KR20170117456A - 차량 충전 방법 및 차량 충전 제어 시스템 - Google Patents

차량 충전 방법 및 차량 충전 제어 시스템 Download PDF

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KR20170117456A
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brake
ready
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로베르트 셰딘
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

하이브리드 차량(1)의 충전을 제어하는 방법, 하이브리드 차량(1)의 충전을 위한 제어 시스템(10) 및 제어 시스템(10)을 포함하는 하이브리드 차량(1)이 개시된다. 하이브리드 차량(1)은 연료 기관(18), 주차 브레이크(42), 전자 제어식 작동 브레이크(32) 및 하이브리드 시스템을 포함하고, 하이브리드 시스템은 충전 유닛(21), 에너지 저장 장치(23) 및 전기 모터 시스템(24)을 포함한다. 제어 시스템(10)은 하이브리드 시스템, 연료 기관(18), 작동 브레이크(32) 및 주차 브레이크(42)에 연결될 수 있다. 제어 시스템(10)은 충전 방법에 따른 에너지 저장 장치(23)의 충전을 제어하도록 구성된다. 충전 방법은, - 외부 충전 스테이션(3)의 충전 케이블(5)의 연결을 검출하는 단계(101), - 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103), 및 - 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하는 단계(111)를 포함한다. 특히, 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103)는 서비스 브레이크(32)라고도 하는 하이브리드 차량(1)의 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)를 포함한다.

Description

차량 충전 방법 및 차량 충전 제어 시스템
본 발명은 특허청구범위 청구항 1의 전제부에 따른 하이브리드 차량의 충전을 제어하는 방법 및 청구항 9의 전제부에 따른 하이브리드 차량용 제어 시스템에 관한 것이다. 이러한 제어 시스템을 포함하는 하이브리드 차량이 또한 청구항 17에 따라 제공된다.
일반적으로, 본 발명은 차량을 충전하는 것에 관한 것이고, 특히 차량의 배터리를 충전하는 중에 차량이 발진하거나 굴러가는 것을 방지하는 것에 관한 것이다.
플러그인(plug-in) 하이브리드 차량 또는 플러그인 전기 차량의 배터리를 충전하는 중에, 차량이 정지 상태로 유지되고 굴러가지 않거나 혹은 발진하지 않는 것이 중요하다. 이는 충전 케이블이 차량에 연결되어 있을 때 특히 중요하다.
플러그인 하이브리드 차량이 충전되어야 할 때의 일반적인 상황에서, 운전자는 하이브리드 차량을 충전 스테이션에 주차시키고, 기관을 턴 오프시키고, 충전 케이블의 플러그를 하이브리드 차량의 충전 소켓에 삽입하는 것에 의해 충전 케이블을 차량에 연결한다. 하이브리드 시스템과 충전 스테이션이 통신하기 시작하고 하이브리드 시스템은 충전을 요청하며, 이에 의해 충전 스테이션은 전기 에너지를 하이브리드 차량의 배터리로 전달하기 시작한다.
운전자는 하이브리드 차량을 주차시킬 때 일반적으로 주차 브레이크를 작동시킬 것이다. 그러나 주차 브레이크가 오작동할 수 있거나 혹은 운전자가 실수로 주차 브레이크를 의도치 않게 해제할 수 있다.
US2010/032018은 하이브리드 차량이 충전될 때 주차 브레이크에 더해 기어박스가 잠기는 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 그러나 기어박스를 잠그는 것은 구동 휠들이 굴러가는 것을 방지할 뿐이고, 이 시스템은 충전 중에 차량이 굴러가는 것을 방지하기 위하여 여전히 주차 브레이크에 주로 의존하고 있다.
본 발명의 목적은 하이브리드 차량이 충전 중에 정지 상태로 유지되는 것을 보장하는 보다 확실하고 신뢰성 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 본 발명은 연료 기관, 전자 제어 시스템, 전기 모터를 포함하는 하이브리드 시스템, 주차 브레이크 및 작동 브레이크(서비스 브레이크라고도 함)를 구비하는 브레이크 시스템을 포함하는 하이브리드 차량의 충전을 제어하는 방법을 제공한다. 방법은 하이브리드 차량의 전자 제어 시스템에 의해 수행되고, 그리고
- 충전 스테이션의 충전 케이블의 연결을 검출하는 단계,
- 충전 스테이션과의 통신을 개시하는 단계,
- 차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계,
- 충전 스테이션에 충전을 요청하는 단계를 포함한다.
특히, 차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계는 차량의 작동 브레이크를 적용하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하이브리드 차량의 전자 제어 시스템 내의 하이브리드 시스템 제어기에 의해 수행된다.
차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계는 충전을 요청하기 전에 수행되어야만 한다. 충전을 요청하기 전에 작동 브레이크 또는 서비스 브레이크를 적용하는 것에 의해, 하이브리드 차량이 후속되는 충전 중에 정지된 상태로 유지될 것이 보장된다.
보통, 운전자는 차량을 주차시키고, 기관을 턴 오프하고, 주차 브레이크를 적용하는 단계들을 수행할 것이고, 그런 후에 운전자는 하이브리드 차량을 충전 스테이션에 연결할 것인데, 이러한 연결은 충전 케이블의 플러그를 차량의 충전 소켓에 삽입하는 것을 포함한다. 그런 다음 운전자는 하이브리드 차량을 그대로 둘 것이다. 작동 브레이크를 적용하는 것에 의해, 주차 브레이크가 오작동하거나 혹은 운전자가 실수로 주차 브레이크를 해제하는 경우에도 하이브리드 차량은 정지된 상태로 유지될 수 있다.
작동 브레이크의 적용은, 특히 버스나 트럭과 같은 대형 하이브리드 차량의 경우, 움직임에 대한 안전보호를 증가시킨다. 트럭과 같은 대형 차량의 경우, 작동 브레이크는, 특히 개별 브레이크가 탑재된 트레일러를 구비한 트럭의 경우에 있어서, 트레일러의 휠들에 배치된 작동 브레이크의 움직임을 방지하는 강력하고 신뢰적인 방법이다. 트럭 및 트레일러의 기계적 고장이 운전자에 의해 간과되고, 주차 브레이크의 브레이크 기능을 악화시킬 수 있다. 브레이크 시스템의 전자 제어식이고 모니터링되는 작동 브레이크는 충전 프로세스 중에 하이브리드 차량을 정지 상태로 유지시키는 신뢰성을 크게 향상시킨다.
실시예에서, 하이브리드 차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계는 작동 브레이크를 구동시키는데 사용되는 공압 시스템 내의 압력을 모니터링하고 압력이 임계 레벨을 초과함을 결정하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 충전 제어 방법은 주차 브레이크의 상태를 모니터링하는 단계 및 주차 브레이크가 적용됨을 검출하는 단계를 포함한다.
하이브리드 차량은 하이브리드 차량의 전자 제어 시스템에 연결되는 상태 검출기를 구비하는 수동 주차 브레이크를 구비할 수 있다. 대안적으로, 주차 브레이크는 전자 제어 시스템의 ECU에 의해 모니터링되고 작동될 수 있는 전자식 주차 브레이크일 수 있고, 전자식 주차 브레이크는 하이브리드 차량의 전자 제어 시스템에 연결될 수 있다. 전자 제어 시스템은 전자식 주차 브레이크를 모니터링하도록 구성되고, 또한 전자식 주차 브레이크를 작동시키도록 구성될 수 있다.
실시예에서, 충전 제어 방법은 주차 브레이크를 구동하는 공압 시스템 내의 압력을 모니터링하고 압력이 적절함을 결정하는 단계를 포함한다. 특히, 압력을 해제하고 시스템으로부터 공기를 비우는 것에 의해 적용되는 주차 브레이크들의 경우, 전자 제어 시스템은 압력이 임계 레벨 미만임을 결정해야 한다.
하이브리드 차량에는 공압 시스템을 이용하여 수동으로 작동되는 주차 브레이크가 탑재될 수 있거나, 혹은 대안적으로 하이브리드 차량에는 사용자 인터페이스 및/또는 전자 제어 시스템에 의해 작동되고 공압 시스템을 이용하여 구동되는 전자식 주차 브레이크가 탑재될 수 있다.
실시예에서, 하이브리드 차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계는 기어박스의 상태를 모니터링하는 단계를 포함하고, 기어박스의 상태를 모니터링하는 단계는 기어박스가 중립임을 결정하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 연료 기관과 전기 모터는 충전 프로세스 중에 이들이 의도적으로 또는 무의식중에 시동되더라도 휠들을 구동시킬 수 없다.
실시예에서, 방법은 충전을 요청하기 전에 기어박스를 중립 기어에 잠그는 단계를 포함한다. 기어박스를 중립 기어에 잠그는 것에 의해, 충전 중에 기어가 중립 기어로부터 시프트되는 것이 방지된다.
실시예에서, 하이브리드 차량은 충전 케이블을 차량에 고정시키는 수단을 구비하고, 충전 제어 방법은 충전 시스템과 하이브리드 차량 간의 충전 케이블 연결을 검출하고 충전 케이블을 하이브리드 차량의 하이브리드 시스템에 잠그는 단계를 포함한다.
바람직하게는 하이브리드 차량의 하이브리드 제어기는 하이브리드 시스템의 충전 소켓에 배치되는 고정 수단을 조작하기에 적합하다.
실시예에서, 하이브리드 차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계는 연료 기관이 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터가 비활성화됨을 결정하는 단계를 포함한다. 연료 기관과 전기 모터가 오프됨을 보장함으로써, 후속되는 충전 중에 하이브리드 차량이 발진하는 것이 방지된다.
제2 태양에 따르면, 본 발명은
- 충전 유닛, 에너지 저장 장치 및 전기 모터 시스템을 포함하는 하이브리드 시스템;
- 연료 기관;
- 주차 브레이크; 및
- 전자 제어식 작동 브레이크를 포함하는 하이브리드 차량용 제어 시스템을 제공한다.
제2 태양의 제어 시스템은 적어도 하나의 전자 제어 유닛(ECU)을 포함하고, 제어 시스템은,
하이브리드 시스템, 연료 기관 및 작동 브레이크에 작동 가능하게 연결될 수 있고,
- 주차 브레이크를 모니터링하도록 구성되고, 그리고
- 외부 충전 스테이션과의 통신을 포함하여, 외부 충전 스테이션으로부터의 에너지 저장 장치에 대한 에너지 충전을 제어하도록 구성된다. 제어 시스템은 또한,
- 충전 스테이션으로부터의 충전 케이블의 충전 유닛에 대한 연결을 검출하고,
- 충전 스테이션과의 통신을 개시하고,
- 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하고, 그리고
- 충전 스테이션에 충전을 요청하도록 구성된다.
특히, 제어 시스템은 충전을 요청하기 전에 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하도록 구성되고, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여 하이브리드 차량의 작동 브레이크를 적용하도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 작동 브레이크를 구동하는데 사용되는 공압 시스템 내의 압력을 모니터링하고 압력이 임계 압력을 초과함을 결정하도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 주차 브레이크의 상태를 모니터링하고 주차 브레이크가 적용됨을 검출하도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 주차 브레이크를 구동하는 공압 시스템 내의 압력을 모니터링하고 압력이 임계 레벨 미만임을 결정하도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 기어박스의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 기어박스의 상태를 모니터링하는 구성은 기어박스가 중립 기어에 있음을 검출하는 구성을 포함한다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 기어박스를 중립으로 잠그도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 외부 충전 시스템과 하이브리드 차량 간의 충전 케이블의 연결을 검출하고, 충전 케이블을 하이브리드 차량의 하이브리드 시스템에 잠그도록 구성된다.
실시예에서, 제어 시스템은, 하이브리드 차량이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 연료 기관이 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터가 비활성화됨을 결정하도록 구성된다.
제3 태양에 따르면, 본 발명은 충전 유닛, 에너지 저장 장치 및 전기 모터 시스템을 포함하는 하이브리드 시스템; 연료 기관; 주차 브레이크; 전자 제어식 작동 브레이크; 및 본 발명의 제2 태양의 제어 시스템을 포함하는 하이브리드 차량을 제공하고, 제어 시스템은 주차 브레이크를 모니터링하도록 배치되고 또한 하이브리드 차량의 하이브리드 시스템, 연료 기관 및 작동 브레이크에 작동 가능하게 연결된다.
실시예에서, 하이브리드 차량은 트럭 또는 버스이다.
제4 태양에 따르면, 본 발명은 하이브리드 차량의 전자 제어 시스템의 메모리에 로드될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하며, 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 시스템, 예를 들어 전자 제어 시스템의 하이브리드 제어기에서 실행될 때, 전자 제어 시스템이 위에서 설명되고 아래의 상세한 설명에서 보다 상세하게 설명할 하이브리드 차량 충전 제어 방법을 수행할 수 있게 한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예시적으로 설명할 것이다.
도 1은 충전 스테이션에 있는 하이브리드 차량의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이며, 특히 하이브리드 차량의 충전 중에 사용되는 부품들의 전자 제어를 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 하이브리드 차량 및 충전 스테이션의 일부를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 하이브리드 차량의 충전을 제어하는 방법의 실시예를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
아래에서, 본 발명의 특정한 실시예들이 도시된 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 각기 다른 많은 형태로 실시될 수 있으며, 실시예들로 해석되고 한정되어서는 안 된다. 오히려, 이 실시예들은 본 발명의 실시를 용이하게 하기 위하여 예로 제공된 것이다.
도 1은 하이브리드 차량(1)의 제어 시스템(10)의 부품들을 개괄하여 도시한 도면이며, 이 부품들은 예를 들어 CAN 통신 네트워크를 포함하고 ECU(전자 제어 유닛)와 같은 다수의 제어 유닛(12 내지 17)을 포함하며, 각각의 제어 유닛은 통신 수단을 포함한다. 본 발명의 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 전자 제어 유닛을 포함한다. 그렇지만 다수의 전자 제어 유닛을 네트워크로 배열하는 것이 바람직하다. 제어 유닛들은 통신으로 상호 연결되어 있고, 하이브리드 제어기(12), 브레이크 시스템 제어기(13), 주차 브레이크 제어기(14), 기어박스 제어기(15), 사용자 인터페이스(16) 및 기관 제어 시스템(17)을 포함한다. 하이브리드 차량(1)에 전기 에너지를 전달하기에 적합하고 하이브리드 차량과 통신하는 충전 스테이션(3)의 충전 케이블(5)을 이용하여 하이브리드 차량(1)을 충전하기 위하여, 하이브리드 차량(1)은 충전 스테이션(3) 근처에 위치된다. 제어 시스템(10)은 하이브리드 차량(1)의 충전을 제어하도록 구성되고, 도시된 실시예에서, 충전은 하이브리드 제어기(12)에 의해 제어된다. 하이브리드 차량(1)은 예를 들어 승용차 또는 버스나 트럭 같은 대형 차량이다.
각각의 제어 유닛(12 내지 17)은 하이브리드 차량(1)의 각각의 유닛을 제어하도록 구성되고, 아래에서는, 비록 도 1이 제어 시스템(10) 및 하이브리드 차량(1)의 단순화된 도면이기는 하지만, 본 발명을 설명하기 위해 관련된 피처를 보다 상세하게 설명한다.
하이브리드 제어기(12)는 충전 유닛(21), 배터리 시스템 또는 에너지 저장 장치(23) 및 전기 모터 시스템(24)에 작동 가능하게 연결된다. 하이브리드 제어기(12)는 차량의 충전 중에 충전 유닛(21)을 모니터링하고 제어하도록 구성되며, 이러한 모니터링 및 제어는 충전 유닛(21)의 케이블 커넥터 소켓(22)에 대한 충전 케이블(5)의 연결을 검출하는 것을 포함한다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 유닛(21)에 연결된 충전 스테이션(3)에 하이브리드 차량(1)의 충전을 요청하도록 구성된다. 하이브리드 제어기(12)는 또한 배터리 시스템 또는 에너지 저장 장치(23)의 충전 레벨을 모니터링하도록 구성된다. 하이브리드 제어기(12)는 또한 전기 모터(24)를 제어하도록 구성되며, 전기 모터(24)를 비활성화하는 것을 포함하고 전기 모터(24)가 비활성화됨을 검출한다.
브레이크 시스템 제어기(13)는 차량(1)의 작동 브레이크(32) 또는 서비스 브레이크의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 작동 브레이크(32)의 적용을 작동 가능하게 제어하도록 구성된다. 브레이크 시스템 제어기(13)는 또한 공압 시스템(31)이며 작동 브레이크(32)를 조작하는데 사용되는 작동 브레이크(32)의 구동 시스템의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 이러한 모니터링은, 공압 시스템(31)의 압력이 작동 브레이크(32)의 적절한 조작을 보장하는 임계 레벨 위에 있음을 보장하는 것을 포함하는, 구동 시스템의 작용을 결정하는 것을 포함한다. 작동 브레이크(32)는 또한 하이브리드 차량의 풋 페달(33)에 의해 제어될 수 있다. 전자 제어 시스템(10), 특히 하이브리드 제어기(12)는 충전 프로세스를 제어하도록 구성되고, 바람직하게는 하이브리드 제어기(12)가 브레이크 시스템 제어기(13)에 작동 브레이크(32)를 적용하라는 명령을 전달하는 것에 의해 작동 브레이크(32)를 적용하도록 구성된다.
주차 브레이크 제어기(14)는 주차 브레이크 시스템에 연결되고, 주차 브레이크(42)의 상태를 모니터링하도록 구성된다. 바람직하게는, 주차 브레이크(42)는 수동으로 작동되고, 공압 구동 시스템(41)에 의해 공압으로 구동된다. 주차 브레이크 제어기(14)는 주차 브레이크(42)의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 공압 구동 시스템(41)은 수동 활성화시에 주차 브레이크를 구동하도록 배치된다. 그러나 주차 브레이크 제어기(14)에 의해 주차 브레이크(42)를 전자적으로 조작하는 것은 필수도 아니고 바람직하지도 않다. 주차 브레이크 제어기(14) 및 주차 브레이크(42)는 주차 브레이크 제어기(14)가 전자 식 주차 브레이크(42)에 작동 가능하게 연결되는 것에 의해 주차 브레이크가 전자적으로 조작될 수 있게 하도록 구성되고 배치될 수 있다.
기어 박스 제어기(15)는 기어박스(51)에 작동 가능하게 연결되고, 기어박스(51)의 상태, 특히 어떤 기어가 활성화되었는지를 모니터링하도록 구성된다. 기어박스(51)가 중립일 때만 충전이 가능하게 하도록 하이브리드 제어기(12)를 구성하는 것이 적절하다. 기어박스 제어기(15)는 기어를 잠그거나 선택하도록 구성되고 특히 중립 기어를 적용하도록 구성되며, 예를 들어 기어박스(51)가 잠기거나 혹은 중립으로 스위치되어야 함을 지시하는 하이브리드 제어기(12)로부터의 명령을 받을 때, 기어를 잠그거나 혹은 선택하도록 구성된다. 기어박스 제어기(15)는 또한 사용자 인터페이스(16)의 부품들에 의해, 예를 들어 스티어링 휠(미도시)에 있는 기어 셀렉터들에 의해 제어될 수 있다.
사용자 인터페이스(16)는 디젤 기관, 에탄올 기관 또는 가스 기관과 같은 주 연료 기관(18)을 운전자가 턴 온하거나 혹은 턴 오프하는 것 또는 운전자가 하이브리드 차량(1)의 충전을 중지하는 것과 같은, 운전자로부터의 사용자 입력을 수신하도록 구성된다.
기관 제어 시스템(17)은 연료 기관(18)이 온되거나 혹은 오프된 상태를 모니터링하도록 구성되고, 그리고 시동 및 정지를 각각 지시하는 사용자 입력을 수신하면 연료 기관(18)을 시동 및 정지시키도록 작동 가능하게 구성된다.
하이브리드 차량(1)의 충전 프로세스를 제어하기 위하여, 전자 제어 시스템(10)의 하이브리드 제어기(12)는 주차 브레이크(42), 기어박스(51), 연료 기관(18) 및 전기 모터(24)의 상태를 모니터링하도록 구성된다.
도 1은 또한 컴퓨터 디스크로서 도시된 컴퓨터 프로그램 제품(25)을 도시하고 있는데, 이 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 캐리어를 포함한다. 데이터 캐리어는 프로그램을 저장할 수 있는 임의의 비일시성 개체 또는 장치일 수 있다. 예를 들어 데이터 매체는 플래시 메모리, ROM(Read Only Memory), 예를 들어 DVD(Digital Video/Versatile Disc), CD(Compact Disk) 또는 반도체 ROM, EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 또는 자기 기록 매체, 예를 들어 플로피 디스크 또는 하드 디스크와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐리어는 프로그램이 내장된 집적 회로일 수 있고, 이 집적 회로는 관련된 프로세스들을 수행하거나 혹은 수행하는데 사용되기에 적합하다. 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 시스템(10)의 메모리(26)에 로드되기에 적합하고, 이 컴퓨터 프로그램은 하이브리드 차량(1)의 전자 제어 시스템(10)에서 실행되도록 구성된 소프트웨어를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 시스템(10)에 의해 실행될 때 전자 제어 시스템(10)이 그 기능들, 특히 방법의 실시예에 대한 아래의 설명에서 도 3을 참조하여 설명하는 방법 단계들을 수행할 수 있게 하는 데 적합하다.
도 2는 하이브리드 차량(1)과 충전 스테이션(3) 간의 적당한 연결을 도시한다. 충전 스테이션(3)은 전기 에너지를 하이브리드 차량(1)에 공급하기 위한 공급 유닛(4)을 포함한다. 공급 유닛(4)은 지면에 고정되고 충전 중에 정지 상태로 유지되는 기둥의 외형을 갖는다. 공급 유닛(4)은 전력 시스템(미도시)에 연결된다. 충전 스테이션(3)은 하이브리드 차량(1)에 삽입되도록 제공되는 충전 플러그(7)를 구비하는 충전 케이블(5)을 더 포함한다. 충전 케이블(5) 및 충전 플러그(7)는 공급 유닛(4)과 하이브리드 차량(1) 사이에서 하이브리드 차량(1)의 에너지 저장 장치(23)에 전기 에너지를 전달하도록 제공되는 가동성 링크를 제공한다.
하이브리드 차량(1)은 충전 스테이션(3)의 충전 플러그(7)를 수용하도록 구성되는 충전 케이블 소켓(22)을 구비하는 충전 유닛(21)을 포함한다. 도 1에서와 같이, 도시된 하이브리드 차량(1)은 또한 하이브리드 제어기(12) 및 전기 배터리들을 포함하는 에너지 저장 장치(23)를 포함한다. 에너지 저장 장치(23)는 충전 유닛에 대한 전기 연결을 구비하고, 하이브리드 차량(1)은 충전 유닛(21)에 의해 전기 에너지를 받아들이도록 구성되는데, 받아들인 에너지는 에너지 저장 장치(23)에 저장된다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 유닛(21) 및 에너지 저장 장치(23)를 제어하고 모니터링하는데, 특히 충전 프로세스를 제어하는데 적합하다.
충전 스테이션(3)의 충전 플러그(7)는 세 개의 접촉 핀(71 내지 73)으로 예시되어 있는 다수의 접촉 핀을 포함한다. 접촉 핀의 수는 다르게 선택될 수 있다. 세 개의 접촉핀(71 내지 73)은 세 개의 기능을 제공하도록 구성된다. 하이브리드 차량(1)의 충전 케이블 소켓(22)은 대응되는 접점들을 구비하는데, 이는 충전 스테이션(3)의 접촉 핀들(71 내지 73)과의 연결을 확립하기 위함이다.
제1 접촉 핀(71)은 존재 지시 핀이며, 충전 플러그(7)가 하이브리드 차량(1)의 충전 소켓(22)에 삽입될 때 하이브리드 차량(1) 내에 충전 플러그(7)가 존재함을 지시하도록 배치된다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 플러그(7)가 충전 유닛(21)의 충전 케이블 소켓(22) 내에 존재함을 검출하도록 구성된다.
제2 접촉 핀(72)은 충전 스테이션(3)과 하이브리드 차량(1)의 하이브리드 제어기(12) 간의 통신 인터페이스를 위한 접촉을 제공하도록 배치된다. 하이브리드 차량(1)의 소켓에 충전 플러그(1)가 삽입되면, 하이브리드 차량(1)은 충전 플러그(7)의 존재를 검출하고, 충전 유닛(21)에 의한 그리고 제2 접촉 핀(72)과 충전 케이블 소켓(22)의 대응되는 접점 간의 연결을 통하는 하이브리드 제어기(12)에 의한 충전 스테이션(3)과의 통신 세션을 개시하도록 구성된다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 플러그(7)의 연결을 기록하고 또한 충전 스테이션(3)과의 통신이 확립되었음을 기록하는데 적합하다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 케이블(5)의 연결 시 충전 스테이션(3)과의 핸드쉐이킹(handshaking) 세션을 수행하도록 구성된다.
충전 스테이션(3)의 제3 접촉 핀(73)은 충전 유닛(21) 및 충전 유닛(21)의 소켓(22)의 대응 접점을 통해 전기 에너지를 에너지 저장 장치(23)에 전달하기 위해 제공된다. 하이브리드 제어기(12)는 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 되면 제2 접촉 핀(72)을 포함하는 통신 인터페이스를 이용하여 충전 스테이션(3)에 충전을 요구하고, 이어서 제3 접촉 핀(73)을 이용하여 충전 스테이션(3)으로부터 전기 에너지를 받아들이도록 구성된다.
하이브리드 차량(1), 특히 하이브리드 제어기(12)는 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하도록 그리고 통신 인터페이스를 이용하여 충전을 요청하도록 구성되고, 충전 스테이션(3)은 전기 에너지의 공급을 시작한다. 따라서 하이브리드 차량(1)은,
- 충전 플러그(7)를 수용하고 충전 케이블 소켓(22) 내에 충전 플러그(7)가 존재함을 검출하고,
- 충전 스테이션(3)과의 통신을 확립하고,
- 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하고,
- 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하고, 그리고
- 받아들인 전기 에너지를 에너지 저장 장치(23)에 저장하도록 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량(1)의 충전을 제어하는 방법의 실시예를 도시한다. 하이브리드 차량(1)이 충전 제어를 수행하기 전의 대표적인 시나리오에서, 하이브리드 차량의 운전자는 하이브리드 차량(1)을 충전 스테이션(3)에 주차시키고, 기어박스(51)를 중립으로 설정하고, 기관(18)을 턴 오프시키고, 주차 브레이크(42)를 설정하고, 그리고 충전 스테이션(3)의 충전 플러그(7)를 하이브리드 차량(1)의 충전 소켓(22)에 삽입한다.
충전 제어 방법의 도시된 실시예는 하이브리드 차량(1)의 전자 제어 시스템(10), 특히 하이브리드 제어기(12)에 의해 수행되고, 하이브리드 차량(1)의 하이브리드 제어기(12) 또는 ECU와 같은 다른 컴퓨터 제어 유닛에 의해 실행될 때 하이브리드 차량(1)이 해당 방법을 수행하게 하는 소프트웨어 프로그램으로 제공되는 것이 적합할 수 있다. 충전 제어 방법은 충전 소켓(22) 내에 충전 플러그(7)가 존재함을 검출하는 단계(101)로 시작한다. 하이브리드 제어기(12)는 충전 플러그(7)의 삽입 중에 충전 플러그가 검출되면 충전 플러그(7)의 존재를 기록하도록 구성되고, 하이브리드 차량(1)의 전자 제어 시스템(10)의 메모리 내의 연결 상태 인디케이터를 충전 플러그(7)가 연결됨을 지시하도록 설정한다.
계속해서 방법은 충전 스테이션(3)과의 통신을 개시하는 단계(102)를 실시하는데, 하이브리드 차량(1)과 충전 스테이션(3) 간의 핸드쉐이킹 프로세스가 수행된다. 개시 단계(102)는 예컨대 패스워드, 전자 식별자 또는 암호화 키의 교환을 이용한 충전 스테이션(3) 및 하이브리드 차량(1)의 확인을 포함한다. 하이브리드 제어기(12)는 성공적으로 개시된 통신을 기록하도록 구성되고, 충전 스테이션(3)과의 통신이 시작되어 이 통신이 이용 가능함을 지시하도록 통신 상태 인디케이터를 설정한다.
방법은 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103)를 더 포함한다. 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계는 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)를 포함하는데, 하이브리드 차량(1)의 전자 제어 시스템(10)이 하이브리드 차량(1)의 작동 브레이크(32) 또는 서비스 브레이크를 적용한다. 바람직하게는, 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)는 하이브리드 제어기(12)가 브레이크 시스템 제어기(13)에 하이브리드 차량(1)의 작동 브레이크(32)를 적용하라는 명령을 전달하는 것에 의해 수행된다.
하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103) 후에, 계속해서 방법은 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하는 단계(111)를 실시한다. 충전 스테이션(3)은 하이브리드 차량(1)에 전기 에너지를 공급하기 시작하는 것에 의해 응답하고, 하이브리드 차량은 전달되는 전기 에너지를 받아서 에너지 저장 장치(23)에 저장한다.
적절하게는 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103)는 도 3에 도시된 다수의 서브 단계들을 포함한다. 예를 들어, 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)에 더하여, 보장 단계(103)는, 브레이크 구동 시스템이 적절하게 기능함을 보장하는 것을 포함하는, 브레이크 시스템을 모니터링하는 단계(107)를 포함할 수 있다. 각각의 서브 단계는 전자 제어 시스템(10), 바람직하게는 하이브리드 제어기(12)가 점검하도록 구성되는 기준을 제공한다. 도시된 서브 단계들은 기어박스(51)의 상태를 모니터링하는 단계(104), 주차 브레이크(42)의 상태를 모니터링하는 단계(105), 연료 기관(18)이 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터가 작동 중이 아님을 결정하는 단계(106), 브레이크 시스템을 모니터링하는 단계(107), 기어박스(51)를 중립으로 잠그는 단계(109), 및 하이브리드 차량(1)에 대한 케이블 연결(5)을 잠그는 단계(110)를 포함한다.
기어박스(51)의 상태를 모니터링하는 단계(104)는 기어박스(51)가 중립임을 결정하는 단계를 포함한다. 하이브리드 차량의 연료 기관(18) 또는 전기 모터(24)에 의해 휠들이 구동되지 않도록 기어박스(51)가 중립인 기준을 포함하는 것이 적절하다.
주차 브레이크(42)를 모니터링하는 단계(105)는 주차 브레이크(42)가 적용됨을 결정하는 단계를 포함한다. 주차 브레이크(42)를 모니터링하는 단계(105)는 또한 주차 브레이크의 공압 구동 시스템의 압력을 모니터링하는 단계 및 공기압이 임계 레벨 아래임을 결정하는 단계를 포함한다.
기관 시스템(17) 및 전기 모터(24)를 모니터링하는 단계(106)는 디젤 기관과 같은 연료 기관(18)이 턴 오프되어 있거나 혹은 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터가 비활성화됨을 점검하는 단계를 포함한다.
브레이크 시스템을 모니터링하는 단계(107)는 브레이크 구동 시스템이 적절하게 기능함을 보장하는 단계를 포함하고, 이는 자동 브레이크(32)를 작동시키는 공압 시스템(31)의 압력이 작동 임계치보다 높음을 보장하는 단계를 포함한다. 작동 브레이크(32) 및/또는 공압 시스템(31)을 모니터링하는 단계(107)는 후속하는 충전 프로세스 중에도 계속될 수 있다.
기어박스를 잠그는 단계(109)는 기어박스(51)를 중립으로 잠그는 단계를 포함하고, 이는 기관이 시동되더라도 기어박스(51)가 중립으로부터 시프트되지 못함을 보장하고 모터가 휠을 구동하지 않을 것임을 보장한다.
케이블 연결을 잠그는 단계(110)는 예를 들어 충전 플러그(7)를 충전 소켓(22)에 잠그는 전자 제어식 고정 핀(미도시)을 적용하는 단계를 포함한다.
하이브리드 차량(1)의 충전을 제어하는 방법, 하이브리드 차량(1)을 충전하는 전자 제어 시스템(10) 및 이러한 제어 시스템(10)을 포함하는 하이브리드 차량(1)을 설명했다. 하이브리드 차량(1)은 연료 기관(18), 주차 브레이크(42), 서비스 브레이크(32)라고도 하는 전자 제어식 작동 브레이크(32) 및 하이브리드 시스템을 포함한다. 하이브리드 시스템은 충전 유닛(21), 에너지 저장 장치(23) 및 전기 모터 시스템(24)을 포함한다. 제어 시스템(10)은 하이브리드 시스템, 연료 기관(18), 작동 브레이크(32) 및 주차 브레이크(42)에 연결될 수 있거나 혹은 연결되어 있다. 제어 시스템(10)은 충전 방법에 따른 에너지 저장 장치(23)의 충전을 제어하도록 구성된다.
충전 방법은,
- 외부 충전 스테이션(3)의 충전 케이블(5)의 연결을 검출하는 단계,
- 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계, 및
- 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하는 단계(111)를 포함한다.
특히, 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103)는 하이브리드 차량(1)의 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)를 포함한다.
본 발명 사상은 또한 배터리 전기 차량(BEV)의 충전 스테이션으로부터의 전기 에너지 충전을 제어하기 위해 적용될 수 있는데, 배터리 전기 차량은 전자 제어 시스템, 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 구동 시스템, 주차 브레이크 및 전자 제어식 작동 브레이크를 포함하고, 충전 제어는 전자 제어 시스템에 의해 수행되고,
- 충전 스테이션(3)의 충전 케이블(5)의 연결을 검출하는 단계(101),
- 충전 스테이션(3)과의 통신을 개시하는 단계(102),
- 배터리 전기 차량이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103),
- 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하는 단계(111)를 포함하고,
차량이 충전 준비가 됨을 보장하는 단계(103)가
- 차량의 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 사상은 또한 대응되는 배터리 전기 차량용 제어 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명 사상은 또한 이러한 제어 시스템을 포함하는 배터리 차량에 적용될 수 있다. 본 발명 사상은 또한 컴퓨터 프로그램 제품에 적용될 수 있고, 컴퓨터 프로그램 제품은 배터리 전기 차량의 전자 제어 시스템에 의해 실행될 때 전자 제어 시스템이 상술한 바에 따른 배터리 전기 차량의 충전을 제어하는 방법을 수행하게 하는, 데이터 캐리어에 저장되는, 소프트웨어를 포함한다.

Claims (18)

  1. 하이브리드 차량(1)에 대한 충전 스테이션(3)으로부터의 전기 에너지 충전을 제어하는 방법으로,
    하이브리드 차량(1)은 연료 기관(18), 전자 제어 시스템(10), 적어도 하나의 전기 모터(24)와 에너지 저장 장치(23)를 포함하는 하이브리드 시스템(21, 22, 23, 24), 주차 브레이크(42) 및 전자 제어식 작동 브레이크(32)를 포함하고,
    상기 방법은 전자 제어 시스템(10)에 의해 수행되고, 그리고
    - 충전 스테이션(3)의 충전 케이블(5)이 연결됨을 검출하는 단계(101),
    - 충전 스테이션(3)과의 통신을 개시하는 단계(102),
    - 하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계, 및
    - 충전 스테이션(3)에 충전을 요청하는 단계(111)를 포함하는, 방법에 있어서,
    차량이 충전 준비됨을 보장하는 단계가
    - 차량의 작동 브레이크(32)를 적용하는 단계(108)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계가, 작동 브레이크(32)를 구동시키는데 사용되는 공압 시스템(31) 내의 공기압을 모니터링하고 압력이 임계 레벨을 초과함을 결정하는 단계(107)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계가,
    - 주차 브레이크(42)의 상태를 모니터링하고 주차 브레이크(42)가 적용됨을 검출하는 단계(105)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계가, 주차 브레이크(32)를 구동하는 공압 시스템(31) 내의 압력을 모니터링하고 압력이 임계 레벨 미만임을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계가, 기어박스(51)의 상태를 모니터링하는 단계(104)를 포함하고, 기어박스의 상태를 모니터링하는 단계는 기어박스(51)가 중립 기어에 있음을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    - 충전을 요청하는 단계(111) 전에 기어박스(51)를 중립으로 잠그는 단계(109)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 청구항에 있어서,
    - 충전 시스템(3)과 하이브리드 차량(1) 간의 충전 케이블(5)의 연결을 검출하는 단계(101), 및
    - 충전 케이블(5)을 하이브리드 차량(1)(의 하이브리드 시스템)에 잠그는 단계(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비됨을 보장하는 단계가, 연료 기관(18)이 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터(24)가 비활성화됨을 결정하는 단계(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 하이브리드 차량(1)용 제어 시스템(10)으로,
    하이브리드 차량(1)은 충전 유닛(21), 에너지 저장 장치(23) 및 전기 모터 시스템(24)을 포함하는 하이브리드 시스템; 연료 기관(18); 주자 브레이크(42); 및 전자 제어식 작동 브레이크(32)를 포함하고,
    제어 시스템(10)은 하이브리드 시스템, 연료 기관(18) 및 작동 브레이크(32)에 작동 가능하게 연결되고, 에너지 저장 장치(23)에 대한 충전 스테이션(3)으로부터의 에너지 저장을 제어하도록 구성되되, 에너지 저장의 제어가 충전 스테이션(3)과의 통신을 포함하고,
    제어 시스템(10)이
    - 충전 스테이션(3)으로부터의 충전 케이블(5)의 충전 유닛(21)에 대한 연결을 검출하고,
    - 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하고, 그리고
    - 충전 시스템(3)에 충전을 요청하도록 구성되고,
    제어 시스템(10)이 충전을 요청하기 전에 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하도록 구성되고, 하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여 하이브리드 차량(1)의 작동 브레이크(32)를 적용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 작동 브레이크(32)를 구동시키는데 사용되는 공압 시스템(31) 내의 공기압을 모니터링하고 압력이 임계 레벨을 초과함을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 주차 브레이크(42)의 상태를 모니터링하고 주차 브레이크(42)가 적용됨을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 주차 브레이크(42)를 구동하는 공압 시스템(41) 내의 압력을 모니터링하고 압력이 임계 레벨 미만임을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 청구항에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 기어박스(51)의 상태를 모니터링하도록 구성되고, 기어박스의 상태를 모니터링하는 구성은 기어박스(51)가 중립 기어에 있음을 검출하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 기어박스(51)를 중립으로 잠그도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  15. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 한 청구항에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 충전 시스템(3)과 하이브리드 차량(10) 간의 충전 케이블(5)의 연결을 검출하고 충전 케이블(5)을 하이브리드 차량(1)에 잠그도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  16. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    하이브리드 차량(1)이 충전 준비가 됨을 보장하기 위하여, 제어 시스템(10)이 연료 기관(18)이 작동 중이 아님을 그리고 전기 모터(24)가 비활성화됨을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  17. 충전 유닛(21), 에너지 저장 장치(23) 및 전기 모터 시스템(24)을 포함하는 하이브리드 시스템; 연료 기관(18); 주차 브레이크(42); 전자 제어식 작동 브레이크(32); 및 청구항 9 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 따른 제어 시스템(10)을 포함하는 하이브리드 차량(1)으로, 제어시스템이 주차 브레이크(42)를 모니터링하도록 구성되고, 하이브리드 차량의 하이브리드 시스템, 연료 기관(18) 및 작동 브레이크(32)에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  18. 데이터 캐리어에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품(25)으로, 컴퓨터 프로그램 제품(25)이 하이브리드 차량(1)의 제어 시스템(10)에 의해 실행될 때 전자 제어 시스템(10)이 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 청구항에 따른 방법을 수행할 수 있게 하는 소프트웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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