine zurück auf Block 44 und bildet so lange weiter Schleifen, bis der Ladezustand größer als B ist. Anderenfalls kehrt die Aktionsradiuserweite rungsroutine in das Hauptprogramm zurück.

Die Einzelheiten der Wiedergewinnungsbremssubroutine 58 sind in Fig. 4 gezeigt. Die Wiedergewinnungssubroutine fängt damit an, daß die mittlere Leistung _del, die an die Inverter/Motor- Steuerung 26 geliefert wird, berechnet wird und die maximal mögliche Wiedergewinnungsleistung P_reg, die von dem Motor 28 erzeugt wird, berechnet wird, wie in Block 74 dargestellt. Die mittlere gelieferte Energie _del wird entsprechend Gleichung 3 berechnet

wobei P_del die Summe der gelieferten Leistungen P_del ist, wie weiter oben ausgeführt, und N die Anzahl der Schleifen ist, über die P_del summiert wurde.

Die maximal mögliche gelieferte Wiedergewinnungsenergie P_reg kann direkt aus der Drehgeschwindigkeit ω des Motors 28 be rechnet werden, wobei:

P_reg = f(ω) (4)

wobei f(ω) eine gespeicherte Umwandlung zwischen Motordrehge schwindigkeit und Leistungsausgang ist.

Nach der Berechnung von _del und P_reg läuft die Wiedergewin nungsbremssubroutine weiter, um in Entscheidungsblock 76 abzu fragen, ob die Summe von P_reg und _del größer als eine maxima le Beladungsrate C_max der Antriebsbatterie 30 ist. Wie weiter oben beschrieben wird die maximale Beladungsrate C_max von der Batteriesteuerung 32 aufgrund des gegenwärtigen Beladungszu stands der Batterie und ihrer Temperatur berechnet. Die Wie dergewinnungsbremssubroutine läuft weiter und setzt die Zu satzleistung P_req gleich der Differenz aus der maximalen Bela dungsrate und der maximalen Wiedergewinnungsenergie (C_max- P_reg), wenn P_reg + _del größer als C_max ist, wie in Block 76 gezeigt, oder gleich der Zusatzleistung P_req.

Nachdem der Wert des Zusatzleistungssignals P_req ermittelt wurde, setzt die Wiedergewinnungsbremssubroutine 58 die Schleifenzeit auf einen Zeitpunkt T₂, N = 0, P_con = 0, P_del = 0, den Zeitgeber auf Null, und stellt den REGEN-Prozeß-Flag auf wahr, wie in Block 80 gezeigt, und kehrt dann zu der Akti onsradiuserweiterungsroutine zurück. Die Zeit T₂ ist so ausge wählt, daß sie ausreicht, eine Wiedergewinnungsbremsung des Fahrzeuges durchzuführen.

Die Einzelheiten der Leistungsberechnungssubroutine sind in Fig. 5 gezeigt. Die Leistungsberechnungssubroutine fängt damit an, daß in Entscheidungsblock 82 abgefragt wird, ob der Lade zustand der Batterie (SOC) größer als ein dritter vorherbe stimmter Wert (SOC₃) ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der dritte vorherbe stimmte Ladungszustand, SOC₃, in dem Bereich zwischen 20% und 25% der vollen Ladung. Ist der Ladungszustand der Antriebsbat terie 30 größer als SOC₃, so berechnet die Leistungsberech nungssubroutine 62 die mittlere verbrauchte Leistung _con und die mittlere gelieferte Leistung _del, wie in Block 84 ge zeigt. _del wird wie weiter oben bezüglich des Wiedergewin nungsprozesses 58 beschrieben und _con wird wie folgt berech net

wobei P_con die Summe der von dem Inverter/Motor-System 12 ver brauchten Leistung über N Schleifen der Leistungsverbrauchsub routine ist.

Die Leistungsberechnungssubroutine fragt in Entscheidungsblock 86 ab, ob der Absolutwert der Differenz zwischen _con und _del größer als ein vorherbestimmter Wert D ist. Ist dies nicht der Fall, so läuft die Subroutine weiter und fragt, ob der Ladezu stand der Batterie 30 größer als ein vorbestimmter Wert SOC₄ ist, der vorzugsweise etwa 40% der vollen Ladung beträgt. Ist SOC größer als SOC₄, so läuft die Leistungsberechnungssubrou tine weiter zum Entscheidungsblock 90.

Ist der absolute Wert von _con-_del größer als D oder der Ladezustand der Batterie geringer als SOC₄, so läuft die Ener gieberechnungssubroutine weiter und fragt in Entscheidungs block 92, ob das Zusatzleistungssignal P_req größer als die durchschnittliche gelieferte Leistung _del ist. Ist dies der Fall, so wird der Wert des neuen Zusatzleistungssignals P_reg gleich dem Mittelwert der verbrauchten Energie _con zuzüglich der Differenz aus der gegenwärtigen Zusatzenergie P_req und der mittleren gelieferten Energie _del eingestellt, wie in Block 94 gezeigt. Anschließend läuft die Subroutine weiter zum Ent scheidungsblock 90.

Ist der Wert von P_req jedoch geringer als _del, so läuft die Subroutine weiter und setzt die Zusatzleistung P_req gleich der mittleren verbrauchten Leistung _con, wie in Block 96 gezeigt, und läuft dann zu Entscheidungsblock 90 weiter.

In Entscheidungsblock 90 wird abgefragt, ob die ermittelte Zu satzleistung P_req größer als die maximale Leistung P_max ist, die von dem Generator 36 sicher erzeugbar ist. Ist dies der Fall, so wird P_req gleich P_max gesetzt, wie in Block 93 ge zeigt. Ist P_req nicht größer als P_max, so fragt die Subroutine in Entscheidungsblock 95, ob P_req größer als eine minimale, von dem Generator 36 lieferbare Leistung ist. Ist dies der Fall, so wird der Wert von P_req gleich P_reg gesetzt, wie er zuvor wie in Block 97 gezeigt bestimmt worden ist. Anderen falls wird der Wert P_req gleich P_min gesetzt, wie in Block 98 gezeigt.

Ist in Entscheidungsblock 82 der Ladungszustand der Batterie geringer als SOC₃, so stellt die Subroutine den Wert von P_req gleich P_max, wie in Block 100 gezeigt.

Nachdem der Wert des notwendigen Zusatzleistungssignales P_req bestimmt worden ist, stellt die Leistungsberechnungssubroutine 62 den Schleifenzeitgeber, P_con, P_del und N auf Null und stellt den REGEN-Prozeß-Flag auf falsch und die Schleifenzeit gleich T₁, wie in Block 102 gezeigt, und kehrt dann zu der Aktionsradiuserweiterungssubroutine zurück.

Die Einzelheiten der Motorkühlungssubroutine 66 sind in Fig. 6 gezeigt. Die Motorkühlungssubroutine 66 fängt damit an, daß in Entscheidungsblock 104 gefragt wird, ob die Temperatur e des Motorkühlmittels größer als ein erster vorherbestimmter Wert R₁ ist, der in einer bevorzugten Ausführungsform etwa 105°C (220°F) beträgt. Wenn dies der Fall ist, so berechnet die Mo torkühlungssubroutine den Wert des Zusatzleistungssignales P_req auf P-2kW, und stellt die Maximalleistung P_max, die von dem Generator 36 erzeugt werden soll, auf den neu berechneten Wert P_req, wie in Block 106 gezeigt. Anschließend stellt die Sub routine die Schleifenzeit auf T₃, die Schleifenanzahl N = 0, P_con = 0, P_del = 0, den Zeitgeber gleich Null und den Küh lungsprozeßflag auf wahr und kehrt dann in die Aktionsradi userweiterungsroutine zurück.

Ist jedoch die Temperatur R des Motorkühlungsmittels geringer als 105°C, so fragt die Subroutine in Entscheidungsblock 110, ob die Temperatur R des Motorkühlungsmittels geringer als ein zweiter vorherbestimmter Wert R₂ ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt R₂ ungefähr 82,5°C (180°F). Ist die Temperatur R des Motorkühlungsmittels geringer als R₂, so wird die maximale Leistung P_max auf 22 kW eingestellt, und der Kühlprozeßflag wird auf falsch gesetzt, wie in Block 112 dargestellt. Ist entweder P_max auf 22 kW eingestellt oder R größer als 82,5°C, so läuft die Subroutine weiter und führt die Leistungsberechnungssubroutine 62 aus, wie in Block 114 gezeigt.

Während der Motorkühlungssubroutine wird der Wert von P_max bei jeder Durchführung der Subroutine um 2 kW verringert, bis die Temperatur des Motorkühlmittels weniger als 105°C beträgt.

Während das Verfahren der vorliegenden Erfindung die oben be schriebenen bevorzugten Schritte umfaßt, sind viele andere möglich. Es ist hier nicht vorgesehen, alle möglichen gleich wertigen Schritte oder Ausgestaltungen der Erfindung zu erläu tern. Es wird davon ausgegangen, daß die oben verwendeten Be griffe rein beschreibender Natur sind und nicht beschränkend ausgelegt werden sollen, und daß verschiedene Änderungen an dem Verfahren vorgenommen werden können, ohne das Wesen oder den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Betriebes eines Aktionsradius erweiterers für ein hybrides elektrisches Fahrzeug mit einem Batteriesystem, das elektrische Energie an ein elektrisches Antriebssystem liefert, wobei der Aktionsra diuserweiterer einen Verbrennungsmotor enthält, der einen Generator antreibt, um zusätzliche elektrische Energie, P_req, zu liefern, die die elektrische Energie ergänzt, die von einem Batteriesystem geliefert wird, um so den Aktionsradius des hybriden elektrischen Fahrzeuges zu erweitern, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bestimmen des Ladungszustandes des Batteriesystems, um ein Ladezustandssignal SOC zu erzeugen, das einen Wert aufweist, der einem Prozentsatz der Gesamtladungskapazi tät der Batterie entspricht;
Bestimmen der elektrischen Leistung, die von dem elektri schen Antriebssystem verbraucht wird, um ein "verbrauchte Energie"-Signal P_con zu erzeugen, wenn das Ladungszu standssignal geringer als ein erster vorherbestimmter Wert ist;
Bestimmen der elektrischen Energie, die von dem Aktionsradiuserweiterer geliefert wird, um ein "gelieferte Energie"-Signal P_del zu erzeugen, wenn das Ladungszustandssignal geringer als ein erster vorherbestimmter Wert ist;
Erzeugen eines Zusatzleistungssignals P_req, wenn der Wert der Differenz aus verbrauchter Energie P_con und der gelieferten Energie P_del größer als ein vorherbestimmter Wert ist, wobei das Zusatzleistungssignal P_req einen neuen Wert erhält, aufgrund dessen der Aktionsradiuserweiterer genügend elektrische Energie an das elektrische Antriebssystem und an das Batteriesystem liefert, um den Ladezustand des Batteriesystems innerhalb eines vorgewählten Ladezustandsbereich aufrechtzuerhalten;
Betätigen des Aktionsradiuserweiterers, zum Erzeugen der gelieferten Leistung p_del, die einen Wert aufweist, der dem neuen Wert des Zusatzleistungssignals P_reg ent spricht, wodurch bewirkt wirkt, daß die Differenz zwi schen verbrauchter und gelieferter Energie auf einem Wert gehalten wird, der kleiner als ein vorherbestimmter Wert ist; und
Wiederholen der Schritte des Bestimmens des Ladungszu stands bis zum Betätigen des Aktionsradiuserweiterers, bis der Ladezustand höher als ein zweiter vorherbestimm ter Wert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorbestimmte Wert und der zweite vorbe stimmte Wert des Ladungszustandes ungefähr gleich 45% des vollaufgeladenen Zustands sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Differenzwert ungefähr gleich 600 kW·s für Batteriesysteme mit Bleisäurebatterien und gleich 3600 kW·s im Falle von Natrium-Schwefel-Batterien ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen eines Zusatzleistungssigna les folgende Schritte umfaßt:
Erzeugen eines Zusatzleistungssignals, das einen Wert aufweist, der dem Wert entspricht, der als die maximale Leistung P_max vorbestimmt ist, die von dem Aktionsradius erweiterer lieferbar ist, wenn der Ladezustand geringer als ein dritter vorherbestimmter Wert ist, wenn der Wert des Zusatzleistungssignales geringer als die durch schnittliche gelieferte Leistung _del ist, wobei die zu sätzlich notwendige Leistung geringer als eine maximale Leistung P_max und größer als der Wert einer minimalen Leistung P_min ist, die von dem Aktionsradiuserweiterer geliefert werden kann;
Erzeugen eines Zusatzleistungssignals mit einem Wert, der der Summe aus durchschnittlich verbrauchter Leistung _con und der Differenz zwischen einem vorhandenen Wert des Zu satzleistungssignals P_req und eines durchschnittlichen "gelieferte Leistung"-Signals _del entspricht, wobei das Zusatzleistungssignal geringer als der Wert der maximalen Leistung ist, die von dem Aktionsradiuserweiterer liefer bar ist, und größer als der vorherbestimmte minimale Lei stungswert P_min ist, und
Erzeugen eines Zusatzleistungssignals mit einem Wert, der gleich dem Wert des gegenwärtigen Zusatzsignales ist, wenn der absolute Wert der Differenz aus einem gemittel ten "verbrauchte Leistung"-Signal _con und einem gemit telten "gelieferte Leistung"-Signal _del geringer als ein vorherbestimmter Wert ist, wobei der Ladezustand größer als ein vierter Wert eines Ladungszustandes ist und das Zusatzleistungssignal geringer als der Wert der maximal von dem Aktionsradiuserweiterer lieferbaren Leistung und größer als der Wert der minimalen Leistung P_min ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des dritten vorherbestimmten Wertes des Be ladungszustandes im Bereich von 20% bis 25% und der Wert des vierten vorherbestimmten Wertes ungefähr 40% ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Zusatzleistung P_req einen Maximalwert P_max und einen minimalen Wert P_min aufweist, und der Schritt zum Erzeugen des Zusatzleistungssignals folgende Schritte umfaßt:
Erzeugen des Zusatzleistungssignals mit einem Wert, der der maximalen Leistungsgrenze P_max entspricht, wenn der Wert des Ladungszustandssignals kleiner als ein fünfter vorbestimmter Wert ist;
Mitteln der "verbrauchte Leistung"-Signale, um ein gemit teltes "verbrauchte Leistung"-Signal zu erzeugen, das einen Wert von _con aufweist, wenn der Wert des Bela dungszustandssignals größer als ein fünfter vorbestimmter Wert ist;
Mitteln des "gelieferte Energie"-Signals, um ein gemit teltes "gelieferte Energie"-Signal zu erzeugen, das einen Wert _del aufweist, wenn der Wert des Ladungszustandssi gnals größer als ein fünfter Wert ist;
Vergleichen des Zusatzleistungssignals P_req mit dem mitt leren Wert _del der gelieferten Leistung, wenn die Diffe renz zwischen der mittleren verbrauchten Leistung _con und der Wert der gemittelten gelieferten Leistung _del größer als ein zweiter Differenzwert ist;
Vergleichen des Wertes dieses Ladezustandes mit einem sechsten Wert, wenn die Differenz zwischen einem gemit telten Wert _con der verbrauchten Leistung und dem gemit telten Wert _del der gelieferten Leistung kleiner als der zweite Differenzwert ist;
Setzen des Zusatzleistungssignals gleich dem bestehenden Zusatzleistungssignal, wenn der Ladungszustand größer als der sechste Wert ist;
Vergleichen des Wertes des bestehenden Zusatzleistungssi gnals P_req mit dem gemittelten Wert _del der gelieferten Energie, wenn der Wert des Ladungszustandssignals kleiner als der sechste Wert ist;
Vergleichen des Wertes des Zusatzleistungssignals P_req mit der oberen Leistungsgrenze P_max, wenn das Ladezu standssignal größer als der sechste Wert ist;
Berechnen eines neuen Wertes für das Zusatzleistungssi gnal, wenn der bestehende Wert des Zusatzleistungssignals größer als der gemittelte Wert _del an gelieferter Ener gie ist;
Einstellen des Wertes des Zusatzleistungssignals P_req gleich dem Wert der gemittelten verbrauchten Leistung _con, wenn der bestehende Wert des Zusatzleistungssignals geringer als der gemittelte Wert _con der gelieferten Energie ist;
Vergleichen des Wertes des neuen Zusatzleistungssignals P_req mit der maximalen Leistungsgrenze P_max, wenn ein neuer Wert des Zusatzleistungssignals P_req erzeugt wird, der gleich dem gemittelten Wert _con der verbrauchten Energie ist;
Erzeugen eines neuen Wertes des Zusatzleistungssignales P_req, der gleich der maximalen Leistungsgrenze P_max ist, wenn der neue Wert des Zusatzleistungssignales größer als die maximale Leistungsgrenze P_max ist;
Vergleichen des neuen Wertes des Zusatzleistungssignals mit der minimalen Leistungsgrenze P_min, um einen neuen Wert des Zusatzleistungssignals zu erzeugen, der gleich der minimalen Leistungsgrenze P_min ist, wenn der neue Wert des Zusatzleistungssignals geringer als der minimale Leistungsgrenzwert P_min ist, und ein Zusatzleistungssi gnal zu erzeugen, das einen neuen Wert aufweist, der dem bestehenden Wert entspricht, wenn der Ladezustand größer als der sechste Wert ist, wobei der bestehende Wert ge ringer als der maximale Leistungsgrenzwert P_max und grö ßer als der minimale Leistungsgrenzwert P_min ist, um ein Zusatzleistungssignal zu erzeugen, das einen berechneten neuen Wert aufweist, wenn der neue Wert geringer als der maximale Leistungsgrenzwert P_max und größer als der mini male Leistungsgrenzwert P_min ist, und ein Zusatzlei stungssignal zu erzeugen, dessen neuer Wert dem gemittel ten Wert der verbrauchten Leistung _con entspricht, wenn der neue Wert geringer als der maximale Leistungsgrenz wert P_max und größer als der minimale Leistungsgrenzwert P_min ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Antriebssystem einen Motor enthält, der alternativ als elektrischer Motor oder als elektri scher Generator betrieben werden kann und des weiteren versehen ist mit einer Motorsteuerung mit einer Einrich tung zum Erzeugen eines Signales, das anzeigt, daß der Motor als elektrischer Generator arbeitet, der dem Batte riesystem elektrische Energie liefert, wobei dieses Ver fahren den Schritt des Steuerns der von dem Aktionsradi userweiterer gelieferten elektrischen Leistung umfaßt, um zu verhindern, daß das Batteriesystem mit einer höheren als einer maximalen Beladungsrate beladen wird, wenn das Signal anzeigt, daß der Motor als elektrischer Generator arbeitet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Steuerns der von dem Aktionsradiuser weiterer gelieferten elektrischen Leistung, in Antwort auf das Signal, das anzeigt, daß der Motor als elektri scher Generator arbeitet, folgende Schritte umfaßt:
Bestimmen, ob das Signal auftritt, das anzeigt, daß der Motor als elektrischer Generator arbeitet, um die Drehge schwindigkeit des Motors mit der minimalen Motordrehge schwindigkeit zu vergleichen;
Mitteln der gelieferten Energie P_del, um ein Signal _del der gemittelten gelieferten Energie zu bilden, wenn die Drehgeschwindigkeit des Inverter/Motors größer als diese minimale Drehgeschwindigkeit ist;
Berechnen der maximalen Wiedergewinnungsenergie P_reg, die erzeugt wird, wenn der Motor in Abhängigkeit seiner Dreh geschwindigkeit erzeugt;
Vergleichen der Summe der mittleren gelieferten Leistung und der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg mit einer maximalen Laderate C_max, um ein Zusatzleistungssignal zu schaffen, das einen Wert aufweist, der gleich ist mit einer Differenz zwischen der maximalen Laderate C_max und der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg, wenn die Summe der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg und der mittleren gelieferten Energie _del größer als die maxima le Laderate C_max ist; und
Erzeugen eines neuen Zusatzleistungssignals, das einen Wert aufweist, der gleich ist dem derzeitigen Zusatzlei stungssignal, wenn die Summe des maximalen Wiedergewin nungsleistungssignals P_reg und des Signals der gemittel ten gelieferten Leistung geringer als die maximale Lade rate C_max ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Schritt vorgesehen ist, den Wert des Zusatzleistungssignals P_req zu steuern, um die Tempera tur des Kühlmittels des Motors des Aktionsradiuserweite rers unterhalb einer vorbestimmten maximalen Temperatur R₁ zu halten.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der Schritt des Steuerns des Wertes des Zusatzlei stungssignals die folgenden Schritte enthält:
Vergleichen der derzeitigen Temperatur des Kühlmittels des Motors des Aktionsradiuserweiterers mit der vorbe stimmten maximalen Kühlmitteltemperatur R₁, um den Wert des Zusatzleistungssignales P_req um einen vorherbestimm ten Betrag zu mindern, wenn die derzeitige Kühlmitteltem peratur des Motors größer als der vorherbestimmte maxima le Kühlmitteltemperaturwert ist, und die gegenwärtige Temperatur des Kühlmittels des Motors des Aktionsradius erweiterers mit einer gewünschten Kühlmitteltemperatur zu vergleichen, wenn die gegenwärtige Temperatur des Kühl mittels geringer als der vorbestimmte maximale Kühlmit teltemperaturwert ist;
Schaffen eines maximalen Leistungssignales P_max, das einen vorbestimmten Maximalwert aufweist, wenn die Kühl mitteltemperatur geringer als die gewünschte Kühlmittel temperatur ist;
Schaffen eines Zusatzleistungssignales mit einem Wert, der so berechnet ist, daß die Laderate des Batteriesy stems innerhalb eines vorherbestimmten Bereiches bleibt, wenn die Kühlmitteltemperatur höher als die gewünschte Kühlmitteltemperatur ist, oder wenn ein maximales Lei stungssignal P_max erzeugt wird, das den vorbestimmten Ma ximalwert aufweist.

11. Verfahren zum Steuern des Betriebes eines Aktionsradius erweiterers für ein hybrides elektrisches Fahrzeug mit einem Batteriesystem, das einem elektrischen Antriebssy stem elektrische Energie liefert, wobei das Aktionsradi userweiterungssystem einen internen Verbrennungsmotor um faßt, der einen Generator antreibt, um elektrische Ener gie zu liefern, wenn ein Zusatzleistungssignal P_req vor handen ist, mit der die von dem Batteriesystem gelieferte elektrische Energie ergänzt wird, um den Aktionsradius des hybriden elektrischen Fahrzeuges zu erweitern, wobei das Antriebssystem einen Motor enthält, der in einem er sten Zustand als elektrischer Motor arbeiten kann und als Antwort auf ein Signal in einen zweiten Zustand umge schaltet werden kann, in dem der Motor als elektrischer Generator arbeitet, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Bestimmen des Ladezustandssignals, das einen Wert auf weist, der einem Prozentsatz der vollen Ladung ent spricht;
Messen der elektrischen Leistung, die von dem elektri schen Antriebssystem verbraucht wird, um ein "verbrauchte Energie"-Signal P_con zu schaffen, das einen Wert auf weist, der dem Wert der von dem elektrischen Antriebssy stem verbrauchten Energie entspricht, wenn der Wert des Beladungszustandssignales kleiner als ein erster EOC-Wert ist;
Messen der elektrischen Leistung, die von dem Aktionsra diuserweiterer geliefert wird, um ein "gelieferte Ener gie"-Signal P_del zu erzeugen, das einen Wert aufweist, der dem Wert der gelieferten Energie entspricht, wenn der Wert des Beladungszustandssignales kleiner als der erste SOC-Wert ist;
Schaffen eines Zusatzleistungssignals P_req, wenn der Wert des "verbrauchte Energie"-P_con-Signales um einen vorbe stimmten Differenzwert größer als der Wert des "gelieferte Energie"-Signales P_del ist, wobei das Zusatz leistungssignal einen neuen Wert hat, der bewirkt, daß der Aktionsradiuserweiterer ausreichend elektrische Ener gie an das elektrische Antriebssystem und an das Batte riesystem liefert, um den Ladezustand des Batteriesystems in einem vorbestimmten Bereich aufrechtzuerhalten; Betätigen des Aktionsradiuserweiterers, um genügend elek trische Energie zu liefern;
Steuern der von dem Aktionsradiuserweiterer gelieferten elektrischen Leistung P_del, wenn der Motor in den zweiten Zustand geschaltet wird, so daß die Summe der von dem Mo tor in dem zweiten Zustand erzeugten elektrischen Lei stung und der von dem Aktionsradiuserweiterer gelieferten elektrischen Leistung nicht eine maximale Ladungsrate des Batteriesystems überschreitet;
Mindern des Wertes der Zusatzleistung P_req, um die Tem peratur des Motors des Aktionsradiuserweiterers zu ver ringern, wenn die Temperatur des Kühlmittels des Aktions radiuserweiterers einen vorbestimmten Wert überschreitet;
Wiederholen der Schritte des Bestimmens des Ladezustands des Batteriesystems bis zu dem Schritt des Minderns der Zusatzleistung P_req, um die Temperatur des Motors zu ver ringern, bis der Ladezustand größer als der erste SOC- Wert ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Erzeu gens des Zusatzleistungssignales die folgenden Schritte umfaßt:
Schaffen eines Zusatzleistungssignales mit einem Wert, der einem Wert entspricht, der als der maximale Lei stungswert P_max vorgewählt ist, der von dem Aktionsradi userweiterer abgegeben wird, wenn der Ladezustand weniger als ein Drittel des vorbestimmten Wertes ist;
Schaffen eines Zusatzleistungssignales, das einen Wert aufweist, der gleich der mittleren verbrauchten Leistung ist, wenn der Ladezustand größer als ein vierter vorbe stimmter Wert ist, wobei der Wert des Zusatzleistungssi gnales kleiner als der Wert ist, der als von dem Aktions radiuserweiterer maximal abzugebenden Leistung vorbe stimmt ist und größer als ein vorbestimmter minimaler Leistungswert P_min ist, der von dem Aktionsradiuserweite rer abgegeben wird;
Schaffen eines Zusatzleistungssignales, das einen Wert aufweist, der der Summe der gemittelten verbrauchten Energie _con und der Differenz zwischen einem gegenwärti gen Wert des Zusatzleistungssignales P_req und eines ge mittelten Signales _del der gelieferten Energie ent spricht, wobei das Zusatzleistungssignal geringer als der Wert der maximalen von dem Aktionsradiuserweiterer lie ferbaren Leistung ist und größer als der Wert ist, der als minimale Leistung P_min vorbestimmt wurde und
Schaffen eines Zusatzleistungssignales mit einem Wert, der dem gegenwärtigen Zusatzleistungssignal entspricht, wenn der absolute Wert der Differenz zwischen einem Si gnal der gemittelten verbrauchten Leistung _con und des Signals der gemittelten gelieferten Leistung _del kleiner als ein vorbestimmter Differenzwert ist, wobei der Lade zustand höher als ein vierter vorbestimmter Wert ist, und wobei das Zusatzleistungssignal kleiner als der Wert der maximal von dem Aktionsradiuserweiterer lieferbaren Lei stung und größer als der Wert der minimalen Leistung P_min ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Steuerns der von dem Aktionsradiuser weiterer gelieferten elektrischen Leistung, wenn das Si gnal anzeigt, daß der Motor als elektrischer Generator arbeitet, folgende Schritte umfaßt:
Bestimmen, ob das Signal vorliegt, das anzeigt, daß der Motor als elektrischer Generator arbeitet, um die Drehge schwindigkeit des Inverter/Motors mit einer minimalen Drehgeschwindigkeit zu vergleichen;
Mitteln der gelieferten Energie P_del, um eine gemittelte gelieferte Leistung _del zu schaffen, wenn die Drehge schwindigkeit des Motors größer als ein minimaler Wert ist;
Berechnen der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg, die von dem Motor als Funktion seiner Drehgeschwindigkeit erzeugt werden kann;
Vergleichen der Summe der gemittelten gelieferten Lei stung und der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg mit einer maximalen Laderate C_max, um ein Zusatzleistungssi gnal zu erzeugen, das einen Wert aufweist, der gleich ist mit der Differenz zwischen der maximalen Laderate C_max und der maximalen Wiedergewinnungsenergie P_reg, wenn die Summe der maximalen Wiedergewinnungsleistung P_reg und der gemittelten gelieferten Leistung _del größer als die ma ximale Laderate ist; und
schaffen eines neuen Zusatzleistungssignales, das einen Wert aufweist, der gleich ist dem Wert des gegenwärtigen Zusatzleistungssignales, wenn die Summe des maximalen Wiedergewinnungsenergiesignales P_reg und des Signales der gemittelten gelieferten Leistung _del geringer als die maximale Laderate C_max ist.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Steuerns des Wertes des Zusatzlei stungssignales die folgenden Schritte umfaßt:
Vergleichen der gegenwärtigen Temperatur des Kühlmittels des Motors des Aktionsradiuserweiterers mit der vorbe stimmten maximalen Kühlmitteltemperatur R₁, um den Wert des Zusatzleistungssignales P_req um einen vorbestimmten Betrag zu vermindern, wenn die derzeitige Temperatur des Kühlmittels des Motors größer als der vorbestimmte Maxi malwert ist;
Vergleichen der derzeitigen Temperatur des Kühlmittels des Aktionsradiuserweiterers mit einer gewünschten Kühl mitteltemperatur, wenn die derzeitige Temperatur des Kühlmittels geringer als die vorbestimmte maximale Kühl mitteltemperatur ist;
Schaffen eines maximalen Zusatzleistungssignales P_max, das einen vorbestimmten maximalen Wert aufweist, wenn die Kühlmitteltemperatur geringer als die gewünschte Kühlmit teltemperatur ist;
Schaffen eines Zusatzleistungssignales zum Aufrechterhal ten des Ladezustandes des Batteriesystems innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, wenn die Kühlmitteltemperatur größer als die gewünschte Kühlmitteltemperatur ist oder wenn das maximale Leistungssignal P_max erzeugt wird.

15. Ein Aktionsradiuserweiterer für ein hybrides elektrisches Fahrzeug mit einem Batteriesystem, das einem elektrischen Antriebssystem elektrische Leistung liefert, wobei das elektrische Antriebssystem einen Motor aufweist, der in einem ersten Zustand als elektrischer Motor und in einem zweiten Zustand als elektrischer Generator arbeiten kann, um elektrische Leistung an das Batteriesystem zu liefern, gekennzeichnet durch
einen Generator zum Erzeugen elektrischer Leistung; einen Verbrennungsmotor mit einem Drehausgang, der den Generator mit einer Geschwindigkeit antreibt, die von dem Wert eines Zusatzleistungssignales P_req gesteuert wird;
einen ersten Sensor, der ein Ladezustandssignal erzeugt, das einen Wert aufweist, der dem Ladungszustand des Bat teriesystems entspricht;
einen zweiten Sensor, der ein "verbrauchte Energie"-Si gnal P_con erzeugt, das der elektrischen Energie ent spricht, die von dem elektrischen Antriebssystem ver braucht wird;
einen dritten Sensor, der ein "gelieferte Energie"-Signal P_del erzeugt, das der von dem Generator gelieferten elek trischen Energie entspricht;
Einrichtungen zum Erzeugen des Zusatzleistungssignales, wenn der Wert des Ladungszustandssignales kleiner als ein erster Ladezustandswert ist und der Wert des "verbrauchte Energie"-Signals P_con um einen vorbestimmten Betrag grö ßer als der Wert des "gelieferte Energie"-Signals P_del ist, wobei das Zusatzleistungssignal einen Wert aufweist, aufgrund dessen der Aktionsradiuserweiterer genügend elektrische Energie an das Antriebssystem und an das Bat teriesystem liefert, um den Ladezustand des Batteriesy stems innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu halten; Einrichtungen zum Steuern des Wertes des von dem Aktions radiuserweiterer gelieferten Leistungssignales P_del, wenn der Motor in dem zweiten Zustand arbeitet, um zu vermei den, daß die Summe der von dem Motor in dem zweiten Zu stand gelieferten elektrischen Leistung und der von dem Aktionsradiuserweiterer gelieferten Leistung eine maxima le Ladungsrate des Batteriesystems überschreitet; und Einrichtungen zum Vermindern des Wertes der Zusatzlei stung P_req, um die Last des Motors des Aktionsradiuser weiterers zu verringern und dadurch die Temperatur des Motors des Aktionsradiuserweiterers zu verringern, wenn die Temperatur des Kühlmittels des Motor einen vorbe stimmten Temperaturwert übersteigt.