BR112018005987B1

BR112018005987B1 - Método de controle de alimentação de veículo e dispositivo de controle de alimentação de veículo

Info

Publication number: BR112018005987B1
Application number: BR112018005987-0A
Authority: BR
Inventors: Akifumi Koishi; Masahiko Tahara; Atsushi Tezuka; Tomoyuki Koike; Munemitsu WATANABE; Terumasa Tsuchiya
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2022-10-04
Also published as: WO2017051444A1; BR112018005987A2; EP3354521A4; US20180265021A1; CA2999812A1; EP3354521B1; EP3354521A1; CN108136983B; US10784697B2; KR20180054697A; KR102076432B1; RU2703363C1; CN108136983A; MY190391A; JP6481765B2; JPWO2017051444A1; MX2018003513A; CA2999812C

Abstract

MÉTODO DE CONTROLE DE ALIMENTAÇÃO DE VEÍCULO E DISPOSITIVO DE CONTROLE DE ALIMENTAÇÃO DE VEÍCULO. A presente invenção refere-se a, quando uma tensão constante é exigida de um circuito de alimentação (31) ao qual uma bateria principal (32) está conectada e uma sub-bateria (33) configurada para ter uma resistência interna inferior à da bateria principal (32) pode ser conectada, a comutação entre a conexão da sub-bateria (33) ao circuito de alimentação (31) e a desconexão da sub-bateria (33) do circuito de alimentação (31) é realizada de acordo com a tensão constante exigida, corrente máxima capaz de ser emitida para o circuito de alimentação (31) por um alternador (24), e o estado de carga da sub-bateria (33).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um método de controle de alimentação de veículo e a um dispositivo de controle de alimentação de veículo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] A tecnologia convencional descrita no PTL 1 propõe que uma conexão paralela de uma bateria de armazenamento de alto desempenho e uma bateria de armazenamento de chumbo possa ser formada e que a bateria de armazenamento de alto desempenho seja conectada quando uma tensão constante é exigida por uma carga elétrica em um estado no qual a eletricidade é gerada por um gerador de energia. Lista de citação Literatura de Patentes PTL 1: Patente Japonesa No. 5494498

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[003] A conexão de uma bateria de armazenamento de alto desempenho pode tornar impossível fornecer uma tensão constante exigida devido a uma diminuição na tensão terminal da bateria de armazenamento de alto desempenho devido a uma diminuição da resistência interna aparente, mesmo no caso de carregar a bateria de armazenamento de alto desempenho com a mesma corrente.

[004] Um objetivo da presente invenção é fornecer de forma estável uma tensão constante exigida. Solução Para o Problema

[005] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um método de controle de alimentação de veículo usado quando uma tensão constante é exigida de um circuito de alimentação ao gerar energia elétrica por um gerador de energia, o circuito de alimentação estando conectado a uma bateria de armazenamento primária e sendo capaz de ser conectado a uma bateria de armazenamento secundária que tem uma resistência interna menor que a da bateria armazenamento primária. A comutação entre conexão da bateria de armazenamento secundária ao circuito de alimentação e desconexão da bateria de armazenamento secundária do circuito de alimentação é realizada, dependendo da tensão constante exigida, corrente emitida para o circuito de alimentação pelo gerador de energia, e um estado de carga da bateria de armazenamento secundária.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A Figura 1 é uma vista de configuração de um sistema de parada em marcha lenta.

[007] A Figura 2 é uma vista de configuração de um circuito de alimentação.

[008] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra o processamento de controle de conexão / desconexão.

[009] A Figura 4 é um mapa para determinar se deve ou não desconectar uma sub-bateria.

[010] A Figura 5 é uma vista para explicar uma diminuição da tensão terminal.

[011] A Figura 6 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 1.

[012] A Figura 7 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 2.

[013] A Figura 8 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo Comparativo 1.

[014] A Figura 9 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 3.

[015] A Figura 10 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 3

DESCRIÇÃO DETALHADA

[016] As modalidades da presente invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos. Cada desenho é esquemático e pode ser diferente da realidade. As seguintes modalidades são ilustrativas de dispositivos e métodos para incorporar a ideia técnica da presente invenção não são destinados a limitar as configurações às seguintes. Em outras palavras, várias modificações podem ser feitas na ideia técnica da presente invenção dentro do escopo técnico descrito nas reivindicações. «Primeira modalidade» «Configuração»

[017] Primeiro, uma vista geral de um sistema de parada em marcha lenta será descrita.

[018] A parada em marcha lenta (IS) é a função de parar automaticamente um motor quando um veículo é parado, por exemplo, em uma interseção ou em um engarrafamento, e de reiniciar o motor quando o movimento do veículo é iniciado, e também é referido como sem marcha lenta ou redução em marcha lenta.

[019] A Figura 1 é uma vista de configuração do sistema de parada em marcha lenta.

[020] No sistema de parada em marcha lenta, um controlador (ECU: unidade eletrônica de controle) 11 executa parada em marcha lenta em resposta a valores detectados a partir de vários sensores. Exemplos de vários sensores incluem um sensor de velocidade de roda 12, um sensor de pressão de vácuo mestre 13, um sensor de acelerador 14, um sensor de aceleração 15, um sensor de rotação de motor 16, um sensor de mudança 17, e uma chave OFF de parada em marcha lenta 18.

[021] O sensor de velocidade de roda 12 detecta as velocidades das rodas VwFL a VwRR das rodas correspondentes. O sensor de velocidade de roda 12 detecta, por exemplo, linhas de força magnéticas a partir de um rotor de sensor por um circuito de detecção, converte, em um sinal de corrente, uma mudança no campo magnético causada pela rotação do rotor de sensor, e emite o sinal de corrente para o controlador 11. O controlador 11 determina as velocidades das rodas VwFL a VwRR a partir do sinal de corrente de entrada.

[022] O sensor de pressão de vácuo mestre 13 detecta a pressão em um vácuo mestre (servofreio) como uma força de pedal de freio Pb. O sensor de pressão de vácuo mestre 13 recebe a pressão no vácuo mestre por uma parte de diafragma, detecta uma distorção gerada em um elemento piezorresistivo como uma mudança na resistência elétrica através da parte de diafragma, converte a mudança em um sinal de tensão proporcional à pressão, e emite o sinal de tensão para o controlador 11. O controlador 11 determina a pressão no vácuo mestre, isto é, a força do pedal de freio Pb a partir do sinal de tensão de entrada.

[023] O sensor de acelerador 14 detecta um grau de abertura do pedal PPO (posição de operação) equivalente à quantidade de pressão de um pedal do acelerador. O sensor de acelerador 14, que é, por exemplo, um potenciômetro, converte o grau de abertura do pedal PPO do pedal do acelerador em um sinal de tensão e emite o sinal de tensão para o controlador 11. O controlador 11 determina o grau de abertura do pedal PPO do pedal do acelerador a partir do sinal de tensão de entrada. O grau de abertura do pedal PPO é 0% quando o pedal do acelerador está em uma posição de não operação, enquanto o grau de abertura do pedal PPO é 100% quando o pedal do acelerador está na posição de operação máxima (extremidade de curso).

[024] O sensor de aceleração 15 detecta a taxa de aceleração ou desaceleração na direção para a frente - para trás de um veículo. O sensor de aceleração 15 detecta, por exemplo, o deslocamento de posição de um eletrodo móvel em relação a um eletrodo fixo como uma mudança na capacidade eletrostática, converte a mudança em um sinal de tensão proporcional à taxa de aceleração ou desaceleração e à direção, e emite o sinal de tensão para o controlador 11. O controlador 11 determina a taxa de aceleração ou desaceleração a partir do sinal de tensão de entrada. O controlador 11 processa a aceleração como um valor positivo e processa a desaceleração como um valor negativo.

[025] O sensor de rotação do motor 16 detecta uma velocidade do motor Ne. O sensor de rotação do motor 16 detecta, por exemplo, linhas de força magnéticas a partir de um rotor de sensor por um circuito de detecção, converte, em um sinal de corrente, uma mudança no campo magnético causado pela rotação do rotor de sensor, e emite o sinal de corrente para o controlador 11. O controlador 11 determina a velocidade do motor Ne a partir do sinal de corrente de entrada.

[026] O sensor de mudança 17 detecta a posição de mudança de uma transmissão. O sensor de mudança 17 inclui, por exemplo, vários elementos Hall e emite os sinais ON / OFF correspondentes dos elementos Hall para o controlador 11. O controlador 11 determina a posição de mudança a partir de uma combinação dos sinais ON / OFF de entrada.

[027] A chave OFF de parada em marcha lenta (chave IS-OFF) 18 detecta uma operação de cancelamento do sistema de parada em marcha lenta. A chave OFF de parada em marcha lenta 18, que está disposta na proximidade de uma placa de painel de modo a poder ser operada por um condutor, emite um sinal de tensão dependendo da operação de cancelamento para o controlador 11 via, por exemplo, um circuito de detecção com um contato normalmente fechado. O controlador 11 determina se deve ou não cancelar a função de parada em marcha lenta a partir do sinal de tensão de entrada.

[028] O controlador 11 executa o controle de injeção de combustível através de um injetor de combustível e o controle de tempo de ignição através de uma bobina de ignição para controlar a parada e a partida de um motor (ENG) 21. Além disso, o arranque realizado por um motor de partida (SM) 22 é controlado durante a partida.

[029] O motor de partida 22, que inclui, por exemplo, um motor de comutação em série, dá partida no motor 21 engatando uma engrenagem de anel do motor 21 com uma engrenagem de pinhão de um eixo de saída para transmitir torque à engrenagem de anel. O motor de partida 22 inclui: um solenoide pelo qual a engrenagem de pinhão é deslizada axialmente para avançar ou retrair entre uma posição de protrusão na qual a engrenagem de anel do motor 21 é engatada com a engrenagem de pinhão e uma posição de retração na qual a engrenagem de anel do motor 21 não é engatada com a engrenagem de pinhão; um mecanismo de engrenagem que retarda a rotação de um eixo de rotação; e similares.

[030] A energia do motor 21 é transmitida para um alternador (ALT) 24 através de uma correia em V serpentina 23. O alternador 24 gera energia elétrica com a energia transmitida através da correia em V 23, e a energia elétrica gerada é fornecida a um circuito de alimentação descrito posteriormente. O alternador 24 inclui um regulador, e a tensão da energia elétrica gerada é controlada através do regulador.

[031] Uma descrição geral de uma operação de marcha lenta será agora descrita.

[032] O sistema de parada em marcha lenta está em um estado de espera no qual a parada em marcha lenta é permitida quando, por exemplo, todas as seguintes condições de permissão são satisfeitas.

[033] - A chave IS-OFF 88 está em estado não operacional (a função de parada em marcha lenta está no estado ON).

[034] - O estado da carga (SOC) da bateria é, por exemplo, 70% ou mais.

[035] - A posição de mudança é diferente da marcha R.

[036] O motor 21 é parado do estado de espera descrito acima quando todas as seguintes condições de operação são satisfeitas e, por exemplo, um segundo se passa.

[037] - Velocidade do veículo V é 0 km/h.

[038] - O grau de abertura do pedal do acelerador PPO é 0%.

[039] - A força do pedal de freio Pb é, por exemplo, 0,8 MPa ou mais.

[040] - O gradiente de superfície da estrada é, por exemplo, 14% ou menos.

[041] - A velocidade do motor Ne é, por exemplo, menos de 1200 rpm.

[042] Em tal caso, por exemplo, o valor médio das velocidades das rodas VwFL a VwRR é usado como a velocidade do veículo V. O gradiente de uma superfície da estrada é calculado dependendo de uma taxa de aceleração ou desaceleração. O gradiente de uma superfície da estrada é calculado como (distância vertical / distância horizontal) x 100 e submetido ao processamento de filtro passa-baixa, por exemplo, 1 Hz.

[043] O motor 21 é reiniciado a partir do estado de parada descrito acima quando qualquer uma das seguintes condições de partida é satisfeita.

[044] - A operação de direção é iniciada a partir do tempo da parada em marcha lenta.

[045] - A velocidade do veículo V é, por exemplo, 2 km/h ou mais.

[046] - O grau de abertura do pedal do acelerador PPO é, por exemplo, 5% ou mais.

[047] - A operação de mudança da marcha P para a marcha R ou D é realizada.

[048] - A operação de deslocamento da marcha N para a marcha R ou D é realizada.

[049] - Operação de deslocamento da marcha D para a marcha R é realizada.

[050] O que foi dito acima é a visão geral da operação de parada em marcha lenta.

[051] O controlador 11 executa um controle variável de tensão no qual a tensão de energia elétrica gerada pelo alternador 24 é controlada na faixa de, por exemplo, 11,4 a 15,6 V. Em outras palavras, a tensão alvo da energia elétrica gerada é calculada dependendo do estado de viagem de um veículo e do estado de carga de uma bateria, e a tensão da energia elétrica gerada pelo alternador 24 é controlada através do regulador, dependendo da tensão alvo calculada da energia elétrica gerada. Uma carga no motor 21 pode ser reduzida para reduzir o consumo de combustível permitindo que a tensão de energia elétrica gerada pelo alternador 24 seja menor que a usual, por exemplo, quando um veículo é acelerado. Quando o controle variável de tensão é cancelado, o alternador 24 realiza a geração de energia usual dependendo das características do regulador.

[052] A configuração do circuito de alimentação será agora descrita.

[053] A Figura 2 é uma vista de configuração do circuito de alimentação.

[054] O circuito de alimentação 31, que é um circuito que fornece energia elétrica ao motor de partida 22 e outra carga elétrica 25, inclui uma bateria principal 32, uma sub-bateria 33 e um relé 34. O circuito de alimentação 31 é adaptado para também fornecer energia elétrica ao controlador 11.

[055] Por exemplo, uma bateria de armazenamento de chumbo é usada como a bateria principal 32, na qual o dióxido de chumbo é usado como um eletrodo positivo, chumbo esponjoso é utilizado como um eletrodo negativo, e o ácido sulfúrico diluído é usado como solução eletrolítica. A bateria principal 32 é carregada com energia elétrica gerada pelo alternador 24 e tem uma tensão de circuito aberto, por exemplo, de 12,7 V em um estado de carga total.

[056] A sub-bateria 33 é disposta para evitar que a tensão de alimentação do veículo seja momentaneamente deixada cair devido a uma grande corrente que passa pelo motor de partida 22 quando o motor 21 é reiniciado a partir da parada em marcha lenta. Por exemplo, uma bateria de íons de lítio que é um tipo de bateria secundária de eletrólito não aquoso é usada na sub-bateria 33, na qual um óxido de lítio e metal é usado em um eletrodo positivo, e um material de carbono, tal como grafite, é usado em um eletrodo negativo. A sub-bateria 33 é carregada com energia elétrica gerada pelo alternador 24 e tem uma tensão de circuito aberto, por exemplo, de 13,1 V em um estado de carga total.

[057] Uma bateria de íons de lítio tem uma característica de ter uma maior densidade de energia e maior eficiência de energia de carga / descarga do que uma bateria de armazenamento de chumbo. Tal bateria de íons de lítio não envolve a reação de dissolução - precipitação de um material de eletrodo quando carregado e descarregado, e, portanto, pode esperar-se que tenha uma vida longa. Em contraste, um eletrodo de tal bateria de armazenamento de chumbo é degradado pela descarga da bateria de armazenamento de chumbo, embora a bateria de armazenamento de chumbo tenha um custo menor do que uma bateria de íons de lítio de mesma capacidade. Portanto, a durabilidade contra a carga e a descarga repetidas de tal bateria de íons de lítio é superior a de uma bateria de armazenamento. Além disso, uma bateria de íons de lítio tem uma resistência interna menor do que uma bateria de armazenamento de chumbo e, portanto, tem alto desempenho de carga / descarga.

[058] O relé 34, que é uma chave que alterna entre a conexão da sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 e a desconexão da sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31, é controlado pelo controlador 11. O relé 34, que é um contato de fecho normalmente aberto, desconecta a sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31 quando o contato é aberto e conecta a sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 quando o contato é fechado. Especificamente, a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 e é carregada com energia elétrica fornecida a partir do alternador 24 enquanto o motor 21 está no estado de ser acionado. Quando o motor 21 é reiniciado a partir da parada em marcha lenta, a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 para fornecer energia elétrica ao motor de partida 22. Além disso, a sub-bateria 33 é conectada e desconectada para e a partir do circuito de alimentação 31, conforme necessário.

[059] O processamento de controle de conexão / desconexão executado pelo controlador 11 será agora descrito.

[060] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra o processamento de controle de conexão / desconexão.

[061] Primeiro, na etapa S101, é determinado se ou não a carga elétrica 25 que exige uma alta tensão constante (em seguida chamada de “tensão constante”) do circuito de alimentação 31 está presente. Exemplos da carga elétrica 25 que exige a tensão constante incluem um para-brisa e uma bomba de combustível de alta pressão. Quando a tensão constante é exigida, o processamento prossegue para a etapa S102. Em contraste, quando a tensão constante não é exigida, o processamento retorna para um programa principal predeterminado, em uma base como está.

[062] Na etapa S102, um mapa é definido para determinar se ou não a sub- bateria 33 deveria ser desconectada do circuito de alimentação 31.

[063] A Figura 4 é um mapa para determinar se ou não deve desconectar a sub-bateria.

[064] O eixo das abcissas é definido para o estado de carga (SOC) da sub- bateria 33 enquanto o eixo das ordenadas está definido para a corrente. Em primeiro lugar, uma linha característica L1 que representa uma corrente máxima IMAX que pode ser emitida pelo alternador 24 é definida. A linha característica L1 é uma linha reta paralela ao eixo das abcissas e é determinada dependendo da velocidade do motor, do uso da carga elétrica 25, do estado da bateria principal 32, e similares. Além disso, uma linha característica L2 representando uma corrente de carga dependendo do estado de carga no caso de aplicar uma tensão constante é definida. A linha característica L2, que é uma linha reta representando uma corrente de carga que diminui com o aumento do estado de carga da sub-bateria 33, é determinada dependendo de uma tensão constante exigida.

[065] Portanto, a tensão constante exigida pode ser alcançada mesmo no caso de conexão da sub-bateria 33 quando a corrente de carga é igual ou menor do que a corrente máxima IMAX e maior do que a linha característica L2, e o estado de carga da sub-bateria 33 é maior do que a linha característica L2. Assim, não é necessário desconectar a sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31 em uma região circundada pela linha característica L1, a linha característica L2, e o eixo das abcissas e, portanto, é determinado que a sub-bateria 33 deve ser conectada ao circuito de alimentação 31. Em contraste, é impossível alcançar a tensão constante exigida no caso de conexão da sub-bateria 33 quando o estado da carga é igual ou menor do que a corrente máxima IMAX e menor do que a linha característica L2, e o estado da carga da sub-bateria 33 é menor do que a linha característica L2. Assim, é determinado que é necessário desconectar a sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31 em uma região circundada pelo eixo das abcissas, pelo eixo das ordenadas, pela linha característica L1 e pela linha característica L2.

[066] Na etapa subsequente S103, é determinado se é necessário ou não desconectar a sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31. Quando é necessário desconectar a sub-bateria 33, o processamento prossegue para a etapa S104. Em contraste, quando não é necessário desconectar a sub-bateria 33, o processamento prossegue para a etapa S105.

[067] Na etapa S104, a sub-bateria 33 é desconectada do circuito de alimentação 31 através da abertura do relé 34, e o processamento retorna para o programa principal predeterminado.

[068] Na etapa S105, a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 fechando o relé 34, e o processamento retorna para o programa principal predeterminado.

[069] O dito acima é o processamento de controle de conexão / desconexão. «Ação»

[070] A ação da primeira modalidade será agora descrita.

[071] Algumas cargas elétricas 25 exigem uma alta tensão constante do circuito de alimentação 31. Nesse caso, a conexão da sub-bateria 33 com uma baixa resistência interna e alto desempenho, tal como uma bateria de íons de lítio, pode causar uma diminuição na resistência interna aparente, resultando em uma diminuição da tensão terminal da sub-bateria 33 mesmo no caso de carga com a mesma corrente. Neste caso, pode ser impossível fornecer uma tensão constante exigida.

[072] A Figura 5 é uma vista para explicar uma diminuição da tensão terminal.

[073] Uma resistência interna no caso de conexão de uma bateria de armazenamento de baixo desempenho é assumida como sendo R1, e uma resistência interna no caso de conexão de uma bateria de alto desempenho é assumida como sendo R2. Uma relação de R1 > R2 é satisfeita porque a bateria de armazenamento de alto desempenho tem uma resistência interna menor e desempenho de aceitação de carga maior do que a bateria de armazenamento de baixo desempenho. Além disso, quando uma corrente de carga é assumida como sendo I, a tensão terminal da bateria de armazenamento de baixo desempenho é um valor obtido pela adição de E1 = I x R1 a uma tensão de circuito aberto enquanto a tensão terminal da bateria de armazenamento de alto desempenho é um valor obtido pela adição de E2 = I x R2 à tensão de circuito aberto. Portanto, a conexão da bateria de armazenamento de alto desempenho resulta em uma tensão terminal menor do que a conexão da bateria de baixo desempenho.

[074] Mesmo quando a tensão de energia elétrica gerada pelo alternador 24 é aumentada em um caso no qual uma alta tensão constante é exigida, a energia elétrica gerada é facilmente absorvida na bateria de armazenamento de alto desempenho, e pode ser impossível fornecer uma tensão constante dependendo do estado de carga da bateria de armazenamento de alto desempenho. Além disso, o alternador 24 tem uma limitação na corrente que pode ser emitida. Portanto, quando a corrente máxima IMAX que pode ser emitida pelo alternador 24 é alcançada antes de uma tensão constante ser alcançada, é impossível aumentar ainda mais uma tensão. Por exemplo, quando a capacidade do alternador 24 é 150 [A], uma corrente de 50 [A] é fornecida para consumo na carga elétrica, e uma corrente de 40 [A] é fornecida para carregar a bateria principal 32, apenas uma corrente de 60 [A] pode ser fornecida para carregar a sub-bateria 33. Como um resultado, ocorre um caso no qual, por exemplo, uma tensão pode ser aumentada apenas para 13,6 [V], embora uma tensão de 14 [V] seja exigida como uma tensão constante.

[075] Assim, quanta corrente elétrica passa, quanta corrente pode ser emitida pelo alternador 24 e quanta energia elétrica é absorvida pela sub-bateria 33 quando uma tensão constante é aplicada são levados em consideração quando a tensão constante é exigida (“SIM “na determinação na etapa S101). Em outras palavras, um mapa para alternar entre a conexão e a desconexão da sub-bateria 33 é ajustado considerando a tensão constante exigida, a corrente máxima IMAX do alternador 24, e o estado de carga da sub-bateria 33 (etapa S102).

[076] Com referência ao mapa, é determinado que a tensão constante pode ser alcançada mesmo pela conexão da sub-bateria 33 quando a corrente de carga é igual ou menor do que a corrente máxima IMAX e maior do que a linha característica L2, e o estado de carga da sub-bateria 33 é maior do que a linha característica L2 (“NÃO” na determinação na etapa S103). Em outras palavras, o estado de carga suficientemente elevado da sub-bateria 33 resulta na alta tensão terminal da sub- bateria e em uma pequena diferença entre a tensão terminal e a tensão constante exigida. Portanto, a tensão pode ser aumentada para a tensão constante dentro da faixa da capacidade extra do alternador 24 e, portanto, a sub-bateria 33 pode estar no estado de ser conectada ao circuito de alimentação 31 (etapa S105).

[077] Em contraste, é determinado que é impossível atingir a tensão constante pela conexão da sub-bateria 33 quando o estado de carga é igual ou menor do que a corrente máxima IMAX e menor do que a linha característica L2, e o estado de carga da sub-bateria 33 é menor do que a linha característica L2 (“SIM” na determinação na etapa S103). Em outras palavras, o baixo estado de carga da sub-bateria 33 também resulta na baixa tensão terminal da sub-bateria e causa grande diferença entre a tensão terminal e a tensão constante exigida. Portanto, a corrente máxima IMAX é alcançada antes da tensão ser aumentada para a tensão constante pelo alternador 24 e, portanto, a sub-bateria 33 é desconectada do circuito de alimentação 31 (etapa S104). Como um resultado, o desempenho de aceitação de carga é deteriorado no circuito de alimentação 31; no entanto, uma vez que a resistência interna aparente é aumentada, uma redução na tensão do circuito de alimentação 31 pode ser evitada para alcançar a tensão constante exigida.

[078] O controle de conexão / desconexão descrito acima é realizado sem distinguir entre regeneração (carga) e não regeneração (sem carga), porque é exigido que o estado de carga da sub-bateria 33 seja sempre permitido como estando dentro de uma certa faixa quando a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 em um estado em que uma tensão constante é exigida.

[079] A tensão constante exigida pode ser fornecida de forma estável porque a comutação entre conexão e desconexão da sub-bateria 33 é realizada considerando uma tensão constante exigida, a corrente máxima IMAX do alternador 24, e o estado de carga da sub-bateria 33, como descrito acima.

[080] A Figura 6 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 1.

[081] Nesse caso, o estado de operação da parada em marcha lenta, o estado de conexão / desconexão da sub-bateria 33, se ou nao exigem regeneração, se ou não exigem uma tensão constante, e uma tensão são representados ao longo de um eixo do tempo. Para a tensão, uma tensão constante exigida EN é indicada por uma linha contínua enquanto a tensão ESub da sub-bateria 33 é indicada por uma linha pontilhada.

[082] A tensão ESub atinge a tensão constante EN porque o estado de carga da sub-bateria 33 é suficiente, embora a tensão constante seja exigida. Portanto, não é necessário desconectar a sub-bateria 33, e a sub-bateria 33 permanece conectada ao circuito de alimentação 31. É determinado se deve ou não desconectar a sub-bateria 33, independentemente de exigir ou não a regeneração embora a regeneração seja exigida em um ponto no tempo t11. Nesse caso, a parada em marcha lenta é assumida como não operada.

[083] A Figura 7 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 2.

[084] Nesse caso, o estado de operação da parada em marcha lenta, o estado de conexão / desconexão da sub-bateria 33, se exigem ou não regeneração, se exigem ou não uma tensão constante, e uma tensão são representados ao longo de um eixo do tempo. Para a tensão, uma tensão constante exigida EN é indicada por uma linha contínua enquanto a tensão ESub da sub-bateria 33 é indicada por uma linha pontilhada.

[085] A tensão ESub é inferior à tensão constante EN porque o estado de carga da sub-bateria 33 é insuficiente, embora a tensão constante seja exigida. Nesse caso, é impossível aumentar a tensão para a tensão constante pelo alternador 24 e, portanto, a sub-bateria 33 permanece desconectada do circuito de alimentação 31. Como um resultado, a tensão constante EN é alcançada devido à tensão EMain (da qual uma ilustração é omitida) da bateria principal 32. É determinado se deve ou não desconectar a sub-bateria 33, independentemente de exigir ou não a regeneração, embora a regeneração seja exigida em um ponto no tempo t12. Em tal caso, a parada em marcha lenta é assumida como não operada.

[086] A Figura 8 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo Comparativo 1.

[087] Em tal caso, o estado de operação da parada em marcha lenta, o estado de conexão / desconexão da sub-bateria 33, se ou não exigem regeneração, se ou não exigem uma tensão constante, e uma tensão são representados ao longo de um eixo do tempo. Para a tensão, uma tensão constante exigida EN é indicada por uma linha contínua enquanto a tensão ESub da sub-bateria 33 é indicada por uma linha pontilhada.

[088] O estado da carga da sub-bateria 33 é insuficiente, embora a tensão constante seja exigida. Nesse caso, a regeneração é exigida em um ponto no tempo t13, e até mesmo a conexão da sub-bateria 33 é incapaz de aumentar a tensão ESub para a tensão constante EN devido a uma limitação no desempenho de saída do alternador 24. Em Tal caso, a parada em marcha lenta é assumida como não operada. «

Exemplo de Aplicação»

[089] É desejável conectar a sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 de modo a suprimir a descarga da bateria principal 32 enquanto o motor 21 é parado em marcha lenta.

[090] A Figura 9 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 3.

[091] Em tal caso, o estado de operação da parada em marcha lenta, o estado de conexão / desconexão da sub-bateria 33, se ou não exigem uma tensão constante, e uma tensão são representados ao longo de um eixo do tempo. Para a tensão, uma tensão constante exigida EN é indicada por uma linha contínua enquanto a tensão ESub da sub-bateria 33 é indicada por uma linha pontilhada.

[092] O motor 21 é parado por parada em marcha lenta em um ponto no tempo t14. Nesse caso, a descarga da bateria principal 32 pode ser suprimida conectando a sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31. A tensão constante exigida EN também diminui devido à parada do motor 21. Quando o motor 21 para, o alternador 24 também é parado, é impossível aumentar a tensão e, portanto, a tensão é menor do que durante a viagem se nenhum conversor DC / DC estiver montado.

[093] Em um ponto no tempo t15, o motor 21 é reiniciado e, portanto, a tensão constante exigida EN também aumenta. Um caso é ilustrado no qual a tensão constante exigida EN aumenta gradualmente. Por exemplo, em um para-brisas, uma saída necessária aumenta com o aumento da velocidade do veículo e, portanto, uma alta tensão não é exigida imediatamente. Em tal caso, é desnecessário desconectar imediatamente a sub-bateria 33, e é aceitável aumentar gradualmente a tensão enquanto permite que a sub-bateria 33 permaneça conectada ao circuito de alimentação 31. Se a sub-bateria 33 é conectada pela operação da parada em marcha lenta como descrito acima, o acionamento do relé 34 pode ser suprimido, não desconectando imediatamente a sub-bateria, mas mantendo tal estado, se possível. Em outras palavras, a minimização da operação de abertura e fechamento do relé 34 resulta em vantagem na durabilidade.

[094] A Figura 10 é um gráfico de tempo que ilustra o Exemplo de Operação 4.

[095] Em tal caso, o estado de operação da parada em marcha lenta, o estado de conexão / desconexão da sub-bateria 33, se ou não exigem uma tensão constante, e uma tensão são representados ao longo de um eixo do tempo. Para a tensão, uma tensão constante exigida EN é indicada por uma linha contínua enquanto a tensão ESub da sub-bateria 33 é indicada por uma linha pontilhada.

[096] O motor 21 é parado por parada em marcha lenta em um ponto no tempo t16, e o motor 21 é reiniciado em um ponto no tempo t17. Um caso é ilustrado no qual a tensão constante exigida EN aumenta imediatamente. Por exemplo, uma bomba de combustível de alta pressão pode exigir imediatamente uma alta tensão. Nesse caso, a prioridade é dada ao fornecimento estável da tensão constante por desconexão imediata da sub-bateria 33.

«Exemplo Alternativo»

[097] A primeira modalidade foi descrita em termos, mas não está limitada a, do caso em que o relé 34 é uma chave mecânica. Por exemplo, um MOSFET (transistor de efeito de campo semicondutor de óxido-metal) pode ser utilizado. Neste caso, um efeito de ação semelhante pode ser obtido executando o controle de comutação do MOSFET para formar um estado no qual uma tensão de circuito é alta e a corrente de carga da sub-bateria 33 é baixa. «Relação de Correspondência»

[098] A bateria principal 32 corresponde à “bateria de armazenamento primária”. A sub-bateria 33 corresponde à “bateria de armazenamento secundária”. O relé 34 corresponde à “chave para bateria de armazenamento secundária”. O alternador 24 corresponde ao “gerador de energia”. Os processamentos nas etapas S101 a S105 correspondem à “unidade de controle de conexão / desconexão”.

«Efeitos»

[099] Os efeitos das unidades principais na primeira modalidade serão agora descritos.

[0100] (1) Em um método de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade, quando uma tensão constante é exigida do circuito de alimentação 31 ao qual a bateria principal 32 é conectada e a sub-bateria 33 configurada para ter uma resistência interna inferior à a bateria principal 32 pode ser conectada, a comutação entre a conexão da sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 e a desconexão da sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31 é realizada de acordo com a tensão constante exigida, a corrente máxima capaz de ser emitida para o circuito de alimentação 31 pelo alternador 24, e o estado de carga da sub-bateria 33.

[0101] A tensão constante exigida pode ser fornecida de forma estável porque a comutação entre a conexão e a desconexão da sub-bateria 33 é realizada considerando a tensão constante exigida, a corrente máxima do alternador e o estado de carga da sub-bateria 33, como descrito acima.

[0102] (2) No método de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade, quando uma função de parada do motor de parar o motor 21 dependendo do estado de um veículo é incluída, a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 enquanto o motor 21 é parado pela função de parada do motor.

[0103] A descarga da bateria principal 32 pode ser suprimida conectando a sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 enquanto o motor 21 é parado, conforme descrito acima.

[0104] (3) No método de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade, um estado no qual a sub-bateria 33 é conectada ao circuito de alimentação 31 é mantido em um caso em que a tensão constante não é imediatamente exigida quando o motor 21 é reiniciado.

[0105] A operação de abertura e fechamento do relé 34 pode ser reduzida para aumentar a durabilidade porque a sub-bateria 33 permanece conectada ao circuito de alimentação 31 quando a tensão constante não é imediatamente exigida, conforme descrito acima.

[0106] (4) No método de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade, a sub-bateria 33 é desconectada do circuito de alimentação 31 em um caso em que a tensão constante é imediatamente exigida quando o motor 21 é reiniciado.

[0107] A tensão constante exigida pode ser fornecida de forma estável porque a sub-bateria 33 é desconectada do circuito de alimentação 31 quando a tensão constante é imediatamente exigida como descrito acima.

[0108] (5) No método de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade, o relé 34 alterna entre a conexão da sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 e a desconexão da sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31.

[0109] A comutação entre a conexão e a desconexão da sub-bateria 33 pode ser executada de forma fácil e confiável usando o relé 34 como descrito acima.

[0110] (6) Um dispositivo de controle de alimentação de veículo de acordo com a primeira modalidade inclui: a bateria principal 32 configurada para ser conectada ao circuito de alimentação 31; a sub-bateria 33 configurada para ter uma resistência interna inferior à da bateria principal 32 e para poder ser conectada ao circuito de alimentação 31; e o alternador 24 configurado para fornecer energia elétrica gerada para o circuito de alimentação 31. Quando uma tensão constante é exigida do circuito de alimentação 31, a comutação entre a conexão da sub-bateria 33 ao circuito de alimentação 31 e a desconexão da sub-bateria 33 do circuito de alimentação 31 é realizada de acordo com a tensão constante exigida, a corrente máxima capaz de ser emitida pelo alternador 24 e o estado de carga da sub-bateria 33.

[0111] A tensão constante exigida pode ser fornecida de forma estável porque a comutação entre a conexão e a desconexão da sub-bateria 33 é realizada considerando a tensão constante exigida, a corrente máxima do alternador e o estado de carga da sub-bateria 33, como descrito acima.

[0112] Uma descrição foi fornecida acima com referência a um número limitado de modalidades. No entanto, o escopo de direito não está limitado a isso, e as modificações das modalidades com base na descrição descrita acima são evidentes para os versados na técnica. Lista de Símbolos de Referência 11 Controlador 21 Motor 22 Motor de partida 24 Alternador 25 Carga elétrica 31 Circuito de alimentação 32 Bateria principal 33 Sub-bateria 34 Relé

Claims

1. Método de controle de alimentação de veículo que compreende: quando uma tensão constante é exigida de um circuito de alimentação (31) ao gerar energia elétrica por um gerador de energia (24), o circuito de alimentação (31) sendo conectado a uma bateria de armazenamento primária (32) e sendo capaz de ser conectado a uma bateria de armazenamento secundária (33) que tem uma resistência interna inferior à da bateria de armazenamento primária (32), o método é CARACTERIZADO por determinar se a tensão constante pode ou não ser obtida quando a bateria de armazenamento secundária (33) está conectada ao circuito de alimentação (31), dependendo da tensão constante exigida, corrente enviada para o circuito de alimentação (31) pelo gerador de energia (24), e um estado de carga da bateria de armazenamento secundária (33); o método compreende ainda as etapas de: conectar a bateria de armazenamento secundária (33) ao circuito de alimentação (31) quando é determinado que a tensão constante pode ser obtida; e desconectar a bateria de armazenamento secundária (33) do circuito de alimentação (31) quando não é determinado que a tensão constante pode ser obtida.

2. Método de controle de alimentação de veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando uma função de parada de motor de parar um motor (21) dependendo de um estado de um veículo está incluída, a bateria de armazenamento secundária (33) é conectada ao circuito de alimentação (31) enquanto o motor (21) é parado pela função de parada de motor.

3. Método de controle de alimentação de veículo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um estado no qual a bateria de armazenamento secundária (33) é conectada ao circuito de alimentação (31) é mantido em um caso no qual a tensão constante não é imediatamente exigida quando o motor (21) é reiniciado.

4. Método de controle de alimentação de veículo, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a bateria de armazenamento secundária (33) é desconectada do circuito de alimentação (31) em um caso no qual a tensão constante é imediatamente exigida quando o motor (21) é reiniciado.

5. Método de controle de alimentação de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que uma chave (34) para a bateria de armazenamento secundária (33) alterna entre conexão da bateria de armazenamento secundária (33) ao circuito de alimentação (31) e desconexão da bateria de armazenamento secundária (33) do circuito de alimentação (31).

6. Dispositivo de controle de alimentação de veículo que inclui: uma bateria de armazenamento primária (32) configurada para ser conectada a um circuito de alimentação (31); uma bateria de armazenamento secundária (33) configurada para ter uma resistência interna inferior à da bateria de armazenamento primária (32) e para ser capaz de ser conectada ao circuito de alimentação (31); um gerador de energia (24) configurado para fornecer energia elétrica gerada ao circuito de alimentação (31); e CARACTERIZADO pelo fato de que inclui ainda uma unidade de controle de conexão/desconexão (S101 a S105) configurada: para determinar, quando uma tensão constante é exigida do circuito de alimentação (31) ao gerar energia elétrica pelo gerador de energia (24), se a tensão constante pode ou não ser obtida quando a bateria de armazenamento secundária (33) está conectada ao circuito de alimentação (31), dependendo da tensão constante exigida, corrente enviada pelo gerador de energia (24), e um estado de carga da bateria de armazenamento secundária (33); para conectar a bateria de armazenamento secundária (33) ao circuito de alimentação (31) quando é determinado que a tensão constante pode ser obtida; e para desconectar a bateria de armazenamento secundária (33) do circuito de alimentação (31) quando não é determinado que a tensão constante pode ser obtida.