CN105416390A - 具有电力管理的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有电力管理的车辆。电子控制单元可包括：输入通道，被配置为接收指示转向系统电力的信号和指示车辆的操作模式的信号；输出通道，被配置为提供命令以将电流从电负载重新分配到转向系统。电子控制单元可还包括控制逻辑，控制逻辑被配置为响应于电力降低而低于阈值和预定类型的操作模式，产生命令而将转向系统的电力增加到满足阈值。

Description

具有电力管理的车辆

技术领域

本公开涉及车辆转向系统的电力管理。

背景技术

可配备某些车辆以允许车辆使用诸如雪犁的附件。这些附件通常相对较重，特别是当安装在车辆的前端时，且这些附件会通过使得驱动电动助力转向(EPAS,electronicpowerassistedsteering)系统的转向联动装置(steeringlinkage)的电动马达消耗电力而影响转向操作。

发明内容

一种管理车辆电力的方法包括：响应于输送到转向系统的电力降低而低于阈值和车辆在预定模式下操作，将电流从电负载改向输送到转向系统以将转向系统的电力增加到满足阈值。

一种车辆包括被构造为驱动转向联动装置的马达和控制单元。所述控制单元被配置为：响应于马达的电力降低而低于阈值和车辆在预定模式下操作，将电流从电负载改向输送到马达以将马达电力增加到满足阈值。

提供了一种用于车辆的电子控制单元。电子控制单元可包括：输入通道，被配置成接收指示转向系统电力的信号和指示车辆操作模式的信号；输出通道，被配置成提供命令将电流从电负载重新分配到转向系统。电子控制单元可进一步包括控制逻辑，控制逻辑被配置为响应于电力降低而低于阈值和预定类型的操作模式，产生命令将转向系统的电力增加到满足阈值。

根据本发明，提供了一种车辆，包括：马达，被配置为驱动转向联动装置；控制单元，被配置为响应于马达的电力降低而低于阈值和车辆在预定模式下操作，将电流从电负载改向输送到马达以将马达的电力增加到满足阈值。

根据本发明的一个实施例，车辆还包括设置在车辆内并可操作以被用户激活而请求预定模式的接口。

根据本发明的一个实施例，将电流从电负载改向输送到马达包括禁用电负载。

根据本发明的一个实施例，控制单元是环境控制单元。

根据本发明的一个实施例，控制单元还被配置为响应于退出预定模式的命令，将改向输送继续预定的时间段。

根据本发明的一个实施例，预定的时间段小于1秒。

根据本发明，提供了一种用于车辆的电子控制单元，包括：输入通道，被配置为接收指示转向系统的电力的信号和指示车辆的操作模式的信号；输出通道，被配置为提供将电流从电负载重新分配到转向系统的命令；控制逻辑，被配置为响应于电力降低而低于阈值和预定类型的操作模式，产生命令将转向系统的电力增加到满足阈值。

根据本发明的一个实施例，执行命令时使得电负载被禁用。

根据本发明的一个实施例，电负载是雾灯、换流器或继电器。

根据本发明的一个实施例，输入通道还被配置为接收指示退出操作模式的请求的信号，控制逻辑还被配置为响应于退出操作模式的请求，延迟预定的时间段产生命令。

根据本发明的一个实施例，预定的时间段小于1秒。

附图说明

图1是车辆的示意图。

图2示出了车辆的能量管理技术的系统架构。

图3是示出了车辆的能量管理控制逻辑的流程图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。

车辆可以配备有电动助力转向(以下简称“EPAS”)以提供平稳的车辆驾驶操作。EPAS系统需要电力才能工作。例如，EPAS系统可能需要最小75安培的电流以确保转向系统在所有操作条件下都正常工作。如果(例如)车辆安装有附件，那么EPAS系统可用的电力可能低于最小电流强度。当附连有附件时，驱动EPAS系统的转向联动装置的马达可能需要更多的电力以负责附件的附加重量。这可能会影响转向操作。因此，利用能量管理来解决这样的影响是有利的。

预期有当附连有附件时保持供至EPAS系统转向联动装置马达的最小阈值水平的电力的能量管理控制逻辑。能量管理控制逻辑监测来自一个或更多个车辆系统的信号和电力请求，以确保EPAS系统保持高于阈值的电力。这在使用附件时确保正常的EPAS系统性能。控制逻辑可禁用某些车辆电负载，否则这些电负载将消耗大量电力。当被激活时，控制逻辑将各种电负载所使用的电力转移到EPAS系统马达。控制逻辑可允许EPAS系统保持(例如)至少75安培的储备(其他阈值也是可能的)。这确保EPAS系统将具有足够的电力来驱动马达，以便当附连有附件时转动转向联动装置。保持EPAS系统马达所需的量确保了EPAS系统的正常工作。

图1示出了具有本公开预期的能量管理控制逻辑的车辆10。为了描述清楚起见，系统被描述为具有独立的控制器；然而如本领域中所公知的，由单个控制器运行不同的过程也是可能的。

如将在下面更详细描述地，当附件11被安装到车辆时，驾驶员可以激活接口12。接口12的激活将存在附件11作为信号发给电子控制单元14(在下文称作“ECU”)。在优选实施例中，该接口可以是驾驶员操作的开关。然而，该界面可以是任何的人/机接口，诸如但不限于压力传感器、热传感器、语音命令或任何其它用户激活的人/机接口。接口12可以向ECU14提供硬连线或无线输入。

ECU14然后经由附件控制器16激活附件模式。然后附件模式将电流从消耗电流的非必要的电部件17改向输送(re-direct)到EPAS系统马达18。这允许ECU14通过激活附件模式而向EPAS系统马达18再次输送电力。EPAS系统马达18可使用储存的电力驱动转向联动装置19。这在尽管附连有附件11的情况下，允许正常的转向操作。

ECU14经由输入/输出(I/O)接口与各种发动机/车辆传感器和致动器通信，输入/输出(I/O)接口可被实施为单个集成接口，它提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转化、短路保护等。可替代地，一个或更多个专用硬件或固件芯片可用于在特定信号被供应到CPU之前调节和处理该特定信号。

如图1中代表性实施例大体上所示的，ECU14可将信号发送到附件控制器16、EPAS系统马达18、非必要的电部件17、转向联动装置19和接口12和/或从它们接收信号。虽然没有明确示出，但是本领域普通技术人员将识别可通过ECU14控制的上面标识的每个子系统内的各种功能或组件。可使用由ECU14执行的控制逻辑被直接或间接地致动的参数、系统和/或组件的代表性示例包括前端附件驱动(FEAD)组件(诸如交流发电机、空调压缩机、电池充电等)。通过I/O接口传送输入的传感器13可用于指示车辆转向系统和各种非必要的电部件(例如，诸如被加热/冷却的座椅、被加热的方向盘、雾灯和点火开关位置)的电力消耗。

参照图2，示出了由存储在一个或更多个处理器(如ECU14)中的软件实施的能量管理技术的架构。在20处，(例如，通过致动接口12)产生附件模式命令以使车辆10在附件模式下运转。信号可被发送到24处的仪表板(或其它显示器)，以为驾驶员提供附件模式被激活的视觉指示。然后在需要确保EPAS系统被供应有至少最小阈值水平的电力时ECU14识别并禁用车辆10中非必要的消耗电力的电部件。例如，启用附件模式后，在26处，车辆的电部件诸如方向盘加热和座椅温度受控(加热/冷却)可被禁用。这允许提供这些特征的必要的电负载改向输送到车辆转向系统。

在30处的CAN信息翻译模块允许使ECU14接收启用附件模式的请求，并提醒附件控制器16于32处存在附件模式请求。同样在32中，附件控制器16可通过ECU14的CAN信息翻译模块接收附件模式请求的通信状态。这允许附件控制器16验证ECU14的CAN信息翻译模块正在接收附件模式请求的信号。

ECU14也可发送34处指示点火状态的信号到附件控制器16。只有34处的点火状态设置为“运行”时，才可使用附件模式。这确保车辆有足够的动力来运行附件模式。如果在34处点火状态设置为“运行”，并且在32处附件模式请求和通信状态都存在，那么ECU14发送信号到附件控制器16指示在36处附件模式已启用。在至少一个实施例中，附件控制器16可具有多个配置。例如，在36处，一种配置可允许附件控制器16在激活20处的接口12时立即禁用并重新启用非必要的电部件。一旦附件控制器16在36处从ECU14接收附件模式配置信号，那么附件控制器16可提醒在38、42和46处附件模式状态下的多个非必要的电部件。这允许附件控制器16控制不重要的电部件的操作状态，以保存和转移所述电部件的电负载的电力。这允许附件控制器16管理流向EPAS系统的电力。

例如，如果附件模式在36处是激活状态，那么附件控制器16可将信号发送到ECU14以禁用38处的前雾灯照明。ECU14通过39处的前雾灯仲裁器而翻译禁用38处的前雾灯照明的信号。这将导致前雾灯在40处被禁用。同样地，附件控制器16可将信号发送到ECU14以禁用42处的AC/DC换流器。ECU14可通过车辆串行通信总线处理这个信号。这将导致44处的AC/DC换流器被禁用。此外，附件控制器16可将信号发送到ECU14以禁用46处的外部继电器。ECU14也可通过车辆串行通信总线处理这个信号。这导致48处的外部继电器被禁用。

在至少另一配置中，即使32处不存在附件模式请求，或者如果32处也不存在附件模式请求的通信状态，附件控制器16也可被配置为与允许附件模式保持启用状态。如果附件模式请求或者附件模式请求的通信状态不存在，那么附件控制器可在50处输入禁用延迟配置。50处的禁用延迟配置延长了38、42、46处的非必要的电部件的禁用时间。

50处的附件控制器16的禁用延迟配置可持续预定的时间段。例如，预定的时间段可在禁用附件模式之前持续小于1秒，或更明确的大体500毫秒。例如，在驾驶员已移除32处的附件模式请求后，EPAS系统转向联动装置马达可仍需要持续短时间的电力。但是，在大约500毫秒后，非必要的电部件可回到它们的正常操作状态。附件控制器16的如上所述的这个配置只有在34处的点火状态设置为运行时才是可操作的。因此，50处的附件控制器16的禁用延迟配置仅在发动机运行的情况下被启用。

参照图3，示出了附件控制器16的能量管理控制逻辑。在52处，附件控制器16通过初始化状态运行。52处的初始化状态需要附件控制器16发送并接收如上文描述的附件模式请求、点火状态、附件模式请求的通信状态。尽管在52处发送并接收附件模式请求、点火状态和附件模式请求的通信状态，但是附件控制器16可在54处禁用附件模式。这意味着非必要的电部件(诸如外部负载继电器、雾灯、AC/DC换流器)可在54处正常工作。该初始化状态允许附件控制器16刷新操作。例如，52处的初始化状态仅可在电池复位、闭锁继电器或初始安装时被输入。

在56处，附件控制器16将决定是否启用附件模式。在56处启用附件模式需要使用图2中描述的请求和信号架构。如果在56处附件控制器16决定不请求附件模式，点火状态不设置为运行，或者缺少附件模式请求的通信状态，那么车辆10可在正常操作模式下运转。如果在56处，附件控制器16决定请求附件模式，那么在58处附件控制器确定是否存在附件模式请求。在58处，附件控制器16可检查以查看附件模式请求的通信状态和附件模式请求是否存在。例如，如果在58处附件模式请求存在而没有附件模式请求的通信状态，或反之亦然，那么附件控制器16不会启用附件模式。

如果在58处，附件模式请求或者附件模式请求的通信状态不存在，那么附件控制器16将确定是否在60处已满足延迟时间。这与上文描述的附件控制器16的禁用延迟配置相一致。因此，如果在60处的延迟时间尚未被满足或者延迟时间尚未过去，那么附件控制器16将重新检查附件模式请求或者附件模式请求的通信状态，这与在58处检查不存在的任何请求一致。然而，如果在60处禁用延迟配置的延迟时间已经满足或已过去，那么在62处附件控制器16可禁用附件模式。一旦在62处已经禁用附件模式，那么非必要的电部件(诸如外部负载继电器、雾灯或AC/DC换流器)将回到它们的正常操作状态。

如果在58处附件模式请求和附件模式请求的通信状态都存在，那么在64处附件控制器16将启用附件模式。一旦在64处启用附件模式，那么附件控制器16将开始从非必要的电负载向EPAS系统转向联动装置马达转移电流以及功率。附件控制器16可如上文描述的那样从非必要的电负载向EPAS系统马达转移电流。例如，一旦在64处已启用了附件模式，那么在64处外部负载继电器可被禁用，雾灯可被禁用以及AC/DC换流器可被禁用。当接口12被激活时，ECU14将如上文描述的那样经由附件控制器16禁用非必要的电部件而启用附件模式。这允许附件控制器16向车辆转向系统供应电力，以当在车辆10上使用附件时补偿EPAS系统马达和转向联动装置的额外负载。

在此阐述的本发明的实施例大体上示出和描述了多个控制器(或模块)或其他这样基于电的组件。所有涉及各种控制器和基于电的组件以及设置用于每个的功能的描述并不意在限制仅包含在此示出和描述的控制器、组件和功能。虽然特定的标签可被分配给公开的各种控制器和/或电部件，但是这样的标签并不意在限制控制器和/或电部件的操作范围。控制器可基于期望或有意向在车辆中实施的特定类型的电架构而以任何方式彼此组合和/或分离。控制器可基于车辆中所期望的特定类型的电架构以任何方式而彼此组合和/或分离。通常认识到此处公开的每个控制器和/或模块/设备可包括但不限于任意数量的微处理器、集成电路、存储器设备(例如，闪存、RAM、ROM、EPROM、EEPROM或其他合适的变型)以及软件，它们彼此共同作用以执行各种功能。

虽然以上描述了示例性实施例，但是这些实施例不意在描述了权利要求所包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可进行各种改变。如前所述，可将各个实施例的特征进行组合以形成可能未明确描述或示出本发明的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为提供优点或在一个或更多个期望特性方面优于其他实施例或现有技术的实施方式，但是本领域的普通技术人员应认识到，根据具体应用和实施方式，可对一个或更多个特征或特性进行折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易组装性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并非在本公开的范围之外，并可被期望用于特定应用。

Claims (7)

1.一种管理车辆的电力的方法，包括：

响应于转向系统的电力降低而低于阈值且车辆在预定模式下操作，将电流从电负载改向输送到转向系统以将输送到转向系统的电力增加到满足所述阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将电流从电负载改向输送到所述转向系统包括禁用电负载。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括接收用以选择预定模式的输入。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，电负载是雾灯、换流器或继电器。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于改向输送而激活指示灯。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于退出预定模式的命令，使改向输送继续预定时间段。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，预定时间段小于1秒。