JP2005210892A - 少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置を僅かなコストで改良する。
【解決手段】 電気モータ２用トラクションバッテリー１０を備え、ｘバイ・ワイヤ・システム４用車両バッテリー３を備え、ｘバイ・ワイヤ・システムエネルギー供給を監視しかつ不十分な場合にエラー信号を発生する監視ユニット８を備え、これに接続されている制御ユニット５を備え、該制御ユニットは監視ユニットによって発生されるエラー信号を受信しかつ該エラー信号に対するリアクションとしてｘバイ・ワイヤ・システムの、トラクションバッテリー１によるエネルギー供給を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置に関する。

ＤＥ１０１２８７５８Ａ１から、ハイブリッド車両を制御するための方法および装置が公知である。この形式の車両では内燃機関を用いたおよび／または電気モータを用いた駆動が行われ、その際電気モータによる駆動の割合は走行区間に関連する、車両の作動制御部に通報されるデータに依存してエネルギー蓄積器の充填状態を考慮して制御される。殊に、電気モータによる駆動の割合の計算には高度情報に相応しかつ例えばハイブリッド車両のナビゲーションシステムが使用するようになっているデータも関わってくる。

ＤＥ１０２０８６５２Ａ１から、殊にハイブリッド車両のバッテリーの充電状態を求める方法が公知である。この公知の方法ではまず、電圧および電流に対する少なくとも２つの測定値対が検出される。引き続いて、立上がり振動状態において生じた値について検出された測定値対の補正がバッテリー等価回路を考慮して行われる。その後補正された測定値対が補間されかつ電流値０における休止時電圧値が求められる。更に、求められた休止時電圧と充電状態との間の第１の前以て決められた関係を用いて充電状態が突き止められる。

ＤＥ１０１１２５１４Ａ１から、車両に対するｘバイ・ワイヤ・システムが公知である。この形式のシステムは機械的なセーフティレベルもニューマチックなセーフティレベルも有していない。公知のこの形式のシステムは例えばブレーキ・バイ・ワイヤシステムおよびステア・バイ・ワイヤシステムである。この形式のシステムに対して、冗長性を有する安全構想が必要である。その理由は、電気的な構成要素が安全構想次第で予めの警報もなく故障する可能性があるからである。冗長性のこの要求は例えば構成部品または機能冗長性の導入によって充足することができる。

ＤＥ１９９０６３０５Ａ１から、自動車における安全性に関連したシステム、例えば車両の電子錠に対する電圧供給回路が公知である。この形式のシステムには独自の付加バッテリーが配属されている。これは充電回路および切換ユニットを用いて並びに電気的なエネルギーを監視かつ分配するための手段を介して主バッテリーに接続可能である。通常の作動において安全性に関連したシステムはこれらに配属されている付加バッテリーから給電される。付加バッテリーに欠陥があるまたは付加バッテリーが著しく強く放電している場合には、切換が行われかつ安全性に関連したシステムは車両バッテリーから直接給電される。これにより、付加バッテリーが欠落した場合にも十分な電気的なエネルギーを使用することができることが保証される。というのは車両バッテリーは通例十分に充電されているからである。ステートバッテリーに対する監視回路は設けられていないにも拘わらず、冗長的な電圧供給システムが使用できるようになっている。
ＤＥ１０１２８７５８Ａ１ ＤＥ１０２０８６５２Ａ１ ＤＥ１０１１２５１４Ａ１

本発明の課題は、コスト面で有利な手法でしかも僅かな技術コストでそれぞれが状態識別もしくは状態監視部を備えている、ｘバイ・ワイヤ・システムに対する２つの独立したエネルギー蓄積器を備えて成るハイブリッド車両のエネルギー供給装置を提供することである。

この課題は本発明によれば、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置であって、ハイブリッド車両の電気モータのエネルギー供給のために設けられているトラクションバッテリーを備え、ｘバイ・ワイヤ・システムのエネルギー供給のために設けられている、トラクションバッテリーとは独立している車両バッテリーを備え、ｘバイ・ワイヤ・システムの、車両バッテリーからのエネルギー供給を監視しかつｘバイ・ワイヤ・システムの、車両バッテリーからのエネルギー供給が不十分な場合にエラー信号を発生することができる監視ユニットを備え、かつ該監視ユニットに接続されている制御ユニットを備え、該制御ユニットは監視ユニットによって発生されるエラー信号を受信しかつ該エラー信号に対するリアクションとして、ｘバイ・ワイヤ・システムの、トラクションバッテリーによるエネルギー供給を可能にすることによって解決される。

このような構成を有する本発明の装置は、コスト面で有利な手法でしかも僅かな技術コストでそれぞれが状態識別もしくは状態監視部を備えている、ｘバイ・ワイヤ・システムに対する２つの独立したエネルギー蓄積器を備えているという利点を有している。この利点は殊に、エネルギー蓄積器の１つが監視ユニットを備えている車両バッテリーでありかつセーフティポジションとして用いられる別のエネルギー蓄積器が電気モータのエネルギー供給のために設けられているトラクションバッテリーであることによって実現される。この形式のトラクションバッテリーはハイブリッド車両においていずれにせよ存在しており、この形式のトラクションバッテリーはいずれにせよバッテリー監視部を備えておりかつ数多くの高級な車両において例えばいずれにせよ搭載電源網バッテリーが既に設けられているので、この形式の車両においては殊に、本発明の装置を実現するための付加的なコストは僅かである。

請求項２の構成の利点は、トラクションバッテリーとｘバイ・ワイヤ・システムとの間の給電路を意図的に開放および閉成することができる点にある。これにより、スイッチが開放されている通常作動時には、搭載電源網の、パワトレインに対する不都合な作用並びにパワトレインの、搭載電源網に対する作用が確実に回避される。

請求項３の構成によって有利にも、ｘバイ・ワイヤ・システムのエネルギー供給がトラクションバッテリーから行われる作動モードにおいてｘバイ・ワイヤ・システムはその他の搭載電源網から切り離されているようにすることができる。このことは殊に、その他の搭載電源網においてｘバイ・ワイヤ・システムの、車両バッテリーからの不十分なエネルギー供給を招来した欠陥が生じているときには特別有利である。

請求項６の記載により、欠陥が存在せずかつ単に車両バッテリーにてｘバイ・ワイヤ・システムの十分な給電のために必要であるエネルギーをもはや完全には使用することができないという作動状況において、ｘバイ・ワイヤ・システムのエネルギー供給を２つのバッテリーから行うという手法が提供される。

すべての作動状況においてｘバイ・ワイヤ・システムの十分なエネルギー供給も電気モータの十分なエネルギー供給も保証するために、トラクションバッテリーの定格電力は有利には、トラクション用途に対して本来必要であるより大きく選択される。比較的大きな定格電力を有するトラクションバッテリーが必要になるという欠点は、セーフティポジションを実現する目的のために独自のバッテリー監視部を有する独自の第２のバッテリーを省略することができるという得られる利点によって補償されてなお余りある。

次に本発明を図示の実施例に付き図面を用いて詳細に説明する。

図示の装置は、ハブリッドカーの電気モータ２のエネルギー供給のために用いられるトラクションバッテリー１を示している。トラクションバッテリー１の状態を監視するために監視ユニット９が設けられている。監視ユニットは出力側でトラクションバッテリー１の状態を表している状態信号を取り出すことができる。この状態信号は制御ユニット５に供給される。

更に図示の装置は少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システム４を有している。このシステムは例えばブレーキ・バイ・ワイヤシステムまたはステア・バイ・ワイヤ・システム、すなわち電気油圧式ブレーキシステムまたは電気的な操舵システムである。ｘバイ・ワイヤ・システム４のエネルギー供給は、例えば搭載電源網バッテリーである車両バッテリー３から、通常作動時には導通状態にあるスイッチ６を介して行われる。車両バッテリー３の状態を監視するために監視ユニット８が設けられている。監視ユニットは出力側で車両バッテリー３の状態を表している状態信号を取り出すことができる。この状態信号は制御ユニット５に供給される。この状態信号は車両バッテリー３の状態が悪い場合にはエラー信号を表し、これに基づいて制御ユニット５は、ｘバイ・ワイヤ・システム４の、車両バッテリーからのエネルギー供給が十分ではないことを認識する。

制御ユニット５はこの形式のエラー信号の受信に対するリアクションとして、ｘバイ・ワイヤ・システム４の、トラクションバッテリー１からのエネルギー供給を可能にするので、ｘバイ・ワイヤ・システムのエネルギー供給はトラクションバッテリー１によって引き受けられる。この目的のために、トラクションバッテリー１とｘバイ・ワイヤ・システム４との間にスイッチ７が設けられている。これは通常作動には開放しているので、トラクションバッテリー１はｘバイ・ワイヤ・システム４から切り離されている。上に述べたエラー信号が存在しているならば、制御ユニット５はスイッチ７を導通切換する制御信号を生成するので、ｘバイ・ワイヤ・システム４はトラクションバッテリー１からエネルギーを供給される。

スイッチ７を導通切換する制御信号と同時に、制御ユニット５はスイッチ６に対する制御信号も生成する。この制御信号に基づいてスイッチ６は開放状態にされる。その結果として、ｘバイ・ワイヤ・システム４はトラクションバッテリー１からのエネルギー供給の期間はその他の搭載電源網から切り離されていることになるので、搭載電源網の、ｘバイ・ワイヤ・システム４に対する何らかの作用が発生する可能性はない。

本発明の有利な実施形態は、監視ユニット８を用いて車両バッテリー３の状態を監視するのみならず、付加的に、搭載電源網において発生する障害も、殊に搭載電源網において発生する欠陥も監視するという点にある。車両バッテリー３の状態が良好であるにも拘わらずｘバイ・ワイヤ・システムの、車両バッテリー３からのエネルギー供給が不十分なものになるというこの形式の障害が発生すると、この形式の障害の発生は同様にエラー信号の形で制御ユニット５に通報される。ここで、エラー信号に対するリアクションとして、不良なバッテリー状態によってトリガされるエラー信号の場合と同様に、スイッチ７を導通切換する制御信号およびスイッチ６を開放する制御信号を使用することができる。結果的にこの場合も、ｘバイ・ワイヤ・システム４の、トラクションバッテリー１による別のエネルギー供給が行われる。

本発明の択一的な実施例によれば、監視ユニット８は車両バッテリー３の不十分な状態が存在すると第１のエラー信号を生成しかつ搭載電源網に障害が存在する場合には第２のエラー信号を生成し、ここで第２のエラー信号は第１のエラー信号とは異なっている。

第２のエラー信号が存在すると、制御ユニット５はこの第２のエラー信号に対するリアクションとしてスイッチ７を導通切換する制御信号およびスイッチ６を開放する制御信号を使用することができる。その結果として、ｘバイ・ワイヤ・システム４の、トラクションバッテリー１からのエネルギー供給の間に、ｘバイ・ワイヤ・システム４は障害のある搭載電源網から切り離されているので、搭載電源網からｘバイ・ワイヤ・システムおよびハイブリッド車両のパワトレインへのいずれの作用も発生しない。

第１のエラー信号が存在すると、制御ユニット５はこの第１のエラー信号に対するリアクションとしてスイッチ７を導通切換する制御信号を形成しかつスイッチ６を導通状態にする。結果的にこの択一的な実施例においてｘバイ・ワイヤ・システム４のエネルギー供給は２つのバッテリー１および３から行われる。

本発明の別の択一的な実施例によれば、監視ユニット８によって供給される信号に対して付加的に、監視ユニット９によって提供される、ｘバイ・ワイヤ・システム４および電気モータ２のエネルギー供給のためのトラクションバッテリー１の状態信号を考慮するようになっている。例えば監視ユニット８のエラー信号が存在しかつ監視ユニット９から供給される状態信号が、トラクションバッテリー１の電荷が、電気モータ２にもｘバイ・ワイヤ・システム４にもエネルギー供給するには十分ではないことを信号報知しているならば、電気モータにおいて使用することができるエネルギーを低減することができる。これにより、運転者および車両の安全性のためのｘバイ・ワイヤ・システムが車両の駆動より高い重要性を有しているという事態が考慮される。

有利には、トラクションバッテリー１の定格電力は、トラクションバッテリー１が、良好な状態にある場合に、電気モータ２およびｘバイ・ワイヤ・システム４の同時の完全なエネルギー供給を保証することができるように選定されている。このために、公知の解決法に比べて多少高いトラクションバッテリーが必要になる。しかしコスト面でのこの欠点は、セーフティポジションとしての所属の監視ユニットを有する付加的なバッテリーを省略することができるという利点によって補償されてなお余りある。

ｘバイ・ワイヤ・システムを備えているハイブリッド車両のエネルギー供給のための装置のブロック線図である。

符号の説明

１ トラクションバッテリー
２ 電気モータ
３ 車両バッテリー
４ ｘバイ・ワイヤ・システム
５ 制御ユニット
６，７ スイッチ
８，９ 監視ユニット

Claims (7)

1. 少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置であって、
   ハイブリッド車両の電気モータ（２）のエネルギー供給のために設けられているトラクションバッテリー（１０）を備え、
   ｘバイ・ワイヤ・システム（４）のエネルギー供給のために設けられている、トラクションバッテリー（１）とは独立している車両バッテリー（３）を備え、
   監視ユニット（８）を備え、該監視ユニットはｘバイ・ワイヤ・システム（４）の、車両バッテリーからのエネルギー供給を監視しかつｘバイ・ワイヤ・システムの、車両バッテリーからのエネルギー供給が不十分な場合にエラー信号を発生するようになっておりかつ
   該監視ユニット（８）に接続されている制御ユニット（５）を備え、該制御ユニットは監視ユニットによって発生されるエラー信号を受信しかつ該エラー信号に対するリアクションとして、ｘバイ・ワイヤ・システム（４）の、トラクションバッテリー（１）によるエネルギー供給を可能にする
   少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
2. 当該装置は、トラクションバッテリー（１）とｘバイ・ワイヤ・システム（４）との間にスイッチ（７）を有しておりかつ制御ユニット（５）は受信したエラー信号に対するリアクションとして、スイッチ（７）を導通切換する制御信号を生成する
   請求項１記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
3. 当該装置は、搭載電源バッテリー（３）とｘバイ・ワイヤ・システム（４）との間にスイッチ（６）を有しておりかつ制御ユニット（５）は受信したエラー信号に対するリアクションとして、スイッチ（６）を開放する制御信号を生成する
   請求項１記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
4. 監視ユニット（８）は車両バッテリー（３）の状態を監視しかつ車両バッテリーの状態がｘバイ・ワイヤ・システム（４）のエネルギー供給のためにもはや十分ではないときにエラー信号を生成する
   請求項１から３までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
5. 監視ユニット（８）は、ｘバイ・ワイヤ・システム（４）の十分ではないエネルギー供給を招来する、ハイブリッド車両の搭載電源網における障害の発生を検出し、かつこの形式の障害の識別の際にもエラー信号を生成する
   請求項１から３までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
6. 当該装置はトラクションバッテリー（１）の状態を監視する別の監視ユニット（９）を有しており、
   該別の監視ユニット（９）は制御ユニット（５）に、トラクションバッテリー（１）の状態を記述する状態信号を供給し、かつ
   前記制御ユニット（５）は、ｘバイ・ワイヤ・システム（４）および電気モータ（２）のエネルギー供給を前記状態信号に依存して制御する
   請求項１から３までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。
7. トラクションバッテリー（１）は、電気モータ（２）およびｘバイ・ワイヤ・システム（４）の同時の完全なエネルギー供給に十分である定格電力を有している
   請求項１から６までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのｘバイ・ワイヤ・システムを有するハイブリッド車両のエネルギー供給装置。

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