专利名称：用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式 (Batteriepuls- Erwarmungsbetrieb )的一种方法以及一种装置。
背景技术：
在混合动力车辆中，存在的问题是在低温下，牵引电池(例如NiMH或者Li-离子技术)不能为混合动力功能提供足够的电流。因为对于充电和放电的最大容许电流限度是随牵引电池的温度而变化的，在低蓄能器温度下，这些混合动力功能是受限制的、或是(如电力驾驶一样)只有超过某一特定的温度阈值(例如，在10°c以上)才可供使用。考虑到这种表现，在低温时降低了混合动力系统节省燃料的能力。为了解决所述问题，有必要尽可能快地将牵引电池加热到其最佳运行温度以便确保这些混合动力功能的最优的可供使用性。一种空气冷却的牵引电池仅能够通过在充电和放电过程中其自身的损耗而被加热。为了在驾驶过程中进行加热，这就必须要有一种电池脉冲加热模式，这就是说在取决于温度的电流限度之内进行充电与放电。这种电池脉冲加热模式的实现方式是借助于在驾驶过程中为了放电的目的使内燃发动机得到电动机器的辅助、并且为了充电的目的使内燃发动机受到由电动机器以一种负载点的增大来作用在其上。然而，这些为了加热牵引电池的有目的地产生的动力损耗的结果是要求额外的燃料，这样，特别是在短的驾驶距离上，与没有电池脉冲加热模式的情况相比，在具有电池脉冲加热模式的情况下平均燃料消耗是显著地更高的。图5通过举例示出了对于不同的牵引电池的温度T = -10°C、-5°C、0°C、+5°C在电池脉冲加热模式的过程中额外的燃料消耗ΔV与所行进的距离W的相关性的一个图示。在图5中，曲线A表示牵引电池的温度T = -IO0C,曲线B表示牵引电池的温度T =-5°C，曲线C表示牵引电池的温度T = 0°C，并且曲线D表示牵引电池的温度T = 5°C。 如从图5中可见，与在相对高的牵引电池的温度下相比，这种额外消耗在相对低的电池温度下是明显更高的。换言之，在相对低的牵引电池的温度下，必须行驶更大的距离以便达到一个相应降低的额外消耗水平。为了简明起见，在图5的图示中假定这种电池脉冲在无穷大的速度上发生，这在现实中当然是不可能的，但为了简化说明而在此可以假定。U. S. 6，271，648 Bl披露了一种用于调节电池以便改进车辆的冷起动表现的方法。 这种方法在车辆起动之前，使用电起动器来执行在低温下的电池脉冲加热模式。JP 2007097359A披露了一种用于控制电池脉冲加热模式的装置，其中导航的目的地被考虑在内用于决定是否执行电池脉冲加热模式。JP 2008162318A披露了一种基于路线识别用于控制电池脉冲加热模式的方法。 发明内容
本发明的一个目的是提供一种更灵活的方法用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式以及一种对应的装置。所述目的是通过一种控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的方法、以及一种对应装置来实现的。本发明所基于的概念是告知驾驶者这种燃料消耗与距离以及道路类型的相关性，并且使他能够对于在即将发生的旅程中通过电池脉冲加热模式是否可以获得燃料消耗上的优势作出决定。对驾驶者的提示是，如果这个即将发生的行程在指定的道路类型上覆盖了足够的距离，就有可能通过电池脉冲加热模式来全面地提供这些混合动力功能，这样就可以通过这些混合动力功能实现最优的燃料消耗节省。在这种情况下，由这些混合动力功能提供的补偿超过了由电池脉冲加热模式所导致的额外消耗。例如，在用钥匙将车辆起动时，驾驶者被告知由于牵引电池占主导的低温度，混合动力功能不是可供使用的。于是，驾驶者对于他是否希望启用电池脉冲加热模式可以作出选择，其中在一个显示装置上将向他提供关于下述距离的信息，超过这个距离就可以再次获得燃料消耗的优势。这种询问具有的优点是，短旅程不是自动地受到由电池脉冲加热模式所引起的额外的燃料消耗的损失。另外，还涉及本发明的多个有利的实施方案和改进。在一个优选的改进中，在所检测的牵引电池的温度下、对于多个预定义的道路类型确定了在电池脉冲加热模式的过程中的燃料消耗与所行进的距离的相关性。在另一个优选的改进中，确立了混合动力车辆的位置，其中仅在所确立的位置的基础上对那些预先选定的相关性进行了确定和/或显示。对于驾驶者这增加了明确性。在另一个优选的改进中，道路类型具有以下道路类型中的至少一种高速公路、乡村道路、城市交通。综而言之，本发明通过下述1和/或6的方案实现的，其中2-5以及7-10是本发明的优选方案1. 一种用于控制混合动力车辆牵引电池的一种电池脉冲加热模式的方法，该方法具有以下步骤在起动该混合动力车辆时检测一个牵引电池的温度(T)；在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于至少一种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的一种相关性；在一个显示装置上显示所确定的相关性；通过一个输入装置来选择是否应当执行一种电池脉冲加热模式；并且根据该选择步骤来控制该电池脉冲加热模式。2.如1所述的方法，其中在所检测的牵引电池的温度⑴下、对于多种预定义的 道路类型确定了在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的多种相关性。3.如2所述的方法，其中对所有这些确定的相关性进行显示。4.如2所述的方法，其中，确立了该混合动力车辆的一个位置(0)，并且仅对在所确立的位置(O)的基础上预先选定的那些相关性进行确定和/或显示。5.在如以上14-4之一所述的方法，其中，该道路类型具有以下道路类型中的至少一种高速公路、乡村道路、城市交通。6. 一种用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的装置，该装置具有
用于检测该混合动力车辆的一个牵引电池的温度(T)的一个第一检测装置；用于检测该混合动力车辆的一种起动状态(ST)的一个第二检测装置；一个确定装置，该确定装置用于在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于至少一种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的一种相关性；用于显示所确定的相关性的一个显示装置；用于选择是否应当执行一个电池脉冲加热模式的一个输入装置；以及一个控制装置，该控制装置用于根据一个控制信号(AW)来控制该电池脉冲加热模式，该控制信号可以是在该输入装置处的一个输入的基础上产生的。7.如6所述的装置，其中，该确定装置被设计为在所检测的牵引电池的温度(T) 下、对于多种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的多种相关性。8.如6或7所述的装置，其中提供了用于确立该混合动力车辆的一个位置(0)的一个位置确立装置，并且其中该确定装置被设计为仅确定和/或显示在所确立的位置(0) 的基础上预先选定的多种相关性。9.如6至8之一所述的装置，其中提供了另一个输入装置，通过它可以纠正该选择。10.在如6至9之一所述的装置，其中，该道路类型具有以下道路类型中的至少一种高速公路、乡村道路、城市交通。
在附图中展示了本发明的多个示例性实施方案并且将在以下说明中对其进行更详细的解说。在附图中图1是根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的装置的一个第一实施方案的示意图；图2是在所检测的牵引电池的温度T = 10°C下，对于高速公路、乡村道路、城市驾驶的道路类型所确定的在电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗V与所行进的距离W的相关性的一个示例性说明；图3是用来解释根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的方法的一个实施方案的流程图；图4是根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的装置的一个第二实施方案的示意图；并且图5是对于不同的牵引电池的温度T = -IO0C, -5°C、0°C、+5°C、在电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗ΔV与所行进的距离W的相关性的一个示例性图示。示例性实施方案的说明 在这些附图中，相同的参考符号用于表示相同的或功能上相同的部件。图1是根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的装置的一个第一实施方案的示意图。在图1中，参考号1表示一台混合动力车辆的牵引电池。该牵引电池1的电池脉冲加热模式是由一个控制装置10来控制的。参考号20表示一种确定装置，该确定装置对于多种预定义的道路类型确定在电池脉冲加热模式的过程中该混合动力车辆的燃料消耗与所行进的距离的一种相关性。为此目的，确定装置20使用了存储在一个记忆装置21中的、作为该牵引电池的温度T的函数多个查询表。牵引电池1的当前温度T是由一种检测装置25(例如一个温度传感器)来检测的，并且被提供给确定装置20，该确定装置在其基础上可以从记忆装置21中在这些查询表中针对该对应温度T进行提取。参考号26表示另一个检测装置，该检测装置用于检测该混合动力车辆的一个起动状态ST，该起动状态同样被传送给确定装置20。如果存在起动状态ST并且符合另外可能的条件，在牵引电池1的所检测到的温度 T下，对于例如高速公路、乡村道路以及城市交通的这些预定义的道路类型，在电池脉冲加热模式的过程中在一个显示装置50上将这种燃料消耗与所行进的距离的相关性显示给驾驶者。例如，显示装置50可以是一种组合仪器或者是一个导航系统的屏幕。图2示出了在所检测的牵引电池的温度T = 10°C下，对于高速公路ΑΒ、乡村道路 LS以及城市驾驶SV的道路类型在电池脉冲加热模式的过程中所确定的燃料消耗V与所行进的距离W的相关性的一个示例性图示。三条曲线AB、LS和SV最初水平地开始并且以此方式延伸到点E，在该点处停止电池脉冲加热模式而起用了混合动力功能。直到所述点，作为电池脉冲加热模式的结果的这种对应的额外燃料消耗是恒定的，并且在本例中对于曲线AB是大致1.51/100km、对于曲线 LS是大致21/100km、并且对于曲线SV是大致3. 51/100km。在起用了这些混合动力功能时，因为该电动机器可以提供一部分的驱动，所以有额外的燃料消耗下降。启用该电池脉冲加热模式对于城市交通的情况在曲线SV的S*点处，也就是说大约8km的距离W之后，是有价值的。启用电池脉冲加热模式对于乡村道路的情况在曲线LS的L*点处，也就是说大约 13km的距离W之后，是有价值的。最后，启用电池脉冲加热模式对于高速公路的情况在k*点处，也就是说大约40km 的距离W之后，是有价值的。因此这有可能使驾驶者基于展现于显示装置50上的这些相关性并且通过对他自己计划的路线的了解来决定他是否希望选择或启用这种电池脉冲加热模式。如果是这样，则通过一种例如触摸屏区域的输入装置60来实现选择启用。如果不是，则在输入装置60处给出一个对应的否定输入。根据驾驶者的选择——该选择被传输给确定装置20并且作为一种选择信号AW而传输给控制装置10——来实现对牵引电池1的电池脉冲加热模式的控制。在所示的示例性实施方案中，提供了另一个输入装置70，在该输入装置处可以在任何时候纠正或者取消该电池脉冲加热模式的选择或者不选择。图3是用于解释根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的方法的一个实施方案的流程图。图3中所展示的用于通过在图1中所展示的装置来控制电池脉冲加热模式的方法是在步骤Sl开始，在该步骤中驾驶者起动混合动力车辆的内燃发动机，这被检测装置26检测到并且作为一个起动状态ST被传送到确定装置20上。在步骤S2，确定装置20针 对高速公路AB、乡村道路LS、城市交通SV的道路类型来确定在电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗与所行进的距离的相关性，并且在步骤S3中将所述相关性与一种对应的选项菜单一起在显示装置50上显示给驾驶者。例如，该选项菜单可以是是否启用电池脉冲加热模式[Y/N]。如果驾驶者希望为预期的路线启用该电池脉冲加热模式，他在步骤S4在输入装置60处给出一个对应的输入，这样在步骤S6中，一个肯定的选择信号AW被传送到控制装置10处以便由此触发电池脉冲。在否定的情况下，这就是说，如果就预期的路线而言不应当进行电池脉冲加热模式，则该驾驶者在输入装置60处给出一个对应的否定输入，这样一个对应的否定选择信号 AW被传送到控制装置10处，并且不发生电池脉冲加热模式。图4是根据本发明的用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的装置的一个第二实施方案的示意图。在图4中所示的第二实施方案中，确定装置20被额外地连接到一个位置确立装置 25(例如一个导航系统)上，该位置确立装置将该混合动力车辆的当前位置0传送给确定装置20。在确定的位置0的基础上，确定装置20开始了对有待确定的和/或显示的这些相关性的一种预先选择。例如，如果该混合动力车辆的当前位置0距高速公路的距离被确定是非常大的， 例如大于20km，则确定装置20作出一种预先选择，即，不确定、或者确定而不显示对于高速公路的对应的相关性，也就是说图2中的曲线AB。这就在显示装置50上为驾驶者增加了明确性，因为省略了一条无关的曲线。这个第二实施方案的操作模式在其他方面与参照图1所说明的第一实施方案的操作模式是完全相同的。虽然基于多个优选的示例性实施方案对本发明进行了说明，但是它并不限于这些。具体地讲，可以对以上展示的这些实施方案进行修改，其方式为仅在该牵引电池的温度处于某一最低温度之下(例如，15°C之下)时，这些相关性与所述选择功能才一起进行显示。这就是说，在其他情况下可以假定实际上并不要求电池脉冲加热模式。还有可能将额外的指标(例如像起动时间、工作日、等等)考虑在内来决定应将哪些相关性显示在显示装置50上和/或到底确定装置20应确定哪些相关性。在这方面，根据本发明的装置可以具有一种学习功能，该学习功能记录了在起动时间为早晨7点钟的情 况下，例如，仅显示用于城市交通的曲线SV，因为可以假定该驾驶者希望以城市交通模式行驶到他的工作地而为此目的没有必要使用其他道路类型。
权利要求
1.一种用于控制混合动力车辆牵引电池(1)的一种电池脉冲加热模式的方法，该方法具有以下步骤在起动该混合动力车辆时检测一个牵引电池的温度(T)；在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于至少一种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的一种相关性；在一个显示装置(50)上显示所确定的相关性；通过一个输入装置(60)来选择是否应当执行一种电池脉冲加热模式；并且根据该选择步骤来控制该电池脉冲加热模式。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于多种预定义的道路类型确定了在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W) 的多种相关性。
3.如权利要求2所述的方法，其中对所有这些确定的相关性进行显示。
4.如权利要求2所述的方法，其中，确立了该混合动力车辆的一个位置(0)，并且仅对在所确立的位置(0)的基础上预先选定的那些相关性进行确定和/或显示。
5.在如以上权利要求之一所述的方法，其中，该道路类型具有以下道路类型中的至少一种高速公路、乡村道路、城市交通。
6.一种用于控制混合动力车辆牵引电池(1)的电池脉冲加热模式的装置，该装置具有用于检测该混合动力车辆的一个牵引电池的温度(T)的一个第一检测装置(25)；用于检测该混合动力车辆的一种起动状态(ST)的一个第二检测装置(26)；一个确定装置(20)，该确定装置用于在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于至少一种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)与所行进的距离(W)的一种相关性；用于显示所确定的相关性的一个显示装置(50)；用于选择是否应当执行一个电池脉冲加热模式的一个输入装置(60)；以及一个控制装置(10)，该控制装置用于根据一个控制信号(AW)来控制该电池脉冲加热模式，该控制信号可以是在该输入装置(60)处的一个输入的基础上产生的。
7.如权利要求6所述的装置，其中，该确定装置(20)被设计为在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于多种预定义的道路类型确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗 (V)与所行进的距离(W)的多种相关性。
8.如权利要求6或7所述的装置，其中提供了用于确立该混合动力车辆的一个位置 (0)的一个位置确立装置(25)，并且其中该确定装置(20)被设计为仅确定和/或显示在所确立的位置(0)的基础上预先选定的多种相关性。
9.如权利要求6或7所述的装置，其中提供了另一个输入装置(70)，通过它可以纠正该选择。
10.在如权利要求6或7所述的装置，其中，该道路类型具有以下道路类型中的至少一种高速公路、乡村道路、城市交通。
全文摘要
本发明提供了用于控制混合动力车辆牵引电池的电池脉冲加热模式的一种方法以及一种装置。该方法包括如下步骤在该混合动力车辆起动时检测一个牵引电池的温度(T)；在所检测的牵引电池的温度(T)下、对于至少一种预定义的道路类型来确定在一种电池脉冲加热模式的过程中燃料消耗(V)对于所行进的距离(W)的一种相关性；在一个显示装置(50)上显示所确定的相关性；通过一个输入装置(60)选择是否应当执行一种电池脉冲加热模式；并且根据该选择步骤来控制该电池脉冲加热模式。
文档编号B60W10/26GK102241251SQ20111011308
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月3日 优先权日2010年5月15日
发明者M·弗莱克纳, M·罗斯, M·莱德尔 申请人:F.波尔希名誉工学博士公司