DE102014220696A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln einer ausgangsspannung - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Ausgangsspannungs-Regelverfahren und eine Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Erfassen von Ausgangsspannungen eines DC-DC-Wandlers und einer Hochspannungsbatterie und ein Erfassen eines durch einen Induktor in einer Boost-Schaltung an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers fließenden Induktorstromes. Darüber hinaus umfasst das Verfahren ein Ändern einer Verstärkung eines Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem erfassten Induktorstrom in Bezug auf einen Induktorstrom an einem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich.

Description

  • HINTERGRUND
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln einer Ausgangsspannung und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln einer Ausgangsspannung durch Ändern einer Verstärkung eines Ausgangsspannungsreglers auf der Grundlage der Stromkontinuität eines Induktors (Spule) in einer Boost-Schaltung eines Gleichspannungs-(DC-DC-)Wandlers.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Allgemeinen weist ein in einem umweltfreundlichen Fahrzeug verwendeter DC-DC-Wandler gemäß einer Änderung der Bedingungen einer Hochspannungsbatterie und von elektronischen Lasten ein unterschiedliches Regelband auf. Wenn das Regelband verringert wird, ist die Rauschunterdrückung hoch, aber die Ansprechempfindlichkeit wird verschlechtert, was zu einer Verschlechterung des Regelverhaltens in einem Übergangszustand führt. Demzufolge benötigt ein DC-DC-Wandler das gleiche Regelband, das sich über den gesamten Betriebsbereich ohne die Verschlechterung der Ansprechempfindlichkeit erstreckt, selbst wenn sich Bedingungen einer Hochspannungsbatterie und von elektronischen Lasten ändern. Der DC-DC-Wandler kann aus einer Boost-Schaltung mit variabler Aktivität und einer Vollbrückenschaltung mit fester Aktivität bestehen. Ein Eingangsanschluss des DC-DC-Wandlers ist mit der Hochspannungsbatterie verbunden; und ein Ausgangsanschluss des DC-DC-Wandlers ist mit einer Niederspannungsbatterie und verschiedenen anderen elektronischen Lasten verbunden.
  • Um das gleiche Regelband einschließlich des gesamten Betriebsbereichs aufzuweisen, erfordert ein Induktor in einer Boost-Schaltung eine im Wesentlichen hohe Induktivität. Wenn die Induktivität ausreichend hoch ist, kann die Diskontinuität/Unterbrechung des Stromes, der durch den Induktor der Boost-Schaltung fließt, die eine variable Aktivitätssteuerung durchführt, verringert werden. Es besteht jedoch ein Problem bei der Hardware, die die Induktivität des Induktors nicht ausreichend erhöhen kann.
  • Das Vorstehende ist lediglich dazu bestimmt, das Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung zu fördern, und soll nicht heißen, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Bereichs des Standes der Technik liegt, der einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung ein Ausgangsspannungs-Regelverfahren und eine Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung bereit, die eine Verstärkung eines Proportional-Integral-Reglers (PI-Regler) ändern/variieren, um die Steueransprechempfindlichkeit auch in einem Induktorstrom-Unterbrechungsmodus beizubehalten, wodurch die Ansprechempfindlichkeit einer Ausgangsspannung verbessert wird.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausgestaltung ein Ausgangsspannungs-Regelverfahren bereit, das umfassen kann: Erfassen von Ausgangsspannungen eines DC-DC-Wandlers und einer Hochspannungsbatterie; Erfassen eines Induktorstromes, der durch einen Induktor in einer Boost-Schaltung an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers fließt; und Ändern/Variieren einer Verstärkung eines Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers auf der Grundlage einer Differenz des erfassten Induktorstromes in Bezug auf einen Induktorstrom an dem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich.
  • Eine Ausgangsseite des DC-DC-Wandlers kann mit einem Lastanschluss verbunden werden und der Schritt zum Erfassen des Induktorstromes kann ein Erfassen des Induktorstromes umfassen, der variabel ist, wenn sich der Lastanschluss ändert. Der Induktorstrom an dem Mittelpunkt kann auf der Grundlage der erfassten Ausgangsspannung der Hochspannungsbatterie und einer Induktivität des Induktors berechnet werden. Der bestimmte Bereich kann ein aktiver oder ein ruhender Bereich sein. Der Schritt zum Ändern der Verstärkung kann ein Erhöhen der Verstärkung im Verhältnis (proportional) zu einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt und dem erfassten Induktorstrom umfassen. Darüber hinaus kann der Schritt zum Ändern der Verstärkung ein Ändern der Verstärkung gemäß einem voreingestellten Abbild auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt und dem erfassten Induktorstrom umfassen. Der Schritt zum Ändern der Verstärkung kann ein Bestimmen der Diskontinuität/Unterbrechung des Induktorstromes auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt und dem erfassten Induktorstrom umfassen. Wenn bestimmt wird, dass der Induktorstrom diskontinuierlich/aussetzend ist, kann ein Schritt ausgeführt werden, um die Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers zu ändern. Ein weiterer Schritt kann ausgeführt werden, um die Kontinuität des Induktorstromes zu bestimmen, wenn die Verstärkung geändert wird, und wenn bestimmt wird, dass der Induktorstrom kontinuierlich ist, um das Ändern der Verstärkung zu unterbrechen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung einer Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung bereit, die umfassen kann: eine Mehrzahl von ersten Sensoren, die eingerichtet sind, um Ausgangsspannungen eines DC-DC-Wandlers und einer Hochspannungsbatterie zu erfassen; eine Boost-Schaltung, die an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers angeordnet ist, um eine Eingangsspannung des DC-DC-Wandlers zu erhöhen; einen zweiten Sensor, der eingerichtet ist, um einen durch einen Induktor in die Boost-Schaltung fließenden Induktorstrom zu erfassen; und einen Ausgangsspannungsregler des DC-DC-Wandlers, der eingerichtet ist, um eine Verstärkung auf der Grundlage einer Differenz des erfassten Induktorstromes in Bezug auf einen Induktorstrom an dem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich zu ändern/variieren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren und die Vorrichtung ein Phänomen verbessern, bei dem der durch den Induktor in die Boost-Schaltung fließende Induktorstrom diskontinuierlich wird, wodurch die Ansprechempfindlichkeit der Ausgangsspannung verbessert wird. Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Verwendung von elektronischen Lasten im Wesentlichen gering ist; eine Niederspannungsbatterie vollständig mit Strom geladen werden oder eine Ausgangsspannung eines DC-DC-Wandlers kann ähnlich einer Ladespannung einer Hochspannungsbatterie sein; und eine im Wesentlichen hohe Last, wie beispielsweise ein Drücken der Bremse, kann intermittierend verwendet werden und das Regelverhalten einer Ausgangsspannung kann beibehalten werden, wodurch eine stabile Stromquelle eines Fahrzeugs bereitgestellt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher. In den Figuren zeigen:
  • 1 ein beispielhaftes Blockdiagramm, das ein Ausgangsspannungs-Regelsystem mit einer Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein beispielhaftes Flussdiagramm, das ein Ausgangsspannungs-Regelverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein beispielhaftes Blockdiagramm, das einen Spannungsregler und einen Stromregler darstellt, die in einem Regler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind; und
  • 4 einen beispielhaften Graphen, der erfasste Werte eines Induktorstromes zusammen mit dem Zeitverlauf für jeden Strommodus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es versteht sich, 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).
  • Spezifische strukturelle und funktionelle Beschreibungen von hierin offenbarten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind nur zur Veranschaulichung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden, ohne von der Lehre und den signifikanten Eigenschaften der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demzufolge sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur für veranschaulichende Zwecke offenbart und sollten nicht derart ausgelegt werden, dass sie die vorliegende Erfindung einschränken.
  • Obwohl das Ausführungsbeispiel derart beschrieben wird, dass es eine Mehrzahl von Einheiten verwendet, um den beispielhaften Prozess durchzuführen, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse ebenfalls durch ein oder eine Mehrzahl von Modulen durchgeführt werden können. Darüber hinaus versteht es sich, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardware-Vorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um die besagten Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff ”etwa/ungefähr”, wie er hierin verwendet wird, derart verstanden, dass er innerhalb eines Bereichs mit normgemäßer Toleranz im Stand der Technik liegt, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen der Mittelwerte. ”Etwa/Ungefähr” kann derart verstanden werden, dass es innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Werts liegt. Soweit es sich nicht anderweitig aus dem Kontext ergibt, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff ”etwa/ungefähr” verändert.
  • Nachstehend wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei bestimmte Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden, da die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in vielen unterschiedlichen Formen verschiedenartig geändert werden kann. Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen davon beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, um die vorliegende Erfindung auf jene Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die vorliegende Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die Ausführungsbeispiele abzudecken, sondern ebenfalls verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente, und weitere Ausführungsformen, die innerhalb der Lehre und des Umfangs der vorliegenden Erfindung umfasst sein können, wie dies durch die beigefügten Ansprüche beschrieben ist.
  • Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe ”erste”, ”zweite”, etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden lediglich verwendet, um ein Element von einem weiteren Element zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein nachfolgend erläutertes erstes Element als ein zweites Element bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In ähnlicher Weise könnte auch das zweite Element als das erste Element bezeichnet werden.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein Element derart bezeichnet wird, dass es mit einem weiteren Element ”gekoppelt” oder ”verbunden” ist, es mit dem anderen Element direkt gekoppelt oder verbunden sein kann oder dazwischen angeordnete Elemente vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu versteht es sich, dass, wenn ein Element derart bezeichnet wird, dass es mit einem weiteren Element ”direkt gekoppelt” oder ”direkt verbunden” ist, keine Zwischenelemente vorhanden sind. Andere Ausdrücke, die die Beziehung zwischen Elementen erläutern, wie beispielsweise ”zwischen”, ”direkt zwischen”, ”benachbart/neben” oder ”direkt benachbart/neben” sollten in der gleichen Art und Weise ausgelegt werden.
  • Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen”, ”umfassen”, ”haben” usw., wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
  • Wenn nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe mit technischen und wissenschaftlichen Begriffen dieselbe Bedeutung wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden werden. Es versteht sich ferner, dass Ausdrücke/Begriffe, wie jene, die in gängigen Wörterbüchern definiert sind, derart ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung aufweisen, die mit ihrer Bedeutung im Kontext auf dem betreffenden Fachgebiet und der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne ausgelegt werden, sofern dies nicht ausdrücklich hierin so definiert wird.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In allen Zeichnungen werden sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen oder ähnlichen Teile beziehen.
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm, das ein Ausgangsspannungs-Regelsystem mit einer Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Ausgangsspannungs-Regelsystem 100 einen Regler 110, einen DC-DC-Wandler 120, eine Hochspannungsbatterie 130, eine Niederspannungsbatterie 140 und eine elektronische Last 150 umfassen. Der DC-DC-Wandler 120 kann eine vordere Boost-Schaltung 122 und eine hintere Vollbrückenschaltung 124 umfassen.
  • Eine Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung kann eine Mehrzahl von ersten Sensoren oder Spannungssensoren (nicht gezeigt), die eingerichtet sind, um Ausgangsspannungen des DC-DC-Wandlers 120 und der Hochspannungsbatterie 130 zu erfassen, den DC-DC-Wandler 120, einen zweiten Sensor (nicht gezeigt) oder Stromsensor, der eingerichtet ist, um einen durch einen Induktor in der Boost-Schaltung 122 des DC-DC-Wandlers 120 fließenden Induktorstromes zu erfassen, einen Ausgangsspannungsregler (310 in 3), der eingerichtet ist, um eine Ausgangsspannungsverstärkung des DC-DC-Wandlers 120 zu ändern (z. B. einstellen), und einen Stromregler (320 in 3), der eingerichtet ist, um den erfassten Induktorstrom der Boost-Schaltung 122 zu empfangen, um einen Aktivitätswert auszugeben, umfassen. Die Boost-Schaltung 122 kann in einer Weise mit variabler Aktivität geregelt werden, aber die Vollbrückenschaltung 124 kann in einer Weise mit fester Aktivität geregelt werden. Der DC-DC-Wandler 120 kann mit der Hochspannungsbatterie 130 an seiner Eingangsseite verbunden sein und mit der Niederspannungsbatterie 140 und der elektronischen Last 150 an seiner Ausgangsseite.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm, das ein Ausgangsspannungs-Regelverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, 3 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm, das einen Spannungsregler und einen Stromregler darstellt, die in einem Regler 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, und 4 zeigt einen beispielhaften Graphen, der erfasste Werte eines Induktorstromes zusammen mit dem Zeitverlauf für jeden Strommodus darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 kann ein Ausgangsspannung-Regelverfahren umfassen: einen Schritt (S201) zum Erfassen, durch eine Mehrzahl von Spannungssensoren, von Ausgangsspannungen des DC-DC-Wandlers 120 und der Hochspannungsbatterie 130; einen Schritt (S203) zum Erfassen, durch einen Stromsensor, eines Induktorstromes (i1(t), der durch einen Induktor (L) in der Boost-Schaltung 122 an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers 120 fließt; und Schritte Zum Berechnen, durch einen Regler, einer Differenz des erfassten Induktorstromes (i1(t) in Bezug auf einen Induktorstrom an einem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich (S205), und Ändern, durch den Regler, einer Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers (310 in 3) des DC-DC-Wandlers 120 auf der Grundlage eines voreingestellten Abbilds gemäß der Differenz (S207); wodurch eine Ausgangsspannung des DC-DC-Wandlers 120 geregelt wird (S209 und S211). Danach kann der Induktorstrom gemäß einem Strombefehl des Spannungsreglers 310 geregelt oder eingestellt werden (S213), und der Stromregler 320 kann eingerichtet sein, um einen Aktivitätswert der Boost-Schaltung 122 auszugeben (S215). Die Ausgangsseite des DC-DC-Wandlers 120 kann mit der Niederspannungsbatterie 140 und einem Lastanschluss, wie beispielsweise die elektronische Last 150, verbunden werden, und ein Induktorstrom, der gemäß einer Änderung der Last des Lastanschlusses und einem Ladezustand der Batterie variiert, wird erfasst.
  • Wie in 4 gezeigt, kann der bestimmte Bereich ein aktiver Bereich (D) oder ein ruhender Bereich (1-D) sein. Eine Differenz (ILB_err) des erfassten Induktorstromes (i1(t) in Bezug auf einen Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt in dem aktiven Bereich (D) oder dem ruhenden Bereich (1-D) kann berechnet werden. Insbesondere kann der Induktorstrom an dem Mittelpunkt der Induktorstrom an dem Mittelpunkt zwischen der Zeit, wenn der Induktorstrom kontinuierlich/durchgängig ist, und der Zeit, wenn der Induktorstrom diskontinuierlich/unterbrochen ist, sein. Die Differenz (ILB_err) ist größer als 0, wenn der erfasste Induktorstrom (i1(t) größer als der Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt ist. Insbesondere kann der Regler 110 eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass der Induktorstrom kontinuierlich ist.
  • Wenn der erfasste Induktorstrom (i1(t) ungefähr gleich dem Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt ist, ist die Differenz (ILB_err) ungefähr gleich 0. Ferner, wenn der erfasste Induktorstrom (i1(t) kleiner als der Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt ist, beträgt die Differenz (ILB_err) weniger als ungefähr 0. Da sich die Differenz (ILB_err) negativ erhöht, nimmt ein Absolutwert der Differenz (ILB_err) zu. Wenn der erfasste Induktorstrom (i1(t) kleiner als der Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt ist, beträgt die Differenz (ILB_err) weniger als ungefähr 0. Insbesondere kann der Regler 110 eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass der Induktorstrom diskontinuierlich ist. Wenn sich der Induktorstrom in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus befindet, kann die Ansprechempfindlichkeit im Vergleich dazu, wenn sich der Induktorstrom in einem kontinuierlichen Leitungsmodus befindet, verringert werden. Eine solche Verringerung der Ansprechempfindlichkeit kann ausgeglichen/kompensiert werden, indem die Verstärkung des Spannungsreglers 310 im Verhältnis (proportional) zu dem Absolutwert der Differenz (ILB_err) erhöht wird. Der erfasste Induktorstrom bedeutet einen Durchschnittswert der erfassten Induktorströme.
  • Der Induktorstrom (ILB_bcm) an dem Mittelpunkt kann auf der Grundlage der erfassten Ausgangsspannung (Vbat) der Hochspannungsbatterie, der Induktivität des Induktors (L) und einer Spannung eines Boost-Anschlusses berechnet werden. Insbesondere kann der Induktorstrom (ILB_bcm) gemäß Gleichung 1 wie folgt berechnet werden.
  • Gleichung 1
    • ILB_bcm = (Vdc – Vbat)/Lb·(1 – d)Ts·(1/2) wobei Vbat eine Spannung der Hochspannungsbatterie ist, Vdc eine Spannung eines Boost-Anschlusses ist, d die Aktivität ist, Ts ein Schaltzyklus ist und Lb die Induktivität des Induktors an einem Boost-Anschluss ist.
  • Die Diskontinuität des Induktorstromes kann gemäß der Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt und dem erfassten Induktorstrom bestimmt werden. Wenn bestimmt wird, dass der Induktorstrom diskontinuierlich ist, kann die Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers verändert werden. Ferner, wenn der Induktorstrom erneut zu dem kontinuierlichen Modus von dem diskontinuierlichen Modus umschaltet, kann das Ändern der Verstärkung unterbrochen werden. Wenn die Verstärkung kontinuierlich erhöht wird, auch wenn ein Aktualisieren des diskontinuierlichen-kontinuierlichen Schaltens verzögert wird, kann ein Überschwingen aufgrund der übermäßig großen Verstärkung auftreten. Demzufolge kann ein Ändern der Verstärkung unterbrochen werden, wenn der Strommodus umschaltet. Insbesondere sollte das Ändern der Verstärkung derart eingestellt werden, so dass ein Überschwingen oder Unterschwingen einer Ausgangsspannung an einer Grenze zwischen der Diskontinuität und der Kontinuität verhindert wird. Ferner sollten ein digitales Abtasten und ein digitales Filtern der Verstärkung nicht verzögert werden. Demzufolge kann ein Abtastzyklus, eine Filterzeitkonstante oder dergleichen eingestellt werden.
  • Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für veranschaulichende Zwecke beschrieben worden sind, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Umfang und der Lehre der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abzuweichen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Regeln einer Ausgangsspannung, aufweisend: Erfassen, durch eine Mehrzahl von Spannungssensoren, von Ausgangsspannungen eines Gleichspannungs-(DC-DC)Wandlers und einer Hochspannungsbatterie; Erfassen, durch einen Stromsensor, eines durch einen Induktor in einer Boost-Schaltung an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers fließenden Induktorstromes; und Ändern, durch einen Regler, einer Verstärkung eines Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem erfassten Induktorstrom in Bezug auf einen Induktorstrom an einem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Ausgangsseite des DC-DC-Wandlers mit einem Lastanschluss verbunden wird und ein Erfassen des Induktorstromes ein Erfassen, durch den Stromsensor, des Induktorstromes umfasst, der variabel ist, wenn sich der Lastanschluss ändert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Induktorstrom an dem Mittelpunkt in dem bestimmten Bereich auf der Grundlage der erfassten Ausgangsspannung der Hochspannungsbatterie und der Induktivität des Induktors berechnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der bestimmte Bereich ein aktiver oder ein ruhender Bereich ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern der Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers umfasst: Erhöhen, durch die Steuerung, der Verstärkung proportional zu einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt in dem bestimmten Bereich und dem erfassten Induktorstrom.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern der Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers umfasst: Ändern, durch die Steuerung, der Verstärkung gemäß einem voreingestellten Abbild auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt in dem bestimmten Bereich und dem erfassten Induktorstrom.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern der Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers umfasst: Bestimmen, durch den Regler, der Diskontinuität des Induktorstromes auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Induktorstrom an dem Mittelpunkt in dem bestimmten Bereich und dem erfassten Induktorstrom.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, in Erwiderung auf ein Bestimmen, dass der Induktorstrom diskontinuierlich ist, die Verstärkung des Ausgangsspannungsreglers des DC-DC-Wandlers verändert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner aufweisend: Bestimmen, durch den Regler, ob der Induktorstrom kontinuierlich wird, wenn die Verstärkung verändert wird, und wenn bestimmt wird, dass der Induktorstrom kontinuierlich ist, Unterbrechen, durch den Regler, des Änderns der Verstärkung.
  10. Ausgangsspannungs-Regelvorrichtung, aufweisend: eine Mehrzahl Spannungssensoren, die eingerichtet sind, um Ausgangsspannungen eines Gleichspannungs-(DC-DC)Wandlers und einer Hochspannungsbatterie zu erfassen; eine Boost-Schaltung, die an einem vorderen Ende des DC-DC-Wandlers angeordnet ist und eingerichtet ist, um eine Eingangsspannung des DC-DC-Wandlers zu erhöhen; einen Stromsensor, der eingerichtet ist, um einen durch einen Induktor in die Boost-Schaltung fließenden Induktorstrom zu erfassen; und einen Ausgangsspannungsregler des DC-DC-Wandlers, der eingerichtet ist, um eine Verstärkung auf der Grundlage einer Differenz des erfassten Induktorstromes in Bezug auf einen Induktorstrom an einem Mittelpunkt in einem bestimmten Bereich zu ändern/variieren.
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