CZ2009286A3

CZ2009286A3 - Circuit arrangement of vehicle power-supply system and method of controlling thereof

Info

Publication number: CZ2009286A3
Application number: CZ20090286A
Authority: CZ
Inventors: Bureš@Zbynek; Šula@Martin
Original assignee: Šula@Martin
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2010-06-30
Also published as: CZ301821B6; WO2010127644A2; WO2010127644A3; EP2427945A2

Abstract

Napájecí soustava vozidla sestává z alternátoru (6) k nemuž je pres první silové vedení (15) pripojen napetový menic (8), který je dále pres druhé silové vedení (16) propojen jednak na zásobník (9) energie - superkapacitor a jednak k napetovému menici (10), a pres palubní sít (17) k akumulátoru (11). K rídícímu modulu (100) je pripojen druhý napetový menic (10) a první napetový menic (8). První výstup (13a) rídícího modulu (100) je pripojen k vstupu napetového menice (10) a druhý výstup (13b) na napetový menic (8). Dále má rídící modul (100) první a druhý vstup (12a a 12d) pripojeny na výstupy akumulátoru (11), tretí a ctvrtý vstup (12c a 12d) má pripojeny k výstupum zásobníku (9) energie - superkapacitoru a pátý vstup (12e) má pripojen ke snímaci otácek alternátoru (6), šestý vstup (12g) má pripojen k snímaci otácek motoru (1) a sedmý vstup (12h) k teplotnímu cidlu motoru (1). Na osmý vstup (12i) je pripojen snímac polohy plynového pedálu, na devátý vstup (12j) snímac tlaku v brzdové soustave vozidla, na desátý vstup (12k) cidlo razení prevodových stupnu, na jedenáctý vstup (12l) cidlo sepnutí startéru, na dvanáctý vstup (12m) snímac teploty okolí a na trináctý vstup (12n) .lambda. sonda. Oboustranná sbernice (14) CAN Bus rídícího modulu (100) alternátoru (6) je propojena s rídící jednotkou motoru (1).The power supply system of the vehicle consists of an alternator (6) to which a voltage converter (8) is connected via a first power line (15), which is connected via a second power line (16) to a power storage device (9) and a voltage supply. the inverter (10), and via the on-board network (17) to the battery (11). A second voltage converter (10) and a first voltage converter (8) are connected to the control module (100). The first output (13a) of the control module (100) is connected to the input of the voltage converter (10) and the second output (13b) to the voltage converter (8). Further, the control module (100) has the first and second inputs (12a and 12d) connected to the battery outputs (11), the third and fourth inputs (12c and 12d) are connected to the outputs of the energy storage device (9) and the fifth input (12e) it is connected to the alternator speed sensor (6), the sixth input (12g) is connected to the motor speed sensor (1) and the seventh input (12h) to the motor temperature sensor (1). A throttle position sensor is connected to the eighth input (12i), a brake pressure sensor in the ninth input (12j), a gear shift sensor to the tenth input (12k), a starter switch to eleventh input (12l), a 12th input (12m) ambient temperature sensor and thirteenth input (12n) .lambda. probe. The CAN bus double-sided bus (14) of the alternator control module (100) is connected to the motor control unit (1).

Description

ZAPOJENÍ NAPÁJECÍ SOUSTAVY VOZIDLA A ZPŮSOB JEJÍHO ŘÍZENÍVEHICLE POWER SUPPLY CONNECTION AND MANAGEMENT METHOD

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká zapojení napájecí soustavy vozidla, sestávající z alternátoru propojeného přes první silové vedeni s prvním napěťovým měničem, který je dále přes druhé silové vedeni propojen, jednak na zásobník energie a jednak k druhému napěťovému měniči a dále přes palubní síť k akumulátoru.The invention relates to the connection of a vehicle power supply system consisting of an alternator connected via a first power line to a first voltage converter, which is further connected via a second power line to an energy store and to a second voltage converter and an on-board network to a battery.

Dosavadní stav technikyState of the art

V současné době pň vývoji nových automobilů je věnována maximální pozornost splnění emisních limitů (produkované množství CO₂ na ujetý kilometr). Snížení je možno dosáhnout jednak konstrukčními modifikacemi vlastních spalovacích motorů, snížením hmotnosti vozidel, a redukcí odběru elektrické energie v průběhu běhu motoru mimo jeho optimální rozsah otáček. Proti tomuto trendu jsou však neustále navyšovány požadavky na palubní elektrickou rozvodnou síť vozidla S narůstající vybavenosti vozidel (automatická klimatizace, vyhříváni sedadel,' vyhřívám čelních skel, zrcátek, servopohony, bezpečnostní systémy, atd.) dochází k výraznému zvýšeni spotřeby elektrické energie. Moderní vozidla jsou vybavena alternátory s vysokou účinnosti (až 80%) a využívají dva rozvodné okruhy elektrické energie s různými hodnotami napětí (12V / 24V Z48V). Přechod na vyšší napětí přináší řadu výhod spojených se snížením hmotnosti komponentů (startér, alternátor, čerpadla) a snížením hmotnosti silové kabeláže. Naneštěstí ani tyto modifikace nezamezujl vysokému odběru energie z alternátoru v průběhu rozjezdu vozidla z klidu po nastartování vozidla, v průběhu akcelerace vozidla a v průběhu ustálené jízdy. V současnosti je elektrická energie vyráběna pouze přeměnou chemické energie paliva prostřednictvím spalováni ve spalovacím motoru na mechanickou energii, která je dále transformována skrze alternátor na elektrickou. Odebraný výkon spalovacího motoru alternátorem se následně projeví na zvýšené měrné spotřebě spalovacího motoru a tím přímo-úměrně i na hodnotách produkovaného CO,.Currently, during the development of new cars, maximum attention is paid to meeting emission limits (amount of CO ₂ per kilometer produced). The reduction can be achieved on the one hand by design modifications of the internal combustion engines, by reducing the weight of the vehicles, and by reducing the consumption of electric energy during the running of the engine outside its optimal speed range. Against this trend, however, the requirements for the vehicle's on-board electrical system are constantly increasing. Modern vehicles are equipped with alternators with high efficiency (up to 80%) and use two power distribution circuits with different voltage values (12V / 24V Z48V). Switching to a higher voltage brings a number of benefits associated with reducing the weight of components (starter, alternator, pumps) and reducing the weight of power cabling. Unfortunately, even these modifications did not prevent the high consumption of energy from the alternator during the start of the vehicle from rest after starting the vehicle, during the acceleration of the vehicle and during steady driving. At present, electrical energy is produced only by converting the chemical energy of the fuel through combustion in the internal combustion engine into mechanical energy, which is further transformed through the alternator into electrical energy. The power taken by the internal combustion engine through the alternator will subsequently be reflected in the increased specific consumption of the internal combustion engine and thus in direct proportion to the values of CO 2 produced.

vez užitném vzoru.« 18162 je popisováno zařízení pro zlepšeni dynamiky spalovacího motoru, které sestává z mechanické části, elektrické části a řídicího systému, přičemž mechanická část je tvořena spalovacím motorem, jenž je prostřednictvím převodového ústrojí propojen s hnaným kolem. Elektrická část je tvořena generátorem, připojeným ke klikovému hřídeli, přičemž generátor je propojen prostřednictvím silového vedeni s odpojovačem, který je silovým vedením propojen na superkapadtory, které silovým vedením dále navazují na regulátor, a řídicí systém je tvořen řídicí jednotkou vybavenou vstupy a výstupy, přičemž vstupy jsou propojeny se soustavou čidel a spínačů a řídicí jednotka je svými výstupy i vstupy propojena s regulátorem a odpojovačem.18162 describes a device for improving the dynamics of an internal combustion engine, which consists of a mechanical part, an electrical part and a control system, the mechanical part being formed by an internal combustion engine which is connected to a driven wheel by means of a transmission device. The electrical part consists of a generator connected to the crankshaft, the generator is connected via a power line to a disconnector, which is connected by a power line to supercapadors, which follow the power line to the controller, and the control system consists of a control unit equipped with inputs and outputs. the inputs are connected to a system of sensors and switches and the control unit is connected to the controller and disconnector with its outputs and inputs.

Ve FR patentu K 2910191 (WO2008Z074951 A1) je popisováno zařízení prvotního nabití prostředků uchování energie zejména typu tzv. super-kondenzátoru, spojeného s elektrickým točivým strojem. Elektrický točivý stroj, je tvořen alternátorem a především alternátorem-startérem, který se používá zejména v automobilovém průmyslu, a pro napájeni elektrických obvodů vozidel vybavených spalovacími motory. Zde se využívá známého faktu, že alternátor může fungovat reverzně, tzn. bud jako elektrický generátor nebo jako motor. Zařízení popisované výše je určeno k rychlému nabití prostředků uchovávajících elektrickou energii spoiené s elektrickým točivým strojem. Zařízeni řešf problematikou rychlého nabiti superkapacitoru a následnou výrobou elektrické energie pro palubní síť s možností využiti motor-generátoru v reverzním režimu, tedy jako motor pra možný start spalovacího motoru. Zmíněné zařízení prvotního nabiti prostředků pro uchovávání energie nijak neřeší problematiku napájení palubní sítě vozidla v různých režimech vozidla (akcelerace, decelerace, ustálený stav), pouze je zde rozpracován jeden dílčí komponent „modifikovaný alternátor.FR patent K 2910191 (WO2008Z074951 A1) describes a device for the initial charging of energy storage means, in particular of the so-called super-capacitor type, connected to an electric rotating machine. The electric rotating machine consists of an alternator and especially an alternator-starter, which is used mainly in the automotive industry, and for powering the electrical circuits of vehicles equipped with internal combustion engines. Here, the well-known fact that the alternator can operate in reverse, ie. either as an electric generator or as an engine. The device described above is intended for rapidly charging the means for storing the electrical energy associated with the electric rotating machine. The device solves the problem of fast charging of the supercapacitor and subsequent production of electricity for the on-board network with the possibility of using the motor-generator in reverse mode, ie as a motor for a possible start of the internal combustion engine. The mentioned device for the initial charging of the energy storage means does not solve the problem of powering the vehicle's on-board network in different vehicle modes (acceleration, deceleration, steady state), only one partial component "modified alternator" is developed here.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Cílem vynálezu je sníženi spotřeby paliva, snížení emisi, zlepšení statování motoru za nižších teplot a zlepšeni chodu motoru v průběhu akcelerace vozidla.The object of the invention is to reduce fuel consumption, reduce emissions, improve the stature of the engine at lower temperatures and improve the operation of the engine during vehicle acceleration.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením napáječ,· soustavy vozidla, sestávající z alternátoru propojeného přes první silové vedeni s prvnim '3 napěťovým měničem, který je dále propojen přes druhé silové vedení, jednak na zásobník energie a jednak k druhému napěťovému měniči a dále přes palubní síť k akumulátoru, z řídícího modulu, k němuž je připojen druhý napěťový měnič a první napěťový měnič, jehož podstata spočívá v tom, že má řídící modul připojen přes komunikační sběrnici ke konverzní jednotce signálů, která je přes komunikační rozhraní připojena k vyhodnocovací jednotce stavu vozidla a přes první výstup připojena k vstupu druhého napěťového měniče a přes druhý výstup připojena na vstup prvního napěťového měniče, přičemž vstupy vozidla jsou připojeny, jednak k vyhodnocovací jednotce stavu vozidla a jednak ke konverzní jednotce signálů, k níž je dále připojena obousměrná sběrnice, — -^jením= napájí soustavy vozidlar přes první- silové vedení s prvním napěťovým měničem, který je dále pres druhé i silové vedení propojen, jednak na zásobník energie a jednak k druhému napěťovému I měniči a dále přes palubní síť k akumulátoru, jeholpodstata spočívá v tom, že jeho ňdici modul má první výstup připojen k vstupu druhého napěťového měniče a druhý výstup na první napěťový měnič á dále je řídicí modul připojen přes komunikační | sběrnici ke konverzní jednotce signálů, která je přes komunikační rozhraní připojena । kvyhodnocovací jednotce stavu vozidla, přičemž vstupy vozidla jsou připojeny, k jednak- fcvyhodnoco^^ ke- konverzně jednotce»' ’ stg»álůr-k-níž.je. dále, připnjnna-nhni směrná sběrní», která může být s výhodou připojena na řídící jednotku vozidla.The above-mentioned drawbacks are eliminated by connecting the power supply of the vehicle system, consisting of an alternator connected via a first power line to the first voltage converter, which is further connected via a second power line, to the energy store and to the second voltage converter and network to the accumulator, from the control module to which the second voltage converter and the first voltage converter are connected, the essence of which consists in having the control module connected via a communication bus to a signal conversion unit which is connected to the vehicle condition evaluation unit via a communication interface and connected to the input of the second voltage converter via the first output and connected to the input of the first voltage converter via the second output, the vehicle inputs being connected to the vehicle condition evaluation unit and to the signal conversion unit, to which the bidirectional bus is further connected, ^ jím = supplies the vehicle systems via the first-power line with the first voltage converter, kt It is also connected via the second and power lines, on the one hand to the energy store and on the other hand to the second voltage converter and on the other hand via the on-board network to the battery. the control module is also connected to the first voltage converter via communication | bus to the signal conversion unit, which is connected via the communication interface। to the vehicle condition evaluation unit, the vehicle inputs being connected to the conversion unit of the vehicle condition. furthermore, a directional busbar is attached, which can advantageously be connected to the vehicle control unit.

Hlavní výhodou řešení podle vynálezu je snížení měrné spotřeby vozidla a tím i motorem produkovaného množství CO₂, dále zlepšeni akcelerace spalovacího motoru, čehož je dosaženo zapojením napájecí soustavy vozidla, kde alternátor zapojený v této napájecí soustavě pracuje v závislostí na hodnotách vstupů. Výhoda je dána možností rychlé akumulace kinetické energie vozidla a její přeměny na energii elektrickou prostřednictvím alternátoru při nízké celkové hmotnosti a objemu systému.The main advantage of the solution according to the invention is the reduction of the specific consumption of the vehicle and thus the amount of CO ₂ produced by the engine, further improving the acceleration of the internal combustion engine, which is achieved by connecting the vehicle power supply system. The advantage is given by the possibility of rapid accumulation of kinetic energy of the vehicle and its conversion into electrical energy through the alternator at a low total weight and volume of the system.

Další výhodou je použití synchronního motoru s elektronickou komutací pro alternátor.Another advantage is the use of a synchronous motor with electronic commutation for the alternator.

Pro efektivnost provedení je výhodné, když vyhodnocovací jednotka stavu vozidla a konverzní jednotka signálů jsou integrální součástí řídícího modulu.For the efficiency of the embodiment, it is advantageous if the vehicle condition evaluation unit and the signal conversion unit are an integral part of the control module.

Pro snadnější implementaci a výrobu řídicího modulu je výhodné, když řídící modul má první výstup připojen k vstupu napěťového měniče a druhý výstup na první napěťový měnič a dále má řídicí modul pivní a druhý vstup připojeny na výstupy akumulátoru, třetí a čtvrtý vstup připojeny k výstupům zásobníku energie (např. superkapacitorů) a pátý vstup má připojen k snímači otáček geneiátoru a sedmý vstup připojen k snímači otáček motoru a osmý vstup k teplotnímu čidlu motoru, zatímco na její devátý vstup je pňpojen snímač polohy plynového pedálu na její desátý vstup snímač tlaku vbrzdné soustavě vozila, na její jedenáctý vstup čMlo razeni převodových stupňů, na její dvanáctý vstup čidlo sepnutí startéru na její třináctý vstup snímač teploty okolí, na její čtrnáctý vstup 1 sonda a na její patnáctý vstup snímač aktuální spotřeby, přičemž oboustranná sběrnice CAN Bus řídicí jednotky alternátoru je propojena s řídicí jednotkou motoru.For easier implementation and production of the control module, it is advantageous if the control module has a first output connected to the voltage converter input and a second output to the first voltage converter and further has a beer control module and a second input connected to the battery outputs, the third and fourth inputs connected to the tank outputs and the fifth input is connected to the generator speed sensor and the seventh input is connected to the engine speed sensor and the eighth input is connected to the engine temperature sensor, while the ninth input is connected to the accelerator pedal position sensor to its tenth input brake system pressure sensor vehicle, to its eleventh input No. shift gears, to its twelfth input starter closing sensor to its thirteenth input ambient temperature sensor, to its fourteenth input 1 probe and to its fifteenth input current consumption sensor, while the double-sided CAN Bus alternator control unit is connected to the engine control unit.

Zapojení řídicího modulu ve výše uvedeném zapojení má též výhodu v tom, že diky většímu množství vstupních signálů je možno efektivněji řídit napájecí soustavu vozidla a lépe využívat akumulovanou energii.The connection of the control module in the above connection also has the advantage that, thanks to the greater number of input signals, it is possible to control the vehicle power supply system more efficiently and to make better use of the stored energy.

Redukcí počtu vstupů není omezena funkce zapojení, pouze účinnost celého systému snížena, tzn. že systém může pracovat i s omezeným počtem vstupů.By reducing the number of inputs, the connection function is not limited, only the efficiency of the whole system is reduced, ie. that the system can work with a limited number of inputs.

Pro zvýšení účinnosti dobíjeni zásobníku energie je výhodné, když ňdicl modul má š^tý vstup pňpojen ke snímači otáček převodového ústroji se změnou otáček a třetí výstup připojen k motau spojenému s převodovým ústrojím se změnou otáček, které je dále spojeno s převodovým ústrojím.To increase the efficiency of the energy storage charging, it is advantageous if the drive module has a sixth input connected to the speed sensor of the speed change gear and a third output connected to a motor connected to the speed change gear which is further connected to the gear.

Nezanedbatelnou výhodou je výrazné zlepšení startování vozidla, za situace kdy akumulátor není v dobrém technickém stavu, nebo pň nízkých teplotách okolí’ kdy na start motoru jsou kladeny větší nároky (stejně tak na elektrickou rozvodnou síť).A significant advantage is a significant improvement in vehicle starting, in situations where the battery is not in good technical condition, or at low ambient temperatures' when greater demands are placed on starting the engine (as well as on the electrical grid).

Přehled obrázků na výkresechOverview of figures in the drawings

Vynález bude blíže osvětlen pomoci výkresů, kde obr. 1 znázorňuje blokové schéma napájecí soustavy vozidla a jejího připojení ke spalovacímu motoru v základním provedeni, obr. 2 znázorňuje blokové schéma napájecí soustavy vozidla a jejího připojení ke spalovacímu motoru s ndicím systémem v integrované podobě obr. 3 znázorňuje blokové schéma napájecí soustavy vozidla a jejího pňpojení keThe invention will be further elucidated with the aid of the drawings, in which FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle power supply system and its connection to an internal combustion engine in the basic embodiment; FIG. 3 shows a block diagram of a vehicle power supply system and its connection to

5'· spalovacímu motoru ve výhodném provedení elektrické části, obr. 4 znázorňuje pohled na nejvyšší vrstvu stavového diagramu stavového automatu, obr. 4a znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu POWER ON 2, obr 4b znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu CHARGE__3, obr.4c znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu STARTER 4, obr4d znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu COLD ENGINE 5 obr.4e znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu DRIVE_6, obrAf znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu S6_3_1, a obr.4g znázorňuje stavový diagram hierarchického stavu v režimu S6 3 1Fig. 4 shows a view of the top layer of the state diagram of the state machine, Fig. 4a shows a state diagram of the hierarchical state in the POWER ON 2 mode, Fig. 4b shows a state diagram of the hierarchical state in the CHARGE__3 mode; Fig. 4c shows a state diagram of the hierarchical state in the STARTER 4 mode, Fig. 4d shows a state diagram of the hierarchical state in the COLD ENGINE 5 mode; Fig. 4e shows a state diagram of the hierarchical state in the DRIVE_6 mode; state diagram of hierarchical state in S6 mode 3 1

Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention

Zapojeni napájecí soustavy vozidla určené pro výrobu elektrické energie při decelerací vozidel, zejména motorových bude objasněno, nikoliv však omezeno v následujících příkladech.The connection of the vehicle power supply system intended for the production of electricity during the deceleration of vehicles, especially motor vehicles, will be clarified, but not limited, in the following examples.

Obecné provedení zapojení napájecí soustavy vozidla, zejména motorového je znázorněno na obr. 1. Zapojeni napájecí soustavy vozidla pro výrobu elektrické energie při decelerací vozidel, v tomto provedeni tvoři mechanická část I, elektrická část I! a řidiči systémem Iři, přičemž tyto celky jsou vzájemně propojeni, jak bude nyní popsáno.The general embodiment of the vehicle power supply system, in particular the motor supply system, is shown in FIG. and Irish drivers, these units being interconnected, as will now be described.

Mechanická část I obsahuje, jednak spalovací motor 1, propojený prostřednictvím převodového ústrojí se spojkou 2 a s hnanou nápravo'u 3 a jednak řemenové nebo řetězové nebo zubové převodové ústrojí 4, které je'připojeno známým způsobem ke klikovému hřídeli motoru 1.The mechanical part I comprises, on the one hand, an internal combustion engine 1, connected via a transmission device to the clutch 2 and to the driven right 3, and, on the other hand, a belt or chain or gear transmission device 4, which is connected in a known manner to the crankshaft of the engine 1.

Elektrickou část II tvoří alternátor 6 mechanicky propojený s řemenovým nebo řetězovým nebo zubovým převodovým ústrojím 4 a dále pak přes první silové vedeni 15 připojený k prvnímu napěťovému měniči 8, jenž je dále přes druhé silové vedeni 16 propojen, jednak na zásobník 9 elektrické energie, například superkapacitor, jednak k druhému napěťovému měniči 10 a jednak přes silové vedeni palubní sítě 17 k akumulátoru Ή a dále přes toto silové vedení s ostatními spotřebiči, které jsou propojeny pomoci palubní šitě 17.The electrical part II consists of an alternator 6 mechanically connected to a belt or chain or gear transmission device 4 and further via a first power line 15 connected to a first voltage converter 8, which is further connected via a second power line 16, to an electrical energy storage device 9, e.g. supercapacitor, on the one hand to the second voltage converter 10 and on the other hand via the power line of the on-board network 17 to the accumulator dále and further via this power line with other appliances which are connected by means of the on-board sewing 17.

. ' i it.... 'i it ...

6· lit* 4« I · ► < < »< «6 · lit * 4 «I · ► <<» <«

Řídicí systém III tvoři řídicí modul 100, který je připojen přes komunikační sběrnici 14a ke konverzní jednotce 101 signálů, jejíž první výstup 13a je připojen k vstupu druhého napěťového měniče 10 a druhý výstup 13b na první napěťový měnič 8, konverzní jednotka 101 signálů je dále přes komunikační rozhraní 14c připojena k vyhodnocovací jednotce 102 stavu vozidla, přičemž vstupy 12 vozidla jsou připojeny, jednak k vyhodnocovací jednotce 102 stavu vozidla a jednak ke konverzní jednotce 101 signálů, k níž je dále s výhodou připojena obousměrná sběrnice 14b.The control system III forms a control module 100 which is connected via a communication bus 14a to a signal conversion unit 101, the first output 13a of which is connected to the input of the second voltage converter 10 and the second output 13b to the first voltage converter 8, the signal conversion unit 101 being further via the communication interface 14c is connected to the vehicle condition evaluation unit 102, the vehicle inputs 12 being connected to the vehicle condition evaluation unit 102 and to the signal conversion unit 101, to which the bidirectional bus 14b is preferably connected.

Spojeni vstupu 12 a výstupů 13 s konverzní jednotkou 101 signálů a vyhodnocovací jednotkou 102 stavu vozidla je v závislosti na konstrukčním provedení ndrciho systému IU paralelní nebo sériové, přičemž s výhodou je možné využít CANbus, RS485 nebo jiný průmyslový standard. Řídicí systém IU může pracovat zcela autonomně (nezávisle na řídicím systému vozidla) nebo skrze obousměrné sběrnice 14b může být připojen k řídicí jednotce vozidla.The connection of input 12 and outputs 13 to the signal conversion unit 101 and the vehicle condition evaluation unit 102 is parallel or serial, depending on the design of the IU control system, and it is possible to use CANbus, RS485 or another industry standard. The IU control system can operate completely autonomously (independent of the vehicle control system) or can be connected to the vehicle control unit via bidirectional buses 14b.

Funkce zapojeni napájecí soustavy vozidla znázorněného na obr. 1 je následující. Pro snazší pochopení jednotlivých součásti bude jejich funkce popsána a poté popsána funkce zapojení jako celku. Funkci prvního napěťového měniče 8 je provádět přeměnu stňdavého elektrického proudu na stejnosměrný s možnosti odpojení od silového vedení 16 Funkci druhého napěťového měniče W je provádět obousměrnou přeměnu elektrického proudu s možnosti odpojeni od silového vedeni 17. Funkci vyhodnocovací jednotky 102 stavu vozidla je vyhodnocení aktuálního stavu vozidla (vozidlo stojí, akceleruje, deceleruje nebo se pohybuje rovnoměrné) ze vstupních signálů 12 vozidla. Funkci konverzní jednotky 101 signálů je přeměna vstupních elektrických signálů vozidla (např. otáčky motorů, teplota motorů, poloha plynového pedálu apod.) do digitálního tvaru vhodného pro řidiči modul 100. přičemž tato jednotka slouží i k připojení na řídící a diagnostickou sběrnici vozidla. Dále je konverzní jednotka 101 určena k ovládáni výstupů 13 na základě řídicích signálů poskytovaných řídicím modulem 100. Funkce řídícího modulu 100 spočívá ve vyhodnocováni vstupních signálů z konverzní jednotky W a vyhodnocovací jednotky 102 stavu vozidla a následně generuje řidiči signály, které jsou skrze sběrnici 14a předány konverzní jednotce m signálů. Funkce zapojení jako celku je popsána prostřednictvím způsobu řízení napájecí soustavy.The wiring function of the vehicle power system shown in Fig. 1 is as follows. To make it easier to understand the individual components, their function will be described and then the function of the circuit as a whole will be described. The function of the first voltage converter 8 is to convert the alternating current to direct current with the possibility of disconnection from the power line 16. The function of the second voltage converter W is to perform the bidirectional conversion of the electric current with the possibility of disconnection from the power line 17. The function of the vehicle condition evaluation unit 102 is to evaluate the current (vehicle stands, accelerates, decelerates or moves evenly) from the vehicle input signals 12. The function of the signal conversion unit 101 is to convert the vehicle's electrical input signals (e.g., engine speed, engine temperature, accelerator pedal position, etc.) into a digital form suitable for the driver module 100. This unit also serves to connect to the vehicle control and diagnostic bus. Further, the conversion unit 101 is designed to control the outputs 13 based on the control signals provided by the control module 100. The function of the control module 100 is to evaluate input signals from the conversion unit W and the vehicle condition evaluation unit 102 and subsequently generate control signals which conversion unit m signals. The function of the connection as a whole is described by means of the control system of the power supply system.

7První variantní uspořádáni zapojení napájecí soustavy vozidla pro výrobu elektrické energie pň deceleraci vozidel, zejména motorových je znázornéno na obr 2.7 A first variant arrangement of the connection of the vehicle power supply system for the production of electrical energy for the deceleration of vehicles, in particular motor vehicles, is shown in FIG.

Mechanická část I obsahuje, jednak spalovací motor 1, propojený prostřednictvím převodového ústrojí se spojkou 2 a s hnanou nápravou 3 a jednak řemenové nebo řetězové nebo zubové převodové ústrojí 4 (není nezbytné), které je připojeno známým způsobem ke klikovému hřídeli motoru 1.The mechanical part I comprises, on the one hand, an internal combustion engine 1, connected via a transmission device to the clutch 2 and to the driven axle 3, and, on the other hand, a belt or chain or gear transmission device 4 (not necessary) which is connected in a known manner to the crankshaft of the engine 1.

Elektnckou část II tvoři alternátor 6 mechanický propojený s řemenovým nebo řetězovým nebo zubovým převodovým ústrojím 4 (nebo napřimo na kliku hřídele spalovacího motoru 1) a dále pak je přes první silové vedeni 15 připojen první napěťový měnič 8, jenž je dále přes druhé silové vedení 18 propojen, jednak na zásobník elektrické energie 9, např. superkapadtoty, jednak k druhému napěťovému měniči 10, a jednak přes silové vedeni palubní sítě 17 k akumulátoiu 11 a dále přes toto silové vedeni s ostatními spotřebiči, které jsou propojeny pomoci palubní sítě 17.The electrical part II consists of an alternator 6 mechanically connected to a belt or chain or gear transmission device 4 (or directly to the crank of the internal combustion engine shaft 1) and then a first voltage converter 8 is connected via a first power line 15, which is further connected via a second power line 18. connected, on the one hand, to the electrical energy storage device 9, e.g. supercaptographs, on the other hand to the second voltage converter 10, and on the other hand via the on-board power supply line 17 to the accumulator 11 and further via this power line with other appliances which are connected via the on-board power supply 17.

Řídicí systém m tvoří řidiči modul 100 alternátoru opatřený vstupy 12 a výstupy 13. Kde první výstup 13a řídicího modulu 100 alternátoru je připojen k vstupu druhého napěťového měniče 10 a drahý výstup 13b na vstup prvního napěťového měniče 8 Dále má řidiči modul 100 alternátoru první vstup 12a a druhý vstup 12b připojeny na výstupy akumulátoru 11, zatímco třetí vstup 12c a čtvrtý vstup 12d má připojeny k výstupům zásobníku elektrické energie 9, např. superkapadtorů, a pátý vstup 13e připojen k snímači otáček alternátoru 8. Dále má řídicí modul 100 alternátoru šestý vstup 12g připojen k snímači otáček motoru 1 a sedmý vstup 12h k teplotnímu čidlu motoru 1, zatímco na její osmý vstup 121 je připojen snímač polohy plynového pedálu a její devátý vstup 12j je připojen snímač tlaku v brzdné soustavě vozidla, její desátý vstup 12k na čidlo řazení převodových stupňů a její jedenáctý vstup 121 na čidlo sepnutí startéra vozidla. Dále má řidiči modul 100 alternátoru svůj třináctý vstup 12m připojen na čidlo okolní teploty, svůj čtrnáctý vstup 12n připojen k λ sondě a svůj patnáctý vstup 12o na čidlo měření spotřeby. Dále pro sledováni stavu akumulátoru 11 je palubní síť 17 propojena přes vstup 12e napětí palubní sítě 17 a vstup 12g proud palubní sítě 17 s řídicím modulem 100. Pro umožnění provádět diagnostiku celého systému je řídicí modul 100 dále spojen přesThe control system m comprises an alternator control module 100 provided with inputs 12 and outputs 13. Where the first output 13a of the alternator control module 100 is connected to the input of the second voltage converter 10 and the expensive output 13b to the input of the first voltage converter 8 and a second input 12b connected to the outputs of the accumulator 11, while the third input 12c and the fourth input 12d have connected to the outputs of a power storage 9, e.g. supercapadors, and a fifth input 13e connected to an alternator speed sensor 8. 12g connected to the engine speed sensor 1 and the seventh input 12h to the engine temperature sensor 1, while to its eighth input 121 is connected the accelerator pedal position sensor and its ninth input 12j is connected to the vehicle brake system pressure sensor, its tenth input 12k to the shift sensor gears and its eleventh input 121 to the vehicle starter engagement sensor. Furthermore, the alternator control module 100 has its thirteenth input 12m connected to the ambient temperature sensor, its fourteenth input 12n connected to the λ probe and its fifteenth input 12o to the consumption measurement sensor. Further, to monitor the state of the accumulator 11, the on-board network 17 is connected via the on-board network voltage input 12e and the on-board network current input 12g to the control module 100. To allow diagnostics of the whole system, the control module 100 is further connected via

8-.8-.

komunikační a diagnostickou sběrnici 14 s řídicí jednotkou vozidla (na výkresech není toto spojení znázorněno).communication and diagnostic bus 14 with the vehicle control unit (this connection is not shown in the drawings).

Funkce zapojení napájecí soustavy vozidla znázorněného na obr. 2 je následující. Funkce jednotlivých součástí zapojení je shodná jako u zapojení popisovaném na obr. 1 pouze s tím rozdílem, že konverzní jednotka 101 signálů a vyhodnocovací jednotka 102 stavu vozidla jsou integrální součástí řídicího modulu ΜThe wiring function of the vehicle power system shown in Fig. 2 is as follows. The function of the individual circuit components is the same as for the circuit described in Fig. 1, with the only difference that the signal conversion unit 101 and the vehicle condition evaluation unit 102 are an integral part of the control module.

Druhé variantní uspořádání zapojení napájecí soustavy vozidla pro výrobu elektrické energie při deceleraci vozidel, zejména motorových je znázorněno na obr.The second variant arrangement of the vehicle power supply system for the production of electricity during the deceleration of vehicles, in particular motor vehicles, is shown in FIG.

3. Zapojení elektronického alternátoru sestává z mechanické části I, elektrické části II a řídicího systému III, přičemž tyto celky jsou vzájemně propojeny, jak bude nyní popsáno.3. The connection of the electronic alternator consists of a mechanical part I, an electrical part II and a control system III, these units being interconnected, as will now be described.

Mechanická část I obsahuje, jednak spalovací motor 1, propojený prostřednictvím převodového ústrojí se spojkou 2 a s hnanou nápravou 3 a jednak řemenové nebo řetězové nebo zubové převodové ústrojí 4 (není nezbytné), které je připojeno známým způsobem ke klikovému hřídeli motoru 1 a převodovému ústrojí 5 se změnou otáček, např. variátor.The mechanical part I comprises, on the one hand, an internal combustion engine 1, connected via a transmission to the clutch 2 and the driven axle 3, and, on the other hand, a belt or chain or gear transmission 4 (not necessary) which is connected in a known manner to the crankshaft of the engine 1 and the transmission 5. with speed change, eg variator.

Elektrickou část II tvoří alternátor 6, který je připojen k převodovému ústrojí se spojkou 2 přes převodové ústrojí 5 se změnou otáček, a je dále připojen přes první silové vedení 15 k prvnímu napěťovému měniči 8. Tento je dále připojen přes druhé silové vedeni 16, jednak na superkapacitory 9, jednak k druhému napěťovému měniči 10, a jednak přes silové vedení palubní sítě 17 k akumulátoru H a dále přes toto silové vedení 17 s ostatními spotřebiči, které jsou propojeny pomocí palubní sítě. K převodovému ústrojí 5 se změnou otáček je dále připojen motor 7, jenž je určen pro změnu převodového poměru otáček mezi převodovým ústrojím 4 nebo spalovacím motorem 1 a alternátorem 6.The electrical part II consists of an alternator 6, which is connected to the transmission with clutch 2 via a speed-changing transmission 5, and is further connected via a first power line 15 to the first voltage converter 8. This is further connected via a second power line 16, on the one hand to the supercapacitors 9, on the one hand to the second voltage converter 10, and on the other hand via the on-board power supply line 17 to the accumulator H and further via this power line 17 to the other appliances which are connected via the on-board network. A motor 7 is further connected to the speed-changing gear 5, which is intended to change the speed ratio between the gear 4 or the internal combustion engine 1 and the alternator 6.

Převod alternátoru 6 zapojeného v napájecí soustavě vozidla může být s výhodou tvořen převodovým ústrojím 5 se změnou otáček, např. míkrodrážkovým řemenem nebo ozubeným řemenem nebo řetězem nebo soustavou ozubených kol.The transmission of the alternator 6 connected to the vehicle power supply system can advantageously be formed by a speed-varying transmission device 5, for example a micro-grooved belt or a toothed belt or a chain or a system of gears.

9Řídicí systém III tvoří řídící modul 100 alternátoru opatřený vstupy 12 a výstupy 13. První výstup 13a řídícího modulu 100 alternátoru je připojen k vstupu druhého napěťového měniče 10 a druhý výstup 13b na první napěťový měnič 8 zatímco třetí výstup 13c je připojen k motoru 7 ovládající převodový poměr ústrojí 5 se změnou otáček. Dále má řídicí modul 100 alternátoru první vstup 12a a druhý vstup 12b připojeny na výstupy akumulátoru 11, zatímco třetí vstup 12c a čtvrtý vstup 12d má připojeny k výstupům superkapacitorů 9 a pátý vstup 13e připojen k snímači otáček generátoru 6 a svůj šestý vstup 12f k snímači otáček převodového ústrojí 5 se změnou otáček, na variátoru. Dále má řídicí modul 100 alternátoru sedmý vstup 12g připojen k snímači otáček motoru 1 a osmý vstup 12h k teplotnímu čidlu motoru 1, zatímco na její devátý vstup 12I je připojen snímač polohy plynového pedálu a její desátý vstup 12i je připojen na snímač tlaku v brzdné soustavě vozidla, její jedenáctý vstup 12k na čidlo řazení převodových stupňů a její dvanáctý vstup 121 na čidlo sepnutí startéru vozidla. Dále má řídicí modul 100 alternátoru svůj třináctý vstup 12m připojen na snímač okolní teploty a svůj čtrnáctý vstup 12n připojen k λ sondě a svůj patnáctý vstup 12o na čidlo měřeni spotřeby. Dále pro sledováni stavu akumulátoru H je palubní síť 17 propojena přes vstup 12β napětí palubní sítě 1? a vstup 12q proud palubní sítě V s řídicím modulem 100. Pro umožnění provádět diagnostiku celého systému je řídicí modul 100 dále spojen přes komunikační a diagnostickou sběrnici U s řídicí jednotkou vozidla (na výkresech není toto spojení s jednotkou znázorněno).The control system III comprises an alternator control module 100 provided with inputs 12 and outputs 13. The first output 13a of the alternator control module 100 is connected to the input of the second voltage converter 10 and the second output 13b to the first voltage converter 8 while the third output 13c is connected to the motor 7 controlling the transmission. ratio of device 5 with speed change. Further, the alternator control module 100 has a first input 12a and a second input 12b connected to the battery outputs 11, while a third input 12c and a fourth input 12d have connected to the supercapacitor outputs 9 and a fifth input 13e connected to the generator speed sensor 6 and its sixth input 12f to the sensor. speed of the transmission 5 with speed change, on the variator. Further, the alternator control module 100 has a seventh input 12g connected to the engine speed sensor 1 and an eighth input 12h to the engine temperature sensor 1, while an accelerator pedal position sensor is connected to its ninth input 12I and its tenth input 12i is connected to the brake system pressure sensor vehicle, its eleventh input 12k to the gearshift sensor and its twelfth input 121 to the vehicle starter engagement sensor. Furthermore, the alternator control module 100 has its thirteenth input 12m connected to the ambient temperature sensor and its fourteenth input 12n connected to the λ probe and its fifteenth input 12o to the consumption measurement sensor. Furthermore, to monitor the state of the battery H, the on-board network 17 is connected via the 12β voltage input of the on-board network 1? and an on-board network current input 12q with the control module 100. To enable the entire system to be diagnosed, the control module 100 is further connected via the communication and diagnostic bus U to the vehicle control unit (this connection to the unit is not shown in the drawings).

Funkce zapojení napájecí soustavy vozidla znázorněného na obr. 3 je následující. Funkce jednotlivých součástí zapojení je shodná jako u zapojení popisovaném na obr. 1 pouze s tím rozdílem, že konverzní jednotka 101 signálů a vyhodnocovací jednotka 102 stavu vozidla jsou integrální součástí řídícího modulu IpO. Toto variantní zapojení pro výrobu elektrické energie při deceleraci vozidel, pracuje stejně, jak bylo popsáno prvním příkladu. Hlavním rozdílem u tohoto variantního zapojení je zařazeni převodového ústrojí 5 se změnou otáček, např. vanátoru mezi alternátor 6 a převodové ústrojí 4 (pokud je osazeno). Převodové ústroji 5 se změnou otáček umožňuje regulovat otáčky alternátoru 6 tak, aby se neustále pohybovaly v rozsahu maximálního výkonu nebo maximální účinnosti v závislosti na řízení řídicího modulu 100. Řízení převodového poměru převodového ústroji 5 se změnou otáček je realizováno řídicím modulem 100 prostřednictvím motoru 7.The wiring function of the vehicle power system shown in Fig. 3 is as follows. The function of the individual circuit components is the same as that of the circuit described in FIG. 1, except that the signal conversion unit 101 and the vehicle condition evaluation unit 102 are an integral part of the control module IpO. This variant circuit for the production of electricity during the deceleration of vehicles works in the same way as described in the first example. The main difference in this variant connection is the inclusion of a transmission 5 with a change of speed, eg a vanator between the alternator 6 and the transmission 4 (if fitted). The speed change device 5 makes it possible to regulate the speed of the alternator 6 so that it is constantly in the range of maximum power or maximum efficiency depending on the control of the control module 100.

Jak je uvedeno výše zapojení napájecí soustavy vozidla pracuje na principu rekuperace kinetické energie jednostopého nebo dvoustopého motorového vozidla, kdy v průběhu decelerace dochází k nabíjení zásobníků 9 energie výkonem větším než střední hodnotou dobíjecího výkonu (proudu) alternátoru 6. V průběhu jízdy při akceleraci dojde k odpojení alternátoru 6 od akumulátoru 11 a palubní sítě 17. Energie je čerpána ze zásobníku 9 energie, který dobijí akumulátor 11 (pokud je třeba) a napájí zařízení palubní sítě 17. Po vyčerpání energie zásobníku 9 dojde k jeho odpojení a čerpání energie z akumulátoru. Pokud je napětí akumulátoru menší než nastavená mez, dojde k opětovnému připojení elektronického alternátoru 6, přičemž dobíječi výkon (proud) je dán stavem akumulátoru 11, provozem vozidla (město, dálnice) a aktuální spotřebou vozidla.As mentioned above, the vehicle power supply connection works on the principle of kinetic energy recovery of a single-track or double-track motor vehicle, where during deceleration the energy storage 9 is charged with power greater than the mean value of charging power (current) disconnection of the alternator 6 from the battery 11 and the on-board network 17. Energy is drawn from the energy storage 9, which recharges the battery 11 (if necessary) and supplies the on-board network equipment 17. When the energy of the storage tank 9 is depleted, If the battery voltage is less than the set limit, the electronic alternator 6 is reconnected, the charging power (current) being determined by the state of the battery 11, the operation of the vehicle (city, motorway) and the current consumption of the vehicle.

Pro lepši pochopení je způsob řízení napájecí soustavy pra výrobu elektrické energie při deceleraci vozidel znázorněn pomocí hierarchického stavového automatu, kdy napájecí soustava vozidla prochází jednotlivými stavy, které jsou znázorněny pomocí jednotlivých stavových diagramů, jejichž vysvětlení bude provedeno níže.For a better understanding, the method of controlling the power supply for the deceleration of vehicles is shown by a hierarchical state machine, where the vehicle power system goes through individual states, which are represented by individual state diagrams, which will be explained below.

Nejprve je objasněna nejvyšší úroveň, která je znázorněna na obr. 4, a následně jsou popsány jednotlivé stavy hierarchického stavového diagramu, které jsou v textu označeny tučně.First, the highest level is explained, which is shown in Fig. 4, and then the individual states of the hierarchical state diagram are described, which are marked in bold in the text.

Výchozí stav řídicího modulu 100 alternátoru je ve výchozím stavu P0WER_0FF_1. V tomto stavu je první měnič 8 napětí i druhý napěťový měnič 10 vypnut. Tím je dosaženo zamezení vybíjení superkapacítorů 9 palubní baterií nebo elektrospotřebiči, které jsou aktivní i v době vypnutí zapalování (např. alarm). Ze stavu POWER_OFF_1 napájecí soustavy pro výrobu elektrické energie (dále zařízení) přechází do stavu P0WERJ)N_2 za podmínky, že bylo zapnuto zapalování. V tomto stavu zařízení setrvává, pokud není splněna jedna ze tří podmínek: s prioritou pole následujícího pořadí.The default state of the alternator control module 100 is P0WER_0FF_1 by default. In this state, the first voltage converter 8 and the second voltage converter 10 are switched off. This prevents the supercapacitors 9 from being discharged by on-board batteries or electrical appliances that are active even when the ignition is switched off (eg alarm). From the state POWER_OFF_1 of the power supply system for the production of electricity (hereinafter the device) it passes to the state P0WERJ) N_2 provided that the ignition has been switched on. The device remains in this state if one of three conditions is not met: with the field priority of the following order.

11'11 '

.) stav akumulátoru 11 byl označen jako nespolehlivý (akumulátor 11 má malou kapacitu, velký pokles napětí pň velkém proudovém odběru) nebo pokud je okolní teplota vozidla klasifikována jako nízká. V tom případě zařízení přechází do stavu CHARGES.) the condition of the battery 11 has been marked as unreliable (the battery 11 has a small capacity, a large voltage drop due to a large current consumption) or if the ambient temperature of the vehicle is classified as low. In this case, the device enters the CHARGES state

.) byl aktivován startér. Pak zařízení přechází do stavu STARTERS.) the starter has been activated. Then the device enters the STARTERS state

.) bylo vypnuto zapalování. Zařízení se pak vrací do výchozího stavu.) the ignition has been switched off. The device then returns to the default state

POWER-OFFSVe stavu CHARGES zařízení provede nabití superkapacitorů 9 takovým proudem, který je ještě akceptovatelný pro aktuální stav akumulátoru 11. Ze stavu CHARGES se přechází do stavu STARTERS pokud byly superkapacitory 9 nabity a startér byl aktivován. Pokud v průběhu nabíjení superkapacitorů 9 dojde k poklesu napětí pod přípustnou mez pro akumulátor 11, pak zařízení není schopno dalšího provozu a automaticky přechází do stavu POWER OFF 1,POWER-OFFSIn the CHARGES state, the device charges the supercapacitors 9 at a current that is still acceptable for the current state of the battery 11. It changes from the CHARGES state to the STARTERS state if the supercapacitors 9 have been charged and the starter has been activated. If the voltage drops below the permissible limit for the accumulator 11 during the charging of the supercapacitors 9, then the device is not capable of further operation and automatically switches to the POWER OFF state 1,

Stav STARTERS zabezpečuje řízené napájení startéru případně žhavičů (u vznětových motorů) ze superkapacitorů 9 nebo z akumulátoru 11. Stav STARTERS ίθ ukončen splněním jedné ze tri podmínek s prioritou podle následujícího pořadí:The STARTERS status provides controlled supply of the starter or glow plugs (for diesel engines) from the supercapacitors 9 or from the accumulator 11. The STARTERS status is terminated by meeting one of the three conditions with priority in the following order:

.) zapalování bylo vypnuto. Zařízení se vrací do výchozího stavu.) the ignition has been switched off. The device returns to the default state

POWER-OFFS.POWER-OFFS.

.) startér byl vypnut a motor 1 neběží. Zařízení se vrací zpět do stavu.) the starter has been switched off and engine 1 is not running. The device returns to the state

POWER_ONSPOWER_ONS

.) startér byl vypnut a motor 1 běží. Vtom případě přechází řízení do stavu.) the starter has been switched off and engine 1 is running. In this case, the control enters the state

C0LD_ENGINE—5·C0LD_ENGINE — 5 ·

Ve stavu C0LD^ENGINE_5 dochází kříženému připojování a odpojování superkapacitorů 9, akumulátoru 11, prvního napěťového měniče 8 a druhého napěťového měniče W podle vstupních podmínek, které jsou blíže znázorněny na obr. 4d.In the C0LD ^ ENGINE_5 state, the supercapacitors 9, the accumulator 11, the first voltage converter 8 and the second voltage converter W are cross-connected and disconnected according to the input conditions, which are shown in more detail in Fig. 4d.

Stav je ukončen:Status ended:

.) vypnutím zapalování. Řízení se vrací do výchozího stavu POWER OFF 1.) by switching off the ignition. The control returns to the default POWER OFF 1 state

.) stojícím motorem 1. Zařízeni přechází zpét do stavu POWER ON 2.) with the motor stationary 1. The device returns to the POWER ON 2 state

Ί2'_;'Ί2 '_;'

.) dosažením požadovaných pracovních teplot pro motor 1 a dalších nezbytných agregátů ovlivňujících chod motoru 1 Řízení pak přechází do stavu DRIVERS..) by reaching the required operating temperatures for engine 1 and other necessary aggregates affecting the operation of engine 1. The control then switches to the DRIVERS state.

Stav DRIVE_6 je poslední hierarchický stav stavového automatu. V tomto stavu zařízeni setrvává, pokud motor 1 běží a zapalování je zapnuto, v opačném případě je stav změněn podle:The DRIVE_6 state is the last hierarchical state of the state machine. The device remains in this state if the engine 1 is running and the ignition is switched on, otherwise the state is changed according to:

.) zapalování vypnuto, zařízení přechází zpět do výchozího stavu.) ignition off, the device returns to the default state

POWER_OFF_1,POWER_OFF_1,

.) motor 1 stojí, zařízení přechází zpět do stavu POWER OFF 2.) motor 1 is stopped, the device returns to the POWER OFF 2 state

Stavový diagram hierarchického stavu P0WER_0N_2, je znázorněn na obr 4a Výchozí stav P0WER_0N_2 je ukončen nízkým napětím na superkapacitorech 9 a současným přechodem do stavu S2J nebo přechodem do stavu S2.2 pokud jsou superkapacitory 9 nabity. Ve stavu S2.2 je druhý napěťový měnič 10 zapnut, ve stavu S2J je druhý napěťový měnič 10 vypnut Oba popsané stavy přechází přímo do stavu S2_3. V tomto stavu zařízení setrvává dokud:The state diagram of the hierarchical state P0WER_0N_2 is shown in Fig. 4a. The initial state P0WER_0N_2 is terminated by a low voltage on the supercapacitors 9 and a simultaneous transition to state S2J or a transition to state S2.2 if the supercapacitors 9 are charged. In state S2.2, the second voltage converter 10 is switched on, in state S2J, the second voltage converter 10 is switched off. Both described states go directly to state S2_3. The device remains in this state until:

.) zapalování je zapnuto a startér je vypnut, jinak zařízeni opouští stav.) the ignition is switched on and the starter is switched off, otherwise the device leaves the state

P0WER_0N_2P0WER_0N_2

.) superkapacitory 9 nejsou vybity, jinak zařízení přechází do stavu S2 4..) supercapacitors 9 are not discharged, otherwise the device goes to state S2 4.

Ve stavu S2_4 dojde k vypnutí druhého napěťového měniče 10 a napáje'ní palubní sítě 17 se děje pouze z akumulátoru H Stav je ukončen splněním součtu podmínek vypnutí zapalováni nebo zapnutím startéru. Při ukončení se přechází ven ze stavu POWERON__2.In state S2_4, the second voltage converter 10 is switched off and the on-board network 17 is supplied only from the accumulator H. The state is terminated by meeting the sum of the conditions for switching off the ignition or by switching on the starter. When exiting, it switches out of the POWERON__2 state.

Stavový diagram hierarchického stavu CHARGE_3 je znázorněn na obr. 4b. Do stavu CHARGE-3 stavový automat vstupuje za předpokladu, že okolní teplota je mzka nebo stav akumulátoru 11 je takový, že start motoru 1 již neumožňuje (kapacita akumulátoru 11 je malá, akumulátor 11 není schopen poskytnout dostatečný startovací proud) a tento stav má vyšší prioritu než stav POWER ON 2, tzn. stav POWER ON 2 se neprovede a zařízení přechází přímo do stavu CHARGE 3. Řidiči modul 10J neustále monitoruje provozní parametry palubní sítě 17 a akumulátoru 11. Na základě těchto informaci (proud, napětí, okolní teplota), je schopen posoudit stav akumulátoru 11. Pokud stav akumulátoru 11 neumožňujeThe state diagram of the CHARGE_3 hierarchical state is shown in Fig. 4b. The state machine enters the CHARGE-3 state provided that the ambient temperature is low or the state of the battery 11 is such that the start of the engine 1 is no longer allowed (the capacity of the battery 11 is small, the battery 11 is not able to provide sufficient starting current) and this state has a higher priority than the POWER ON 2 state, ie. the POWER ON 2 state is not performed and the device goes directly to the CHARGE 3 state. The control module 10J constantly monitors the operating parameters of the on-board network 17 and the battery 11. Based on this information (current, voltage, ambient temperature), it is able to assess the battery status 11. the condition of the battery 11 does not allow

13-.· .:. ^; ’ ♦ · i · _r I t korektní start, pak se řídicí modul 100 pokusí velký startovací výkon poskytnout ze superkapacitorů 9, které se předtím nabijí. Jedná se jednak o nouzový stav (špatná baterie), dále pak o systém, který je schopen nezatěžovat tolik akumulátor 11 zejména při nízkých teplotách okolí, kdy akumulátor 11 je více náchylný na stav vybití (čímž se může i zvýšit její životnost).13-.· .:. ^; If the control module 100 tries to provide high starting power from the _{supercapacitors} 9, which are previously charged. This is an emergency (bad battery) and a system that is able to not load so much battery 11, especially at low ambient temperatures, when battery 11 is more susceptible to a state of discharge (which can increase its life).

Z výchozího stavu CHARGE—3 zařízení přechází do stavů S3J nebo S3 2 v závislosti na stavu akumulátoru 11. V obou stavech se reverzuje funkce druhého napěťového měniče 10 a začnou se nabíjet superkapacitory 9 menším (S3 1) nebo větším proudem (S3_2). Následné zařízení přechází do stavu S3_3, kde se setrvá tak dlouho, dokud superkapacitory 9 nejsou nabity nebo dokud napětí akumulátoru 11 je vyšší než minimální přípustná hodnota. Ze stavu S3_3 se odchází do stavu S3_4 pokud jsou superkapacitory nabity. Funkce druhého napěťového měniče 10 se reverzuje a superkapacitory napájí palubní síť. Ze stavu S3_4 se odchází do stavu STARTER—4, pokud je aktivován startér nebo pokud je baterie vybitá.From the initial state CHARGE — 3 the device switches to states S3J or S32 depending on the state of the battery 11. In both states, the function of the second voltage converter 10 is reversed and the supercapacitors 9 begin to charge with a smaller (S3 1) or larger current (S3_2). The subsequent device goes to state S3_3, where it remains until the supercapacitors 9 are charged or until the voltage of the accumulator 11 is higher than the minimum permissible value. From state S3_3 it goes to state S3_4 if the supercapacitors are charged. The function of the second voltage converter 10 is reversed and the supercapacitors supply the on-board network. From state S3_4 it goes to state STARTER — 4, if the starter is activated or if the battery is discharged.

Stavový diagram hierarchického stavu STARTER—4 je znázorněn na obr. 4c. V hierarchickém stavu STARTER_ON_4 je řešeno řízení napájení palubní sítě 17 v průběhu aktivace startéru. Výchozí stav STARTER_ON_4 je ukončen nízkým napětím na superkapacitorech 9 a současným přechodem do stavu S4J nebo přechodem do stavu S4_2, pokud jsou superkapacitory 9 nabity. Ve stavu S4_2 je druhý napěťový měnič W zapnut, ve stavu S4J je druhý napěťový měnič 10 vypnut. Oba popsané stavy přechází přímo do stavu S4_3. V tomto stavu zařízení setrvává dokud:The state diagram of the STARTER-4 hierarchical state is shown in Fig. 4c. In the hierarchical state STARTER_ON_4, the control of the power supply of the on-board network 17 during the activation of the starter is solved. The initial state STARTER_ON_4 is terminated by a low voltage on the supercapacitors 9 and a simultaneous transition to the state S4J or a transition to the state S4_2 if the supercapacitors 9 are charged. In state S4_2 the second voltage converter W is switched on, in state S4J the second voltage converter 10 is switched off. Both described states go directly to state S4_3. The device remains in this state until:

.) zapalování je zapnuto a startér je zapnut, jinak zařízení opouští stav.) the ignition is switched on and the starter is switched on, otherwise the device leaves the state

STARTER^ON—4,STARTER ^ ON — 4,

.) superkapacitory 9 nejsou vybité, jinak zařízení přechází do stavu S4_4..) the supercapacitors 9 are not discharged, otherwise the device goes to state S4_4.

Ve stavu S4_4 dojde k vypnutí druhého napěťového měniče 10 a napájeni palubní sítě 17 se děje pouze z akumulátoru 11. Stav je ukončen splněním součtu podmínek vypnutí zapalování nebo vypnutí startéru. Při ukončení se přechází ven ze stavu STARTER-ON-4.In the state S4_4, the second voltage converter 10 is switched off and the on-board network 17 is supplied only from the accumulator 11. The state is terminated by fulfilling the sum of the conditions for switching off the ignition or switching off the starter. Upon termination, it switches out of the STARTER-ON-4 state.

14Stavový diagram hierarchického stavu COLD_ENGINE_5 je znázorněn na obr. 4d. Smyslem hierarchického stavu C0LD_ENGINE__5 je snížení emisí v průběhu ohřevu spalovacího motoru 1, čehož je dosaženo tím, že po dobu ohřevu spalovacího motoru 1 a dalších nezbytných agregátů k němu se vztahujících, je provedeno následující řízení:14The state diagram of the COLD_ENGINE_5 hierarchical state is shown in Fig. 4d. The purpose of the hierarchical state C0LD_ENGINE__5 is to reduce emissions during the heating of the internal combustion engine 1, which is achieved by performing the following control during the heating of the internal combustion engine 1 and other necessary aggregates related thereto:

.) pokud jsou superkapacitory 9 nabité, pak zařízení přechází do stavu S5_1, kde je vypnut první napěťový měnič 8 a aktivován druhý napěťový měnič 10, který převádí napětí ze superkapacitorů 9 do palubní sítě 17. Stav je ukončen pokud:.) if the supercapacitors 9 are charged, then the device goes to state S5_1, where the first voltage converter 8 is switched off and the second voltage converter 10 is activated, which transfers the voltage from the supercapacitors 9 to the on-board network 17. The state is terminated if:

a) bylo vypnuto zapalování nebo motor stojí, pak je stav COLD_ENGINE_5 ukončen,a) the ignition has been switched off or the engine is stopped, then the state COLD_ENGINE_5 is terminated,

b) pokud jsou motor 1 a další pomocné agregáty k němu se vztahující na provozních teplotách, zařízení pak přechází přes stav MOTOR_READY ven ze stavu COLD_ENGINE_5,b) if engine 1 and other auxiliary units related to it are at operating temperatures, the device then goes through the MOTOR_READY state out of the COLD_ENGINE_5 state,

c) jsou superkapacitory 9 vybité, pak zařízení přechází do stavu S5_2.c) the supercapacitors 9 are discharged, then the device goes to state S5_2.

.) pokud jsou superkapacitory 9 vybité a současně napětí akumulátoru 11 je v povolené mezi (akumulátor 11 není vybit pod definovanou mez),^ak zařízení přechází do stavu S5_2, kde je vypnut první napěťový měnič 8 a vypnut druhý napěťový měnič 10. Energie potřebná pro napájení palubní sítě 17 je následně odebírána pouze z akumulátoru 11. Stav je ukončen pokud:if the supercapacitors 9 are discharged and at the same time the voltage of the accumulator 11 is within the allowed range (the accumulator 11 is not discharged below the defined limit), for power supply the on-board network 17 is subsequently taken only from the accumulator 11. The state is terminated if:

a) bylo vypnuto zapalování nebo motor stojí, pak je stav COLD_ENGINE__5 ukončen,a) the ignition has been switched off or the engine is stopped, then the status COLD_ENGINE__5 is terminated,

b) pokud jsou motor 1 a další pomocné agregáty k němu se vztahující na provozních teplotách, zařízení pak přechází přes stav MOTOR_READY ven ze stavu COLD ENGINE_5,b) if engine 1 and other auxiliary units related to it are at operating temperatures, the device then goes through the MOTOR_READY state out of the COLD ENGINE_5 state,

c) je akumulátor 11 vybitý pod povolenou mez, pak zařízení přechází do stavu S5_3.c) the accumulator 11 is discharged below the permitted limit, then the device switches to the state S5_3.

.) pokud jsou superkapacitory 9 vybité a současně je vybitý i akumulátor 11 pod povolenou mez, zařízení přechází do stavu S5_3, kdy se zapne druhý napěťový měnič 10, zapne se první napěťový měnič 8 a prostřednictvím řídicího modulu 100 jsou oba bloky řízeny tak, aby byly pokryty energetické požadavky palubní sítě 17. Akumulátor 11 není dobíjen. Stav je ukončen pokud:.) if the supercapacitors 9 are discharged and at the same time the accumulator 11 is below the permitted limit, the device goes to state S5_3, when the second voltage converter 10 is switched on, the first voltage converter 8 is switched on and both blocks are controlled by the control module 100 so that the energy requirements of the on-board network 17 have been covered. The battery 11 is not recharged. The status is terminated if:

a) bylo vypnuto zapalování nebo motor stojí, pak je stav C0LDENGINE_5 ukončen,a) the ignition has been switched off or the engine is stopped, then the state C0LDENGINE_5 is terminated,

b) pokud jsou motor 1 a další pomocné agregáty k němu se vztahující na provozních teplotách, alternátor 6 pak přechází přes stav MOTOR_READY ven ze stavu COLDJENGINE 5.b) if the engine 1 and other auxiliary units related to it are at operating temperatures, the alternator 6 then goes through the MOTOR_READY state out of the COLDJENGINE state 5.

Stavový diagram hierarchického stavu DRIVE_6 je znázorněn na obr. 4e. Hierarchický stav DRIVE_6 je hlavním hierarchickým stavem celého stavového diagramu. Jeho úkolem je řízení nabíjeni/vybíjení superkapacitorů 9, nabíjení akumulátoru 11 a obsluha prvního napěťového měniče 8 a druhého napěťového měniče 10 v závislosti na vstupních hodnotách signálů 12. Stav je rozdělen do tří částí, akcelerace, decelerace a rovnoměrná jízda. Stav je ukončen, pokud dojde k zastavení spalovacího motoru 1 nebo k vypnutí zapalování.The state diagram of the hierarchical state DRIVE_6 is shown in Fig. 4e. Hierarchical state DRIVE_6 is the main hierarchical state of the whole state diagram. Its task is to control the charging / discharging of the supercapacitors 9, the charging of the accumulator 11 and the operation of the first voltage converter 8 and the second voltage converter 10 depending on the input values of the signals 12. The state is divided into three parts, acceleration, deceleration and smooth driving. The condition is terminated when the internal combustion engine 1 is stopped or the ignition is switched off.

Dojde-li k akceleraci vozidla, pak ze stavu DRIVE_6 zařízení přechází do stavu ACCELERATION (61). Z tohoto stavu se následně přechází do stavu:If the vehicle accelerates, the device switches from DRIVE_6 to ACCELERATION (61). From this state it then passes to the state:

t) S6J_1 pokud jsou superkapacitory 9 nabité, první napěťový měnič 8 je vypnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut, palubní síť 17 je napájena pouze z superkapacitorů 9. Stav je ukončen, pokud jsou superkapacitory 9 vybity (přechází se do stavu S6_1_2), nebo pokud se již neakceleruje (přechází se do stavu DRIVE_J>).t) S6J_1 if the supercapacitors 9 are charged, the first voltage converter 8 is switched off, the second voltage converter 10 is switched on, the on-board network 17 is supplied only from the supercapacitors 9. The state is terminated if the supercapacitors 9 are discharged (it switches to state S6_1_2), or if it is no longer accelerating (it enters the DRIVE_J> state).

2·) S6_1_2 pokud jsou superkapacitory 9 vybité a současně akumulátor 11 je nabit, první napěťový měnič 8 je vypnut, druhý napěťový měnič 10 je vypnut, spotřebiče palubní sítě 17 jsou napájeny pouze akumulátorem 11. Stav je ukončen, pokud je akumulátor 11 vybit pod definovanou mez (přechází se do stavu S6J_3), nebo pokud se již neakceleruje (přechází se do stavu DRIVERS).2) S6_1_2 if the supercapacitors 9 are discharged and at the same time the accumulator 11 is charged, the first voltage converter 8 is switched off, the second voltage converter 10 is switched off, the on-board network appliances 17 are powered only by the accumulator 11. The state is terminated if the accumulator 11 is discharged under defined limit (goes to state S6J_3), or if it is no longer accelerated (goes to state DRIVERS).

3.) S6_1_3 pokud jsou superkapacitory 9 vybité a současně i akumulátor 11 je vybit pod definovanou mez, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut a oba bloky jsou řízeny tak, aby byly pokryty energetické požadavky palubní sítě j7. Stav je ukončen, pokud se již neakceleruje (přechází se do stavu DRIVER.3.) S6_1_3 if the supercapacitors 9 are discharged and at the same time the accumulator 11 is discharged below a defined limit, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched on and both blocks are controlled to cover the energy requirements of the onboard network j7. The state is terminated if it is no longer accelerating (it enters the DRIVER state.

Dojde-li k brzdění vozidla, pak ze stavu DRIVE_6 zařízení přechází do stavu DECELARATION (62). Z tohoto stavu se následně přechází do stavu:If the truck brakes, the device switches from DRIVE_6 to DECELARATION (62). From this state it then passes to the state:

.) S6_2__1 pokud superkapacitory 9 nejsou nabité na maximum, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je vypnut, palubní síť 17 je napájena pouze z akumulátoru 11. Stav je ukončen, pokud jsou superkapacitory 9 nabity (přechází se do stavu S6_2_2), nebo pokud se již nebrzdí (přechází se do stavu DRIVE__6).S6_2__1 if the supercapacitors 9 are not charged to the maximum, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched off, the on-board network 17 is supplied only from the accumulator 11. The state is terminated if the supercapacitors 9 are charged ) or if it is no longer braking (it enters the DRIVE__6 state).

.) S6_2_2 pokud jsou superkapacitory 9 nabité, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut, spotřebiče palubní šité 17 jsou napájeny ze superkapacitorů 9 a současně je maximálním povoleným proudem dobíjen akumulátor H. Pokud je akumulátor H plně nabit, pak se jeho dobíjení ukončí a alternátorem 6 je pokrývána aktuální spotřeba palubní sítě 17. Stav je ukončen, pokud se již nebrzdí (přechází se do stavu DRIVE—6).S6_2_2 if the supercapacitors 9 are charged, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched on, the on-board appliances 17 are supplied from the supercapacitors 9 and at the same time the battery H is charged with the maximum allowed current. its charging is terminated and the alternator 6 covers the current consumption of the on-board network 17. The state is terminated if it no longer brakes (it switches to the DRIVE-6 state).

Pokud vozidlo neakceleruje ani nebrzdí, pak se nachází ve stavu rovnoměrné jízdy, stav STEADY (63). Z tohoto stavu přechází zařízení do stavu S6 3 1 nebo S6 3 2 v závislosti na otáčkách, převodovém stupni, poloze plynu a aktuální spotřebě paliva. Pracuje-li motor 1 v oblasti optimální měrné spotřeby, pak se zařízení nachází v hierarchickém stavu S6_3J, pokud motor 1 pracuje mimo tuto oblast (optimální měrné spotřeby), pak se nachází v hierarchickém stavu S6_3_2, Výstup zobou zmiňovaných stavů je podmíněn akcelerací nebo brzděním vozidla, případně zástavou motoru 1 nebo vypnutým zapalováním.If the truck does not accelerate or brake, then it is in a steady state, STEADY (63). From this state, the machine switches to state S6 3 1 or S6 3 2 depending on speed, gear, throttle position and current fuel consumption. If the motor 1 operates in the area of optimal specific consumption, then the device is in the hierarchical state S6_3J, if the motor 1 operates outside this area (optimal specific consumption), then it is in the hierarchical state S6_3_2. vehicle, or with the engine 1 stopped or the ignition off.

Stavový diagram hierarchického stavu S6_3J je znázorněn na obr 4f.The state diagram of the hierarchical state S6_3J is shown in Fig. 4f.

Pracuje-li motor 1 v oblasti optimální měrné spotřeby, pak se nachází v hierarchickém stavu S6_3 1. Z výchozího stavu S6_3J_0 zařízení přechází do stavu:If the motor 1 operates in the area of optimal specific consumption, then it is in the hierarchical state S6_3 1. From the initial state S6_3J_0 the device goes to the state:

.) S6_3_1J pokud superkapacitory 9 nejsou nabity na maximum. V tomto stavu dochází k maximálnímu dobíjení superkapacitorů 9, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič W je vypnut. V tomto stavu dochází k rychlému η-, · nabití superkapacitorů 9 pro další použití. Ze stavu S6_3_1J je možné odejít zpět do stavu S93J pokud motor 1 nepracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzdění vozidla, dále pak je možné přejit do stavu S6_3_1_2 pokud jsou superkapacitory 9 plně nabity..) S6_3_1J if supercapacitors 9 are not charged to maximum. In this state, the supercapacitors 9 are maximally charged, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter W is switched off. In this state, the supercapacitors 9 are rapidly charged for further use. It is possible to return from state S6_3_1J to state S93J if the motor 1 is not operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking, then it is possible to switch to state S6_3_1_2 if the supercapacitors 9 are fully charged.

.) S6_3J_2 pokud jsou superkapacitory 9 plně nabity a akumulátor 11 není nabit nad definovanou hodnotu napětí. V tomto stavu dochází k intenzivnímu dobíjení akumulátoru 11, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut, akumulátor 11 je dobíjen maximálním nabíjecím proudem. Ze stavu S6_3J_2 je možné odejít zpět do stavu S6JJ pokud motor 1 nepracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzděni vozidla, dále pak je možné přejít do stavu S6_3J_3 je-li akumulátor H nabit nad definovanou úroveň napětí..) S6_3J_2 if the supercapacitors 9 are fully charged and the accumulator 11 is not charged above the defined voltage value. In this state, the battery 11 is intensively charged, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched on, the battery 11 is charged with the maximum charging current. It is possible to go from state S6_3J_2 to state S6JJ if the motor 1 is not operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking, then it is possible to go to state S6_3J_3 if the battery H is charged above a defined voltage level.

S 6,3_1_3 pokud jsou superkapacitory 9 nabity na maximum a současně akumulátor Hje nabit nad definovanou úroveň napětí. V tomto stavu dochází pouze ke krátkému dobíjení superkapacitorů 9, akumulátor U, pnmí napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut a oba tyto bloky jsou řízeny tak, aby alternátor 6 pokrýval pouze energetickou spotřebu vozidla a krátkodobě dobíjel superkapacitory 9 a akumulátor 11. Ze stavu S6_3_1_3 je možné odejít zpět do stavu S6_3_1 pokud motor 1 nepracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzdění vozidla.S 6,3_1_3 if the supercapacitors 9 are charged to the maximum and at the same time the accumulator H is charged above the defined voltage level. In this state there is only a short charging of the supercapacitors 9, the battery U, the voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched on and both blocks are controlled so that the alternator 6 covers only the energy consumption of the vehicle and recharges the supercapacitors 9 and the battery. 11. It is possible to return from state S6_3_1_3 to state S6_3_1 if the engine 1 is not operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking.

Stavový diagram hierarchického stavu StJJ je znázorněn na obr. 4g.The state diagram of the hierarchical state StJJ is shown in Fig. 4g.

Pokud se motor 1 nepohybuje v oblasti optimální měrné spotřeby, pak se nachází v hierarchickém stavu 36.3.2 Z výchozího stavu 36.3.2.0 zařízení přechází do stavu:If the motor 1 does not move in the area of optimal specific consumption, then it is in the hierarchical state 36.3.2 From the initial state 36.3.2.0 the device goes to the state:

1)S6_3_V pokud superkapacitory 9 jsou nabity. V tomto stavu dochází k napájení šitě ze superkapacitorů 9, první napěťový měnič 8 je vypnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut. Ze stavu 36.3.2.1 je možné odejít zpět do stavu 36.3.2 pokud motor 1 pracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzdění vozidla, dále pak je možné přejit do stavu S6_3_2_2 pokud jsou superkapacitory vybity.1) S6_3_V if supercapacitors 9 are charged. In this state, the sewing is fed from the supercapacitors 9, the first voltage converter 8 is switched off, the second voltage converter 10 is switched on. From state 36.3.2.1 it is possible to go back to state 36.3.2 if the engine 1 is operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking, then it is possible to go to state S6_3_2_2 if the supercapacitors are discharged.

’ : .’:.

> τ i * ‘ ! I fit . i , t> τ i * ‘! I fit. i, t

.) S6_3_2_2 pokud jsou superkapacitory 9 vybity a akumulátor 11 je nabit nad definovanou hodnotu napětí, první napěťový měnič 8 je vypnut, druhý napěťový měnič 10 je vypnut, palubní síť 17 je napájena z akumulátoru 1. Ze stavu S6_3~2_2 je možné odejít zpět do stavu S6JJ pokud motor 1 pracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzdění vozidla, dále pak je možné přejít do stavu S6_3_2_3 pokud je akumulátor 11 vybit pod definovanou úroveň napětí.S6_3_2_2 if the supercapacitors 9 are discharged and the accumulator 11 is charged above a defined voltage value, the first voltage converter 8 is switched off, the second voltage converter 10 is switched off, the on-board network 17 is supplied from the accumulator 1. From the state S6_3 ~ 2_2 it is possible to go back to state S6JJ if the engine 1 is operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking, then it is then possible to go to state S6_3_2_3 if the accumulator 11 is discharged below a defined voltage level.

.) S6_3_2_3 pokud jsou superkapacitory 9 vybity a současně je vybit i akumulátor 11 pod definovanou úroveň napětí. V tomto stavu dochází pouze k výrobě elektrické energie nezbytně nutné pro provoz vozidla, první napěťový měnič 8 je zapnut, druhý napěťový měnič 10 je zapnut a oba tyto bloky jsou řízeny tak, aby alternátor 6 pokrýval pouze energetickou spotřebu vozidla. Ze stavu S6_3_2_3 je možné odejít zpět do stavu S6_3_1 pokud motor 1 nepracuje v oblasti optimální měrné spotřeby nebo probíhá akcelerace nebo brzdění vozidla..) S6_3_2_3 if the supercapacitors 9 are discharged and at the same time the accumulator 11 is discharged below a defined voltage level. In this state, only the electricity necessary for the operation of the vehicle is produced, the first voltage converter 8 is switched on, the second voltage converter 10 is switched on and both blocks are controlled so that the alternator 6 covers only the energy consumption of the vehicle. It is possible to return from state S6_3_2_3 to state S6_3_1 if the engine 1 is not operating in the area of optimal specific consumption or the vehicle is accelerating or braking.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zapojení napájecí soustavy vozidla a způsob jejího řízení jsou použitelné pro výrobu elektrické energie pn deceleraci vozidel a je určeno pro snížení měrné spotřeby vozidla (produkované množství CO₂), zlepšení startování za stavu horší baterie nebo při nízké teplotě a zlepšení akcelerace spalovacího motoru, které je možno využit jak pro jednostopá, tak pro dvoustopá vozidla v městském, sportovním i závodním provozu.The connection of the vehicle power supply system and its control method are usable for the production of electricity during vehicle deceleration and are intended to reduce the specific consumption of the vehicle (amount of CO ₂ produced), improve starting at low battery or low temperature and improve acceleration of internal combustion engine. can be used for both single-track and double-track vehicles in urban, sports and racing traffic.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Connection of a vehicle power supply system, consisting of an alternator (6) connected via a first power line (15) to a first voltage converter (8), which is further connected via a second power line (16), on the one hand to the energy storage device (9) and on the other hand to the second voltage converter (10) and further via the on-board network (17) to the accumulator (11), from the control module (100), to which the second voltage converter (10) and the first voltage converter (8) are connected, characterized in that that the control module (100) is connected via a communication bus (14a) to a signal conversion unit (101), which is connected to a vehicle condition evaluation unit (102) via a communication interface (14c) and connected to a second input via a first output (13a). voltage converter (10) and connected via a second output (13b) to the input of the first voltage converter (8), the vehicle inputs (12) being connected to the vehicle condition evaluation unit (102) and to the signal conversion unit (101), the bidirectional bus (14b) is also connected to the prince.

Vehicle power supply connection according to Claim 1, characterized in that the vehicle status unit (102) and the conversion unit (101) are an integral part of the control module (100).

Vehicle power supply connection according to claim 2, characterized in that its control module (100) has a first output (13a) connected to the input of the second voltage converter (10) and a second output (13b) to the first voltage converter (8) and further the control unit (100) has the first and second inputs (12a and 12b) connected to the outputs of the accumulator (11), the third and fourth inputs (12c and 12d) connected to the outputs of the energy storage (9) and the fifth input (12e) connected to the alternator speed sensor (6) and the seventh input (12g) is connected to the engine speed sensor (1) and the eighth input (12h) to the engine temperature sensor (1), while the accelerator pedal position sensor is connected to its ninth input (12i), to its tenth input (12j) a pressure sensor in the vehicle's brake system, to its eleventh input (12k) a gearshift sensor, to its twelfth input (121) to a starter engagement sensor, to its thirteenth input (12m) to an ambient temperature sensor, to its the fourteenth input (12n) λ probe and to its fifteenth input (12o) the current consumption sensor, while

-in1. - λ Ji double-sided bus (14) The CAN bus of the control unit (100) is connected to the motor control unit (1).

Vehicle power supply connection according to Claims 2 and 3, characterized in that the control module (100) has a sixth input (12f) connected to the speed sensor of the variable speed transmission (5) and a third output (13c) connected to the motor (7) connected to a speed-changing gear (5), which is further connected to the gear (2).

5. A method of controlling a vehicle power supply system, characterized in that the control module (100) is in the off state, when the first voltage converter (8) and the second converter (10) are disconnected and all system components are set to zero. power consumption, thus minimizing the voltage drop of the energy storage device (9), after switching on, the control module (100) switches to the on_2 state, in which it remains until the starter is activated, while the first inverter (8) is on for the duration of the on_2 state. ) when the vehicle starter is activated, the control module (100) switches to the state_starter_4, in which the first voltage converter (8) and the second converter (10) are connected or disconnected depending on the values of the signals at the inputs (12). from the state of starters to the state_on_2 is conditioned by switching off the starter while meeting the condition that the internal combustion engine (1) did not start, while the transition from the state_ starter_4 to the state_DrivingJ is conditioned by meeting the product of the conditions of the switched off starter vehicle and detecting the running of the internal combustion engine (1) and then in the driving state, the connected connection and disconnection of the first voltage converter (8) and the second voltage converter (10) is performed according to the values of the signals at the inputs 12.

Method for controlling a vehicle power supply system according to claim 5, characterized in that when the state is switched on from 2 to the state of charging 3, the vehicle battery (11) is discharged and / or has a low capacity and / or the ambient temperature is low. a controlled charging of the energy storage device (9) from the accumulator (11) is performed by controlled connection of the second voltage converter (10), up to the state when the state_start_4 is already enabled and at the same time the condition of activating the starter is fulfilled.

A method of controlling a vehicle power supply system according to claim 5, characterized in that the control module (100) transitions from the starter_4 state to the engine 5 warm-up state, provided that the internal combustion engine (1) is outside the operating temperature range. The running time and power supplied by the alternator (6) to the on-board network (17) are minimized by the energy accumulated in the energy storage (9), after which it is depleted by the energy from the accumulator (11) voltage converter (8) and a second voltage converter (10).