DE102014222864A1

DE102014222864A1 - Steuersystem für Bordausrüstung

Info

Publication number: DE102014222864A1
Application number: DE102014222864.6A
Authority: DE
Inventors: c/o SUZUKI MOTOR CORPORATION Hamai Atsushi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2015-05-21
Also published as: CN104648287A; JP6314442B2; JP2015104143A

Abstract

Zur Bereitstellung eines Steuersystems für Bordausrüstung, das dazu in der Lage ist, eine bordeigene Fahrzeugbatterie während des Betriebs wenigstens eines elektrischen Bordgeräts zu laden, der für eine ausreichende Vorbereitung vor dem Einsteigen erforderlich ist, detektiert eine Fahrzeug-Steuereinheit (180), die eine Steuerung durchführt, um Elektroenergie von einer externen Stromversorgung (200) in eine Hochspannungsbatterie (111) und ein Klimaregelungssystem (150) einzuspeisen, um sie zu betreiben, die Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung und erfasst den durch das Klimaregelungssystem abgezogenen Elektroenergieverbrauch, um eine Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu dem Klimaregelungssystem mit Priorität gegenüber einer Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der Hochspannungsbatterie auf der Grundlage der Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung und des durch ein Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauchs durch das Klimaregelungssystem durchzuführen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für Bordausrüstung, insbesondere ein Steuersystem für Bordausrüstung zum Betreiben, zusätzlich zum Laden einer bordeigenen Fahrzeugbatterie durch Verwendung von Elektroenergie von einer externen Stromversorgung, eines anderen elektrischen Bordgerätes durch die Verwendung der externen Stromversorgung.
Batterieelektrische Fahrzeuge (battery electric vehicles – BEV) oder einige elektrische Hybridfahrzeuge (hybrid electric vehicles – HEV), die einen Elektromotor zum Fahrzeugantrieb mit Elektroenergie aus einer bordeigenen Hochspannungsfahrzeugbatterie speisen, haben eine Batterieladefunktion, um die bordeigene Fahrzeugbatterie durch das Verbinden eines bordeigenen Batterieladegeräts mit einer externen Stromversorgung zu laden. Ein Wert der verbleibenden Fahrstrecke hängt stark von der verbleibenden Energie in der bordeigenen Fahrzeugbatterie ab.
Da ferner Elektrofahrzeuge, anders als Fahrzeuge, bei denen ein Verbrennungsmotor immer arbeitet, keine Abwärme oder Motorleistung verwenden können, stellen die Elektrofahrzeuge einen verbesserten Kabinenkomfort mit einem Klimaregelungssystem, unter Verwendung einer elektrischen Heizung oder eines Kühlsystems bereit, was Elektroenergie innerhalb einer bordeigenen Fahrzeugbatterie abzieht. Dies verursacht eine Verringerung bei einer verbleibenden Fahrstrecke, insbesondere während des Sommers und des Winters, wenn das Klimaregelungssystem mit einer bedeutenden Menge an von der bordeigenen Fahrzeugbatterie abgezogener Elektroenergie arbeitet.
Im Übrigen ist in aktuellen Fahrzeugen ein Steuersystem für Bordausrüstung zur praktischen Verwendung gebracht worden, das eine Klimaanlagenfunktion mit einem Reservierungsbetriebsmodus (genannt „vorbereitende Klimatisierung”) hat, um durch das Betreiben eines Klimaregelungssystems vor dem Einsteigen in dem Fall, wenn eine Zeit zum Starten der Verwendung zur Arbeit festgelegt ist, einen verbesserten Kabinenkomfort zu gewährleisten. Jedoch verursacht die Verwendung einer solchen Klimaanlagenfunktion mit dem Reservierungsbetriebsmodus eine Verringerung bei einer verbleibenden Fahrstrecke, weil das Klimaregelungssystem Elektroenergie aus der bordeigenen Fahrzeugbatterie abzieht.
Um diese Unannehmlichkeit zu beseitigen, wird durch JP P3450906 vorgeschlagen, die Verteilung von Strom zwischen einer bordeigenen Fahrzeugbatterie und einem Klimaregelungssystem dadurch zu modifizieren, dass bei einem Steuersystem für Bordausrüstung der maximale Ausgangsstrom, den ein Batterieladegerät bereitstellen kann, auf der Grundlage der Ausgangsspannung einer externen Stromversorgung bestimmt wird.
STAND DER TECHNIK

Patentliteratur 1: JP P3450906

Jedoch hat das in JP P3450906 beschriebene Steuersystem für Bordausrüstung ein Problem, dass die in das Klimaregelungssystem eingespeiste Elektroenergie abgesenkt wird, wenn der maximale Ausgangsstrom der externen Stromversorgung niedrig ist. Die führt dazu, dass das Klimaregelungssystem nicht ausreichend arbeitet, wobei es ihm nicht gelingt, das Gewährleisten des Kabinenkomforts vor dem Einsteigen vorzubereiten.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für Bordausrüstung bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, eine bordeigene Fahrzeugbatterie zu laden, und zwar während des Betriebs wenigstens eines elektrisches Bordgeräts, der für eine ausreichende Vorbereitung vor dem Einsteigen erforderlich ist.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt: ein Steuersystem für Bordausrüstung zum Steuern der Zufuhr von Elektroenergie zu einer bordeigenen Fahrzeugbatterie und einem elektrischen Bordgerät, die Bordausrüstung auf einem Fahrzeug darstellen, von einer externen Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs, um das elektrische Bordgerät mit der Elektroenergie zu betreiben, umfassend: ein Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul, das dafür konfiguriert ist, eine Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung zu detektieren, ein Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul, das dafür konfiguriert ist, einen durch das elektrische Bordgerät zu verbrauchenden Elektroenergieverbrauch zu erfassen, und eine Steuereinheit, die dafür konfiguriert ist, die Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der bordeigenen Fahrzeugbatterie und dem elektrischen Bordgerät auf der Grundlage der durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierten Elektroenergiezufuhr und des durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauchs derart einzustellen, dass die Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu dem elektrischen Bordgerät mit Priorität gegenüber der Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der bordeigenen Fahrzeugbatterie durchgeführt wird.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist erwünscht, dass, falls die durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierte Elektroenergiezufuhr gleich dem durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauch oder geringer als derselbe ist, Elektroenergie entsprechend der Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung in das elektrische Bordgerät eingespeist wird.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist erwünscht, dass, falls die durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierte Elektroenergiezufuhr den durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauch überschreitet, der Überschuss der Elektroenergiezufuhr eingespeist wird, um die bordeigene Fahrzeugbatterie von der externen Stromversorgung zu laden.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System: ein Restenergie-Detektionsmodul zum Detektieren der Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie, und es ist erwünscht, dass das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie abgebrochen wird, wenn der durch das Restenergie-Detektionsmodul detektierte Ladezustand gleich einer vorbestimmten Obergrenze oder größer als dieselbe ist.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System: ein Restenergie-Detektionsmodul zum Detektieren der Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie, und es ist erwünscht, dass das Einspeisen von Energie in das elektrische Bordgerät abgebrochen wird, wenn der durch das Restenergie-Detektionsmodul detektierte Ladezustand geringer als eine vorbestimmte Untergrenze ist.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das System: ein Betriebsstartmodul, das dafür konfiguriert ist, das elektrische Bordgerät zu einer vorbestimmten Betriebsstartzeit in Betrieb zu setzen, und es ist erwünscht, dass das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie zu einer anderen vorbestimmten Zeit vor der vorbestimmten Betriebsstartzeit eingeleitet wird.
Folglich ist es, nach dem oben erwähnten ersten Aspekt, da die Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu dem elektrischen Bordgerät mit Priorität gegenüber der Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der bordeigenen Fahrzeugbatterie durchgeführt wird, möglich, die Vorbereitungen vor dem Einsteigen durch Betreiben des elektrischen Bordgerätes mit Priorität gegenüber dem Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie abzuschließen.
Nach dem oben erwähnten zweiten Aspekt wird, da, falls die Elektroenergiezufuhr gleich dem Elektroenergieverbrauch oder geringer als derselbe ist, die gesamte Menge an Elektroenergie entsprechend der Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung in das elektrische Bordgerät eingespeist wird, das elektrische Bordgerät mit Priorität gegenüber dem Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie in Betrieb gesetzt.
Nach dem oben erwähnten dritten Aspekt wird, da, falls die durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierte Elektroenergiezufuhr den durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul detektierten Elektroenergieverbrauch überschreitet, der Überschuss der Elektroenergiezufuhr eingespeist wird, um die bordeigene Fahrzeugbatterie von der externen Stromversorgung zu laden, die bordeigene Fahrzeugbatterie geladen, während Vorbereitungen vor dem Einsteigen getroffen werden.
Nach dem oben erwähnten vierten Aspekt ist es, da das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie abgebrochen wird, wenn die Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie gleich einer vorbestimmten Obergrenze oder größer als dieselbe ist, möglich, das Überladen der bordeigenen Fahrzeugbatterie, verursacht durch das Einspeisen von Ausgangsleistung der externen Stromversorgung in die bordeigene Fahrzeugbatterie bei einer plötzlichen Veränderung beim Elektroenergieverbrauch bei dem elektrischen Bordgerät, zu vermeiden, und es ist möglich, zu verhindern, dass die bordeigene Fahrzeugbatterie beschädigt wird, weil die bordeigene Fahrzeugbatterie während des Betreibens des elektrischen Bordgerätes geladen wird.
Nach dem oben erwähnten fünften Aspekt ist es, da das Einspeisen von Energie in das elektrische Bordgerät abgebrochen wird, wenn die Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie geringer als eine vorbestimmte Untergrenze ist, möglich, die Situation zu vermeiden, bei der begonnen wird, das Fahrzeug zu verwenden, bevor die bordeigene Fahrzeugbatterie bis zu einem ausreichenden Niveau geladen ist, während das elektrische Bordgerät trotz der Tatsache weiter betrieben wird, dass die Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie auf ein solches Niveau der Restenergie abfüllt, das ein Batterieladen erfordert, was es folglich möglich macht, die bordeigene Fahrzeugbatterie zu laden, die ein unzureichendes Niveau der Restenergie hat.
Nach dem oben erwähnten sechsten Aspekt wird das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie zu einer anderen vorbestimmten Zeit vor der vorbestimmten Betriebsstartzeit, zu der das elektrische Bordgerät in Betrieb gesetzt wird, eingeleitet, was folglich das Batterieladen der bordeigenen Fahrzeugbatterie mit der Elektroenergie entsprechend der Elektroenergiezufuhr ermöglicht, während das elektrische Bordgerät betrieben wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer schematischen Gesamtkonfiguration einer ersten Ausführungsform eines Steuergeräts für Bordausrüstung nach der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein System zum Austauschen von Signalen zwischen wesentlichen Bestandteilen illustriert.
3 ist eine graphische Darstellung, die illustriert, wie die Energie zwischen Klimatisierung und Batterieladen im Verhältnis zur Restenergie einer Hochspannungsbatterie zu verteilen ist.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung illustriert, um gleichzeitig die Verarbeitung des Wiederaufladens einer Hochspannungsbatterie und die Verarbeitung des Zuführens von Elektroenergie zu einem Klimaregelungssystem auszuführen.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung illustriert, die in der in 4 illustrierten Verarbeitung auszuführen ist, und zwar wie das Batteriewiederaufladen entsprechend der Restenergie der Hochspannungsbatterie zu begrenzen ist.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung illustriert, die in der in 5 illustrierten Verarbeitung auszuführen ist, und zwar wie das Batteriewiederaufladen entsprechend der Einspeisungsrate von Elektroenergie von einer externen Stromversorgung zu begrenzen ist.
7 ist eine graphische Darstellung, welche die Restenergie der Hochspannungsbatterie aufgrund der in 4 illustrierten Verarbeitung illustriert.
8 ist eine schematische Darstellung, die eine zweite Ausführungsform eines Steuersystems für Bordausrüstung illustriert, mit einer graphischen Darstellung, welche die Restenergie einer Hochspannungsbatterie aufgrund seiner Verarbeitung zum Laden der Batterie illustriert.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. 1 bis 6 illustrieren eine erste Ausführungsform eines Steuergeräts für Bordausrüstung nach der vorliegenden Erfindung.
(Erste Ausführungsform)
In 1 ist ein Fahrzeug 100 so konfiguriert, dass es ein Hochspannungsbatteriesystem 110, einen Elektromotor zum Fahrzeugantrieb (oder Fahrmotor) 120, ein Klimaregelungssystem (oder ein elektrisches Bordgerät) 150, ein Batterieladesystem 160 und eine Benutzerschnittstelle 170 hat.
Das Fahrzeug 100 dient als ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), das dazu in der Lage ist, sich durch das Abziehen von Elektrizität aus einer Hochspannungsbatterie (oder einer bordeigenen Fahrzeugbatterie) 111 zu bewegen, um den Elektromotor 120 zum Fahrzeugantrieb mit Strom versorgen, wodurch das Fahrzeug 100 durch das Bereitstellen von Drehmoment an Antriebsrädern 130 angetrieben wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Fahrzeug zum Beispiel als ein Elektrofahrzeug beschrieben, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf dieses Beispiel begrenzt und kann auf ein elektrisches Hybridfahrzeug (HEV) angewendet werden, das, zusätzlich zu dem Elektromotor 120 zum Fahrzeugantrieb, einen Verbrennungsmotor zum Fahrzeugantrieb umfasst.
Außerdem sind, in Bezug auf das Fahrzeug 100, das Klimaregelungssystem 150 und ein Batterieladesystem 160 mit einer Hochspannungsleitung DH verbunden, welche die Hochspannungsbatterie 111 elektrisch mit dem Elektromotor 120 zum Fahrzeugantrieb verbindet, um dazu in der Lage zu sein, dem Elektromotor 120 Elektrizität zuzuführen. Das Klimaregelungssystem 150 kann mit aus der Hochspannungsbatterie 111 abgezogener Elektroenergie entsprechend verschiedenen durch einen Benutzer über die Benutzerschnittstelle 170 festgesetzten Bedingungen zum Kühlen, Heizen und Entfeuchten des Fahrgastraums betrieben werden. Darüber hinaus kann das Batterieladesystem 160 mit Elektrizität von der externen Stromversorgung 200 entsprechend verschiedenen Bedingungseinstellungen zum Laden der Hochspannungsbatterie 111 betrieben werden.
Außerdem umfasst das Hochspannungsbatteriesystem 110 eine Hochspannungsbatterie 111. Die Hochspannungsbatterie 111 ist über ein Hauptrelais 112 mit der Hochspannungsleitung DH verbunden. Das Hochspannungsbatteriesystem 110 umfasst eine Batteriesteuereinheit 115. Die Batteriesteuereinheit 115 führt durch das Steuern der Verbindung/Trennung des Hauptrelais 112 die in der Hochspannungsbatterie 111 gespeicherte Gleichstromenergie dem Elektromotor 120 zum Fahrzeugantrieb zu.
Bei der Zufuhr von Dreiphasen-Wechselstrom, in den ein Wechselrichter 125 die aus der Hochspannungsbatterie 111 abgezogene Gleichstromenergie umwandelt, dreht der Elektromotor 120 zum Fahrzeugantrieb eine Antriebswelle 121. Das Drehmoment der Antriebswelle 121 wird über ein Getriebe 126 übertragen, um eine Achswelle 131 anzutreiben, um zu veranlassen, dass die Antriebräder 130 rollen.
Darüber hinaus umfasst das Klimaregelungssystem 150 eine PCT-(Positive Temperature Coefficient – positiver Temperaturkoeffizient)Heizung 151, einen Verdichter 152 und eine A/C-(Air Conditioning – Klimatisierungs-)Steuereinheit 155, und ist dafür konfiguriert, die später beschriebene „vorbereitende Klimatisierung” auszuführen.
Unter Zufuhr von Energie innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 zu der PTC 151 erzeugt die PTC 151 Wärme, wodurch sie durch ein Gebläse, das nicht gezeigt wird, in den Fahrgastraum eingeleitete klimatisierte Luft erwärmt. Bei einer Zufuhr von Energie innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 zu dem Verdichter 152 arbeitet der Verdichter 152, um ein Kühlmittel zu verdichten und das verdichtete Kühlmittel innerhalb eine Verdampfers, der nicht gezeigt wird, auszustoßen (oder auszudehnen), wodurch die oben erwähnte klimatisierte Luft unter Verwendung der Verdampfungswärme des Kühlmittels gekühlt wird.
Die A/C-Steuereinheit 155 stellt den Grad der Klimatisierung in dem Fahrgastraum durch individuelles Betreiben des oben erwähnten Gebläses und von Luftklappen, die nicht gezeigt sind, zusammen mit der PTC-Heizung 151 und dem Verdichter 152 ein.
Das Batterieladesystem 160 umfasst einen Ladeanschluss 161, ein Batterieladegerät 162, ein Laderelais 163 und einen Gleichstromumrichter 169, und ist dafür konfiguriert, ein „Nachtladung”, die später beschrieben wird, durchzuführen.
Der Ladeanschluss 161 ist für eine elektrische Verbindung mit einem Ladestecker 210 einer externen Stromversorgung 200 vorgesehen.
Das Batterieladegerät 162 richtet die über den Ladeanschluss 161 zugeführte Stromquellenelektrizität zu Gleichstromelektrizität gleich, die eine ladefähige Spannung für die Hochspannungsbatterie 111 hat, und stellt den Ausgang zu dem Hochspannungsbus DH bereit.
Das Laderelais 163 wird durch die Fahrzeug-Steuereinheit 180 gesteuert, um eine Verbindung oder eine Trennung zwischen dem Ladeanschluss 161 (d. h., der externen Stromversorgung 200) und dem Batterieladegerät 162 entsprechend einer Kommunikation einer eingebauten Steuereinheit, die nicht gezeigt wird, innerhalb des Batterieladegeräts 162 mit der externen Stromversorgung 200 oder entsprechend einer Benutzereingabe an einer später beschriebenen Benutzerschnittstelle 170 auszuführen.
Der Gleichstromumrichter 169 empfängt über den Hochspannungsbus DH einen Gleichstrom mit einer hohen Spannung von der Hochspannungsbatterie 111 oder dem Batterieladegerät 162 und wandelt diesen empfangenen in einen Gleichstrom mit einer niedrigen Spannung um, um denselben für eine 12 V-Batterie 119 bereitzustellen.
Die Benutzerschnittstelle 170 ist so konfiguriert, dass sie einen Eingabeabschnitt 171, ein Anzeigefeld 172 und eine Betriebssteuereinheit 173 umfasst. Über den Eingabeabschnitt 171 kann ein Insasse des Fahrzeugs 100 verschiedene Bedingungen eingeben. Das Anzeigefeld 172 gibt die über den Eingabeabschnitt 171 eingegebene Bedingung wieder. Die Betriebssteuereinheit 173 speichert und bewahrt verschiedene benötigte Informationen innerhalb eines Speichers, der nicht gezeigt ist, entsprechend der Eingabeoption von dem Eingabeabschnitt 171 und veranlasst, dass das Anzeigefeld 172 den Status einer solchen Eingabeoperationen wiedergibt.
Die Benutzerschnittstelle 170 setzt verschiedene Parameter fest, die benötigt werden, um die Verarbeitung der „vorbereitenden Klimatisierung” und der „Nachtladung” in einem Speicher in der Fahrzeug-Steuereinheit 180 zu steuern, und zwar durch das Ausführen der Verarbeitung der Wiedergabe von selektiv über den Eingabeabschnitt 171 eingegebenen Informationen durch die Betriebssteuereinheit 173, so dass zu einer festgesetzten Zeit das Klimaregelungssystem 150 die „vorbereitende Klimatisierung” durchführen kann und das Ladesystem 160 die „Nachtladung” durchführen kann. Die Fahrzeug-Steuereinheit 180 führt entsprechend eine innerhalb des Speichers voreingestellte Verarbeitungssteuerung durch, die später beschrieben wird.
Diese verschiedenen Fahrzeugbestandteile, die von der Hochspannungsbatterie 110 bis zu der Benutzerschnittstelle 170 reichen, werden auf zentralisierte Weise durch die Fahrzeug-Steuereinheit 180 gesteuert, und folglich stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 ein Betriebsstartmodul dar.
Die Fahrzeug-Steuereinheit 180 ist über CAN (Controller Area Network) verbunden mit der Batteriesteuereinheit 115 des Hochspannungsbatteriesystems 110, dem Wechselrichter 125 des Motors 120 zum Fahrzeugantrieb, der A/C-Steuereinheit 155 des Klimaregelungssystems 150, dem Batterieladegerät 162 und dem Gleichstromumrichter 169 des Ladesystems 160 sowie der Betriebssteuereinheit 173 der Benutzerschnittstelle 170, um mit jedem dieser Bestandteile verschiedene Signale auszutauschen.
Jeder dieser Bestandteile 115, 125, 155, 162, 169, 173 und 180, die für das Ausführen des Austauschs verschiedener Signale verantwortlich sind, ist so konfiguriert, dass er eine Rechnereinheit mit einer modularisierten CPU und einem modularisierten Speicher hat, und zwar derart, dass jede CPU richtig entsprechend dem im Voraus in ihrem zugeordneten Speicher gespeicherten Steuerprogramm auf der Grundlage von innerhalb des Speichers gespeicherten Informationen und verschiedenen empfangenen Signalen funktioniert.
Im Einzelnen steuert die Fahrzeug-Steuereinheit 180 den Betrieb des Klimaregelungssystems 150 und den Betrieb des Batterieladegeräts 162 durch das Zurücksenden von Steuersignalen als Reaktion auf in dem Speicher gespeicherte Informationen und auf von der Batteriesteuereinheit 115, der A/C-Steuereinheit und dem Batterieladegerät 162 durch die CPU empfangene Signale entsprechend einem im Voraus in dem Speicher gespeicherten Programm zur Steuerung der Klimatisierung während des Ladens. Mit anderen Worten stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 ein Steuersystem für Bordausrüstung dar.
Im Einzelnen empfängt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 von der Betriebssteuereinheit 173 der Benutzerschnittstelle 170 verschiedene Anforderungssignale, einschließlich einer Systemaktivierung/-deaktivierung, eingegeben durch Betätigung des Eingabeabschnitts 171, und führt die Steuerung von verschiedenen Arten der Verarbeitung durch und empfängt verschiedene durch Betätigung des Eingabeabschnitts 171 eingegebene Bedingungen und speichert und bewahrt sie in dem Speicher (setzt sie fest).
Darüber hinaus empfängt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 von der Batteriesteuereinheit 115 des Hochspannungsbatteriesystems 110 den Restenergie-SOC (state of charge – Ladezustand) in der Hochspannungsbatterie 111 und führt die Steuerung von verschiedenen Arten der Verarbeitung unter Verwendung der gespeicherten Energie durch. Mit anderen Worten stellt die Batteriesteuereinheit 115 ein Restenergie-Detektionsmodul dar.
Außerdem umfasst die Batteriesteuereinheit 115 eine Konfiguration, die den Restenergie-SOC innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 auf der Grundlage von detektierten Informationen von einem Sensor detektiert, der dafür angeordnet ist, den Lade-/Entladestrom zu/von der Hochspannungsbatterie 111 zu detektieren, wodurch sie als das Restenergie-Detektionsmodul dient.
Zum Beispiel empfängt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 gemäß der normalen Steuerung der Verarbeitung ein von einer externen Stromversorgung 200 über das Batterieladegerät 162 gesendetes Elektroenergie-Ladeniveau (Elektroenergiezufuhr), wenn der Ladeanschluss 161 des Ladesystems 160 mit dem Ladestecker 210 verbunden ist.
Darüber hinaus sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180 ein maximales ladbares Elektroenergieniveau für Stromversorgungselektroenergie, dessen Zufuhr durch die zugeordnete externe Stromversorgung 200 veranlasst wird, an das Batterieladegerät 162 und weist dieselbe an. Außerdem empfängt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 den Restenergie-SOC innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 von der Batteriesteuereinheit 115 und führt die Steuerung von verschiedenen Arten der Verarbeitung zum Laden der Hochspannungsbatterie 111 durch. Mit anderen Worten stellt das Batterieladegerät 162 ein Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul dar.
Es ist nur erforderlich, das maximale ladbare Elektroenergieniveau für Stromversorgungselektroenergie, welches Energieniveau an die externe Stromversorgung 200 gesendet und zum Anweisen derselben verwendet wird, größer zu machen als ein ladbares Elektroenergieniveau, das von der externen Stromversorgung 200 empfangen werden kann, um eine Batterieladeverarbeitung durchzuführen, während bis zur vollen Kapazität der externen Stromversorgung 200 eine ausreichend hohe Elektroenergie empfangen wird, ohne sich auf irgendeine Regelung zu stützen, die von der Seite der Fahrzeug-Steuereinheit 180 (der Seite der Hochspannungsbatterie 111) ausgeht.
Außerdem kann die 12 V Batterie 119 von der Hochspannungsbatterie 111 oder dem Batterieladegerät 162 über den Gleichstromumrichter 169 geladen werden, um erforderliche Energie zuzuführen, falls das Ladeniveau auf Grund geringer Zufuhr, während sich das Fahrzeug bewegt, niedrig ist.
Darüber hinaus empfängt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 gemäß der normalen Steuerung der Verarbeitung ein Elektroenergie-Verbrauchsniveau durch die Klimatisierung unter maximaler Leistung (Elektroenergieverbrauch), gesendet von der A/C-Steuereinheit 155 bei einer Anforderung zum Durchführen einer Klimatisierungsverarbeitung innerhalb des Fahrgastraums durch Betätigen des Klimaregelungssystems 150.
Außerdem sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180 ein Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau zum Betreiben des Klimaregelungssystems 150 an die A/C-Steuereinheit 155 und weist dieselbe an, wodurch das Klimaregelungssystem 150 mit Energie innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 in Betrieb genommen wird, um die Klimatisierungsverarbeitung zu steuern, um die Temperatur innerhalb des Fahrgastraumes auf eine voreingestellte Temperatur zu bringen. Mit anderen Worten stellt die A/C-Steuereinheit 155 ein Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul dar.
Es ist nur erforderlich, das Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau, welches Energieregulierungsniveau an das Klimaregelungssystem 150 (A/C-Steuereinheit 155) gesendet und zum Anweisen desselben verwendet wird, größer zu machen als das von dem Klimaregelungssystem 150 empfangene Elektroenergie-Verbrauchsniveau, um eine Klimatisierungsverarbeitung mit einem ausreichend hohen Energieverbrauch bis zu einer vollen Kapazität des Klimaregelungssystems 150 durchzuführen, ohne sich auf irgendeine Regelung zu stützen, die von der Seite der Fahrzeug-Steuereinheit 180 (der Seite der Hochspannungsbatterie 111) ausgeht.
Danach sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180, wie in 3 gezeigt, falls der Restenergie-SOC (%) innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 einen vorbestimmten Regulierungswert, nämlich einen Vollladungsbeurteilungswert C1 (%), erreicht, als das maximale ladbare Elektroenergieniveau der externen Stromversorgung 200, eine Null (W) an das Batterieladegerät 162. Mit anderen Worten bricht die Fahrzeug-Steuereinheit 180 die Verarbeitung zum Laden der Hochspannungsbatterie 111 ab und ermöglicht, dass das Klimaregelungssystem 150 mit der Stromquellenelektrizität von der externen Stromversorgung 200 arbeitet, falls der Restenergie-SOC innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 gleich dem Vollladungsbeurteilungswert C1 oder größer als derselbe ist.
Darüber hinaus sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180, falls der Restenergie-SOC unterhalb eines vorbestimmten Regulierungswertes, nämlich eines Ladebedarfsbeurteilungswertes C2 (%), liegt, als das maximale Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau, eine Null (W) an das Klimaregelungssystem 150 (A/C-Steuereinheit 155). Mit anderen Worten bricht die Fahrzeug-Steuereinheit 180 den Betrieb des Klimaregelungssystems 150 ab und führt eine Batterieladung der Hochspannungsbatterie 111 mit der Stromquellenelektrizität von der externen Stromversorgung 200 durch.
Darüber hinaus führt, falls die „Nachtladung”, die das Laden der Hochspannungsbatterie 111 mit kostengünstigem Nachtstrom außerhalb der Energiespitzenzeiten durchführt, durch die Betriebssteuereinheit 173 der Benutzerschnittstelle 170 eingestellt ist, die Fahrzeug-Steuereinheit 180 eine Verarbeitung mit der Stromquellenelektrizität von der externen Stromversorgung 200 durch, um die Nachtladung über einen Zeitraum von einer voreingestellten Batterieladestartzeit an zu steuern. Die vorliegende Ausführungsform zeigt als Beispiel einen Fall, in dem eine Batterieladezeit während der Nachtstunden festgesetzt ist, ist aber nicht auf diesen Fall begrenzt, ganz abgesehen von jeglicher beliebig gewählten Batterieladezeit während Stunden, wenn das Fahrzeug nicht in Gebrauch ist.
Außerdem führt, falls die sogenannte „vorbereitende Klimatisierung”, die das Herstellen einer angenehmen Umgebung in dem Fahrgastraum zu einer voreingestellten Einsteigezeit abschließt, durch die Betriebssteuereinheit 173 der Benutzerschnittstelle 170 eingestellt ist, die Fahrzeug-Steuereinheit 180 eine Verarbeitungssteuerung für die Klimatisierung durch, um die Temperatur innerhalb des Fahrgastraumes auf eine voreingestellte Temperatur zu bringen, und zwar durch das Betreiben des Klimaregelungssystems 150 zu einer voreingestellten Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung mit innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 gespeicherter Energie oder externer Stromversorgungselektrizität von der externen Stromversorgung 200. Die vorliegende Ausführungsform zeigt als Beispiel einen Fall, in dem eine Klimatisierung zum Gewährleisten des Kabinenkomforts bis zum Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit abgeschlossen ist, ist aber nicht auf diesen Fall begrenzt, ganz abgesehen von jeglicher beliebig gewählten Zeit, die eine Zeit zum Beginn der Verwendung des Fahrzeugs berücksichtigt.
Darüber hinaus ist die Fahrzeug-Steuereinheit 180 dafür konfiguriert, der „vorbereitenden Klimatisierung” mehr Priorität zu geben als der „Nachtladung”, und zwar durch das Einstellen der Verteilung von Energie, wenn in einem Fall, in dem „vorbereitende Klimatisierung” und „Nachtladung” gleichzeitig durchgeführt werden sollen, die externe Stromversorgung 200 keine Elektroenergiezufuhr bereitstellen kann, die dazu in der Lage ist, zusätzlich zu der durch das Klimaregelungssystem 150 zu verbrauchenden Elektroenergie (dem Elektroenergieverbrauch) die Hochspannungsbatterie 111 mit ausreichender Ladeenergie zu laden.
Zum Beispiel stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 den Betrieb nur des Klimaregelungssystems 150 sicher, falls ein Ladeelektroenergieniveau der externen Stromversorgung 200 geringer ist als ein Elektroenergie-Verbrauchsniveau für die Klimatisierung durch das Klimaregelungssystem 150. Dann gibt es keine überschüssige Energie, so dass das Batterieladen der Hochspannungsbatterie 111 unterbrochen wird. Darüber hinaus führt die Fahrzeug-Steuereinheit 180, falls ein Ladeelektroenergieniveau der externen Stromversorgung 200 ein Elektroenergie-Verbrauchsniveau für die Klimatisierung durch das Klimaregelungssystem 150 überschreitet, das Batterieladen der Hochspannungsbatterie 111 mit einem Überschuss der durch die externe Stromversorgung 200 bereitgestellten Ladeelektroenergie in Bezug auf das durch das Klimaregelungssystem 150 verbrauchte Elektroenergie-Verbrauchsniveau für die Klimatisierung durch, während der Betrieb des Klimaregelungssystems 150 sichergestellt wird.
Unter detaillierter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 4 prüft die Fahrzeug-Steuereinheit 180, nachdem sie bei Empfangen einer Eingabe, die anzeigt, dass ein Zündschlüssel zu einer Zündeinschaltstellung gedreht wird, gestartet worden ist (Schritt S11), verschiedene durch einen Benutzer unter Verwendung der Benutzerschnittstelle 170 eingestellte und im Speicher gespeicherte Anforderungen (Schritt S12).
Falls, unter den verschiedenen Anforderungen, das Vorhandensein einer Anforderung für eine „Nachtladung” und einer Anforderung für eine „vorbereitenden Klimatisierung” festgestellt wird (Schritt S13), hält die Fahrzeug-Steuereinheit 180 die Klimatisierung während der Ladesteuerung aufrecht und stellt fest, ob oder ob nicht eine Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung erreicht ist (Schritt S14), die auf außerhalb der Energiespitzenzeiten mitten in der Nacht (zum Beispiel einen Zeitraum von 23 Uhr mitternachts bis 7 Uhr morgens) festgesetzt und gegeben sein kann, zum Beispiel durch Subtrahieren einer Zeit (zum Beispiel 15 Minuten), die erforderlich ist, um den Fahrgastraum zu klimatisieren, von dem Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit (zum Beispiel 7 Uhr morgens).
Bei Feststellen in Schritt S14, dass die Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung während der Mitternachtsstunden erreicht wird, stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 fest, ob der Fahrzeug-Ladestecker 210 der externen Stromversorgung 200 mit dem Ladeanschluss 161 verbunden ist (Schritt S15), und falls er nicht verbunden ist, endet das Programm.
Außerdem, bei Feststellen in Schritt S15, dass der Fahrzeug-Ladestecker 210 mit dem Ladeanschluss 161 verbunden ist, aktiviert die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Batterieladesystem 160 und das Klimaregelungssystem 150 (Schritt S16) und leitet die Verarbeitung zum Steuern das Ladens der Hochspannungsbatterie 11 mit dem Batterieladegerät 162 und der externen Stromversorgung und die Verarbeitung zum Steuern der Klimatisierung durch das Klimaregelungssystem 150 ein (Schritt S17).
Anschließend stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 fest, ob oder ob nicht die Zeit zum Einleiten der Verwendung, um die Wohnung zur Arbeit zu verlassen, für die „vorbereitende Klimatisierung” erreicht ist (Schritt S18), um zu ermöglichen, dass sich die Verarbeitung zum Steuern des Ladens und die Verarbeitung zum Steuern der Klimatisierung fortsetzen, bis die Verarbeitung zum Steuern des Ladens angehalten wird, und beendet die Verarbeitung zum Steuern der Klimatisierung bei Feststellen, dass die Zeit, um die Wohnung zur Arbeit zu verlassen, erreicht ist (Schritt S19). Anschließend deaktiviert die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Batterieladesystem 160 und das Klimaregelungssystem 150 und verbindet diese mit Erde, um sie in einen Zustand zu versetzen, in dem der Fahrzeug-Ladestecker 210 der externen Stromversorgung 200 sicher von dem Ladeanschluss 161 des Batterieladesystems 160 getrennt werden kann (Schritt S20), bevor das Programm endet.
Bei Aktivieren des Klimaregelungssystems 150 bei Schritt 517, wie es der Fall ist beim alleinigen Aktivieren des Klimaregelungssystems 150, stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 fest, ob oder ob nicht der Restenergie-SOC innerhalb der Hochspannungsbatterie 111 geringer ist als der Vollladungsbeurteilungswert C1 (Schritt S171), wie in dem Ablaufdiagramm von 5 illustriert.
Falls der Restenergie-SOC gleich dem Vollladungsbeurteilungswert C1 oder größer als derselbe ist, betreibt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150 ohne jegliche Elektrizitätsbeschränkung durch Bereitstellen aller Stromversorgungselektrizität der externen Stromversorgung 200 nur für das Klimaregelungssystem 150 (Schritt S172). Im Einzelnen sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180 null (W) an das Batterieladegerät 162 als das maximale ladbare Elektroenergieniveau der Stromversorgungselektroenergie, um die Verarbeitung zum Steuern des Ladens in sich anzuhalten (zu beenden), während sie ein Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau Pa (W), das einem Elektroenergie-Verbrauchsniveau für die Klimatisierung unter maximaler Leistung entspricht, an die A/C-Steuereinheit 155 sendet.
Danach sendet das Batterieladegerät 162 ein Signal, welches das Laden beschränkt, an die Batteriesteuereinheit 115, um durch Öffnen des Hauptrelais 112, um den Strom abzuschalten, das Laden der Hochspannungsbatterie 111 zu unterbinden.
Dies verhindert, dass die Hochspannungsbatterie 111 überladen wird, was sich daraus ergibt, dass sie aus einem Zustand, in dem sie bereits geladen ist, auf ein Niveau gleich dem Vollladungsbeurteilungswert C1 oder größer als derselbe weiter geladen wird. Dies verhindert, dass die Hochspannungsbatterie 111 beschädigt wird, wobei ein solcher Schaden auftritt, falls sie aufgrund einer zeitweiligen Zunahme der Laderate bei einer plötzlichen Veränderung beim Energieverbrauch durch elektrische Bordausrüstung, wie das Klimaregelungssystem 150, überladen wird.
Darüber hinaus, falls bei Schritt S171 der Restenergie-SOC geringer ist als der Vollladungsbeurteilungswert C1, stellt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 fest, ob oder ob nicht der Restenergie-SOC in der Hochspannungsbatterie 111 geringer ist als der Ladebedarfsbeurteilungswert C2 (Schritt S173).
Falls der Restenergie-SOC geringer ist als der Ladebedarfsbeurteilungswert C2, speist die Fahrzeug-Steuereinheit 180 die gesamte Stromquellenelektrizität der externen Stromversorgung 200 nur in die Hochspannungsbatterie 111 ein, um sie zu laden (Schritt S174). Im Einzelnen sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180 null (W) an die A/C-Steuereinheit 155 als das Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau für die Klimatisierung unter maximaler Leistung, um die Klimatisierungsssteuerung anzuhalten, während sie ein ladbares elektrisches Niveau Pc (W), das einer Ladekapazität des Batterieladegeräts 162 entspricht, als das maximale ladbare Elektroenergieniveau der Stromversorgungselektroenergie an die Batterieladeeinheit 162 sendet.
Dies verhindert, dass der Hochspannungsbatterie 111 frühzeitig während des Fahrens nach dem Einsteigen die Energie ausgeht, durch Vermeiden des Ereignisses, dass die Klimatisierung innerhalb des Fahrgastraumes trotz eines Bedarfs zum Laden mit Priorität gegenüber der Klimatisierung eingeleitet wird, um einem Zustand zu begegnen, wenn die Hochspannungsbatterie 111 eine Restenergie hat, die geringer ist als der Ladebedarfsbeurteilungswert C2.
Darüber hinaus, falls bei Schritt S173 der Restenergie-SOC geringer als der Vollladungsbeurteilungswert C1, aber gleich dem Ladebedarfsbeurteilungswert C2 oder größer als derselbe ist, nimmt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150 in Betrieb und lädt die Hochspannungsbatterie 111, führt aber eine Stromversorgung durch, die den Betrieb des Klimaregelungssystems 150 mit Priorität gegenüber dem Laden der Hochspannungsbatterie 111 setzt (Schritt S175).
Während des Betriebs in Schritt S175 führt die Fahrzeug-Steuereinheit 180, bei Inbetriebnahme des Klimaregelungssystems 150 mit dem Laden der Hochspannungsbatterie 111, eine Verarbeitung zum Subtrahieren eines Elektroenergie-Verbrauchsniveaus durch das Klimaregelungssystem 150 von einem Elektroenergie-Ladeniveau der externen Stromversorgung 200 durch (Schritt S271), wie in dem Ablaufdiagramm von 6 illustriert
Falls, nach dem Feststellen, ob oder ob nicht ein arithmetisches Ergebnis (D: Differenz) dieses Schrittes S271 gleich null oder negativ ist (Schritt S272), dieses arithmetische Ergebnis null oder negativ ist, betreibt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150 ohne jegliche Elektrizitätsbeschränkung durch Bereitstellen aller Stromversorgungselektrizität der externen Stromversorgung 200 nur für das Klimaregelungssystem 150 (Schritt S273).
Im Einzelnen sendet die Fahrzeug-Steuereinheit 180 null (W) an das Batterieladegerät 162 als das maximale ladbare Elektroenergieniveau der Stromversorgungselektroenergie, um die Verarbeitung zum Steuern des Ladens in sich anzuhalten, während sie ein Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau Pa (W), das einem Elektroenergie-Verbrauchsniveau für die Klimatisierung unter maximales Leistung entspricht, an die A/C-Steuereinheit 155 sendet, um das Klimaregelungssystem 150 zu betreiben.
Danach sendet das Batterieladegerät 162 ein Signal, welches das Laden beschränkt, an die Batteriesteuereinheit 115, um durch Öffnen des Hauptrelais 112, um den Strom abzuschalten, das Laden für die Hochspannungsbatterie 111 zu unterbinden.
Darüber hinaus, falls das arithmetische Ergebnis des Schrittes S271 nicht null oder negativ ist, betreibt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150 mit Priorität gegenüber dem Laden der Hochspannungsbatterie 111, aber sie lädt die Hochspannungsbatterie 111 mit dem Überschuss (Schritt S274). Im Einzelnen betreibt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150 ohne jegliche Elektrizitätsbeschränkung durch Senden eines Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveaus Pa (W) an die A/C-Steuereinheit 155, während sie eine Steuerung zum Laden der Hochspannungsbatterie 111 durchführt, und zwar durch das Senden eines Elektroenergie-Differenzniveaus Pc, das das arithmetische Ergebnis anzeigt, als Überschuss an das Batterieladegerät 162.
Im Ergebnis wird veranlasst, dass das Klimaregelungssystem 150 ausreichend arbeitet, um die Klimatisierungsverarbeitung in einem Fahrgastraum durchzuführen, und es wird möglich gemacht, gleichzeitig eine Verarbeitung zum Laden der Hochspannungsbatterie 111 mit der überschüssigen Elektroenergie durchzuführen, was es möglich macht, vor dem Einsteigen eine angenehme Umgebung in dem Fahrgastraum zu schaffen und die Hochspannungsbatterie 111 auf ein für den Fahrzeugantrieb erforderliches Elektroenergieniveau zu laden. Außerdem wird, falls es in der Hochspannungsbatterie 111 keine überschüssige Elektroenergie gibt, nur das Klimaregelungssystem 150 betrieben, um den Kabinenkomfort vor dem Einsteigen zu gewährleisten.
Folglich betreibt, falls in einem Zustand, in dem der Restenergie-SOC geringer als der Vollladungsbeurteilungswert C1, aber gleich dem Ladebedarfsbeurteilungswert C2 oder größer als derselbe ist, „Nachtladung” und „vorbereitende Klimatisierung” festgesetzt (oder erforderlich) sind, die Fahrzeug-Steuereinheit 180 das Klimaregelungssystem 150, das eine ausreichend hohe Elektroenergie bis zu einer vollen Kapazität der externen Stromversorgung 200 empfängt, wobei die Elektroenergie durch ein durch das Klimaregelungssystem 150 benötigtes Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergieregulierungsniveau Pa angezeigt wird, und zwar mit Priorität gegenüber dem Laden der Hochspannungsbatterie 111, aber die Hochspannungsbatterie 111 wird mit der überschüssigen Elektroenergie geladen.
7 zeigt einen Ladezustand der Hochspannungsbatterie 111 abhängig von der Zeit von einer Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung an. Eine gestrichelte Linie (1) zeigt den Ladezustand, falls die Stromversorgungselektrizität deutlich größer ist als die durch das Klimaregelungssystem 150 benötigte Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergie, eine durchgehende Linie (2) zeigt den Ladezustand, falls die Stromversorgungselektrizität größer ist als die durch das Klimaregelungssystem 150 benötigte Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergie, und eine gestrichelte Linie (3) zeigt den Ladezustand, falls die Stromversorgungselektrizität gleich der durch das Klimaregelungssystem 150 benötigten Klimatisierungsverbrauch-Elektroenergie ist. Im Fall der gestrichelte Linie (1) wird das Laden der Hochspannungsbatterie 111 durchgeführt, das Betreiben des Klimaregelungssystems 150 wird durchgeführt, und das Laden der Hochspannungsbatterie 111 wird angehalten, wenn der Restenergie-SOC den Vollladungsbeurteilungswert C1 erreicht, wobei das Klimaregelungssystem 150 bis zu einer geschätzten Abfahrtszeit in Betrieb gehalten wird. Im Fall der durchgehenden Linie (2) wird das Laden der Hochspannungsbatterie 111 durchgeführt und das Betreiben des Klimaregelungssystems 150 bis zu der geschätzten Abfahrtszeit fortgesetzt. Im Fall der gestrichelten Linie (3) wird das Laden der Hochspannungsbatterie 111 nicht durchgeführt, aber das Betreiben des Klimaregelungssystems 150 wird bis zu der geschätzten Abfahrtszeit durchgeführt.
Daher wird, wie in 7 gezeigt, das Klimaregelungssystem 150, von einer Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung an, mit ausreichender Elektroenergie betrieben, um die Fahrzeugkabine auf ein angenehmes Niveau zu klimatisieren, und es wird möglich gemacht, gleichzeitig bis zu einer Zeit zum Einleiten der Verwendung, um die Wohnung zur Arbeit zu verlassen, die Hochspannungsbatterie 111 zu laden, was es möglich macht, vor dem Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit, eine angenehme Umgebung in dem Fahrgastraum zu schaffen, wobei die Hochspannungsbatterie 111 mit einer für den Fahrzeugantrieb erforderlichen Elektroenergie versorgt wird. Dies bedeutet, dass, falls die Stromversorgungskapazität der externen Stromversorgung 200 unzureichend ist, das Klimaregelungssystem 150 mit ausreichender Elektroenergie betrieben wird, mit Priorität vor dem Laden der Hochspannungsbatterie 111, während die Hochspannungsbatterie 111 mit dem Überschuss an Elektroenergie geladen wird.
(Zweite Ausführungsform)
8 ist eine schematische Darstellung, die eine zweite Ausführungsform eines Steuersystems für Bordausrüstung nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Da diese Ausführungsform der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ähnelt, wird nur ihr kennzeichnender Teil unter Verwendung der Figuren beschrieben, in denen durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ähnlich der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist ein Fahrzeug 100 bei der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass es ein Hochspannungsbatteriesystem 110, einen Motor 120 zum Fahrzeugantrieb, ein Klimaregelungssystem 150, ein Batterieladesystem 160 und eine Benutzerschnittstelle 170 umfasst, aber es ist dafür konfiguriert, „Nachtladung” und „vorbereitende Klimatisierung” individuell durchzuführen, während bei der ersten Ausführungsform als ein Beispiel beschrieben wird, dass „Nachtladung” und „vorbereitende Klimatisierung” gleichzeitig zu der Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung eingeleitet werden.
Bei Feststellen, dass ein Fahrzeug-Ladestecker 210 einer externen Stromversorgung 200 mit einem Ladeanschluss 161 eines Batterieladesystems 160 verbunden ist, nach einer Ladestartzeit (zum Beispiel 1 Uhr mitternachts), die außerhalb der Energiespitzenzeiten mitten in der Nacht festgesetzt sein kann, leitet eine Fahrzeug-Steuereinheit 180 eine Verarbeitung zum Steuern einer Hochspannungsbatterie 111 dadurch ein, dass er ein Batterieladegerät 162 und die externe Stromversorgung 200 mit Strom versorgt. Außerdem leitet die Fahrzeug-Steuereinheit 180, bei Feststellen einer Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung (zum Beispiel 6:45 Uhr morgens), gegeben durch Subtrahieren einer Zeit, die erforderlich ist, um den Fahrgastraum zu klimatisieren, von einem festgesetzten Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit, eine Verarbeitung zum Steuern der Klimatisierung durch das Klimaregelungssystem 150 ein.
Dann, unmittelbar nach dem Einleiten des Ladens um 1 Uhr mitternachts, bei Empfangen einer Information von einer Batteriesteuereinheit 115, dass die Hochspannungsbatterie 111 vollständig geladen ist, wobei der Restenergie-SOC in derselben einen Vollladungsbeurteilungswert C1 erreicht, hält die Fahrzeug-Steuereinheit 180 die Ladesteuerung und die Stromversorgung von der externen Stromversorgung 200 an. Nachdem diese Ladesteuerung angehalten ist, wird die Hochspannungsbatterie 111 stabil, wobei ihr Restenergie-SOC so hoch ist wie der Vollladungsbeurteilungswert C1.
Darüber hinaus, unmittelbar nach dem Einleiten der vorbereitenden Klimatisierung um 6:45 Uhr morgens, bei Feststellen, dass der Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit erreicht ist, wobei die Umgebung in einem Fahrgastraum angenehm klimatisiert ist, setzt die Fahrzeug-Steuereinheit 180 die Klimatisierungssteuerung zeitweilig aus. Danach wird die gesamte Elektroenergie von der externen Stromversorgung 200 in das Klimaregelungssystem 150 eingespeist und von demselben verbraucht, ohne dass irgendein Teil der Elektroenergie in die Hochspannungsbatterie 111 eingespeist und zum Laden derselben verwendet wird, so dass die Klimatisierung zum Gewährleisten einer angenehmen Umgebung in dem Fahrgastraum zum Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit abgeschlossen ist, was die Hochspannungsbatterie 111 in dem vollständig geladenen Zustand hält, indem verhindert wird, dass sie überladen wird.
Daher macht es dies möglich, die Klimatisierung zum Herstellen einer angenehmen Umgebung in dem Fahrgastraum zum Zeitpunkt des Verlassens der Wohnung zur Arbeit abzuschließen, und zwar durch das Betreiben des Klimaregelungssystems 150 von der Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung an mit ausreichender Elektroenergie, während es möglich gemacht wird, das Laden der Hochspannungsbatterie 111 zu der Startzeit der vorbereitenden Klimatisierung abzuschließen.
Die vorliegende Ausführungsform nimmt einen Fall an, in dem „Nachtladung” und „vorbereitende Klimatisierung” individuell abgeschlossen werden, und falls die „vorbereitende Klimatisierung” vor dem Abschluss der „Nachtladung” eingeleitet wird, wird die „vorbereitende Klimatisierung” mit Priorität gegenüber der Durchführung der „Nachtladung” durchgeführt, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit der Zeitsteuerung, bei der eine gleichzeitig Verarbeitung zum Durchführen von „Nachtladung” und „vorbereitender Klimatisierung” durchzuführen ist.
Während die vorliegende Ausführungsform offenbart worden ist, ist es für Fachleute offensichtlich, dass jegliche Modifikationen ohne Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung möglich sind. Es ist beabsichtigt, dass alle solchen Modifikationen und deren Äquivalente durch die folgenden Ansprüche eingeschlossen werden.
Bezugszeichenliste

100: Elektrofahrzeug
110: Hochspannungsbatteriesystem
111: Hochspannungsbatterie
115: Batteriesteuereinheit
120: Motor zum Fahrzeugantrieb
125: Wechselrichter
150: Klimaregelungssystem
151: Heizung
152: Verdichter
155: A/C-Steuereinheit
160: Batterieladesystem
161: Ladeanschluss
162: Batterieladegerät
170: Benutzerschnittstelle
171: Eingabeabschnitt
172: Anzeige
173: Schnittstellensteuereinheit
180: Fahrzeug-Steuereinheit
200: Externe Stromversorgung
210: Fahrzeug-Ladestecker

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

JP 3450906 [0005, 0006, 0007]

Claims

Steuersystem für Bordausrüstung zum Steuern der Zufuhr von Elektroenergie zu einer bordeigenen Fahrzeugbatterie und einem elektrischen Bordgerät, die Bordausrüstung auf einem Fahrzeug darstellen, von einer externen Stromversorgung außerhalb des Fahrzeugs, um das elektrische Bordgerät mit der Elektroenergie zu betreiben, umfassend: ein Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul, das dafür konfiguriert ist, eine Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung zu detektieren; ein Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul, das dafür konfiguriert ist, einen durch das elektrische Bordgerät zu verbrauchenden Elektroenergieverbrauch zu erfassen, und eine Steuereinheit, die dafür konfiguriert ist, die Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der bordeigenen Fahrzeugbatterie und dem elektrischen Bordgerät auf der Grundlage der durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierten Elektroenergiezufuhr und des durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauchs derart einzustellen, dass die Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu dem elektrischen Bordgerät mit Priorität gegenüber der Zufuhr von Elektroenergie von der externen Stromversorgung zu der bordeigenen Fahrzeugbatterie durchgeführt wird.
Steuersystem für Bordausrüstung nach Anspruch 1, wobei, falls die durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierte Elektroenergiezufuhr gleich dem durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauch oder geringer als derselbe ist, Elektroenergie entsprechend der Elektroenergiezufuhr von der externen Stromversorgung in das elektrische Bordgerät eingespeist wird.
Steuersystem für Bordausrüstung nach Anspruch 1, wobei, falls die durch das Elektroenergiezufuhr-Detektionsmodul detektierte Elektroenergiezufuhr den durch das Elektroenergieverbrauch-Erfassungsmodul erfassten Elektroenergieverbrauch überschreitet, der Überschuss der Elektroenergiezufuhr eingespeist wird, um die bordeigene Fahrzeugbatterie von der externen Stromversorgung zu laden.
Steuersystem für Bordausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: ein Restenergie-Detektionsmodul zum Detektieren der Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie, wobei das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie abgebrochen wird, wenn der durch das Restenergie-Detektionsmodul detektierte Ladezustand gleich einer vorbestimmten Obergrenze oder größer als dieselbe ist.
Steuersystem für Bordausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: ein Restenergie-Detektionsmodul zum Detektieren der Restenergie der bordeigenen Fahrzeugbatterie, wobei das Einspeisen von Energie in das elektrische Bordgerät abgebrochen wird, wenn der durch das Restenergie-Detektionsmodul detektierte Ladezustand geringer als eine vorbestimmte Untergrenze ist.
Steuersystem für Bordausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: ein Betriebsstartmodul, das dafür konfiguriert ist, das elektrische Bordgerät zu einer vorbestimmten Betriebsstartzeit in Betrieb zu setzen, wobei das Laden der bordeigenen Fahrzeugbatterie zu einer anderen vorbestimmten Zeit vor der vorbestimmten Betriebsstartzeit eingeleitet wird.