DE102015120413A1

DE102015120413A1 - Balancevorrichtung von Fahrzeug und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE102015120413A1
Application number: DE102015120413.4A
Authority: DE
Inventors: Wook Hwan Seo
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-02-23
Also published as: KR20170022596A; CN106467014B; US10093364B2; KR101766027B1; CN106467014A; US20170050685A1

Abstract

Eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs (1) weist auf eine Lastsensor, der in einem Sitz des Fahrzeugs (1) installiert ist, um ein Gewicht eines Passagiers, der auf dem Sitz sitzt, zu messen, und eine Balancesteuervorrichtung, die einen Schwerpunkt des Fahrzeugs (1) steuert, wobei die Balancesteuervorrichtung aufweist eine Batterieeinrichtung (10), die dem Fahrzeug (1) Leistung zuführt, wobei die Batterieeinrichtung (10) bewegbar an einem Rahmenmodul (20) bereitgestellt ist und bewegt wird, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs (1) zu steuern basierend auf einem Wert, der mittels des Lastsensors gemessen wird.

Description

Bezugnahme auf verwandte Anmeldung Die Anmeldung beansprucht den Vorteil und die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2015-0117782 , eingereicht am 21. August 2015 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und ein Steuerverfahren davon, und betrifft insbesondere eine Balancevorrichtung und ein Steuerverfahren, die dazu fähig sind, einen Massenschwerpunkt (im Folgenden auch als „Schwerpunkt“ bezeichnet) ständig einzustellen in Abhängigkeit von einer Last/Ladung eines Fahrzeugs.
Beschreibung der bezogenen Technik
In letzter Zeit wurde eine wiederaufladbare sekundäre Lithium-Batterie verbreitet benutzt als eine Energiequelle für eine drahtlose Mobileinrichtung. Ferner haben ein Elektrofahrzeug (EV), ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) usw. viel Aufmerksamkeit erhalten als eine mögliche Lösung für das Luftverschmutzungsproblem der existierenden Benzinfahrzeuge, Dieselfahrzeuge usw., welche fossile Brennstoffe verwenden. Das Elektrofahrzeug und das Hybrid-Elektrofahrzeug werden betrieben mittels einer Leistungszufuhr-Spannung, die von einer Hohe-Spannung-Batterie zugeführt wird.
Insbesondere kann das Hybrid-Elektrofahrzeug (im Folgenden auch als „Fahrzeug“ bezeichnet) so gesteuert werden, dass die Kraftstoffeffizienz eines Benzinmotors als Antwort auf Fahrbedingungen optimiert ist. Das Fahrzeug nimmt beim Bremsen und beim Verzögern Trägheitsenergie durch ein Rad auf, um eine Batterie aufzuladen mittels der Rückgewinnung von elektrischer Energie, die mittels eines Motors erzeugt wird, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird.
Im Allgemeinen wird die dynamische Leistung des Fahrzeugs ermittelt in Abhängigkeit von einer Gewichtsverteilung einer Fahrzeugkarosserie. Die Fahrleistung des Fahrzeugs kann nur erhöht werden, wenn die Reifen im/in Kontakt mit dem Untergrund sind bzw. kommen. Daher können die Fahrleistung und die Fahrstabilität nur garantiert werden, wenn das Gewicht des Fahrzeugs angemessen auf die Räder verteilt ist. Das heißt, vier Räder können den Untergrund nur stabil kontaktieren, wenn das Gewicht gleich(mäßig) auf die Vorderseite, Hinterseite, linke Seite und rechte Seite des Fahrzeugs verteilt ist.
Die linke und die rechte Seite und die Vorderseite und die Hinterseite des Fahrzeugs haben unterschiedliche Gewichtsverteilungsverhältnisse in Abhängigkeit von einem Gewicht von Passagieren, weswegen die Gewichtsverteilung zu der linken Seite und der rechten Seite nicht angemessen kompensiert werden kann. Ferner kann die Gewichtserteilung geändert werden in Abhängigkeit von einer Position des Verbrennungsmotors in einem Motorraum.
Das heißt, die Gewichtsverteilung kann geändert werden in Abhängigkeit von dem Gewicht und der Position von Passagieren und der Position des Verbrennungsmotors in dem Motorraum. Ferner können in allen Fahrzeugmodellen linke und rechte Achsgewichte/Achslasten unterschiedlich sein und die Masseverteilung/Trimmung eines jeden Verbrennungsmotors kann unterschiedlich sein, und selbst im Fall des gleichen Fahrzeugmodells können das linke und das rechte Achsgewicht (z.B. Radlast des linken bzw. rechten Rades einer Achse) unterschiedlich sein, so dass die Fahrleistung verschlechtert sein kann.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt bereit eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und ein Steuerverfahren davon, die dazu fähig sind, Fahrstabilität und Komfort zu verbessern mittels des andauernden bzw. ständigen Beibehaltens einer Links-und-rechts-Balance (z.B. Links-rechts-Gewichtsverteilung bezogen auf die Längsrichtung des Fahrzeugs) während das Fahrzeug gefahren wird.
Jedoch ist die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Gegenstände beschränkt, und andere technische Aufgaben, die hierin nicht explizit genannt sind, werden sich aus der folgenden Beschreibung ergeben.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Balancevorrichtung bzw. Gleichgewichtsvorrichtung bzw. Trimmvorrichtung (im Folgenden kurz Balancevorrichtung) eines Fahrzeugs auf einen Lastsensor, der dazu eingerichtet ist, in einem Sitz des Fahrzeugs installiert sein, um ein Gewicht eines Passagiers, der auf dem Sitz sitzt, zu messen, und eine Balancesteuervorrichtung bzw. Schwerpunktsteuervorrichtung bzw. Trimmvorrichtung (im Folgenden kurz „Balancesteuervorrichtung“), die dazu eingerichtet ist, einen Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu steuern.
Die Balancevorrichtung kann aufweisen eine Batterieeinrichtung (zum Beispiel Batteriepack), die dazu eingerichtet ist, dem Fahrzeug Leistung zuzuführen, wobei die Batterieeinrichtung bewegbar installiert sein kann an einem Rahmenmodul und bewegt werden kann, um den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs zu steuern basierend auf einem Wert, der mittels des Lastsensors gemessen wird.
Das Rahmenmodul kann aufweisen einen befestigten (z.B. feststehenden) Rahmen, der dazu eingerichtet ist, in dem Fahrzeug befestigt zu sein, und einen bewegbaren Rahmen, der dazu eingerichtet ist, an der Batterieeinrichtung befestigt zu sein, und der bewegbar an dem befestigten Rahmen installiert ist.
Das Rahmenmodul kann aufweisen einen bewegbaren Rahmen, dazu eingerichtet ist, in dem Fahrzeug befestigt zu sein, und einen befestigten Rahmen, der dazu eingerichtet ist, an der Batterieeinrichtung befestigt zu sein, und der bewegbar an dem bewegbaren Rahmen installiert ist.
Das Rahmenmodul kann eine Antriebseinrichtung bzw. Treiber bzw. Aktuator aufweisen, die dazu eingerichtet ist, den bewegbaren Rahmen relativ zu dem befestigten Rahmen zu bewegen (z.B. den bewegbaren Rahmen von dem befestigten Rahmen weg zu bewegen).
Die Antriebseinrichtung kann aufweisen einen Motor (zum Beispiel Elektromotor), der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen, und eine Backe bzw. einen Halter (im Folgenden kurz Halter), die dazu eingerichtet ist, mit dem Motor bereitgestellt zu sein, wobei der Halter so installiert sein kann, dass sie den bewegbaren Rahmen relativ zu dem befestigten Rahmen bewegt mittels einer Betätigung des Motors.
Der Motor kann direkt mit dem bewegbaren Rahmen verbunden sein, um das Drehmoment, das von einem Rotor erzeugt wird, zu dem befestigten Rahmen zu liefern.
Der befestigte Rahmen kann mehrteilig bereitgestellt sein, und die Antriebseinrichtung kann zwischen den befestigten Rahmen(teilen) bereitgestellt sein. Der bewegbare Rahmen kann mehrteilig bereitgestellt sein, und die Antriebseinrichtung kann zwischen den bewegbaren Rahmen(teilen) bereitgestellt sein.
Beide Seiten des Motors können mit drehbaren Wellen bereitgestellt sein, um die Mehrzahl an bewegbaren Rahmen(teilen) in die gleiche Richtung zu bewegen, und eine erste Drehwelle und eine zweite Drehwelle können jeweils mit den befestigten Rahmen(teilen) bzw. dem befestigten Rahmen verbunden sein.
Der Halter kann mit einem Sitzteil bzw. Sitzabschnitt bereitgestellt sein, in welchem der Motor angeordnet ist, und kann mit einem befestigten (z.B. feststehenden) Vorsprung bereitgestellt sein, durch welchen die Drehwelle hindurch dringt.
Es können mehrere befestigte/feststehende Vorsprünge mit unterschiedlichen Grüßen gebildet sein.
Die Balancesteuervorrichtung kann an einem hinteren bzw. rückseitigen Boden (z.B. Bodenpanel) des Fahrzeugs installiert sein, um linke und rechte Schwerpunkte des Fahrzeugs zu steuern (z.B. um den Schwerpunkt des Fahrzeugs in der Links-rechts-Richtung zu steuern). Spezifische Merkmale von weiteren exemplarischen Ausführungsformen sind in der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen enthalten.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren deutlich.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Balancesteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 3A und 3B zeigen eine linke bzw. rechte Seitenansicht der Balancesteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 5A und 5B sind ebene Ansichten der Balancesteuervorrichtung während des Betriebes.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Begriffe, die hierin verwendet werden, schließen Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, wie zum Beispiel PKW inklusive Sport-Nutzfahrzeuge (SUVs), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge inklusive verschiedener Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und Ähnliche ein, und schließen Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge, die mit anderen alternativen Kraftstoffen (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) betrieben werden, mit ein. Wie es hierin verwendet wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen hat, zum Beispiel Fahrzeuge, die sowohl Benzin-betrieben als auch elektrisch betrieben sind.
Die hierin verwendeten Begriffe dienen zum Beschreiben von bestimmten Ausführungsformen und sind nicht dazu gedacht, die Erfindung einzuschränken. Hierin sind Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ usw. dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, sofern sich nicht aus dem Kontext klar etwas anderes ergibt. Ferner bedeuten die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ hierin das Vorhandensein der genannten Merkmale, Integer, Schritte, Betätigungen, Elemente und/oder Komponenten, aber schließen nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Integern, Schritten, Betätigungen,
Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. So wie es hier verwendet wird, bedeutet der Begriff „und/oder“ jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der genannten Begriffe. In der Beschreibung bedeutet das Wort „aufweisen“ und Variationen davon wie zum Beispiel „weist auf“ oder „aufweisend“ durchgängig das Vorhandensein der genannten Elemente, aber nicht den Ausschluss von irgendwelchen weiteren Elementen. Ferner bedeuten die Begriffe „-or“, „Einheit“ und „Modul“ usw., die in dieser Beschreibung verwendet werden, Einheiten zum Ausführen von zumindest einer Funktion und einem Betrieb, und können implementiert sein mittels Hardwarekomponenten, Softwarekomponenten und/oder Kombinationen davon.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-flüchtiges computerlesbares Medium implementiert sein auf einem computerlesbaren Medium, das ausführbare Programminstruktionen enthält, die mittels eines Prozessors, einer Steuereinrichtung oder ähnlichem ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Medien schließen ein, aber sind nicht beschränkt auf, ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROM, Magnetband, Floppydisk, Flash-Speicher, Smartcard und optische Speichereinrichtung. Das computerlesbare Medium kann auch in Computersystemen, die mittels eines Netzwerks verbunden sind, verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf eine verteilte Art gespeichert und ausgeführt wird, zum Beispiel mittels eines Telematikservers oder eines Controller-Area-Networks (CAN).
Zahlreiche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlich. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sondern kann in zahlreichen unterschiedlichen Formen implementiert werden. Die Ansprüche beschreiben den Umfang dieser Erfindung unter Berücksichtigung der hierin gezeigten/beschriebenen Ausführungsformen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchgängig auf gleiche Elemente.
Im Folgenden werden eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und ein Steuerverfahren davon gemäß exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 3A und 3B sind linke bzw. rechte Seitenansichten der Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 4 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 5A und 5B zeigen ebene/plane Ansichten der Balancesteuervorrichtung während des Betriebes. Die 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 7 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine hier beschriebene Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und ein Steuerverfahren davon können vom Fachmann abgewandelt werden und die resultierende Ausführungsform korrespondiert mit der erfindungsgemäßen Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und dem Steuerverfahren davon.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf die 1 und 2 weist die Balancevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Lastsensor (nicht gezeigt), der in einem Sitz (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs 1 installiert ist, um ein Gewicht eines Passagiers, der auf dem Sitz sitzt, zu messen, und Balancesteuervorrichtungen 10 und 20, die installiert sind, um einen Massenschwerpunkt bzw. Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 zu steuern.
Die Balancesteuervorrichtungen 10 und 20 weisen auf eine Batterieeinrichtung 10, die dem Fahrzeug 1 Leistung zuführt, und ein Rahmenmodul 20, an welchem die Batterieeinrichtung 10 installiert ist. Die Batterieeinrichtung 10 und das Rahmenmodul 20 werden einzeln oder gemeinsam als Balancesteuervorrichtung oder Balance/Schwerpunkt-gesteuerte Vorrichtungen bezeichnet. Die Batterieeinrichtung 10 ist bewegbar an dem Rahmenmodul 20 installiert. Die Batterieeinrichtung 10 wird bewegt, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu steuern basierend auf einem Wert, der mittels des Lastsensors gemessen wird.
Gemäß einer Ausführungsform können die Balancesteuervorrichtungen 10 und 20 an einem hinteren Boden (z.B. Bodenpanel) 5 des Fahrzeugs installiert sein, um Massenschwerpunkte der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs zu steuern. Der hintere Boden 5 bildet eine Bodenfläche einer Hinterseite/hinteren Seite (z.B. bezogen auf die Längsrichtung) des Fahrzeugs 1. Die Balancesteuervorrichtungen 10 und 20 können in Längsrichtung und/oder Breiterichtung angeordnet sein, sodass sie sich zwischen der linken und die rechte Seite des Fahrzeugs erstrecken. Die Balancesteuervorrichtungen 10 und 20 können mittels Schrauben bzw. Bolzen (zum Beispiel mittels Vier-Punkt-Befestigung) an dem hinteren Boden 5 befestigt sein. Die Balancesteuervorrichtungen 10 und 20 können an einem verstärkten Abschnitt bzw. einer verstärkten Position des hinteren Bodens 5 installiert sein, um zu verhindern, dass ein Problem mit einer Wasserdichtigkeit auftritt.
Der Lastsensor ist in dem Sitz des Fahrzeugs installiert, um ein Gewicht eines Passagiers zu messen. Der Lastsensor überträgt den gemessenen Wert zu einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt). Die Steuereinrichtung vergleicht den mittels des Lastsensors gemessenen Wert mit einem voreingestellten Wert, und wenn dann ermittelt wird, dass der gemessene Wert gleich oder größer ist als der voreingestellte Wert, bewegt sie die Batterieeinrichtung 10. Als Lastsensor kann der schon beschriebene Lastsensor verwendet werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Sitz, in welchen ein Lastmessrohr eingebracht ist, beschrieben.
Hier kann der Wert, der in der Steuereinrichtung voreingestellt ist, basieren auf einem Gewicht der Fahrzeugkarosserie, Fahrzeugspezifikationen, Werten, die erhalten werden mittels Berechnens von Achsgewichten/Achslasten usw. des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Gewichten jedes Teils, oder Ähnlichem. Ferner kann die Steuereinrichtung Achsgewichte für jede Sitzbedingung/Sitzkonfiguration berechnen in Abhängigkeit von der aufgebrachten Lastmenge mittels Berechnens von Gewichten und Massenschwerpunkten für jedes System. Das heißt, die Steuereinrichtung speichert eine erste Position der Batterieeinrichtung, wenn Leistung aufgebracht bzw. verwendet wird, und berechnet einen Gleichgewichtwert/Balancewert für jede Bedingung, wie es oben beschrieben ist, in Abhängigkeit von der Menge der aufgebrachten Last, um einen Bewegungsbetrag der Batterieeinrichtung 10 zu berechnen, um die Batterieeinrichtung 10 zu einer optimalen Position zu bewegen, um so die linke Seite und die rechte Seite auszubalancieren.
Die 3A und die 3B zeigen eine linke bzw. eine rechte Seitenansicht der Balancesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und die 4 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Gleichgewichtssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Balancesteuervorrichtung wird mit Bezug auf die 3 und 4 detaillierter beschrieben, wobei ein Rahmenmodul 20 aufweist einen bewegbaren Rahmen 24, der an dem Fahrzeug 1 befestigt ist, einen festen bzw. befestigten Rahmen 22, an welchem die Batterieeinrichtung 20 befestigt ist und welcher bewegbar an dem bewegbaren Rahmen 24 installiert ist, und eine Antriebseinrichtung 30, die den befestigten Rahmen 22 bewegt.
Das Rahmenmodul 20 weist einen oberen Abschnitt auf, der mit der Batterieeinrichtung 10 bereitgestellt ist, und einen unteren Abschnitt, der fest an dem Fahrzeug installiert ist. In dem Rahmenmodul 20 ist die Batterieeinrichtung 10 an dem bewegbaren Rahmen 24 installiert, und der bewegbare Rahmen 24 ist mittels der Betätigung der Antriebseinrichtung 30 bewegbar an dem befestigten Rahmen 22 installiert. Der bewegbare Rahmen 24 wird entlang einer Schiene bewegt, die in einer Längsrichtung des befestigten Rahmens 22 gebildet ist. In dem Rahmenmodul 20 kann die Antriebseinrichtung, die den bewegbaren Rahmen 24 bewegt, zwischen dem bewegbaren Rahmen 24 und dem befestigten Rahmen 22 bereitgestellt sein.
Der befestigte Rahmen 22 kann in einer rechteckigen Form oder einer Balkenform bereitgestellt sein. Der befestigte Rahmen 22 ist mit der Schiene bereitgestellt. Die Schiene ist so gebildet, dass sie zu der Form des befestigten Rahmens 22 passt, so dass der bewegbare Rahmen 24 entlang der Schiene bewegbar ist.
Der bewegbare Rahmen 24 ist so bereitgestellt, dass er kürzer ist als eine Länge des befestigten Rahmens 22, um bewegbar mit dem befestigten Rahmen 22 gekuppelt zu sein. Der bewegbare Rahmen 24 ist mit der Antriebseinrichtung 30 bereitgestellt, aber ein Drehmoment der Antriebseinrichtung 30 wird zu dem befestigten Rahmen 22 übertragen. Der bewegbare Rahmen 24 wird mittels der Betätigung der Antriebseinrichtung 30 in der Längsrichtung des befestigten Rahmens 22 bewegt. Die Antriebseinrichtung 30 ist zwischen dem bewegbaren Rahmen 24 und der Batterieeinrichtung 10 bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform sind der befestigte Rahmen 22 und der bewegbare Rahmen 24 mehrteilig bzw. mehrfach bereitgestellt. Ferner ist ein befestigter/feststehender Halter 34, der mit dem befestigten Rahmen 22 gekuppelt ist, während er mit dem bewegbaren Rahmen 24 verbunden ist, bereitgestellt. Eine Fläche des befestigten Rahmens 22, die mit dem befestigten Halter 34 gekuppelt ist, ist mit der Schiene bereitgestellt, weswegen der befestigte Halter 34 bewegt werden kann. Die Antriebseinrichtung kann ferner zwischen den mehreren befestigten Rahmen 22 bzw. Rahmenteilen 22 bereitgestellt sein.
Die Antriebseinrichtung 30 weist auf einen Motor, z.B. Elektromotor, 38, der ein Drehmoment erzeugt, und einen Halter 34, der mit dem Motor 38 bereitgestellt ist. Die Antriebseinrichtung 30 kann das Drehmoment zu dem befestigten Rahmen 22 übertragen, um den bewegbaren Rahmen 24 zu bewegen. Der Motor 38 ist direkt mit dem befestigten Rahmen 22 verbunden bzw. gekuppelt. Wenn das Drehmoment des Motors 38 zu dem befestigten Rahmen 22 übertragen wird, wird der bewegbare Rahmen 24, der mit dem Halter 34 verbunden ist, bewegt. Der bewegbare Rahmen 24 kann so mit dem Halter 34 bereitgestellt sein, dass der bewegbare Rahmen 24 mittels des Drehmoments des Motors 38 entlang des befestigten Rahmens 22 bewegt werden kann.
Der befestigte Halter kann eine Seite, die mit dem befestigten Rahmen 22 gekuppelt ist, und eine andere Seite, die mit dem bewegbaren Rahmen 24 verbunden ist, aufweisen. Beide Seiten (zum Beispiel in einer Längsrichtung des befestigten Halters bzw. des Fahrzeugs) des befestigten Halters sind mit gebogenen Abschnitten (z.B. mit in einer Längsrichtung gebogenen Abschnitten) bereitgestellt, um zu verhindern, dass der befestigte Halter von dem befestigten Rahmen 22 getrennt wird. Der befestigte Halter kann aus einem Material hergestellt sein, welches keine Reibungswärme zwischen den befestigten Rahmen 22 bzw. Rahmenteilen erzeugt, wenn der bewegbare Rahmen 24 bewegt wird.
Der Motor 38 ist mit dem befestigten Rahmen 22 verbunden, um das Drehmoment, das von einem Rotor erzeugt wird, direkt zu dem befestigten Rahmen 22 zu übertragen. Beide Seiten des Motors 38 können mit Drehwellen versehen sein, so dass der bewegbare Rahmen 42 in der Richtung des befestigten Rahmens 22 bewegt wird. Eine erste Drehwelle und eine zweite Drehwelle des Motors 38 sind beide mit dem befestigten Rahmen 22 verbunden, weswegen der bewegbare Rahmen 24 mittels der Betätigung des Motors 38 bewegt wird.
Der Halter 34 ist mit einem Sitzteil bzw. Sitzabschnitt bereitgestellt, in welchem der Motor 38 angeordnet ist, und beide Seiten davon sind mit dem bewegbaren Rahmen 24 verbunden. Der Halter 34 kann mit einem befestigten Vorsprung bereitgestellt sein, durch welchen hindurch sich zumindest eine von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle hindurch erstreckt. Der befestigte Vorsprung kann mehrteilig bereitgestellt sein bzw. können mehrere befestigte Vorsprünge in einer Richtung, in welche sich die Drehwelle(n) erstreckt, bereitgestellt sein mit verschiedenen Größen. Zum Beispiel kann zumindest ein befestigter Vorsprung für die erste Drehwelle bereitgestellt sein und/oder es kann zumindest ein befestigter Vorsprung für die zweite Drehwelle bereitgestellt sein. Der befestigte Vorsprung ist so gebildet, dass er größer ist als ein Umfang der Drehwelle des Motors und daher bei der Drehung der Drehwelle des Motors 38 nicht beeinflusst wird. Es kann jedoch möglich sein, dass die Trennung des Motors 38 nicht verhindert werden kann, weswegen beispielsweise optional einer oder mehrere befestigte Vorsprünge an der ersten Drehwelle und/oder der zweiten Drehwelle bereitgestellt werden können, durch welche Vorsprünge hindurch sich die jeweilige Drehwelle erstreckt.
Ein Betrieb von einer Ausführungsform der Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und des Steuerverfahrens davon gemäß der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben eingerichtet ist, wird nun beschrieben.
Die 5A und die 5B zeigen ebene Ansichten der Balancesteuervorrichtung während des Betriebes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es wird mit Bezug auf die 6 eine Ausführungsform der Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Position der Batterieeinrichtung, die dem Fahrzeug Leistung zuführt, gespeichert wird (S10). Die Steuereinrichtung speichert die Position der Batterieeinrichtung, wenn die Leistung des Fahrzeugs (ausgehend) von der Batterieeinrichtung empfangen wird.
Hier wird das Speichern der Position (des Fahrzeugs) durchgeführt mittels Lastspezifikationen bzw. Gewichtsverteilungsspezifikationen des Fahrzeugs und Lastinformationen hinsichtlich des Gewichts jedes Teils des Fahrzeugs, etc. Die Steuereinrichtung berechnet die Achsgewichte bzw. Achslasten in Abhängigkeit von den Lastspezifikationen des Fahrzeugs und den Lastinformationen für die Teile des Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung berechnet die Gewichte für jedes System und den Schwerpunkt des Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung berechnet die Position der Batterieeinrichtung, wodurch die Position der Batterieeinrichtung in Abhängigkeit von der Zufuhr von Leistung gespeichert wird.
Dann wird die Last mittels der Lastsensoren, die in den Sitzen des Fahrzeugs installiert sind, gemessen (S20). Jeder Sitz des Fahrzeugs kann mit einem Lastsensor bereitgestellt sein. Mehrere Sitze sind in dem Fahrzeug installiert, und jeder der mehreren Sitze kann mit einem Lastsensor bereitgestellt sein, so dass die Lastwerte, die in den mehreren Sitzen gemessen werden, zu der Steuereinrichtung übertragen werden, um verglichen zu werden. Die Steuereinrichtung empfängt die Werte, die mittels der Lastsensoren gemessen werden.
Die Steuereinrichtung berechnet den Schwerpunkt des Fahrzeugs basierend auf den Werten, die mittels des Lastsensors gemessen werden (S30). Die Steuereinrichtung ermittelt, ob die Werte, die mittels des Lastsensors gemessen werden, gleich oder größer sind als der voreingestellte Wert. Wenn ermittelt wird, dass die Werte, die mittels des Lastsensors gemessen werden, gleich oder größer sind als der voreingestellte Wert, bewegt die Steuereinrichtung die Batterieeinrichtung in Abhängigkeit von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu steuern (S40). Hier vergleicht die Steuereinrichtung Lasten, die in den mehreren Sitzen erzeugt werden. Die Steuereinrichtung überträgt ein Signal zu der Antriebseinrichtung, um die Batterieeinrichtung in eine Richtung zu bewegen, in welcher der Schwerpunkt niedrig ist bzw. wenig Masse vorhanden ist. Die Antriebseinrichtung wird betrieben mittels Empfangens des Signals zum Bewegen der Batterieeinrichtung von der Steuereinrichtung.
Hier, mit Bezug auf 5A, wenn der Schwerpunkt bei der linken Seite des Fahrzeugs 1 bei der Position der Batterieeinrichtung 10 liegt, wird die Batterieeinrichtung 10 zu der rechten Seite bewegt, so dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 bei der Mitte erzeugt wird, wodurch verhindert wird, dass sich der Schwerpunkt auf einer Seite des Fahrzeugs (zum Beispiel anstatt in der Mitte in der Breite-Richtung des Fahrzeugs) befindet.
Mit Bezug auf die 5B, wenn sich der Schwerpunkt auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 bei der Position der Batterieeinrichtung 10 befindet, wird die Batterieeinrichtung 10 zu der linken Seite bewegt, so dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 bei der Mitte erzeugt wird, wodurch verhindert wird, dass sich der Schwerpunkt auf einer Seite (beispielsweise anstatt in der Mitte) befindet.
Dann werden die Werte, die mittels der Lastsensoren gemessen werden, zu der Steuereinrichtung übertragen, um eine Änderung in Abhängigkeit von dem Aufbringen/Ändern der Last zu messen, um die Batterieeinrichtung zu bewegen (S50). Daher kann das Fahrzeug (z.B. ständig) ausbalanciert bzw. ausgeglichen werden mittels der Bewegung der Batterieeinrichtung.
Daher kann die Balancevorrichtung eines Fahrzeugs die Batterieeinrichtung des Fahrzeugs bewegen, um die Balance bzw. das Gleichgewicht des Fahrzeugs beizubehalten, um Ziehen, Rollen usw. bei Linkskurven und Rechtskurven während des Fahrens zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität und die Bremsstabilität verbessert werden, kann sie aktiv die Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs steuern, um den Komfort zu verbessern, und kann sie mit Fahrzeugmodellen verwendet werden, mit welchen die Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs verwendet wird, um die Kosten aufgrund des Layouts der Batterieeinrichtung bzw. der Balancevorrichtung zu verringern.
Die 7 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Steuerverfahrens der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Mit Bezug auf die 7 wird eine weitere Ausführungsform der Balancevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Position der Batterieeinrichtung, die dem Fahrzeug Leistung bereitstellt, gespeichert wird (S10). Die Steuereinrichtung speichert die Position der Batterieeinrichtung, wenn die Leistung des Fahrzeugs von der Batterieeinrichtung aus empfangen wird. In diesem Fall werden die Informationen über die Fahrzeugspezifikationen, die Gewicht(information) für jede Last und jedes Teil etc. geladen, um die Achslasten bzw. Achsgewichte für jedes Teil, das Gewicht jedes Systems und den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu berechnen, um die Position der Batterieeinrichtung zu berechnen, wodurch die Position der Batterieeinrichtung gespeichert wird in Abhängigkeit von dem Zuführen von Leistung.
Dann wird die Last mittels der Lastsensoren, die in den Sitzen des Fahrzeugs installiert sind, gemessen (S20). Jeder der Sitze des Fahrzeugs kann mit einem Lastsensor bereitgestellt sein. Mehrere Sitze sind in dem Fahrzeug installiert, und jeder der mehreren Sitze ist mit einem oder mehreren Lastsensoren bereitgestellt, sodass die Lastwerte, die in jedem der mehreren Sitze gemessen werden, zu der Steuereinrichtung übertragen werden, um verglichen zu werden. Die Steuereinrichtung empfängt die Werte, die mittels der Lastsensoren gemessen werden.
Die Steuereinrichtung berechnet den Schwerpunkt des Fahrzeugs basierend auf den Werten, die mittels des Lastsensors gemessen werden (S30). Die Steuereinrichtung ermittelt, ob die Werte, die mittels des Lastsensors gemessen werden, gleich oder größer sind als der voreingestellte Wert. Wenn ermittelt wird, dass die Werte, die mittels des Lastsensors gemessen werden, gleich oder größer sind als der voreingestellte Wert, bewegt die Steuereinrichtung die Batterieeinrichtung in Abhängigkeit von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu steuern (S40). Hier vergleicht die Steuereinrichtung Lasten, die in den mehreren Sitzen erzeugt werden. Die Steuereinrichtung überträgt die gemessenen Werte (zum Beispiel als ein korrespondierendes Steuersignal) zu der Antriebseinrichtung, um die Batterieeinrichtung in eine Richtung zu bewegen, in welcher der Schwerpunkt bzw. die Masse gering ist. Die Antriebseinrichtung wird mittels Empfangens der von der Steuereinrichtung gemessenen Werte betätigt, um die Batterieeinrichtung zu bewegen.
Hier, beim Steuern der Balance bzw. die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs, wird die Laständerung des Fahrzeugs gemessen, wenn eine bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen wird (z.B. wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug fährt, z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Grenzwert ist) (S45). Wenn von dem Fahrzeug keine Geschwindigkeit erzeugt wird, ist es möglich, dass die Positionsbewegung der Batterieeinrichtung für die Balance des Fahrzeugs nicht ausgeführt wird. In diesem Fall, wenn von dem Fahrzeug wieder eine Geschwindigkeit erzeugt wird, werden die Werte, die mittels der Lastsensoren gemessen werden, zu der Steuereinrichtung übertragen, um die Änderung in Abhängigkeit von dem Aufbringen bzw. Ändern der Last zu messen (S50), um die Batterieeinrichtung zu bewegen.
Daher kann die Balancevorrichtung eines Fahrzeugs die Batterieeinrichtung des Fahrzeugs bewegen, um die Balance bzw. das Gleichgewicht des Fahrzeugs beizubehalten, um Ziehen, Rollen etc. bei einer Linkskurve und einer Rechtskurve während des Fahrens zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität und die Bremsstabilität verbessert werden, kann sie aktiv die Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs steuern, um den Komfort zu verbessern, und kann sie mit (allen) Fahrzeugmodellen, mit welchen die Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs verwendet wird, verwendet werden, um Kosten aufgrund des Layouts der Batterieeinrichtung bzw. der Balancevorrichtung zu verringern.
Das Gewicht auf der linken bzw. der rechten Seite eine Achse bleibt im Gleichgewicht mittels der Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs, um das Ziehen, Rollen usw. des Fahrzeugs zu verhindern, das Gewicht auf der linken bzw. der rechten Seite der Achse bleibt im Gleichgewicht mittels der hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs, um die Fahrstabilität zu verbessern, welche problematisch ist, wenn der Reifen, ein Reifendruck, eine Reifenausrichtung etc. verwendet bzw. geändert werden, um die Bremsstabilität während des Fahrens selbst bei der Linkskurve und der Rechtskurve zu verbessern, und die Abmessung des Layouts (z.B. der Batterieeinrichtung und/oder der Ausgleichseinrichtung) wird sichergestellt bei der Entwicklung des Fahrzeugmoduls, um Kosten zu sparen.
Die Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und das Steuerverfahren davon gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben zumindest einen der folgenden Effekte.
Zunächst können gemäß der Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und dem Steuerverfahren davon gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Lasten/Gewichte auf der linken und der rechten Seite der Achse(n) ausgeglichen werden mittels der Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs, um das Ziehen, das Rollen etc. beim Fahren einer Linkskurve und einer Rechtskurve zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität und die Bremsstabilität verbessert werden.
Ferner können gemäß der Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und dem Steuerverfahren davon gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Fahrstabilität und der Komfort verbessert werden mittels des aktiven Steuerns der Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs.
Ferner können gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und das Steuerverfahren davon mit den Fahrzeugmodellen verwendet werden, mit welchen die Hohe-Spannung-Batterie des Hybrid-Elektrofahrzeugs verwendet wird, um Kosten aufgrund des Bauraum-Layouts zu verringern.
Die Balancevorrichtung eines Fahrzeugs und das Steuerverfahren davon gemäß der Erfindung müssen nicht notwendigerweise die Konfiguration und das Verfahren der oben genannten Ausführungsformen verwenden. Das heißt, alle oder ausgewählte Merkmale der jeweiligen exemplarischen Ausführungsformen können selektiv miteinander kombiniert werden, sodass sie auf zahlreiche Arten modifiziert werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die exemplarischen Ausführungsformen und die begleitende Zeichnung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern kann auf zahlreiche Arten modifiziert und geändert werden, ohne vom Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10: Batterieeinrichtung
20: Rahmenmodul
30: Antriebseinrichtung

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 10-2015-0117782 [0001]

Claims

Balancevorrichtung eines Fahrzeugs (1), aufweisend eine Lastsensor, der dazu eingerichtet ist, in einem Sitz des Fahrzeugs (1) installiert zu sein, um ein Gewicht eines Passagiers, der auf dem Sitz sitzt, zu messen, und eine Balancesteuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Schwerpunkt des Fahrzeugs (1) zu steuern, wobei die Balancesteuervorrichtung aufweist eine Batterieeinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, dem Fahrzeug (1) Leistung zu zuführen, wobei die Batterieeinrichtung (10) bewegbar an einem Rahmenmodul (20) installiert ist und bewegt wird, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs (1) zu steuern basierend auf einem Wert, der mittels des Lastsensors gemessen wird.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Rahmenmodul (20) aufweist einen befestigten Rahmen (22), der dazu eingerichtet ist, in dem Fahrzeug (1) befestigt zu sein, einen bewegbaren Rahmen (24), der dazu eingerichtet ist, an der Batterieeinrichtung (10) befestigt zu sein und bewegbar an dem befestigten Rahmen (22) installiert zu sein.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 2, wobei das Rahmenmodul (20) aufweist eine Antriebseinrichtung (30), die dazu eingerichtet ist, den bewegbaren Rahmen (24) relativ zu dem befestigten Rahmen (22) zu bewegen.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung (30) aufweist einen Motor (38), der dazu eingerichtet ist, ein Drehmoment zu erzeugen, und einen Halter (34), die dazu eingerichtet ist, mit dem Motor (38) bereitgestellt zu sein, wobei der Halter (34) installiert ist, um den bewegbaren Rahmen (24) relativ zu dem befestigten Rahmen (22) zu bewegen mittels eines Betriebes des Motors (38).
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 4, wobei der Motor (38) direkt mit dem befestigten Rahmen (22) gekuppelt ist, um das Drehmoment, das von einem Rotor erzeugt wird, zu dem befestigten Rahmen (22) zu übertragen.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei mehrere befestigte Rahmen (22) bereitgestellt sind, und die Antriebseinrichtung (30) zwischen den befestigten Rahmen (22) bereitgestellt ist.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 6, wobei beide Seiten des Motors (38) mit Drehwellen bereitgestellt sind, um mehrere bewegbare Rahmen (24) in die gleiche Richtung zu bewegen, und wobei eine erste Drehwelle und eine zweite Drehwelle jeweils mit den befestigten Rahmen (22) gekuppelt sind.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 7, wobei der Halter (34) mit einem Sitzabschnitt bereitgestellt ist, in welchem der Motor (38) angeordnet ist, und mit einem befestigten Vorsprung bereitgestellt ist, durch welchen sich die Drehwelle hindurch erstreckt.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 8, wobei mehrere befestigte Vorsprünge mit unterschiedlichen Größen gebildet sind.
Balancevorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Balancesteuervorrichtung an einem rückseitigen Boden des Fahrzeugs bereitgestellt ist, um Schwerpunkte der linken Seite und der rechten Seite des Fahrzeugs zu steuern.
Steuerverfahren eine Balancevorrichtung eines Fahrzeugs (1) aufweisend Speichern einer Position einer Batterieeinrichtung (10), die dem Fahrzeug (1) Leistung zuführt (S10), Messen einer Last mittels eines Lastsensors, der in einem Sitz des Fahrzeugs (1) installiert ist (S20), Berechnen eines Schwerpunkts des Fahrzeugs (1) basierend auf einem Wert, der mittels des Lastsensors gemessen wird (S30), und Steuern des Schwerpunkts des Fahrzeugs (1) mittels Bewegens der Batterieeinrichtung (10) in Abhängigkeit von dem Schwerpunkt des Fahrzeugs (1) (S40).
Steuerverfahren gemäß Anspruch 11, wobei beim Messen der Last mittels des Lastsensors das Fahrzeug mit mehreren Sitzen bereitgestellt ist und jeder der mehreren Sitze mit einem Lastsensor bereitgestellt ist, um Lastwerte, die jeweils in den mehreren Sitzen gemessen werden, zu vergleichen.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei ermittelt wird, ob der Wert, der mittels des Lastsensors ermittelt wird, gleich oder größer ist als ein voreingestellter Wert.
Steuerverfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Batterieeinrichtung (10) in eine Richtung bewegt wird, in welcher die Masse niedrig ist, mittels Vergleichens der Werte, die mittels des Lastsensors gemessen werden.
Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 11–14, wobei Steuern des Schwerpunkts des Fahrzeugs (1) aufweist Messen einer Laständerung des Fahrzeugs (1), wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen wird.