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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladesteuerungsverfahren und ein Ladesteuerungssystem für ein Fahrzeug und insbesondere für Fahrzeuge, die in der Lage sind, eine Batterie vollständig während eines Betriebszustandes eines umweltfreundlichen Fahrzeugs in IG ON (ZÜNDUNG EIN) und EV READY (ELEKTROFAHRZEUG BEREIT) zu laden.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen erfordern umweltfreundliche Fahrzeuge, dass eine Hochspannungsbatterie den Betriebszustand IG OFF (z. B. Zündung aus) beibehält, um die Hochspannungsbatterie zu laden. Häufig wird verhindert, dass die Batterie geladen wird, wenn ein Störmodus (z. B. Fehlerbedingungen) auftritt. Zum Beispiel kann ein Störmodus auftreten, indem versucht wird, einen Ladeanschluss zum Laden der Hochspannungsbatterie in Eingriff zu bringen, wenn sich das umweltfreundliche Fahrzeug in dem Betriebszustand IG ON (z. B. Zündung ein) und dem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet. Insbesondere kann ein Einnehmen der Fahrzeugstartbedingung unmöglich sein, wenn versucht wird, das Fahrzeug durch Verbinden eines Hochspannungs-Ladeanschlusses zu laden, wenn sich das umweltfreundliche Fahrzeug in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befindet. Genauer gesagt wird beim Laden der Hochspannungsbatterie, wenn sich das umweltfreundliche Fahrzeug in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befindet, der Betriebszustand ZÜNDUNG EIN des Fahrzeugs kontinuierlich beibehalten, nachdem das Laden abgeschlossen ist. Demzufolge wird die Spannung einer Hilfsbatterie aufgrund einer Last eines elektrischen Feldes innerhalb eines Fahrzeugs verringert. Dementsprechend verhindert der Spannungsabfall der Hilfsbatterie, dass das Fahrzeug die Startsequenz beginnt.
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Darüber hinaus, wenn sich das Fahrzeug in dem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet und es gestattet wird, dass die Batterie geladen wird, kann eine gefährliche Situation entstehen. Zum Beispiel kann sich das umweltfreundliche Fahrzeug in Bewegung setzen, während es mit dem Hochspannungsbatterie-Ladeanschluss verbunden bleibt. Grundsätzlich ist es nicht gestattet, dass das Fahrzeug die Hochspannungsbatterie lädt, wenn sich das umweltfreundliche Fahrzeug in dem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet. Nachdem das Laden der Hochspannungsbatterie abgeschlossen ist, kann das Fahrzeug in dem Zustand ZÜNDUNG EIN gehalten werden. Weiterhin, wenn sich das umweltfreundliche Fahrzeug in einem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet, ist es unmöglich, die Anlaufsequenz des Fahrzeugs aufgrund der oben beschriebenen Gründe zu beginnen. Dementsprechend sind aufgrund der obigen Gründe die Umstände des Fahrzeugs, die den Betriebszustand ZÜNDUNG AUS zum Laden der Hochspannungsbatterie beibehalten, nicht erforderlich.
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Es sind verschiedene Steuerverfahren für einen Entladungsschutz einer Hilfsbatterie im Stand der Technik vorgeschlagen worden. Zum Beispiel ist das Verfahren zum Laden einer Hilfsbatterie entwickelt worden, das einen Ladezustand (State of Charge – SOC) einer Hochspannungsbatterie berücksichtigt. Allerdings stellt ein solches Verfahren lediglich ein Ladeverfahren für einen Entladungsschutz einer Hilfsbatterie dar und kann nicht als Schutzlogik verwendet werden, die zum Laden der Hochspannungsbatterie angewendet wird, wenn sich das Fahrzeug in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN oder dem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet. Dementsprechend sind die Umstände, denen man begegnet, indem von dem Fahrzeug verlangt wird, den Betriebszustand ZÜNDUNG AUS zum Laden der Hochspannungsbatterie beizubehalten, nicht gelöst worden.
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Die obigen Informationen, die in diesem Abschnitt offenbart werden, sind lediglich dazu gedacht, um das Verständnis des Hintergrundes der Erfindung zu fördern, und können demzufolge Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Ladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug bereit, das in der Lage ist, eine Batterie eines Fahrzeugs unabhängig von einem Fahrzeugzustand stabiler zu laden. In einer Ausgestaltung stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Ladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug bereit, das umfassen kann ein Überprüfen, ob ein Ladeanschluss einer ersten Batterie mit dem Fahrzeug verbunden ist, und Laden der ersten Batterie, wenn das Fahrzeug einen Betriebszustand ZÜNDUNG EIN eingenommen hat, wenn der Ladeanschluss der ersten Batterie verbunden ist; Beibehalten des Betriebszustandes ZÜNDUNG EIN nach dem Laden der ersten Batterie in dem Betriebszustandes ZÜNDUNG EIN; Überwachen einer Spannung einer zweiten Batterie während eines Beibehaltens des Betriebszustandes ZÜNDUNG EIN; Laden einer zweiten Batterie durch Verbinden der ersten Batterie auf der Grundlage des Ergebnisses der Überwachung der Spannung der zweiten Batterie.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann der Fahrzeugzustand in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN geändert werden, nach einem Überprüfen, dass die erste Batterie geladen werden kann, nachdem sich das Fahrzeug in einem Betriebszustandes ZÜNDUNG AUS befindet, wenn der Ladeanschluss der ersten Batterie verbunden ist. Zusätzlich kann der Fahrzeugzustand von dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN in den Betriebszustand ZÜNDUNG AUS nach Beendigung der Ladung der ersten Batterie geändert werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden, wenn sich das Fahrzeug im Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet, wenn der Ladeanschluss der ersten Batterie verbunden ist. Ferner kann der Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN geändert werden, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist.
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In einigen Ausgestaltungen kann der Ladeprozess der zweiten Batterie umfassen ein Einleiten der Ladung der zweiten Batterie, wenn die überwachte Spannung der zweiten Batterie kleiner als eine vorgegebene Spannung ist; und Beenden der Ladung der zweiten Batterie nach Laden der zweiten Batterie. Die Einleitung der Ladung der zweiten Batterie kann umfassen ein Überprüfen eines SOC-Wertes der ersten Batterie; Bringen eines Relais der ersten Batterie in eine EIN-POSITION, wenn der SOC-Wert der ersten Batterie einen vorgegebenen SOC-Wert überschreitet; und Einleiten der Ladung zweiten Batterie von der ersten Batterie auf der Grundlage des EIN-(ON)Zustandes des Relais der ersten Batterie.
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Die Einleitung der Ladung der zweiten Batterie kann umfassen ein Überprüfen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie und bringen des Relais der ersten Batterie in eine EIN-POSITION, wenn die Ladungsanzahl der zweiten Batterie kleiner als eine vorgegebene Anzahl ist. Ferner kann die Ladung der zweiten Batterie von der ersten Batterie auf der Grundlage der EIN-POSITION des Relais der ersten Batterie eingeleitet werden. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Beendigung der Ladung der zweiten Batterie umfassen ein Überwachen der Spannung der zweiten Batterie; und Ändern des ersten Batterierelais in eine AUS-Position, wenn die Spannung der zweiten Batterie eine vorgegebene Spannung überschreitet.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Prozess zum Beibehalten von ELEKTROFAHRZEUG BEREIT vorausgehen, wobei die Fahrzeugsteuerung den Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT des Fahrzeugs beibehält. Dementsprechend kann die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Fahrzeugsteuerung berechnet werden und wenn eine vorgegebene Geschwindigkeit überschritten wird, kann der Beibehaltungsprozess ausgeführt werden. Wenn die Fahrzeugbatterie wie oben beschrieben geladen wird, kann es möglich sein, die folgenden Wirkungen zu erzielen. Es kann möglich sein, eine Batterie mit dem in dem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS sowie dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN und dem Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindlichen Fahrzeug zu laden. Darüber hinaus können Einstellungen/Anpassungen des Fahrzeugzustandes in den Betriebszustand ZÜNDUNG AUS, um die Batterie eines Fahrzeuges zu laden, vermieden werden.
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Zweitens kann das Fahrzeug den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN nach Beendigung der Batterieladung beibehalten, und da die Schutzlogik gegen die Verringerung der Batteriespannung angewendet werden kann, kann es möglich sein, die Verringerung der Batteriespannung zu verhindern, wodurch die Einschränkungen der Inbetriebnahme des Fahrzeugs ausgeschlossen werden.
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Drittens kann es möglich sein, zu verhindern, dass sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, während es mit einem Batterieladeanschluss verbunden ist, da ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob die Batterie geladen werden sollte, auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindlichen Fahrzeug angewendet werden kann.
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Viertens kann ein Überprüfen des SOC der ersten Batterie und der Ladungsanzahl der zweiten Batterie angewendet werden, bevor die erste Batterie die zweite Batterie lädt, wodurch die Wirkungen des Schutzes der ersten Batterie und die Verbesserung der Lebensdauer der zweiten Batterie erzielt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
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1 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Ladesteuerungsverfahrens für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Ladeschritts der zweiten Batterie einschließlich eines SOC-Überprüfungsschritts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Ladeschritts der zweiten Batterie einschließlich eins Ladungszahlüberprüfungsschrittes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird nun ausführlich Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken. Vielmehr ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die Ausführungsbeispiele, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen abzudecken, die innerhalb der Lehre und des Umfangs der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird, umfasst sein können.
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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, wasserstoffgetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird).
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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” und/oder ”aufweisend”, 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. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente. Zum Beispiel, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlich zu machen, sind Teile ohne Bezug nicht gezeigt und die Dicken/Stärken von schichten und Bereichen sind der Klarheit halber übertrieben dargestellt. Ferner, wenn es angegeben ist, dass sich eine Schicht ”auf” einer weiteren Schicht oder einem Substrat befindet, kann sich die Schicht direkt auf einer weiteren Schicht oder einem Substrat befinden oder eine dritte Schicht kann dort dazwischen angeordnet sein.
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Obwohl ein 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.
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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).
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1 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Ladesteuerungsverfahrens für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Ladeschritts der zweiten Batterie einschließlich eines SOC-Überprüfungsschritts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Verfahren, wie sie hierin beschrieben werden, können durch eine Steuerung (Controller) mit einem Prozessor und einem Speicher ausgeführt werden. Wie in 1 gezeigt, kann das Ausführungsbeispiel umfassen ein Überprüfen, ob ein Ladeanschluss der ersten Batterie mit einem Fahrzeug verbunden ist S100. Nach dem Überprüfen S100 kann das Ladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug auf der Grundlage darauf, ob der Fahrzeugzustand einen Betriebszustand unter einem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS, Betriebszustand ZÜNDUNG EIN oder Modus ELEKTROFAHRZEUG BEREIT anwendet, variiert werden. Das Ladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, das sich in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befindet, kann umfassen ein Laden einer ersten Batterie S220; Beibehalten des Betriebszustandes ZÜNDUNG EIN nach Beendigung der Ladung der ersten Batterie in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN S240. Ferner kann eine Spannung einer zweiten Batterie unter Beibehaltung des Betriebszustandes ZÜNDUNG EIN überwacht werden S260; und die Fahrzeugsteuerung kann eine zweite Batterie durch Verbinden der ersten Batterie laden S280.
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Insbesondere können die Ausführungsbeispiele umfassen ein Überwachen S260 einer Spannung der zweiten Batterie und die Ladung der zweiten Batterie S280. Die erste Batterie kann stabil mit dem in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befindlichen Fahrzeug geladen werden. Das Fahrzeug kann den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN für eine verlängerte Dauer beibehalten, wodurch möglicherweise die Einschränkungen der Inbetriebnahme des Fahrzeugs ausgeschlossen werden. Die erste Batterie und die zweite Batterie der Ausführungsbeispiele können in verschiedenen Formen auf der Grundlage des Fahrzeugtyps vorhanden sein. Allerdings, wenn die Ausführungsbeispiele bei allgemeinen umweltfreundlichen Fahrzeugen eine Anwendung finden, kann die erste Batterie eine Hochspannungsbatterie sein, die einen Motor eines Fahrzeugs mit Energie versorgt, und die zweite Batterie kann eine Hilfsbatterie sein, die Energie für eine Inbetriebsetzung des Fahrzeugs zuführt und elektrische Hauptkomponenten innerhalb eines Fahrzeugs mit Energie versorgt.
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Unter Berücksichtigung der Ausführungsbeispiele kann der Betrieb des Fahrzeugs kontinuierlich in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN gehalten werden und die Einschränkungen bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs treten aufgrund einer Last eines elektrischen Feldes auf. Zum Beispiel kann das Fahrzeug in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN selbst dann gebracht werden, wenn ein Antreiben/Fahren des Fahrzeugs unmöglich ist, und Fahrzeugsteuerungen können in dem EIN-Betriebszustand bleiben, so dass durch die Fahrzeugsteuerungen eine kontinuierliche Leistungsaufnahme auftreten kann. Dementsprechend kann die Spannung der zweiten Batterie Energie an die Fahrzeugsteuerungen zuführen und kann aufgrund der mit der zweiten Batterie verbundenen Last des elektrischen Feldes verringert werden, da der Betriebszustand ZÜNDUNG EIN für eine längere Zeitdauer beibehalten werden kann. Nach Beendigung kann die Spannung der zweiten Batterie unter die erforderliche minimale Spannung für einen Fahrzeugstart (Inbetriebnahme des Fahrzeugs) verringert werden und die Einschränkungen bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs können auftreten.
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Demzufolge, um die Einschränkungen bei der Inbetriebnahme zu beseitigen, können Ausführungsbeispiele ein Überwachen S260 und Laden S280 umfassen. Die Ladefunktion S280 kann grundsätzlich umfassen einen Ladeeinleitungsschritt der zweiten Batterie zum Einleiten der Ladung der zweiten Batterie, wenn die in dem Überwachungsschritt S260 überwachte Spannung der zweiten Batterie kleiner als eine vorgegebene Spannung sein kann; und Beenden der Ladung der zweiten Batterie nach dem Laden der zweiten Batterie. Wie gezeigt ist, stellen 2 und 3 beispielhafte Flussdiagramme dar. Zum Beispiel bezeichnet/bedeutet die vorgegebene Spannung eine erforderliche minimale Spannung für eine Inbetriebnahme des Fahrzeugs und kann ebenfalls als eine Schwellenspannung bezeichnet werden. Insbesondere lädt die zweite Batterie, wenn die überwachte Spannung der zweiten Batterie unter die Schwellenspannung als minimale Spannung für die Inbetriebnahme des Fahrzeugs fällt.
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Ein Überwachen S260 der zweiten Batterie kann durch verschiedene Verfahren durch die Fahrzeugsteuerungen stattfinden. Das Verfahren, das die Spannung der zweiten Batterie unter Verwendung eines Batterie-Management-Systems (BMS) und einer Fahrzeugsteuereinheit (Vehicle Control Unit – VCU) direkt überwacht, kann verwendet werden; die Fahrzeugsteuerung kann den Spannungswert der zweiten Batterie, der innerhalb des Niederspannungs-Gleichspannungswandlers (Low DC/DC Converter – LDC) überwacht wird, empfangen und den Wert überwachen. Ferner kann die Fahrzeugsteuerung den Wert der zweiten Batterie durch in Betrieb nehmen eines separaten Sensors, mit dem der Spannungswert der zweiten Batterie überwachbar ist, überwachen.
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Die obigen Ausführungsbeispiele können das Verfahren mit der Fahrzeugsteuerung, die den in der LDC-Steuerung überwachten Spannungswert der zweiten Batterie empfängt, anwenden und dadurch die Spannung der zweiten Batterie überwachen. Wie gezeigt ist, zeigt 2 ein beispielhaftes Flussdiagramm, umfassend ein Überprüfen des Ladezustandes (State of Charge – SOC) der ersten Batterie innerhalb der Ladung der zweiten Batterie; Laden der zweiten Batterie, Überprüfen eines SOC-Wertes der ersten Batterie S540, Bringen eines Relais in eine EIN-POSITION S542, wobei die Fahrzeugsteuerung ein Relais der ersten Batterie in eine EIN-POSITION bringen kann, und Einleiten einer ersten Ladung S546 zum Einleiten der Ladung der zweiten Batterie von der ersten Batterie gemäß der EIN-POSITION des Relais der ersten Batterie. Ferner kann umfasst sein ein Überwachen S548, wobei die Fahrzeugsteuerung die Spannung der zweiten Batterie überwacht, und Einstellen S560 des Relais der ersten Batterie in eine AUS-POSITION, wenn die Spannung der zweiten Batterie eine vorgegebene Spannung überschreitet.
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Mit anderen Worten kann ein Laden der zweiten Batterie wie in 2 gezeigt, den SOC der ersten Batterie vor einem Laden der zweiten Batterie überprüfen und die zweite Batterie laden, wenn der SOC der ersten Batterie einen vorgegebenen SOC-Wert überschreitet. Im Allgemeinen bedeutet/bezeichnet der SOC einer Batterie einen Ladezustand der Batterie. Der SOC einer Batterie kann aufrechterhalten werden, um ein Verschlechterungsphänomen einer Batterie in geeigneter Weise zu verzögern. Dementsprechend kann der SOC-Wert, der gehalten wird auf einem Pegel unterhalb eines Sollbereichs oder einem Pegel, der den Sollbereich überschreitet, zu dem Verschlechterungsphänomen einer Batterie, das rasch auftreten kann, beitragen. Demzufolge umfassen die Ausführungsbeispiele ein Überprüfen des SOC der ersten Batterie vor einem Laden der zweiten Batterie, um das Verschlechterungsphänomen der ersten Batterie zu verhindern.
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Der SOC der ersten Batterie kann überprüft werden und das Ausführungsbeispiel kann den minimalen Wert des SOC begrenzen, aber begrenzt nicht den maximalen Wert des SOC. Zum Beispiel darf sich der SOC-Wert nicht verringern, im Fall, dass sich der SOC-Wert nicht erhöhen darf, da die erste Batterie entladen werden kann, wenn das Relais der ersten Batterie in die EIN-POSITION gebracht wird, um die zweite Batterie zu laden. Zusätzlich können die Ausführungsbeispiele ermöglichen, dass die erste Batterie nur dann lädt, wenn der SOC den minimalen Wert derselben überschreitet, indem lediglich der minimale Wert des SOC als ein vorgegebener SOC-Wert eingestellt/gesetzt wird. Demzufolge kann die vorliegende Erfindung den Schritt zum Überprüfen des minimalen SOC umfassen.
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Der Referenzwert des minimalen SOC-Wertes zum Verhindern des Verschlechterungsphänomens kann verschiedene Werte auf der Grundlage des Typs und Zustandes einer Batterie umfassen. Zum Beispiel kann der SOC-Wert von 20% als der minimale Wert betrachtet werden, und in einigen Ausführungsformen kann ein Einstellen der zweiten Batterie, wenn der SOC der ersten Batterie mehr als 20% überschreitet, bevorzugt sein. Wenn die oben genannten Bedingungen durch den SOC der ersten Batterie, der um mehr als 20% überschreiten kann, erfüllt werden, kann die Ladung der zweiten Batterie erzielt werden. Zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuerung ein Signal, das das Relais der ersten Batterie in eine EIN-POSITION bringt, übertragen, um die zweite Batterie zu laden, so dass das Relais der ersten Batterie in den EIN-Betriebszustand gebracht wird. Demzufolge kann die erste Batterie die LDC-Spannung laden und der LDC kann eine von der ersten Batterie geladene Hochspannung in einen Niederspannung umwandeln, um dadurch die zweite Batterie zu laden. Die Niederspannung kann durch den LDC umgewandelt werden und kann an die zweite Batterie übertragen werden, so dass die zweite Batterie geladen werden kann. Die Fahrzeugsteuerung kann die Spannung der zweiten Batterie in dem Überwachungsschritt S260, der die Spannung der zweiten Batterie überwacht, während die zweite Batterie lädt, überwachen. Wenn die überwachte Spannung der zweiten Batterie eine vorgegebene Spannung für eine Inbetriebnahme des Fahrzeugs, die Schwellenspannung, überschreitet, kann die Fahrzeugsteuerung ein Signal, das das Relais der ersten Batterie in eine AUS-POSITION bringt, übertragen, so dass das Relais der ersten Batterie ausschaltet, wodurch die Ladung der zweiten Batterie beendet werden kann.
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Wie gezeigt ist, stellt 3 ein beispielhaftes Flussdiagramm dar, das umfassen kann ein Überprüfen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie in der Ladung der zweiten Batterie, das sich von dem in 2 gezeigten Verfahren unterscheidet. Das Laden der zweiten Batterie kann umfassen ein Überprüfen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie S640. Das Relais der ersten Batterie kann in eine EIN-POSITION gebracht werden S642, wenn die Ladungsanzahl der zweiten Batterie kleiner als eine vorgegebene Anzahl ist. Die Ladung der zweiten Batterie von der ersten Batterie auf der Grundlage des Relais der ersten Batterie in der EIN-POSITION kann eingeleitet werden S646. Ferner kann durchgeführt werden ein Überwachen S648 der Spannung der zweiten Batterie und Bringen des Relais der ersten Batterie in eine AUS-POSITION S660, wenn die in S648 überwachte Spannung der zweiten Batterie eine vorgegebene Spannung überschreitet.
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Der Ladeschritt der zweiten Batterie kann wie in 3 gezeigt, umfassen ein Überprüfen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie im Gegensatz zu dem in 2 gezeigten Ladeschritt der zweiten Batterie, der ein Überprüfen des SOC der ersten Batterie umfasst. Die Ladungsanzahl der zweiten Batterie in dem Ladeschritt der zweiten Batterie kann begrenzt werden, um ein Verschlechterungsphänomen der ersten Batterie zu verhindern, ähnlich dem Überprüfen des SOC der ersten Batterie wie oben beschrieben. Zum Beispiel, wenn die Ladungsanzahl der zweiten Batterie in einem Zustand erhöht werden kann, wobei die erste Batterie nicht geladen wird, kann die Spannung der ersten Batterie kontinuierlich reduziert werden. Dementsprechend kann die Spannung der ersten Batterie kleiner als eine vorgegebene Spannung sein, wodurch das Auftreten des Verschlechterungsphänomens ermöglicht wird.
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Zusätzlich, da die Häufigkeit der Ladung und Entladung der Batterie zunimmt, kann die Lebensdauer der Batterie verringert werden, so dass das Verschlechterungsphänomen einer Batterie rasch fortschreiten kann. Ein Laden der zweiten Batterie, wie es durch die Ausführungsbeispiele vorgeschlagen wird, kann auftreten, wenn die Fahrzeugsteuerung die zweite Batterie automatisch lädt, wenn die Spannung der zweiten Batterie unter die Schwellenspannung verringert werden kann. Demzufolge, wenn die Logik, die die Ladungsanzahl der zweiten Batterie wie in 3 gezeigt, begrenzt, nicht vorhanden ist, kann die zweite Batterie jedes Mal, wenn die Spannung der zweiten Batterie unter die Schwellenspannung verringert werden kann, unbegrenzt weiter laden. Eine solche häufige Ladung kann sich negativ auf die Funktionalität der zweiten Batterie auswirken und dadurch die Lebensdauer der zweiten Batterie verkürzen. Zusätzlich kann das Verschlechterungsphänomen der zweiten Batterie verstärkt werden. Die erste Batterie kann auch ähnliche Leistungsprobleme aufweisen. Schließlich kann die zweite Batterie die gleiche wie ein Entladen auf der Seite der ersten Batterie sein. Insbesondere dadurch, dass die zweite Batterie unbegrenzt geladen wird, wird sie gleich wie die erste Batterie, die unbegrenzt entladen wird. Demzufolge kann es durch Begrenzen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie möglich sein, das Verschlechterungsphänomen der ersten Batterie zu verzögern.
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Die Ausführungsbeispiele können ein Überprüfen der Ladungsanzahl der zweiten Batterie aufgrund der oben erläuterten Gründe umfassen. Wenn die Ladungsanzahl der zweiten Batterie kleiner als eine vorgegebene Anzahl sein kann, kann ermöglicht werden, dass die zweite Batterie durch die erste Batterie geladen werden kann. Die vorgegebene Anzahl kann auf der Grundlage von Typen und Zuständen der ersten Batterie und der zweiten Batterie variieren. Wenn jedoch die Ladungsanzahl der zweiten Batterie kleiner als 4 Mal ist, kann vorzugsweise ermöglicht werden, dass die zweite Batterie durch die erste Batterie geladen werden kann. Ein Ändern kann durchgeführt werden, wenn die Ladungsanzahl der zweiten Batterie kleiner als 4 Mal ist, und kann mit dem Ladeschritt der zweiten Batterie von 2 wie oben beschrieben, und dem Flussdiagramm dazu, wie ebenfalls in 3 gezeigt, durchgeführt werden.
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Demzufolge, da die Ausführungsbeispiele eine Schutzlogik, die in der Lage ist, die Spannung der zweiten Batterie zu laden, in der Beibehaltungsfunktion ZÜNDUNG EIN umfassen können, kann es möglich sein, die erste Batterie selbst dann zu laden, wenn sich das Fahrzeug in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befindet. Ferner, da die zweite Batterie geladen werden kann, wenn das Fahrzeug den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN nach dem Laden kontinuierlich beibehält, kann es möglich sein, die Einschränkungen bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs aufgrund der Entladung der zweiten Batterie zu beseitigen.
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Jedoch muss sich nach der Überprüfungsfunktion S100 das Fahrzeug nicht notwendigerweise in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN befinden, sondern kann in den Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT gebracht werden. Mit anderen Worten, wenn sich das Fahrzeug in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindet, kann die Fahrzeugsteuerung vorzugsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit S400 berechnen. Die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit kann kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit sein und die Fahrzeugladungssteuerung kann durch Einstellen des Zustandes ELEKTROFAHRZEUG BEREIT in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN erreicht werden S422. Ferner können die Funktionen zum Laden bei ZÜNDUNG EIN S220, Beibehalten von ZÜNDUNG EIN S240, Überwachen S260 und Laden der zweiten Batterie S280 ebenfalls eingestellt werden. Wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, kann der Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT des Fahrzeugs beibehalten werden S424.
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Die Ausführungsbeispiele können umfassen ein Überprüfen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als oder größer als einen vorgegebene Geschwindigkeit sein kann S420, wie dies oben beschrieben wird, weil das Fahrzeug im Gegensatz zu dem Zustand, dass das Fahren des Fahrzeugs unmöglich ist, in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT fährt. Zum Beispiel gibt es einen geringen Nutzen dafür, dass der Ladeanschluss mit dem Fahrzeug während eines Betriebs des Fahrzeugs verbunden ist. Zum Beispiel, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, kann die Fahrzeugsteuerung während eines Betriebs des Fahrzeugs... und kann ein Verbindungssignal des Ladeanschlusses aufheben (z. B. ignorieren), um den Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT beizubehalten. Im Allgemeinen kann es bevorzugt sein, die Kriterien der vorgegebenen Geschwindigkeit als 1 km/h zu betrachten.
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Unter bestimmten Umständen kann das Fahrzeug in der Lage sein, zu laden, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit unter die vorgegebene Geschwindigkeit fällt, die Fahrzeugladungssteuerung kann in der gleichen Weise wie das Fahrzeugladungssteuerungsverfahren in der Funktion ZÜNDUNG EIN wie oben beschrieben, erreicht werden, nachdem die Fahrzeugsteuerung den Fahrzeugzustand zu dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN einstellt. Weiterhin können ein Überwachen der Spannung der zweiten Batterie nach dem Laden und ein Laden der zweiten Batterie, wenn die überwachte Spannung der zweiten Batterie unter eine vorgegebene Spannung fällt, gleichermaßen angewendet werden.
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Jedoch können einige Umstände ein Einstellen des Fahrzeugzustandes von dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN erfordern. Zum Beispiel kann die Ladung des Fahrzeugs in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT erreicht werden, ohne in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN geändert zu werden, das Fahrzeug kann in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT gefahren werden, wenn ein Fahrer zufällig oder willkürlich beim Laden auf ein Gaspedal drückt, so dass sich das Fahrzeug beim Laden der ersten Batterie in Bewegung setzt. Eine solche Aktion kann eine gefährliche Situation für das Fahrzeug und den Fahrer erzeugen. Um diese Situation zu verhindern, stellen die Ausführungsbeispiele den Fahrzeugzustand auf den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN ein, der einen Betrieb des Fahrzeugs verhindert. Weiterhin, mit dem in dem Zustand ELEKTROFAHRZEUG BEREIT befindlichen Fahrzeug, kann sich der Fahrzeugzustand in einem Zustand befinden, der in der Lage ist, am Ende zu laden, mit anderen Worten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorgegebene Geschwindigkeit fällt, kann die erste Batterie des Fahrzeugs in der Lage sein, sicher geladen zu werden. Selbst unter Beibehaltung des Fahrzeugs für eine längere Zeitdauer in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN nach dem Laden, kann die Situation, die eine Inbetriebnahme des Fahrzeugs aufgrund der Entladung der zweiten Batterie ausschließt, verhindert werden.
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Das Ladesteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, das sich in dem Fahrzeugzustand in dem Zustand ZÜNDUNG AUS befindet, kann umfassen eine Ladung bei ZÜNDUNG AUS S320, wobei die Fahrzeugsteuerung den Fahrzeugzustand in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN einstellen kann und dann die erste Batterie laden kann. Ferner kann eine Änderung von ZÜNDUNG AUS S340 stattfinden, wobei die Fahrzeugsteuerung den Fahrzeugzustand von dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN in den Betriebszustand ZÜNDUNG AUS einstellt, Insbesondere, wenn das Fahrzeug in dem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS gebracht werden kann, kann die Fahrzeugsteuerung den Fahrzeugzustand in den Betriebszustand ZÜNDUNG EIN einstellen, vorzugsweise um ein Laden des Fahrzeugs einzuleiten. Jedoch kann der Fahrzeugzustand zu dem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS durch die Fahrzeugsteuerung nach Beendigung des Ladens des Fahrzeugs im Gegensatz zu dem Laden des Fahrzeugs in dem Betriebszustand ZÜNDUNG EIN zurückgeführt werden.
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Dementsprechend, nach dem Laden des Fahrzeugs in dem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS, wird der Betriebszustand ZÜNDUNG EIN nicht beibehalten, so dass die Verringerung der Spannung der zweiten Batterie aufgrund der Last des elektrischen Feldes nicht auftritt. Somit überwacht das Laden des Fahrzeugs in dem Betriebszustand ZÜNDUNG AUS nicht die Spannung der zweiten Batterie im Gegensatz zu dem Laden des Fahrzeugs in einem Zustand ZÜNDUNG EIN oder ELEKTROFAHRZEUG BEREIT, so dass die Schutzlogik für den Entladungsschutz der zweiten Batterie darauf, wie in 1 gezeigt, keine Anwendung findet.
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Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was derzeit als Ausführungsbeispiele erachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu vorgesehen ist, um verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, ohne von dem Umfang und der Lehre der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt wird, abzuweichen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass alle dieser Modifikationen und Änderungen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
