DE102011079456A1

DE102011079456A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011079456A1
Application number: DE102011079456A
Authority: DE
Inventors: Seok Young Yun
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-05-03
Also published as: KR20120043904A; US20120109434A1; JP2012091770A; US8606449B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs, welches in selektiver Weise einen Motor mit elektrischer Energie des Akkumulators antreibt und welches in selektiver Weise den Akkumulator mit elektrischer Energie auflädt, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen durch eine oder mehrere Steuereinheiten, ob der Motor mit einer Drehzahl großer als oder gleich wie eine vorbestimmte Drehzahl läuft, Bestimmen durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten, ob der Motor in dem hybridelektrischen Fahrzeug eine Fehlfunktion aufweist, als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie der vorbestimmten Drehzahl läuft, und als Antwort darauf, ob der Motor eine Fehlfunktion aufweist, Festlegen einer Zielschaltdrehzahl mittels einer Überladungsschutzschalttabelle durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten, und Durchführen einer Änderung der Zielschaltdrehzahl durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten.

Description

Technisches Gebiet der vorliegenden Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs, um ein Überladen einer Hochvoltbatterie oder eines Hochvolt-Akkumulators während des Betriebs des hybridelektrischen Fahrzeugs zu vermeiden.
Stand der Technik
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Treibstoffeffizienz und an die Einhaltung von Abgasvorschriften wurde der Focus von vielen Forschungsprojekten im automobilen Industriebereich auf verbrauchsfreundliche Fahrzeuge gesetzt. Ein hybridelektrisches Fahrzeug ist ein solcher Typ eines verbrauchsarmen Kraftfahrzeuges und hat eine hohe Aufmerksamkeit in letzter Zeit erhalten.
Ein typisches hybridelektrisches Fahrzeug umfasst einen Antriebsmotor, ein Getriebe, einen Motor und ein Gleichrichtersystem sowie einen Hochvolt-Akkumulator. Das Triebwerk, das Getriebe, der Motor, das Gleichrichtersystem und der Hochvoltakkumulator werden von einer Steuerung gesteuert, um die gewünschte Antriebsleistung bereitzustellen.
Da der Motor bei Hybridfahrzeugen durch die elektrische Energie des Hochvolt-Akkumulators angetrieben wird, wird zur Erlangung einer hohen Effizienz ein mit einem internen Permanentmagneten ausgestatteter Motor verwendet, welcher als Charakteristika einen weiten Geschwindigkeitsbereich und einen weiten Drehmomentbereich aufweist. Falls der Permanentmagnetmotor während des Betriebs bei einer hohen Drehzahl ausfällt, tritt aufgrund der hohen Drehzahl des Permanentmagneten dabei eine hohe Spannung auf.
Zusätzlich wird die durch den Ausfall des Motors erzeugte Hochspannung über das Gleichrichtersystem als eine überschüssige Ladespannung zu dem Hochvolt-Akkumulator übertragen, da der Akkumulator eine elektrische Energiespeichervorrichtung des Hybridfahrzeugs darstellt.
Dementsprechend kann sich die Lebensdauer des Hochspannungs-Akkumulators verringern und/oder der Hochvoltakkumulator kann dabei ernsthafte Beschädigung erleiden.
Ferner, falls der Hochvoltakkumulator nicht in adäquater Weise von der Spannungsquelle geschützt wird, kann eine Gefährdung des Fahrers nicht ausgeschlossen werden, d. h. ein Feuer kann ausbrechen.
Die obigen Informationen dienen nur einer Verbesserung des Verständnisses des Standes der Technik der vorliegenden Erfindung, und die Beschreibung mag dementsprechend Informationen beinhalten, die nicht den Stand der Technik bilden, wie er dem Fachmann geläufig ist.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs durch ein Unterdrücken eines Auftretens von überschüssiger Überspannung und zum Schutz einer Haltbarkeit des Akkumulators bereit, falls bei einem Motor eine Fehlfunktion während des Betriebs bei einer hohen Drehzahl auftritt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren für ein hybridelektrischen Fahrzeugs angewandt wird, welches in selektiver Weise einen Motor mit elektrischer Energie des Akkumulators antreibt und welches in selektiver Weise den Akkumulator mit elektrischer Energie auflädt, welche durch den Motor während der Fahrt erzeugt wird. Das Verfahren kann umfassen: Bestimmen, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Drehzahl läuft; Bestimmen, ob der Motor gestört ist oder ein Fehlfunktion aufweist; Festlegen einer Zielschaltdrehzahl durch eine Überladungsschutzschalttabelle als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie der vorbestimmten Drehzahl läuft und ob der Motor außer Betrieb ist; und Durchführen einer Änderung der Zielschaltdrehzahl.
Die durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmte Zielschaltdrehzahl kann geringer sein als die durch eine allgemeine Schalttabelle unter den gleichen Fahrbedingungen bestimmte Zielschaltdrehzahl. Die Drehzahl des Motors kann durch einen Betätigungsgrad eines Gaspedals und eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges berechnet werden.
Ferner kann das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auch bestimmen, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft, und die Drehzahl des Motors als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft, begrenzen. Ferner kann das Motordrehmoment geregelt werden als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl kleiner als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft.
Eine Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für das hybridelektrische Fahrzeug angewandt. Das hybridelektrische Fahrzeug hat einen Antriebsmotor und einen Motor als Antriebsquellen. Antriebsleistung, welche von den Antriebsquellen generiert wird, wird an ein Getriebe weitergeleitet. Der Motor wird in selektiver Weise mit elektrischer Energie des Akkumulators angetrieben, während gleichzeitig der Akkumulator in selektiver Weise mit elektrischer Energie des Motors aufgeladen wird, welche von dem Motor während der Fahrt erzeugt wird.
Insbesondere sind eine oder mehrere Steuerungen vorgesehen zum Steuern des Gesamtbetriebs des hybridelektrischen Fahrzeuges. Eine oder mehrere dieser Steuerungen können eine Änderung einer Schaltdrehzahl vornehmen, welche basierend auf einer allgemeine Schalttabelle oder einer Überladungsschutzschalttabelle bestimmt wird.
Ferner kann eine oder mehrere dieser Steuerungen eine Zielschaltdrehzahl durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmen und eine Änderung der Zielschaltdrehzahl durchführen, falls der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft und der Motor gestört ist oder ein Fehlfunktion aufweist.
Darüber hinaus kann die durch die Überladungsschutzschalttabelle bestimmte Zielschaltdrehzahl geringer sein als die durch eine allgemeine Schalttabelle unter den gleichen Fahrbedingungen bestimmte Zielschaltdrehzahl. Die Steuerungen können auch die Motordrehzahl begrenzen, als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft.
Entsprechend können die Steuerungen auch das Motordrehmoment regeln als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl kleiner als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen mit Bezug auf weitere Ausführungsformen der Erfindung im Weiteren erörtert.
Es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Bezugszeichenliste

101: Fahrzustandssensor
102: Antriebssteuerungseinheit
103: Hybridsteuerungseinheit
104: Getriebesteuerungseinheit
105: Antriebsleistungssteuerungseinheit
106: Akkumulator
107: Akkumulatormanagementsystem
200: Antriebsmotor
210: Start-Stop-Steuerungseinheit
250: Antriebskupplung
300: Motor
400: Getriebe

Es sollte klar sein, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen bevorzugten Merkmale darstellen und anschaulich Grundprinzipien der Erfindung erläutern. Spezifische Design-Merkmale der vorliegenden Erfindung beispielsweise bestimmte Abmessungen, Orientierungen, Orte und Formen werden zum Teil durch den jeweils vorgesehenen Verwendungszweck bestimmt.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwertige Teile der Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen. Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben wird, ist es selbstverständlich, dass die Beschreibung nicht darauf gerichtet sein soll, die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele einzuschränken. Beschreibungen von Komponenten, welche nicht notwendig sind zum Verständnis der Erfindung, werden dabei ausgelassen und gleiche Komponenten sind durch gleiche Bezugszeichen in der Beschreibung gekennzeichnet.
Auch ist es verständlich, dass der Begriff ”Kraftfahrzeug” oder ”Fahrzeug” oder ähnliche Begriffe wie hierin verwendet, Kraftfahrzeuge im allgemeinen miteinschließt, wie etwa Automobile und Geländelimousine, Sport Utility Vehicles, SUV, Busse, Lastwagen, und verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeugen und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid-Elektrofahrzeugen, mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge betrieben mit alternativen Treibstoffen, beispielsweise mit Brennstoffen, die aus anderen Stoffen als Erdöl bestehen. Wie hierin verwendet, ist ein Hybrid-Fahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, zum Beispiel brenn- und elektrokraftbetriebene Fahrzeuge.
Die 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Bezugnehmend auf die 1 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Insbesondere umfasst die Vorrichtung wie in 1 gezeigt einen Fahrzustandssensor 101, eine Antriebssteuerungseinheit 102, Abkürzung ECU, eine Hybridsteuerungseinheit 103, Abkürzung HCU, eine Getriebesteuerungseinheit 104, Abkürzung TCU, eine Antriebsleistungssteuerungseinheit 105, Abkürzung PCU, einen Akkumulator 106, ein Akkumulatormanagementsystem 107, Abkürzung BMS, einen Antriebsmotor 200, eine Start-Stop-Steuerungseinheit 210, Abkürzung ISG, eine Antriebskupplung 250, einen Motor 300 und ein Getriebe 400.
Der Fahrzustandssensor 101 erfasst Informationen wie beispielsweise einen Betätigungsgrad eines Gaspedals, einen Betätigungsgrad eines Bremspedals, eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Antriebsmotordrehzahl und überträgt die entsprechenden Informationen zu der Hybridsteuerungseinheit 103. Der Fahrzustandssensor 101 kann auch einen Bremspedalsensor umfassen (nicht gezeigt) zum Erfassen des Betätigungsgrad des Bremspedals oder einen Gaspedalsensor, Abkürzung APS, (nicht gezeigt) zum Erfassen des Betätigungsgrads des Gaspedals. Ferner kann der Fahrzustandssensor 161 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) und einen Antriebsmotordrehzahlsensor (nicht gezeigt) zum Erfassen der Drehzahl des Antriebsmotors aufweisen.
Die Antriebssteuerungseinheit 102, welche mit der Hybridsteuerungseinheit 103 mit einem Netzwerk verbunden ist, steuert den Gesamtbetrieb des Antriebsmotors 200. Die Antriebssteuerungseinheit 102 verhindert ein Überladen des Akkumulators 106 durch ein Begrenzen der Antriebsmotordrehzahl gemäß einem Steuerungsbefehl der Hybridsteuerungseinheit 103 und veranlasst den Motor 300 zum Betrieb mit einer geringeren Drehzahl.
Die Hybridsteuerungseinheit 103 ist eine Hauptsteuerungseinheit und steuert Nebensteuerungseinheiten, welche damit über ein Netzwerk verbunden sind, und steuert den Gesamtbetrieb des hybridelektrischen Fahrzeuges. Falls der Motor 300 eine Fehlfunktion aufweist oder gestört ist oder außer Betrieb ist, wenn er mit einer hohen Drehzahl betrieben wurde, begrenzt die Hybridsteuerungseinheit 103 eine Schaltdrehzahl unter Verwendung von Charakteristika des Getriebes 400 und sie steuert die Drehzahl des Antriebsmotors, um die Drehzahl des Motors 300 zu verringern. Dadurch wird ein Auftreten einer überschüssigen Spannung und ein Überladen des Akkumulators 106 verhindert.
Die Getriebesteuerungseinheit 104 steuert Aktoren, welche im Getriebe 400 angebracht sind, zum Steuern eines Schaltvorgangs gemäß einer Zielschaltdrehzahl gemäß einem Steuerungsbefehl der Hybridsteuerungseinheit 103, welche dazu über ein Netzwerk verbunden ist. Die Getriebesteuerungseinheit 104 steuert einen hydraulischen Druck, welcher für die Antriebskupplung 250 bereitgestellt wird, zum Öffnen und Schließen der Antriebskupplung 250 und zum Steuern der Antriebsleistung, welche von dem Antriebsmotor 200 bereitgestellt wird. Die Getriebesteuerungseinheit 104 umfasst eine allgemeine Schalttabelle und eine Überladungsschutzschalttabelle für den Fall, dass der Motor 300 beim Betrieb mit einer hohen Drehzahl eine Fehlfunktion aufweist.
Falls der Motor 300 eine Fehlfunktion aufweist, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit in Betrieb ist, bestimmt die Getriebesteuerungseinheit 104 die Zielschaltdrehzahl, d. h. erste Vorwärtsgangdrehzahl, zweite Vorwärtsgangdrehzahl, dritte Vorwärtsgangdrehzahl, vierte Vorwärtsgangdrehzahl, fünfte Vorwärtsgangdrehzahl, sechste Vorwärtsgangdrehzahl, erste Rückwärtsgangdrehzahl, und so weiter, durch ein Anwenden einer Überladungsschutzschalttabelle als Antwort einer entsprechenden Anfrage der Hybridsteuerungseinheit 103. Nachfolgend steuert die Getriebesteuerungseinheit 104 Aktoren, welche in dem Getriebe 400 bereitgestellt sind, um Schaltvorgänge zu steuern gemäß der vorbestimmten Zielschaltdrehzahl.
Entsprechend wird der Motor 300 davor geschützt, mit einer hohen Drehzahl betrieben zu werden, falls der Motor eine Fehlfunktion aufweist, und ein Auftreten einer überschüssigen Spannung wird verhindert.
Insbesondere, falls der Motor 300 eine Fehlfunktion aufweist oder gestört ist, wird die Zielschaltdrehzahl, welche durch ein Anwenden einer Überladungsschutzschalttabelle bestimmt wird, geringer sein als die Zielschaltdrehzahl, welche durch ein Anwenden einer allgemeinen Schalttabelle bestimmt wird.
Die Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 umfasst eine Motorsteuerungseinheit, Abkürzung MCU, einen Wechselrichter, welcher eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen aufweist, und eine Schutzschaltung. Die Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 wandelt gemäß einem Steuerungssignal der Hybridsteuerungseinheit 103 eine Gleichspannung, welche von dem Akkumulator 106 bereitgestellt wird, in eine dreiphasige Wechselspannung um. Dadurch steuert die Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 den Motor 300. Zusätzlich lädt die Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 den Akkumulator 106 durch eine Verwendung der vom Motor 300 erzeugten Spannung. Ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, IGBT, ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Schalter oder ein Transistor können als elektrisches Schalterelement in der Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 verwendet werden.
Der Akkumulator 106 liefert elektrische Energie für den Motor 300 und speichert vom Motor 300 erzeugte Spannung während eines hybridelektrischen Fahrzeugmodus und während eines rein elektrischen Fahrzeugmodus. Das Akkumulatormanagementsystem 107 erfasst Informationen wie beispielsweise eine Spannung, eine Stromstärke oder eine Temperatur des Akkumulators 106 und regelt einen Ladezustand des Akkumulators 106. Zusätzlich steuert das Akkumulatormanagementsystem 107 den Ladestrom und den Entladestrom des Akkumulators 106, um ein Entladen bis zu einer Spannung, welche geringer ist als eine Minimalspannung, oder ein Überladen bis zu einer Spannung, welche größer ist als eine Maximalspannung ist.
In einer bespielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird der Antriebsmotor 200 beim Betrieb in einem optimalen Betriebspunkt durch die Antriebssteuerungseinheit 102 gehalten. Die Start-Stop-Steuerungseinheit 210 führt Start-Stop-Vorgänge des Antriebsmotors 200 gemäß den Fahrzuständen des Fahrzeuges durch. Die Antriebskupplung 250 ist zwischen dem Antriebsmotor 200 und dem Motor 300 angeordnet und wird durch die Getriebesteuerungseinheit 104 gesteuert. Die Antriebskupplung 250 steuert dabei die zwischen Antriebsmotors 200 und Motor 300 übertragene Antriebsleistung.
Ferner wird der Motor 300 durch eine dreiphasige Wechselspannung angetrieben, welche durch die Antriebsleistungssteuerungseinheit 105 bereitgestellt wird, so dass die Antriebsleistung des Motors 300 geregelt wird und der Akkumulator 106 geladen wird, falls der Motor 300 überschüssige Leistung durch ein Bremsen zu Verfügung hat.
Ferner wird durch die Getriebesteuerungseinheit 104 ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes 400 geregelt. Das Ausgangsdrehmoment, welches durch die Antriebskupplung 250 übertragen wird, wird durch das Übersetzungsverhältnis angepasst während des Fahrbetriebs und wird auf die Antriebsachsen und anschließend die Räder des Fahrzeuges übertragen, wodurch die Antriebsachsen angetrieben werden. Das Getriebe 400 kann als Automatikgetriebe oder als ein stufenloses Getriebe ausgeführt sein.
Der weitere Gesamtbetrieb des hybridelektrischen Fahrzeuges, für welches die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgelegt sind, gleicht dem Gesamtbetrieb eines herkömmlichen hybridelektrischen Fahrzeuges. Entsprechend wird auf eine diesbezügliche Beschreibung verzichtet.
Die 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Veranschaulichend, in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst die Hybridsteuerungseinheit 103, als Hauptsteuerungseinheit, einen Betätigungsgrad des Gaspedals während des Betriebs des hybridelektrischen Fahrzeuges mittels des Fahrzustandssensors 101 im Schritt 101, während zur gleichen Zeit der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eine gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Schritt 102 erfasst.
Zur gleichen Zeit analysiert die Hybridsteuerungseinheit 103 den Betätigungsgrad des Gaspedals und die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeuges und die Hybridsteuerungseinheit 103 bestimmt im Schritt S103, ob der Motor 300 mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Drehzahl läuft.
Falls der Motor 300 mit einer Drehzahl, welche geringer ist als oder gleich wie die vorbestimmte Drehzahl des Schritts S103, wird keine überschüssige Spannung erzeugt, falls der Motor 300 eine Fehlfunktion aufweist oder gestört ist. Demgemäß kehrt das Verfahren bei der Ausführung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu dem Schritt S101 zurück.
Falls der Motor 300 jedoch mit einer Drehzahl, welche höher ist als die vorbestimmte Drehzahl des Schritts S103 ist, betrieben wird, wird im Schritt S104 der Zustand des Motors 300 überwacht, um zu bestimmen, ob der Motor eine Fehlfunktion aufweist, im Schritt S105.
Falls der Motor im Schritt S105 keine Fehlfunktion aufweist, werden von der Getriebesteuerungseinheit 104 übertragene Informationen über die Schaltdrehzahl und Informationen, ob die im Schritt S106 eingesetzten Schaltdrehzahlen durch die Überladungsschutzschalttabelle bestimmt werden, analysiert.
Falls im Schritt S106 eingesetzte Schaltdrehzahlen durch die Überladungsschutzschalttabelle bestimmt werden, informiert die Hybridsteuerungseinheit 103 die Getriebesteuerungseinheit 104 über die Fehlfunktion des Motors 300.
In diesem Fall, setzt die Getriebesteuerungseinheit 104 die Zielschaltdrehzahl durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle im Schritt S107 fest und steuert das Getriebe 400 entsprechend der Zielschaltdrehzahl im Schritt S108 an.
Die Zielschaltdrehzahl, welche durch ein Anwenden einer Überladungsschutzschalttabelle bestimmt wird, kann geringer sein als die Zielschaltdrehzahl, welche durch ein Anwenden einer allgemeinen Schalttabelle bestimmt wird, und demgemäß kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges reduziert sein und demgemäß kann auch die Drehzahl des Motors 300 reduziert sein.
Falls die gegenwärtige Schaltdrehzahl jedoch im Schritt S106 durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmt wurde, wird bestimmt, dass eine Steuerung zur Verhinderung eines Überladens des Akkumulators aufgrund einer Fehlfunktion des Motors 300 durchgeführt wird und die gegenwärtige Schaltdrehzahl wird in dem Schritt S109 beibehalten.
Nachfolgend wird die Antriebsmotordrehzahl erfasst und es wird im Schritt S110 bestimmt, ob die Antriebsmotordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Maximaldrehzahl ist. Falls im Schritt S110 die Antriebsmotordrehzahl kleiner als oder gleich wie die vorbestimmte Maximaldrehzahl ist, wird das Antriebsmotordrehmoment durch die Antriebssteuerungseinheit 102 im Schritt S111 gesteuert. Falls im Schritt S110 die Antriebsmotordrehzahl größer als die vorbestimmte Maximaldrehzahl ist, kann im Schritt S111 die Antriebsmotordrehzahl durch die Antriebssteuerungseinheit 102 begrenzt werden.
Demgemäß, falls der Motor 300 eine Fehlfunktion während des Betriebs mit einer hohen Drehzahl aufweist, wird das Getriebe 400 mit einer geringeren Schaltdrehzahl angesteuert durch ein Anwenden einer Überladungsschutzschalttabelle und das Drehmoment des Antriebsmotors wird begrenzt. Daher kann eine Rotation des Motors 300 mit einer hohen Drehzahl und das Auftreten einer Überspannung am Motor 300 verhindert werden.
Zusätzlich kann ein Überladen des Akkumulators 106 verhindert werden, um die Lebensdauer des Akkumulators zu verlängern und einen gewissen Sicherheitsstandard für den Fahrer zu gewährleisten.
Ferner kann der Steuerungsmechanismus der vorliegenden Erfindung in Form von ausführbaren Programmstrukturen ausgeführt sein, welche auf computerlesbaren und nicht flüchtigen Speichermedien gesichert sind und von einem Mikroprozessor ausgeführt werden.
Beispiele von computerlesbaren und nicht flüchtigen Speichermedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, ROM, RAM, CD-ROM, magnetische Speicherbänder, Disketten und optische Speichermedien. Die computerlesbaren Speichermedien können auch an netzwerkgebundene Computer angeschlossen sein, so dass die gesicherten Programmstrukturen verteilt ausgeführt werden.
Die Erfindung wurde im Detail unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele begrenzt ist, sondern, im Gegenteil, eine Vielzahl von unterschiedlichen Änderungen und ähnlichen Ausführungsformen, wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert sind, abdecken soll.

Claims

Verfahren zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs, welches in selektiver Weise einen Motor mit elektrischer Energie des Akkumulators antreibt und welches in selektiver Weise den Akkumulator mit elektrischer Energie auflädt, wobei das Verfahren umfasst: – Bestimmen durch eine oder mehrere Steuereinheiten, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Drehzahl läuft; – Bestimmen durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten, ob der Motor in dem hybridelektrischen Fahrzeug eine Fehlfunktion aufweist; – als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie der vorbestimmten Drehzahl läuft, und als Antwort darauf, ob der Motor eine Fehlfunktion aufweist, Festlegen einer Zielschaltdrehzahl mittels einer Überladungsschutzschalttabelle durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten; und – Durchführen einer Änderung der Zielschaltdrehzahl durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmte Zielschaltdrehzahl geringer ist als die durch eine allgemeine Schalttabelle unter einem gleichen Typ von Fahrbedingungen bestimmte Zielschaltdrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl des Motors durch einen Grad einer Betätigung eines Gaspedals oder durch eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: – Bestimmen, ob eine Drehzahl eines Antriebsmotors größer als eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist, und – als Antwort darauf, ob die Drehzahl des Antriebsmotors größer als eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist, Begrenzen der Drehzahl des Antriebsmotors durch die eine oder die mehrere Steuereinheiten.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: Steuern eines Antriebsmotordrehmomentes als Antwort darauf, ob die Drehzahl des Antriebsmotors kleiner als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist.
Vorrichtung zum Schutz eines Akkumulators eines hybridelektrischen Fahrzeugs mit: einem Antriebsmotor und einem Motor, welche als Antriebsquellen betrieben werden, wobei der Antriebsmotor und der Motor Antriebsleistung an ein Getriebe weiterleiten und der Motor in selektiver Weise mit elektrischer Energie des Akkumulators angetrieben wird und der Akkumulator in selektiver Weise mit elektrischer Energie des Motors aufgeladen wird; einer oder mehreren Steuerungen, welche zum Steuern des Gesamtbetriebs des hybridelektrischen Fahrzeuges vorgesehen sind, und dazu ausgelegt sind, eine Änderung einer Schaltdrehzahl vorzunehmen, welche basierend auf einer allgemeinen Schalttabelle oder einer Überladungsschutzschalttabelle bestimmt wird, und eine Zielschaltdrehzahl durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle zu bestimmen und eine Anderung der Zielschaltdrehzahl durchzuführen, falls der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl läuft und der Motor eine Fehlfunktion aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmte Zielschaltdrehzahl geringer ist als die durch eine allgemeine Schalttabelle unter einem gleichen Typ von Fahrbedingungen bestimmte Zielschaltdrehzahl.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die eine oder die mehrere Steuerungen ausgelegt sind, eine Antriebsmotordrehzahl zu begrenzen, als Antwort darauf, dass die Drehzahl des Antriebsmotors größer als eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die eine oder die mehrere Steuerungen ferner dazu ausgelegt sind, ein Antriebsmotordrehmomentes zu steuern, als Antwort darauf, dass die Drehzahl des Antriebsmotors kleiner als oder gleich wie die vorbestimmte Maximaldrehzahl ist.
Nicht vorübergehend computerlesbares Speichermedium mit ausführbaren Programmanweisungen, welche durch einen Prozessor zur Steuerung einer Drehzahl und eines Drehmomentes eines Antriebsmotors eines hybridelektrischen Fahrzeuges ausgeführt werden mit: – Programmanweisungen zum Bestimmen, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Drehzahl läuft; – Programmanweisungen zum Bestimmen, ob der Motor in dem hybridelektrischen Fahrzeug eine Fehlfunktion aufweist; – Programmanweisungen zum Festlegen einer Zielschaltdrehzahl mittels einer Überladungsschutzschalttabelle als Antwort darauf, ob der Motor mit einer Drehzahl größer als oder gleich wie der vorbestimmten Drehzahl läuft, und als Antwort darauf, ob der Motor eine Fehlfunktion aufweist, – Programmanweisungen zum Durchführen einer Änderung der Zielschaltdrehzahl.
Nicht vorübergehend computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10, wobei die durch ein Anwenden der Überladungsschutzschalttabelle bestimmte Zielschaltdrehzahl geringer ist als die durch eine allgemeine Schalttabelle unter einem gleichen Typ von Fahrbedingungen bestimmte Zielschaltdrehzahl.
Nicht vorübergehend computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10, wobei die Drehzahl des Motors durch einen Grad einer Betätigung eines Gaspedals oder durch eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird.
Nicht vorübergehend computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10, ferner umfassend: – Programmanweisungen zum Bestimmen, ob eine Drehzahl eines Antriebsmotors größer als eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist, und – Programmanweisungen zum Begrenzen der Drehzahl des Antriebsmotors als Antwort darauf, ob die Drehzahl des Antriebsmotors größer als eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist.
Nicht vorübergehend computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10, ferner umfassend: – Programmanweisungen zum Steuern eines Antriebsmotordrehmomentes als Antwort darauf, ob die Drehzahl des Antriebsmotors kleiner als oder gleich wie eine vorbestimmte Maximaldrehzahl ist.