控制车辆中的电负载切断的方法与流程

1.本描述总体上涉及一种控制车辆中的电负载切断的方法。本公开进一步地涉及一种具有适用于执行方法的步骤的装置的车辆。本公开还涉及一种包括使车辆执行方法的步骤的指令的计算机程序以及具有存储在其上的计算机程序的计算机可读介质。


背景技术：

2.车辆可以包括多个车载电力消耗装置，每个车载电力消耗装置在其运行的情况下都具有电力需求。电力需求可以被认为是最大物理电力需求。车辆可以包括用于为所有这些车载电力消耗装置供电的电力供应系统。电力供应系统可以设计用于在正常情况下满足所有这些电力消耗装置的总物理电力需求。然而，可以存在导致以下场景的操作条件，在该场景下电力供应系统不能提供总物理电力需求，比如在电池冷时的冷启动过程中。忽略这些场景可以导致电力供应系统中未预期的电压降或电压切断。从而，可以出现一些电力消耗装置的不希望的操作或至少失去所需的功能，影响客户满意度和/或驾驶条件。
3.为了克服这些问题，可以执行负载切断以通过不继续为所有的电力消耗装置供电或通过计量一个或多个电力消耗装置的电力消耗来减少电力消耗装置的总物理电力消耗。相对于电力消耗装置被切断或受电力消耗减少的影响，这被称为负载切断。这样的负载切断首先影响在车辆使用过程中将不会或仅在最低程度上影响舒适性和安全性方面的电力消耗装置是可取的。因此，优先级方案可以用关于与电力消耗装置相关的优先级的信息进行实施，允许首先切断最低优先级的电力消耗装置，即所有电力消耗装置中具有最低优先级的装置。
4.然而，先前的负载切断方法具有一些缺点，因为并非所有的电力消耗装置都可以持续地消耗它们的标称电力需求。例如，现代逆变器驱动的气候压缩机可以包括根据需要的不同冷却功率的对多种操作模式的不同电力需求。
5.此外，一些其他电力消耗装置可能具有功能等级。这些功能等级中的一些(例如即使最小的功能)可能与安全性和舒适性目的相关，但与更高功能相比消耗较少的电力，然而这样的更高功能可以消耗更多的电力，但与最小功能相比，与安全性和舒适性目的相关性较低。
6.这可以导致不希望的车辆工作条件，归因于一些装置物理上不希望的切断，因为不必要地以保守的方式将一些装置的电力需求纳入到考虑中。


技术实现要素：

7.本公开的目的是改善为车辆的车载电力消耗装置供电的电能或电力分配。
8.控制车辆中的电负载切断的方法专门用于包括多个电力消耗装置的车辆。这些电力消耗装置可以是形成车辆的组成部分的车载装置。
9.在一个示例中，在上面描述的问题至少部分地是通过包括多个用电器、设置在车辆中的储能装置、设置在车辆中并且配置成为储能装置提供能量或为电力消耗装置提供电
力以及为车辆的车轮提供扭矩的电机、连接至储能装置和多个用电器的电力分配装置、以及包括存储在其存储器上的计算机可读指令的控制器的系统来解决的，用电器包括一个或多个具有不同电力消耗等级的操作模式，计算机可读指令在被执行时使控制器能够保持用于将电力分配给多个用电器的两个索引，其中第一索引包括基于只来自储能装置的电力的第一电力分配策略并且第二索引包括基于来自储能装置和电机的电力的第二电力分配策略。
10.应该理解的是，上述总结提供用于以简化形式介绍在具体实施方式里面进一步描述的概念的选择。这不意指识别声称的主题的关键或基本特征、通过具体实施方式下面的权利要求唯一定义的保护范围。此外，声称的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施。
附图说明
11.当单独或参照附图时，通过阅读实施例的示例(在此被称为具体实施方式)将更充分地理解在此描述的优势，其中：
12.图1说明车辆的示意图；
13.图2说明用于向车辆的电力消耗装置分配电力的方法；以及
14.图3说明更新用于制定向多个用电器分配电力的策略的索引的方法。
具体实施方式
15.下面的描述涉及用于调整车辆中的电力分配的系统和方法。在图1中显示车辆的示例示意图。在图2中显示用于向车辆的电力消耗装置分配电力的方法。图3说明更新用于制定向多个用电器分配电力的策略的索引的方法。
16.车辆例如可以是商用车辆、汽车、特别是乘用车、或另一陆运工具。根据本公开的方法可以应用于所有类型的车辆，只要这样类型的车辆包括一个或多个电力消耗装置。根据本公开的方法可以应用于具有各种推进装置的车辆，例如由内燃发动机、电动马达或其组合推进的车辆。
17.每一个电力消耗装置都包括一个或多个可能操作模式，电力消耗装置可以在可能操作模式下操作。在这个意义上，每个电力消耗装置可在一个全功能模式下操作。在电力消耗装置只包括一个可能操作模式的情况下，该可能操作模式被认为是全功能模式。在电力消耗装置包括多于一个可能操作模式的情况下，这些更多的操作模式被认为是相对于全功能模式具有减少功能范围的减少功能模式。
18.每一个电力消耗装置(在此，可交换地被称为耗电器和/或用电器)都可以要求提供电力。每一个电力消耗装置的每一个可能操作模式都具有单独的物理电力需求。物理电力需求是装置单位时间实际消耗的电能类别中的电力。根据在车辆运行过程中随着时间潜在地变化的操作模式，每个装置的单独物理电力需求可以根据其目前运行的功能模式随着时间的流逝大幅波动。在其全功能模式下，每一个电力消耗装置都具有其最高物理电力需求。在一个或多个减少功能模式下，相应的物理电力需求也减少。电力消耗装置的具有最小物理电力需求的功能模式被认为是该电力消耗装置的最小功能模式。在其最小功能模式下操作，电力消耗装置只提供具有一定重要性的基本功能。
19.在一个或多个具有多个可能操作模式的电力消耗装置的情况下，这些电力消耗装置可以包括一组相应的功能模式，这些功能模式中的每一个都与一个相应的物理电力需求相关联。
20.例如，在具有电动气候压缩机的空调装置是一个电力消耗装置的情况下，整个空调装置可以具有的可能操作模式是能够为乘客舱提供最高冷却功率的全功能模式，从而在这些条件下具有驱动其气候压缩机的最高物理电力需求。在另一可能操作模式是这样的示例性空调装置的第一减少功能模式的情况下，可以只执行空调装置的电子控制装置以及通过相对较小的风扇马达的乘客舱的通风。在这个第一减少功能模式下，空调装置通过不驱动电气候压缩机而具有减少的物理电力需求。同样第二减少功能模式同时是最小功能模式也许是可能的，例如通过只操作空调装置的电子控制装置以及用于观察乘客舱环境条件的它的一些传感器。
21.所有物理电力需求的总和导致所有电力消耗装置的总物理电力需求。总物理电力需求可以随着时间的流逝而波动。
22.车辆包括电力供应系统。电力供应系统包括至少一个电池。电力供应系统能够提供物理总可用电力。在车辆的正常情况和运行条件下，物理总可用电力通常被度量以便提供总物理电力需求。因此，即使每一个电力消耗装置的操作模式是它们各自的全功能模式，在电力供应系统中可以不发生不希望的电压降。
23.包括控制器的车辆还具有电力分配装置，该控制器具有存储在其存储器上的使控制器能够执行根据本公开的方法的指令。电力分配装置设置成操作从电力供应系统到电力消耗装置的电力物理分配。物理分配可以包括通过为电路提供闭合操作和/或为电路提供开路操作和/或为电路提供电力调节操作的由电力分配装置执行的操作。这例如可以通过例如半导体开关、机电继电器或其他的开关元件来实现。此外，通过可以调节电力消耗的控制器，可以从电力供应系统为每一个电力消耗装置提供单个装置分配的电力量。在一些情况下，电力消耗装置可以不具有电力调节的能力并且可以只被关闭以限制它们的消耗。电力分配装置可以是单个集成的开关或控制装置，例如在单个印刷电路板的意义上，但可替代地还可以实施为车辆中的分布式基础设施。例如可以以开关元件和/或控制器(例如半导体开关、机电继电器或有助于将单个装置分配的电力量从电力供应系统分配到电力消耗装置的其他带电部分)形成相应电力消耗装置的一部分这样的方式来实现实施。例如，每一个电力消耗装置都可以具有可以调节其物理电力消耗的其自身的控制器。在这种情况下，电力分配装置还可以包括中央控制单元，该中央控制单元确定每个电力消耗装置的物理电力的可转让分配。相应地，中央控制单元操作电力分配装置的分布式控制器以在物理上使电力消耗装置的物理电力消耗生效。
24.控制电负载切断的方法可以包括用于获取电力消耗装置的非常可靠的操作的多个方法步骤。
25.方法包括确定总可用电力值的方法步骤。总可用电力值代表在方法的意义上的物理总可用电力。
26.可以例如通过与电力供应系统相关联和/或是电力供应系统的一部分的车辆的测量和评估装置来执行总可用电力值的确定，例如电压测量装置、电流测量装置、以及用于根据测量数据来确定总可用电力值的评估装置。可替代地，可以通过评估总可用电力值的经
验值或与其有关的信息来获取总可用电力值。在每种情况下，确定的总可用电力值因此保留物理总可用电力的信息。
27.方法还包括确定电力请求方案的方法步骤。电力请求方案是包括多个电力请求值和/或电力请求增量值的数据集。电力请求值和/或电力请求增量值代表在这个方法的意义上的电力消耗装置的可能操作模式的实际物理电力需求。数据集保留关于电力消耗装置的可能操作模式的实际物理电力需求的信息。作为实施这的第一示例，每个电力请求值都代表根据一个电力消耗装置的一个可能操作模式的实际物理电力需求。作为第二示例，每个电力请求增量值代表物理电力需求相对于同一电力消耗装置的另一可能操作模式的物理电力需求的差值。
28.电力请求值和/或电力请求增量值和/或其他适当的值的组合同样可以构成成为电力请求方案的数据集，只要关于电力消耗装置的可能操作模式的实际物理电力需求的集合的信息保留在该数据集中。
29.可以例如通过优选与电力消耗装置或供电系统相关联和/或是电力消耗装置或供电系统的一部分的车辆的测量和评估装置来执行可能操作模式的实际电力请求值和/或电力请求增量值的确定，例如电压测量装置、电流测量装置、以及用于根据测量数据来确定电力请求值和/或电力请求增量值的评估装置。可替代地，可以根据关于电力请求值的经验数据或与其有关的信息来确定电力请求值和/或电力请求增量值。一种可能性是每个电力消耗装置以电力请求值和/或电力请求增量值的形式将关于其实际物理电力需求的信息提供为例如数据信号。在每种情况下，确定的电力请求值和/或电力请求增量值的集合因此保留与电力消耗装置的每一个可能操作模式有关的物理电力需求的信息。
30.方法进一步地包括评估操作模式优先级方案的方法步骤。操作模式优先级方案是多个操作模式优先级值的数据集，其中每个操作模式优先级值对应于电力消耗装置的一个可能操作模式。总的来说，可以自由地选择操作模式优先级值以便为电力消耗装置的每一个操作模式分配一个优先级。因此，电力消耗装置的所有可能操作模式可以根据它们各自的操作模式优先级值进行排序。在本技术的意义上，较低的操作模式优先级值指示更高的优先级。例如，优先级值1指示比优先级值2更高的优先级。本领域的技术人员可以在不失一般性的情况下将这样的方案转换成例如用更高的值指示更高的优先级的方案。
31.操作模式优先级值允许确定电力消耗装置的所有可能操作模式的排列顺序。因此，根据本公开的方法允许以复杂的方式考虑每个可能操作模式的单独重要程度。
32.方法包括根据确定的数据来确定分配优先级值的另一方法步骤。分配优先级值是某一个操作模式优先级值，该操作模式优先级值将电力消耗装置的可能操作模式分为可以完全由电力供应系统提供的那些第一集合以及不能由电力供应系统完全提供的第二集合。
33.由于这个原因，分配优先级值被确定为代表操作模式优先级值中的最低优先级的操作模式优先级值，操作模式优先级值满足以下要求：总可用电力值等于由一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值的总和或比由一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值的总和高额外可用电力值，该操作模式优先级值代表等于或高于分配优先级值的优先级。例如，较低的操作模式优先级值被认为代表更高的优先级，分配优先级值被确定为是满足该要求的操作模式优先级值中的最高操作模式优先级值。
34.因此，满足条件(条件指的是其一个可能操作模式的至少一个操作模式优先级值等于或低于分配优先级值)的每个电力消耗装置可以由电力供应系统供电。可以分配给这些电力消耗装置中的每一个的电力量指的是满足该条件的最终多个操作模式的最大值。
35.如果电力请求方案的数据集只包括在这样的结构中的电力请求增量值：对于每个电力消耗装置来说，每个特定的电力请求增量值代表相对于具有下一个较低优先级值(即下一个更高的优先级)的那个电力消耗装置的可能操作模式的附加要求的电力差值，则确定分配优先级值的变体是可行的。在这种情况下，可以通过将该电力消耗装置的所有电力请求增量值简单地加起来来确定每个电力消耗装置的最大电力请求值，该电力消耗装置的操作优先级值小于或等于分配优先级值。
36.方法包括通过电力分配装置操作从电力供应系统到电力消耗装置的电力物理分配的另一方法步骤。电力分配装置然后以这样的方式操作：来自电力供应系统的装置分配的电力量在物理上分别分配到由操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置，该操作模式优先级值代表等于或高于分配优先级值的优先级。这可以通过计算机程序执行，该计算机程序导致支持的电力等级的分配是基于该电力等级与它们相应的电力消耗装置的关联执行的。每个装置分配的电力量对应于由一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值，该操作模式优先级值代表等于或高于分配优先级值的优先级。
37.所有其他的电力消耗装置得到零电力分配并且不允许汲取任何电力。
38.在本公开的另一实施例中，车辆的电力供应系统包括电机，比如皮带驱动的集成起动发电机，其中电机可在第一操作变体下作为成为一个电力消耗装置的电动车辆推进马达操作并且其中电机可在第二操作变体下作为成为电力供应系统的一部分的发电机操作。因此，方法可以有效地应用于两种变体，导致高效的电力管理。
39.在本公开的另一实施例中，方法包括确定第一电力请求方案的方法步骤，其数据集包括电力请求值和/或保留关于电机在其第一操作变体下的物理电力需求的信息的电力请求增量值。
40.此外，方法包括确定保留电力供应系统的物理总可用电力的信息的第一总可用电力值的步骤，忽略电机在其第二操作变体下的最终电力贡献。
41.通过这种方式，将当电机用作为推进马达时的情况纳入到考虑中对负载切断进行优化。因此，针对这样的条件对电力分配进行优化。
42.在本公开的另一实施例中，方法包括确定第二电力请求方案的方法步骤，其数据集包括电力请求值和/或保留关于电机在其第二操作变体下的物理电力需求的信息的电力请求增量值。应该注意的是当电机作为发电机操作时，没有需求。值可以是0w。
43.此外，方法包括确定保留电力供应系统的物理总可用电力的信息的第二总可用电力值的步骤，包括来自电机在其第二操作变体下的电力贡献。
44.通过这样做，将当电机用作为发电机时的情况纳入到考虑中对负载切断进行特别优化。因此，针对这样的条件对电力分配进行优化。例如，这个策略以比其他用电器的支持更高的优先级等级为潜在处理推进提供灵活性。
45.在本公开的另一实施例中，方法包括识别当在电机在其第二操作变体下操作时的情况的方法步骤。如果满足这样的情况，则从电力供应系统到电力消耗装置的电力物理分配是通过电力分配装置以这样的方式操作：在识别额外可用电力值的情况下，部分装置分
配的电力量在物理上是从电力供应系统分配到电力消耗装置，该电力消耗装置具有相对于分配优先级值的下一个更高的优先级值。
46.通过这样做，在当电机在其第二操作变体下作为发电机操作的情况下执行部分电力分配。如果电机改为在其第一操作变体下操作以用于推进，则不执行部分分配。这导致使用电机用于动态推进的更大灵活性，例如为了提高瞬时需要的附加推进动力的使用。
47.根据本公开的另一实施例，车辆是混合动力电动车辆，特别是轻度混合动力电动车辆，其中电力供应系统是48v供电系统，其电池是48v电池。
48.在这样的混合动力电动车辆中，根据本公开的方法的益处是显著地实现对附加推进动力的普遍动态需求。
49.在本公开的另一实施例中，多个电力消耗装置包括一个或多个以下车载装置，比如电池充电装置、给车辆的12v网供电的dc(直流电)/dc变换器、电加热催化剂、电驱动压缩机、以及230v或110v电源插座。在一些配置中，这些电力消耗装置中的每一个都可以提供至少两个可能操作模式。例如，电池充电装置可以包括以提供尽可能快的电池充电这样的方式设置的全功能模式，以及以至少确保电池的最小电压以避免电池衰减这样的方式设置的最小功能模式。关于dc/dc变换器，这个电力消耗装置例如可以具有用于整个12v网的正常运行的全功能模式以及例如用于只给车辆的控制单元供电的最小功能模式，然而舒适性特征(座椅加热等)将必须切断。其他电力消耗装置同样可能具有全功能和最小功能。
50.只具有电力消耗装置的更高优先级的基本功能的最小功能模式通常与比全功能模式的操作模式优先级值低的操作模式优先级值相关联。
51.在根据本公开的方法的另一实施例中，一个方法步骤或多个方法步骤或所有的方法步骤是例如在顺序重复的一个或多个循环中重复地执行。在一个示例中，可以在宽的操作参数范围内执行步骤。
52.可以关于车辆的不同驾驶条件执行方法的动态调整。例如，如上面所讨论的实现可确定的数据的快速且周期性重复事件，允许快速响应变化的边界条件，变化的边界条件可以潜在地影响车辆的性能和/或客户满意度。
53.根据本公开的任何实施例的车辆适应于执行根据本公开的实施例的方法的步骤。用于执行根据本公开的任何实施例的方法的步骤的装置可以是例如控制装置(例如是微控制器或包括微控制器)，用于执行步骤的驾驶阶段和/或供电阶段与比如电力分配装置这样的车辆的其他物理装置交互。
54.在根据本公开的指令存储在控制器的存储器上的另一实施例中，指令包括用于执行评估操作模式优先级方案的方法步骤的程序例程，其中操作模式优先级方案以具有作为其条目的多个操作模式优先级值的操作模式优先级矢量的形式进行处理。
55.此外，指令包括用于执行评估电力请求方案的方法步骤的程序例程，其中电力请求方案以具有作为其条目的多个电力请求值和/或电力请求增量值的电力请求矢量的形式进行处理。
56.这允许方法的结构化编程，例如操作模式优先级方案。
57.在根据本公开的方法的另一实施例中，在一个或多个例程中的电力请求矢量包含作为其条目的电力请求增量值，例如在每一个其条目分别指的是一个可能操作模式并且指的是一个操作模式优先级值并且保留关于相对于同一电力消耗装置的下一个更高优先级
操作模式的该操作模式附加要求的操作模式的附加物理电力需求的信息这样的结构中。
58.因此，有效确定所有电力消耗装置的可能操作模式的交错方案。
59.在根据本公开的计算机程序的另一实施例中，指令包括程序例程，该程序例程确定电机在第一操作变体下作为成为一个电力消耗装置的电动车辆推进马达操作这样的情况的第一分配优先级值。此外，程序例程还确定电机在第二操作变体下作为成为电力供应系统的一部分的发电机操作这样的情况的第二分配优先级值。
60.通过这些装置，可以将两个操作变体纳入到考虑中以优化负载切断。
61.根据本公开的计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序。
62.图1显示具有各种部件的相对定位的示例配置。如果显示彼此的直接接触或直接连接，则至少在一个示例中这样的元件可以被称为直接接触或直接连接。类似地，至少在一个示例中，显示彼此邻近或相邻的元件可以分别彼此邻近或相邻。作为一示例，彼此面对面接触搁置的部件可以被称为面对面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，中间只有空间而没有其他部件的彼此远离定位的元件可以称为彼此邻近或相邻。作为又一示例，显示在彼此上方/下方、在彼此相对两侧、或在彼此的左侧/右侧的元件可以相对于彼此称为彼此邻近或相邻。此外，如附图中所显示的，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的尖端可以被称为部件的“顶部”并且最底部元件或元件的尖端可以被称为部件的“底部”。如在此所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方，可以与附图的垂直轴线有关并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。同样，在一示例中，显示在其他元件上方的元件垂直地在其他元件上方定位。作为又一示例，在附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，比如是圆形、直的、平面的、弯曲的、圆角的、倒角的、有角度的，等)。此外，在至少一个示例中，显示彼此交叉的元件可以被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地，在一个示例中，显示在另一元件内或显示在另一元件外面的元件可以被称为这样。将要领会的是，被称为“实质上相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1-5％偏差内)而彼此不同。
63.图1显示特别是乘用车的成为轻度混合动力电动车辆的车辆2的示意图。车辆2包括用于根据驾驶员的推进需求推进车辆2的内燃发动机(未示出)。车辆2包括成为48伏电池的电池4。此外，车辆2包括dc/dc变换器6，以将电力从48v系统转换或传输到车辆2的12v系统、电加热催化剂8、电驱动压缩机10和230伏电源插座12。
64.dc/dc变换器6、电加热催化剂8、电驱动压缩机10、以及230v电源插座12是车辆2的电力消耗装置。前面提到的电力消耗装置(6、8、10、12)连接到同一电网(例如，供电系统)。
65.车辆2还包括电机，即皮带驱动的集成起动发电机(随后被缩写为“bisg”)14。
66.bisg14可在两个不同的操作变体下操作。在其第一操作变体下，bisg14可操作为电动车辆推进马达。操作为这样的电动车辆推进马达，bisg14以提供机械动力以驱动车辆2这样的方式设置。bisg14在其第一操作变体下可以特别是与来自内燃发动机的贡献结合或其自身有助于机械地驱动车辆2，取决于车辆2的实际驾驶条件。因此，在其第一操作变体下，bisg14可以被提供电力以将该电力转换成机械动力。因此，bisg14可以作为电力消耗装置工作。
67.在其第二操作变体下，bisg14可操作为发电机。操作为这样的发电机，bisg14以工作而通过转换来自内燃发动机或归因于在使车辆减速时的再生的机械动力来产生电力这样的方式设置。在这个第二操作变体下，bisg14以有助于电力供应车辆2的电力需求这样的
方式设置。
68.同样，电池4可在两个操作变体下操作。在其第一操作变体下，电池4可以作为车辆2的电力供应系统的一部分工作，以提供电力以供应其他装置这样的方式设置。在其第二操作变体下，电池4被充电，因此在电池4消耗来自bisg14的电力以用于充电过程的意义上作为电力消耗装置工作。在这个意义上，电池4可以不仅包括电池单元，例如电化学电池，而且可以包括一个或多个用于在第二操作变体下控制电池单元充电以及在第一操作变体下控制放电的控制装置18。
69.根据车辆2的实际运行条件，电力供应系统4、14能够提供物理总可用电力。
70.根据车辆2的实际运行条件，每一个电力消耗装置4、6、8、10、12、14都具有物理电力需求。一些电力消耗装置具有不止仅一个可能操作模式，导致根据每个操作模式的不同物理电力需求是可能的。每个电力消耗装置4、6、8、10、12、14都至少具有全功能模式，提供装置的整个功能，而且导致高的物理电力需求。一些电力消耗装置还具有有较少功能的减少功能模式，具有较低的物理电力需求。在物理总可用电力不足以提供所有功能的事件中，至少可以以减少功能模式提供基本功能。
71.电力消耗装置4、6、8、10、12、14的可能操作模式在表格1中显示：
72.[0073][0074]
表格1
[0075]
因此，总共有车辆2的电力消耗装置4、6、8、10、12、14的十二个可能操作模式。在其第一操作变体下的bisg14的全功能下，bisg14用于支持内燃发动机提供推进力。在dc/dc变换器6的最小功能下，最小可行的12v用电器供应，其他12v用电器切断。在dc/dc变换器6的全功能下，给所有12v用电器供电。在电加热催化剂8的最小功能下，电力提供最小加热量；需要用于加热后处理的其他装置。在电加热催化剂8的全功能下，电力提供所有需要的加热。在电驱动压缩机10的最小功能下，为稳态运行提供支持。在电驱动压缩机10的中等功能下，为影响排气再循环的瞬态运行提供支持。在电驱动压缩机10的全功能下，进一步地为不影响排气再循环的瞬态运行提供支持。在230伏电源插座12的最小功能下，支持给低功耗移动装置充电达到100瓦特的物理电力需求。在230伏电源插座12的全功能下，支持驾驶员选择的电力等级。在电池4的最小功能下，提供给电池紧急充电到最小荷电状态以便防止损坏。在电池4的全功能下，提供当荷电状态低于阈值时给电池充电。在bisg14作为马达操作以用于推进的情况下，bisg14可以暂时地不作为根据其第二操作变体的发电机对供电系统有贡献，在这样的情况下不能为其他电力消耗装置4、6、8、10、12供电。
[0076]
在未来，可能需要考虑更多的电力消耗装置或者一些或所有装置的更多分级功能模式。例如，在其第一操作变体下成为马达的bisg14，可以具有不止一个功能，例如具有减少功能的附加操作模式可以分配用于只填充内燃发动机扭矩的瞬态间隙(比如涡轮孔)。
[0077]
车辆2包括设置成操作从电力供应系统4、14到电力消耗装置4、6、8、10、12、14的电力物理分配的电力分配装置16。电力分配装置16包括设置成管理电力消耗装置4、6、8、10、12、14和电力供应系统4、14之间的电连接或定量分布的控制装置18、20、22、24、26、28。从而可以从电力供应系统4、14为每一个电力消耗装置4、6、8、10、12、14提供单个装置分配的电力量。控制装置18、20、22、24、26、28的操作可以由成为电力分配装置16的一部分的微控制器30执行。电力分配装置16可以以单个集成电子控制模块的形式实施。因此，电力分配装置16的部件还可以与微控制器30以及位于车辆2的不同位置的控制装置18、20、22、24、26、28
在本地彼此分离地实施，微控制器与每一个控制装置18、20、22、24、26、28通信。例如，控制装置18、20、22、24、26、28可以在物理上实施为与微控制器30通信的电力消耗装置4、6、8、10、12、14的部件。在这个意义上，在图1中指示电力分配装置16的矩形不一定被理解为集成电子控制模块的物理边界，而仅被理解为指示控制装置18、20、22、24、26、28在功能上是电力分配装置16的一部分。
[0078]
在一个示例中，相对于驾驶性能和舒适性目的，保持装置的最小功能比提供其全功能是更需要的。此外，提供第一装置的全功能可能比提供第二装置的全功能是更优先考虑的，但相对于同一装置的最小功能这样的考虑可能是相反的。如果满足电力供应系统4、14不能提供所有电力消耗装置4、6、8、10、12、14的全功能需要的所有物理电力的情况，则根据本公开的方法以这种最不优先考虑的可能操作模式首先被切断这样的方式提供负载切断。
[0079]
由于这个原因，操作模式优先级方案可以被提供并且可以用于确定可以供应的电力消耗装置4、6、8、10、12、14的可能操作模式(完全成为较高优先级的操作模式)的特定集合。
[0080]
在第一步骤中，确定电力请求方案。电力请求方案是包括多个电力请求增量值的数据集。数据集保留关于电力消耗装置的可能操作模式的实际物理电力需求的信息。每个可能操作模式指的是一个电力请求增量值。在这个示例性实施例中，关于实际物理电力需求的信息包括在这样的结构中，在该结构中每个电力请求增量值代表相对于具有同一电力消耗装置的下一个较低物理电力需求的另一可能操作模式的差值。作为示例，具有电加热催化剂8的最小功能的操作模式指的是其电力请求增量值，该增量值代表相对于下一个较低物理电力(即与被切断的模式相比)的物理电力需求的差值。具有较高物理电力需求的电加热催化剂8的下一个可能操作模式是具有全功能的操作模式。因此相对于最小功能模式的物理电力需求的其较高物理电力需求的差值恰好是电力请求增量值，电加热催化剂8的全功能模式指的是该电力请求增量值。从而，对于每个电力消耗装置4、6、8、10、12、14来说，由一个操作模式引用的其实际电力请求值可以通过将由装置的较低的减少操作模式引用的电力请求增量值加起来来确定。每个实际电力请求值代表被引用的操作模式的物理电力需求。
[0081]
下面在表格2中显示涉及十二个可能操作模式的十二个电力请求增量值的集合：
[0082]
[0083][0084]
表格2
[0085]
表格2显示车辆2的六个电力消耗装置4、6、8、10、12、14的所有十二个可能操作模式，在最左边的列中用单独索引各自对操作模式编号。电力请求值的集合和电力请求增量值的集合两者在将关于上面提到的相互关系的知识纳入到考虑中时都保留相同信息，只有符号不同。根据电力请求方案的信息可以例如通过测量和评估装置测量，例如电压测量装置、电流测量装置、以及用于确定电力请求值并且计算相应的电力请求增量值(如在上面的表格中在电力请求增量值的括号中所指出的)的评估装置。另一种可能性是电力请求值或电力请求增量值分别根据代表与它们有关的物理数据的固定的标称数据集合来测量。
[0086]
此外，根据方法评估操作模式优先级方案。操作模式优先级方案是多个操作模式
优先级值的数据集。根据示例性实施例的操作模式优先级方案同样在上面的表格中显示，操作模式优先级值在最右边的列中列出。每一个操作模式优先级值恰好指的是电力消耗装置4、6、8、10、12、14的一个可能操作模式。通常，每一个操作模式优先级值都与所有其他的操作模式优先级值不同，允许操作模式优先级值的确定顺序并且因此也允许提到的可能操作模式的相应的重要性顺序。
[0087]
通常，操作模式优先级方案被预先确定为个人选择，归因于在车辆2的使用过程中考虑到安全性、舒适性和性能属性。例如，操作模式优先级方案可以由车辆2的制造商预先确定。操作模式优先级值还可能通过车辆2的服务装置或在一定程度上甚至通过车辆2的驾驶员是可改变的。
[0088]
表格3显示操作模式优先级方案校准的三个示例，每一个该方案都是最右边的三列中的一列的操作模式优先级值的集合：
[0089]
[0090][0091]
表格3
[0092]
最右边的三列中的每一列指的是不同类型的车辆。对于不同的车辆来说，操作模式优先级值的第一条目可以是相同的。例如，根据典型约定的最高优先级值(是最低标量“1”)指的是具有索引11的最小功能的操作模式，因此指的是电池的最小功能。在这种情况下的电池主要被提供电力以保持最小荷电状态以避免衰减并且保持所需的车辆操作。此外，根据典型约定的第二最高优先级值(是标量“2”)指的是具有索引9的最小功能的操作模式，例如提供电源以给230伏电源插座上的装置充电，该装置将允许呼叫帮助。保持12伏车载网的所需部分活跃的功能具有第三最高优先级值(是“3”)。对于较低的优先级，示例性操作模式优先级值不同。最低操作模式优先级值(是“12”)指的是用于乘用车和运动车辆的在其全功能模式下的230伏电源插座。然而，对于商用车辆来说，在其全功能模式下的230伏电源插座被认为是更被优先考虑，由较高操作模式优先级值(是“8”)代表。
[0093]
在上面讨论的每一个方案都可以作为矢量进行处理。例如，电力请求方案可以作为具有作为其条目的多个电力请求值和/或电力请求增量值的电力请求矢量进行处理。校准的操作模式优先级方案可以作为具有作为其条目的多个操作模式优先级值的操作模式优先级矢量进行处理。可以通过根据本公开的计算机程序容易地执行确定和/或评估方案的操作。
[0094]
在另一方法步骤中，确定特定分配优先级值。分配优先级值允许以允许向一些或所有电力消耗装置4、6、8、10、12、14分配特定装置电力量这样的方式自动地控制电力分配装置。
[0095]
分配优先级值被确定为所有操作模式优先级值中的最低操作模式优先级值，操作模式优先级值满足总可用电力值等于由操作模式优先级值引用的电力请求增量值的总和
或比由操作模式优先级值引用的电力请求增量值的总和高额外可用电力值的条件，该操作模式优先级值小于分配优先级值。
[0096]
可替代地，在电力请求值(代替电力请求增量值)方面，分配优先级值可以被确定为所有操作模式优先级值中的最低操作模式优先级值，操作模式优先级值满足总可用电力值等于由一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值的总和或比由一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值的总和高额外可用电力值的条件，该操作模式优先级值等于或小于分配优先级值。
[0097]
根据这个方法步骤的总可用电力值保留物理总可用电力的信息。例如可以通过与电力供应系统4、14相关联和/或是电力供应系统4、14的一部分的车辆2的测量和评估装置执行总可用电力值的确定，例如电压测量装置、电流测量装置、温度测量装置以及用于根据从而测量的数据来确定总可用电力值的评估装置。可替代地，可以通过评估总可用电力值或与其相关的信息的较早经验值来确定总可用电力值。在每种情况下，确定的总可用电力值因此保留物理总可用电力的信息。
[0098]
已经确定分配优先级值，可以执行从供电系统4、14到电力消耗装置4、6、8、10、12、14的电力物理分配。
[0099]
由于这个原因，通过电力分配装置16操作从电力供应系统4、14到电力消耗装置4、6、8、10、12、14的电力物理分配。
[0100]
电力分配装置16以在物理上从电力供应系统4、14向具有小于或等于分配优先级值的操作模式优先级值的每一个电力消耗装置4、6、8、10、12、14分配单个装置分配的电力量这样的方式操作。
[0101]
这些装置的单个装置分配的电力量对应于由等于或小于分配优先级值的一个操作模式优先级值引用的每一个电力消耗装置的最大电力请求值。
[0102]
在电力请求增量值(代替最大电力请求值)方面，这些装置的单个装置分配的电力量对应于涉及等于或小于分配优先级值的所有操作模式优先级值的电力请求增量值的集合的总和。指数矢量将电力请求增量值与给定装置相关联。
[0103]
方法的实施例可以通过确定第一电力请求方案来执行，其数据集包括电力请求值和/或保留关于电机14在其第一操作变体下的物理电力需求的信息的电力请求增量值，以及通过确定保留电力供应系统4的物理总可用电力的信息的第一总可用电力值来执行，忽略电机在其第二操作变体下的最终电力贡献。
[0104]
方法的另一实施例可以通过确定第二电力请求方案来执行，其数据集包括电力请求值和/或保留关于电机14在其第二操作变体下没有物理电力需求的信息的电力请求增量值，以及通过确定保留包括来自在其第二操作变体下的电机14的电力贡献的电力供应系统4、14的物理总可用电力的信息的第二总可用电力值来执行。
[0105]
例如通常在顺序重复的一个或多个循环中永久地执行如上面所提到的方法步骤。
[0106]
计算机程序包括使车辆执行如上面所讨论的方法的步骤的指令。由计算机程序使车辆执行的一些方法步骤是如图2中的流程图可视化的。在一个示例中，基于存储在控制器的存储器上的指令并且连同从发动机系统的传感器(比如在上面参考图1描述的传感器)接收到的信号，可以由控制器(例如，微控制器)执行用于执行方法200和在此包括的其余方法的指令。根据在下面描述的方法，控制器可以使用发动机系统的发动机执行器来调整发动
机操作。
[0107]
方法200从202开始，202包括这里初始化几个变量，变量存储有和没有推进力的累积电力请求以及对仍然可以支持的最后电力请求的索引。
[0108]
在204，方法200使运行变量i增加并且将具有优先级i的电力添加到累积电力中。
[0109]
在206，方法200将包括推进力的累积电力与来自电池4的可用电力相比较。如果超过累积电力，则先前电力请求是可以完全支持的最后一个电力请求，并且在208存储这个索引。
[0110]
在210，方法200包括将没有推进力请求的累积电力与来自电池4和bisg14两者的可用电力相比较。如果超过这个累积电力，则在212再次存储最后完全支持的电力请求的索引。
[0111]
在214，方法200包括确定如果i已经到达电力请求的列表的末尾或在208已经设置索引，则程序终止(结束j)。否则方法200返回到204。
[0112]
现在已经在电力请求列表中确定两个分配优先级值。可用电力可以分配给装置。在执行列出的计算机程序的指令之后，确定为每一个电力消耗装置4、6、8、10、12、14分配的电力并且可以根据其执行电力分配装置16的操作。
[0113]
当支持推进力时，执行没有部分分配的下一个电力请求。相反，保持未分配的电力以便在一段较长的时间内维持推进力，因为只有电池4提供电力。在不支持推进力的情况下，剩余电力根据部分履行分配给优先级列表中的下一个电力请求，因为现在bisg14作为可持续电源是可用的。
[0114]
计算机程序的这些示例性指令可以执行根据方法的一些步骤，但应理解为不受限制。
[0115]
现在转向图3，显示用于生成用于基于其优先次序以不同模式操作一个或多个用电器的两个电力分配指数的方法300。用电器的优先次序可以与用电器的使用直接成比例以驱动相关任务和/或减缓其衰减。例如，保持电池荷电状态(soc)高于较低值可以是最高优先级。在上面的表格3中显示示例优先次序。
[0116]
方法300可以从302开始，302包括接收电力请求。一个或多个用电器可以请求一定量的电力用于操作。控制器可以接收请求并且在确定电力分配策略之前追踪请求。
[0117]
在304，方法300可以包括给每一个电力请求分配优先级值。如上面所描述的，优先级值可以分配给每个用电器。例如，如果有12个用电器，则值1可以对应于最高优先级并且值12可以对应于最低优先级。因此，在可用电力小于需要的总电力以满足电力请求的条件下，分配优先级值1的用电器可以比分配优先级值12的用电器接收更多的电力。分配给用电器的优先级值可以是动态的并且基于不同的应用进行调整。例如，如果车辆正以运动模式行驶，则推进电力可以优于给盒子供电(pttb(power-to-the-box))优先考虑。作为另一示例，如果车辆正以商用模式行驶，则pttb可以优于压缩机(e-compressor)的瞬态运行优先考虑。此外或可替代地，可以基于车辆品牌、型号、驾驶员行为、驾驶员性别、驾驶员年龄、车辆位置、天气、燃油液面、车辆牵引力、和/或车辆维修历史中的一个或多个调整优先级值。
[0118]
在一个示例中，较高优先级用电器(例如优先级值在1-6之间)在一系列操作参数中可以是恒定的。优先级值可以基于当前车辆操作参数而改变以用于较低优先级用电器(例如，优先级值在7-12之间)。例如，相对于在车辆正行驶时，当车辆停放时pttb的优先级
增加。
[0119]
在306，方法300可以包括确定电池电力极限。电池电力极限可以以总可用电力值为基础。总可用电力值可以通过与电力供应系统相关联和/或成为电力供应系统的一部分的测量和评估装置来确定，例如电压测量装置、电流测量装置、以及用于根据测量数据来确定总可用电力值的评估装置。可替代地，总可用电力值可以通过评估总可用电力值的经验值或与其相关的信息来获取。在每种情况下，确定的总可用电力值因此保留物理总可用电力的信息。
[0120]
在308，方法300可以包括确定由作为发电机的bisg提供的电力并且排除提供为扭矩的电力。在一个示例中，从bisg提供为扭矩的电力可以以车辆总扭矩和发动机扭矩之间的差值为基础。在一个示例中，bisg可以配置成只操作为马达或发电机。同样，如果bisg提供扭矩，则从其提供的电力可以为零。
[0121]
在310，方法300可以包括确定来自电池和bisg的组合可用电力。同样，两个电力可用性被确定并且用于规划电力分布的分配。
[0122]
在312，方法300可以包括基于电池和bisg的可用电力生成用电器的操作模式的索引。索引可以包括基于可用电力和电力请求确定电力分配。包括电力分配的索引可以在满足较低优先级用电器的需求之前最初满足较高优先级用电器的电力请求。在一个示例中，电力分配可以包括在将提供给一个或多个用电器的电力增加到高于最低操作之前至少满足每一个用电器的最低操作(例如，在表格2和3中显示的最小值)。因此，一旦满足每个用电器的最低操作，索引接着就可以基于用电器优先级将提供给一个或多个用电器的电力增加至下一个较高级别的操作或最大操作。在一些示例中，如果每个用电器包括三个操作(最低操作、中间操作、和最高操作)，一旦满足每个用电器的最低操作，则索引就可以将向较高优先级用电器分配的电力增加至中间操作或最高操作，同时向其他较低优先级用电器分配的电力保持在最低操作。
[0123]
在314，方法300可以包括基于只来自电池的可用电力生成用电器的操作模式的索引。除向每一个用电器分配较少的电力之外，只具有电池的操作模式的索引可以与具有电池和bisg的索引相似。同样，可以向较少数量的用电器分配电力以在中间操作或最高操作下操作。
[0124]
在316，方法300可以包括基于选择的索引分配电力。索引选择可以以bisg的操作为基础。如果bisg提供扭矩，则选择只具有来自电池的可用电力的索引。如果bisg不提供扭矩，则选择具有来自电池和bisg的可用电力的索引。
[0125]
在318，方法300可以包括基于可用电力继续更新索引。例如，当电池soc变化时，当电池温度变化时，以及当bisg的操作变化时。通过这样做，可以基于电池和bisg操作以及条件保持两个独立的索引。
[0126]
注意在此包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在此公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器上并且可以通过包括与各种传感器、执行器以及其他发动机硬件结合的控制器的控制系统来执行。在此描述的具体例程可以代表比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等这样的任何数量的处理策略中的一个或多个。同样，说明的各种行为、操作、和/或功能可以按说明的顺序、并行、或在一些情况省略地执行。同样，处理顺序不一定需要实现在此描述的示例实施例的特
征和优势，而是提供以便于说明和描述。一个或多个说明的行为、操作和/或功能可以根据正在使用的特定策略重复地执行。此外，描述的行为、操作和/或功能可以图示地代表待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件组件的系统中的指令来执行描述的行为。
[0127]
将要领会的是，在此公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应在限制性意义上进行考虑，因为许多变化是可能的。例如，上面的技术可以应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4、以及其他发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置、以及其他特征、功能和/或在此公开的性能的所有新颖且不明显的组合和子组合。
[0128]
如在这里所使用的，术语“近似”解释成意指加上或减去范围的百分五，除非另有规定。
[0129]
下面的权利要求特别地指出被认为是新颖且不明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以指的是“一个”元素或“第一”元素或其等效物。这样的权利要求应该被理解为包括一个或多个这样的元素的合并，不要求或排除两个或更多这样的元素。公开的特征、功能、元素和/或性能的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或通过在本技术或相关申请中提出新的权利要求来要求。在保护范围内比原始权利要求更广、更窄、相等或不同的这样的权利要求，也被认为包括在本公开的主题内。