DE112012007254T5

DE112012007254T5 - Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit diesem und Verfahren zur Steuerung eines Energiebereitsstellungssystems für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112012007254T5
Application number: DE112012007254.5T
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Sugiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2015-10-08
Also published as: BR112015014102A2; KR20150100877A; US20150336468A1; JPWO2014102892A1; WO2014102892A1; CN104884296A

Abstract

Ein Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug (100) weist eine Hauptbatterie (MB), eine Hilfsbatterie (AB), einen Gleichspannungswandler (31) und eine Steuerungsvorrichtung (50) auf. Der Gleichspannungswandler (31) ist konfiguriert, in der Lage zu sein, eine bidirektionale Energieumwandlung zwischen der Hauptbatterie (MB) und der Hilfsbatterie (AB) durchzuführen. Nachdem eine vorbestimmte Zeit seit der Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem verstrichen ist, führt die Steuerungsvorrichtung (50) eine Lade-/Entladesteuerung aus, um zu bewirken, dass durch den Gleichspannungswandler (31) eine der Hauptbatterie (MB) und der Hilfsbatterie (AB) geladen wird und die andere der Hauptbatterie (MB) und der Hilfsbatterie (AB) entladen wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der Hauptbatterie (MB) und einem geladenen Zustand der Hilfsbatterie (AB).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft ein Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug, das dieses aufweist, sowie ein Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystems für ein Fahrzeug. Genauer betrifft die Erfindung ein Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug mit einer Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen, ein Fahrzeug mit dem Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystems für ein Fahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2007-137275 (PTD 1) offenbart ein Hybridfahrzeug, an dem eine Hochspannungsbatterie und eine Niedrigspannungsbatterie montiert sind. Dieses Hybridfahrzeug weist einen Spannungswandler auf, der die Spannung der Hochspannungsbatterie in eine Spannung zum Laden der Niedrigspannungsbatterie umwandelt. Während das Fahrzeug geparkt ist, wird die Niedrigspannungsbatterie mit der aus der Hochspannungsbatterie empfangenen elektrischen Energie geladen. Folglich kann verhindert werden, dass das Fahrzeug deswegen nicht gestartet werden kann, dass die Niedrigspannungsbatterie leer wird (siehe PTD 1).
ZITIERUNGSLISTE
PATENTDOKUMENT

PTD 1: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2007.137275
PTD 2: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2010-172138
PTD 3: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2006-304393

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Falls jedoch die in der Hochspannungsbatterie gespeicherte elektrische Energie sich verringert, während das Fahrzeug geparkt ist, kann gelegentlich elektrische Energie zum Fahren nicht bereitgestellt werden.
In diesem Fall kann das Fahrzeug nicht fahrbar sein, selbst wenn elektrische Energie in der Niedrigspannungsbatterie gespeichert ist. Falls daher irgendeine der Hochspannungsbatterie und der Niedrigspannungsbatterie leer geworden ist, wird das Fahrzeug in einen Zustand versetzt, der nicht fahrbar ist.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Parkzeitdauer, während der ein Fahrzeug in einem fahrbaren Zustand sein kann, bei einem Fahrzeug zu verlängern, bei dem ein Energiebereitstellungssystem mit einer Energiespeichervorrichtung zum Fahren und einer Hilfsenergiespeichervorrichtung eingebaut sind.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß einer Ausgestaltung dieser Erfindung weist ein Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug eine erste Energiespeichervorrichtung, eine zweite Energiespeichervorrichtung, einen Wandler und eine Steuerungsvorrichtung auf. Die erste Energiespeichervorrichtung speichert elektrische Energie zum Fahren. Die zweite Energiespeichervorrichtung speichert elektrische Energie, die einer Hilfslast des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Der Wandler ist in der Lage, eine bidirektionale Energiewandlung zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung auszuführen. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, eine Lade-/Entladesteuerung nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit einer Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem auszuführen, um zu bewirken, dass durch den Wandler eine der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung geladen wird und die andere der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung entladen wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung und einem geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung.
Vorzugsweise steuert die Steuerungsvorrichtung während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung den Wandler, eine Differenz zwischen einer Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und einer Zustandsgröße zu reduzieren, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Vorzugsweise ist entspricht der geladene Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt. Der geladene Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung entspricht einer Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Vorzugsweise schließt die Steuerungsvorrichtung die Lade-/Entladesteuerung ab, wenn die Differenz zwischen der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt.
Vorzugsweise unterbricht die Steuerungsvorrichtung während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung die Lade-/Entladesteuerung, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Vorzugsweise ist die vorgeschriebene Bedingung erfüllt, wenn ein Öffnen einer Tür, ein Öffnen einer Motorhaube, ein Lösen einer Türverriegelung, eine Betätigung eines Bremspedals, ein Versetzen eines Autoalarmsystems in einem Alarmzustand und/oder ein Annähern eines Fernbedienungsschlüssels erfasst wird.
Vorzugsweise berechnet, wenn die Lade-/Entladesteuerung unterbrochen wird, die Steuerungsvorrichtung die Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und die Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und stellt die Steuerungsvorrichtung auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der vorbestimmten Zeitdauer und jeder der Zeitdauer, während die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, eine Startzeit für die Lade-/Entladesteuerung derart ein, dass verhindert wird, dass in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie und in der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie nicht mehr vorhanden ist, bis die Lade-/Entladesteuerung beim nächsten Mal stattfindet.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung dieser Erfindung weist ein Fahrzeug irgendeines der vorstehend beschriebenen Energiebereitstellungssysteme auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Erfindung weist ein Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug eine erste Energiespeichervorrichtung, eine zweite Energiespeichervorrichtung und einen Wandler. Die erste Energiespeichervorrichtung speichert elektrische Energie zum Fahren. Die zweite Energiespeichervorrichtung speichert elektrische Energie, die einer Hilfslast des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Der Wandler ist in der Lage, eine bidirektionale Energiewandlung zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung auszuführen. Ein Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystems weist den Schritt auf: Ausführen einer Lade-/Entladesteuerung nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit einer Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem auszuführen, um zu bewirken, dass durch den Wandler eine der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung geladen wird und die andere der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung entladen wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung und einem geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung.
Vorzugsweise weist der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Steuerns des Wandlers, eine Differenz zwischen einer Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und einer Zustandsgröße zu reduzieren, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, auf.
Vorzugsweise entspricht der geladene Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt. Der geladene Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung entspricht einer Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Vorzugsweise weist der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Abschließens der Lade-/Entladesteuerung, wenn die Differenz zwischen der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt, auf.
Vorzugsweise weist der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung während des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Unterbrechens der Lade-/Entladesteuerung, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, auf.
Vorzugsweise ist die die vorstehend beschriebene vorgeschriebene Bedingung erfüllt, wenn ein Öffnen einer Tür, ein Öffnen einer Motorhaube, ein Lösen einer Türverriegelung, eine Betätigung eines Bremspedals, ein Versetzen eines Autoalarmsystems in einem Alarmzustand und/oder ein Annähern eines Fernbedienungsschlüssels erfasst wird.
Vorzugsweise weist der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung die Schritte auf: wenn die Lade-/Entladesteuerung unterbrochen wird, Berechnen der Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der vorbestimmten Zeitdauer und jeder der Zeitdauer, während die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, Einstellen einer Startzeit für die Lade-/Entladesteuerung derart, dass verhindert wird, dass in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie und in der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie nicht mehr vorhanden ist, bis die Lade-/Entladesteuerung beim nächsten Mal stattfindet.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß dieser Erfindung wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit seit einer Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug verstrichen ist, die Lade-/Entladesteuerung auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung und einem geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung ausgeführt, um zu bewirken, dass durch den Wandler eine der ersten Energiespeichervorrichtungen und der zweiten Energiespeichervorrichtung geladen wird und die andere der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung entladen wird. Auf diese Weise wird die Verteilung der in der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Energie justiert, was ermöglicht, dass verhindert wird, dass lediglich entweder die in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie oder die in der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie nicht mehr vorhanden ist. Erfindungsgemäß kann daher in einem Fahrzeug, bei dem ein Energiebereitstellungssystem mit einer Energiespeicherung zum Fahren und einer Hilfsenergiespeichervorrichtung eingebaut ist, eine Parkzeitdauer verlängert werden, während der das Fahrzeug in einem fahrbaren Zustand sein kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs, bei dem ein Energiebereitstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eingebaut ist.
2 zeigt eine Darstellung, die die Konfiguration einer in 1 dargestellten Steuerungsvorrichtung veranschaulicht.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf einer Lade-/Entladesteuerung veranschaulicht, die durch die in 1 veranschaulichte Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird.
4 zeigt ein Flussdiagram, das einen Verarbeitungsablauf einer Lade-/Entladesteuerung veranschaulicht, die durch die in 1 veranschaulichte Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird.
5 zeigt ein Flussdiagram, zur Veranschaulichung von Einzelheiten Verarbeitung zur Einstellung einer nachfolgenden Zeitmesserstartbedingung in Schritt S15 gemäß 4.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen dieselben oder entsprechende Teile durch dieselben Bezugszeichen angegeben sind, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt werden wird.
1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs, bei dem ein Energiebereitstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eingebaut ist. Gemäß 1 weist ein Fahrzeug 100 eine Maschine 2, Motorgeneratoren MG1, MG2, eine Leistungsaufteilungsvorrichtung 4, ein Rad 6, eine Hauptbatterie MB, Systemhauptrelais SMRB, SMRG und eine PCU (Leistungssteuerungseinheit) 20 auf. Das Fahrzeug 100 weist weiterhin eine Hilfsbatterie AB, eine Hilfslast 30, einen Gleichspannungswandler 31, eine Steuerungsvorrichtung 50, einen Spannungssensor 61, einen Stromsensor 62 und einen Sensorabschnitt 71 auf. Das Fahrzeug 100 weist weiterhin einen Systemstartschalter 81, einen Türöffnungs-/-schließerfassungssensor 82, einen Motorhauben-Öffnungs-/-schließerfassungssensor 83, einen Bremspedalhubsensor 84, ein Autoalarmsystem 85 und einen Fernbediendungsschlüssel 86 auf.
Das Fahrzeug 100 fährt unter Verwendung der Maschine 2 und des Motorgenerators MG2 als eine Leistungsquelle. Eine durch die Maschine 2 und dem Motorgenerator MG2 erzeugte Antriebskraft wird auf das Rad 6 übertragen.
Die Maschine 2 ist eine Brennkraftmaschine wie eine Benzinmaschine, eine Dieselmaschine oder dergleichen, die Kraftstoff verbrennt und Leistung abgibt. Die Maschine 2 ist derart konfiguriert, dass deren Betriebsbedingungen wie eine Drosselklappenposition (Menge von Einlassluft), einen Menge von Kraftstoffzufuhr, ein Zündzeitpunkt und dergleichen elektrisch durch ein Signal aus der Steuerungsvorrichtung 50 gesteuert werden können.
Jede der Motorgeneratoren MG1, MG2 ist eine rotierende elektrische Wechselstrommaschine, beispielsweise ein Drei-Phasen-Wechselstrom-Synchronmotor. Der Motorgenerator MG1 wird als ein durch die Maschine 2 angetriebener Leistungsgenerator verwendet, und wird ebenfalls als eine rotierende elektrische Maschine verwendet, die die Maschine 2 starten kann. Elektrische Leistung, die durch die Leistungserzeugung des Motorgenerators MG1 erhalten wird, kann zum Laden der Hauptbatterie MG verwendet werden, und kann ebenfalls zum Antrieb des Motorgenerators MG 2 verwendet werden. Der Motorgenerator MG 2 wird hauptsächlich als rotierende elektrische Maschine verwendet, die das Rad 6 des Fahrzeugs 100 antreibt.
Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 4 weist beispielsweise einen Planetengetriebemechanismus mit den drei Drehwellen, d. h. einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad auf. Das Sonnenrad ist mit der Drehwelle des Motorgenerators MG1 gekoppelt. Der Träger ist mit der Kurbelwelle der Maschine 2 gekoppelt. Das Hohlrad ist mit der Antriebswelle gekoppelt. Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 4 teilt die Antriebskraft der Maschine 2 in eine Leistung zur Übertragung auf die Drehwelle des Motorgenerators MG1 und eine Leistung zur Übertragung auf die Antriebswelle auf. Die Antriebswelle überträgt die Antriebskraft auf das Rad 6. die Antriebswelle ist ebenfalls mit der Drehwelle des Motorgenerators MG 2 gekoppelt.
Die Hauptbatterie MB ist eine Gleichstromenergieversorgung, die ladbar und entladbar ist, und ist durch eine Sekundärbatterie wie eine Nickelmetallhydridbatterie, eine Lithiumionenbatterie oder dergleichen oder durch einen Kondensator beispielsweise gebildet ist. Die Hauptbatterie MB stellt elektrische Energie der PCU 20 bereit, und während einer Energiewiedergewinnung wird die Hauptbatterie MB mit elektrischer Energie aus der PCU 20 geladen. Es sei bemerkt, dass die in der Hauptbatterie MB gespeicherte elektrische Energie zum Antrieb des Motorgenerators MG 1 zum Starten der Maschine 2 verwendet wird. Daher wird, falls die in der Hauptbatterie MB gespeicherte elektrische Energie sich verringert, das Starten der Maschine 2 schwierig. Die in der Hauptbatterie MB gespeicherte elektrische Energie kann ebenfalls zum Laden der Hilfsbatterie AB durch den Gleichspannungswandler 31 verwendet werden.
Die Systemhauptrelais SMRB, SMRG schalten ein Leiten/Nichtleiten zwischen der Hauptbatterie MB und der PCU 20 und dem Gleichspannungswandler 31 auf der Grundlage eines Signals aus der Steuerungsvorrichtung 50.
Die PCU 20 weist einen Wandler 21, Umrichter (Wechselrichter) 22, 23 und Kondensatoren C1, C2 auf. Der Wandler 21 führt eine Energieumwandlung zwischen einer positiven Leitung PL1 und einer negativen Leitung NL sowie zwischen einer positiven Leitung PL2 und einer negativen Leitung NL auf der Grundlage eines Steuerungssignals PWC aus der Steuerungsvorrichtung 50 durch.
Die Umrichter 22, 23, die parallel angeordnet sind, sind mit der positiven Leitung PL2 und der negativen Leitung NL verbunden. Der Umrichter 22 wandelt aus dem Wandler 21 bereitgestellte elektrische Gleichstromenergie in elektrische Wechselstromenergie auf der Grundlage eines Signals PWI 1 aus der Steuerungsvorrichtung 50 um, um den Motorgenerator MG1 anzutreiben. Der Umrichter 23 wandelt aus dem Wandler 21 bereitgestellte elektrische Gleichstromenergie in elektrische Wechselstromenergie auf der Grundlage eines Signals PWI 2 aus der Steuerungsvorrichtung 50 um, um den Motorgenerator MG2 anzutreiben.
Der Kondensator C1 ist zwischen der positiven Leitung PL1 und der negativen Leitung NL vorgesehen, um Spannungsfluktuationen zwischen der positiven Leitung PL1 und der negativen Leitung NL zu reduzieren. Der Kondensator C2 ist zwischen der positiven Leitung PL2 und der negativen Leitung NL vorgesehen, um Spannungsfluktuationen zwischen der positiven Leitung PL2 und der negativen Leitung NL zu reduzieren.
Die Hilfslast 30 ist eine elektrische Vorrichtung, die mit elektrischer Energie arbeitet, die aus der Hilfsbatterie AB bereitgestellt wird. Die Hilfsbatterie AB ist ein Energiespeicherelement, das elektrische Energie speichert, die der Hilfslast 30 und der Steuerungsvorrichtung 50 bereitzustellen ist. Die Hilfsbatterie AB ist zur Ausgabe einer niedrigeren Spannung als diejenige der Hauptbatterie MB konfiguriert. Die Hilfsbatterie AB wir durch den Gleichspannungswandler 31 geladen. Es sei bemerkt, dass, da die Hilfsbatterie AB elektrische Energie zum Betrieb der Steuerungsvorrichtung 50 bereitstellt, das Starten des Fahrzeugs 100 schwierig wird, falls die in der Hilfsbatterie AB gespeicherte elektrische Energie sich verringert.
Der Gleichspannungswandler 31 ist konfiguriert, in der Lage zu sein, eine bidirektionale Energieumwandlung zwischen der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB durchzuführen. Der Gleichspannungswandler 31 arbeitet auf der Grundlage eines Signals CMD aus der Steuerungsvorrichtung 50. Wenn die Hilfsbatterie AB zu laden ist, lädt der Gleichspannungswandler 31 die Hilfsbatterie AB mit elektrischer Energie, die aus der Hauptbatterie MB bereitgestellt wird. Wenn dem gegenüber die Hauptbatterie MB zu laden ist, lädt der Gleichspannungswandler 31 die Hauptbatterie MB mit elektrischer Energie, die aus der Hilfsbatterie AB bereitgestellt wird.
Der Spannungssensor 61 erfasst eine Spannung VB über den Anschlüssen der Hauptbatterie MB zur Ausgabe zu der Steuerungsvorrichtung 50. Der Stromsensor 62 erfasst einen durch die Hauptbatterie MB fließenden Strom IB zur Ausgabe zu der Steuerungsvorrichtung 50. Der Sensorabschnitt 71 erfasst eine Spannung VA über den Anschlüssen der Hilfsbatterie Ab und einen durch die Hilfsbatterie AB fließenden Strom IA zur Ausgabe zu der Steuerungsvorrichtung 50.
Die Steuerungsvorrichtung 50 weist eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit), eine Speichervorrichtung und einen Eingabe-/Ausgabepuffer auf, die beide in 1 nicht gezeigt sind. Die Steuerungsvorrichtung 50 empfängt Signale aus verschiedenen Sensoren und dergleichen und gibt Steuerungssignale zu verschiedenen Vorrichtungen aus, und steuert außerdem das Fahrzeug 100 und verschiedene Vorrichtungen. Es sei bemerkt, dass eine derartige Steuerung nicht nur durch Software, sondern auch durch spezielle Hardware (elektronische Schaltkreise) verarbeitet werden kann, die dafür konstruiert sind.
Die Steuerungsvorrichtung 50 empfängt die Spannung VB aus dem Spannungssensor 61 und empfängt den Strom IB aus dem Stromsensor 62. Die Steuerungsvorrichtung 50 berechnet einen SOC (Ladezustand), der einen geladenen Zustand der Hauptbatterie MB wiedergibt, auf der Grundlage der Spannung VB und des Stroms IB. Die Steuerungsvorrichtung 50 empfängt die Spannung VA und den Strom IA aus dem Sensorabschnitt 71. Die Steuerungsvorrichtung 50 berechnet einen SOC, der einen geladenen Zustand der Hilfsbatterie AB wiedergibt, auf der Grundlage der Spannung VA und des Stroms IA.
Die Steuerungsvorrichtung 50 empfängt ein Signal aus dem Systemstartschalter 81, dem Türöffnungs-/-schließerfassungssensor 82, dem Motorhauben-Öffnungs-/-schließerfassungssensor 83, dem Bremspedalhubsensor 84, dem Autoalarmsystem 85 oder dem Fernbedienungsschlüssel 86, und bestimmt den Zustand des Fahrzeugs 50.
Die Steuerungsvorrichtung 50 erzeugt ein Steuerungssignal zur Steuerung der PCU 20 und des Gleichspannungswandlers 31, um dieses auszugeben. Es sei bemerkt, dass die Steuerungsvorrichtung 50 mit elektrischer Energie arbeitet, die aus der Hilfsbatterie AB bereitgestellt wird. Während des Betriebs des Fahrzeugs 100 wird verhindert, dass die in der Hilfsbatterie AB gespeicherte elektrische Energie sich verringert. Wenn das Fahrzeug 100 jedoch beispielsweise über eine lange Zeitdauer geparkt ist, verringert sich die in der Hilfsbatterie AB gespeicherte elektrische Energie allmählich über die Selbstentladung oder dergleichen.
Um dies zu verhindern kann, während das Fahrzeug 100 geparkt ist, die Steuerungsvorrichtung 50 den Gleichspannungswandler 31 zur Ausführung eines Ladens von elektrischer Energie aus der Hauptbatterie MB in die Hilfsbatterie AB aktivieren, so dass die in der Hilfsbatterie AB gespeicherte elektrische Energie nicht unterhalb eines Größe abfällt, die zum Starten des Fahrzeugs 100 erforderlich ist. Beispielsweise kann jedes Mal, wenn eine Parkzeit für eine vorgeschriebene Zeit andauert (beispielsweise 10 Tage), die Hilfsbatterie AB für eine vorgeschriebene Zeit (beispielsweise 10 Minuten) automatisch geladen werden.
Jedoch kann in diesem Fall, wenn die in der Hauptbatterie AB gespeicherte elektrische Energie niedrig ist, obwohl ausreichende elektrische Energie in der Hilfsbatterie AB gespeichert ist, das Fahrzeug 100 gelegentlich nicht in einen fahrbaren Zustand versetzt werden. Insbesondere ist es notwendig, den Motorgenerator MG 1 zum Starten der Maschine 2 anzutreiben. Da der Motorgenerator MG1 mit elektrischer Energie aus der Hauptbatterie MB arbeitet, wird, falls die in der Hauptbatterie MB gespeicherte elektrische Energie sich verringert, das Starten der Maschine 1 schwierig. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann, falls die Hauptbatterie MB oder die Hilfsbatterie AB leer wird, das Fahrzeug 100 nicht in einen fahrbaren Zustand versetzt werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel führt die die Steuerungsvorrichtung 50, nachdem eine vorgeschriebene Zeit seit der Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem für das Fahrzeug verstrichen ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, eine Lade-/Entladesteuerung aus, um zu bewirken, dass eine der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB geladen wird und die andere der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB entladen wird. Durch Justieren der Verteilung von elektrischer Energie, die in der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB gespeichert ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es möglich, zu verhindern, dass lediglich eine der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB leer wird. Diese Lade-/Entladesteuerung ist nachstehend ausführlich beschrieben.
2 zeigt eine Darstellung, die ausführlicher die Konfiguration der in 1 gezeigten Steuerungsvorrichtung 50 veranschaulicht. Gemäß 2 weist die Steuerungsvorrichtung 50 einem Zeitmesser-(Timer-)IC (integrierte Schaltung) 51, eine Verifizierungs-ECU (elektronische Steuerungseinheit) 52, eine Körper-ECU 53, eine integrierte HV-ECU 54, eine MG-ECU 55, eine Batterie-ECU 56 und Schalter IGCT1, IGCT2 auf.
Die Steuerungsvorrichtung 50 wird mit einer Energiebereitstellungsspannung aus der Hilfsbatterie AB versorgt. Während diese Energiebereitstellungsspannung konstant dem Zeitmesser-IC 51 und der Verifizierungs-ECU 52 bereitgestellt wird, wird diese der integrierten HV-ECU 54 und der MG-ECU 55 jeweils über die Schalter IGCT1 und IGCT2 bereitgestellt. Jeder der Schalter IGCT 1 und IGCT2 kann unter Verwendung einer mechanischen Einrichtung wie eines Relais oder dergleichen oder unter Verwendung einer Halbleitervorrichtung wie eines Transistors oder dergleichen verwirklicht werden.
Die Verifizierungs-ECU 52 und die Schalter IGCT1 und IGCT2 arbeiten als ein Energiebereitstellungssteuerungsabschnitt 57, die eine Energiebereitstellung an die integriert HV-ECU 54 und die MG-ECU 55 steuert.
Die Verifizierungs-ECU 52 verifiziert, ob ein Signal aus einem Fernbedienungsschlüssel 86 mit dem Fahrzeug kompatibel ist oder nicht. Wenn das Verifizierungsergebnis eine Kompatibilität angibt, schaltet die Verifizierungs-ECU 52 den Schalter IGCT1 ein, um Energie der integrierten HV-ECU 54 bereitzustellen. Als Ergebnis wird die integrierte HV-ECU 54 gestartet. In diesem Fall kann das Fahrzeug durch die Betätigung verschiedener Betätigungseinheiten innerhalb der Fahrgastzelle bewegt werden.
Die Körper-ECU 53 erfasst einen Fahrzeugzustand einschließlich des Zustands einer Betätigungseinheit bzw. Bedieneinheit (beispielsweise eines Startschalters) innerhalb der Fahrgastzelle und sendet den erfassten Zustand zu der integrierten HV-ECU 54.
Die Batterie-ECU 56 überwacht den Strom IB und die Spannung VB der Hauptbatterie MB und erfasst einen Batteriezustand schließlich des Ladezustands SOC und sendet den erfassten Zustand zu der integrierten HV-ECU 54.
Die integrierte HV-ECU 54 steuert die Systemhauptrelais SMRB, SMRG und die MG-ECU 55 beispielsweise auf der Grundlage des aus der Körper-ECU 53 gesendeten Fahrzeugzustands und des aus der Batterie-ECU 56 gesendeten Batteriezustands.
Die MG-ECU 55 steuert den Gleichspannungswandler 31 als auch die Umrichter 22, 23 und den Wandler 21 gemäß 1 unter der Steuerung der integrierten HV-ECU 54.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, spielt die Hilfsbatterie AB eine wichtige Rolle als die Energieversorgung zur Steuerung des Fahrzeugs. Falls die Hilfsbatterie AB leer wird, kann das Fahrzeug nicht gestartet werden. Somit ist es, wenn das System für das Fahrzeug nach Parken für eine lange Zeit nicht gestartet werden kann, notwendig, die Hilfsbatterie wiederherzustellen, in der die Größe der gespeicherten elektrischen Energie aufgrund einer Selbstentladung oder dergleichen im Verlaufe der Zeit sich verringert hat.
Nachdem eine vorgeschriebene Zeit, die in einem eingebauten Speicher eingestellt ist, verstrichen worden ist, seitdem das Fahrzeugsystem durch den Betrieb des Systemschalters 81 oder dergleichen gemäß 1 ausgeschaltet worden ist, gibt der Zeitmesser-IC 51 einen Startbefehl zu der Verifizierungs-ECU 52 aus.
Die Verifizierungs-ECU 52 schaltet bei Empfang des Startbefehls aus dem Zeitmesser-IC den Schalter IGCT1 selbst in Abwesenheit eines Signals aus dem Fernbedienungsschlüssel 86 ein und stellt eine Energieversorgung für die integrierte HV-ECU 54 bereit. Als Ergebnis wird die integrierte HV-ECU 54 gestartet. In diesem Fall führt die integrierte HV-ECU 54 die Lade-/Entladesteuerung durch Betreiben der Systemhauptrelais SMRB, SMRG, des Schalters IGCT2 und des Gleichspannungswandlers 31 aus.
Die integrierte HV-EUC 54 kann den in dem Speicher des Zeitmesser-IC 51 gespeicherten Einstellungswert überschreiben, wie es erforderlich ist. In diesem Fall kann, wenn beispielsweise das Laden unterbrochen wird, die Lade-/Entladesteuerung ausgeführt werden, um zu verhindern, dass die Hilfsbatterie AB leer wird.
Es sei bemerkt, dass 2 ein Beispiel für die Konfiguration der Steuerungsvorrichtung 50 veranschaulicht, und dass verschiedene Modifikationen möglich sind. Obwohl die in 2 veranschaulichte Steuerungsvorrichtung 50 eine Vielzahl von ECUs aufweist, kann diese mit einer kleineren Anzahl von ECUs durch weiteres Integrieren der ECUs konfiguriert sein, oder kann im Gegensatz mit einer höheren Anzahl von ECUs konfiguriert sein.
Jede der 3 und 4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Lade-/Entladesteuerung veranschaulicht, die durch die in 1 gezeigte Steuerungsvorrichtung 50 ausgeführt wird. Unter erneuter Bezugnahme auf 2 zusammen mit 3 und 4 setzt, wenn der Systemstartschalter durch den Anwender ausgeschaltet wird (IG AUS), der Zeitmesser-IC 51 einen Parkzeitzeitmesser zu messen der Parkzeit zurück (Schritt S1).
Danach zählt der Zeitmesser-IC 51 den Parkzeitzeitmesser (Schritt S2). Der Zeitmesser-IC 51 bestimmt dann, ob ein Zeitmesserrücksetzerfordernis erfüllt ist oder nicht (Schritt S3).
Das Zeitmesserrücksetzerfordernis umfasst beispielsweise den Übergang des Fahrzeugsystems auf einen EIN-Zustand (IG EIN) als Ergebnis der Betätigung des Systemsschalter 81 gemäß 1, und Laden der Hauptbatterie MB mit einer Energiebereitstellung außerhalb des Fahrzeugs. Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass das Zeitmesserrücksetzerfordernis erfüllt ist (JA in Schritt S3), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück, in dem der Parkzeitzeitmesser des Zeitmesser-IC 51 zurückgesetzt wird.
Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass das Zeitmesserrücksetzerfordernis nicht erfüllt ist (NEIN in Schritt S3), geht die Verarbeitung zu Schritt S4 über. In Schritt S4 bestimmt der Zeitmesser-IC 51, ob der Wert des gezählten Parkzeitzeitmessers (der nachstehend als "Zählwert" bezeichnet ist) mit einem vorgeschriebenen Wert, der in dem Speicher eingestellt ist (dem Wert entsprechend von beispielsweise 10 Tagen) übereinstimmt (oder diesen überschreitet), oder nicht. Das heißt, in Schritt S4 wird bestimmt, ob das Fahrzeug für eine vorgeschriebene Zeitdauer (beispielsweise 10 Tage) geparkt belassen worden ist oder nicht.
Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der Zählwert nicht mit dem vorgeschriebenen Wert übereinstimmt (den vorgeschriebenen Wert nicht überschritten hat) (NEIN in Schritt S4), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S2 zurück, in dem das Zählen des Parkzeitzeitmessers fortgesetzt wird. Demgegenüber geht, wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der Zählwert mit dem vorgeschriebenen Wert übereinstimmt (oder den vorgeschriebenen Wert überschreitet) (JA in Schritt S4), die Verarbeitung zu Schritt S5 über.
In Schritt S5 gibt der Zeitmesser-IC 51 einen Systemstartbefehl zu der Verifizierungs-ECU 52 aus. In Reaktion auf den Systemstartbefehl bewirkt die Verifizierungs-ECU 52, dass die Schalter IGCT1 und IGCT2 eingeschaltet werden. Dies startet die integrierte HV-ECU 54 und die MG-ECU 55.
Die integrierte HV-ECU 54 erfasst dann einen Zustand von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB (Schritt S6). Insbesondere erfasst die integrierte HV-ECU 54 eine Größe der verbleibenden elektrischen Energie von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB. Es sei bemerkt, dass die Größe der verbleibenden elektrischen Energie auf der Grundlage des SOC oder der Parkzeit geschätzt werden kann.
Die integrierte HV-ECU 54 bestimmt dann, ob der Zustand von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB anormal ist oder nicht (Schritt S7). Insbesondere bestimmt, wenn die Größe der verbleibenden elektrischen Energie von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB nicht innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs ist, die integrierte HV-ECU 54, dass der Zustand von jeder Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB anormal ist. Wenn in Schritt S7 bestimmt wird, dass der Zustand von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB anormal ist (NEIN in Schritt S7), sendet die integrierte HV-ECU 54 einen Befehl zum Stoppen des Gleichspannungswandlers 31 zu der MG-ECU 55 (Schritt S14).
Wenn in Schritt S7 bestimmt wird, dass der Zustand von zumindest einer der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB normal ist (JA in Schritt S7), berechnet die integrierte HV-ECU 54 die Anzahl der Tage, während denen jede der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann (Schritt S8). Insbesondere kann die Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet werden:
die Anzahl der Tage, die während der die Hauptbatterie MB unverändert belassen werden kann = die Größe der verbleibenden elektrischen Energie [Wh] der Hauptbatterie MB/die Größe der Selbstentladung [Wh/Tag] ... (1)
Es sei bemerkt, dass die Größe der Selbstentladung vorab in der integrierten HV-ECU 54 als eine Konstante oder ein Kennfeld gespeichert worden ist.
Die Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, kann unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung berechnet werden:
die Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann = die Größe der verbleibenden elektrischen Energie [Wh] der Hilfsbatterie AB/die Größe der elektrischen Ruheenergie (Dunkelenergie) [Wh/Tag] ... (2)
Es sei bemerkt, dass die Größe der elektrischen Ruheenergie (Dunkelenergie) in der integrierten HV-ECU 54 als eine Konstante auf der Grundlage eines vorhergehend geschätzten Ruhestromwerts (Dunkelstromwerts) gespeichert ist.
Die integrierte HV-ECU 54 bestimmt dann, ob eine Differenz zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie Ab unverwendet belassen werden kann, größer als ein vorgeschriebener Wert ist oder nicht (Schritt S9). Wenn in Schritt S9 bestimmt wird, dass die Differenz zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, nicht größer als der vorgeschriebene Wert ist (NEIN in Schritt S9), sendet die integrierte HV-ECU 54 einen Befehl zum Stoppen des Gleichspannungswandlers 31 zu der MG-ECU 55 (Schritt S14). Dies erlaubt eine Reduktion der Anzahl, wie oft der Gleichspannungswandler 31 aktiviert wird, was zu einer Reduktion in dem durch den Gleichspannungswandler 31 verursachten Energieverlust führt.
Wenn in Schritt S9 bestimmt wird, dass die Differenz zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und die Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, größer als der vorgeschriebene Wert ist (JA in Schritt S9), bestimmt die integrierte ECU 54, ob die Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, größer als die Anzahl der Tage ist, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann (Schritt S10). Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, größer als die Anzahl der Tage ist, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann (JA in Schritt S10), gibt die integrierte HV-ECU 54 einen Befehl zu der MB-ECU 55 aus, um zu bewirken, dass der Gleichspannungswandler 31 die Hilfsbatterie AB mit elektrischer Energie der Hauptbatterie MB lädt (Schritt S11). Vor diesem Befehl schaltet die integrierte HV-ECU 54 die Systemrelais SMRB, SMRG ein, was die Hauptbatterie MB mit dem Gleichspannungswandler 31 verbindet.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, nicht größer als die Anzahl der Tage ist, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann (NEIN in Schritt S10), gibt die integrierte HV-ECU 54 einen Befehl zu der MG-ECU 55 aus, um zu bewirken, dass der Gleichspannungswandler 31 die Hauptbatterie MB mit elektrischer Energie der Hilfsbatterie AB lädt (Schritt S11). Vor diesem Befehl schaltet die integrierte HV-ECU 54 die Systemhauptrelais SMRB, SMRG ein, was die Hauptbatterie MB mit dem Gleichspannungswandler 31 verbindet.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird die Lade-/Entladesteuerung ausgeführt, um die Differenz zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, zu reduzieren. Folglich kann die Parkzeitdauer, während der das Fahrzeug in einem fahrbaren Zustand sein kann, verlängert werden.
Die integrierte HV-EUC 54 bestimmt dann, ob ein Ladeabschlusserfordernis erfüllt ist oder nicht (Schritt S13). Das Ladeabschlusserfordernis entspricht beispielsweise dem Fall, bei dem irgendeine der Türen des Fahrzeugs geöffnet wird, dem Fall, bei dem die Lade-/Entladezeit für eine vorgeschrieben Zeit (beispielsweise 10 Minuten) oder länger angedauert hat, oder dem Fall, bei dem der SOC der Hauptbatterie MB oder der Hilfsbatterie AB sich auf unterhalb eines vorgeschriebenen Werts verringert hat. Wie es hier verwendet wird, wird die vorgeschriebene Zeit (beispielsweise 10 Minuten) in Zusammenhang mit den vorgeschriebenen Wert (beispielsweise dem Wert entsprechend 10 Tage) in Schritt S4 bestimmt. Wenn beispielsweise 10 Minuten eine ausreichende Zeit zum Laden einer Größe der Selbstentladung für 10 Tage ist, wird die vorgeschriebene Zeit (10 Minuten) für den vorgeschriebenen Wert (10 Tage) bestimmt.
Während der Fall, bei dem eine Tür geöffnet wird, als ein Beispiel für das Ladeabschlusserfordernis beschrieben worden ist, können andere Ladeabschlusserfordernisse beispielsweise die Fälle aufweisen, bei denen die Motorhaube geöffnet wird, eine Türverriegelung gelöst wird, das Bremspedal betätigt wird, ein Autoalarmsystem in einem Alarmzustand versetzt wird, und der Fernbedienungsschlüssel erfasst wird. In jedem dieser Fälle wird erwartet, dass der Anwender das Fahrzeug berührt, sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder sich dem Fahrzeug aufgrund des Alarmbetriebs nähern wird, weshalb die Möglichkeit, dass das Fahrzeugsystem durch den Anwender gestartet werden wird, als hoch betrachtet wird. Mit diesen Ladeabschlusserfordernissen kann die Lade-/Entladesteuerung sicher ausgeführt werden.
Wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass das Ladeabschlusserfordernis erfüllt ist (JA in Schritt S13), geht die Verarbeitung zu Schritt S14 über, während, wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass das Ladeabschlusserfordernis nicht erfüllt ist (NEIN in Schritt S13), die Verarbeitung zu Schritt S6 zurückkehrt, in dem die Lade-/Entladsteuerung fortgesetzt wird.
In Schritt S14 sendet die integrierte HV-ECU 54 einen Befehl zum Stoppen des Gleichspannungswandlers 31 zu der MG-ECU 55.
Danach wird in Schritt S15 eine Verarbeitung zum Einstellen einer nachfolgenden Zeitmesserstartbedingung ausgeführt. Insbesondere wird, falls das Laden und Entladen unterbrochen wird, oder falls das Laden und Entladen nicht gestartet wird, der Zeitpunkt (die zeitliche Steuerung) des Startens der nachfolgenden Lade-/Entladeverarbeitung derart eingestellt, dass soweit wie möglich verhindert wird, dass die Hauptbatterie MB oder die Hilfsbatterie AB leer werden. Bei Abschluss der Einstellungsverarbeitung in Schritt S15 endet die Verarbeitung entsprechend dem Flussdiagramm gemäß den 3 und 4.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Einzelheiten der Verarbeitung zur Einstellung einer Zeitmesserstartbedingung in Schritt S15 in 4. Entsprechend der in diesem Flussdiagramm gezeigten Verarbeitung wird, falls das Laden und Entladen unterbrochen wird, der Zeitpunkt zum Starten des nachfolgenden Ladens und Entladens derart eingestellt, dass soweit wie möglich verhindert wird, dass die Hauptbatterie MB oder die Hilfsbatterie AB leer wird.
Wiederum gemäß 2 zusammen mit 5 bestimmt die integrierte HV-ECU 54 in Schritt S16, ob es keine verbleibende Kapazität sowohl in der Hauptbatterie MB als auch in der Hilfsbatterie AB gibt oder nicht. Wenn in Schritt S16 bestimmt wird, dass es keine verbleibende Kapazität in sowohl der Hauptbatterie MB als auch der Hilfsbatterie AB gibt (JA in Schritt S16), stellt die integrierte HV-ECU 54 den Startzeitmesser nicht ein (Schritt S21).
Wenn in Schritt S16 bestimmt wird, dass es eine verbleibende Kapazität in zumindest einer der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB gibt (Nein in Schritt S16), berechnet die in integrierte HV-ECU 54 die Anzahl der Tage, während denen jede der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, wie in Schritt S8 (Schritt S17).
Die integrierte HV-ECU 54 bestimmt dann, ob die kleinere der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, größer als ein vorgeschriebener Wert ist oder nicht (Schritt S18). Wenn in Schritt S18 bestimmt wird, dass die kleinere der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, größer als der vorgeschriebene Wert ist (JA in Schritt S18), initialisiert die integrierte HV-ECU 54 eine Startzeitmessereinstellung (Schritt S19). Insbesondere wird der vorgeschriebene Wert, der in Schritt S4 gemäß 3 verwendet wird, als ein Anfangswert eingestellt (beispielsweise 10 Tage). Somit wird, solang wie die Anzahl der Tage, während denen die Batterien unverwendet belassen werden können, größer als der vorgeschriebene Wert ist, das Laden und Entladen zu einem Intervall entsprechend dem vorgeschriebenen Wert (beispielsweise 10 Tage) ausgeführt.
Wenn in Schritt S18 bestimmt wird, dass die kleinere der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, nicht größer als der vorgeschriebene Wert ist (NEIN in Schritt S18), stellt die integrierte HV-ECU 54 die Startzeitmessereinstellung derart ein, dass sie die Anzahl der Tage entsprechend der kleineren der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage ist, während der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann. Dies erlaubt, dass die nachfolgende Lade-/Entladesteuerung gestartet werden kann, bevor eine der Hauptbatterien MB und der Hilfsbatterie AB leer wird.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit der Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem für das Fahrzeug die Lade-/Entladesteuerung ausgeführt, um auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie AB unverwendet belassen werden kann, die Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, bewirkt wird, dass durch den Wandler 31 eine der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB geladen wird und die andere der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB entladen wird. Auf diese Weise wird die Verteilung der in der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB gespeicherten elektrischen Energie justiert, was bewirkt, dass verhindert wird, dass lediglich eine der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB leer wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann daher in einem Fahrzeug, bei dem das Energiebereitstellungssystem einschließlich der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB eingebaut ist, die Parkzeit verlängert werden, während der das Fahrzeug in einem fahrbaren Zustand sein kann.
Weiterhin wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Lade-/Entladesteuerung durch Vergleich der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, ausgeführt. Folglich kann, selbst wenn die Hauptbatterie MB und die Hilfsbatterie AB unterschiedliche Kapazitäten aufweisen, derselbe Parameter für den Vergleich verwendet werden.
Weiterhin wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Lade-/Entladesteuerung abgeschlossen, wenn die Differenz zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt. Dies erlaubt eine Reduktion der Anzahl, wie oft der Gleichspannungswandler 31 aktiviert wird, was zu einer Reduktion des durch den Gleichspannungswandler 31 verursachten Energieverlusts führt. Weiterhin wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Laden und Entladen abgeschlossen, wenn das Ladeabschlusserfordernis erfüllt ist. Dies ermöglicht, dass die Lade-/Entladesteuerung sicher ausgeführt wird.
Weiterhin wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Tage, während denen jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, berechnet, wenn die Lade-/Entladesteuerung unterbrochen wird, und auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen der vorbestimmten Zeitdauer und der Anzahl der Tage, während denen jede der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, wird die Startzeit für die Lade-/Entladesteuerung eingestellt, um zu verhindern, dass die Hauptbatterie MB und die Hilfsbatterie AB leer werden, bis die Lade-/Entladesteuerung beim nächsten Mal stattfindet. Dies ermöglicht ein Starten der nachfolgenden Lade-/Entladesteuerung, bevor irgendeine der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB leer wird.
Obwohl vorstehend das Fahrzeug als ein Hybridfahrzeug beschrieben worden ist, bei dem die Maschine 2 eingebaut ist, ist der Umfang der Anwendungen dieser Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Hybridfahrzeug begrenzt, sondern umfasst ebenfalls ein Elektrofahrzeug ohne eine Maschine, ein Brennstoffzellenfahrzeug, bei dem zusätzlich eine Brennstoffzelle als eine Energiequelle eingebaut ist, und dergleichen.
Obwohl vorstehend der Vergleich zwischen der Anzahl der Tage, während denen die Hauptbatterie MB unverwendet belassen werden kann, und der Anzahl der Tage, während denen die Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann, beschrieben worden ist, kann statt der Anzahl der Tage, während denen jede Batterie unverwendet belassen werden kann, ein Parameter verwendet werden, der die Länge wiedergibt, während der jede Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB unverwendet belassen werden kann. Alternativ dazu kann statt der Anzahl der Tage, während denen jede Batterie unverwendet belassen werden kann, eine Zustandsgröße verwendet werden, die den geladenen Zustand jeder Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB wiedergibt. Die Zustandsgröße, die den geladenen Zustand jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB wiedergibt, ist beispielsweise der SOC von jeder der Hauptbatterie MB und der Hilfsbatterie AB, oder ein Wert wie ein Spannungswert oder dergleichen, anhand dessen die Kapazität der Batterie gemessen werden kann.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung entspricht die Hauptbatterie MB einem Ausführungsbeispiel für die "erste Energiespeichervorrichtung" gemäß der Erfindung, und entspricht die Hilfsbatterie AB einem Ausführungsbeispiel für die "zweite Energiespeichervorrichtung" gemäß dieser Erfindung. Der Gleichspannungswandler 31 entspricht einem Ausführungsbeispiel für denn "Wandler" gemäß dieser Erfindung.
Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele veranschaulichend sind und in jederlei Hinsicht nicht beschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Definitionen der Patentansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung definiert und soll beliebige Modifikationen innerhalb des Umfangs und äquivalenter Bedeutung zu den Definitionen der Patentansprüche umfassen.
BEZUGSZEICHENLISTE

2: Maschine; 4: Leistungsaufteilungsvorrichtung; 6: Rad; 20: PCU; 21: Wandler; 22, 23: Umrichter (Wechselrichter); 30: Hilfslast; 31: Gleichspannungswandler; 44: Verbinder; 50: Steuerungsvorrichtung; 51: Zeitmesser-IC; 52: Verifzierungs-ECU; 53: Körper-ECU; 54: integrierte ECU; 55: MG-ECU; 56: Batterie-ECU; 57: Energiebereitstellungssteuerungsabschnitt; 61: Spannungssensor; 62: Stromsensor; 71: Sensorabschnitt; 81: Systemstartschalter; 82: Türöffnungs-/-schließerfassungssensor; 83: Motorhaubenöffnungs-/-schließerfassungssensor; 84: Bremspedalhubsensor; 85: Autoalarmsystem; 86: Fernbedienungsschlüssel; 100: Fahrzeug; MB: Hauptbatterie; AB: Hilfsbatterie; C1, C2: Kondensator; IGCT1, IGCT2: Schalter, MG1, MG2: Motorgenerator; SMRB, SMRG: Systemhauptrelais

Claims

Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug mit einer ersten Energiespeichervorrichtung, die elektrische Energie zum Fahren speichert, einer zweiten Energiespeichervorrichtung, die elektrische Energie speichert, die einer Hilfslast des Fahrzeugs bereitgestellt wird, einem Wandler, der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine bidirektionale Energiewandlung zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung auszuführen, und einer Steuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, eine Lade-/Entladesteuerung nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit einer Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem auszuführen, um zu bewirken, dass durch den Wandler eine der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung geladen wird und die andere der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung entladen wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung und einem geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung die Steuerungsvorrichtung den Wandler steuert, eine Differenz zwischen einer Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und einer Zustandsgröße zu reduzieren, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der geladene Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer entspricht, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der geladene Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer entspricht, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung die Lade-/Entladesteuerung abschließt, wenn die Differenz zwischen der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung die Steuerungsvorrichtung die Lade-/Entladesteuerung unterbricht, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die vorgeschriebene Bedingung erfüllt ist, wenn ein Öffnen einer Tür, ein Öffnen einer Motorhaube, ein Lösen einer Türverriegelung, eine Betätigung eines Bremspedals, ein Versetzen eines Autoalarmsystems in einem Alarmzustand und/oder ein Annähern eines Fernbedienungsschlüssels erfasst wird.
Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, wobei, wenn die Lade-/Entladesteuerung unterbrochen wird, die Steuerungsvorrichtung die Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und die Zeitdauer berechnet, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und die Steuerungsvorrichtung auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der vorbestimmten Zeitdauer und jeder der Zeitdauer, während die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, eine Startzeit für die Lade-/Entladesteuerung derart einstellt, dass verhindert wird, dass in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie und in der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie nicht mehr vorhanden ist, bis die Lade-/Entladesteuerung beim nächsten Mal stattfindet.
Fahrzeug mit dem Energiebereitstellungssystem nach Anspruch 1.
Verfahren zur Steuerung eines Energiebereitstellungssystems für ein Fahrzeug, wobei das Energiebereitstellungssystem aufweist: eine erste Energiespeichervorrichtung, die elektrische Energie zum Fahren speichert, eine zweite Energiespeichervorrichtung, die elektrische Energie speichert, die einer Hilfslast des Fahrzeugs bereitgestellt wird, einen Wandler, der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine bidirektionale Energiewandlung zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung auszuführen, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Ausführen einer Lade-/Entladesteuerung nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit einer Eingabe eines Stoppbefehls für das Energiebereitstellungssystem auszuführen, um zu bewirken, dass durch den Wandler eine der ersten Energiespeichervorrichtung und der zweiten Energiespeichervorrichtung geladen wird und die andere der ersten Energiespeichervorrichtung der zweiten Energiespeichervorrichtung entladen wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen einem geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung und einem geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung während der Ausführung der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Steuerns des Wandlers, eine Differenz zwischen einer Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und einer Zustandsgröße zu reduzieren, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, aufweist.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, wobei der geladene Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer entspricht, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der geladene Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung einer Zeitdauer entspricht, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, in Abhängigkeit von der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Abschließens der Lade-/Entladesteuerung, wenn die Differenz zwischen der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der ersten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, und der Zustandsgröße, die den geladenen Zustand der zweiten Energiespeichervorrichtung wiedergibt, unterhalb eines vorbestimmten Werts abfällt, aufweist.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung während des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung den Schritt des Unterbrechens der Lade-/Entladesteuerung, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, aufweist.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die vorgeschriebene Bedingung erfüllt ist, wenn ein Öffnen einer Tür, ein Öffnen einer Motorhaube, ein Lösen einer Türverriegelung, eine Betätigung eines Bremspedals, ein Versetzen eines Autoalarmsystems in einem Alarmzustand und/oder ein Annähern eines Fernbedienungsschlüssels erfasst wird.
Verfahren zur Steuerung des Energiebereitstellungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Schritt des Ausführens der Lade-/Entladesteuerung die Schritte aufweist: wenn die Lade-/Entladesteuerung unterbrochen wird, Berechnen der Zeitdauer, während der die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der vorbestimmten Zeitdauer und jeder der Zeitdauer, während die erste Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, und der Zeitdauer, während der die zweite Energiespeichervorrichtung unverwendet belassen werden kann, Einstellen einer Startzeit für die Lade-/Entladesteuerung derart, dass verhindert wird, dass in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie und in der zweiten Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie nicht mehr vorhanden ist, bis die Lade-/Entladesteuerung beim nächsten Mal stattfindet.