DE-102017214272-B4 - ENERGIEVERWALTUNGSVORRICHTUNG

Abstract

Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das als Fahrzeugvorrichtungen eine Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, und eine Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, die Energie verbraucht, aufweist, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) aufweist: einen Erlangungsteil (51) zum Erlangen von Informationen über eine Fahrroute des Fahrzeugs, wenn die Fahrroute bestimmt ist; einen Vorhersageteil (54) zum Vorhersagen eines Energieverbrauchszustands der Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt; einen Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieerzeugungsplans für die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von benötigter Energie auf der Grundlage der Informationen über die bestimmte Fahrroute des Fahrzeugs, die von dem Erlangungsteil (51) erlangt wird, und des Energieverbrauchszustands, der von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt wird; einen Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) zum Berechnen einer benötigten Energieerzeugungsmenge mit einer vorbestimmten Periode, nachdem das Fahrzeug eine Fahrt auf der bestimmten Fahrroute gestartet hat, auf der Grundlage des Energieerzeugungsplans, der von dem Erzeugungs-Planbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Energieerzeugungs-Umwandlungsteil (65) zum Umwandeln der benötigten Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) berechnet wird, in einen Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, und zum Ausgeben des Steuerungssollwertes an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, wobei die Fahrzeugvorrichtungen in mehrere Domänen in Entsprechung zu Betriebsfunktionen des Fahrzeugs und außerdem in jeder Domäne in mehrere Bereiche (41 bis 43) des Fahrzeugs in Entsprechung zu Montageorten unterteilt sind, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung außerdem aufweist: einen Verteilungsplanbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieverteilungsplans für jede Domäne auf der Grundlage der Energieverbrauchszustände der Fahrzeugvorrichtungen, die von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt werden; einen Energieverteilungsmengenberechnungsteil (64) zum Berechnen einer Energieverteilungsmenge für jede Domäne zu jeder vorbestimmten Zyklusperiode nach einem Fahrtstart des Fahrzeugs entlang der Fahrroute auf der Grundlage des Energieverteilungsplans, der von dem Energieverteilungsplanbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Verteilungsmengenumwandlungsteil (67) zum Umwandeln der Energieverteilungsmenge für jede Domäne in eine Bereichszuordnungsmenge, die einem jeweiligen Bereich in einer jeweiligen Domäne zuzuordnen ist, auf der Grundlage von Informationen über die Fahrzeugvorrichtung in dem jeweiligen Bereich der jeweiligen Domäne und zum Ausgeben eines Energiemengenwertes entsprechend der Bereichszuordnungsmenge an einen Steuerungsteil in dem jeweiligen Bereich in dem Fahrzeug.

Inventors

• Toshihiko Takeda

Assignees

• DENSO CORPORATION

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20170816

Priority Date

20160822

Claims (9)

1. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das als Fahrzeugvorrichtungen eine Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, und eine Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, die Energie verbraucht, aufweist, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) aufweist: einen Erlangungsteil (51) zum Erlangen von Informationen über eine Fahrroute des Fahrzeugs, wenn die Fahrroute bestimmt ist; einen Vorhersageteil (54) zum Vorhersagen eines Energieverbrauchszustands der Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt; einen Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieerzeugungsplans für die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von benötigter Energie auf der Grundlage der Informationen über die bestimmte Fahrroute des Fahrzeugs, die von dem Erlangungsteil (51) erlangt wird, und des Energieverbrauchszustands, der von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt wird; einen Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) zum Berechnen einer benötigten Energieerzeugungsmenge mit einer vorbestimmten Periode, nachdem das Fahrzeug eine Fahrt auf der bestimmten Fahrroute gestartet hat, auf der Grundlage des Energieerzeugungsplans, der von dem Erzeugungs-Planbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Energieerzeugungs-Umwandlungsteil (65) zum Umwandeln der benötigten Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) berechnet wird, in einen Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, und zum Ausgeben des Steuerungssollwertes an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, wobei die Fahrzeugvorrichtungen in mehrere Domänen in Entsprechung zu Betriebsfunktionen des Fahrzeugs und außerdem in jeder Domäne in mehrere Bereiche (41 bis 43) des Fahrzeugs in Entsprechung zu Montageorten unterteilt sind, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung außerdem aufweist: einen Verteilungsplanbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieverteilungsplans für jede Domäne auf der Grundlage der Energieverbrauchszustände der Fahrzeugvorrichtungen, die von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt werden; einen Energieverteilungsmengenberechnungsteil (64) zum Berechnen einer Energieverteilungsmenge für jede Domäne zu jeder vorbestimmten Zyklusperiode nach einem Fahrtstart des Fahrzeugs entlang der Fahrroute auf der Grundlage des Energieverteilungsplans, der von dem Energieverteilungsplanbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Verteilungsmengenumwandlungsteil (67) zum Umwandeln der Energieverteilungsmenge für jede Domäne in eine Bereichszuordnungsmenge, die einem jeweiligen Bereich in einer jeweiligen Domäne zuzuordnen ist, auf der Grundlage von Informationen über die Fahrzeugvorrichtung in dem jeweiligen Bereich der jeweiligen Domäne und zum Ausgeben eines Energiemengenwertes entsprechend der Bereichszuordnungsmenge an einen Steuerungsteil in dem jeweiligen Bereich in dem Fahrzeug.
2. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Fahrzeugvorrichtungen mehrere Energieerzeugungsvorrichtungen enthalten; und der Energieerzeugungs-Mengenumwandlungsteil (65) Verteilungsenergieerzeugungsmengen, die von den Energieerzeugungsvorrichtungen zu erzeugen sind, zum Gewährleisten der benötigten Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) berechnet wird, bestimmt, die Verteilungsenergieerzeugungsmengen in Steuerungssollwerte der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtungen umwandelt und die Steuerungssollwerte an die jeweiligen Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtungen ausgibt.
3. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 2 , wobei der Energieerzeugungs-Mengenumwandlungsteil (65) die Verteilungsenergieerzeugungsmengen entsprechend Fahrzeugzuständen ändert.
4. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 , wobei die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtungen mindestens einen Generator, der von einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs angetrieben und elektrische Energie erzeugt, und eine Regenerationsbremsvorrichtung, die durch Drehung von Fahrzeugrädern zum Erzeugen von elektrischer Energie und zum Ausüben eines Bremsmomentes auf Fahrzeugräder angetrieben wird, enthalten.
5. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , die außerdem aufweist: einen Speicherplanbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energiespeicherplans für eine Fahrzeugenergiespeichervorrichtung, die zur Energiespeicherung in der Lage ist, auf der Grundlage einer Energieverbrauchsmenge der Fahrzeugvorrichtungen, die von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt wird, und des Energieerzeugungsplans, der von dem Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil (61) bestimmt wird; einen Energiespeichermengenberechnungsteil (63) zum Berechnen einer benötigten Energiespeichermenge zu jeder vorbestimmten Zyklusperiode nach einem Fahrstart des Fahrzeugs entlang der Fahrroute auf der Grundlage des Energiespeicherplans, der von dem Speicherplanbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Speichermengenumwandlungsteil (66) zum Umwandeln der benötigten Energiespeichermenge, die von dem Energiespeichermengenberechnungsteil (63) berechnet wird, in einen Sollwert der Energiespeichermenge der Fahrzeugenergiespeichervorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Fahrzeugenergiespeichervorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, und zum Ausgeben eines Sollwertes der Energiespeichermenge an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergiespeichervorrichtung.
6. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 5 , wobei die Fahrzeugenergiespeichervorrichtung eine Batterie ist; und der Speichermengenumwandlungsteil (65) die benötigte Energiespeichermenge, die von dem Energiespeichermengenberechnungsteil (63) berechnet wird, in einen Sollwert einer Ladungsmenge für die Batterie auf der Grundlage eines Ladungszustands und eines Verschlechterungszustands der Batterie umwandelt.
7. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 , wobei die Fahrzeugvorrichtungen mehrere Fahrzeugenergiespeichervorrichtungen enthalten; und der Speichermengenberechnungsteil (65) Verteilungsenergiespeichermengen, die von den Energiespeichervorrichtungen zu speichern sind, auf der Grundlage der benötigten Energiespeichermenge, die von dem Energiespeichermengenberechnungsteil (63) berechnet wird, bestimmt, die Verteilungsenergiespeichermengen in Sollwerte der Verteilungsenergiespeichermengen der Fahrzeugenergiespeichervorrichtungen umwandelt und die Sollwerte an die jeweiligen Fahrzeugenergiespeichervorrichtungen ausgibt.
8. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das als Fahrzeugvorrichtungen eine Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, und eine Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, die Energie verbraucht, aufweist, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung (100) aufweist: einen Erlangungsteil (51) zum Erlangen von Informationen über eine Fahrroute des Fahrzeugs, wenn die Fahrroute bestimmt ist; einen Vorhersageteil (54) zum Vorhersagen eines Energieverbrauchszustands der Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt; einen Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieerzeugungsplans für die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von benötigter Energie auf der Grundlage der Informationen über die bestimmte Fahrroute des Fahrzeugs, die von dem Erlangungsteil (51) erlangt wird, und des Energieverbrauchszustands, der von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt wird; einen Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) zum Berechnen einer benötigten Energieerzeugungsmenge mit einer vorbestimmten Periode, nachdem das Fahrzeug eine Fahrt auf der bestimmten Fahrroute gestartet hat, auf der Grundlage des Energieerzeugungsplans, der von dem Erzeugungs-Planbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Energieerzeugungs-Umwandlungsteil (65) zum Umwandeln der benötigten Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil (62) berechnet wird, in einen Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, und zum Ausgeben des Steuerungssollwertes an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, wobei die Fahrzeugvorrichtungen in mehrere Domänen in Entsprechung zu Betriebsfunktionen des Fahrzeugs unterteilt sind und jede Domäne in Vorrichtungssteuerungsteile (15 - 18, 25 - 28, 35 - 38) zum Steuern von Fahrzeugvorrichtungen und Domänensteuerungsteile (11 - 14, 21 - 24, 31 - 34) zum zentralen Verwalten von Steuerungsbetrieben der Vorrichtungsteuerungsteile (15 - 18, 25 - 28, 35 - 38) hierarchisiert ist, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung außerdem aufweist: einen Verteilungsplanbestimmungsteil (61) zum Bestimmen eines Energieverteilungsplans für jede Domäne auf der Grundlage der Energieverbrauchszustände der Fahrzeugvorrichtungen, die von dem Vorhersageteil (54) vorhergesagt werden; einen Energieverteilungsmengenberechnungsteil (64) zum Berechnen einer Energieverteilungsmenge für jede Domäne zu jeder vorbestimmten Zyklusperiode nach einem Fahrtstart des Fahrzeugs entlang der Fahrroute auf der Grundlage des Energieverteilungsplans, der von dem Energieverteilungsplanbestimmungsteil (61) bestimmt wird; und einen Verteilungsmengenumwandlungsteil (67) zum Umwandeln der Energieverteilungsmenge für jede Domäne in eine Bereichszuordnungsmenge, die einem jeweiligen Bereich in einer jeweiligen Domäne zuzuordnen ist, auf der Grundlage von Informationen über die Fahrzeugvorrichtung in dem jeweiligen Bereich der jeweiligen Domäne und zum Ausgeben der Energieverteilungsmengen für die jeweiligen Domänen und der Bereichszuordnungsmengen für den jeweiligen Bereiche an die jeweiligen Domänensteuerungsteile (11-14).
9. Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 8 , die außerdem aufweist: einen integrierten Steuerungsteil (1), der bewirkt, dass die Domänensteuerungsteile (11 bis 14) eine koordinierte Steuerung durchführen, und unter Wettbewerb stehende Steuerungen unter den Domänensteuerungsteilen (11 bis 14) arbitriert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das Fahrzeugvorrichtungen, die Energie erzeugen, und Fahrzeugvorrichtungen aufweist, die Energie verbrauchen. Die JP 2000 - 333 305 A offenbart ein Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Antriebsplan eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors zum Minimieren eines Kraftstoffverbrauches des Verbrennungsmotors entsprechend Straßenbedingungen eines Fahrpfades des Hybridfahrzeugs zu einem Ziel bestimmt. Gemäß diesem Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug wird der Fahrpfad zu dem Ziel an Punkten eines vorhergesagten Startens oder Stoppens des Hybridfahrzeugs in mehrere Abschnitte unterteilt, und es wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster für jeden Abschnitt auf der Grundlage von Straßenbedingungen des Fahrpfades zu dem Ziel und einer Antriebsaufzeichnung bzw. Fahrtaufzeichnung eines Fahrers geschätzt. Auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters und einer Kraftstoffverbrauchscharakteristik des Verbrennungsmotors wird der Antriebsplan des Verbrennungsmotors und des Elektromotors abschnittsweise derart eingestellt, dass die Energieverbrauchsmenge bis zu dem Ziel minimiert wird. Gemäß dem oben beschriebenen Antriebssteuerungssystem wird der Antriebsplan des Verbrennungsmotors und des Elektromotors bestimmt, um einen minimalen Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu erzielen. Gemäß diesem bestimmten Antriebsplan kann die Erzeugung von Energie und der Verbrauch von Energie in einigen Fällen nicht immer für das gesamte Fahrzeug optimiert werden. Elektrische Leistung, die von einem Generator, der von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, erzeugt wird, und regenerative Leistung, die von einem Motor-Generator erzeugt wird, werden seit Neuestem verwendet, um eine Kompressor einer Klimaanlage und andere Fahrzeugvorrichtungen, die in dem Hybridfahrzeug montiert sind, anzutreiben. In einem derartigen Beispielfall ist es wahrscheinlich, dass Energie in verschwenderischer Weise erzeugt wird oder benötigte Energie nicht ausreichend zugeführt wird, wenn die Leistungserzeugung des Generators und die regenerative Leistung des Motor-Generators nicht entsprechend den Betriebszuständen der Fahrzeugvorrichtungen gesteuert werden. Außerdem steuert gemäß dem oben beschriebenen Fahrzeugantriebssteuerungssystem eine elektronische Steuerung zum Steuern des Verbrennungsmotors und des Elektromotors den Antriebsplan. In einem Fall, in dem die Spezifikation des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors geändert wird, muss als Ergebnis dessen ebenfalls eine Steuerlogik in der Steuerung entsprechend geändert werden. Das heißt, da die Steuerung ausschließlich für eine spezielle Kombination aus dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor ausgelegt wird, ist diese nicht ausreichend vielseitig. Die JP 5 642 253 B1 offenbart eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das als Fahrzeugvorrichtungen eine Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, und eine Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, die Energie verbraucht, aufweist, wobei die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung aufweist: einen Erlangungsteil zum Erlangen von Informationen über eine Fahrroute des Fahrzeugs, wenn die Fahrroute bestimmt ist; einen Vorhersageteil zum Vorhersagen eines Energieverbrauchszustands der Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt; einen Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil zum Bestimmen eines Energieerzeugungsplans für die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von benötigter Energie auf der Grundlage der Informationen über die bestimmte Fahrroute des Fahrzeugs, die von dem Erlangungsteil erlangt wird, und des Energieverbrauchszustands, der von dem Vorhersageteil vorhergesagt wird; einen Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil zum Berechnen einer benötigten Energieerzeugungsmenge mit einer vorbestimmten Periode, nachdem das Fahrzeug eine Fahrt auf der bestimmten Fahrroute gestartet hat, auf der Grundlage des Energieerzeugungsplans, der von dem Erzeugungs-Planbestimmungsteil bestimmt wird; und einen Energieerzeugungs-Umwandlungsteil zum Umwandeln der benötigten Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil berechnet wird, in einen Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, und zum Ausgeben des Steuerungssollwertes an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung. Die DE 198 31 487 C1 offenbart Verfahren zum Betrieb eines einen Verbrennungsmotor, eine Batterie und einen Generator als Antriebskomponenten aufweisenden Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit folgenden Schritten: Erfassen von Informationen bezüglich einer zu absolvierenden Fahrstrecke, Berechnen zu erwartender Leistungsanforderungen an den Hybridantrieb über