DE102022104199A1

DE102022104199A1 - Kühlverfahren und -System

Info

Publication number: DE102022104199A1
Application number: DE102022104199.9A
Authority: DE
Inventors: Ashwin Hariharan; Hamish Lewis; Ron Razzano
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2022-08-25
Also published as: US11813963B2; US20240010102A1; US20220266720A1; US12409757B2; CN114953904A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Kühlen einer Speichervorrichtung für elektrische Energie beschrieben. In einem Beispiel wird ein Temperatursollwert eines Kühlsystems reduziert, bevor ein Fahrzeug einen Standort entlang einer Fahrtroute erreicht, an dem erwartet wird, dass die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie größer als eine Schwellenbelastung ist. Durch Senken des Temperatursollwertes kann es möglich sein, eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur zu halten.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System zum Kühlen einer Traktionsbatterie und einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs. Die Verfahren und das System können besonders nützlich für Fahrzeuge sein, die eine kältemittelbasierte Kühlung beinhalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann eine Batterie beinhalten, die Leistung zum Antreiben eines Fahrzeugs bereitstellt. Die Batterie kann Abwärme erzeugen, wenn der Batterie Leistung hinzugefügt oder aus dieser entfernt wird. Es kann wünschenswert sein, die Batterietemperatur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches zu halten, sodass die Batterie wie erwartet und ohne schnelle Beeinträchtigung funktionieren kann. Die Batterietemperatur kann innerhalb des bestimmten Temperaturbereiches gehalten werden, indem Abwärme von der Batterie über ein Kühlsystem entfernt wird. Jedoch kann es dem Kühlsystem an Kapazität fehlen, um die Batterie innerhalb eines gewünschten Temperaturbereiches zu halten, wenn die Batterie stark belastet ist. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Beibehalten der Batterietemperatur während Bedingungen mit hoher Batteriebelastung bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfinder haben Verfahren und Systeme zum Kühlen einer Speichervorrichtung für elektrische Energie entwickelt. In einem Beispiel wird ein Temperatursollwert eines Kühlsystems reduziert, bevor ein Fahrzeug einen Standort entlang einer Fahrtroute erreicht, an dem erwartet wird, dass die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie größer als eine Schwellenbelastung ist. Durch Senken des Temperatursollwertes kann es möglich sein, eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur zu halten.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile beheben.
Figurenliste
Die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels für eine Ausführungsform, die in dieser Schrift als die detaillierte Beschreibung bezeichnet wird, umfassender ersichtlich, wenn dieses allein für sich oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen herangezogen wird, in denen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines nicht einschränkenden Fahrzeugs;
2 zeigt ein Fahrzeugkühlsystem, das eine Batterie und eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs kühlen kann,
3 zeigt eine beispielhafte Fahrzeugbetriebssequenz gemäß dem Verfahren aus 4 und dem System aus 1 und 2;
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Kühlen einer Traktionsbatterie und einer Fahrzeugfahrgastzelle; und
5 zeigt beispielhafte Straßensegmente für eine Fahrtroute.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Betreiben eines Kühlsystems, das einer Traktionsbatterie Kühlung bereitstellt. Das Kühlsystem kann zudem einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs Kühlung bereitstellen. In einem Beispiel kann das Kühlsystem ein Kältemittel beinhalten, um Wärme von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle zu bewegen. Das Kühlsystem kann Teil eines Elektrofahrzeugs sein, wie in 1 gezeigt. Alternativ dazu kann das Kühlsystem Teil eines Hybridfahrzeugs oder eines Brennstoffzellenfahrzeugs sein. Das Kühlsystem kann wie in 2 gezeigt oder in einer anderen Anordnung konfiguriert sein. Das Kühlsystem kann Kältemittel als Kühlmedium anwenden. Das Kühlsystem kann wie in 3 gezeigt betrieben werden, um den Fahrzeugbetrieb zu verbessern. Ein Verfahren zum Betreiben des Kühlsystems ist in 4 gezeigt. Eine beispielhafte Fahrtroute, die in Segmente unterteilt ist, ist in 5 gezeigt.
Ein Fahrzeug kann ein auf einem Kältemittel (z. B. R410A) basierendes Kühlsystem beinhalten, um Bereiche und Komponenten eines Fahrzeugs zu kühlen. Das Kühlsystem kann als eine Wärmepumpe konfiguriert sein, welche die Funktionalität von Wärmetauschern in der Wärmepumpe während variierender Betriebsbedingungen austauschen kann. Das Kühlsystem des Fahrzeugs kann unterschiedlichen Bereichen eines Fahrzeugs und Vorrichtungen innerhalb des Fahrzeugs gleichzeitig Kühlung bereitstellen. Zum Beispiel kann das Kühlsystem eine Traktionsbatterie und eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs gleichzeitig kühlen. Das Kühlsystem kann eine Drehzahl einer Kältemittelpumpe und Positionen eines oder mehrerer Ventile (z. B. Expansionsventile) einstellen, um den Vorrichtungen und Bereichen des Fahrzeugs unterschiedliche Kühlkapazitätsniveaus bereitzustellen. Jedoch kann es dem Kühlsystem während Bedingungen, bei denen die Fahrzeugvorrichtung unter hoher Belastung steht, an Kapazität zum Kühlen der Fahrzeugvorrichtungen (z. B. einer Batterie) fehlen. Ferner kann ein Komfortniveau von Fahrzeuginsassen beeinträchtigt werden, wenn Kühlpriorität einer Fahrzeugvorrichtung statt der Kühlung eines Fahrzeuginnenraums gegeben wird. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zum Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems bereitzustellen, welche die Kühlung von Fahrzeugvorrichtungen beibehalten kann, wenn die Fahrzeugvorrichtungen unter hohen Belastungen betrieben werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben den vorstehend erwähnten Nachteil erkannt und ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Fahrzeugs entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Temperatursollwertes eines Kühlsystems als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert; und Einstellen einer Strömungsrate eines Kühlmediums als Reaktion darauf, dass sich eine Belastung der Vorrichtung erhöht, wenn sich ein Fahrzeug an einem Standort befindet, an dem sich die erwartete Belastung erhöht.
Durch Einstellen eines Temperatursollwertes eines Kühlsystems als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert, kann es möglich sein, eine Temperatur der Vorrichtung unter einer Schwellentemperatur zu halten, sodass die Leistung der Vorrichtung beibehalten werden kann. Zusätzlich dazu kann es durch Vorkühlen der Vorrichtung mittels Senken des Temperatursollwertes möglich sein, die Kühlung einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs beizubehalten, sodass der Komfort der Fahrzeuginsassen beibehalten werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Genau gesagt, kann der Ansatz die Fahrzeugleistung während Bedingungen mit hoher Belastung verbessern. Ferner kann der Ansatz einem Kühlsystem ermöglichen, gewünschte Temperaturen für zwei Kühlkreisläufe beizubehalten. Zusätzlich dazu kann der Ansatz eine Vorausschauentfernung dynamisch ändern, sodass ein Betrag an Kühlsystemzuleitung einer Zeitdauer entsprechen kann, die benötigt wird, damit das Kühlsystem eine neue Solltemperatur erfüllt, was es ermöglichen kann, dass der Sollwert erreicht wird, während der Energieverbrauch begrenzt wird.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein nicht einschränkendes beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100 für ein Fahrzeug 121 gezeigt. Ein vorderer Abschnitt des Fahrzeugs 121 ist bei 110 angegeben und ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs 121 ist bei 111 angegeben. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet mindestens zwei Antriebsquellen, die eine vordere elektrische Maschine 125 und eine hintere elektrische Maschine 126 beinhalten. In anderen Beispielen beinhaltet das Fahrzeug 121 jedoch möglicherweise nur eine elektrische Maschine. Die elektrischen Maschinen 125 und 126 können abhängig von ihrem Betriebsmodus elektrische Leistung verbrauchen oder erzeugen. In der gesamten Beschreibung von 1 sind mechanische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als durchgezogene Linien veranschaulicht, während elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als gestrichelte Linien veranschaulicht sind.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet eine Vorderachse 133 und eine Hinterachse 122. In einigen Beispielen kann die Hinterachse zwei Halbwellen umfassen, zum Beispiel eine erste Halbwelle 122a und eine zweite Halbwelle 122b. Gleichermaßen kann die Vorderachse 133 eine erste Halbwelle 133a und eine zweite Halbwelle 133b umfassen. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist ferner Vorderräder 130 und Hinterräder 131 auf. In diesem Beispiel können die Vorderräder 130 wahlweise über die elektrische Maschine 125 angetrieben werden. Die Hinterräder 131 können über die elektrische Maschine 126 angetrieben werden.
Die Hinterachse 122 ist an die elektrische Maschine 126 gekoppelt. Eine Heckantriebseinheit 136 kann Leistung von der elektrischen Maschine 126 auf die Achse 122 übertragen, was zu einer Drehung der Antriebsräder 131 führt. Die Heckantriebseinheit 136 kann einen Satz 175 kleiner Zahnräder und ein großes Zahnrad 177 beinhalten, die über eine Ausgangswelle 126a der hinteren elektrischen Maschine 126 an die elektrische Maschine 126 gekoppelt sind. Das kleine Zahnrad 175 kann über das vollständige Schließen einer Kupplung 176 eines niedrigen Gangs in Eingriff gebracht werden. Das große Zahnrad 177 kann über das vollständige Schließen einer Kupplung 178 eines hohen Gangs in Eingriff gebracht werden. Die Kupplung 178 eines hohen Gangs und die Kupplung 177 eines niedrigen Gangs können über Befehle geöffnet und geschlossen werden, die durch die Heckantriebseinheit 136 über ein CAN 299 empfangen werden. Alternativ dazu können die Kupplung 178 eines hohen Gangs und die Kupplung 177 eines niedrigen Gangs über digitale Ausgaben oder Impulsbreiten, die über ein Steuersystem 14 bereitgestellt werden, geöffnet und geschlossen werden. Die Heckantriebseinheit 136 kann ein Differential 128 beinhalten, sodass der Achse 122a und der Achse 122b Drehmoment bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann eine elektrisch gesteuerte Differentialkupplung (nicht gezeigt) in der Heckantriebseinheit 136 beinhaltet sein.
Die Vorderachse 133 ist an die elektrische Maschine 125 gekoppelt. Eine Frontantriebseinheit 137 kann Leistung von der elektrischen Maschine 125 auf die Achse 133 übertragen, was zu einer Drehung der Antriebsräder 130 führt. Die Frontantriebseinheit 137 kann einen Satz 170 kleiner Zahnräder und ein großes Zahnrad 173 beinhalten, die über eine Ausgangswelle 125a der vorderen elektrischen Maschine 125 an die elektrische Maschine 125 gekoppelt sind. Das kleine Zahnrad 170 kann über das vollständige Schließen einer Kupplung 171 eines niedrigen Gangs in Eingriff gebracht werden. Das große Zahnrad 173 kann durch das vollständige Schließen einer Kupplung 174 eines hohen Gangs in Eingriff gebracht werden. Die Kupplung 174 eines hohen Gangs und die Kupplung 171 eines niedrigen Gangs können über Befehle geöffnet und geschlossen werden, die durch die Frontantriebseinheit 137 über das CAN 299 empfangen werden. Alternativ dazu können die Kupplung 174 eines hohen Gangs und die Kupplung 171 eines niedrigen Gangs über digitale Ausgaben oder Impulsbreiten, die über das Steuersystem 14 bereitgestellt werden, geöffnet und geschlossen werden. Die Frontantriebseinheit 137 kann ein Differential 127 beinhalten, sodass der Achse 133a und der Achse 133b Drehmoment bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann eine elektrisch gesteuerte Differentialkupplung (nicht gezeigt) in der Heckantriebseinheit 137 beinhaltet sein.
Die elektrischen Maschinen 125 und 126 können elektrische Leistung aus einer bordeigenen Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie (z. B. einer Traktionsbatterie oder einer Batterie, die Leistung für eine Antriebskraft eines Fahrzeugs bereitstellt) empfangen. Des Weiteren können die elektrischen Maschinen 125 und 126 eine Generatorfunktion bereitstellen, um die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch die elektrische Maschine 125 und/oder die elektrische Maschine 126 in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie gespeichert werden kann. Eine erste Wechselrichtersystemsteuerung (first inverter system controller - ISC1) 134 kann durch die hintere elektrische Maschine 126 erzeugten Wechselstrom (alternating current - AC) zur Speicherung in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie in Gleichstrom (direct current - DC) umwandeln und umgekehrt. Eine zweite Wechselrichtersystemsteuerung (second inverter system controller - ISC2) 147 kann durch die vordere elektrische Maschine 125 erzeugten Wechselstrom zur Speicherung in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt. Die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie kann eine Batterie, ein Kondensator, ein Induktor oder eine andere Speichervorrichtung für elektrische Energie sein.
In einigen Beispielen kann die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern zugeführt werden kann, welche sich an Bord des Fahrzeugs befinden (außer dem Elektromotor), was die Innenraumheizung und die Klimaanlage, das Anlassen des Motors, die Scheinwerfer, Innenraumaudio- und -videosysteme usw. beinhaltet.
Das Steuersystem 14 kann mit einer oder mehreren von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. kommunizieren. Das Steuersystem 14 kann sensorische Rückmeldungsinformationen von einer oder mehreren von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. empfangen. Ferner kann das Steuersystem 14 als Reaktion auf diese sensorische Rückmeldung Steuersignale an eine oder mehrere von der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, der Energiespeichervorrichtung 132 usw. senden. Das Steuersystem 14 kann eine Angabe bezüglich einer durch einen Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem menschlichen Fahrzeugführer 102 oder einer autonomen Steuerung empfangen. Das Steuersystem 14 kann zum Beispiel sensorische Rückmeldung von einem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Antriebskraftpedal beziehen. Gleichermaßen kann das Steuersystem 14 über einen menschlichen Fahrzeugführer 102 oder eine autonome Steuerung eine Angabe einer durch den Fahrzeugführer angeforderten Fahrzeugbremsung empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 14 sensorische Rückmeldung von einem Pedalpositionssensor 157 empfangen, der mit einem Bremspedal 156 kommuniziert.
Die Energiespeichervorrichtung 132 kann zeitweise elektrische Energie aus einer Leistungsquelle wie etwa einem ortsfesten Stromnetz (nicht gezeigt) empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist). Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plugin-Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 132 elektrische Energie über das Stromnetz (nicht gezeigt) zugeführt werden kann.
Die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie beinhaltet eine Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie und ein Leistungsverteilungsmodul 138. Eine Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann Ladungsausgleich zwischen Energiespeicherelementen (z. B. Batteriezellen) und Kommunikation mit anderen Fahrzeugsteuerungen (z. B. einer Steuerung 12) bereitstellen. Das Leistungsverteilungsmodul 138 steuert den Leistungsfluss in die und aus der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie.
Ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren (wheel speed sensors - WSS) 195 können an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugantriebssystems 100 gekoppelt sein. Die Raddrehzahlsensoren können die Drehzahl jedes Rads detektieren. Ein derartiges Beispiel für einen WSS kann einen Permanentmagnetsensor beinhalten.
Die Steuerung 12 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. In einigen Beispielen kann die Steuerung 12 eine einzige Steuerung des Fahrzeugs sein. Der Darstellung nach empfängt das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben werden) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (für die in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben werden). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 (einen) Reifendrucksensor(en) (nicht gezeigt), (einen) Raddrehzahlsensor(en) 195 usw. beinhalten. In einigen Beispielen können der elektrischen Maschine 125, der elektrischen Maschine 126, dem Raddrehzahlsensor 195 usw. zugeordnete Sensoren Informationen bezüglich verschiedener Betriebszustände der elektrischen Maschinen an die Steuerung 12 kommunizieren. Die Steuerung 12 beinhaltet einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. Festwertspeicher) 165, einen Direktzugriffsspeicher 166, digitale Eingänge/Ausgänge 168 und einen Mikrocontroller 167.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem ein bordeigenes Navigationssystem 17 (zum Beispiel ein globales Positionsbestimmungssystem) an einem Armaturenbrett 19 beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs interagieren kann. Das Navigationssystem 17 kann einen oder mehrere Standortsensoren zum Unterstützen beim Schätzen eines Standorts (z. B. von geografischen Koordinaten) des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann das bordeigene Navigationssystem 17 Signale von GPS-Satelliten 33 empfangen und anhand des Signals den geografischen Standort des Fahrzeugs feststellen. In einigen Beispielen können die geografischen Standortkoordinaten an die Steuerung 12 kommuniziert werden. Das Navigationssystem kann zudem eine Fahrtroute in eine tatsächliche Gesamtanzahl von Segmenten unterteilen, sodass der Fahrzeugbetrieb in den Segmenten vorhergesagt werden kann. Das Navigationssystem 17 kann Daten von der Fahrtroute an die Steuerung 12 kommunizieren.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner ein Anzeigesystem 18 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, dem Fahrzeugführer Informationen anzuzeigen. Das Anzeigesystem 18 kann als ein nicht einschränkendes Beispiel eine Anzeige mit einem Touchscreen oder einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) umfassen, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, grafische Informationen anzusehen sowie Befehle einzugeben. In einigen Beispielen kann das Anzeigesystem 18 über eine Steuerung (z. B. 12) drahtlos mit dem Internet (nicht gezeigt) verbunden sein. Demnach kann der Fahrzeugführer in einigen Beispielen über das Anzeigesystem 18 mit einer Internetseite oder einer Softwareanwendung (App) kommunizieren.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner eine Fahrzeugführerschnittstelle 15 beinhalten, über die der Fahrzeugführer den Betriebszustand des Fahrzeugs einstellen kann. Insbesondere kann die Fahrzeugführerschnittstelle 15 dazu konfiguriert sein, den Betrieb der Fahrzeugkraftübertragung (z. B. der elektrischen Maschine 125 und der elektrischen Maschine 126) basierend auf einer Fahrzeugführereingabe einzuleiten und/oder zu beenden. Verschiedene Beispiele für die Fahrzeugführerzündschnittstelle 15 können Schnittstellen beinhalten, für die eine physische Einrichtung erforderlich ist, wie etwa ein aktiver Schlüssel, der in die Fahrzeugführerschnittstelle 15 eingeführt werden kann, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 zu starten und das Fahrzeug einzuschalten, oder entfernt werden kann, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 abzuschalten und das Fahrzeug auszuschalten. Andere Beispiele können einen passiven Schlüssel beinhalten, der kommunikativ an die Fahrzeugführerschnittstelle 15 gekoppelt ist. Der passive Schlüssel kann als elektronischer Funkschlüssel oder Smartkey konfiguriert sein, der nicht in die Schnittstelle 15 eingeführt oder aus dieser entfernt werden muss, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 des Fahrzeugs zu betreiben. Stattdessen muss sich der passive Schlüssel möglicherweise im Inneren oder in der Nähe des Fahrzeugs befinden (z. B. innerhalb einer Schwellenentfernung von dem Fahrzeug). Noch andere Beispiele können zusätzlich oder optional eine Start-/Stopp-Taste verwenden, die manuell durch den Fahrzeugführer gedrückt wird, um die elektrischen Maschinen 125 und 126 zu starten oder abzuschalten und das Fahrzeug ein- oder auszuschalten. In anderen Beispielen kann ein Fernstart der elektrischen Maschine eine entfernte Rechenvorrichtung (nicht gezeigt) eingeleitet werden, zum Beispiel ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit der Fahrzeugsteuerung 12 kommuniziert, um den Motor zu starten.
Unter Bezugnahme auf 2 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 mit einem nicht einschränkenden Kühlsystem 24 gezeigt. Strömungsrichtungspfeile (z. B. 204) beschreiben die Kältemittelströmung in dem Kühlsystem 24, wenn das Kühlsystem 24 in einem Kühlmodus betrieben wird. Das Fahrzeug 10 kann eine beliebige geeignete Kraftübertragung aufweisen und kann einen Motor 12 beinhalten, der verwendet werden kann, um das Fahrzeug 10 anzutreiben und/oder Fahrzeugkomponenten mit Leistung zu versorgen. Das Fahrzeug 10 kann einen einzelnen Motor 12 beinhalten, wie in 1 gezeigt, und kann als Brennkraftmaschine konfiguriert sein, die dazu ausgelegt ist, eine beliebige geeignete Art von Kraftstoff, wie etwa Benzin, Dieselkraftstoff oder Wasserstoff, zu verbrennen. Als eine andere Option kann das Fahrzeug 10 als ein Hybridfahrzeug konfiguriert sein, das eine Vielzahl von Leistungsquellen aufweisen kann, wie etwa eine nichtelektrische Leistungsquelle wie einen Motor und eine elektrische Leistungsquelle, wie in 1 gezeigt ist. In noch anderen Beispielen kann das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug sein, das ausschließlich über eine elektrische Maschine angetrieben wird. Das Fahrzeug 10 kann eine Fahrgastzelle 20, einen Motorraum 22 und ein Kühlsystem 24 beinhalten. Vorrichtungen und Fluidkanäle oder -leitungen sind in 2 als durchgezogene Linien gezeigt. Elektrische Verbindungen sind in 2 als gestrichelte Linien gezeigt.
Die Fahrgastzelle 20 kann im Inneren des Fahrzeugs 10 angeordnet sein und kann einen oder mehrere Insassen aufnehmen. Ein Abschnitt des Klimasteuersystems 24 kann in der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein.
Der Motorraum 22 kann in der Nähe der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein. Ein Motor 12 und/oder eine elektrische Maschine 14 sowie ein Abschnitt des Kühlsystems 24 können in dem Motorraum 22 angeordnet sein. Der Motorraum 22 kann durch eine Trennwand 26 von der Fahrgastzelle 20 getrennt sein.
Die Steuerung 12 kann Strom und Spannung zuführen, um eine Drehzahl eines Verdichters 60 einzustellen. Der Verdichter 60 kann das Kältemittel mit Druck beaufschlagen und durch ein Wärmepumpenteilsystem 32 zirkulieren. Der Verdichter 60 kann durch eine elektrische Leistungsquelle mit Leistung versorgt werden. Die Drehzahl des Verdichters 60 kann über einen Sensor 299 bestimmt werden, der elektrisch an die Steuerung 12 gekoppelt sein kann. Der Verdichter 60 ist der Darstellung nach direkt an eine Einlassseite eines ersten Steuerventils 262 und eine Einlassseite einer ersten Expansionsvorrichtung 264 gekoppelt, die eine Expansionsvorrichtung mit festem Bereich sein kann. Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann dazu bereitgestellt sein, den Druck des Kältemittels zu ändern. Beispielsweise kann die erste Expansionsvorrichtung 264 eine Expansionsvorrichtung mit fester Fläche oder ein Ventil mit variabler Position sein, die/das über die Steuerung 12 extern gesteuert werden kann oder nicht. Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann den Druck des Kältemittels, das durch die erste Expansionsvorrichtung 264 von dem Zwischenwärmetauscher 42 zu dem Außenwärmetauscher 66 strömt, reduzieren. Demnach kann Hochdruckkältemittel, das von dem Zwischenwärmetauscher 42 aufgenommen wird, bei einem niedrigeren Druck und als ein Flüssigkeit-Dampf-Gemisch aus der ersten Expansionsvorrichtung 264 austreten.
Das erste Steuerventil 262 kann über die Steuerung 12 wahlweise geöffnet und geschlossen werden. Wenn sich das erste Steuerventil 262 in einer offenen Position befindet, stellt es einen Weg des geringsten Fluidwiderstands zu dem Außenwärmetauscher 66 bereit, sodass es einen geringen Druckabfall über die Expansionsvorrichtung 264 mit festem Bereich gibt. Der Darstellung nach sind die Auslassseiten der Expansionsvorrichtung 264 mit festem Bereich und das erste Steuerventil 262 direkt an eine Einlassseite 66A des Außenwärmetauschers 66 gekoppelt. Der Darstellung nach ist eine Auslassseite 66B des Außenwärmetauschers 66 direkt an eine erste Einlassseite 78A eines internen Wärmetauschers 78 gekoppelt und über ein zweites Steuerventil 222 an eine Einlassseite eines Akkumulators 72 gekoppelt. Der Außenwärmetauscher 66 kann außerhalb der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein. In einem Kühlmodus oder Klimatisierungskontext kann der Außenwärmetauscher 66 als Verflüssiger fungieren und Wärme auf die Umgebung übertragen, um das Kältemittel von einem Dampf zu einer Flüssigkeit zu verflüssigen. In einem Heizmodus kann der Außenwärmetauscher 66 als Verdampfer fungieren und Wärme von der Umgebung auf das Kältemittel übertragen, wodurch bewirkt wird, dass das Kältemittel verdampft. Eine erste Auslassseite 78B des internen Wärmetauschers 78 ist direkt an Einlässe einer zweiten Expansionsvorrichtung 74 und eines dritten Expansionsventils 274 gekoppelt.
Der interne Wärmetauscher 78 kann Wärmeenergie zwischen Kältemittel übertragen, das durch unterschiedliche Regionen des Wärmepumpenteilsystems 32 strömt. Der interne Wärmetauscher 78 kann außerhalb der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein. In einem Kühlmodus oder Klimatisierungskontext kann Wärme von Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 66 zu dem Innenwärmetauscher 76 geleitet wird, auf Kältemittel übertragen werden, das von dem Akkumulator 72 zu dem Verdichter 60 geleitet wird. Im Heizmodus überträgt der interne Wärmetauscher 78 keine Wärmeenergie zwischen derartigen Kältemittelströmungswegen, da die zweite Expansionsvorrichtung 74 geschlossen ist, wodurch die Kältemittelströmung durch einen Abschnitt des internen Wärmetauschers 78 verhindert wird.
Die zweite Expansionsvorrichtung 74 kann zwischen dem Außenwärmetauscher 66 und dem Innenwärmetauscher 76 angeordnet sein und mit diesen in Fluidverbindung stehen. Die zweite Expansionsvorrichtung 74 kann eine ähnliche Konfiguration wie die erste Expansionsvorrichtung 264 aufweisen und kann dazu bereitgestellt sein, den Druck des Kältemittels ähnlich der ersten Expansionsvorrichtung 264 zu ändern. Zusätzlich dazu kann die zweite Expansionsvorrichtung 74 geschlossen werden, um die Kältemittelströmung zu verhindern. Genauer gesagt, kann die zweite Expansionsvorrichtung 74 geschlossen werden, um die Kältemittelströmung von dem Außenwärmetauscher 66 zu dem Innenwärmetauscher 76 in einem Heizmodus zu verhindern.
Eine Auslassseite der zweiten Expansionsvorrichtung 74 ist direkt an eine Einlassseite des Innenwärmetauschers 76 gekoppelt. Und eine Auslassseite 76B des Innenwärmetauschers 76 ist direkt an einen Einlass des Akkumulators 72 gekoppelt. Der Innenwärmetauscher 76 kann mit der zweiten Expansionsvorrichtung 74 in Fluidverbindung stehen. Der Innenwärmetauscher 76 kann im Inneren der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein. In einem Kühlmodus oder Klimatisierungskontext kann der Innenwärmetauscher 76 als Verdampfer fungieren und Wärme aus Luft in der Fahrgastzelle 20 aufnehmen, um das Kältemittel zu verdampfen. Kältemittel, das aus dem Innenwärmetauscher 76 austritt, wird direkt zu dem Akkumulator 72 geleitet. Im Heizmodus kann Kältemittel aufgrund der Schließung der zweiten Expansionsvorrichtung 74 nicht zu dem Innenwärmetauscher 76 geleitet werden.
Ein Auslass des Akkumulators 72 ist direkt an einen zweiten Einlass 78C des internen Wärmetauschers 78 gekoppelt. Der Akkumulator 72 kann als ein Behälter zum Speichern von jeglichem flüssigen Restkältemittel fungieren, sodass dem Verdichter 60 dampfförmiges Kältemittel anstelle von flüssigem Kältemittel bereitgestellt werden kann. Der Akkumulator 72 kann ein Trocknungsmittel beinhalten, das kleine Mengen an Wasserfeuchtigkeit aus dem Kältemittel absorbiert. Ein zweiter Auslass 78D des internen Wärmetauschers 78 ist direkt an eine Einlass- oder Saugseite 60A des Verdichters 60 gekoppelt.
Eine Auslassseite des zweiten Steuerventils 222 ist direkt an einen Einlass des Akkumulators 72 und einen Auslass eines Batteriekühlerwärmetauschers 236 gekoppelt. Eine Auslassseite des dritten Expansionsventils 274 ist direkt an eine Einlassseite des Batteriekühlerwärmetauschers 236 gekoppelt. Eine Auslassseite des Batteriekühlerwärmetauschers 236 ist direkt an eine Einlassseite des Akkumulators 72 gekoppelt. Das dritte Expansionsventil 274 kann ein thermostatisches Expansionsventil (thermostastic expansion valve - TXV) mit Absperrung, eine Expansionsvorrichtung mit festem Bereich oder ein elektronisches Expansionsventil (electronic expansion valve - EXV) sein. In diesem Beispiel beinhalten die Batteriekühlerexpansionsvorrichtung 274 und die Expansionsvorrichtung 74 Absperrventile zum Verhindern einer Strömung durch die jeweiligen Ventile.
Ein Batteriekühlmittelkreislauf 235 beinhaltet ein Kühlmittel, eine Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie (wie in 1 gezeigt), eine Batteriekühlmittelpumpe 224 und einen Batteriekühlmittelwärmetauscher 236. Wärme von einer zweiten Speichervorrichtung 220 für elektrische Energie kann an Kältemittel abgegeben werden, das durch den Batteriekühlmittelwärmetauscher 236 strömt. Somit ist das Kühlmittel in dem Batteriekühlmittelkreislauf 235 von dem Kältemittel in dem Wärmepumpenteilsystem 32 fluidisch isoliert. In einigen Beispielen kann der Batteriekühlmittelkreislauf 235 ein Phasenwechselmaterial (phase change material - PCM) (z. B. Paraffine, Salzhydrate usw.) 287 beinhalten. Das Phasenwechselmaterial kann betrieben werden, um eine Temperatur des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf während Bedingungen beizubehalten, bei denen die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie oder der Batterie hoch ist.
Das Kühlsystem 24 kann Luft zirkulieren und/oder die Temperatur von Luft, die in der Fahrgastzelle 20 zirkuliert wird, steuern oder modifizieren. Das Kühlsystem 24 kann ein Wärmepumpenteilsystem 32 und ein Belüftungsteilsystem 34 beinhalten.
Das Wärmepumpenteilsystem 32 kann Wärmeenergie auf die oder von der Fahrgastzelle 20 übertragen. In mindestens einem Beispiel kann das Wärmepumpenteilsystem 32 als Dampfkompressionswärmepumpenteilsystem konfiguriert sein, in dem ein Fluid durch das Wärmepumpenteilsystem 32 zirkuliert wird, um Wärmeenergie auf die oder von der Fahrgastzelle 20 zu übertragen. Das Wärmepumpenteilsystem 32 kann in verschiedenen Modi betrieben werden, einschließlich unter anderem eines Kühlmodus und eines Heizmodus. Im Kühlmodus kann das Wärmepumpenteilsystem 32 ein Wärmeübertragungsfluid, das als Kältemittel bezeichnet werden kann, zirkulieren, um Wärmeenergie aus dem Inneren der Fahrgastzelle 20 auf außerhalb der Fahrgastzelle 20 zu übertragen.
Das Lüftungsteilsystem 34 kann Luft in der Fahrgastzelle 20 des Fahrzeugs 10 zirkulieren. Zusätzlich dazu ist der Luftstrom durch das Gehäuse 90 und die internen Komponenten durch die Pfeillinien 277 dargestellt.
Die Steuerung 12 beinhaltet ausführbare Anweisungen der Verfahren in 4, um die Ventile, Lüfter und Pumpen oder Verdichter des in 2 gezeigten Systems zu betreiben. Die Steuerung 12 beinhaltet Eingänge 201 und Ausgänge 202, um mit Vorrichtungen in dem System aus 2 eine Schnittstelle zu bilden. Die Steuerung 12 beinhaltet zudem eine zentrale Verarbeitungseinheit 205 und einen nichttransitorischen Speicher 206 zum Ausführen des Verfahrens aus 4.
Jede der in 2 gezeigten Vorrichtungen, die über Leitungen (z. B. durchgezogene Linien) fluidisch gekoppelt sind, weisen einen Einlass und einen Auslass basierend auf der Richtung der Strömungsrichtungspfeile 204 und 206 auf. Einlässe der Vorrichtungen sind Stellen, an denen die Leitung in der Strömungsrichtung gemäß den Strömungsrichtungspfeilen in die Vorrichtung eintritt. Auslässe der Vorrichtungen sind Stellen, an denen die Leitung in der Strömungsrichtung gemäß den Strömungsrichtungspfeilen aus der Vorrichtung austritt.
Das System aus 2 kann in einem Kühlmodus betrieben werden. Im Kühlmodus kann die Fahrgastzelle 20 gekühlt werden. Der Kühlmodus wird durch Öffnen des festen ersten Steuerventils 262, Öffnen des Absperrventils des Batteriekühler-TXV 274, wenn ein Batteriekühlen gewünscht ist, Öffnen des Absperrventils der Expansionsvorrichtung 74, Schließen des zweiten Steuerventils 222, Aktivieren des Verdichters 60, Aktivieren eines Lüfters 92 und Aktivieren der Batteriekühlerpumpe 224, falls gewünscht, aktiviert.
Während des Kühlmodus strömt Kältemittel durch das Wärmepumpenteilsystem 32 in Richtung der Pfeile 204. Kühlmittel strömt in dem Batteriekühlerkreislauf 236 in der durch die Pfeile 206 angegebenen Richtung. Somit tritt im Kühlmodus Kältemittel aus dem Verdichter 60 aus und tritt in das erste Steuerventil 262 ein, wodurch die Strömung durch die Expansionsvorrichtung 264 reduziert wird, sodass der Druckverlust über die Expansionsvorrichtung 264 gering ist. Kältemittel strömt von dem ersten Steuerventil 262 zu dem Außenwärmetauscher 66, der als Verflüssiger betrieben wird. Das verflüssigte Kältemittel tritt dann in den internen Wärmetauscher 78 ein, wobei Wärme von dem verflüssigten Kältemittel, das aus dem äußeren Wärmetauscher 66 in den internen Wärmetauscher 78 eintritt, auf dampfförmiges Kältemittel übertragen wird, das aus dem Innenwärmetauscher 76 in den internen Wärmetauscher eintritt. Das flüssige Kältemittel tritt dann in die Expansionsvorrichtung 74 und das Batteriekühler-TXV 274 ein, wo es expandiert, um der Fahrgastzelle 20 und dem Batteriekühlerkreislauf 235 Kühlung bereitzustellen. Wärme wird von dem Kühlmittel, das in dem Batteriekühlerkreislauf 235 zirkuliert, über den Batteriekühlerwärmetauscher 236 auf das Kältemittel in dem Wärmepumpenteilsystem 32 übertragen. Gleichermaßen wird Wärme von der Fahrgastzelle 20 über den Innenwärmetauscher 76 auf das Kältemittel in dem Wärmepumpenteilsystem 32 übertragen. Das erwärmte Kältemittel wird zu dem internen Wärmetauscher 78 geleitet, bevor es zur erneuten Zirkulierung zu dem Verdichter 60 zurückgeführt wird.
Das Lüftungsteilsystem 34 kann Luft in der Fahrgastzelle 20 des Fahrzeugs 10 zirkulieren. Das Lüftungsteilsystem 34 kann ein Gehäuse 90, ein Gebläse 92 und eine Temperaturklappe 94 aufweisen. Das Gehäuse 90 kann Komponenten des Lüftungsteilsystems 34 aufnehmen. In 2 ist das Gehäuse 90 derart veranschaulicht, dass die internen Komponenten der Übersichtlichkeit halber sichtbar statt verdeckt sind. Zusätzlich dazu ist der Luftstrom durch das Gehäuse 90 und die internen Komponenten durch die Pfeillinien 277 dargestellt. Das Gehäuse 90 kann mindestens teilweise in der Fahrgastzelle 20 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Gehäuse 90 oder ein Abschnitt davon unter einer Instrumententafel des Fahrzeugs 10 angeordnet sein. Das Gehäuse 90 kann einen Luftansaugabschnitt 100 aufweisen, der Luft von außerhalb des Fahrzeugs 10 und/oder aus dem Inneren der Fahrgastzelle 20 aufnehmen kann. Zum Beispiel kann der Luftansaugabschnitt 100 Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs 10 über einen Ansaugkanal, einen Schacht oder eine Öffnung aufnehmen, der/die sich an einer beliebigen geeigneten Stelle befinden kann, wie etwa in der Nähe einer Haube, eines Radkastens oder eines anderen Fahrzeugkarosseriebleches. Der Luftansaugabschnitt 100 kann zudem Luft aus dem Inneren der Fahrgastzelle 20 aufnehmen und derartige Luft durch das Lüftungsteilsystem 34 erneut zirkulieren. Eine oder mehrere Klappen oder Lamellen können bereitgestellt sein, um eine erneute Luftzirkulierung zu ermöglichen oder zu verhindern.
Das Gebläse 92 kann in dem Gehäuse 90 angeordnet sein. Das Gebläse 92, das auch als Gebläselüfter bezeichnet werden kann, kann nahe dem Luftansaugabschnitt 100 angeordnet sein und als Zentrifugallüfter konfiguriert sein, der Luft durch das Lüftungsteilsystem 34 zirkulieren kann.
Die Temperaturklappe 94 kann stromabwärts des Innenwärmetauschers 76 angeordnet sein. Die Temperaturklappe 94 kann sich zwischen einer Vielzahl von Positionen bewegen, um Luft bereitzustellen, die eine gewünschte Temperatur aufweist.
Ein Temperatursensor 250 erfasst die Kältemitteltemperatur an der Auslassseite 66B des Außenwärmetauschers 66. Der Temperatursensor 250 kann sich an einer Rippe oder einem Rohr des Außenwärmetauschers 66 befinden. Alternativ dazu kann sich der Temperatursensor 250 in einem Strömungsweg des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 66 befinden. Ein Drucksensor 251 erfasst den Kältemitteldruck an einer Auslassseite 60B des Verdichters 60. Ein optionaler Drucksensor 252 erfasst den Kältemitteldruck an der Einlassseite oder Saugseite 60A des Verdichters 60. Ein Drucksensor 253 erfasst den Kältemitteldruck an einer Auslassseite des Batteriekühlerwärmetauschers 236. Ein optionaler Drucksensor 254 erfasst den Kältemitteldruck an einer Einlassseite des Akkumulators 72. Ein Temperatursensor 255 erfasst die Kältemitteltemperatur an einer Auslassseite des Innenwärmetauschers 76. Der Temperatursensor 255 kann sich an einer Rippe oder einem Rohr des Innenwärmetauschers 76 befinden. Alternativ dazu kann sich der Temperatursensor 255 in einem Strömungsweg des Kältemittels in dem Innenwärmetauscher 76 befinden. Signale von den Temperatur- und Drucksensoren 250-255 werden in die Steuerung 12 eingegeben.
Ein erster Temperatursollwert für das Kühlsystem 24 kann eine Temperatur an dem Auslass des Innenwärmetauschers 76 sein. Der erste Temperatursollwert kann über Einstellen einer Drehzahl des Verdichters 60 und einer Position des Expansionsventils 74 erreicht werden. Wenn das Expansionsventil 74 eine Vorrichtung mit zwei Zuständen ist, kann ein Arbeitszyklus, in dem das Expansionsventil 74 in den offenen und geschlossenen Zustand befohlen wird, eine Temperatur an der Auslassseite des Innenwärmetauschers 76 einstellen, um den ersten Temperatursollwert zu erreichen. Wenn zum Beispiel der erste Temperatursollwert eine niedrigere Temperatur ist, kann das Expansionsventil 74 auf einen höheren Arbeitszyklus befohlen werden, zum Beispiel größer als 75 %. Wenn der erste Temperatursollwert eine höhere Temperatur ist, kann das Expansionsventil 74 auf einen niedrigeren Arbeitszyklus befohlen werden, zum Beispiel kleiner als 40 %. Wenn eine Position des Expansionsventils 74 auf eine Vielzahl von Positionen eingestellt werden kann, kann die Position des Expansionsventils 74 derart eingestellt werden, dass es den ersten Temperatursollwert bereitstellt.
Ein zweiter Temperatursollwert für das Kühlsystem 24 kann eine Temperatur an dem Auslass des Batteriekühlerwärmetauschers 236 sein. Der zweite Temperatursollwert kann über Einstellen einer Drehzahl des Verdichters 60 und einer Position des Expansionsventils 274 erreicht werden. Wenn das Expansionsventil 274 eine Vorrichtung mit zwei Zuständen ist, kann ein Arbeitszyklus, in dem das Expansionsventil 274 in den offenen und geschlossenen Zustand befohlen wird, eine Temperatur an der Auslassseite des Batteriekühlerwärmetauschers 236 einstellen, um den zweiten Temperatursollwert zu erreichen. Wenn zum Beispiel der zweite Temperatursollwert eine niedrigere Temperatur ist, kann das Expansionsventil 274 auf einen höheren Arbeitszyklus befohlen werden, zum Beispiel größer als 65 %. Wenn der zweite Temperatursollwert eine höhere Temperatur ist, kann das Expansionsventil 274 auf einen niedrigeren Arbeitszyklus befohlen werden, zum Beispiel kleiner als 40 %. Wenn eine Position des Expansionsventils 274 auf eine Vielzahl von Positionen eingestellt werden kann, kann die Position des Expansionsventils 274 derart eingestellt werden, dass es den zweiten Temperatursollwert bereitstellt. Das Expansionsventil 274 ist parallel zu dem Expansionsventil 74 angeordnet, sodass die Temperaturen der Fahrgastzelle 20 und der Batterie 132 gleichzeitig gesteuert werden können.
Das System aus 1 und 2 stellt ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: ein Kühlsystem, das eine Vorrichtung beinhaltet, die über das Kühlsystem gekühlt wird; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Drehzahl einer Pumpe einzustellen, um eine Temperatur für die Vorrichtung als Reaktion auf eine erwartete Belastung der Vorrichtung an einem Standort einer Fahrtroute zu verringern, wobei der Standort eine tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten vor dem aktuellen Standort eines Fahrzeugs ist. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen variiert. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass eine Länge der Fahrtroutensegmente mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen variiert. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Position eines Ventils als Reaktion auf die erwartete Belastung der Vorrichtung einzustellen, und wobei die Vorrichtung eine Traktionsbatterie ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner ein Phasenwechselmaterial, das in dem Kühlsystem beinhaltet ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Temperatur des Phasenwechselmaterials als Reaktion auf die erwartete Belastung zu reduzieren. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass das Phasenwechselmaterial in einem Kühlmittelkreislauf der Traktionsbatterie beinhaltet ist.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine beispielhafte voraussichtliche Betriebssequenz des Kühlsystems gemäß dem Verfahren aus 4 gezeigt. Die Verläufe aus 3 sind zeitlich miteinander ausgerichtet. Die Sequenz aus 3 kann über das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 4 erzeugt werden. Die vertikalen Linien zu den Zeitpunkten t0-t5 stellen Zeitpunkte von Interesse in den Verläufen dar.
Der erste Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf einer geschätzten Belastung im Zeitverlauf, mit der eine Antriebskraftvorrichtung (z. B. eine elektrische Maschine) eine Batterie belasten oder erwartungsgemäß belasten wird. Die geschätzte Belastung, mit der die Antriebskraftvorrichtung die Batterie belasten oder erwartungsgemäß belasten wird, erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Höhen der vertikalen Balken 302-306 stellen geschätzte Belastungswerte dar, mit denen die Antriebkraft für einzelne Fahrtroutensegmente eine Batterie belasten wird. Vertikale Balken, die mit vertikalen Linien gefüllt sind, wie bei 302 gezeigt, stellen einen geschätzten Belastungswert dar, mit dem die Antriebskraft drei Fahrtsegmente vor dem aktuellen Fahrtroutensegment, auf dem das Fahrzeug fährt, eine Batterie belasten wird. Vertikale Balken, die mit Kreuzschraffur gefüllt sind, wie bei 304 gezeigt, stellen einen geschätzten Belastungswert dar, mit dem die Antriebskraft zwei Fahrtsegmente vor dem aktuellen Fahrtroutensegment, auf dem das Fahrzeug fährt, eine Batterie belasten wird. Vertikale Balken, die mit schrägen Linien gefüllt sind, wie bei 306 gezeigt, stellen einen geschätzten Belastungswert dar, mit dem die Antriebskraft ein Fahrtsegment vor dem aktuellen Fahrtroutensegment, auf dem das Fahrzeug fährt, eine Batterie belasten wird. Neue vertikale Balken (z. B. 302, 304 und 306) werden jedes Mal gezeigt, wenn das Fahrzeug in ein neues Fahrtroutensegment eintritt. Die neuen vertikalen Balken prognostizieren die geschätzte Belastung, mit der die Antriebskraftvorrichtung die Batterie belasten oder erwartungsgemäß belasten wird.
Der zweite Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf der Belastung im Zeitverlauf, die ein Klimasteuersystem auf eine Batterie aufbringt. Die Belastung der Batterie erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Vertikale Balken 308 stellen den Belastungsbetrag im Zeitverlauf dar, den das Klimasteuersystem auf eine Batterie aufbringt.
Der dritte Verlauf von oben aus 3 ist eine tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten, die das System für das Vorausschauen in die Zukunft verwendet. Die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten, die das System für das Vorausschauen in die Zukunft verwendet, erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Linie 310 stellt die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschausegmenten dar, die bei der Schätzung der Belastung im Zeitverlauf verwendet werden, welche die Antriebskraft auf eine Batterie aufbringt.
Der vierte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf einer Batteriesolltemperatur (z. B. einer Temperatur, auf welche die Batterie reguliert wird) im Zeitverlauf. Der Batteriesolltemperaturwert erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Das Erhöhen der Batteriesolltemperatur kann die Batterietemperatur erhöhen. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Linie 312 stellt den Batterietemperatursollwert im Zeitverlauf dar.
Der fünfte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf einer Position eines Batteriekühlungsexpansionsventils (z. B. 274 aus 2) im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils dar, und die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Alternativ dazu kann die vertikale Achse für Expansionsventile mit zwei Positionen den Ventilarbeitszyklus (z. B. eine Ein-Zeit des Expansionsventils geteilt durch einen Zeitraum eines Signals, welches das Expansionsventil zum Öffnen und Schließen antreibt) im Zeitverlauf darstellen. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Linie 314 stellt die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils im Zeitverlauf dar.
Der sechste Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf einer Position eines Fahrgastzellenkühlungsexpansionsventils (z. B. 74 aus 2) im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die Position des Fahrgastzellenkühlungsexpansionsventils dar, und die Position des Fahrgastzellenkühlungsexpansionsventils erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Alternativ dazu kann die vertikale Achse für Expansionsventile mit zwei Positionen den Ventilarbeitszyklus (z. B. eine Ein-Zeit des Expansionsventils geteilt durch einen Zeitraum eines Signals, welches das Expansionsventil zum Öffnen und Schließen antreibt) im Zeitverlauf darstellen. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Linie 316 stellt die Position des Fahrgastzellenkühlungsexpansionsventils im Zeitverlauf dar.
Der siebte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf einer Position einer Verdichter- oder Pumpenströmungsrate (z. B. des Verdichters 60 aus 2) im Zeitverlauf. Die vertikale Achse stellt die Verdichterpumpenströmungsrate dar und die Pumpenströmungsrate erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit erhöht sich von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur. Die Linie 318 stellt die Verdichterströmungsrate im Zeitverlauf dar.
Zum Zeitpunkt t0 schaut das Kühlsystem drei Fahrtroutensegmente von dem aktuellen Fahrtroutensegment, in dem das Fahrzeug betrieben wird, voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie (z. B. Batterie) aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Das Vorausschauen kann Abrufen von Fahrtroutendaten (z. B. Straßensteigung, Straßenoberflächenbedingungen, Straßengeschwindigkeitsbegrenzung usw.) von einem oder mehreren Fahrtroutensegmenten umfassen, die vor dem aktuellen Fahrtroutensegment liegen, auf dem ein Fahrzeug fährt. Die Fahrtroutendaten können dann angewendet werden, um die Straßenbelastung und die geschätzte Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraft auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Antriebskraft kann über ein Fahrzeugantriebsstrangmodell geschätzt werden. Die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten, die angewendet werden, um in die Zukunft vorauszuschauen, kann gemäß Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt werden. Es kann wünschenswert sein, eine größere Anzahl von Fahrtroutensegmenten vorauszuschauen und zu verwenden, um die Antriebskraft während Bedingungen zu schätzen, bei denen sich die Fahrzeugmasse erhöht (z. B. werden Fracht und ein Fahrgast dem Fahrzeug hinzugefügt), sodass aufgrund der zusätzlichen Fahrzeugmasse zusätzliche Zeit bereitgestellt werden kann, um eine angeforderte Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu erreichen. Wenn sich jedoch die Fahrzeugmasse verringert, wird aufgrund der gesenkten Fahrzeugmasse möglicherweise weniger Zeit benötigt, um eine angeforderte Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu erreichen. Zum Beispiel kann eine Erhöhung der Fahrzeugmasse eine niedrigere Solltemperatur erfordern, sodass die elektrische Maschine, die Antriebskraft bereitstellt, für einen längeren Zeitraum weiterhin mit Nennkapazität betrieben werden kann. Es kann länger dauern, bis das Kühlsystem die niedrigere Solltemperatur erreicht. Somit kann, wenn das Kühlsystem weiter in die Zukunft blickt, indem zusätzliche Fahrtroutensegmente verwendet werden, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, mehr Zeit gewährt werden, damit die Speichervorrichtung für elektrische Energie den Temperatursollwert erreicht. Im Gegenzug dazu kann eine Verringerung der Fahrzeugmasse eine höhere Solltemperatur ermöglichen, sodass die elektrische Maschine, die Antriebskraft bereitstellt, weiterhin mit Nennkapazität betrieben werden kann. Es kann kürzer dauern, bis das Kühlsystem die höhere Solltemperatur erreicht. Wenn das Kühlsystem weniger weit in die Zukunft schaut, indem es weniger Fahrtroutensegmente verwendet, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraft auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, kann das Kühlsystem somit die Solltemperatur früher und rechtzeitig erreichen, um Kühlanforderungen zu erfüllen, sodass möglicherweise weniger Energie durch das Kühlsystem verwendet wird. Ferner kann das Kühlsystem weniger Leistung verbrauchen, wenn es bei einer höheren Solltemperatur betrieben wird.
Die Belastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie oder Batterie aufbringt, beinhaltet drei vertikale Balken, die gestapelt sind, um eine Gesamtbelastung zu zeigen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Batterie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, liegt auf einem niedrigeren Niveau. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, ist gering. Die Batteriesolltemperatur liegt auf einem höheren Niveau und die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils ist um einen geringeren mittleren Betrag geöffnet. Die Position des Zellenkühlungsexpansionsventils befindet sich auf einem niedrigeren mittleren Niveau und die Verdichterströmungsrate befindet sich auf einem mittleren Niveau.
Zum Zeitpunkt t1 schaut das Kühlsystem weiterhin drei Fahrtroutensegmente voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraft auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Belastung, welche die Antriebskraftvorrichtung erwartungsgemäß auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie oder Batterie aufbringen wird, beinhaltet drei vertikale Balken, die gestapelt sind, sodass die Stapelhöhe eine Gesamtbelastung angibt, welche die Antriebskraft auf die Batterie aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, erhöht sich auf ein mittleres Niveau; daher wird die Batteriesolltemperatur gesenkt, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, selbst wenn in der Zukunft eine höhere Belastung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, bleibt gering. Die Position des Kühlungsexpansionsventils der Speichervorrichtung für elektrische Energie wird weiter auf einen mittleren Betrag geöffnet. Die Position des Zellenkühlungsexpansionsventils bleibt auf einem niedrigeren mittleren Niveau und die Verdichterströmungsrate wird auf ein höheres mittleres Niveau erhöht, sodass der Sollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie erreicht werden kann, bevor die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht wird. Der niedrigere Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann es der Speichervorrichtung für elektrische Energie ermöglichen, ihre Nennkapazität für einen längeren Zeitraum bereitzustellen, wenn sich die Belastung, welche die Antriebsvorrichtung (z. B. die elektrische Maschine) aufbringt, erhöht, um den Straßenbedingungen und dem Fahrerbedarf in der Zukunft zu entsprechen.
Zum Zeitpunkt t2 schaut das Kühlsystem weiterhin drei Fahrtroutensegmente voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, erhöht sich auf ein höheres mittleres Niveau; daher wird die Batteriesolltemperatur erneut gesenkt, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, selbst wenn in der Zukunft die höhere Belastung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, bleibt gering. Die Position des Kühlungsexpansionsventils der Speichervorrichtung für elektrische Energie wird weiter auf einen höheren mittleren Betrag geöffnet. Die Position des Zellenkühlungsexpansionsventils bleibt auf einem niedrigeren mittleren Niveau und die Verdichterströmungsrate wird auf ein höheres Niveau erhöht, sodass der Sollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie erreicht werden kann, bevor die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht wird. Die niedrigere Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann es der Speichervorrichtung für elektrische Energie ermöglichen, ihre Nennkapazität für einen längeren Zeitraum bereitzustellen, wenn sich die Belastung, welche die Antriebsvorrichtung (z. B. die elektrische Maschine) aufbringt, erhöht, um den Straßenbedingungen und dem prognostizierten Fahrerbedarf zu entsprechen.
Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 erhöht sich die Belastung, welche die Antriebskraft auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, und verringert sich dann um einen kleinen Betrag, aber die Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie wird nicht weiter reduziert, da das Fahrzeug die Fahrtroutensegmente nicht durchquert hat, in denen erwartet wird, dass die Antriebskraft höher ist. Zusätzlich dazu wird das Zellenkühlungsexpansionsventil teilweise geschlossen, um zusätzliches Kältemittel oder Kühlmittel zum Kühlen der Speichervorrichtung für elektrische Energie verfügbar zu machen. Auch wenn sich die Belastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie erwartungsgemäß aufbringen wird, verringert, wird ferner die Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie nicht erhöht, bis das Fahrzeug die einzelnen Fahrtroutensegmente durchquert hat, in denen die Belastung, welche die Antriebskraftmaschine auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, hoch ist.
Zum Zeitpunkt t3 schaut das Kühlsystem weiterhin drei Fahrtroutensegmente voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, verringert sich auf ein niedrigeres mittleres Niveau; daher wird die Batteriesolltemperatur erhöht, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, während das Kühlsystem weniger Energie verbraucht. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, bleibt gering. Die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils wird bis zu einem mittleren Betrag teilweise geschlossen. Die Position des Zellenkühlungsexpansionsventils wird auf das niedrigere mittlere Niveau zurückgebracht und die Verdichterströmungsrate wird auf ein höheres mittleres Niveau verringert, sodass die durch das Kühlsystem verbrauchte Energie reduziert werden kann.
Zum Zeitpunkt t4 schaut das Kühlsystem weiterhin drei Fahrtroutensegmente voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, verringert sich erneut auf ein niedrigeres mittleres Niveau; daher wird die Batteriesolltemperatur erhöht, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, während das Kühlsystem weniger Energie verbraucht. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, bleibt gering. Die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils wird bis zu einem niedrigeren mittleren Betrag teilweise geschlossen. Die Position des Zellenkühlungsexpansionsventils bleibt auf einem niedrigeren mittleren Niveau und die Verdichterströmungsrate wird auf ein mittleres Niveau verringert, sodass die durch das Kühlsystem verbrauchte Energie reduziert werden kann.
Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 wird die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrroutenvorausschausegmenten auf zwei reduziert. Die tatsächliche Anzahl von Fahrtroutenvorausschausegmenten kann als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen reduziert werden. Zum Beispiel kann die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrroutenvorausschausegmenten als Reaktion auf eine Reduzierung der Fahrzeugmasse, der Umgebungstemperatur und des Innenwiderstands einer Speichervorrichtung für elektrische Energie reduziert werden.
Zum Zeitpunkt t5 schaut das Kühlsystem weiterhin zwei Fahrtroutensegmente voraus, um die Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird. Die Gesamtbelastung, welche die Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, liegt auf einem niedrigeren Niveau; daher bleibt die Batteriesolltemperatur unverändert. Die Belastung, die das Klimasteuersystem auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, erhöht sich, sodass das Fahrgastzellenkühlungsexpansionsventil weiter geöffnet wird, um den Klimasteuerbedarf zu erfüllen. Die Position des Batteriekühlungsexpansionsventils bleibt unverändert und die Verdichterströmungsrate wird um einen geringen Betrag erhöht, sodass die Fahrgastzellenkühlungsanforderungen erfüllt werden können.
Auf diese Weise kann ein einzelnes Kühlsystem eingestellt werden, um Kühlanforderungen eines Kraftübertragungsantriebssystems und eines Fahrzeugklimasteuersystems zu erfüllen. Die Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann reduziert werden, bevor höhere Antriebsbelastungen angefordert werden, sodass eine Temperatur einer Antriebsquelle unter einer Schwellentemperatur bleiben kann. Die Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann durch Einstellen einer Position eines oder mehrerer Ventile und einer Drehzahl eines Verdichters erreicht werden.
Unter jetziger Bezugnahme auf 4 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Fahrzeugs gezeigt. Das Verfahren aus 4 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichttransitorischen Speicher gespeichert sind, in dem System aus 1 und 2 beinhaltet sein. Ferner können Abschnitte des Verfahrens aus 4 Handlungen sein, die in der physischen Welt durch eine Steuerung vorgenommen werden.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 eine Fahrzeugfahrtroute. Die Fahrzeugfahrroute kann über ein Navigationssystem gemäß dem Startort des Fahrzeugs, einem von einem Benutzer (z. B. Eingabe eines menschlichen Fahrzeugfahrers, Eingabe eines menschlichen Fahrgastes oder Eingabe eines autonomen Fahrens) eingegebenen Ziel und Karten, die in dem Navigationssystem gespeichert sind, bestimmt werden. Die Fahrzeugfahrtroute kann durch das Navigationssystem gemäß Routen bestimmt werden, welche die kürzeste zurückgelegte Entfernung und/oder die kürzeste erforderliche Zeit zum Fahren der Route aufweisen. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 bestimmt das Verfahren 400 eine tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten, um von dem aktuellen Fahrtroutensegment, auf dem das Fahrzeug fährt, vorauszuschauen. In einem Beispiel kann die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten, um von dem aktuellen Fahrtroutensegment, auf dem das Fahrzeug fährt, vorauszuschauen, von der Fahrzeugmasse, der Umgebungstemperatur und des Innenwiderstands einer Speichervorrichtung für elektrische Energie abhängig sein. Insbesondere kann sich die tatsächliche Gesamtanzahl von vor einem Fahrzeug vorauszuschauenden Fahrtroutensegmenten erhöhen, wenn sich die Fahrzeugmasse erhöht, und sie kann sich verringern, wenn sich die Fahrzeugmasse verringert. Das Erhöhen der Fahrzeugmasse kann die Antriebskraft erhöhen, die verwendet wird, um ein Fahrzeug bei den angegebenen Fahrgeschwindigkeiten zu halten. Eine erhöhte Antriebskraft kann eine Temperatur einer Speichervorrichtung für elektrische Energie und eine Belastung erhöhen, die durch eine Antriebsquelle auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird. Daher kann es wünschenswert sein, in einer größeren Entfernung, bevor das Fahrzeug ein Fahrtroutensegment erreicht, in dem erwartet werden kann, dass sich die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht, mit dem Reduzieren einer Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu beginnen, sodass die Solltemperatur erreicht werden kann. Zusätzlich dazu kann das Senken der Solltemperatur ermöglichen, dass eine Speichervorrichtung für elektrische Energie über einen längeren Zeitraum bei höheren Belastungen betrieben wird. In einem Beispiel kann die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten von einer Funktion in einem Speicher ausgegeben werden, die eine tatsächliche Gesamtzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse ausgibt.
Die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschaufahrtroutenvorausschausegmenten kann zudem in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur eingestellt werden. Insbesondere kann sich die tatsächliche Gesamtanzahl von vor einem Fahrzeug vorauszuschauenden Fahrtroutensegmenten erhöhen, wenn sich die Umgebungstemperatur erhöht. Wenn sich die Umgebungstemperatur erhöht, kann sich ein Zeitraum, in dem ein Kühlsystem eine Solltemperatur erreicht, aufgrund einer reduzierten Wärmeübertragung erhöhen. Daher kann es wünschenswert sein, in einer größeren Entfernung, bevor das Fahrzeug ein Fahrtroutensegment erreicht, in dem erwartet werden kann, dass sich die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht, mit dem Reduzieren einer Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu beginnen, sodass die Solltemperatur erreicht werden kann. In einem Beispiel kann die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten über eine Funktion in einem Speicher modifiziert werden, die einen Einstellungswert der Anzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ausgibt.
Die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschaufahrtroutenvorausschausegmenten kann zudem in Abhängigkeit von dem Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie eingestellt werden. Insbesondere kann sich die tatsächliche Gesamtanzahl von vor einem Fahrzeug vorauszuschauenden Fahrtroutensegmenten erhöhen, wenn sich der Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht. Wenn sich der Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht, kann sich eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie früher erhöhen. Daher kann es wünschenswert sein, in einer größeren Entfernung, bevor das Fahrzeug ein Fahrtroutensegment erreicht, in dem erwartet werden kann, dass sich die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht, mit dem Reduzieren einer Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu beginnen, sodass die Solltemperatur erreicht werden kann. In einem Beispiel kann die tatsächliche Gesamtanzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten über eine Funktion in einem Speicher empirisch bestimmt und in einer Funktion im Speicher gespeichert werden, welche die Anzahl von Vorausschaufahrtroutensegmenten in Abhängigkeit von dem Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie ausgibt. Das Verfahren 400 geht zu 406 über, nachdem die tatsächliche Gesamtzahl von Fahrtroutensegmenten bestimmt wurde.
In anderen Beispielen kann das Verfahren 400 eine Entfernung der Vorausschaufahrtroutensegmente in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse, der Umgebungstemperatur und dem Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 immer eine feste Anzahl von Fahrtroutensegmenten (z. B. vier) vorausschauen, um die erwartete Belastung zu bestimmen, die auf eine Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird. Das Verfahren 400 kann jedoch die Länge der Entfernung der Fahrtroutensegmente basierend auf der Fahrzeugmasse, der Umgebungstemperatur und dem Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöhen. Wenn die Vorausschaufahrtroutensegmente 100 Meter betragen und die Fahrzeugmasse aufgrund des Hinzufügens von Fracht zu einem Fahrzeug erhöht wird, können die Vorausschaufahrtsegmente auf 140 Meter eingestellt werden, sodass die Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie früher gesenkt werden kann. Dies kann ermöglichen, dass die Speichervorrichtung für elektrische Energie selbst während Bedingungen mit höherer Belastung unter einer Schwellentemperatur gehalten wird. Ebenso kann die Entfernung der Fahrtroutensegmente als Reaktion auf die Umgebungstemperatur und den Innenwiderstand einer Speichervorrichtung für elektrische Energie eingestellt werden, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie bei weniger als einer Schwellentemperatur betrieben werden kann.
Bei 406 schätzt das Verfahren 400 eine Belastung einer Speichervorrichtung für elektrische Energie, die auf Fahrtroutensegmenten basiert. Wie zuvor erwähnt, kann das Vorausschauen in die Zukunft Abrufen von Fahrtroutendaten (z. B. Straßensteigung, Straßenoberflächenbedingungen, Straßengeschwindigkeitsbegrenzung usw.) von einem oder mehreren Fahrtroutensegmenten umfassen, die vor dem aktuellen Fahrtroutensegment liegen, auf dem ein Fahrzeug fährt. Die Fahrtroutendaten können dann angewendet werden, um die Straßenbelastung und die geschätzte Belastung zu schätzen, welche die Antriebskraft auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Antriebskraft kann über ein Fahrzeugantriebsstrangmodell geschätzt werden und die Erhöhung der Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann anhand der Belastung der Antriebskraft geschätzt werden. In einem Beispiel kann eine Funktion indiziert oder referenziert werden und die Funktion gibt die empirisch bestimmte Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie basierend auf der Anfangstemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie und der Antriebskraftbelastung aus, die auf die elektrische Maschine und die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 schätzt das Verfahren 400 einen Innenwiderstand einer Speichervorrichtung für elektrische Energie. In einem Beispiel, in dem die Speichervorrichtung für elektrische Energie eine Batterie ist, kann der Innenwiderstand der Batterie durch Messen einer Leerlaufspannung der Speichervorrichtung für elektrische Energie bestimmt werden. Ferner kann die Speichervorrichtung für elektrische Energie auf eine ohmsche Last angewendet werden und eine Strommenge, die durch die ohmsche Last fließt, und ein Spannungsabfall über die ohmsche Last kann über einen Spannungseingang in die Steuerung bestimmt werden. Das Kirchoffsche Spannungsgesetz kann angewendet werden, um einen Spannungsabfall über den Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu bestimmen. Der Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann bestimmt werden, indem der Spannungsabfall über den Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie durch die Strommenge geteilt wird, die durch die ohmsche Last fließt, welche sich außerhalb der Speichervorrichtung für elektrische Energie befand. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 beurteilt das Verfahren 400, ob das Kühlsystem ein Phasenwechselmaterial beinhaltet, um das Steuern von Temperaturen innerhalb des Kühlsystems zu unterstützen. In einem Beispiel kann ein Bit oder Wort im Speicher einen Wert enthalten, der angibt, ob das Kühlsystem ein Phasenwechselmaterial beinhaltet oder nicht. Ist dies der Fall, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 420 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 stellt das Verfahren 400 einen Temperatursollwert des Kühlsystems (z. B. eine Temperatur einer Auslassseite eines Wärmetauschers eines Kühlers der Speichervorrichtung für elektrische Energie oder eine Temperatur in einem Kühlkreislauf des Kühlers der Speichervorrichtung für elektrische Energie) als Reaktion auf die anhand der Fahrtroutensegmente bestimmte geschätzte Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie ein. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 eine Funktion von empirisch bestimmten Temperatursollwerten für eine Speichervorrichtung für elektrische Energie (z. B. eine Temperatur einer Auslassseite eines Wärmetauschers eines Kühlers der Speichervorrichtung für elektrische Energie oder eine Temperatur in einem Kühlkreislauf des Kühlers der Speichervorrichtung für elektrische Energie) gemäß der Belastung, von der geschätzt wird, dass sie über eine Fahrzeugantriebsquelle auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird, und einer Anfangstemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie referenzieren. Der Temperatursollwert kann sich verringern, wenn sich die auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebrachte Belastung erhöht. Ferner kann sich der Temperatursollwert erhöhen, wenn sich die auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebrachte Belastung verringert. Der Temperatursollwert kann beibehalten oder von einem ersten Temperatursollwert verringert werden, und zwar bis zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Fahrzeug ein Fahrtroutensegment in einer Gruppe von Fahrtroutensegmenten erreicht, die eine anhand der Gruppe von Fahrtroutensegmenten bestimmte größte erwartete Belastung beinhalten. Der Temperatursollwert kann erhöht werden, nachdem das Fahrzeug das Fahrtroutensegment durchquert hat, in dem erwartet wird, dass die erwartete Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie in der Gruppe von Fahrtsegmenten am größten ist. Das Verfahren 400 geht zu 414 über.
In einigen Beispielen kann das Verfahren 400 zudem einen zweiten Temperatursollwert einstellen, wenn der Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie basierend auf Navigationsdaten eingestellt wird. Wenn zum Beispiel der Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie als Reaktion darauf reduziert wird, dass sich eine erwartete Belastung der Vorrichtung für elektrische Energie aufgrund von Antriebskraft erhöht, kann das Verfahren 400 einen zweiten Temperatursollwert (z. B. einen Temperatursollwert von einer Fahrgastzelle) reduzieren, sodass das Kühlsystem eine verbesserte Wahrscheinlichkeit dafür aufweist, eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie auf den niedrigeren Temperatursollwert zu reduzieren.
Zusätzlich dazu kann das Verfahren 400 bei 412 eine Strömungsrate von Kühlmittel oder Kältemittel über Erhöhen der Drehzahl eines Verdichters oder einer Pumpe (z. B. 60 aus 2) als Reaktion auf die anhand der Fahrtroutensegmente bestimmte geschätzte Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöhen. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 eine Funktion von empirisch bestimmten Verdichterdrehzahlen gemäß der Belastung, von der geschätzt wird, dass sie über eine Fahrzeugantriebsquelle auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird, und einer Anfangstemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie referenzieren. Die Verdichterdrehzahlwerte können sich verringern, wenn sich die auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebrachte Belastung verringert. Ferner können sich die Verdichterdrehzahlwerte erhöhen, wenn sich die auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebrachte Belastung erhöht.
Bei 414 stellt das Verfahren 400 einen bei 412 bestimmten Temperatursollwert gemäß einem geschätzten Innenwiderstand einer Speichervorrichtung für elektrische Energie ein. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 eine Funktion von empirisch bestimmten Temperatursollwerteinstellungswerten referenzieren, die von dem Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie abhängig sind. Das Verfahren 400 fügt die Temperatursollwerteinstellung zu dem bei 412 bestimmten Wert hinzu und befiehlt die Temperatur des Speichers für elektrische Energie auf die Solltemperatur. Das Verfahren 400 kann die Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie auf die eingestellte Solltemperatur über Einstellen der Drehzahl eines Verdichters und einer Position eines Ventils (z. B. eines Expansionsventils wie etwa 274 aus 2) einstellen. In einem Beispiel kann die Solltemperatur des Speichers für elektrische Energie verringert werden, wenn sich der Innenwiderstand der Speichervorrichtung für elektrische Energie erhöht.
Zusätzlich dazu kann das Verfahren 400 in einer zusätzlichen Darstellung eine Temperatur eines Fahrgastzellensollwertes einstellen. Insbesondere wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment oder die Fahrerbedarfsleistung größer als ein Schwellendrehmoment ist und die Speichervorrichtung für elektrische Energie die Solltemperatur nicht erreicht, kann das Verfahren 400 eine Solltemperatur der Fahrgastzelle erhöhen, sodass die Ausgabe der Speichervorrichtung für elektrische Energie auf einem höheren Niveau gehalten werden kann. Wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment oder die Fahrerbedarfsleistung geringer als das Schwellendrehmoment ist, kann das Verfahren 400 eine Solltemperatur der Fahrgastzelle einstellen, sodass die angeforderte Fahrgastzellentemperatur erfüllt werden kann. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 420 schätzt das Verfahren 400 einen Zeitraum, in dem das Phasenwechselmaterial einer Speichervorrichtung für elektrische Energie Kühlung bereitstellen kann. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 eine Tabelle von empirisch bestimmten Zeitwerten gemäß der Belastung, von der erwartet wird, dass sie auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht wird, der Anfangstemperatur des Phasenwechselmaterials und der Solltemperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie indizieren. Die Tabelle gibt einen Zeitraum aus. Das Verfahren 400 geht zu 422 über.
Bei 422 beurteilt das Verfahren 400, ob das Kühlsystem, welches das Phasenwechselmaterial beinhaltet, bei seiner aktuellen Temperatur eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie bei einer aktuellen Solltemperatur für die Dauer der Fahrtroutensegmente halten kann, die zum Vorausschauen in die Zukunft verwendet werden (z. B. zwei oder drei Fahrtroutensegmente). Ist dies der Fall, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 424 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 geht zu 426 über. Das Verfahren 400 kann beurteilen, dass das Kühlsystem und das Phasenwechselmaterial die Temperatur des Speichers für elektrische Energie bei der Solltemperatur halten können, wenn der Zeitraum bei 420 größer ist als der Zeitraum, den das Fahrzeug erwartungsgemäß benötigt, um die tatsächliche Gesamtanzahl der Fahrtroutensegmente, die zum Vorausschauen in die Zukunft verwendet werden, zu durchfahren, um die Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu bestimmen.
Bei 424 behält das Verfahren 400 einen aktuellen Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie bei, der auf der geschätzten Belastung basiert, die eine Antriebsquelle erwartungsgemäß über die tatsächliche Gesamtanzahl von Fahrtroutensegmenten auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringen wird. Das Verfahren 400 geht zu 428 über.
Bei 426 stellt das Verfahren 400 einen Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie ein, sodass eine Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, wenn höhere Belastungen auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie aufgebracht werden. In einem Beispiel stellt das Verfahren 400 den Temperatursollwert der Speichervorrichtung für elektrische Energie als Reaktion auf die geschätzte Belastung, die eine Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie über die aktuelle Anzahl von Fahrtroutensegmenten, die zum Schätzen der Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie verwendet werden, aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, und den geschätzten Zeitraum ein, für den das Phasenwechselmaterial der Speichervorrichtung für elektrische Energie Kühlung bereitstellen kann. In einem Beispiel werden die geschätzte Belastung, die eine Antriebskraftvorrichtung auf die Speichervorrichtung für elektrische Energie über die aktuelle Anzahl von Fahrtroutensegmenten, die zum Schätzen der Belastung der Speichervorrichtung für elektrische Energie verwendet werden, aufbringen oder erwartungsgemäß aufbringen wird, und der geschätzte Zeitraum, für den das Phasenwechselmaterial der Speichervorrichtung für elektrische Energie Kühlung bereitstellen kann, dazu verwendet, eine Funktion von empirisch bestimmten Temperatursollwerten zu referenzieren, und die Funktion gibt einen Temperatursollwert aus und befiehlt dem Kühlsystem, die Speichervorrichtung für elektrische Energie auf den Temperatursollwert einzustellen. Das Verfahren 400 geht zu 428 über.
Bei 428 kann das Kühlsystem des Verfahrens 400 die Speichervorrichtung für elektrische Energie über Einstellen einer Drehzahl eines Verdichters und Einstellen einer Position oder eines Arbeitszyklus eines Ventils (z. B. des Ventils 274 aus 2) auf den Temperatursollwert einstellen. Die Verdichterdrehzahl kann erhöht werden, wenn der Temperatursollwert verringert wird, und die Verdichterdrehzahl kann verringert werden, wenn der Temperatursollwert erhöht wird.
Auf diese Weise kann das Verfahren 400 einen Temperatursollwert einer Speichervorrichtung für elektrische Energie einstellen, sodass die Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleibt. Dies kann es der Speichervorrichtung für elektrische Energie ermöglichen, einer Antriebskraftvorrichtung Leistung mit einer Nennkapazität zuzuführen. Zusätzlich dazu kann das Verfahren 400 den Innenwiderstand einer Speichervorrichtung für elektrische Energie berücksichtigen, um einen Temperatursollwert zu bestimmen, sodass die Speichervorrichtung für elektrische Energie unter einer Schwellentemperatur bleiben kann, um eine Möglichkeit einer Beeinträchtigung der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu reduzieren.
Das Verfahren aus 4 stellt ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Temperatur eines Kühlsystems als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert, und Einstellen einer Strömungsrate eines Kühlmediums als Reaktion darauf, dass sich die erwartete Belastung der Vorrichtung erhöht. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Temperatur Senken eines Temperatursollwertes beinhaltet und dass der Temperatursollwert eine angeforderte Temperatur für eine Traktionsbatterie ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Vorrichtung eine Traktionsbatterie ist. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen der Temperatur als Reaktion auf einen Innenwiderstand der Traktionsbatterie. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Temperatur als Reaktion auf den Innenwiderstand der Traktionsbatterie Verringern des Temperatursollwertes als Reaktion darauf, dass sich der Innenwiderstand erhöht, beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen einer Position oder eines Arbeitszyklus eines Ventils als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen einer zweiten Temperatur über Einstellen eines zweiten Temperatursollwertes des Kühlsystems als Reaktion auf die erwartete Belastung der Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass der zweite Temperatursollwert ein Temperatursollwert für eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs ist.
Das Verfahren aus 4 stellt zudem ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Temperatur eines Kühlsystems auf eine erste Temperatur als Reaktion auf eine erwartete Belastung, die eine größte erwartete Belastung in einer Gruppe von Fahrtroutensegmenten ist; und Beibehalten oder Verringern der Temperatur bei oder über der ersten Temperatur bis zu einem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug ein Fahrtroutensegment in der Gruppe von Fahrtroutensegmenten erreicht, das die größte erwartete Belastung beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Erhöhen der Temperatur, während oder nachdem das Fahrzeug aus dem Fahrtroutensegment in der Gruppe von Fahrtroutensegmenten, welche die größte erwartete Belastung beinhalten, austritt bzw. ausgetreten ist. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen einer Strömungsrate eines Kühlmediums als Reaktion auf die erwartete Belastung. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen der Temperatur als Reaktion auf einen Innenwiderstand einer Vorrichtung, die über das Kühlsystem gekühlt wird. Das Verfahren umfasst ferner Kühlen eines Phasenwechselmaterials als Reaktion auf die erwartete Belastung.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Verlauf einer beispielhaften Fahrtroute und ihrer Segmente gezeigt. Die Fahrzeugfahrtroute beinhaltet eine Startposition 502 und ein Ziel 504. Das Fahrzeug kann über eine Straße 505 von der Startposition 502 zu dem Ziel fahren. Die Straße 505 kann in eine Vielzahl von Fahrtroutensegmenten (z. B. 510a-510d) unterteilt werden. Die Fahrtroutensegmente können Daten hinsichtlich der Straße 505 beinhalten. Zum Beispiel können die Fahrtroutensegmente die größte Steigung der Straße, die innerhalb des Fahrtroutensegments liegt, und die Geschwindigkeitsbegrenzung des Fahrtroutensegments angeben. Die Straßenbelastung und die Belastung, die eine Antriebskraftquelle auf eine Speichervorrichtung für elektrische Energie aufbringt, können anhand der Straßensteigung und der Geschwindigkeitsbegrenzung bestimmt werden. Die Fahrtroutensegmente können eine vorbestimmte Entfernung oder Länge (z. B. 100 Meter) aufweisen oder die Entfernung oder Länge der Fahrtroutensegmente kann gemäß Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Die Fahrtroutensegmente können einer Fahrzeugsteuerung ermöglichen, verbesserte Schätzungen der Antriebskraftbelastung bereitzustellen.
Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen können, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die in dieser Schrift beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern soll die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine/r oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Ferner können die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren eine Kombination aus Handlungen, die durch eine Steuerung in der physischen Welt vorgenommen werden, und Anweisungen innerhalb der Steuerung sein. Mindestens Abschnitte der in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichttransitorischen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem ausgeführt werden, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware beinhaltet.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Würde diese von einem Fachmann gelesen, würden diesem viele Veränderungen und Modifikationen ersichtlich werden, ohne vom Wesen und Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel können die in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Verfahren auf vollelektrische Fahrzeuge und Fahrzeuge angewendet werden, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor zum Antrieb beinhalten.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Fahrzeugs, umfassend: Einstellen einer Temperatur eines Kühlsystems als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert, und Einstellen einer Strömungsrate eines Kühlmediums als Reaktion darauf, dass sich die erwartete Belastung der Vorrichtung erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Temperatur Einstellen eines Temperatursollwertes durch Senken des Temperatursollwertes beinhaltet und wobei der Temperatursollwert eine angeforderte Temperatur für eine Traktionsbatterie ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung eine Traktionsbatterie ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Einstellen des Temperatursollwertes als Reaktion auf einen Innenwiderstand der Traktionsbatterie.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen des Temperatursollwertes als Reaktion auf den Innenwiderstand der Traktionsbatterie Verringern des Temperatursollwertes als Reaktion darauf, dass sich der Innenwiderstand erhöht, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einstellen einer Position oder eines Arbeitszyklus eines Ventils als Reaktion auf eine erwartete Belastung einer Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Temperatur Einstellen eines Temperatursollwertes beinhalten, wobei das Verfahren ferner Einstellen einer zweiten Temperatur des Kühlsystems über Einstellen eines zweiten Sollwertes des Kühlsystems als Reaktion auf die erwartete Belastung der Vorrichtung, die auf Navigationsdaten basiert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der zweite Temperatursollwert ein Temperatursollwert für eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs ist.
Fahrzeugsystem, umfassend: ein Kühlsystem, das eine Vorrichtung beinhaltet, die über das Kühlsystem gekühlt wird; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl einer Pumpe einzustellen, um eine Temperatur der Vorrichtung als Reaktion auf eine erwartete Belastung der Vorrichtung an einem Standort einer Fahrtroute zu verringern, wobei der Standort eine tatsächliche Gesamtzahl von Fahrtroutensegmenten vor dem aktuellen Standort eines Fahrzeugs ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die tatsächliche Gesamtzahl der Fahrtroutensegmente mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen variiert und wobei die Temperatur über Verringern einer Solltemperatur verringert wird.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei eine Länge der Fahrtroutensegmente mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen variiert.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche ausführbare Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Position eines Ventils als Reaktion auf die erwartete Belastung der Vorrichtung einzustellen, und wobei die Vorrichtung eine Traktionsbatterie ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend ein Phasenwechselmaterial, das in dem Kühlsystem beinhaltet ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 13, ferner umfassend zusätzliche ausführbare Anweisungen, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Temperatur des Phasenwechselmaterials als Reaktion auf die erwartete Belastung zu reduzieren.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 14, wobei das Phasenwechselmaterial in einem Kühlmittelkreislauf der Traktionsbatterie beinhaltet ist.