Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Laders nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The invention is based on a method for controlling an electrically operated supercharger according to the preamble of the independent claims.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102 03 974 ist bereits ein Verfahren zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Laders bekannt, wobei ein Ansteuersignal gebildet wird, dass den elektrischen Lader ansteuert. Eine Änderungsgeschwindigkeit für eine Erhöhung der Drehzahl des elektrischen Laders wird in Abhängigkeit einer aktuellen Versorgungsspannung vorgegeben.From the not pre-published German patent application with the file number 102 03 974 For example, a method for controlling an electrically operated supercharger is already known, wherein a drive signal is generated which activates the electric charger. A rate of change for an increase in the speed of the electric charger is specified as a function of a current supply voltage.
Aus der Offenlegungsschrift DE 44 99 650 T5 ist bereits ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Laders bekannt, der in Abhängigkeit von einer Versorgungsspannung betrieben wird. Aus der Offenlegungsschrift JP H02-88981 A ist ein Verfahren bekannt, bei welchen ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn eine Batteriespannung einen kritischen Zustand erreicht. Aus der Offenlegungsschrift DE 199 64 057 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen einer defekten Kraftfahrzeugbatterie bekannt, bei welchem vorgesehen ist, dass eine Batteriespannung zunächst erhöht und dann verringert wird, um einen Wert für den aktuellen Batteriezustand zu ermitteln. Aus der nachveröffentlichten DE 101 64 789 B4 ist ein Verfahren zur Voraktivierung mindestens eines elektrischen Aufladegeräts in einem Kraftfahrzeug bekannt.From the publication DE 44 99 650 T5 For example, a method for operating an electric charger, which is operated in dependence on a supply voltage, is already known. From the publication JP H02-88981 A For example, a method is known in which a warning signal is issued when a battery voltage reaches a critical state. From the publication DE 199 64 057 A1 a method for detecting a defective motor vehicle battery is known in which it is provided that a battery voltage is initially increased and then reduced to determine a value for the current battery condition. From the post-published DE 101 64 789 B4 a method for pre-activation of at least one electric charger in a motor vehicle is known.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Laders mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Zustand einer Spannungsversorgung zum Betrieb des elektrischen Laders ermittelt wird und dass in Abhängigkeit des Zustandes der Spannungsversorgung eine zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders signalisiert wird. Ein elektrischer Lader wirkt sich positiv auf die Leistungsentfaltung bzw. das Beschleunigungsverhalten eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine aus. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader versehen ist und der elektrische Lader zur Überbrückung des sogenannten Turboloches dient. Wenn nun die maximale Leistung und/oder die maximale Hochlaufgeschwindigkeit des elektrischen Laders nicht zur Verfügung steht, so verschlechtert sich das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs. Durch die Signalisierung der zu erwartenden Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders gemäß den unabhängigen Ansprüchen kann der Fahrer vor Eintritt dieser Einschränkung entsprechend informiert werden. Die Signalisierung kann dabei frühzeitig aktiviert werden, sobald aufgrund der Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung mit einer Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders zu rechnen ist, die sich in einer reduzierten Leistung und/oder reduzierten Hochlaufgeschwindigkeit des elektrischen Laders äußern kann.The inventive method for controlling an electrically operated supercharger with the features of claim 1 has the advantage that a state of a power supply for the operation of the electric charger is determined and that signals depending on the state of the power supply, an expected limitation in the operation of the electric charger becomes. An electric charger has a positive effect on the power development or the acceleration behavior of a vehicle with an internal combustion engine. This occurs in particular when the internal combustion engine is provided with an exhaust gas turbocharger and the electric charger serves to bridge the so-called turbo lag. Now, if the maximum power and / or the maximum acceleration speed of the electric supercharger is not available, then the acceleration behavior of the vehicle deteriorates. By signaling the expected limitation in the operation of the electric charger according to the independent claims, the driver can be informed accordingly before this restriction. The signaling can be activated early as soon as due to the determination of the state of the power supply is to be expected with a restriction in the operation of the electric charger, which can manifest itself in a reduced power and / or reduced acceleration speed of the electric charger.
Dadurch, dass der Fahrer durch die Signalisierung davon in Kenntnis gesetzt wird, dass ihm nicht das volle Beschleunigungspotential des Fahrzeugs zur Verfügung steht, kann er seine Fahrweise anpassen und kritische Situationen vermeiden. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Fahrer schon vor dem ersten Auftreten einer Beeinträchtigung der Fahrleistungen durch die zu erwartende Einschränkung bei Betrieb des elektrischen Laders anhand der Signalisierung gewarnt wird. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.By informing the driver that the full acceleration potential of the vehicle is not available to him through the signaling, he can adapt his driving style and avoid critical situations. It is particularly advantageous if the driver is warned before the first occurrence of impairment of performance by the expected limitation in operation of the electric charger based on the signaling. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim method are possible.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zustand der Spannungsversorgung durch Aktivierung eines Verbrauchers der Spannungsversorgung ermittelt wird, indem der zeitliche Verlauf der von der Spannungsversorgung gelieferten Versorgungsspannung erfasst wird und aus dem zeitlichen Verlauf der Versorgungsspannung ein Kriterium für den Zustand der Spannungsversorgung abgeleitet wird. Auf diese Weise lässt sich der Zustand der Spannungsversorgung zuverlässig und präzise ermitteln.It is particularly advantageous if the state of the power supply is determined by activating a consumer of the power supply by detecting the time profile of the supply voltage supplied by the power supply and deriving a criterion for the state of the power supply from the time profile of the supply voltage. In this way, the state of the power supply can be reliably and precisely determined.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass als Verbraucher ein Starter oder der elektrische Lader selbst verwendet wird. Bei Verwendung eines Starters des Fahrzeugs als Verbraucher lässt sich der Zustand der Spannungsversorgung bereits vor dem ersten Auftreten einer Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders ermitteln und der Fahrer schon vor dem ersten Auftreten einer Beeinträchtigung der Fahrleistung warnen. Bei Verwendung des elektrischen Laders als Verbraucher lässt sich der Zustand der Spannungsversorgung auch im normalen Fahrbetrieb durch einen oder mehrere Testläufe des elektrischen Laders ermitteln. Eine zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders lässt sich somit besonders zuverlässig voraussagen.Another advantage is that a starter or the electric charger itself is used as a consumer. When using a starter of the vehicle as a consumer, the state of the power supply can be determined even before the first occurrence of a restriction in the operation of the electric charger and warn the driver before the first occurrence of impairment of driving performance. When using the electric charger as a consumer, the state of the power supply can be determined even during normal driving by one or more test runs of the electric charger. An expected limitation in the operation of the electric charger can thus be predicted particularly reliable.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Kriterium mit mindestens einem vorgegebenen Wert verglichen wird und dass die zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders in Abhängigkeit des Vergleichs signalisiert wird. Auf diese Weise ist je nach Anzahl der vorgegebenen Werte und damit Vergleichsmöglichkeiten mit dem Kriterium für den Zustand der Spannungsversorgung eine unterschiedlich differenzierte Signalisierung möglich, so dass ggf. auch verschiedene Stufen einer zu erwartenden Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders signalisiert werden können. Der Fahrer kann somit besonders detailliert und differenziert über eine zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders informiert werden und kann sein Fahrverhalten auf diese Weise besser auf die zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders anpassen.Another advantage is that the criterion is compared with at least one predetermined value and that the expected restriction in the operation of the electric charger is signaled in dependence of the comparison. In this way, depending on the number of predetermined values and thus possibilities of comparison with the criterion for the state of the voltage supply, a differently differentiated signaling possible, so that possibly also different levels of an expected restriction in the operation of the electric charger can be signaled. The driver can thus be informed in a particularly detailed and differentiated manner about an expected restriction in the operation of the electric supercharger and can adapt his driving behavior in this way better to the expected limitation in the operation of the electric supercharger.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass als Kriterium eine zeitliche Ableitung der Versorgungsspannung oder ein minimal auftretender Wert der Versorgungsspannung verwendet wird. Auf diese Weise kann der Zustand der Spannungsversorgung im Hinblick auf eine zu erwartende Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders besonders aussagekräftig ermittelt werden. Dies gilt vor allem, wenn als Kriterium der minimal auftretende Wert der Versorgungsspannung verwendet wird.Another advantage is that a time derivative of the supply voltage or a minimum occurring value of the supply voltage is used as a criterion. In this way, the state of the power supply with respect to an expected restriction in the operation of the electric charger can be determined particularly meaningful. This is especially true when the minimum occurring value of the supply voltage is used as a criterion.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn der Zustand der Spannungsversorgung wiederholt ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich die Signalisierung einer zu erwartenden Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders während des Fahrbetriebs aktualisieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, wenn eine Wartezeit bis zur wiederholten Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung in Abhängigkeit des Vergleichs zwischen dem Kriterium und dem mindestens einen vorgegebenen Wert ermittelt wird. Auf diese Weise kann der Zeitabstand zwischen zwei Ermittlungen des Zustandes der Spannungsversorgung an den ermittelten Zustand der Spannungsversorgung angepasst werden. Somit lässt sich eine bedarfsgerechte Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung realisieren und unnötige Ermittlungen des Zustands der Spannungsversorgung vermeiden.It is also particularly advantageous if the state of the power supply is determined repeatedly. In this way, the signaling of an expected restriction in the operation of the electric charger during driving can be updated. A further advantage consists in determining a waiting time until repeated determination of the state of the voltage supply as a function of the comparison between the criterion and the at least one predetermined value. In this way, the time interval between two determinations of the state of the power supply can be adapted to the determined state of the power supply. Thus, a needs-based determination of the state of the power supply can be realized and avoid unnecessary investigation of the state of the power supply.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der mindestens eine vorgegebenen Wert in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur eines Verbrennungsmotors und/oder einer Öltemperatur und/oder eines Ölzustandes festgelegt wird, wenn als Verbraucher der Starter verwendet wird. Beim Start des Verbrennungsmotors kann der gleiche Zustand der Spannungsversorgung durch unterschiedliche minimale Versorgungsspannungen und damit unterschiedliche Werte für das Kriterium gekennzeichnet sein. Wird der mindestens eine vorgegebene Wert in Abhängigkeit mindestens eines der genannten Parameter festgelegt, so kann dieser Tatsache Rechnung getragen werden und der gleiche Zustand der Spannungsversorgung trotz unterschiedlicher Werte des Kriteriums erkannt werden.It is particularly advantageous if the at least one predetermined value is determined as a function of the ambient temperature and / or a temperature of an internal combustion engine and / or an oil temperature and / or an oil condition when the starter is used as the consumer. When starting the internal combustion engine, the same state of the power supply can be characterized by different minimum supply voltages and thus different values for the criterion. If the at least one predetermined value is determined as a function of at least one of said parameters, this fact can be taken into account and the same state of the voltage supply can be recognized despite different values of the criterion.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der mindestens eine vorgegebene Wert in Abhängigkeit einer Generatordrehzahl und/oder einer Generatorauslastung festgelegt wird, wenn als Verbraucher der elektrische Lader selbst verwendet wird. Dadurch kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass der zeitliche Verlauf der Versorgungsspannung als Kriterium für den Zustand der Spannungsversorgung bei gleichbleibendem Zustand der Spannungsversorgung dennoch abhängig von der Generatordrehzahl und der Auslastung des Generators ist.A further advantage results if the at least one predetermined value is determined as a function of a generator speed and / or a generator utilization if the electric charger itself is used as the load. As a result, the fact can be taken into account that the time profile of the supply voltage as a criterion for the state of the voltage supply while the state of the power supply remains the same is still dependent on the generator speed and the utilization of the generator.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Zustand der Spannungsversorgung in Abhängigkeit einer Änderung einer Generatorauslastung ermittelt wird. Mit anderen Worten hängt es von einer Änderung der Generatorauslastung ab, ob der Zustand der Spannungsversorgung ermittelt wird. Auf diese Weise wird aus einer Änderung der Generatorauslastung auf eine mögliche Einschränkung der für den elektrischen Lader zur Verfügung stehenden Versorgungsspannung geschlossen und sicherheitshalber der Zustand der Spannungsversorgung ermittelt, um festzustellen, ob tatsächlich mit einer Einschränkung beim Betrieb des elektrischen Laders zu rechnen ist oder nicht.Another advantage is that the state of the power supply is determined as a function of a change in a generator utilization. In other words, it depends on a change in the generator utilization, whether the state of the power supply is determined. In this way, it is concluded from a change in the generator utilization to a possible restriction of the supply voltage available for the electric charger and for safety's sake, the state of the power supply is determined to determine whether to actually expect a limitation in the operation of the electric charger or not.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Aktivierung des elektrischen Laders im Sinne eines Testhochlaufs zur Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung momentenneutral durchgeführt wird. Auf diese Weise wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch die Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung nicht beeinträchtigt und der Fahrer merkt nichts vom Ablaufen dieser Ermittlung.Another advantage is that the activation of the electric charger in the sense of a test run-up to determine the state of the power supply is performed torque-neutral. In this way, the driving behavior of the vehicle is not affected by the determination of the state of the power supply and the driver does not notice the expiration of this determination.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Signalisierung deaktiviert wird, wenn bei mindestens einer vorgegebenen Anzahl wiederholter Ermittlungen des Zustandes der Spannungsversorgung ein unbeschränkter Betrieb des elektrischen Laders zu erwarten ist. Auf diese Weise kann neben einer Aktualisierung der Signalisierung auch ein Hystereseverhalten realisiert werden, um eine zu häufige Änderung der Signalisierung zu verhindern und die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht unnötig abzulenken. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Zustand der Spannungsversorgung durch eine, insbesondere impulsartige Belastung der Spannungsversorgung ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich der Betrieb des elektrischen Laders für die Ermittlung des Zustandes der Spannungsversorgung simulieren, ohne den elektrischen Lader selbst mittels Testhochlauf zu aktivieren bzw. eine solche Aktivierung bei einer impulsartigen Ansteuerung zeitlich zu minimieren, so dass das Fahrverhalten nicht beeinträchtigt wird.A further advantage is that a signaling is deactivated when at least a predetermined number of repeated determinations of the state of the power supply unrestricted operation of the electric charger is to be expected. In this way, in addition to an updating of the signaling, a hysteresis behavior can also be realized in order to prevent too frequent a change in the signaling and not to distract the driver's attention unnecessarily. Another advantage is that the state of the power supply is determined by a, in particular pulse-like load of the power supply. In this way, the operation of the electric charger for determining the state of the power supply can be simulated without activating the electric charger itself by means of test run-up or to minimize such activation in a pulse-like control, so that the driving behavior is not impaired.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description.
Es zeigen 1 ein Blockschaltbild mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Show it 1 a block diagram with a device according to the invention,
2 einen Ablaufplan zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 a flow chart to illustrate the method according to the invention,
3 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der Ermittlung eines ersten und eines zweiten vorgegebenen Wertes und 3 a block diagram illustrating the determination of a first and a second predetermined value and
4 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der Ermittlung eines dritten und eines vierten vorgegebenen Wertes. 4 a block diagram illustrating the determination of a third and a fourth predetermined value.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In 1 kennzeichnet 10 eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Laders 1 beispielsweise eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine. Der elektrische Lader 1 wirkt sich positiv auf die Leistungsentfaltung bzw. das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs mit der Brennkraftmaschine aus. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader versehen ist und der elektrische Lader 1 zur Überbrückung des sogenannten Turbolochs dient. Mit dem Begriff elektrischer Lader ist im Folgenden entweder ein elektrisch angetriebener Lader oder aber auch ein elektrisch unterstützter Abgasturbolader gemeint. Letzterer ist ein herkömmlicher Abgasturbolader, dessen Turbine durch die Enthalpie der Verbrennungsabgase angetrieben wird. Zusätzlich befindet sich auf der Welle, die die Turbine mit einem Verdichter verbindet, noch ein Elektromotor. Mit diesem Elektromotor kann die Welle und somit auch der Verdichter angetrieben werden. Der Motor des elektrischen Laders 1 wird von einer Spannungsversorgung 30 des Fahrzeugs, die im Folgenden auch als Bordnetz bezeichnet wird, mit einer Versorgungsspannung UV versorgt. Dies ist in 1 durch entsprechende Verbindung des elektrischen Laders 1 mit dem Bordnetz 30 dargestellt. Das Bordnetz 30 umfasst zumindest einen Generator 40 und eine Batterie 35. Weiterhin können auch noch andere Verbraucher, wie zum Beispiel eine Motorsteuerung 15 und ein Starter 5 wie in 1 dargestellt, aber auch diverse Lampen usw. Teil dieses Bordnetzes 30 sein. Falls neben dem elektrischen Lader 1 noch weitere Verbraucher, wie in 1 dargestellt, vom Bordnetz 30 abhängig sind, ist vorstellbar, dass ein bestimmter minimaler Wert der Versorgungsspannung UV, die im Folgenden auch als Bordnetzspannung bezeichnet sein kann, nicht unterschritten werden darf, da sonst die Funktion einiger dieser Verbraucher nicht mehr gewährleistet ist.In 1 features 10 a device for controlling an electrically operated supercharger 1 For example, a vehicle with an internal combustion engine. The electric charger 1 has a positive effect on the power development or the acceleration behavior of the vehicle with the internal combustion engine. This occurs in particular when the internal combustion engine is provided with an exhaust gas turbocharger and the electric charger 1 serves to bridge the so-called turbo lag. The term electrical loader is meant in the following either an electrically driven supercharger or even an electrically assisted exhaust gas turbocharger. The latter is a conventional exhaust gas turbocharger whose turbine is driven by the enthalpy of the combustion exhaust gases. In addition, there is an electric motor on the shaft, which connects the turbine with a compressor. With this electric motor, the shaft and thus the compressor can be driven. The engine of the electric charger 1 is powered by a power supply 30 of the vehicle, which is also referred to below as the electrical system, supplied with a supply voltage U V. This is in 1 by appropriate connection of the electric charger 1 with the electrical system 30 shown. The electrical system 30 includes at least one generator 40 and a battery 35 , Furthermore, other consumers, such as a motor control 15 and a starter 5 as in 1 shown, but also various lamps, etc. part of this electrical system 30 be. If next to the electric charger 1 even more consumers, like in 1 represented by the electrical system 30 are dependent, it is conceivable that a certain minimum value of the supply voltage U V , which may be referred to below as the vehicle electrical system voltage, must not be fallen below, otherwise the function of some of these consumers is no longer guaranteed.
Die Unterstützung der Brennkraftmaschine durch den elektrischen Lader 1 erfordert es, dass der elektrische Lader 1 im Bedarfsfall möglichst schnell auf seine Solldrehzahl, die beispielsweise die maximale Drehzahl des elektrischen Laders 1 sein kann, beschleunigt wird. Dazu ist jedoch ein hoher elektrischer Strom notwendig, der zu einem Spannungsabfall im Bordnetz 30 führen kann. Der Spannungsabfall ist daher vor allem vom Ladezustand der im Bordnetz 30 befindlichen Batterie 35 abhängig. Bei vollgeladener Batterie 35 fällt er geringer aus als bei zumindest teilweise entladener Batterie 35. Wie bereits oben beschrieben, kann es notwendig sein, den Spannungsabfall im Bordnetz 30 bzw. die niedrigste auftretende Bordnetzspannung UV auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Dies kann jedoch nur dadurch geschehen, dass die Stromaufnahme des elektrischen Laders 1 begrenzt wird, wodurch das zur Verfügung stehende Antriebsmoment des Elektromotors des elektrischen Laders begrenzt wird. Dies hat zur Folge, dass die Zeit, die von der Aktivierung des elektrischen Laders 1 bis zum Erreichen von dessen Solldrehzahl vergeht, im Vergleich zu einem Hochlauf ohne Strombegrenzung verlängert wird. In der Folge verlangsamt sich dadurch der Drehmomentaufbau der Brennkraftmaschine und somit die Geschwindigkeitszunahme des von der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs.The support of the internal combustion engine by the electric charger 1 it requires that the electric charger 1 if necessary, as quickly as possible to its target speed, for example, the maximum speed of the electric charger 1 can be accelerated. For this purpose, however, a high electrical current is necessary, which leads to a voltage drop in the electrical system 30 can lead. The voltage drop is therefore mainly due to the state of charge in the electrical system 30 located battery 35 dependent. With fully charged battery 35 it is lower than at least partially discharged battery 35 , As already described above, it may be necessary to reduce the voltage drop in the electrical system 30 or to limit the lowest occurring vehicle electrical system voltage U V to a specific value. However, this can only be done by the current consumption of the electric charger 1 is limited, whereby the available drive torque of the electric motor of the electric charger is limited. As a result, the time taken by the activation of the electric charger 1 until reaching its setpoint speed, is extended in comparison to a run-up without current limit. As a result, thereby slows down the torque build-up of the internal combustion engine and thus the increase in speed of the vehicle driven by the internal combustion engine.
Wenn ein Fahrer ein gewisses Beschleunigungsverhalten seines Fahrzeugs gewohnt ist und ihm dieses plötzlich nicht mehr zur Verfügung gestellt wird, so kann dies zu kritischen Fahrsituationen führen.If a driver is accustomed to a certain acceleration behavior of his vehicle and this is suddenly no longer made available to him, this can lead to critical driving situations.
Deshalb ist es erfindungsgemäß vorgesehen, einen kritischen Zustand des Bordnetzes 30, der zu einem verminderten Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs führen kann, frühzeitig zu erkennen und den Fahrer davon in Kenntnis zu setzen.Therefore, it is provided according to the invention, a critical condition of the electrical system 30 , which can lead to a reduced acceleration behavior of the vehicle to recognize early and inform the driver thereof.
Dazu ist die Motorsteuerung 15 als Teil der Vorrichtung 10 mit ersten Mitteln 20 und mit zweiten Mitteln 25 zur Signalisierung verbunden, die ebenfalls Teil der Vorrichtung 10 sind. Die Mittel 20, 25 zur Signalisierung werden im Folgenden auch als erste Signalisiervorrichtung 20 und als zweite Signalisiervorrichtung 25 bezeichnet. Die Signalisierung durch die erste Signalisiervorrichtung 20 und die zweite Signalisiervorrichtung 25 kann in beliebiger Weise, beispielsweise optisch, akustisch, mechanisch und/oder als eine beliebige Kombination der genannten Signalisierungen erfolgen. Die Signalisiervorrichtungen 20, 25 können dabei beispielsweise in einem Multifunktionsdisplay des Fahrzeugs angeordnet sein. Wenn mm die maximale Leistung und/oder die Hochlaufgeschwindigkeit des elektrischen Laders 1 nicht zur Verfügung steht, so verschlechtert sich das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs. Um den Fahrer vor Eintritt dieses Ereignisses davon in Kenntnis zu setzen, wird von der Motorsteuerung 15 die erste Signalisiervorrichtung 20 und/oder die zweite Signalisiervorrichtung 25 zur Signalisierung aktiviert, sobald mit einer reduzierten Leistung und/oder reduzierten Hochlaufgeschwindigkeit des elektrischen Laders 1 gerechnet werden muss. Die Signalisiervorrichtungen 20, 25 können im Folgenden auch jeweils als Warnvorrichtung bezeichnet werden.This is the engine control 15 as part of the device 10 with first means 20 and with second means 25 connected to the signaling, which also forms part of the device 10 are. The means 20 . 25 for signaling are hereinafter also referred to as the first signaling device 20 and as a second signaling device 25 designated. The signaling by the first signaling device 20 and the second signaling device 25 can be done in any way, for example, optically, acoustically, mechanically and / or as any combination of said signaling. The signaling devices 20 . 25 can be arranged for example in a multifunction display of the vehicle. If mm is the maximum power and / or the acceleration speed of the electric charger 1 is not available, then deteriorates the acceleration behavior of the vehicle. To notify the driver of this event prior to this event is provided by the engine control 15 the first signaling device 20 and / or the second signaling device 25 activated for signaling, as soon as with a reduced power and / or reduced acceleration speed of the electric charger 1 must be expected. The signaling devices 20 . 25 may also be referred to as a warning device in the following.
Darüber hinaus kann es vorkommen, das sich das Bordnetz 30 in einem so schlechten Zustand befindet, dass der elektrische Lader 1 überhaupt nicht mehr in Betrieb genommen werden kann. Dadurch verschlechtert sich das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs noch drastischer, worüber der Fahrer ebenfalls vor Eintreten des Ereignisses mit Hilfe der ersten Signalisiervorrichtung 20 und/oder der zweiten Signalisiervorrichtung 25 informiert werden kann. Zur Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 können geeignete, dem Fachmann bekannte Mittel, wie beispielsweise eine Batteriezustandserkennung, verwendet werden. Sofern keine solchen Mittel bzw. keine solche Batteriezustandserkennung vorhanden ist, kann der Zustand des Bordnetzes 30 auch ermittelt werden, wenn das Bordnetz 30 entsprechend belastet wird. Im Folgenden wird daher ein Verfahren beschrieben, bei dem mittels einer nicht vom Fahrer geforderten Belastung des Bordnetzes 30 ein Spannungseinbruch im Bordnetz 30 erzeugt wird, der zur Feststellung des Zustandes des Bordnetzes 30, der im Wesentlichen durch den Zustand der Batterie 35 gekennzeichnet ist, herangezogen werden kann.In addition, it may happen that the wiring system 30 is in such a bad condition that the electric charger 1 can no longer be put into operation at all. As a result, the acceleration behavior of the vehicle deteriorates even more drastically, what the driver also before the occurrence of the event using the first signaling device 20 and / or the second signaling device 25 can be informed. To determine the condition of the electrical system 30 For example, suitable means known to those skilled in the art, such as battery condition detection, may be used. If no such means or no such battery condition detection is present, the state of the electrical system 30 also be determined when the electrical system 30 is charged accordingly. In the following, therefore, a method is described in which by means of a not required by the driver load of the electrical system 30 a voltage dip in the electrical system 30 is generated to determine the condition of the electrical system 30 which is essentially due to the condition of the battery 35 is characterized, can be used.
Für den Fall, dass der Starter 5, wie in 1 dargestellt, Teil des Bordnetzes 30 wie der elektrische Lader 1 ist, kann mit der Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 direkt beim Fahrzeugstart begonnen werden. Dazu wird während des Startvorgangs der zeitliche Verlauf der Bordnetzspannung UV beispielsweise in der Motorsteuerung 15 aufgezeichnet. Aus dem somit gemessenen zeitlichen Verlauf der Bordnetzspannung UV leitet die Motorsteuerung 15 ein Kriterium für den Zustand der Spannungsversorgung ab. Bei diesem Kriterium kann es sich beispielsweise um eine erste oder zweite zeitliche Ableitung des zeitlichen Verlaufs der Bordnetzspannung UV, ein minimal auftretender Wert der Bordnetzspannung UV oder dergleichen handeln. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass es sich bei dem Kriterium um den minimal auftretenden Wert der Bordnetzspannung UV während der Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs der Bordnetzspannung UV handelt. Dieser minimal auftretende Wert der Versorgungsspannung UV wird im Folgenden auch als Minimalspannung UVmin bezeichnet. Unterschreitet die Minimalspannung UVmin einen ersten vorgegebenen Wert, so kann angenommen werden, dass beim nächsten bzw. einem der folgenden Beschleunigungsvorgänge des Fahrzeugs, bei dem der elektrische Lader 1 aufgrund einer Momentenanforderung durch den Fahrer aktiviert wird, eine deutlich reduzierte, beispielsweise die minimal zulässige Bordnetzspannung UV erreicht wird. Folglich wird dann die Stromaufnahme des elektrischen Laders 1 begrenzt und das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs verschlechtert sich. Falls nun die Minimalspannung UVmin den ersten vorgegebenen Wert unterschreitet und einen zweiten vorgegebenen Wert nicht unterschreitet, so wird die erste Signalisiervorrichtung 20 aktiviert, um den Fahrer darüber zu informieren, dass sich das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs verschlechtern wird. Eine optische Signalisierung kann dabei beispielsweise mittels einer Kontrollleuchte oder einer Anzeige im Multifunktionsdisplay erfolgen, eine akustische Signalisierung, beispielsweise mittels eines Warntons oder eine mechanische Signalisierung, beispielsweise mittels eines veränderten Fahrpedalwiderstandes oder durch Vibrieren des Fahrpedals, wobei wie bereits beschrieben, die Signalisierung auch eine Kombination aus mehreren der zuvor genannten Signalisierungen sein kann.In the event that the starter 5 , as in 1 shown, part of the electrical system 30 like the electric charger 1 is, can with the determination of the condition of the electrical system 30 be started directly at the vehicle start. For this purpose, the time course of the vehicle electrical system voltage U V, for example, in the engine control during startup 15 recorded. From the thus measured time course of the vehicle electrical system voltage U V passes the engine control 15 a criterion for the state of the voltage supply. This criterion may be, for example, a first or second time derivative of the time course of the vehicle electrical system voltage U V , a minimally occurring value of the vehicle electrical system voltage U V or the like. In the following, it shall be assumed by way of example that the criterion is the minimum occurring value of the vehicle electrical system voltage U V during the recording of the time profile of the vehicle electrical system voltage U V. This minimally occurring value of the supply voltage U V is also referred to below as the minimum voltage U Vmin . If the minimum voltage U Vmin falls below a first predetermined value, it can be assumed that the next or one of the following acceleration processes of the vehicle in which the electric charger 1 is activated due to a torque request by the driver, a significantly reduced, for example, the minimum allowable vehicle electrical system voltage U V is reached. Consequently, then the current consumption of the electric charger 1 limited and the acceleration behavior of the vehicle deteriorates. If now the minimum voltage U Vmin falls below the first predetermined value and does not fall below a second predetermined value, then the first signaling device 20 activated to inform the driver that the acceleration behavior of the vehicle will deteriorate. An optical signaling can be done for example by means of a warning light or a display in the multifunction display, an acoustic signaling, for example by means of a warning tone or a mechanical signaling, for example by means of a modified accelerator pedal resistance or by vibrating the accelerator pedal, as already described, the signaling also a combination can be from several of the aforementioned signaling.
Unterschreitet die Minimalspannung UVmin den zweiten vorgegebenen Wert, der kleiner als der erste vorgegebene Wert gewählt ist, so bedeutet dies, dass der elektrische Lader 1 voraussichtlich gar nicht mehr zugeschaltet werden kann. Der Fahrer muss daher mit einem deutlich verschlechterten Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs rechnen. Deshalb wird die zweite Signalisiervorrichtung 25 von der Motorsteuerung 15 aktiviert, deren Signalisierung in der zur ersten Signalisiervorrichtung 20 beschriebenen Weise erfolgen kann.If the minimum voltage U Vmin falls below the second predetermined value which is smaller than the first predetermined value, this means that the electric charger 1 probably no longer be switched on. The driver must therefore reckon with a significantly deteriorated acceleration behavior of the vehicle. Therefore, the second signaling device becomes 25 from the engine control 15 activated, their signaling in the first signaling device 20 described manner can be done.
Wenn die Minimalspannung UVmin den ersten vorgegebenen Wert nicht unterschreitet, so kann in Abhängigkeit der Minimalspannung UVmin und des ersten vorgegebenen Wertes eine Wartezeit bis zur wiederholten Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 ermittelt werden. Diese wiederholte Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 erfolgt dann nach dem Start des Fahrzeugs während dem normalen Fahrbetrieb. Sie wird im Folgenden genauer beschrieben und mittels einer gezielten Aktivierung des elektrischen Laders 1 zur Bestimmung des Zustandes des Bordnetzes 30 realisiert, die auch als Testhochlauf bezeichnet wird. Die genannte Wartezeit kann nun zum Beispiel in Abhängigkeit der Differenz der Minimalspannung UVmin und des ersten vorgegebenen Wertes ermittelt werden. Dabei kann bei einer großen Differenz mit einer Abweichung von beispielsweise mehr als 10% ein größerer Wert für die Wartezeit gewählt werden als bei einer kleineren Differenz mit einer Abweichung von beispielsweise weniger als 10%, die zu einem kleineren Wert für die Wartezeit führt. Auf diese Weise wird die Wiederholfrequenz für die Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 erhöht, wenn die Minimalspannung UVmin nahe dem ersten vorgegebenen Wert liegt, beispielsweise nicht mehr als 10% vom ersten vorgegebenen Wert abweicht. Andernfalls wird die Wiederholfrequenz für die Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30 mittels der größeren Wartezeit gesenkt, da aufgrund der größeren Abweichung der Minimalspannung UVmin vom ersten vorgegebenen Wert nicht mit einer baldigen Änderung des Zustandes des Bordnetzes 30 im Hinblick auf den Betrieb des elektrischen Laders 1 zu rechnen ist.If the minimum voltage U Vmin does not fall below the first predetermined value, depending on the minimum voltage U Vmin and the first predetermined value, a waiting time until repeated determination of the state of the electrical system can take place 30 be determined. This repeated determination of the condition of the electrical system 30 then takes place after the start of the vehicle during normal driving. It is described in more detail below and by means of a targeted activation of the electric charger 1 for determining the condition of the vehicle electrical system 30 realized, which is also referred to as a test run. The said waiting time can now be determined, for example, as a function of the difference between the minimum voltage U Vmin and the first predetermined value. In this case, with a large difference with a deviation of, for example, more than 10%, a larger value for the waiting time can be selected than with a smaller difference with a deviation of, for example, less than 10%, which leads to a smaller value for the waiting time. In this way, the repetition rate for the determination of the state of the electrical system 30 increases when the minimum voltage U Vmin is close to the first predetermined value, for example, does not deviate more than 10% from the first predetermined value. Otherwise, the repetition frequency for the determination of the state of the electrical system 30 by means of the greater waiting time lowered, since due to the greater deviation of the minimum voltage U Vmin from the first predetermined value not with a rapid change in the state of the electrical system 30 with regard to the operation of the electric charger 1 is to be expected.
Nach Ablauf der Wartezeit veranlasst die Motorsteuerung 15 eine erneute Ermittlung des Zustandes des Bordnetzes 30. Zusätzlich oder alternativ kann die Wartezeit beispielsweise auch abhängig von der Auslastung des Generators 40 in der Motorsteuerung 15 ermittelt werden. Die Auslastung des Generators kann beispielsweise aus der Erregerspannung in der Spule des Generators 40 ermittelt werden, wobei diese Erregerspannung der Motorsteuerung 15 vom Generator 40 gemäß 1 zugeführt werden kann und dort mit Uerr gekennzeichnet ist. Die Auslastung des Generators 40 gibt einen Hinweis auf die Last der am Bordnetz 30 angeschlossenen Verbraucher und/oder auf den Ladezustand der Batterie 35. Je nach Auslastung des Generators 40 kann somit auf die für den elektrischen Lader 1 zur Verfügung stehende Versorgungsspannung UV geschlossen werden und beispielsweise in Abhängigkeit der Differenz der auf diese Weise ermittelten Versorgungsspannung UV und dem ersten vorgegebenen Wert die Wartezeit eingestellt werden. Dabei kann die Wartezeit mit abnehmender Differenz aus den oben genannten Gründen verringert werden.After the waiting time has elapsed, the engine control system initiates 15 a new determination of the condition of the electrical system 30 , Additionally or alternatively, the waiting time, for example, depending on the utilization of the generator 40 in the engine control 15 be determined. The utilization of the generator, for example, from the exciter voltage in the coil of the generator 40 be determined, this exciter voltage of the engine control 15 from the generator 40 according to 1 can be supplied and is marked there with U err . The utilization of the generator 40 gives an indication of the load of the on-board network 30 connected loads and / or on the state of charge of the battery 35 , Depending on the utilization of the generator 40 can thus on the for the electric charger 1 available supply voltage U V are closed and, for example, depending on the difference of the determined in this way supply voltage U V and the first predetermined value, the waiting time can be set. In this case, the waiting time can be reduced with decreasing difference for the reasons mentioned above.
Alternativ kann es vorgesehen sein, nur eine einzige Wartezeit unabhängig von der Auslastung des Generators 40 und unabhängig von der Minimalspannung UVmin in der Motorsteuerung 15 fest vorzugeben und abzuspeichern.Alternatively, it may be provided only a single waiting time regardless of the utilization of the generator 40 and independent of the minimum voltage U Vmin in the engine control 15 firmly specify and save.
Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung der Wartezeit kann es auch vorgesehen sein, die Änderung der Auslastung des Generators 40, beispielsweise ermittelt durch die Erregerspannung Uerr, bei konstanter Motordrehzahl der Brennkraftmaschine als Änderung der Last der am Bordnetz 30 angeschlossenen Verbraucher und/oder als Änderung im Ladezustand der Batterie 35 zu interpretieren und als eine Auslösebedingung für eine erneute Ermittlung des Zustands des Bordnetzes 30 beispielsweise durch einen Testhochlauf des elektrischen Laders 1 zu verwenden. Dabei wird eine wiederholte Ermittlung des Zustands des Bordnetzes 30 eingeleitet, wenn die Änderung der Auslastung des Generators 40 bzw. die Änderung der Erregerspannung Uerr eine vorgegebene Schwelle betragsmäßig überschreitet. Auf diese Weise kann bei geeigneter Wahl der Schwelle sichergestellt werden, dass der Zustand des Bordnetzes 30 unabhängig von einer Wartezeit ermittelt wird, wenn durch die Änderung der Auslastung des Generators 40 mit einer Beeinträchtigung beim Betrieb des elektrischen Laders 1 oder mit einer Aufhebung einer solchen Beeinträchtigung zu rechnen ist, in Folge der mit der Änderung der Auslastung des Generators 40 verbundenen Änderung der Versorgungsspannung UV.Alternatively or additionally to the use of the waiting time, it may also be provided to change the utilization of the generator 40 , For example, determined by the excitation voltage U err , at a constant engine speed of the engine as a change in the load of the on-board network 30 connected consumer and / or as a change in the state of charge of the battery 35 to interpret and as a trigger condition for a re-determination of the condition of the electrical system 30 for example, by a test run-up of the electric charger 1 to use. This is a repeated determination of the condition of the electrical system 30 initiated when the change in the utilization of the generator 40 or the change in the excitation voltage U err exceeds a predetermined threshold amount. In this way, with a suitable choice of the threshold can be ensured that the condition of the electrical system 30 regardless of a waiting time is determined when by changing the utilization of the generator 40 with an impairment in the operation of the electric charger 1 or with a cancellation of such an impairment is to be expected in consequence of the change in the utilization of the generator 40 connected change of the supply voltage U V.
Da die Stromaufnahme des Starters 5 und somit der während des Fahrzeugstartes auftretende zeitliche Verlauf der Bordnetzspannung UV vom Reibwiderstand des Motors der Brennkraftmaschine beim Starten abhängig ist, kann der erste vorgegebene Wert und/oder der zweite vorgegebene Wert zum Beispiel in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und/oder der Motortemperatur und/oder der Öltemperatur und/oder einer Kenngröße für den Motorölzustand und/oder einer Kombination der zuvor genannten Größen angepasst werden. Dies ist deshalb sinnvoll, weil der gleiche Zustand des Bordnetzes 30 abhängig von den genannten Größen unterschiedliche Minimalspannung UVmin zur Folge haben kann. So wird mit gleichem Ausgangszustand des Bordnetzes 30 die beim Start des Verbrennungsmotors bzw. der Brennkraftmaschine auftretende Minimalspannung UVmin beispielsweise bei niedrigeren Motortemperaturen kleiner sein als bei höheren Motortemperaturen. Um dieser Tatsache Rechnung zu tragen, können die vorgegebenen Werte wie beschrieben entsprechend temperaturabhängig angepasst werden. Entsprechendes gilt für die beschriebene Abhängigkeit vom Motorölzustand.Because the current consumption of the starter 5 and thus the occurring during the vehicle start time course of the vehicle electrical system voltage U V is dependent on the frictional resistance of the engine of the engine at start, the first predetermined value and / or the second predetermined value, for example, depending on the ambient temperature and / or the engine temperature and / or the oil temperature and / or a characteristic for the engine oil condition and / or a combination of the aforementioned sizes. This makes sense because the same state of the electrical system 30 Depending on the variables mentioned different minimum voltage U Vmin may result. This is the same initial state of the electrical system 30 the minimum voltage U Vmin occurring at the start of the internal combustion engine or the internal combustion engine, for example, be smaller at lower engine temperatures than at higher engine temperatures. In order to take this fact into account, the prescribed values can be adjusted as described depending on the temperature. The same applies to the described dependence on engine oil condition.
Da sich der Zustand der Batterie 35 während des Fahrbetriebs ändern kann, ist es notwendig, diesen Zustand auch während des Fahrbetriebs zu ermitteln bzw. zu überwachen. Dazu erfolgt eine gezielte Ansteuerung des elektrischen Laders 1 durch die Motorsteuerung 15, die auch als Testhochlauf bezeichnet wird, ohne dass dieser gezielten Ansteuerung ein entsprechender Fahrerwunsch vorausgegangen ist. Der elektrische Lader 1 wird hierfür mit einem vorgegebenen Solldrehzahlvorlauf, zum Beispiel in Form einer Sprungfunktion, einer Rampenfunktion oder jedem anderen möglichen Verlauf der Solldrehzahl oder mit einem vorgegebenen Verlauf der Stromaufnahme angesteuert. Der sich einstellende zeitliche Verlauf der Bordnetzspannung UV wird wie zuvor beschrieben von der Motorsteuerung 15 aufgezeichnet. Aus dem gemessenen zeitlichen Verlauf der Bordnetzspannung UV wird in der Motorsteuerung 15 wiederum ein Kriterium für den Zustand des Bordnetzes 30 abgeleitet, das wie beschrieben in der ersten oder zweiten Ableitung des zeitlichen Verlaufs oder dem minimal auftretenden Wert der Versorgungsspannung UV oder dergleichen bestehen kann. Im Folgenden soll wiederum angenommen werden, dass es sich bei dem Kriterium um den minimal auftretenden Wert der Versorgungsspannung UV, also die Minimalspannung UVmin handelt. Wenn die Minimalspannung UVmin einen dritten vorgegebenen Wert unterschreitet und einen vierten vorgegebenen Wert nicht unterschreitet, so kann angenommen werden, dass beim nächsten bzw. einem der folgenden Beschleunigungsvorgänge des Fahrzeugs, bei dem oder denen der elektrische Lader 1 aktiviert wird, die Bordnetzspannung UV deutlich reduziert sein wird, bzw. die minimal zulässige Bordnetzspannung UV erreicht wird. Folglich wird die Stromaufnahme des elektrischen Laders 1 begrenzt und das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs verschlechtert sich. Um den Fahrer darüber zu informieren wird, wie beschrieben, die erste Signalisierungsvorrichtung 20 aktiviert.As the condition of the battery 35 During the driving operation, it may be necessary to determine or monitor this condition during the driving operation. For this purpose, a targeted control of the electric charger 1 through the engine control 15 , which is also referred to as a test run-up, without this targeted control preceded by a corresponding driver request. The electric charger 1 is for this purpose controlled with a predetermined target speed lead, for example in the form of a jump function, a ramp function or any other possible course of the target speed or with a predetermined course of the current consumption. The self-adjusting time course of the vehicle electrical system voltage U V is as previously described by the engine control 15 recorded. From the measured time course of the vehicle electrical system voltage U V is in the engine control 15 again a criterion for the state of the electrical system 30 derived, which as described in the first or second derivative of the time course or the minimum occurring value of the supply voltage U V or the like may exist. In the following it shall again be assumed that the criterion is the minimum occurring value of the supply voltage U V , ie the minimum voltage U Vmin . If the minimum voltage U Vmin falls below a third predetermined value and does not fall below a fourth predetermined value, it can be assumed that during the next or one of the following acceleration processes of the vehicle, in which or the electric charger 1 is activated, the vehicle electrical system voltage U V will be significantly reduced, or the minimum permitted vehicle electrical system voltage U V is reached. Consequently, the current consumption of the electric charger 1 limited and the acceleration behavior of the vehicle deteriorates. To inform the driver as described, the first signaling device 20 activated.
Wenn nun die Minimalspannung UVmin den vierten vorgegebenen Wert unterschreitet, so bedeutet dies, dass der elektrische Lader 1 gar nicht mehr zugeschaltet werden kann. Der Fahrer muss daher mit einem deutlich verschlechterten Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs rechnen. Deshalb wird wieder wie bereits beschrieben, die zweite Signalisiervorrichtung 25 von der Motorsteuerung 15 aktiviert.If now the minimum voltage U Vmin falls below the fourth predetermined value, this means that the electric charger 1 can not be switched on anymore. The driver must therefore reckon with a significantly deteriorated acceleration behavior of the vehicle. Therefore, again as already described, the second signaling device 25 from the engine control 15 activated.
Falls die Minimalspannung UVmin den dritten vorgegebenen Wert während des Testhochlaufs des elektrischen Laders 1 nicht unterschreitet, so kann die Wartezeit bis zum nächsten Testhochlauf beispielsweise wie zuvor beschrieben abhängig von der Minimalspannung UVmin und vom dritten vorgegebenen Wert bestimmt werden. Die Wartezeit kann auch wie beschrieben abhängig von der Auslastung des Generators 40 bestimmt oder auch fest vorgegeben werden. Sowohl für die Startphase als auch für den normalen Fahrbetrieb gilt, dass die Wartezeit auch abhängig von der Differenz der Minimalspannung UVmin und dem zweiten vorgegebenen Wert bzw. dem vierten vorgegebenen Wert in der zuvor für den ersten vorgegebenen Wert bzw. den dritten vorgegebenen Wert beschriebenen Weise ermittelt werden kann. Außerdem kann die Wartezeit auch dann in der beschriebenen Weise ermittelt werden, wenn die Minimalspannung UVmin den ersten vorgegebenen Wert in der Startphase bzw. den dritten vorgegebenen Wert während des Testhochlaufs des elektrischen Laders 1 unterschreitet.If the minimum voltage U Vmin the third predetermined value during the test run-up of the electric charger 1 does not fall below, the waiting time until the next test run-up can be determined, for example, as described above, depending on the minimum voltage U Vmin and on the third predetermined value. The waiting time can also be as described depending on the utilization of the generator 40 determined or fixed. For both the starting phase and for the normal driving operation, the waiting time also depends on the difference of the minimum voltage U Vmin and the second predetermined value or the fourth predetermined value in the value previously described for the first predetermined value or the third predetermined value Way can be determined. In addition, the waiting time can also be determined in the manner described, if the minimum voltage U Vmin the first predetermined value in the start phase or the third predetermined value during the test run-up of the electric charger 1 below.
Alternativ kann die Auslösung der einzelnen Testhochläufe des elektrischen Laders 1 nach einem fest vorgegebenen und beispielsweise in der Motorsteuerung 15 abgelegten zeitlichen Schema erfolgen oder adaptiv auf der Basis des detektierten Zustandes des Bordnetzes 30 erfolgen, wie dies anhand der Ermittlung der Wartezeit in Abhängigkeit der Auslastung des Generators beschrieben wurde.Alternatively, the triggering of the individual test runs of the electric charger 1 after a fixed and for example in the engine control 15 filed temporal scheme or adaptively based on the detected state of the electrical system 30 as described on the basis of the determination of the waiting time as a function of the utilization of the generator.
Da der zeitliche Verlauf der Bordnetzspannung bei Aktivieren des elektrischen Laders 1 von der Drehzahl nG des Generators 40 und der Auslastung des Generators 40 abhängig ist, können sowohl der dritte vorgegebene Wert als auch der vierte vorgegebene Wert in Kennlinien, z. B. in Abhängigkeit der Drehzahl nG des Generators oder der Auslastung des Generators 40 gemäß der Erregerspannung Uerr, oder in Kennfeldern, z. B. in Abhängigkeit beider genannten Größen, abgelegt sein. Hintergrund ist wiederum, dass bei gleichbleibendem Zustand des Bordnetzes 30 der zeitliche Verlauf der Bordnetzspannung dennoch in Abhängigkeit der Drehzahl nG des Generators 40 und der Auslastung des Generators 40 unterschiedlich sein kann und dieser Tatsache durch entsprechende Anpassung des dritten vorgegebenen Wertes und des vierten vorgegebenen Wertes Rechnung getragen werden kann. Die Drehzahl nG des Generators 40 ist gemäß 1 ebenfalls wie auch die Erregerspannung Uerr vom Generator 40 der Motorsteuerung 15 zugeführt, damit die Motorsteuerung 15 den dritten vorgegebenen Wert und den vierten vorgegebenen Wert in der entsprechend beschriebenen Weise ermitteln kann. Entsprechend ist die Motorsteuerung 15 mit Messvorrichtungen 80 bis 110 verbunden, die der Motorsteuerung 15 Messwerte für die Umgebungstemperatur, die Motortemperatur, die Öltemperatur und den Zustand des Motoröls zuführen, um den ersten vorgegebenen Wert und den zweiten vorgegebenen Wert in der beschriebenen Weise zu ermitteln. In der 3 ist zur Verdeutlichung dieses Sachverhalts ein Blockschaltbild angegeben, bei dem eine Messvorrichtung 80 für die Umgebungstemperatur, eine Messvorrichtung 90 für die Motortemperatur, eine Messvorrichtung 100 für die Öltemperatur und eine Messvorrichtung 110 für den Zustand des Motoröls dargestellt und mit der Motorsteuerung 15 verbunden sind. Gemäß 4 ist ein Blockschaltbild dargestellt, bei dem eine Messvorrichtung 1080 für die Drehzahl nG des Generators 40 und eine Messvorrichtung 1090 für die Ermittlung der Erregerspannung Uerr und damit die Auslastung des Generators 40 mit der Motorsteuerung 15 verbunden sind. Die Vorrichtungen 1080, 1090 können dabei Teil des Generators 40 sein, wie in 4 dargestellt, oder außerhalb des Generators 40 angeordnet sein.Since the time course of the vehicle electrical system voltage when activating the electric charger 1 from the speed n G of the generator 40 and the utilization of the generator 40 depends both the third predetermined value and the fourth predetermined value in curves, z. B. as a function of the speed n G of the generator or the utilization of the generator 40 according to the excitation voltage U err , or in maps, z. B. depending on both mentioned sizes, stored. The background, in turn, is that while the vehicle electrical system remains the same 30 the time course of the vehicle electrical system voltage nevertheless as a function of the speed n G of the generator 40 and the utilization of the generator 40 can be different and this fact can be accommodated by appropriate adaptation of the third predetermined value and the fourth predetermined value. The speed n G of the generator 40 is according to 1 as well as the excitation voltage U err from the generator 40 the engine control 15 supplied to the engine control 15 determine the third predetermined value and the fourth predetermined value in the manner described accordingly. Accordingly, the engine control 15 with measuring devices 80 to 110 connected to the engine control 15 Measurements for the ambient temperature, the engine temperature, the oil temperature and the state of the engine oil supply to determine the first predetermined value and the second predetermined value in the manner described. In the 3 For clarification of this fact, a block diagram is given in which a measuring device 80 for the ambient temperature, a measuring device 90 for the engine temperature, a measuring device 100 for the oil temperature and a measuring device 110 shown for the condition of the engine oil and with the engine control 15 are connected. According to 4 a block diagram is shown in which a measuring device 1080 for the speed n G of the generator 40 and a measuring device 1090 for determining the excitation voltage U err and thus the utilization of the generator 40 with the engine control 15 are connected. The devices 1080 . 1090 can be part of the generator 40 be like in 4 represented, or outside the generator 40 be arranged.
Falls vor Ablauf der in der beschriebenen Weise ermittelten Wartezeit eine Ansteuerung des elektrischen Laders 1 mittels der Motorsteuerung 15 ausgehend von einem Fahrerwunsch erfolgt oder die Drehzahl des elektrischen Laders 1 in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, der eine Erhöhung eines Fahrerwunschmomentes unmittelbar vorausgeht, erhöht wird, kann bei einer solchen Aktivierung des elektrischen Laders 1 ebenfalls der Zustand des Bordnetzes 30 in der für den Testhochlauf beschriebenen Weise ermittelt werden.If before the end of the waiting time determined in the manner described, a control of the electric charger 1 by means of the engine control 15 Based on a driver's request or the speed of the electric charger 1 is increased in response to an operating condition of the internal combustion engine, which immediately precedes an increase of a driver's desired torque, can in such an activation of the electric charger 1 also the state of the electrical system 30 be determined in the manner described for the test run.
Die entsprechende Wartezeit bis zum nachfolgenden Testhochlauf des elektrischen Laders 1 kann dann neu gestartet werden.The corresponding waiting time until the subsequent test run-up of the electric charger 1 can then be restarted.
Die beschriebene gezielte Aktivierung des elektrischen Laders 1 im Testhochlauf kann auf bestimmte Drehzahlen oder Drehzahlbereiche der Brennkraftmaschine beschränkt sein oder aber auch im gesamten Betriebsbereich bzw. Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erfolgen.The described targeted activation of the electric charger 1 during test runup can be at certain speeds or speed ranges of Internal combustion engine may be limited or done in the entire operating range or speed range of the internal combustion engine.
In vorteilhafter Weise kann die Auslösung eines Testhochlaufs des elektrischen Laders 1 durch korrigierende Eingriffe beispielsweise in die Steuerung des Zündzeitpunktes, die Regelung der Drosselklappenstellung oder dergleichen momentenneutral durch die Motorsteuerung 15 erfolgen, so dass das vom Motor an die Kupplung abgegebene Moment konstant bleibt. Auf diese Weise merkt der Fahrer nichts vom Ablauf der Überprüfung des Zustandes des Bordnetzes 30.In an advantageous manner, the triggering of a test run-up of the electric charger 1 by corrective intervention, for example in the control of the ignition timing, the control of the throttle position or the like torque neutral by the engine control 15 done so that the torque delivered by the engine to the clutch remains constant. In this way, the driver does not notice the process of checking the condition of the vehicle electrical system 30 ,
Alternativ zu den beschriebenen Testhochläufen ist auch eine Belastung des Bordnetzes 30 über die zum Betreiben des elektrischen Laders 1 notwendige, in 1 nicht dargestellte, Leistungselektronik denkbar, bei der der elektrische Lader 1 nicht komplett hochläuft. Die Belastung kann beispielsweise impulsartig sein. Dabei kann der elektrische Lader 1 beispielsweise mittels einer kurzen impulsartigen Ansteuerung aktiviert werden, wobei ein solcher Testimpuls von geringer Dauer sein kann und beispielsweise wenige Millisekunden betragen kann. In diesem Fall findet kein kompletter Testhochlauf statt. Dennoch kann der zeitliche Verlauf der Versorgungsspannung UV während der kurzen impulsartigen Ansteuerung des elektrischen Laders 1 ermittelt werden und daraus in der für den Testhochlauf beschriebenen Weise der Zustand des Bordnetzes 30 beurteilt werden.As an alternative to the test ramp-ups described above, there is also a load on the vehicle electrical system 30 about to operate the electric charger 1 necessary, in 1 not shown, power electronics conceivable in which the electric charger 1 not completely up. The load can be, for example, impulsive. In this case, the electric charger 1 be activated for example by means of a short pulse-like control, such a test pulse may be of short duration and may for example be a few milliseconds. In this case, no complete test run takes place. Nevertheless, the time profile of the supply voltage U V during the short pulse-like control of the electric charger 1 be determined and from this in the manner described for the test run the state of the electrical system 30 be assessed.
Ein eventuell vorhandener Bypass um den elektrischen Lader 1 ist während eines Testhochlaufs in vorteilhafter Weise geöffnet, um eine Auswirkung des Testhochlaufs auf das Fahrverhalten zu vermeiden und eine vom Fahrer nicht gewünschte Beschleunigung zu verhindern. Ungeachtet dessen kann ein solcher Bypass natürlich auch geschlossen sein.A possibly existing bypass around the electric charger 1 is advantageously opened during a test run in order to avoid an effect of the test run on the driving behavior and to prevent an acceleration not desired by the driver. Regardless, such a bypass can of course be closed.
Nach dem Aktivieren der ersten Signalisiervorrichtung 20 und/oder der zweiten Signalisiervorrichtung 25 werden weiterhin Testhochläufe bzw. Testimpulse generiert sowie, falls möglich, vom Fahrerwunsch veranlasste Hochläufe des elektrischen Laders 1 in der beschriebenen Weise überwacht.After activating the first signaling device 20 and / or the second signaling device 25 will continue test runs or test pulses generated and, if possible, caused by the driver's booms of the electric charger 1 monitored in the manner described.
Falls der vierte vorgegebene Wert bzw. der dritte vorgegebene Wert während eines Testhochlaufs bzw. Testimpulses oder eines vom Fahrerwunsch initiierte Hochlaufs durch die Minimalspannung UVmin nicht mehr unterschritten wird, wird die zweite Signalisiervorrichtung 25 bzw. die erste Signalisiervorrichtung 20 wieder deaktiviert. Dafür kann es auch vorgesehen sein, dass die Deaktivierung erst dann erfolgt, wenn bei mindestens einer vorgegebenen Anzahl wiederholter Ermittlungen des Zustandes des Bordnetzes 30 ein unbeschränkter Betrieb des elektrischen Laders 1 zu erwarten ist, das heißt der dritte vorgegebene Wert und der vierte vorgegeben Wert von der Minimalspannung UVmin überschatten wird. Auf diese Weise wird eine Hysterese-Funktion realisiert und ein zu häufiges Aktivieren und Deaktivieren der Signalisiervorrichtungen 20, 25 vermieden.If the fourth predetermined value or the third predetermined value during a test run-up or test pulse or a run-up initiated by the driver request is no longer undershot by the minimum voltage U Vmin , the second signaling device 25 or the first signaling device 20 deactivated again. It can also be provided that the deactivation takes place only if at least a predetermined number of repeated determinations of the state of the electrical system 30 unrestricted operation of the electric charger 1 is to be expected, that is, the third predetermined value and the fourth predetermined value will overshadow the minimum voltage U Vmin . In this way, a hysteresis function is realized and too frequent activation and deactivation of the signaling devices 20 . 25 avoided.
In 2 ist ein Ablaufplan zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar gestellt, der sowohl für die Startphase als auch für die Testhochläufe bzw. Testimpulse bzw. vom Fahrerwunsch initiierte Hochläufe des elektrischen Laders 1 Verwendung finden kann. Nach dem Start des Programms unter Aktivierung des Starters bzw. des elektrischen Laders 1 durch die Motorsteuerung 15 ermittelt die Motorsteuerung 15 bei einem Programmpunkt 200 den zeitlichen Verlauf der Bordnetzspannung UV. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.In 2 is a flowchart for clarification of the method according to the invention is provided, both for the startup phase and for the test starts or test pulses or initiated by the driver request run-ups of the electric charger 1 Can be used. After starting the program, activate the starter or the electric charger 1 through the engine control 15 determines the engine control 15 at a program point 200 the time course of the vehicle electrical system voltage U V. Subsequently, becomes a program point 205 branched.
Bei Programmpunkt 205 leitet die Motorsteuerung 15 aus dem zeitlichen Verlauf der Bordnetzspannung UV das Kriterium für den Zustand des Bordnetzes 30 ab, in diesem Beispiel die Minimalspannung UVmin. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 210 verzweigt. Bei Programmpunkt 210 prüft die Motorsteuerung 15, ob die Minimalspannung UVmin kleiner als der erste vorgegebene Wert in der Startphase bzw. kleiner als der dritte vorgegebene Wert beim Testhochlauf bzw. beim Testimpuls bzw. beim vom Fahrerwunsch initiierten Hochlauf des elektrischen Laders 1 ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 215 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 225 verzweigt.At program point 205 directs the engine control 15 from the time course of the vehicle electrical system voltage U V, the criterion for the state of the electrical system 30 from, in this example, the minimum voltage U Vmin . Subsequently, becomes a program point 210 branched. At program point 210 checks the engine control 15 whether the minimum voltage U Vmin is less than the first predetermined value in the starting phase or less than the third predetermined value during the test run-up or during the test pulse or when the electric charger is started by the driver request 1 is. If this is the case, then becomes a program point 215 otherwise it becomes a program point 225 branched.
Bei Programmpunkt 215 prüft die Motorsteuerung 15, ob die Minimalspannung UVmin kleiner als der zweite vorgegebene Wert während der Startphase bzw. kleiner als der vierte vorgegebene Wert im Testhochlauf bzw. beim Testimpuls bzw. beim vom Fahrerwunsch initiierten Hochlauf des elektrischen Laders 1 ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 220 verzweigt. Andernfalls wird zu einem Programmpunkt 230 verzweigt.At program point 215 checks the engine control 15 Whether the minimum voltage U Vmin is less than the second predetermined value during the starting phase or less than the fourth predetermined value in the test run-up or during the test pulse or when the electric charger is started by the driver request 1 is. If this is the case, then becomes a program point 220 branched. Otherwise it becomes a program point 230 branched.
Beim Programmpunkt 220 veranlasst die Motorsteuerung 15 die Aktivierung der zweiten Signalisiervorrichtung 25.At the program point 220 initiates the engine control 15 the activation of the second signaling device 25 ,
Anschließend wird zu Programmpunkt 225 verzweigt.Then becomes program point 225 branched.
Bei Programmpunkt 230 veranlasst die Motorsteuerung 15 eine Aktivierung der ersten Signalisiervorrichtung 20. Anschließend wird zu Programmpunkt 225 verzweigt.At program point 230 initiates the engine control 15 an activation of the first signaling device 20 , Then becomes program point 225 branched.
Bei Programmpunkt 225 ermittelt die Motorsteuerung 15 in der beschriebenen Weise eine Wartezeit bis zum nächsten Testhochlauf bzw. Testimpuls des elektrischen Laders 1. Anschließend wird das Programm verlassen. Das Programm gemäß 2 wird dabei für den Startvorgang durch Aktivierung des Starters 5 sowie für jeden Testhochlauf bzw. Testimpuls bzw. vom Fahrerwunsch initiierten Hochlauf des elektrischen Laders 1 durchlaufen.At program point 225 determines the engine control 15 in the manner described, a waiting time until the next test run or test pulse of the electric charger 1 , Afterwards the program is left. The program according to 2 is doing for the boot process by activating the starter 5 and for each test run or test pulse or initiated by the driver request run-up of the electric charger 1 run through.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die beschriebene Überwachung des Zustandes des Bordnetzes 30 von der Motorsteuerung 15 durchgeführt. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, für diese Überwachung eine eigene Steuerung vorzusehen. Die beschriebenen Verfahren sind in der entsprechend verwendeten Steuerung software- und/oder hardwaremäßig implementiert.According to the described embodiment, the described monitoring of the state of the electrical system 30 from the engine control 15 carried out. Alternatively, it can also be provided to provide a separate control for this monitoring. The described methods are implemented in software and / or hardware in the control used accordingly.
