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Klimasteuerungsverfahren für Fahrzeugbatterien - Dokument DE102005031320A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005031320A1 16.02.2006
Titel Klimasteuerungsverfahren für Fahrzeugbatterien
Anmelder Ford Global Technologies, LLC, Dearborn, Mich., US
Erfinder Zhu, Douglas, Canton, Mich., US;
Maguire, Pax, Ann Arbor, Mich., US;
Taenaka, Bob, Plymouth, Mich., US
Vertreter Bonsmann & Bonsmann Patentanwälte, 41063 Mönchengladbach
DE-Anmeldedatum 05.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005031320
Offenlegungstag 16.02.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.02.2006
IPC-Hauptklasse F24F 11/00(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B60H 1/26(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B60H 1/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      
Zusammenfassung Eine Klimasteuerungsvorrichtung und ein Klimasteuerungsverfahren für eine Fahrzeugbatterie (18) weist einen Lufteinlass zur Aufnahme von Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs (16) auf. Ein Leitungssystem stellt die Verbindung zwischen dem Lufteinlass und der Batterie (18) her. Das Leitungssystem weist eine verstellbare Klappe auf, welche die Bewegung von Luft zwischen dem Lufteinlass und der Batterie (18) ermöglichen oder unterbinden kann. Ein Luftauslass ermöglicht das Ausströmen von Luft aus dem Leitungssystem in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16). Ein Lüfter wirkt mit dem Leitungssystem zusammen, um die Luft durch einen Wärmetauscher in dem Leitungssystem und über die Batterie (18) zu bewegen. Ein Steuerungssystem steuert den Betrieb des Lüfters und der verstellbaren Klappe und ist so ausgebildet, dass es bestimmt, ob die Batterieumgebung Frischluft oder Umluft benötigt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belüftung der Umgebung von Fahrzeugbatterien, nachfolgend Klimasteuerungsverfahren und -vorrichtung für Fahrzeugbatterien genannt.

Zahlreiche Hybridfahrzeuge (hybrid electric vehicles (HEVs)) sind mit einer Hochspannungsbatterie ausgestattet, die dazu dient, eine oder mehrere elektrische Maschinen mit Energie zu versorgen. Eine oder mehrere elektrischen Maschinen können als Motoren betrieben werden, mit denen das Fahrzeug angetrieben wird, oder als Generatoren, die zum Aufladen der Batterie eingesetzt werden können. Batterien, wie diejenigen, die in Hybridfahrzeugen verwendet werden, benötigen ggf. ein Kühlsystem, welches dafür sorgt, dass die Batterietemperatur nicht zu stark ansteigt. Zusätzlich kann es wünschenswert sein, die Umgebung um die Batterie herum zu belüften.

Um die Umgebung um eine Batterie herum zu kühlen und/oder zu belüften, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Zum Beispiel kann zu diesem Zweck Luft vom Fahrgastraum des Fahrzeugs abgesaugt werden. Dieses Verfahren stellt jedoch keine optimale Lösung dar, da die Luft im Fahrgastraum häufig warm und ggf. nicht kühl genug ist, um die Temperatur der Batterie in ausreichender Weise zu reduzieren. Außerdem kann ein Zurückführen der Luft von der Umgebung um die Batterie herum in den Fahrgastraum sich ungünstig auf die Lufttemperatur in dem Fahrgastraum auswirken, so dass der Komfort der Fahrzeuginsassen ebenfalls beeinträchtigt würde.

Eine Alternative besteht darin, frische Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs zu verwenden, um die Batterie zu kühlen und zu belüften. Auch dieses Verfahren stellt ggf. keine optimale Lösung dar, da die Umgebungsluft unter Umständen zu warm ist, um die Batterie angemessen zu kühlen. Andererseits kann die Umgebungsluft auch so kalt sein, dass sie erwärmt werden sollte, bevor sie mit der heißen Batterie in Kontakt kommt. Überdies sind bei der Verwendung von Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs Maßnahmen erforderlich, um zu verhindern, dass Staub, Wasser und andere Fremdkörper mit in das Fahrzeug eingesogen werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass diese ein Verfahren und eine Vorrichtung bietet, um die Klimabedingungen einer Batterie in einem Fahrzeug zu steuern: bei dem Verfahren wird unter Verwendung von Frischluft oder Umluft die Batterie gekühlt und belüftet, während gleichzeitig das Eindringen von Fremdkörpern von außerhalb des Fahrzeugs verhindert wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass diese eine Vorrichtung und ein Verfahren bietet, um Klappen in einem Kühlsystem zu steuern, um den Luftaustausch zwischen der Umgebung um die Batterie herum und der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs wahlweise zuzulassen oder zu unterbinden. Außerdem lässt sich mit Hilfe der Erfindung mindestens ein Lüfter wahlweise so steuern, dass die Batterie gekühlt und belüft werden kann.

Außerdem bietet die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Umgebungsbedingungen einer Fahrzeugbatterie. Das Verfahren sieht unter anderem vor, dass unabhängig von der Temperatur bestimmt wird, ob die Batterieumgebung zu belüften ist. Ferner sieht das Verfahren vor, dass, wenn festgestellt wird, dass die Batterieumgebung zu belüften ist, zumindest ein Teil der Luft, die sich um die Batterie herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs ausgetauscht wird.

Außerdem stellt die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Umgebungsbedingungen einer Fahrzeugbatterie bereit. Das Fahrzeug weist ein Getriebe sowie ein Batterieluftkonditionierungssystem auf. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Batterieklimasteuerungsstrategie ausgeführt wird, bei der zumindest ein Fahrzeugbetriebszustand bestimmt wird. Die Batterieumgebung wird mit Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs belüftet, wenn durch Ausführung der ersten Batterieklimasteuerungsstrategie angezeigt ist, dass die Batterieumgebung zu belüften ist.

Eine zweite Batterieklimasteuerungsstrategie wird dann ausgeführt, wenn die erste Batterieklimasteuerungsstrategie nicht anzeigt, dass die Batterieumgebung zu belüften ist. Die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie umfasst wenigstens einen der folgenden Schritte: Bestimmen einer aktuellen Schalthebelstellung des Fahrzeugs und/oder Bestimmen, ob das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist. Wenn die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie anzeigt, dass der Austausch von Luft, die sich um die Batterie herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs unterbunden werden sollte, so wird Luft um die Batterie umgewälzt.

Eine dritte Batterieklimasteuerungsstrategie wird dann ausgeführt, wenn die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie nicht anzeigt, dass der Austausch von Luft, die sich um die Batterie herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs unterbunden werden sollte. Die Ausführung der dritten Batterieklimasteuerungsstrategie ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur der Batterie und eine Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs bestimmt werden, und eine Batterieklimasteuerung durchgeführt wird, die zumindest teilweise auf der Temperatur der Batterie und der Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs basiert.

Außerdem bietet die Erfindung ein Klimasteuerungssystem für eine Batterie in einem Fahrzeug. Das System weist einen Lufteinlass zur Aufnahme von Luft von der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs auf. Mittels eines Leitungssystems kann die Verbindung zwischen dem Lufteinlass und der Batterie hergestellt werden. Das Leitungssystem umfasst eine erste Klappe, die sich in eine erste Position oder in eine zweite Positionen bringen lässt, wobei die erste Position die Bewegung von Luft zwischen dem Lufteinlass und der Batterie fördert bzw. ermöglicht, während die zweite Position die Bewegung von Luft zwischen dem Lufteinlass und der Batterie verhindert. Ein Auslass ist so ausgebildet, dass dieser es ermöglicht, dass Luft aus dem Leitungssystem in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs strömen kann. In Zusammenwirken mit dem Leitungssystem sorgt ein Lüfter dafür, dass Luft zumindest durch einen Teil des Leitungssystems und über die Batterie bewegt wird. Ein Steuerungssystem, welches mindestens ein Steuergerät aufweist, ist so ausgebildet, dass der Betrieb des Lüfters sowie der ersten Klappe gesteuert und bestimmt wird, ob die Batterieumgebung zu belüften ist. Das Steuerungssystem ist ferner so ausgebildet, dass, wenn festgestellt wird, dass die Batterieumgebung zu belüften ist, die erste Klappe den Befehl erhält, die erste Position einzunehmen und der Lüfter betrieben wird, wodurch Luft durch den Lufteinlass hinein, über die Batterie und durch den Luftauslass wieder hinausgeleitet wird.

Die weiter unten beschriebene Steuerungsstrategie für die Klappe bzw. die Klappen kann die Effektivität der Kühlung optimieren, indem das System in einem Frischluftmodus betrieben wird, um Umgebungsluft zu Kühlungs- oder Belüftungszwecken zu verwenden, und das System in einem Umluftmodus betrieben wird, wenn der Batterieluftkonditionierer (battery air conditioning (A/C)) in Betrieb ist. In einer kalten Umgebung kann zur Kühlung der Batterie ausschließlich Frischluft verwendet werden. In einer milden Umgebung wird zur Kühlung der Batterie in erster Linie Frischluft eingesetzt und in zweiter Linie A/C-Kühlung, um die negativen Auswirkungen des A/C-Gebrauchs auf den Kraftstoffverbrauch möglichst gering zu halten. In einer heißen Umgebung wird Frischluft gegebenenfalls nur zur Belüftung der Batterie eingesetzt, während die Kühlung der Batterie in erster Linie über das A/C-System der Batterie erfolgt; daher ist die Klappe geschlossen, und das System wird in einem Umluftmodus betrieben, es sei denn, die Batterie muss belüftet werden. Die Klappensteuerungsstrategie wird auch dazu eingesetzt, um das Risiko eines Eindringens von Staub und Wasser zu verringern, wenn die Schalthebelstellung Parken oder Neutral gewählt wurde, oder nachdem das Fahrzeug abgeschaltet wurde – d.h. in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wurde -, außer wenn die Belüftung in Betrieb ist.

Die Lüftersteuerungsstrategie schaltet immer dann den Lüfter oder die Lüfter ein, wenn die Batterie (mittels A/C oder Frischluft) gekühlt oder zu belüften ist. Außerdem sorgt die Lüftersteuerungsstrategie dafür, dass ein oder mehrere Lüfter in Betrieb sein können, wenn sich das System im Umluftmodus befindet, und zwar auch dann, wenn die Temperatur der Umgebung niedrig ist. In einem solchen Fall kann ein Verdampferkern bereits kalt sein, ohne dass die das A/C-System der Batterie betrieben wird. Daher werden ein oder mehrere Lüfter betrieben, und die Luft wird umgewälzt, um den kalten Verdampferkern und die in den Leitungen befindliche Luft mit geringer Temperatur um den Verdampferkern herum auszunutzen.

Um zu verhindern, dass die Klappe und der Lüfter abrupt zwischen zwei Modi hin und her wechseln, kann beim Wechseln von einem Modus in einen anderen (Klappensteuerung, Lüftersteuerung, Belüftungssteuerung) jeweils eine geeignete Hysterese oder zeitliche Verzögerung eingesetzt werden. Auf diese Weise kann der Verschleiß der Klappe und des Lüfters verringert werden, und die Effektivität der Kühlung kann gesteigert werden, da die restliche Kühlkapazität des Verdampferkerns und der Luft in den Leitungen des Klimasteuerungssystems ausgenutzt wird. Überdies können durch die Steuerungsstrategie kurze und vorübergehende Schaltvorgänge, die vom Fahrer vorgenommen werden, herausgerechnet werden.

Auf der Grundlage des jeweiligen Zustands der Batterie kann die Steuerungsstrategie ermitteln, ob eine Belüftung erforderlich ist, und dann auf den Frischluftmodus bei eingeschaltetem Lüfter umschalten, wenn eine Belüftung erforderlich ist. Die Steuerungsstrategie kann außerdem feststellen, ob eine Belüftung erforderlich ist, wenn sich das Fahrzeug in der Schlüssel-Aus-Stellung befindet. Ist eine Belüftung nicht erforderlich, so kann die Klappe geschlossen werden, um das System in den Umluftmodus zu versetzen, und der Lüfter kann abgeschaltet werden, bevor ein Batteriesteuermodul (battery control module (BCM)) abgeschaltet wird. Muss die Batterie belüftet werden, so wird die Klappe geöffnet, um das System in den Frischluftmodus zu versetzen, und der Lüfter wird für eine zuvor festgelegte Zeit eingeschaltet, bevor das BCM abgeschaltet wird. Nachdem die Belüftung beendet wurde, wird die Klappe geschlossen, um das System in den Umluftmodus zu versetzen, und der Lüfter wird abgeschaltet.

Die Klappen- und die Lüftersteuerungsstrategie können eingesetzt werden, um: 1) in einer kalten Umgebung, wenn das A/C-System der Batterie nicht eingesetzt wird, für eine Kühlung der Batterie zu sorgen; 2) den Kraftstoffverbrauch möglichst gering zu halten und die Batterieleistung zu optimieren, indem die Verwendung des A/C-Systems der Batterie und des Lüfters reduziert wird und indem verhindert wird, dass die Batterie in hohen Temperaturbereichen betrieben wird, in denen die Lade- und Entladeleistung verringert ist; and 3) das Risiko des Eindringens von Wasser zu reduzieren, wenn das Fahrzeug gewaschen wird, indem die Klappe bzw. die Klappen geschlossen werden, um das System in den Umluftmodus zu versetzen, wenn das Fahrzeug sich in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet, oder nach das Fahrzeug in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wurde.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Klimasteuerungssystems für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine Teilseitenansicht eines Teils eines Fahrzeugs, einschließlich eines Teils des in 1 dargestellten Klimasteuerungssystem;

3 ein schematisches Diagramm, das einen Teil des in 1 dargestellten Batterieklimasteuerungssystems veranschaulicht;

4 ein schematisches Diagramm, das Schnittstellen der Klappen- und Lüftersteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

5 ein Flussdiagramm, das eine Batterieklimasteuerungssystemlogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

6 ein Flussdiagramm, das eine Belüftungssteuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

7 ein Flussdiagramm, das eine Getriebe- und A/C-Prüflogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

8 ein Flussdiagramm, das eine Klappensteuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

9 ein Flussdiagramm, das eine Lüftersteuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

10 ein Flussdiagramm, das eine Schlüssel-Aus-Lüftersteuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

1 zeigt einen Teil eines Klimasteuerungssystems 10 für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Batterieklimasteuerungssystem 10 weist einen Lufteinlass 12 auf, der in einem Fahrzeugfenster 14 angebracht ist. 2 zeigt einen Teil eines Fahrzeugs 16, einschließlich des Fensters 14 und des Lufteinlasses 12. Der Lufteinlass 12 ist so ausgebildet, dass er Luft von der umgebenden Umwelt außerhalb des Fahrzeugs 16 aufnimmt, während das Eindringen von Wasser und Schmutz verhindert wird. Ein solcher Lufteinlass ist in der US 2005-0095974 A1 bzw. der parallelen DE 10 2004 043 237 A1 beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.

Wie in 3 schematisch dargestellt, ist das Klimasteuerungssystem 10 insbesondere dazu ausgelegt, Umgebungsbedingungen um eine Batterie 18 herum zu steuern. Ein in 1 dargestelltes Leitungssystem 20 sorgt für eine Verbindung zwischen dem Lufteinlass 12 und der Batterie 18. Das Leitungssystem 20 weist eine erste Klappe 22 auf, welche in eine erste Position und eine zweite Position gebracht werden kann (die Bewegung der ersten Klappe 22 von der ersten Position zur zweiten Position wird durch den Richtungspfeil in 1 angezeigt).

Wenn sich die erste Klappe 22 in der ersten Position befindet, ermöglicht sie die Bewegung von Luft zwischen dem Lufteinlass 12 und der Batterie 18. Befindet sich die erste Klappe 22 dagegen in der zweiten Position, so verhindert sie die Bewegung von Luft zwischen dem Lufteinlass 12 und der Batterie 18. Das Leitungssystem 20 weist außerdem eine zweite Klappe 24 auf, welche in eine erste Position und eine zweite Position gebracht werden kann. Die Bewegung der zweiten Klappe 24 von der ersten Position zur zweiten Position wird, wie in 1 dargestellt, durch einen Richtungspfeil angezeigt. Wenn sich die zweite Klappe 24 in der ersten Position befindet, ermöglicht sie die Bewegung von Luft von der Batterie 18 zu einem Luftauslass 26. Der Luftauslass 26 ist so ausgebildet, dass er das Ausströmen von Luft aus dem Leitungssystem 18 in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs ermöglicht. Befindet sich die zweite Klappe 24 in der zweiten Position, so verhindert sie die Bewegung von Luft zwischen der Batterie 18 und dem Luftauslass 26. Ein in 3 schematisch dargestellter Lüfter 28 sorgt in Verbindung mit dem Leitungssystem 20 dafür, dass Luft durch das Leitungssystem 20 und über die Batterie 18 bewegt wird.

Außerdem weist das Fahrzeug 16 ein in 1 dargestelltes Batterieluftkonditionierungssystem 30 auf. Das Batterieluftkonditionierungssystem 30 umfasst eine Verdampferschlange 32, welche in dem Leitungssystem 20 angebracht ist, um die Luft, die durch das Leitungssystem 20 strömt, während dieses Vorgangs zu kühlen. Die Verdampferschlange 32 ist ebenfalls schematisch in 3 dargestellt, ebenso wie eine Anzahl weiterer Elemente des Fahrzeugs 16 und des Batterieklimasteuerungssystems 10.

Wie in 3 dargestellt, umfasst der Lufteinlass 12 drei separate Elemente: einen Frischlufteinlass 34 als der Ort, an dem die Luft von außerhalb des Fahrzeugs 16 in das Leitungssystem 30 einströmt, einen Wasserablauf 36 sowie einen Luftfilter 38. Außerdem ist in 3 ein zweiter Wasserablauf 40 gezeigt, der sich von der Verdampferschlange 32 aus stromabwärts befindet. Der Wasserablauf 40 befindet sich innerhalb des Leitungssystems 20 und bietet einen Auslass für Kondenswasser, das sich gegebenenfalls bilden kann, wenn sich die über die Verdampferschlange 32 strömende Luft abkühlt.

Ferner zeigt 3 Luftströmungspfade für Frischluft – dargestellt als gestrichelte Linien – sowie für Umluft – dargestellt als durchgezogene Linien. Wie in 3 dargestellt, tritt frische Luft, die durch den Batterielüfter 28 angesogen wird, durch den Frischlufteinlass 34 ein. Der Batterielüfter 28 bläst die Luft über die Batterie 18 und durch den Luftauslass 26 wieder hinaus in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16. Wie unten ausführlicher dargelegt, kann es in manchen Situationen wünschenswert sein, die Luft um die Batterie 18 herum umzuwälzen und keine Frischluft aus der Umgebung einzusaugen. In solchen Situationen bläst der Lüfter 28 Luft über die Batterie 18, wobei die Luft anschließend wieder zurück durch die Verdampferschlange 32 strömt und von dem Lüfter 28 wiederum über die Batterie 18 geblasen wird.

4 zeigt eine schematische Darstellung der Steuerungsschnittstellen für die erste und zweite Klappe 22, 24 sowie für den Lüfter 28. In 4 ist dargestellt, dass das Batterieklimasteuerungssystem 10 ebenfalls ein Steuerungssystem aufweist, insgesamt mit 42 bezeichnet. In der in 4 dargestellten Ausführungsform weist das Steuerungssystem 42 zwei getrennte Steuergeräte auf, ein Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module, PCM)/Fahrzeugsystemsteuergerät (vehicle system Steuergerät VSC) (PCM/VSC) 44 sowie ein Batteriesteuermodul (battery control module (BCM)) 46. Wie weiter unten im Zusammenhang mit dem Betrieb des Batterieklimasteuerungssystems 10 ausführlicher dargelegt, empfängt das BCM 46 Eingangssignale von mehreren Sensoren, in allgemeiner Weise dargestellt in 48. Die Sensoren 48 umfassen mindestens einen Batterietemperatursensor sowie mindestens einen Sensor zur Ermittlung der Temperatur der die Batterie 18 umgebenden Luft. Ferner empfängt das BCM 46 Eingangssignale von dem Lüfter 28, darunter gegebenenfalls Parameter wie die Lüfterdrehzahl. Überdies empfängt das BCM 46 Eingangssignale von den Klappen 22, 24, darunter ggf. Eingangssignale von Positionssensoren, welche die Positionen der Klappen 22, 24 anzeigen.

Das PCM/VSC 44 empfängt Eingangssignale von mindestens einem Sensor 50, welcher die Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs 16 anzeigt. Wie in 4 dargestellt, weist das Fahrzeug 16 ferner ein Getriebe 52 auf. Ein Sensor 54 bestimmt die Schalthebelstellung und übermittelt diese Information an das PCM/VSC 44. Obwohl der Sensor 54 in direktem Datenaustausch mit dem Getriebe 52 dargestellt ist, wird davon ausgegangen, dass ein solcher Sensor die Schalthebelstellung z.B. auf Grundlage der Position eines Getriebewahlhebels bestimmen kann. Das PCM/VSC 44 übermittelt Informationen an das BCM 46, welches einen Teil oder sämtliche dieser Eingangsdaten dazu verwendet, die Position der ersten sowie der zweiten Klappe 22, 24 zu bestimmen und den Betrieb des Lüfters 28 zu bestimmen.

5 zeigt eine Gesamtbatterieklimasteuerungssystemlogik, welche zum Beispiel als Software in einem oder mehreren der Steuergeräte 44, 46 in dem Batterieklimasteuerungssystem 10 gespeichert sein kann. Die Batterieklimasteuerungssystemlogik wird in 5 in Form eines Flussdiagramms 56 dargestellt. Die Steuerungssystemlogik wird in Schritt 58 mittels eines Fahrzeugschlüssel-Ein- bzw. Startbefehls initialisiert.

Bei Schritt 60 werden verschiedene Parameter bestimmt, darunter die Temperatur der Umgebungsluft, die aktuelle Schalthebelstellung, die Batterietemperatur, die Temperatur der Luft in der Umgebung der Batterie, die Stellung der Klappen sowie der Batterieladezustand. Außerdem wird in Schritt 60 bestimmt, ob die Batterie 16 sich in einem Rekonditionierungsmodus (R-Modus) befindet. Die im Rekonditionierungsmodus tatsächlich ablaufenden Prozesse sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht im Einzelnen benannt. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung reicht es aus, zu bestimmen, ob sich die Batterie 16 in einem Rekonditionierungsmodus befindet; dies kann z. B. durch einen hohen Batterieladezustand angezeigt werden.

Ferner wird in Schritt 60 bestimmt, ob innerhalb der Batterie 16 Anomalien – z.B. Spannungsabweichungen, Stromsensoranomalien, oder Batteriezellenanomalien – bestehen. Obwohl die einzelnen Messungen in Schritt 60 in einem einzigen Schritt dargestellt werden, versteht es sich, dass diese Messungen in jeder beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden können, die dazu dient, es einem Klimasteuerungssystem, wie dem Klimasteuerungssystem 10, zu ermöglichen, die Umgebungsbedingungen einer Batterie zu steuern. Darüber hinaus können mehrere der in Schritt 60 dargestellten Messungen gleichzeitig erfolgen.

Nach Durchführung der Messungen führt die Batterieklimasteuerungssystemlogik eine erste Batterieklimasteuerungsstrategie durch, die in Schritt 62 als "Belüftungssteuerlogik" dargestellt ist. Je nach Ergebnis der Belüftungssteuerlogik, führt die Batterieklimasteuerungssystemlogik anschließend gegebenenfalls eine zweite Batterieklimasteuerungsstrategie durch, die in Schritt 64 als "Getriebe- und A/C-Prüflogik" dargestellt wird. Von dem Ergebnis der Getriebe- und A/C-Prüflogik hängt es wiederum ab, ob die Batterieklimasteuerungssystemlogik anschließend eine dritte Batterieklimasteuerungsstrategie durchführt, die in Schritt 66 als "Klappensteuerlogik" dargestellt ist. Wie 5 gezeigt, kehrt die Steuerungssystemlogik anschließend gegebenenfalls in einer Schleife zu Schritt 60 zurück, wo die verschiedenen Parameter, einschließlich der Fahrzeugbetriebsbedingungen, bestimmt werden.

Die in 5 gezeigten Schritte 62, 64 und 66 werden jeweils in 6, 7 und 8 im Einzelnen dargestellt und im Folgenden ausführlich erläutert. 6 zeigt die in 5 in Schritt 62 dargestellte Belüftungssteuerlogik. Wie unten beschrieben, wird im ersten Teil der Belüftungssteuerlogik 62 zunächst unabhängig von der Temperatur festgestellt, ob die Batterieumgebung zu belüften ist. Eine solche Messung kann je nach Batterietyp, der in einem Fahrzeug verwendet wird, sinnvoll sein. So kann z.B. eine in herkömmlichen Fahrzeugen für gewöhnlich verwendete Blei-Säure-Batterie eine geringe Menge Gas abgeben, das sich in der Nähe der Oberfläche der Batterie bilden kann. Kann das Gas kondensieren, so kann dies negative Auswirkungen auf die Oberfläche der Batterie haben. Daher kann es zweckmäßig sein, die Batterieumgebung zu belüften, und zwar unabhängig von der Temperatur der Batterie und/oder unabhängig von der Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs.

Um zu bestimmen, ob die Batterie zu belüften ist, kann es unter anderem erforderlich sein zu bestimmen, ob sich die Batterie im Rekonditionierungszustand (R-mode) befindet. Diese Bestimmung (R_mode=WAHR) wird in Entscheidungsblock 68 vorgenommen. Wie in 6 dargestellt, wird, falls festgestellt wird, dass sich die Batterie im Rekonditionierungszustand befindet, das Batterieklimasteuerungssystem 10 in den Frischluftmodus versetzt – siehe Schritt 70. Im Frischluftmodus wird zumindest ein Teil der sich um die Batterie 18 herum befindenden Luft gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 ausgetauscht. Um den Frischluftmodus zu ermöglichen, gibt das BCM 44 an die erste und die zweite Klappe 22, 24 den Befehl, jeweils die erste Position einzunehmen und setzt den Lüfter 28 in Betrieb, wodurch Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 durch den Lufteinlass 12 hereingeleitet wird, über die Batterie 18 geführt und durch den Luftauslass 26 wieder herausgeleitet wird. Auf diese Weise wird zumindest ein Teil der sich zuvor um die Batterie herum befindenden Luft gegen Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs 16 ausgetauscht.

Wird in Entscheidungsblock 68 festgestellt, dass sich die Batterie 18 nicht im Rekonditionierungszustand befindet, so wird als nächstes in Entscheidungsblock 72 ermittelt, ob innerhalb der Batterie 18 bestimmte Anomalien vorliegen. Eine Anomalie kann u.a. eine Spannungsabweichung, eine bestehende Sensoranomalie oder eine Anomalie innerhalb einer einzelnen Zelle der Batterie 18 sein. Wird festgestellt, dass eine oder mehrere dieser Anomalien vorliegen, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 erneut in den Frischluftmodus versetzt. Falls gewünscht, kann das BCM 44 so programmiert werden, dass nur bestimmte Anomalien oder eine bestimmte Kombination von Anomalien dazu führen, dass das Batterieklimasteuerungssystem 10 in den Frischluftmodus versetzt wird.

Wird in Entscheidungsblock 72 festgestellt, dass bestimmte Anomalien nicht vorliegen, so wird anschließend in Entscheidungsblock 74 festgestellt, ob der Batterieladezustand (battery SOC) über einem ersten zuvor festgelegten Ladeniveau (SOC-vent-on) liegt. Falls ja, so wird in Schritt 76 ein Ladezustandsflag (SOC flag) auf "1" gesetzt (SOC_mode=1), und das Batterieklimasteuerungssystem 10 wird in den Frischluftmodus versetzt. Liegt jedoch der Batterieladezustand nicht über dem ersten festgelegten Ladeniveau, so wird anschließend in Entscheidungsblock 78 festgestellt, ob der Batterieladezustand unter einem zweiten zuvor festgelegten Ladeniveau (SOC_vent_off) liegt. Das zweite zuvor festgelegte Ladeniveau ist niedriger eingestellt als das erste festgelegte Ladeniveau, um für eine Hysterese zwischen den beiden festgelegten Ladeniveaus zu sorgen. Auf diese Weise wird, wie unten erörtert, gewährleistet, dass das Batterieklimasteuerungssystem 10 nicht abrupt zwischen dem Frischluftmodus und dem Umluftmodus hin- und herwechselt.

Wird in Entscheidungsblock 78 festgestellt, dass der Batterieladezustand nicht unter dem zweiten festgelegten Ladeniveau liegt, so wird anschließend in Entscheidungsblock 80 bestimmt, ob das Ladezustandsflag auf "1" gesetzt ist. Falls ja, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in den Frischluftmodus versetzt, falls nein, wird die Belüftungssteuerlogik 62 fortgesetzt. Wird in Entscheidungsblock 78 festgestellt, dass der Batterieladezustand unter dem zweiten festgelegten Ladeniveau liegt, so wird das Ladezustandsflag in Schritt 82 auf "0" gesetzt (SOC_mode=0). Wenn das Ladezustandsflag auf "0" gesetzt ist, ist der Austausch von Luft, die sich um die Batterie 18 herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 nicht erforderlich.

Die Belüftungssteuerlogik 62 wird in Entscheidungsblock 84 fortgesetzt, wo bestimmt wird, ob die Batterietemperatur über einer Batteriebelüftungstemperatur (T_vent_on) liegt. Falls nein, so wird in Schritt 86 ein temperaturbasiertes Belüftungsflag auf "0" gesetzt (T_vent_mode=0). Liegt jedoch die Batterietemperatur über der Belüftungstemperatur, so wird in Schritt 88 das temperaturbasierte Belüftungsflag auf "1" gesetzt (T_vent_mode=1). Als nächstes wird in Entscheidungsblock 90 bestimmt, ob das temperaturbasierte Belüftungsflag zumindest während der Dauer eines festgelegten Intervalls (interval_vent) auf "1" gesetzt worden ist. Falls nein, so kehrt die Belüftungssteuerlogik 62 in einer Schleife zu Schritt 60 zurück. Falls jedoch das temperaturbasierte Belüftungsflag zumindest für die Dauer des voreingestellten Intervalls auf "1" gesetzt war, so wird in Schritt 92 ein zeitbasiertes Belüftungsflag auf "1" gesetzt (time_vent_mode=1).

In Schritt 94 passt die Belüftungsteuerlogik 62 die Position der ersten und der zweiten Klappe 22, 24 an oder behält diese Position bei, um das Batterieklimasteuerungssystem 10 im Frischluftmodus zu halten. Als nächstes wird in Entscheidungsblock 96 bestimmt, ob das zeitbasierte Belüftungsflag zumindest während einer voreingestellten Zeitspanne (time_vent) auf "1" gesetzt war. Falls nein, so kehrt die Belüftungsteuerlogik 62 in einer Schleife zu Schritt 94 zurück. Falls ja, so wird der zeitbasierte Belüftungsflag in Schritt 98 auf "0" gesetzt (time_vent_mode =0). Wie in 6 dargestellt, wird, wenn entweder das temperaturbasierte Belüftungsflag oder das zeitbasierte Belüftungsflag auf "0" gesetzt ist, die Belüftungsteuerlogik 62 zur Getriebe- und A/C-Prüflogik 64 hin verlassen.

In 7 ist die Getriebe- und A/C-Prüflogik 64 ausführlich dargestellt. Wie in 7 dargestellt, beginnt die Getriebe- und A/C-Prüflogik bei Entscheidungsblock 100, wo bestimmt wird, ob sich das Getriebe 52 in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet. Falls ja, so wird in Schritt 102 ein Getriebemodusflag auf "STOP" gesetzt (Gear_mode=STOP). Als nächstes wird in Entscheidungsblock 104 festgestellt, ob das Getriebemodusflag während einer zuvor festgelegten Zeitspanne (time_delay) auf "STOP" gesetzt war. Falls nein, so kehrt die Getriebe- und A/C-Prüflogik 64 in einer Schleife zu Schritt 102 zurück. War das Getriebemodusflag zumindest während der voreingestellten Zeit auf "STOP" gesetzt, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 bei Schritt 106 in den Umluftmodus versetzt. Indem das Batterieklimasteuerungssystem 10 automatisch in den Umluftmodus versetzt wird, wenn sich das Getriebe in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet, wird dafür gesorgt, dass kein Wasser durch den Lufteinlass 12 oder den Luftauslass 26 in das Fahrzeug 16 eindringen kann. Zu einem solchen unerwünschten Eindringen von Wasser könnte es zum Beispiel dann kommen, wenn das Fahrzeug 16 gewaschen wird.

Im Umluftmodus wird der Austausch von Luft aus der Umgebung der Batterie 18 gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 unterbunden. Wie 1 zu entnehmen ist, werden die erste und die zweite Klappe 22, 24 jeweils in die zweite Position gesetzt, wenn das Batterieklimasteuerungssystem 10 in den Umluftmodus versetzt wird. Dies ermöglicht das Umwälzen von Luft von der Batterie 18 durch die Verdampferschlange 32 in dem Leitungssystem 20 und zurück zur Batterie 18. Dieser Vorgang ist schematisch in 3 dargestellt.

Es wird wieder nun auf 7 Bezug genommen. Wird in Entscheidungsblock 100 festgestellt, dass sich das Getriebe 52 in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet – d.h. dass sich das Getriebe in der Schalthebelstellung Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt befindet – so wird in Schritt 108 das Getriebemodusflag auf "MOVE" gesetzt (Gear_mode=MOVE). Wird in Entscheidungsblock 110 festgestellt, dass das Getriebemodusflag nicht während der zuvor festgelegten Zeitspanne auf "MOVE" gesetzt war, so kehrt das Verfahren in einer Schleife zu Schritt 108 zurück. Wird umgekehrt festgestellt, dass das Getriebemodusflag während der zuvor festgelegten Zeit auf "MOVE" gesetzt war, so wird anschließend in Entscheidungsblock 112 bestimmt, ob das Batterieluftkonditionierungssystem 30 verwendet wird. Falls ja, so wird das Batterieklimasteuerungssystem in Schritt 106 in den Umluftmodus versetzt. Wird das Batterieluftkonditionierungssystem 30 nicht verwendet, so wird die Getriebe- und A/C-Prüflogik 64 zur Klappensteuerlogik 66 hin verlassen.

Wie in 8 dargestellt, beginnt die Klappensteuerlogik 66 in Entscheidungsblock 114, wo bestimmt wird, ob die Temperatur der Batterie (T_battery) über einer festgelegten Temperatur (T_fresh_on) liegt. Falls ja, so wird in Schritt 116 ein temperaturbasiertes Flag auf "1" gesetzt (T_fresh_mode=1). Anschließend wird in Entscheidungsblock 118 eine Temperaturdifferenz bestimmt. Die Temperaturdifferenz ist die Differenz zwischen der Temperatur der Batterie 18 und der Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs 16 (T_ambient). Anschließend wird bestimmt, ob diese Temperaturdifferenz größer ist als eine zweite zuvor festgelegte Temperatur (DT_bat_amb_on). Falls ja, so wird bei Schritt 120 ein Differenztemperaturtlag auf "1" gesetzt (DT_fresh_mode=1). Das Batterieklimasteuerungssystem 10 wird dann bei Schritt 122 in den Frischluftmodus versetzt.

Wird in Entscheidungsblock 118 bestimmt, dass die Temperaturdifferenz nicht größer ist als die zweite zuvor festgelegte Temperatur, so wird anschließend im Entscheidungsblock 124 bestimmt, ob die Temperaturdifferenz unter einer dritten zuvor festgelegten Temperatur (DT_bat_amb_off) liegt. Die in Entscheidungsblock 118 bzw. 124 verwendeten zweiten bzw. dritten festgelegten Temperaturen sind nicht gleich; dies sorgt für eine Hysterese beim Betrieb des Batterieklimasteuerungssystems 10. Dadurch wird verhindert, dass das Batterieklimasteuerungssystem 10 zwischen dem Frischluftmodus und dem Umluftmodus abrupt hin- und herwechselt, wenn die Temperatur der Batterie 18 und/oder die Umgebungstemperatur außerhalb des Fahrzeugs 16 fluktuiert.

Wird in Entscheidungsblock 124 festgestellt, dass die Temperaturdifferenz unter der dritten zuvor festgelegten Temperatur liegt, so wird in Schritt 126 das Temperaturdifferenzflag auf "0" gesetzt (DT_fresh_mode=0), und das Batterieklimasteuerungssystem 10 wird in Schritt 128 in den Umluftmodus versetzt. Liegt umgekehrt die Temperaturdifferenz unter der dritten zuvor festgelegten Temperatur, so wird anschließend im Entscheidungsblock 130 bestimmt, ob das Temperaturdifferenzflag bereits auf "1" gesetzt ist. Falls ja, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in Schritt 122 in den Frischluftmodus versetzt; falls nein, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in Schritt 128 in den Umluftmodus versetzt.

Es wird nun wieder Bezug auf Entscheidungsblock 114 genommen. Liegt die Temperatur der Batterie nicht über einer zuvor festgelegten Temperatur, so wird die Klappensteuerlogik 66 bei Entscheidungsblock fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die Temperatur der Batterie unter einer vierten zuvor festgelegten Temperatur liegt. Wie bei der zweiten und dritten zuvor festgelegten Temperatur sind auch die erste und die vierte zuvor festgelegte Temperatur, die in Entscheidungsblock 114 bzw. 132 verwendet werden, nicht gleich. Dies sorgt für eine Hysterese bei dem Batterieklimasteuerungssystem 10.

Wird in Entscheidungsblock 132 festgestellt, dass die Temperatur der Batterie 18 nicht unter der vierten zuvor festgelegten Temperatur liegt, so wird anschließend in Entscheidungsblock 134 bestimmt, ob das temperaturbasierte Flag bereits auf "1" gesetzt ist. Falls ja, so wird die Klappensteuerlogik 66 bei Entscheidungsblock 118 fortgesetzt; falls nein, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in Schritt 136 in den Umluftmodus versetzt. Es wird nun wieder Bezug auf Entscheidungsblock 132 genommen. Liegt die Temperatur der Batterie 18 unter der vierten zuvor festgelegten Temperatur, so wird das temperaturbasierte Flag in Schritt 138 auf "0" gesetzt (T_fresh_mode=0), und das Batterieklimasteuerungssystem 10 wird in Schritt 136 in den Umluftmodus versetzt.

9 zeigt die Lüftersteuerlogik 139, die dazu eingesetzt werden kann, die Verwendung eines Lüfters in einem Batterieklimasteuerungssystem, wie z.B. des Lüfters 28 in dem Batterieklimasteuerungssystem 10, zu optimieren. Nach Durchführung der Schritte 58 and 60 wird in 9 die Lüftersteuerlogik dargestellt, wobei in Entscheidungsblock 140 begonnen wird, wo festgestellt wird, ob sich das Batterieklimasteuerungssystem 10 im Frischluftmodus befindet. Falls ja, so wird in Schritt 142 der Lüfter eingeschaltet. Falls nein, so wird als nächstes in Entscheidungsblock 144 festgestellt, ob das Batterieluftkonditionierungssystem 30 in Betrieb ist. Falls ja, so wird in Schritt 142 der Lüfter eingeschaltet.

Wird in Entscheidungsblock 144 festgestellt, dass das Batterieluftkonditionierungssystem 30 nicht in Betrieb ist, so wird als nächstes in Entscheidungsblock 146 festgestellt, ob die Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs 16 (T_amb) unterhalb einer unteren Grenze (T_amb_lo) liegt. Falls ja, so wird in Schritt 148 ein Umgebungstemperaturflag auf "1" gesetzt (Amb_mode=1). Anschließend wird bestimmt, ob die Temperatur der Batterie 18 über einer zuvor festgelegten Temperatur liegt, bei welcher der Lüfter 28 eingeschaltet wird – siehe Entscheidungsblock 150. Falls ja, so wird in Schritt 152 ein Lüftertemperaturflag auf "1" gesetzt (T_fan_mode=1), und der Lüfter 28 wird in Schritt 142 eingeschaltet. Wird in Entscheidungsblock 150 festgestellt, dass die Temperatur der Batterie 18 nicht höher ist als die zum Einschalten des Lüfters erforderliche Temperatur (T_fan_on), so fährt die Lüftersteuerlogik bei Entscheidungsblock 154 fort.

In Entscheidungsblock 154, wird festgestellt, ob die Temperatur der Batterie 18 unter einer zuvor festgelegten Temperatur liegt, die erforderlich ist, um den Lüfter 28 abzuschalten (T_fan_off). Falls nein, wird anschließend in Entscheidungsblock 156 festgestellt, ob die Lüftertemperaturflag bereits auf "1" gesetzt ist. Falls ja, so wird in Schritt 142 der Lüfter 28 eingeschaltet. Falls nein, so wird in Schritt 158 der Lüfter 28 abgeschaltet. Wird in Entscheidungsblock 154 festgestellt, dass die Temperatur der Batterie unter der Temperatur liegt, die zum Abschalten des Lüfters 28 erforderlich ist, so wird das Lüftertemperaturflag in Schritt 160 auf "0" gesetzt (T_fan_mode=0), und der Lüfter 28 wird in Schritt 158 abgeschaltet.

Es wird nun wieder Bezug auf Entscheidungsblock 146 genommen. Liegt die Temperatur der Umgebungsluft nicht unter der unteren Grenze, so wird die Lüftersteuerlogik bei Entscheidungsblock 162 fortgesetzt, wo festgestellt wird, ob die Temperatur der Umgebungsluft über einer Obergrenze liegt (T_amb_hi). Falls nein, so wird in Entscheidungsblock 164 festgestellt, ob das Umgebungstemperaturflag bereits auf "1" gesetzt ist. Falls ja, so schreitet die Lüftersteuerlogik zu Entscheidungsblock 150 fort. Falls nein, so wird der Lüfter 28 in Schritt 158 abgeschaltet. Wird jedoch in Entscheidungsblock 162 festgestellt, dass die Umgebungstemperatur über der Temperaturobergrenze liegt, so wird das Umgebungstemperaturflag in Schritt 166 auf "0" gesetzt (Amb_mode=0), und der Lüfter 28 wird in Schritt 158 abgeschaltet.

Es werden nun die Entscheidungsblöcke 150 und 154 in 9 betrachtet, um zu zeigen, dass die Lüftersteuerlogik effektiv bestimmt, ob die Temperatur der Batterie 18 innerhalb einer zuvor festgelegten Temperaturspanne liegt. Dabei ist diese zuvor festgelegte Temperaturspanne nach oben durch die für das Einschalten des Lüfters 28 erforderliche Temperatur begrenzt (T_fan_on) (siehe Entscheidungsblock 154) und nach unten durch die für das Ausschalten des Lüfters 28 erforderliche Temperatur (T_fan_off) (siehe Entscheidungsblock 154). Liegt die Temperatur der Batterie innerhalb dieser Spanne, so wird der Lüfter 28 in Schritt 158 abgeschaltet, es sei denn, das Lüftertemperaturflag wurde aus einem anderen Grund auf "1" gesetzt – siehe Entscheidungsblock 156. Die in 9 dargestellte Lüftersteuerlogik trägt also dazu bei, zu gewährleisten, dass der Lüfter 28 eingeschaltet wird, wenn dies erforderlich ist und abgeschaltet wird, wenn der Lüfter 28 nicht gebraucht wird, wodurch Energie gespart wird.

Unter Bezugnahme auf 6 wurde ausführlich die Belüftungssteuerlogik 62 beschrieben, die ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug 16 in Betrieb ist – d.h. wenn das Fahrzeug 16 sich in einem "Schlüssel-Ein"-Modus befindet. Obwohl eine Belüftung vor allem dann gewünscht wird, wenn sich das Fahrzeug 16 im "Schlüssel-Ein"-Modus befindet, sorgt das Batterieklimasteuerungssystem 10 auch dann für eine Belüftung, wenn sich das Fahrzeug 16 im "Schlüssel-Aus"-Modus befindet. 10 zeigt die Steuerlogik, die gilt, wenn sich das Fahrzeug 16 im Schlüssel-Aus-Modus befindet. Die Steuerlogik wird in Schritt 168 initialisiert, wenn das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wird. In Schritt 170 werden mehrere Parameter bestimmt, die ähnlich oder die gleichen sein können wie die in Schritt 60 genannten. In Entscheidungsblock 172 wird bestimmt, ob das Rekonditionierungsmodusflag auf "WAHR" gesetzt war, als das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Aus-Modus versetzt wurde. Falls ja, so wird in Schritt 174 ein Schlüssel-Aus-Belüftungsflag auf "1" gesetzt (Keyoff_vent_mode=1). In Schritt 176 wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in den Frischluftmodus versetzt, wobei auch der Lüfter 28 eingeschaltet wird.

Wie in Entscheidungsblock 178 dargestellt, wird die Batterieumgebung für eine voreingestellte Zeit belüftet (Vent_time). Die Schlüssel-Aus-Belüftungssteuerlogik kehrt solange in einer Schleife zu Schritt 176 zurück, bis diese voreingestellte Zeitspanne verstrichen ist. Wenn die Zeitspanne verstrichen ist, wird in Schritt 180 die Schlüssel-Aus-Belüftungsflag auf "0" gesetzt (Keyoff_vent_mode=0), und es wird anschließend bestimmt, ob das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Ein-Modus versetzt wurde – siehe Entscheidungsblock 182. Falls nein, so wird das Batterieklimasteuerungssystem 10 in Schritt 184 in den Umluftmodus versetzt. Anschließend wird in Schritt 186 das BCM 46 eingeschaltet. Wird in Entscheidungsblock 182 festgestellt, dass das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Ein-Modus versetzt wurde, so werden die Klappensteuerlogik 66 and die Lüftersteuerlogik 139 ausgeführt.

Es wird nun wieder Bezug auf Entscheidungsblock 172 genommen. Falls festgestellt wurde, dass das Rekonditionierungsflag nicht auf "WAHR" gesetzt ist, wenn das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wird, so wird als nächstes in Entscheidungsblock 188 festgestellt, ob bestimmte Batterieanomalien vorliegen. Falls ja, so kehrt die Schlüssel-Aus-Belüftungssteuerlogik zu Schritt 174 zurück. Werden jedoch keine Batterieanomalien festgestellt, so wird anschließend in Entscheidungsblock 190 bestimmt, ob der Batterieladezustand über einem zuvor festgelegten Ladezustand (SOC_keyoff_vent) liegt, der gegeben sein muss, um die Belüftung zu dem Zeitpunkt einzuschalten, wenn das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wird. Falls ja, so kehrt die Schlüssel-Aus-Belüftungssteuerlogik wieder zu Schritt 174 zurück. Falls nein, so wird anschließend in Entscheidungsblock 192 bestimmt, ob die Batterietemperatur zu dem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug 16 in den Schlüssel-Aus-Zustand versetzt wird, über einer voreingestellten Belüftungstemperatur liegt (T_keyoff_vent). Falls ja, so kehrt die Schlüssel-Aus-Belüftungssteuerlogik wieder zu Schritt 174 zurück. Falls nein, so wird das BCM 46 in Schritt 186 abgeschaltet.


Anspruch[de]
  1. Klimasteuerungsverfahren für eine Fahrzeugbatterie (18) mit den folgenden Schritten:

    es wird unabhängig von der Temperatur bestimmt, ob die Batterie (18) zu belüften ist; und

    es wird zumindest ein Teil der Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) ausgetauscht, wenn festgestellt wird, dass die Batterie (18) zu belüften ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung, ob die Batterieumgebung zu belüften ist, wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist: feststellen, ob die Batterie (18) sich in einem Rekonditionierungszustand befindet, feststellen, ob in der Batterie (18) eine oder mehrere Anomalien vorliegen, und/oder feststellen, ob der Batterieladezustand oberhalb eines ersten zuvor festgelegten Ladeniveaus liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: zumindest ein Teil der sich um die Batterie (18) herum befindenden Luft gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) ausgetauscht wird, wenn festgestellt wird, dass der Batterieladezustand oberhalb des ersten zuvor festgelegten Ladeniveaus liegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fahrzeug (16) ein Getriebe (52) aufweist und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:

    eine Schalthebelstellung des Fahrzeugs (16) bestimmt wird; und

    der Austausch von Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) unterbunden wird, wenn festgestellt wird, das sich das Fahrzeug (16) in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet und ein Belüften der Batterieumgebung nicht erforderlich ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fahrzeug (16) ein Batterieluftkonditionierungssystem aufweist und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:

    festgestellt wird, ob das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist, um die Batterie (18) zu kühlen, und dass

    der Austausch von Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) unterbunden wird, wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug (16) in der Schalthebelstellung Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt befindet, dass das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist, um die Batterie (18) zu kühlen, und dass die Batterieumgebung nicht zu belüften ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass:

    eine Temperatur der Batterie (18) bestimmt wird;

    eine Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) bestimmt wird;

    eine erste Temperaturdifferenz bestimmt wird, die definiert ist als die Differenz zwischen der Batterietemperatur und der Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16);

    zumindest ein Teil der Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) ausgetauscht wird, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur der Batterie (18) über einer ersten zuvor festgelegten Temperatur liegt, die erste Temperaturdifferenz größer ist als eine zweite zuvor festgelegte Temperatur, die Schalthebelstellung Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt gewählt wurde und das Batterieluftkonditionierungssystem nicht in Betrieb ist, um die Batterie (18) zu kühlen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass:

    bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug (16) in einem Schlüssel-Aus-Modus befindet;

    für eine voreingestellte Zeit zumindest ein Teil der Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) ausgetauscht wird, wenn festgestellt wird, dass die Batterieumgebung zu belüften ist und sich das Fahrzeug (16) im Schlüssel-Aus-Modus befindet; und

    der Austausch von Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) unterbunden wird, wenn festgestellt wird, dass die voreingestellte Zeitspanne verstrichen ist.
  8. Verfahren zur Steuerung der Umgebungsbedingungen einer Fahrzeugbatterie, wobei das Fahrzeug (16) ein Getriebe (52) sowie ein Luftkonditionierungssystem für die Batterie (18) aufweist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

    Ausführen einer ersten Batterieklimasteuerungsstrategie, einschließlich der Bestimmung zumindest eines Fahrzeugbetriebszustandes;

    Belüftung der Batterieumgebung mit Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16), wenn die Ausführung der ersten Batterieklimasteuerungsstrategie anzeigt, dass die Batterieumgebung zu belüften ist;

    Ausführen einer zweiten Batterieklimasteuerungsstrategie wenn die erste Batterieklimasteuerungsstrategie nicht anzeigt, dass die Batterieumgebung zu belüften ist, wobei die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst: Bestimmen einer Schalthebelstellung des Fahrzeugs (16) und/oder Bestimmen, ob das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist;

    Umwälzen von Luft um die Batterie (18) herum, wenn die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie anzeigt, dass der Austausch von Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) unterbunden werden sollte; und

    Ausführen einer dritten Batterieklimasteuerungsstrategie, wenn die zweite Batterieklimasteuerungsstrategie nicht anzeigt, dass der Austausch von Luft, die sich um die Batterie (18) herum befindet, gegen Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) unterbunden werden sollte, wobei die Ausführung der dritten Batterieklimasteuerungsstrategie dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Temperatur der Batterie (18) und eine Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) bestimmt werden und eine Steuerung der Umgebungsbedingungen der Batterie (18) vorgenommen wird, die zumindest zum Teil auf der Temperatur der Batterie (18) und auf der Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) beruht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Batterieklimasteuerungsstrategie umfasst:

    dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Batterie (18) und der Temperatur der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) bestimmt wird, und

    dass die Batterieumgebung mit Luft aus der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs (16) gekühlt wird, wenn die Temperatur der Batterie (18) über einer ersten zuvor festgelegten Temperatur liegt and die Temperaturdifferenz über einer zweiten zuvor festgelegten Temperatur liegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung mindestens eines Fahrzeugbetriebszustands damit verbunden ist, dass bestimmt wird, ob zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: ob sich die Batterie (18) in einem Rekonditionierungszustand befindet, ob in der Batterie (18) eine oder mehrere Anomalien vorliegen und ob der Batterieladezustand über einem ersten zuvor festgelegten Ladeniveau liegt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung der ersten Batterieklimasteuerungsstrategie anzeigt, dass die Batterieumgebung zu belüften ist, wenn der Batterieladezustand über einem zuvor festgelegten Ladeniveau liegt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausführung der zweiten Batterieklimasteuerungsstrategie verbunden ist, dass eine aktuelle Schalthebelstellung bestimmt wird und dass Luft um die Batterie (18) herum umgewälzt wird, wenn festgestellt wird, dass sich das Getriebe (52) in der Schalthebelstellung Parken oder Neutral befindet.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausführung der zweiten Batterieklimasteuerungsstrategie verbunden ist, dass bestimmt wird, ob das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist, um die Batterie (18) zu kühlen, and dass Luft um die Batterie (18) herum umgewälzt wird, wenn festgestellt wird, dass die das Batterieluftkonditionierungssystem in Betrieb ist, um die Batterie (18) zu kühlen.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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