DE102009046890A1 - Variable Spannungsregelungseinrichtung und Verfahren für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

Variable Spannungsregelungseinrichtung und Verfahren für ein Hybridfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102009046890A1
DE102009046890A1 DE102009046890A DE102009046890A DE102009046890A1 DE 102009046890 A1 DE102009046890 A1 DE 102009046890A1 DE 102009046890 A DE102009046890 A DE 102009046890A DE 102009046890 A DE102009046890 A DE 102009046890A DE 102009046890 A1 DE102009046890 A1 DE 102009046890A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
vehicle
low voltage
state
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102009046890A
Other languages
English (en)
Inventor
Yongkak Choi
Sungtae Yongin Kim
Kumlim Choi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of DE102009046890A1 publication Critical patent/DE102009046890A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Eine Einrichtung zum Steuern einer Spannung, die zu elektronischen Vorrichtungen in einem Hybridfahrzeug geliefert wird, die umfasst: eine Hauptbatterie zum Speichern von Energie, die zu einem Elektromotor des Fahrzeugs geliefert wird; eine Hilfsbatterie zum Speichern von Energie, die zu elektronischen Vorrichtungen des Fahrzeugs geliefert wird; einen DC/DC-Wandler in Niederspannung (LDC) zum Umwandeln einer hohen Spannung der Hauptbatterie in eine niedrige Spannung, und Liefern der niedrigen Spannung zu der Hilfsbatterie und zu den elektronischen Vorrichtungen; und einen Leistungscontroller zum Steuern der Energie der Hauptbatterie, des LDC und der Hilfsbatterie. Der Leistungscontroller regelt die Spannung, die zu den elektronischen Vorrichtungen geliefert wird, mit einer niedrigen Spannung, einer Referenzspannung, die höher als die niedrige Spannung ist, und einer hohen Spannung, die höher als die Referenzspannung ist, gemäß einem Zustand des Leerlaufstops, einem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand, einem Beschleunigungszustand, und einem Bremszustand des Fahrzeugs.

Description

  • QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0069834 , welche am 30. Juli 2009 eingereicht wurde, und die für alle Zwecke in vollem Umfang durch diese Bezugnahme hierin umfasst ist.
  • Hintergrund
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannungsregelungseinrichtung und ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug, das die Kraftstoffeffizienz verbessern kann.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen umfasst ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle – HEV) wie in 1 gezeigt einen Motor, einen Elektromotor, der direkt an den Motor als Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs angeschlossen ist, eine Kupplung und ein Getriebe zur Kraftübertragung, einen Umrichter der den Motor und den Elektromotor etc. betreibt, einen DC/DC-Wandler und eine Hochspannungsbatterie. Es umfasst weiterhin eine Hybridsteuerung, eine Elektromotorsteuerung, eine Batteriesteuerung, eine ECU für die Steuerung des Motors, und eine TCU für die Getriebesteuerung, welche angeschlossen sind, um durch eine CAN-Kommunikation miteinander in Verbindung zu stehen.
  • Die Hybridsteuerung ist eine High-Level-Steuerung, die im Allgemeinen alle Funktionen in dem Hybridfahrzeug regelt, während sie mit einer oder mehreren Low-Level-Steuerungen direkt oder indirekt in Verbindung steht. Sie kann zum Beispiel das Drehmoment, die Geschwindigkeit und die Menge des Stromerzeugungsdrehmoments des Elektromotors regeln, während sie mit der Elektromotorsteuerung auf einem vorherbestimmten Weg in Verbindung steht. Sie kann ebenfalls eine Relaissteuerung ausführen und eine Fehlfunktion erfassen, die den Motorstart betrifft, während sie mit der ECU auf einem vorherbestimmten Weg in Verbindung steht.
  • Weiterhin kann die Hybridsteuerung die Temperatur, die Spannung, den Strom und den SOC (State of Charge – Ladungszustand) der Batterie erfassen, das Drehmoment und die Geschwindigkeit des Elektromotors gemäß dem SOC regeln, während sie mit der Batteriesteuerung in Verbindung steht, und die durch einen Fahrer gewünschte Geschwindigkeit beibehalten, während sie mit der TCU in Verbindung steht.
  • Ferner kann die Hybridsteuerung die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers regeln, um die Energie entsprechend den Zuständen des Fahrzeugs effizient zu verteilen, während sie die Bedarfsinformation des Fahrers (Gaspedal, Bremse) und die derzeitigen Zustände der Steuerungen (MCU, BMS, ECU, TCU) überwacht, so dass es der DC/DC-Wandler ermöglicht, Energie entsprechend einer elektrischen Gerätelast des Fahrzeugs zu liefern und eine 12 V-Batterie wirksam zu laden.
  • Die Hochspannungsbatterie kann Energie liefern, um den Elektromotor und den DC/DC-Wandler zu betreiben, und die Batteriesteuerung kann die Ladungsmenge der Hochspannungsbatterie einstellen, während sie die Spannung, den Strom, die Temperatur der Hochspannungsbatterie überwacht.
  • In Verbindung mit der Steuerung des DC/DC-Wandlers kann die ECU und die TCU ein Bremssignal empfangen, und wie weit ein Gaspedal niedergedrückt ist, und der Hybridsteuerung Informationen bereitstellen, um die Ladungsenergie des Fahrzeugs zu bestimmen.
  • Mit der oberhalb beschriebenen Anordnung kann die Kraftstoffeffizienz erhöht werden und das Abgasverhalten verbessert werden.
  • Andererseits sind Hybridfahrzeuge im Allgemeinen mit einer Lichtmaschine zum Laden der Batterie ausgerüstet. Eine herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Lichtmaschine arbeitet derart, dass sie eine Referenzspannung gemäß der Umgebungstemperatur und der Drehzahl (RPM) einstellt und erzeugt, so dass eine hohe, konstante Spannung zum Verhindern einer Entladung einer Hilfsbatterie beibehalten wird. Wenn eine Spannungsabnahme für eine vorbestimmte Zeitdauer auftritt, regelt die Lichtmaschine die zu erhöhende Referenzspannung durch Erhöhen der RPM. Zusätzlich regelt sie die zu erhöhende RPM oder das Motordrehmoment durch Erzeugen eines bestimmten Signals, entsprechend einer hohen elektrischen Gerätelast.
  • Im Falle von Hybridfahrzeugen, die mit solch einer Lichtmaschine ausgestattet sind, können Fehler und Fehlfunktionen beim Betrieb von Fahrzeugscheinwerfern oder Scheibenwischern erzeugt werden, da lediglich eine Hilfsbatterie mit den elektrischen Gerätelasten zum Zeitpunkt eines Eintretens eines Leerlaufstops beschäftigt ist. Weiterhin kann der Wirkungsgrad der Lichtmaschine in einem hohen RPM-Bereich verschlechtert werden. Die Kraftstoffeffizienz wird ebenfalls durch die Auslastung der Lichtmaschine während der Beschleunigung nachteilig beeinflusst. Ferner werden ein Batterietemperatursensor und eine Vorrichtung zum Überwachen der Spannung zur variablen Spannungsregelung benötigt, was zusätzliche Kosten erfordert.
  • Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Bestätigung oder jegliche Form eines Vorschlags angesehen werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, welcher bereits einem Fachmann bekannt ist.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine variable Spannungsregelungseinrichtung und ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das Spannungen regeln kann, die zu elektronischen Einrichtungen des Fahrzeugs geliefert werden, während eine Entladung der Hilfsbatterie verhindert wird, um dadurch die Kraftstoffeffizienz zu optimieren.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine variable Spannungsregelungseinrichtung für ein Hybridfahrzeug bereit. Die Vorrichtung umfasst eine Hauptbatterie, eine Hilfsbatterie, einen DC/DC-Wandler in Niederspannung (low-voltage DC/DC converter – LDC), und einen Leistungscontroller. Die Hauptbatterie kann eine Energie mit hoher Spannung speichern, die zu einem Elektromotor des Fahrzeugs geliefert wird. Die Hilfsbatterie kann eine Energie mit niedriger Spannung speichern, die zu elektronischen Einrichtungen des Fahrzeugs geliefert wird. Der LDC kann die Energie mit hoher Spannung der Hauptbatterie in die Energie mit niedriger Spannung umwandeln, die zu den elektronischen Einrichtungen geliefert wird. Der Leistungscontroller kann die Hauptbatterie, den LDC und die Hilfsbatterie regeln. Insbesondere kann der Leistungscontroller eine variable Spannungsregelung unter Verwendung einer niedrigen Spannung, einer Referenzspannung, die höher als die niedrige Spannung ist, und einer hohen Spannung, die höher als die Referenzspannung ist, gemäß einem. Zustand des Leerlaufstops, einem Zustand einer konstanten Fahrgeschwindigkeit, einem Beschleunigungszustand, und einem Bremszustand des Fahrzeugs ausführen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein variables Spannungsregelungsverfahren für ein Hybridfahrzeug bereitstellen.
  • Die obigen und sonstige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend erläutert.
  • Es ist selbstverständlich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Diagramm eines Systemaufbaus eines allgemeinen Hybridfahrzeugs.
  • 2 stellt ein Beispiel des Betriebs der variablen Spannungsregelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
  • 3 stellt einen Energiefluss einer elektrischen Gerätelast und eine Fahrzeugenergiefluss gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich das Fahrzeug in einem Leerlaufstopzustand befindet.
  • 4 stellt einen Energiefluss einer elektrischen Gerätelast und einen Fahrzeugenergiefluss dar, wenn sich das Fahrzeug in einem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand befindet.
  • 5 stellt einen Energiefluss einer elektrischen Gerätelast und einen Fahrzeugenergiefluss dar, wenn sich das Fahrzeug in einem Beschleunigungszustand befindet.
  • 6 stellt einen Energiefluss einer elektrischen Gerätelast und einen Fahrzeugenergiefluss dar, wenn sich das Fahrzeug in einem Bremszustand befindet.
  • 7 zeigt ein Blockdiagramm, das ein variables Spannungsregelungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es wird nun ausführlich Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von welchen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen nachfolgend dargestellt sind und beschrieben werden. Während diese Erfindung(en) in Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung(en) auf jene beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil dazu sind die Erfindung(en) dazu vorgesehen, dass sie nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern ebenfalls verschiedenste Alternativen, Änderungen, gleichbedeutende Anordnungen und weitere Ausführungsformen umfassen, welche innerhalb des Geistes und dem Umfang der Erfindung umfasst sein können, wie sie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird.
  • Bezug nehmend auf 2–7B werden eine variable Spannungsregelungseinrichtung und ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Verfahren und Vorrichtungen regeln die Spannung, die zu elektronischen Einrichtungen des Fahrzeugs gemäß den Fahrzuständen des Fahrzeugs geliefert wird.
  • Wie in 2 gezeigt, kann der Fahrzustand eines Hybridfahrzeugs in einen Leerlaufstopzustand, einen Beschleunigungszustand, einen konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand, und einen Bremszustand eingeteilt werden. Der Leerlauf-/Stoppzustand bezieht sich auf einen Zustand, wo das Fahrzeug angehalten wird und der Motor ebenfalls gestoppt wird. Der Beschleunigungszustand bezieht sich auf einen Zustand, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Der konstante Fahrgeschwindigkeitszustand bezieht sich auf einen Zustand, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist. Der Bremszustand bezieht sich auf einen Zustand, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
  • In dem Stoppzustand (Leerlauf-/Stoppzustand) entsprechend dem Abschnitt 200 von 2, wird der Motor nicht betrieben und die Lichtmaschine wird nicht betrieben. Da die Energie nicht ausreicht, um die Scheinwerfer, Scheibenwischer, und weitere elektrische Einrichtungen des Fahrzeugs zu betreiben, kann demzufolge ein Fehler oder eine Fehlfunktion auftreten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es in dem Leerlauf-/Stoppzustand geregelt, so dass die Hauptbatterie Strom zu elektrischen Einrichtungen durch einen DC/DC-Wandler in Niederspannung (Low Voltage DC/DC converter – LDC) liefert. Um eine Entladung einer Hilfsbatterie des Fahrzeugs zu verhindern, wird eine Steuerung bei einer niedrigen Spannung ausgeführt, die die Entladung der Hilfsbatterie nicht ermöglicht. Die niedrige Spannung kann zum Beispiel 12.8 V betragen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung abwechselnd bei der niedrigen Spannung und einer Referenzspannung ausgeführt, die höher als die niedrige Spannung ist. Die Referenzspannung kann zum Beispiel 13.9 V betragen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Da der Strom geregelt wird, um sogar beim Leerlauf/Stopp von der Hauptbatterie geliefert zu werden, wird die Hilfsbatterie nicht entladen. Ferner ist es durch Abwechseln der niedrigen Spannung und der Referenzspannung möglich, die Energieeffizienz und Kraftstoffeffizienz verglichen mit dem Stand der Technik zu verbessern, welcher lediglich bei der Referenzspannung erzeugt. Durch Abwechseln der Spannungen wird verglichen mit dem Stand der Technik ebenfalls die Ladeeffizienz erhöht, wo eine konstante Spannung erzeugt wird.
  • In dem Beschleunigungszustand entsprechend dem Abschnitt 205 von 2, wird eine Stromerzeugungsregelung des LDC ausgeführt. Die LDC-Stromerzeugung berechnet, wenn eine Last von einem Fahrzeug erzeugt wird, die erzeugte Last als die Menge an Stromverbrauch des LDC und erzeugt Strom unter Verwendung des Elektromotors, der an den Motor angeschlossen ist. Die erzeugte Energie wird nicht verwendet um die Hauptbatterie zu laden, sondern wird direkt zu der elektrischen Gerätelast durch den LDC geliefert. Da das Verfahren zum Laden der Hauptbatterie unterlassen wird, ist es möglich, einen Energieverlust zu verringern. Die LDC-Stromerzeugungsregelung wird ebenfalls verwendet, um den SOC der Hauptbatterie auszugleichen, und wenn der SOC hoch ist, wird die LDC-Stromerzeugungsregelung abgeschaltet und der Stromverlust der elektrischen Gerätelast wird nur durch die Energie der Hauptbatterie bestimmt.
  • Da Strom durch den Elektromotor erzeugt wird wenn die LDC-Stromerzeugungsregelung verwendet wird, kann indessen die Kraftstoffeffizienz nicht maximal sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Faktoren, die die Kraftstoffeffizienz in dem Beschleunigungszustand verringern können, durch Abschalten der LDC-Stromerzeugungsregelung beseitigt, und der benötigte Strom wird durch die Energie der Hauptbatterie gewonnen. Ferner wird die Energienutzung der Hauptbatterie durch Ausführen einer Steuerung bei einer niedrigen Spannung (z. B. 12.8 V) maximal verringert. Im Falle einer erheblichen elektrischen Gerätelast (z. B. über 300 W) ist eine Steuerung bei einer niedrigen Spannung jedoch nicht ausreichend. Wie in 2 gezeigt wird demzufolge eine Steuerung bei einer niedrigen Spannung (z. B. 12.8 V) durch die Energie der Hauptbatterie ausgeführt, wenn die elektrische Gerätelast gering ist, und wird bei der Referenzspannung (z. B. 13.9 V) ausgeführt, wenn die elektrische Gerätelast ansteigt.
  • In dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand entsprechend dem Abschnitt 210 von 2 wird eine Steuerung bei der niedrigen Spannung für eine erste vorbestimmte Zeit ausgeführt, und bei der Referenzspannung für eine zweite vorbestimmte Zeit ausgeführt, die mit der ersten vorbestimmten Zeit identisch sein kann oder sich von ihr unterscheidet, so dass die Kraftstoffeffizienz verglichen mit einem Fahrzeug verbessert wird, in welchem eine Steuerung lediglich bei der Referenzspannung ausgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine gewünschte Energiemenge durch Überwachen der elektrischen Gerätelast des Fahrzeugs zu erzeugen und zu verwenden. Es gibt zahlreiche Verfahren zum Überwachen der elektrischen Gerätelast. Wenn die elektrische Gerätelast erzeugt wird, kann zum Beispiel die elektrische Gerätelast durch Abtrennen des Ausgangs der Hauptbatterie und Messen des Stroms überwacht werden, der zu der elektrischen Gerätelast geliefert wird.
  • In dem Bremszustand entsprechend dem Abschnitt 215 von 2 wird ein Strom durch Bremsrückgewinnung unter Verwendung eines Elektromotors erzeugt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden sowohl die Hauptbatterie als auch die Hilfsbatterie durch den erzeugten Strom geladen, und der Strom von der Hauptbatterie und der Hilfsbatterie werden zu der elektrischen Gerätelast geliefert. Demzufolge wird eine Steuerung der hohen Spannung (z. B. 14.1 V) ausgeführt.
  • Andererseits ist es möglich, den Zustand der Hilfsbatterie zu überprüfen, und hierzu wird die Menge eines Stromverbrauchs des Fahrzeugs von einem Wert eines Stromverbrauchs berechnet, der im Voraus durch Empfangen eines Signals von einem Fahrzeugteil, das eine große elektrische Gerätelast aufweist, berechnet wird. Es ist ebenfalls möglich, den Zustand der Hilfsbatterie durch Vergleichen eines Werts zu überprüfen, der durch Überwachen der Menge des augenblicklichen Stromverbrauchs des LDC erhalten wird.
  • Der Leerlauf-/Stoppzustand (220) von 2 ist der gleiche wie der Stoppzustand (200) von 2, und er kann eine Steuerung der hohen Spannung (14.1 V) umfassen, falls die Batterie ein Laden benötigt.
  • Die Einrichtungen und Verfahren zur variablen-Spannungsregelung werden nachfolgend ausführlicher mit Bezug auf 3 bis 6 erläutert.
  • Bezug nehmend auf 3 wird in dem Leerlauf-/Stoppzustand ein Laden nicht ausgeführt, da der Motor gestoppt ist. Demzufolge ist die Energie nur von der Hilfsbatterie nicht ausreichend, um die elektrische Gerätelast zu bewältigen. Um den Energiemangel auszugleichen, liefert gemäß der vorliegenden Erfindung die Hauptbatterie (Hochspannungsbatterie) ebenfalls Energie zu der elektrischen Gerätelast durch den LDC. In diesem Betrieb wird eine Steuerung bei einer niedrigen Spannung ausgeführt, wo eine Entladung der Hilfsbatterie nicht auftritt. Im Allgemeinen kann die niedrige Spannung beispielsweise 12.8 V betragen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Wie oberhalb erläutert, wird die Steuerung abwechselnd bei einer niedrigen Spannung und einer Referenzspannung ausgeführt, die höher als die niedrige Spannung ist, wie zum Beispiel 13.9 V. Während der Reglung bei einer niedrigen Spannung liefern sowohl die Hilfsbatterie und die Hauptbatterie Energie zu der elektrischen Gerätelast des Fahrzeugs. Während der Steuerung bei der Referenzspannung wird Energie zu der elektrischen Gerätelast des Fahrzeugs durch die Hauptbatterie und die Hilfsbatterie geliefert, und eine Hauptbatterie (Hochspannungsbatterie) kann zum Laden verwendet werden, wenn die Restladung der Hilfsbatterie gering ist. Die abwechselnde Spannungsregelung kann auf unterschiedlichsten Wegen ausgeführt werden. Als Beispiel kann ein Abwechseln der niedrigen Spannung und der Referenzspannung durch Einstellen der Ausgangsspannung durch den DC/DC-Wandler ausgeführt werden. In einem weiteren Beispiel kann es durch Bilden eines Schalters oder einer Schaltung zu den Eingangs-/Ausgangsklemmen der Hilfsbatterie ausgeführt werden. Vorzugsweise kann die Steuerung durch eine separate Steuereinheit ausgeführt werden. Sie kann ebenfalls vorzugsweise durch die BMS, ECU, oder weitere vorhandene Steuereinrichtungen ausgeführt werden.
  • Bezug nehmend auf 4 werden in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand eine niedrige Spannung und eine Referenzspannung abwechselnd geregelt. Die Hauptbatterie kann in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand geladen werden. Folglich kann die Energie, die erzeugt wird, um die Hauptbatterie zu laden, direkt zu der elektrischen Gerätelast geliefert werden. Da der Ladevorgang und der Entladevorgang weggelassen wird, kann demzufolge die Energieeffizienz erhöht werden.
  • Wie in dem Diagramm einer Steuerung der niedrigen Spannung (12.8 V) von 4 gezeigt, kann die Energie, die zu der elektrischen Gerätelast geliefert wird, die Energie der Hilfsbatterie sein, die durch den Elektromotor erzeugt wird, wenn die Steuerung der niedrigen Spannung in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand ausgeführt wird. Ferner kann Energie durch eine Hochspannungsbatterie geliefert werden.
  • Andererseits wird wie in dem Diagramm einer Referenzspannungsregelung (13.9 V) von 4B gezeigt, die Energie, die durch den Elektromotor erzeugt wird, zu der elektrischen Gerätelast geliefert, wenn die Referenzspannungsregelung ausgeführt wird. In diesem Betrieb kann die Hilfsbatterie ebenfalls geladen werden, oder Energie kann zu der elektrischen Gerätelast von der Hauptbatterie oder der Hilfsbatterie geliefert werden, wenn die übrige Batterieladung nicht ausreichend ist.
  • Bezug nehmend auf 5 wird in dem Beschleunigungszustand der Strom der Hauptbatterie verwendet, um den Elektromotor zu beschleunigen. Um den Stromverbrauch so weit wie möglich zu verringern, wird daher eine niedrige Spannung zu der elektrischen Gerätelast des Fahrzeugs geliefert. Das heißt, die Energie der Hauptbatterie und der Hilfsbatterie wird bei einer niedrigen Spannung zu der elektrischen Gerätelast geliefert. In der oberhalb beschriebenen Steuerung der niedrigen Spannung ist es möglich, den gesamten Energieverbrauch durch Verringern des Energieverbrauchs der Hauptbatterie zu verringern. Wenn die elektrische Gerätelast des Fahrzeugs groß ist, (z. B. 300 W oder höher) wird jedoch die Referenzspannung beibehalten.
  • Bezug nehmend auf 6 wird in dem Bremszustand Energie in dem Elektromotor durch Bremsrückgewinnung erzeugt, wodurch die Hauptbatterie geladen wird. Währenddessen wird die erzeugte Energie zum Laden sowohl der Hauptbatterie als auch der Hilfsbatterie verwendet, und es wird die Energie geliefert, die der elektrischen Gerätelast entspricht. In diesem Betrieb wird die Hilfsbatterie mit einem hohen Wirkungsgrad durch eine Steuerung der hohen Spannung (z. B. 14.1 V) geladen.
  • Um Strom zu elektrischen Einrichtungen eines Fahrzeugs zu liefern, ist es möglich: den Strom der Hauptbatterie oder der Hilfsbatterie zu verwenden; den Strom direkt zu verwenden, der durch den Elektromotor erzeugt wird, ohne die Hauptbatterie oder die Hilfsbatterie zu verwenden; oder den Strom direkt zum Laden der Hauptbatterie zu verwenden, der in der Bremsrückgewinnung erzeugt wird, abhängig von den Ladezuständen der Hauptbatterie. Wenn eine Klimaanlage des Fahrzeugs eingeschaltet ist, wird indessen eine Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt, wenn sich die Gangstufe in der P-Stellung oder der N-Stellung befindet, und wenn sich die Gangstufe in anderen Stellungen befindet, wird die Steuerung bei einer niedrigen Spannung ausgeführt, wenn die Gebläsestufe maximal ist, und abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung ausgeführt, wenn die Gebläsestufe nicht maximal ist. Demzufolge ist es möglich, das Verhältnis der Abschnitte geeignet zu verteilen, die durch die Steuerung der niedrigen Spannung und die Referenzspannungsregelung während der Steuerung genutzt werden.
  • Ferner wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt, wenn wenigstens ein Scheinwerfer eingeschaltet ist, um Änderungen der Lichthelligkeit aufgrund von Spannungsänderungen zu verhindern. Wenn die Änderungen der Lichthelligkeit aufgrund von Spannungsänderungen sehr gering sind, kann jedoch die niedrige Spannung oder die hohe Spannung in bestimmten Teilen einbezogen werden.
  • Ferner wird im Falle eines Betriebs von wenigstens einem Scheibenwischer die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt, um Änderungen des Scheibenwischerbetriebs aufgrund von Spannungsänderungen zu verhindern. Jedoch kann ähnlich wie im Falle der Scheinwerfer die niedrige Spannung oder die hohe Spannung in bestimmten Teilen einbezogen werden.
  • Das variable Spannungsregelungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 7 beschrieben.
  • Es wird bestimmt, ob sich ein Fahrzeug in dem Leerlauf-/Stoppzustand (708) befindet. Falls es bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Leerlauf-/Stoppzustand befindet, wird eine Steuerung abwechselnd bei einer niedrigen Spannung und einer Referenzspannung ausgeführt (710).
  • Wenn es bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Leerlauf-/Stoppzustand befindet und eine Klimaanlage des Fahrzeugs abgeschaltet ist, wird die Steuerung bei der Referenzspannung (714) ausgeführt. Wenn sich das Fahrzeug nicht in dem Leerlauf-/Stoppzustand befindet und die Klimaanlage eingeschaltet ist, wird andererseits die Stellung der Gangstufe des Fahrzeugs bestimmt (716). Wenn es bestimmt wird, dass sich die Gangstufe in der P-Stellung oder N-Stellung befindet, wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt (718). Wenn sie sich in den Fahrstellungen befindet, wie zum Beispiel in der D-Stellung, R-Stellung, und L-Stellung und die Gebläsestufe der Klimaanlage maximal ist, wird die Steuerung bei der niedrigen Spannung ausgeführt, während die Last des Motors verringert wird (722). Wenn die Gebläsestufe der Klimaanlage nicht maximal ist, wird währenddessen die Steuerung abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung ausgeführt, um die Effizienz des Energieverbrauchs zu verbessern (724).
  • Es wird bestimmt, ob das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (z. B. 10 km/h) oder weniger fährt. Wenn das Fahrzeug mit der vorbestimmten Geschwindigkeit oder weniger fährt (706) und der Accel-Position-Sensor (APS), die Bremse, und der Leerlauf-/Stopp abgeschaltet sind, wird die Stellung der Gangstufe bestimmt (754). Wenn sich die Gangstufe in der P-Stellung oder der N-Stellung befindet, wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt. Wenn sie sich in den Fahrstellungen, wie zum Beispiel der D-Stellung, R-Stellung, und L-Stellung befindet und die Klimaanlage eingeschaltet ist (758) und die Gebläsestufe maximal ist (762), wird die Steuerung bei der niedrigen Spannung ausgeführt, um die Last des Motors zu verringern (764). Falls die Gebläsestufe nicht maximal ist, sogar wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist, wird die Steuerung abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung ausgeführt (766). Wenn die Klimaanlage ausgeschaltet wird, wird indessen die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt (760).
  • Es wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand befindet (748). Wenn sich das Fahrzeug in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand befindet und wenn das Verhältnis der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Referenzwert aufweist oder geringer ist, die Gangstufe einen Referenzwert aufweist oder geringer ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten Bereich ist, das APS eingeschaltet ist, und die Bremse abgeschaltet ist, wird die Steuerung abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung ausgeführt (752).
  • Andererseits, falls die Brems eingeschaltet ist, das APS eingeschaltet ist, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der vorbestimmte Wert (z. B. 10 km/h) (725) ist und wenn der Leerlauf/Stopp abgeschaltet ist (728), wird bestimmt, ob sich die Gangstufe in der R-Stellung oder der L-Stellung (730) befindet. Falls es bestimmt wird, dass sich die Gangstufe in der R-Stellung oder der L-Stellung befindet, wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt. Wenn sich die Gangstufe in den anderen Stellungen befindet, wird bestimmt, ob sich die elektrische Gerätelast unterhalb einer vorbestimmten Höhe befindet (z. B. 300 W) (734). Falls es bestimmt wird, dass die elektrische Gerätelast geringer ist als die vorbestimmte Höhe, wird bestimmt, ob ein Bremszustand vorliegt (736). Falls es bestimmt wird, dass die Bremse eingeschaltet ist oder das APS ausgeschaltet ist, wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt (732), und falls es bestimmt wird, dass das APS eingeschaltet ist und die Bremse ausgeschaltet ist, wird die Steuerung bei der niedrigen Spannung ausgeführt (738). Falls es bestimmt wird, dass die elektrische Gerätelast größer als die vorbestimmte Höhe ist, wird andererseits bestimmt, ob der Bremszustand vorliegt (740). Wenn es bestimmt wird, dass die Bremse eingeschaltet ist oder dass die Bremse abgeschaltet ist und das APS abgeschaltet ist, wird die Steuerung bei der hohen Spannung ausgeführt (742). Wenn es bestimmt wird, dass die Bremse ausgeschaltet ist und das APS eingeschaltet ist (744) und es bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand befindet (748), wird die Steuerung bei der Referenzspannung ausgeführt (750).
  • Die Einrichtungen und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bieten verschiedenste Vorteile. Zum Beispiel ist es möglich, die Kraftstoffeffizienz durch Ändern der Spannung zu verbessern, während ein Entladen der Hilfsbatterie verhindert wird, und variable Steuerungen in verschiedenen Abschnitten von Fahrzuständen eines Fahrzeugs zu verwirklichen. Ferner können Fehler verringert werden, da sowohl die Hilfsbatterie als auch die Hauptbatterie im Leerlauf/Stopp mit der elektrischen Gerätelast beschäftigt sind.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Zweck der Veranschaulichung und Erläuterung dargelegt worden. Sie sind nicht dazu vorgesehen, die Erfindung vollständig darzulegen oder auf die bestimmten offenbarten Formen zu beschränken, und zahlreiche Modifikationen und Änderungen sind im Lichte der obigen Lehren offensichtlich möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es dadurch einem Fachmann zu ermöglichen, verschiedenste beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ebenso wie verschiedenste Alternativen und Modifikationen davon, zu schaffen und zu verwenden. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten bestimmt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 10-2009-0069834 [0001]

Claims (5)

  1. Variable Spannungsregelungseinrichtung für ein Hybridfahrzeug, wobei die Einrichtung aufweist: eine Hauptbatterie zum Speichern von Energie mit hoher Spannung, die zu einem Elektromotor des Fahrzeugs geliefert wird; eine Hilfsbatterie zum Speichern von Energie mit niedriger Spannung, die zu elektronischen Vorrichtungen des Fahrzeugs geliefert wird; einen DC/DC-Wandler in Niederspannung (LDC) zum Umwandeln der Energie mit hoher Spannung der Hauptbatterie in die Energie mit niedriger Spannung, die zu den elektronischen Vorrichtungen geliefert wird; und einen Leistungscontroller zum Steuern der Hauptbatterie, des LDC, und der Hilfsbatterie, wobei der Leistungscontroller eine variable Spannungsregelung mittels einer niedrigen Spannung, einer Referenzspannung, die höher als die niedrige Spannung ist, und einer hohen Spannung, die höher als die Referenzspannung ist, gemäß einem Zustand des Leerlaufstops, einem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand, einem Beschleunigungszustand, und einem Bremszustand des Fahrzeugs ausführt.
  2. Spannungsregelungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung durch den Leistungscontroller ausgeführt wird: abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung, wenn sich das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet; abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung, wenn sich das Fahrzeug in dem konstanten Fahrgeschwindigkeitszustand befindet; die Steuerungszeit der abwechselnden Steuerung variabel ist bei der niedrigen Spannung, falls die Energie, die für die elektronischen Vorrichtungen benötigt wird, nicht höher als ein vorbestimmter Wert ist, und bei der Referenzspannung, falls die Energie, die für die elektronischen Vorrichtungen benötigt wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, wenn sich das Fahrzeug in dem Beschleunigungszustand befindet; und bei der hohen Spannung, wenn sich das Fahrzeug in dem Bremszustand befindet.
  3. Spannungsregelungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei: wenn eine Klimaanlage des Fahrzeugseingeschaltet ist, die Steuerung durch den Leistungscontroller ausgeführt wird: bei der Referenzspannung, wenn sich eine Gangstufe in einer P-Stellung oder einer N-Stellung befindet; bei der niedrigen Spannung, wenn sich die Gangstufe in den anderen Stellungen befindet und die Gebläsestufe maximal ist; und abwechselnd bei der niedrigen Spannung und der Referenzspannung, wenn sich die Gangstufe in den anderen Stellungen befindet und die Gebläsestufe nicht maximal ist.
  4. Spannungsregelungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung durch den Leistungscontroller bei der Referenzspannung ausgeführt wird, wenn wenigstens ein Scheinwerfer des Fahrzeugs eingeschaltet ist oder wenigstens ein Scheibenwischer des Fahrzeugs betrieben wird.
  5. Spannungsregelungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung durch den Leistungscontroller ausgeführt wird, so dass die Energie von der Hauptbatterie oder der Hilfsbatterie zu den elektronischen Vorrichtungen geliefert werden kann, die Energie, die durch den Elektromotor erzeugt wird, zu den elektronischen Vorrichtungen geliefert werden kann, ohne die Energie von der Hauptbatterie oder der Hilfsbatterie zu verwenden, oder die Energie zum Laden der Hauptbatterie, abhängig vom Ladezustand der Hauptbatterie zu den elektronischen Vorrichtungen geliefert werden kann.
DE102009046890A 2009-07-30 2009-11-19 Variable Spannungsregelungseinrichtung und Verfahren für ein Hybridfahrzeug Pending DE102009046890A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0069834 2009-07-30
KR1020090069834A KR101103877B1 (ko) 2009-07-30 2009-07-30 하이브리드차량의 가변 전압 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009046890A1 true DE102009046890A1 (de) 2011-02-03

Family

ID=43402756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009046890A Pending DE102009046890A1 (de) 2009-07-30 2009-11-19 Variable Spannungsregelungseinrichtung und Verfahren für ein Hybridfahrzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8531053B2 (de)
JP (1) JP5489270B2 (de)
KR (1) KR101103877B1 (de)
CN (1) CN101987623B (de)
DE (1) DE102009046890A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011086937B4 (de) * 2011-06-08 2016-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeug-Energieversorgungsvorrichtung

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5263078B2 (ja) * 2009-08-26 2013-08-14 株式会社デンソー 車両用制御装置
IT1401657B1 (it) * 2010-09-10 2013-08-02 Magneti Marelli Spa Impianto elettrico di un veicolo a trazione elettrica
KR20120062956A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 현대자동차주식회사 전기 자동차의 고전압 시스템
KR20130011293A (ko) * 2011-07-21 2013-01-30 현대자동차주식회사 차량용 배터리충전시스템 및 이의 제어방법
KR101305607B1 (ko) * 2011-08-05 2013-09-09 현대자동차주식회사 배터리의 내구성을 향상하기 위한 차량용 발전제어시스템 및 이의 제어방법
TWI461602B (zh) * 2011-10-12 2014-11-21 Kwang Yang Motor Co Control device for idling flame of multi - mode vehicle
US9487090B2 (en) 2011-11-03 2016-11-08 Johnson Controls Technology Company Dual energy storage system for micro hybrid vehicles
KR101284310B1 (ko) * 2011-11-10 2013-07-08 현대자동차주식회사 디젤엔진 하이브리드 차량의 냉간 시동 제어방법
KR101397023B1 (ko) * 2012-03-23 2014-05-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어 방법
JP6111536B2 (ja) * 2012-06-01 2017-04-12 マツダ株式会社 車両用電源制御方法及び装置
DE102012210008B4 (de) 2012-06-14 2023-05-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Entladung eines elektrischen Netzes
US9649939B2 (en) * 2012-07-13 2017-05-16 International Truck Intellectual Property Company, Llc Isolation contactor state control system
KR101417308B1 (ko) * 2012-07-30 2014-07-08 기아자동차주식회사 전기 자동차 ｌｄｃ 액티브 제어 시스템
FR2996703B1 (fr) * 2012-10-10 2015-03-20 Renault Sas Procede de recuperation d'energie electrique avec lissage de tension sur un reseau electrique embarque
KR101775547B1 (ko) 2013-01-16 2017-09-06 삼성에스디아이 주식회사 이종 셀을 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 장치
JP6032073B2 (ja) * 2013-03-18 2016-11-24 マツダ株式会社 車両用空調制御装置
KR101459489B1 (ko) 2013-09-26 2014-11-07 현대자동차 주식회사 친환경 자동차의 제어 방법 및 시스템
KR101459485B1 (ko) * 2013-11-22 2014-11-20 현대자동차 주식회사 친환경 차량의 저전압 직류 변환장치 출력 제어 시스템 및 그 방법
GB2520556B (en) * 2013-11-26 2016-05-25 Ford Global Tech Llc A method of controlling a mild hybrid electric vehicle
FR3014803B1 (fr) * 2013-12-16 2017-11-03 Renault Sas Procede et dispositif de gestion de l’energie d’un vehicule hybride
KR101534972B1 (ko) * 2013-12-19 2015-07-07 현대자동차주식회사 차량의 가변 제어 장치 및 방법
KR101500406B1 (ko) * 2013-12-31 2015-03-18 현대자동차 주식회사 하이브리드 전기 차량용 인젝터 보정 장치 및 방법
JP6032216B2 (ja) * 2014-01-14 2016-11-24 株式会社デンソー ハイブリッド車制御装置
FR3026992B1 (fr) * 2014-10-09 2017-10-27 Continental Automotive France Procede de pilotage d'un dispositif de charge de batterie, au regime moteur de ralenti
KR101664562B1 (ko) 2014-10-14 2016-10-11 현대자동차주식회사 저전압 배터리 충전 제어방법 및 장치
KR101628516B1 (ko) 2014-11-05 2016-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 직류변환장치 전압 가변제어 방법
DE102015208911A1 (de) * 2014-11-25 2016-05-25 Hyundai Motor Company Batterieladevorrichtung und -verfahren eines Elektrofahrzeugs
KR101693956B1 (ko) * 2015-01-12 2017-01-06 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 저전압 직류컨버터 전압 가변제어 방법
KR101766040B1 (ko) 2015-09-18 2017-08-07 현대자동차주식회사 차량용 배터리 충전 제어 시스템 및 방법
KR101704266B1 (ko) 2015-10-02 2017-02-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 soc 제어 방법
KR101918341B1 (ko) * 2015-12-07 2018-11-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 저전압컨버터 제어방법
JP6399048B2 (ja) * 2016-07-08 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 車両
KR101866063B1 (ko) 2016-10-07 2018-06-08 현대자동차주식회사 보조배터리의 릴레이 제어 시스템 및 그 방법
US10457271B2 (en) 2016-12-13 2019-10-29 Ford Global Technologies, Llc Enhanced engine and battery operation
KR102394840B1 (ko) * 2017-11-29 2022-05-06 현대자동차주식회사 주행 상황에 따른 저전압 배터리 관리 장치 및 방법
KR102541040B1 (ko) * 2018-12-06 2023-06-08 현대자동차주식회사 친환경 차량의 보조 배터리 보충전 시스템 및 방법
KR20220152826A (ko) * 2021-05-10 2022-11-17 현대자동차주식회사 차량 전원 시스템 및 그 동작 방법
WO2023015433A1 (zh) * 2021-08-10 2023-02-16 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 混合动力车辆的dcdc输出电压控制方法及控制系统
KR20230077442A (ko) 2021-11-25 2023-06-01 현대자동차주식회사 연료전지의 전력 제어 시스템 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090069834A (ko) 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 포스코 시험편 굽힘방지용 지그장치

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742822Y2 (ja) * 1987-07-20 1995-10-04 サンデン株式会社 自動車用空調装置
JP2850922B2 (ja) * 1991-04-25 1999-01-27 株式会社デンソー 電気自動車用ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP3039119B2 (ja) * 1992-03-31 2000-05-08 日産自動車株式会社 車両用電源装置
JP3892528B2 (ja) * 1997-05-19 2007-03-14 日産自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車の補助電源バッテリ充電制御装置
JP2000245009A (ja) * 1999-02-24 2000-09-08 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両
JP2001071834A (ja) * 1999-09-03 2001-03-21 Yazaki Corp 車載用電源装置
US6323608B1 (en) * 2000-08-31 2001-11-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dual voltage battery for a motor vehicle
JP3566252B2 (ja) * 2001-12-12 2004-09-15 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両及びその制御方法
JP3888681B2 (ja) * 2002-08-28 2007-03-07 本田技研工業株式会社 電動車両における電源装置
JP2004320877A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Toyota Motor Corp 駆動装置用の電力装置およびこれを備える自動車並びに電力装置の制御方法
JP4707346B2 (ja) * 2004-08-16 2011-06-22 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP4291235B2 (ja) * 2004-08-20 2009-07-08 株式会社日立製作所 車両用電源装置
JP4254714B2 (ja) * 2005-01-12 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 駆動装置用の電力装置およびこれを搭載する自動車並びに電力装置の制御方法
JP4655723B2 (ja) * 2005-03-31 2011-03-23 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
JP2008007003A (ja) 2006-06-30 2008-01-17 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の制御装置
KR100844729B1 (ko) 2006-08-11 2008-07-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법
KR100872647B1 (ko) 2006-12-12 2008-12-09 현대자동차주식회사 연료전지 하이브리드 전기 차량의 파워다운 제어방법
KR100897102B1 (ko) * 2007-06-18 2009-05-14 현대자동차주식회사 12ｖ 배터리 정전압 제어방법
KR100867795B1 (ko) 2007-07-13 2008-11-10 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 ｄｃ／ｄｃ 컨버터 운전 제어 방법
US20100050671A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Paccar Inc Climate control systems and methods for a hybrid vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090069834A (ko) 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 포스코 시험편 굽힘방지용 지그장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011086937B4 (de) * 2011-06-08 2016-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeug-Energieversorgungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110012214A (ko) 2011-02-09
JP2011031870A (ja) 2011-02-17
CN101987623B (zh) 2014-10-08
US20110025127A1 (en) 2011-02-03
US8531053B2 (en) 2013-09-10
CN101987623A (zh) 2011-03-23
KR101103877B1 (ko) 2012-01-12
JP5489270B2 (ja) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009046890A1 (de) Variable Spannungsregelungseinrichtung und Verfahren für ein Hybridfahrzeug
DE69627444T2 (de) Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug mit Antrieb von dem Verbrennungsmotor oder von dem Elektromotor wenn einer von diesen ausgefallen ist
DE10330566B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerungsverfahren für ein Hybridfahrzeug
DE3936638C1 (en) Ensuring electrical power supply in motor vehicle - grouping electrical appliances according to their importance for safety of vehicle
DE10233821A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Energieversorgung einer wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor aufweisenden, mobilen Vorrichtung mit einem hybriden Energiesystem, das ein Brennstoffzellensystem und ein dynamisches Energiesystem enthält
DE10148213B4 (de) Fahrzeug mit Hauptantriebsmotor, Kompressor und Stromquelle und Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs
DE102010029122A1 (de) Regelabgleichverfahren des Ladungszustandes einer Batterie für ein Hybridfahrzeug
DE102011079984A1 (de) Olpumpensteuersystem eines Hybridfahrzeugsund Verfahren davon
DE102012005993A1 (de) Energieversorgungs-Regel- bzw. -Steuergerät für ein Fahrzeug
DE102010043551A1 (de) Verfahren zum Steuern einer Ladespannung einer 12V-Hilfsbatterie für ein Hybridfahrzeug
DE102010029808A1 (de) Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zum Steuern desselben bei einer Störung
DE112012003427T5 (de) Fahrzeugantriebsvorrichtung
DE102013218082A1 (de) System und verfahren zum lernen eines übertragungsdrehmoments für ein hybridfahrzeug
DE102006045824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybrid-Fahrzeugantriebs
DE102012106898A1 (de) Leistungsversorgungs-Steuervorrichtung für ein Elektrofahrzeug
EP1974979B1 (de) Flurförderzeug mit Hybridantrieb
DE102010028972A1 (de) Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zum Steuern desselben
DE102006034297B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug
DE102013224399A1 (de) Notstartsystem und -Verfahren für ein Brennstoffzellenhybridfahrzeug
DE112010005338T5 (de) Steuersystem für ausrüstung an einem fahrzeug mit hybridelektrischem antriebsstrang und elektronisch gesteuertem voreilventil
DE102015210187B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ladens einer Niederspannungsbatterie
DE10336758A1 (de) Leerlaufdrehzahl-Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug
DE102016119299A1 (de) Riemensteuerungsvorrichtung und verfahren zum steuern eines riemens eines hybridfahrzeugs
DE102009057174A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Hybrid-Funktionen in einem Kraftfahrzeug
DE102012209386B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60W0020000000

Ipc: B60W0020130000

R016 Response to examination communication