基于历史和基于位置的车辆钥匙关断负载控制制造技术

本公开提供“基于历史和基于位置的车辆钥匙关断负载控制”。一种车辆中的电气系统具有电池，电池被配置为在驾驶员点火钥匙处于钥匙关断状态时供应电流。多个电气负载每个可配置为在钥匙关断状态期间根据预定的钥匙关断负载(KOL)模式接收从电池流出的电流。车辆定位器确定车辆的地理位置。睡眠时间数据库根据钥匙接通状态与钥匙关断状态之间的变化，记录每日钥匙接通事件和钥匙关断事件，其中每个钥匙关断事件与来自车辆定位器的相应地理位置相关联。分析器标识共享重复时间跨度和共同地理位置的钥匙关断事件。调度器根据所标识的钥匙关断事件激活定时KOL序列，以便在车辆使用较少的时间期间，可以利用车辆使用的重复时隙来减少电池消耗。减少电池消耗。减少电池消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于历史和基于位置的车辆钥匙关断负载控制


[0001]本专利技术总体上涉及机动车辆中的电池电力管理，且更具体地涉及操纵电气负载的各种电力状态(例如，车辆睡眠状态)的定时，以避免在车辆停车时耗尽车辆电池，并减少在车辆被闲置大量时间时可能积累的电池消耗，同时在驾驶员进入车辆时为重新激活负载提供快速响应时间。

技术介绍

[0002]典型的汽车电气系统在主电源不活动/无法使用时，依靠蓄电池为电气系统负载供电。在天然气动力汽车中，主电源通常包括由内燃发动机(由起动机马达启动，所述起动机马达同样由蓄电池供电)驱动的交流发电机/发电机。在电动推进车辆中，主电源通常包括高压/ 高容量的电池组(也被称为高压牵引电池，其在车辆关断时被电隔离，并且在行驶过程中通过闭合使用蓄电池通电的高压接触器或继电器而变得可以使用)。通常情况下，用于车辆推进的高压电池提供高达几百伏的电压，并且具有几十或几百千瓦时的能量储存能力。蓄电池是一种低压电池，通常是12伏电池(可能与内燃发动机汽车中使用的蓄电池相同)。蓄电池具有有限的充电容量，比高压推进电池小得多，并且保持足够的能量存储以起动车辆(例如，起动内燃发动机或闭合高压接触器)非常重要。
[0003]在典型的电动推进车辆中，DC到DC转换器被用来将高压电总线(由高压电池供电)与低压总线相耦合，所述低压总线为大多数常规电气负载(如无线电装置、冷却风扇、照明和几乎所有用于车辆控制的ECU)供电。当低压电池SOC(荷电状态)低于某个阈值时， DC到DC转换器还将电能从高压电池转移到低压蓄电池，以便给低压电池充电，并在电动推进系统关断时恢复其支持低压总线上的电气负载的能力。由低压电池供电的继电器可以用来打开和关闭DC到 DC转换器。例如，转换器在车辆睡眠期间被关闭。当检测到低压电池SOC低于阈值时，转换器可以自动打开，以便低压电池可以被充电到较高的值。
[0004]在这种情形下，为了给低压电池充电，DC到DC转换器可能会在车辆睡眠期间频繁打开。因此，高压电池的剩余SOC将减少(由此，在给高压电池再充电之前的车辆行驶距离也会减少)。此外，低压电池的充电/放电吞吐量将随着频繁的放电(通过具有较大电流汲取的KOL进行)和频繁的再充电而增加。电池的故障率与电池的寿命
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蓄积的充电/放电吞吐量成正比例，并且对于具有高KOL的车辆，电池的保修期将增加。
[0005]当蓄电池是唯一可用的电源，许多现代电子车辆系统即使在车辆处于停车、无人看管的状态下也会持续运行。必须一直供电的电子模块的示例包括那些在停车时执行功能操作的模块(例如，防盗系统和远程进入系统)，以及那些只需要减少的电量以维持存储器内容或监测/测量各种状况或电气通信信号的模块(例如，在睡眠模式下)。其他模块可以在驾驶员关闭车辆后继续运行指定时间，但是在指定时间后可以断电(例如，门控照明)。
[0006]由于车辆可能长时间停放，限制电池的消耗是很重要的，这样当用户返回时，仍然有足够的电池荷电状态可用于激活车辆(例如，起动发动机或闭合接触器)。因此，汽车制造商规定了对各种模块在可能出现的每种状况下所汲取的电流的限制。具体地，针对在车辆
点火开关已经断开达指定时间并且没有用户活动的时间期间应用的模块设置静态电流限制。另一方面，一些负载，如大屏幕驾驶员信息系统 (例如Ford系统)，如果被置于完全断电状态或低功率(睡眠) 状态，可能需要不期望的长时间来激活(例如启动)，从而使驾驶员不得不等待以按计划使用装置。因此，可以使用多个级别的睡眠状态 (例如，从轻度睡眠状态到深度睡眠状态)，这些睡眠状态在较长的时间段后下降到逐渐降低的电流水平，作为驾驶员信息系统的快速可用和为重新起动车辆保存足够的电池电力之间的折衷。
[0007]为了增加可以维持轻度睡眠模式的时间跨度，有时会使用具有较大充电容量的蓄电池。更大的电池允许在一定时间段内有更高的汲取，但是可用于轻度睡眠模式的时间仍然是有限的。此外，在车辆成本、封装空间、重量和保修费用方面会产生各种损失。
[0008]在多层次钥匙关断负载(Key
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Off
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Load)管理系统中，可能有被称为KOL
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1的第一(最深)KOL模式，其允许最大静态电流不超过8 毫安(mA)。KOL
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1通常只在车辆运输模式期间在将新制造的车辆交付给经销商时用于新制造的车辆中。下一个最深的KOL模式被称为 KOL
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2，其可以允许最大静态电流不超过20mA。这可以被认为是正常的睡眠状态，在这种睡眠状态下，在钥匙关断状况期间，一些模块仍然部分被供电(例如，提供进入小键盘检测和其他车辆正常监测操作的能力)。可以提供KOL
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3模式，这种模式允许最大静态电流高达 50mA，以允许完全激活某些特征。例如，豪华车辆可以基于检测到用户接近车辆(例如，轮询以检测用户上的无线装置)来操作欢迎功能，如欢迎照明。可以提供KOL
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4模式，这种模式允许最大静态电流高达500mA。这种较高的电流汲取水平可用于在车辆睡眠期间保持对大型显示面板或其他ECU和计算机化系统进行部分供电，以提供快速启动(例如，用于断电显示系统的几秒钟而不是30秒或更长时间)。即使有增强的蓄电池容量，KOL
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4模式通常也只能维持大约 14至24小时。应该注意的是，在任何特定的车辆中，不一定会实现上述全部四种模式，且可以使用较少数量的模式。例如，上述的KOL
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3 模式和KOL
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4模式可以合并为单个模式(即，显示系统的欢迎功能和快速启动模式可以一起控制)。此外，KOL模式是彼此的子集，使得当KOL
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4开启时，KOL
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1、KOL
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2和KOL
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3也开启，当KOL
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3 开启时，KOL
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1和KOL
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2也开启，而当KOL
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2开启时，KOL
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1也开启。换言之，较高的模式可以在较高的电流汲取下激活某些负载，但是除了针对该模式特别修改的那些负载外的任何负载都继续按较低模式的定义运行。
[0009]鉴于已知的电力管理方案的缺点，期望以一种能更好地保存电池容量的方式来管理钥匙关断负载，同时改善可获得快速启动的持续时间。

技术实现思路

[0010]在本专利技术的一个方面，一种车辆中的电气系统包括驾驶员控件，所述驾驶员控件对驾驶员做出响应以进入钥匙接通状态或钥匙关断状态。电池管理系统(BMS)和车辆控制系统被配置为在所述钥匙关断状态期间供应电流。多个电气负载每个可配置为在所述钥匙关断状态期间根据预定的钥匙关断负载(KOL)模式接收从所述电池流出的所述电流。车辆定位器确定所述车辆的地理位置。睡眠时间数据库根据所述钥匙接通状态与所述钥匙关断状态之间的变化，记录每日钥匙接通事件和钥匙关断事件，其中，每个钥匙关断事件与来自所述车辆定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆中的电气系统，所述电气系统包括：驾驶员控件，所述驾驶员控件对驾驶员做出响应以进入钥匙接通状态或钥匙关断状态；电池，所述电池被配置为在所述钥匙关断状态期间供应电流；多个电气负载，每个电气负载可配置为在所述钥匙关断状态期间根据预定的钥匙关断负载(KOL)模式接收从所述电池流出的所述电流；车辆定位器，所述车辆定位器确定所述车辆的地理位置；睡眠时间数据库，所述睡眠时间数据库根据所述钥匙接通状态与所述钥匙关断状态之间的变化，记录每日钥匙接通事件和钥匙关断事件，其中每个钥匙关断事件与来自所述车辆定位器的相应地理位置相关联；分析器，所述分析器标识共享重复时间跨度和共同地理位置的钥匙关断事件；以及调度器，所述调度器用于根据所标识的钥匙关断事件激活定时KOL序列。2.如权利要求1所述的电气系统，其中所述分析器标识多周内的共同的周中一日的一致时间部分处的一个或多个钥匙接通事件集群。3.如权利要求2所述的电气系统，其中所述定时KOL序列在所述共同的周中一日期间不包含所述钥匙接通事件集群之一的时间采用第一KOL模式，其中所述定时KOL序列在所述共同的周中一日期间包含所述钥匙接通事件集群之一的时间采用第二KOL模式，并且其中所述第一KOL模式具有比所述第二KOL模式低的电流限制。4.如权利要求3所述的电气系统，其中所述调度器添加缓冲时段以延长所述定时KOL序列的具有所述第二KOL模式的一部分。5.如权利要求4所述的电气系统，其中所述缓冲时段的长度与对应于所述重复时间跨度的所述钥匙接通事件的扩展成比例。6.如权利要求1所述的电气系统，其中所述车辆定位器包括GPS导航系统。7.如权利要求1所述的电气系统，其中所述共同地理位置包括具有预定大...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉阳，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：