用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置和方法
2023-05-04 09:47:36 1
用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置和方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置和方法。通過探測車輛的車載充電器和接合充電器的充電插頭之間的預充電電力連續，並且如果存在預充電電力連續則阻礙控制進入燃料加注埠的門的打開而禁止插電式電動混合動力車輛（PHEV）同時加注燃料和充電。可通過探測車輛的燃料門是否處於允許加注燃料的狀況，並且如果燃料門處於允許加注燃料的狀況則阻止與充電插頭接合的車載充電器從充電插頭接收充電電流而進一步禁止PHEV同時加注燃料和充電。
【專利說明】用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及插電式混合動力電動車輛，以及用於改善這類車輛在充電和加注燃料期間的運轉安全的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]插電式混合動力電動車輛(PHEV)具有電池驅動的電動馬達和燃燒燃料的發動機兩者，這兩者可以為車輛提供動力。此外，PHEV的電池可以通過車外的電源再充電。當車輛泊車時這通常通過連接電源和車輛上的充電埠而完成。由於PHEV還具有通過其再填充燃料箱的燃料加注埠，有可能車輛駕駛員忽略了所建議的安全操作程序並同時嘗試執行加注燃料和再充電兩者。
【發明內容】
[0003]提供了需要在車輛上的燃料加注埠和充電埠兩者配備有可鎖止的門並且通過車載控制器監視和利用這些門的打開/關閉狀況以阻止兩個門同時打開的多個系統和方法。
[0004]在公開的一個實施例中，用於在加注燃料時阻止車輛充電的裝置包括可以與充電插頭連接以從其接收充電電流的車載充電器、控制進入燃料加注埠的門以及操作用於探測充電器和插頭處於預充電電連接、探測門的允許加注燃料的狀況以及如果門處於允許加注燃料的狀況則阻止充電器接收充電電流的控制模塊。
[0005]對於具有燃料門鎖止系統的車輛，允許加注燃料的狀況可以包括門的解鎖。在該實施例中，控制器可以進一步操作用於在充電時如果存在預充電連接則通過阻止燃料門鎖止系統解鎖門而阻止加注燃料。
[0006]在公開的又一個實施例中，用於在充電進行時阻止車輛加注燃料的裝置包括可以與充電插頭連接的車載充電器、控制進入燃料加注埠的門、選擇性地鎖止和解鎖門的鎖以及操作用於一旦探測到指示充電器和充電插頭之間電力連續(electrical continuity)便阻止鎖解鎖門的控制模塊。為了在加注燃料時阻止充電，控制模塊可以進一步操作用於接收門的鎖止/未鎖止的信號並且如果門是未鎖止的則阻止車載充電器接收充電電流。
[0007]根據本發明的一個實施例，所述裝置進一步包括當阻止鎖解鎖門時通過控制模塊啟用以向駕駛員提供提醒的裝置。
[0008]根據本發明的一個實施例，控制模塊通過禁止燃料門就緒信號發送至充電器而阻止充電器接收充電電流。
[0009]根據本發明的一個實施例，所述裝置進一步包括由於門被解鎖而阻止接收充電電流時通過控制模塊啟用以向駕駛員提供提醒的裝置。
[0010]在公開的另一個實施例中，用於阻止車輛同時充電和加注燃料的方法包括探測車輛的車載充電器和與充電器接合的充電插頭之間的預充電電力連續，以及如果存在預充電電力連續則阻止用於控制進入燃料加注埠的門的打開。
[0011]在公開的又一個實施例中，用於阻止車輛同時充電和加注燃料的方法包括探測車輛的燃料門是否處於允許加注燃料的狀況，以及如果燃料門處於允許加注燃料的狀況則阻止與充電插頭接合的車載充電器從充電插頭接收充電電流。
[0012]根據本發明的一個實施例，阻止門打開的操作包括禁止解鎖信號發送至門鎖。
[0013]根據本發明的一個實施例，門鎖是車輛中央鎖止系統的一部分。
[0014]根據本發明的一個實施例，探測預充電電力連續的操作包括至少以一種方式在充電器和插頭之間發送電信號。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果由於探測到預充電電力連續而阻止門的打開則向駕駛員提供提醒。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果門處於允許加注燃料的狀況則阻止車載充電器從充電插頭接收充電電流。
[0017]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果由於門當前處於允許加注燃料的狀況導致阻止車載充電器接收充電電流則向駕駛員提供提醒。
[0018]根據本發明的一個實施例，通過阻止來自駕駛員解鎖門的指令被執行而阻礙門的打開。
[0019]根據本發明的一個方面，提供用於阻止車輛同時充電和加注燃料的方法，包括:探測車輛的燃料門是否處於允許加注燃料的狀況；如果燃料門處於允許加注燃料的狀況，則阻止與充電插頭接合的車載充電器從充電插頭接收充電電流。
[0020]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果阻止車載充電器接收充電電流則向駕駛員提供提醒。
[0021]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果在車輛的車載充電器和充電插頭之間存在電力連續則阻礙門的解鎖。
[0022]根據本發明的一個實施例，所述方法進一步包括:如果阻止門的打開則向駕駛員提供提醒。
[0023]根據本發明的另一方面，提供用於運轉車輛的方法，包括:探測在車載充電器和與充電器接合的充電插頭之間是否存在電力連續；探測車輛的燃料門是否是可打開的；如果探測到電力連續，則阻止燃料門的打開；如果燃料門是可打開的，則阻止車載充電器從充電插頭接收充電電流。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是具有電力插頭以及連接至車輛的燃料加注管的PHEV的整體示意圖；
[0025]圖2是PHEV電氣系統的一部分的簡化框圖；
[0026]圖3是根據本發明實施例的第一方法的流程圖；
[0027]圖4是描述根據本發明另一個實施例的方法的第二流程圖。
【具體實施方式】
[0028]根據需要，本說明書中公開了本發明具體的實施例；然而，應理解公開的實施例僅為本發明的示例，其可以多種替代形式實施。附圖無需按比例繪製；可放大或縮小一些特徵以顯示特定部件的細節。所以，此處所公開的具體結構和功能細節不應解釋為限定，而僅為教導本領域技術人員以多種形式實施本發明的代表性基礎。[0029]圖1大體上以虛線描述了插電式混合動力電動車輛(PHEV)IO，涉及描述本發明的車輛部件以實線描述。PHEVlO具有位於車輛的外部車身面板上的燃料加注埠 12。燃料加注埠 12配備有可在允許放入燃料填充管的打開狀況(顯示的)和阻止放入填充管的關閉狀況(未顯示)之間可移動的燃料門14。當車輛正在加注燃料時將會是顯示的燃料加注噴嘴16插入燃料加注埠 12。
[0030]PHEVlO進一步具有位於車輛的外部車身面板上的充電埠 18以及在打開狀況(顯示的)和關閉狀況(未顯示)之間可移動的充電埠門22。經由充電線26連接充電插頭24和充電站28。充電站可以是本行業普遍已知的電動車輛電源設備(EVSE)的類型，該EVSE遵從行業標準按需要調節來自電源的電能以向車輛的電池充電。如本領域已知的，當EVSE和PHEVlO彼此連接時，EVSE監視車輛的電氣系統和/或與其通信以確保向車輛供應的充電的電是適當類型(電壓、電流等)。
[0031]示意地指示出與插座20電連接的車載充電器(0BC)30和電池32。如電動車輛領域已知的，電池32驅動提供動力用於車輛的電動馬達(未顯示)和/或其它車輛電氣系統。如本領域已知的，0BC30是監視和管理電池32的充電和狀態的電子部件。
[0032]圖2以示意框圖的形式顯示PHEV的電氣系統的相關部分。如現在大多數馬達車輛系統的情況下，通過數據總線34互相連接顯示的部件。一些或所有部件之間的直接連接也是可以的，並且落在本發明的範圍內。
[0033]控制器40可以是具有中央處理單元、內部存儲器(比如RAM和/或ROM)以及通過數據總線34通信的關聯的輸入和輸出的基於微處理器的控制器。如本領域已知的，控制器40可以是車輛中央主控制單元或單獨運行的單元(比如動力傳動系統處理模塊(PCM))的一部分。控制器40可以包括集成為獨立裝置或作為控制器組合部分的多個處理單元。
[0034]燃料門開關42可以是當車輛需要加注燃料時駕駛員用於觸發燃料門驅動器/鎖44的手動和/或聲控開關。除此之外或可替代地，可以提供監視燃料門14的打開/關閉狀況並將該狀況報告給控制器40的燃料門狀況傳感器46。出於下文將進一步解釋的原因，還可以向駕駛員提供警報器48 (比如安裝在儀錶盤上的光和/或聲音警報器)。
[0035]還可以提供充電埠門閂/鎖50和/或充電埠門狀況傳感器52以控制和/或監視充電埠門22的狀況。
[0036]圖3說明在充電時禁止車輛加注燃料的方法。在框100處，作出打開燃料門的請求或指令。例如，這可以包括駕駛員驅動開關以預期向車輛加注燃料。該開關驅動可以直接或間接導致產生通信至控制器(比如圖2中的控制器40)的電信號。
[0037]在框110處，控制器探測或確定車載充電器和車外的充電站之間是否已經建立預充電(pre-charging)電連接。預充電電連接需要充電插頭24和充電插座20彼此接合以實現適當的電力連續使得當開始充電時充電電流可以從充電站流向車載電池。
[0038]當充電站遵從用於EVSE的現有行業標準時，通過在車載充電器和EVSE之間允許一方或雙方的部件確認存在兼容的充電狀況的電信號交換而建立預充電電連接。車載充電器與EVSE正確連接使得可以開始車輛電池的充電的狀況通常稱為「插接(on-plug)」狀況。
[0039]一旦確定插接狀況，可以仍然不發生用於向電池充電的電流流動直到其它車輛系統各自處於適合充電的狀況。例如，可以不啟用充電直到控制器和/或車載充電器接收到指示車輛變速器處於泊車模式的信號。[0040]當充電器和/或EVSE已經確認已經建立正確的電連接(框110，「是」)，這被傳送(relay)至控制器並且方法前進至框120，在120處控制器阻止或禁止燃料門的打開。這可通過阻止在框100處產生的燃料門打開請求被傳送至燃料門驅動器/鎖44而實現。優選地，該「禁止打開門」狀況伴隨有130處提供至車輛駕駛員通知他/她車載充電器30與充電站或EVSE電連接的提醒。
[0041]如果沒有探測到車載充電器和充電站之間的預充電電連接(框110，「否」)，方法前進至框140並允許打開燃料門。這可通過控制器傳送燃料門打開指令/信號至燃料門驅動器/鎖機構而實現。
[0042]當已經允許燃料門解鎖和/或打開，可以阻止車載充電器轉變為可以開始充電的「就緒」狀況(框150)。該步驟可以包括禁止「燃料門就緒」信號從燃料門驅動器和/或鎖或從一些其它控制器被傳送至充電器。伴隨著步驟150，可以提供駕駛員提醒以通知駕駛員燃料門是打開的(框160)並且可以控制沒有電池充電。
[0043]現在參考圖4，以流程圖的形式顯示了在加注燃料時阻止車輛電池充電的方法。在框200處，車輛駕駛員將充電插頭與車輛充電埠連接。在框210處，車載充電器或其它控制器裝置檢查車載充電器和充電站/EVSE之間的預充電電連接。在框220處，作出燃料門是否處於允許加注燃料的狀況(比如有必要允許發生加注燃料)的檢查。
[0044]根據車輛上所使用的燃料門的特性，定義或確定允許加注燃料狀況的狀況可以變化。例如，在具有可鎖止的燃料門的車輛的情況下，允許加注燃料的狀況將會存在於當門被解鎖從而該門能打開時。根據門鎖止系統的特性，鎖止驅動器和/或門傳感器可以提供需要的信息以確定是否存在允許加注燃料的狀況。在不具有鎖止特徵的燃料門的情況下，燃料門位置傳感器通過探測門是完全關閉的還是半開的而可以提供需要的信息。
[0045]如果燃料門處於允許加注燃料的狀況(框220處，「是」)，方法前進至框230並禁止或阻止「燃料門就緒」信息至車載充電器。「燃料門就緒」信號指示門沒有處於允許加注燃料的狀況，並且可以是從其它車輛系統得到的多個「就緒」信號中的一個。車載充電器不允許開始充電直到已經接收到所有適當的/需要的就緒信號。例如，可以需要「變速器就緒」信號以指示車輛變速器處於與安全有效的電池充電一致的狀態。任何事件中，沒有「燃料門就緒」信號，車載充電器不能轉變為充電狀態。
[0046]在框240處，可以向駕駛員提供提醒以通知駕駛員燃料門處於允許加注燃料的狀況(例如，打開或半開)從而不能開始充電。在250處確定是否探測到電連接。
[0047]在框220處如果燃料門處於與加注燃料操作不一致的狀況(例如，鎖止和/或關閉)，方法前進至260，在260處「燃料門就緒」信號提供至車載充電器。如上文討論的，燃料門就緒可以是可以開始充電之前需要的多個「就緒」信號中的一個。在框270處，適當的裝備將採取必要措施阻止燃料門實現允許加注燃料的狀況。例如，在具有燃料門鎖止系統的車輛中，當正在充電時禁止打開/解鎖鎖止系統。與此組合的，(框280處)可以向駕駛員提供提醒以通知駕駛員車載充電器處於插接狀況並/或不能打開和/或解鎖燃料門。
[0048]儘管上文描述了示例性實施例，並非意味著這些實施例說明並描述了本發明的所有可能形式。相反，說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限定，並且應理解可作出各種改變而不脫離本發明的精神和範圍。此外，可組合各種執行實施例的特徵以形成本發明進一步的實施例。
【權利要求】
1.一種用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置，包括: 車載充電器，能夠與充電插頭連接，以從所述充電插頭接收充電電流； 門，控制進入燃料加注埠； 控制模塊，操作用於當車載充電器和充電插頭處於預充電電連接時響應於所述門當前處於允許加注燃料的狀況而阻止車載充電器接收充電電流。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，通過車載充電器和提供電流至充電插頭的充電站之間信號的交換而探測所述預充電電連接。
3.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括當控制模塊阻止車載充電器接收充電電流時向駕駛員提供提醒的裝置。
4.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括門狀況傳感器，其中，所述允許加注燃料的狀況對應於門的打開狀況。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，控制模塊通過禁止燃料門就緒的信號發送至所述充電器而阻止所述車載充電器接收充電電流。
6.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括門鎖止系統，其中，所述允許加注燃料的狀況對應於指示門未鎖的門鎖止系統。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，控制模塊進一步操作用於: 如果存在所述預充電電連接則阻止門鎖止系統解鎖所述門。
8.根據權利要求7所述 的裝置，進一步包括當阻止解鎖所述門時向駕駛員提供提醒的裝置。
9.一種用於阻止車輛同時充電和加注燃料的裝置，包括: 車載充電器，能夠與充電插頭連接； 門，控制進入燃料加注埠 ； 鎖，選擇性地鎖止和解鎖所述門； 控制模塊，一旦探測到指示車載充電器與充電插頭之間電力連續的信號，則阻止所述鎖解鎖所述門。
10.一種用於阻止車輛同時充電和加注燃料的方法，包括: 探測車輛的車載充電器和與車載充電器接合的充電插頭之間的預充電電力連續； 如果存在所述預充電電力連續則阻止用於控制進入燃料加注埠的門的打開。
【文檔編號】B60L11/18GK103847709SQ201310611130
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2012年12月5日
【發明者】凱琳·羅維特, 希爾德·安妮·和瑞曼斯 申請人:福特全球技術公司