CN105922874B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

一种车辆，其能够使用电动机的动力行驶，该车辆包括：电池，其执行用于电动机的电力的输入/输出；熔断器，其与电池串联连接，并且在超过允许值的电流流动时熔化；以及控制装置，其将电池的输入/输出电力的大小限制为小于上限电力。该控制装置以每当熔断器的温度超过阈值温度时劣化进行的方式计算熔断器的劣化水平，并且在熔断器的劣化水平超过目标劣化水平时减小上限电力。该目标劣化水平是这样的值，该值低于界限劣化水平并且随着车辆的里程增加而变高，该界限劣化水平与当熔断器的劣化达到界限时的劣化水平对应。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及一种包括与电池串联连接的熔断器的车辆，该电池执行用于电动机的电力的输入/输出。
背景技术
作为能够使用电动机的动力行驶的车辆，存在这样一种车辆：该车辆包括与电池串联连接且由于过电流而熔化的熔断器，从而保护连接电动机和电池的高电压系统电路。
作为包括与电池串联连接的熔断器的车辆，公开号为2011-78184的日本专利申请公开了这样一种技术：该技术根据熔断器的温度历史判定熔断器的劣化水平，并且在熔断器的劣化水平超过预定值时给出用于更换熔断器的警告。根据该技术，可以在因为劣化而发生熔断器破损之前提示用户更换熔断器。
但是，在JP 2011-78184 A公开的技术中，在电池被过分使用的情况下，例如在用户频繁地重复突然加速和突然减速的情况下，会出现熔断器的劣化水平过早变高以及熔断器寿命变得比预期短的问题。
发明内容
本发明提供一种车辆，其抑制因为劣化导致的熔断器破损，以及延长熔断器寿命。
根据本发明的第一方面的车辆是能够通过使用电动机的动力行驶的车辆，所述车辆包括：电池，其被配置为执行用于所述电动机的电力的输入/输出；熔断器，其被配置为与所述电池串联连接，并且在超过允许值的电流流动时熔化；以及控制装置，其被配置为将所述电池的输入/输出电力的大小限制为小于上限电力。其中每当所述熔断器的温度超过阈值温度时劣化进行的熔断器也会在以下情况下熔化：其中，小于允许值的电流在所述熔断器的劣化达到界限时流动。所述控制装置被配置为，以每当所述熔断器的温度超过阈值温度时劣化进行的方式计算所述熔断器的劣化水平，并且被配置为，在所述熔断器的劣化水平超过目标劣化水平时减小所述上限电力。所述目标劣化水平是这样的值，该值低于界限劣化水平并且随着所述车辆的里程增加而变高，所述界限劣化水平与当所述熔断器的劣化达到界限时的劣化水平对应。
根据这种配置，当所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平时，使所述上限电力减小，并且抑制所述熔断器进一步劣化，所述目标劣化水平低于所述界限劣化水平。因此，所述熔断器的劣化水平被抑制达到所述界限劣化水平，也就是说，抑制所述熔断器即使在小于所述允许值的电流流动的情况下由于劣化而导致的熔化。此外，随着所述车辆的里程增加，所述目标劣化水平被设定为更高的值。因此，当所述里程低时，所述目标劣化水平被设定为相对于所述界限劣化水平足够低的值，并且可以更有力地抑制所述熔断器劣化。这样，可以在所述里程低的状态下提早抑制所述熔断器的劣化水平达到所述界限劣化水平，并且延长所述熔断器的寿命。
优选地，当所述电池的输入/输出电力的大小是预定电力或更小的电力时，所述熔断器的温度应该低于所述阈值温度。所述控制装置可被配置为，当所述熔断器的劣化水平低于所述目标劣化水平时，将所述上限电力设定为大于所述预定电力的第一电力，并且可被配置为，当所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平时，将所述上限电力减小到等于或小于所述预定电力的第二电力。
根据这种配置，当所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平时，所述上限电力被减小到所述第二电力。因此，所述熔断器的温度变得低于所述阈值温度，并且可以抑制所述熔断器的进一步劣化。
优选地，所述控制装置可被配置为，根据所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平的差值，分阶段将所述上限电力从所述第一电力减小到所述第二电力。
根据这种配置，分阶段将所述上限电力从所述第一电力减小到所述第二电力，因此，可以抑制所述电池的输出(所述电动机的输出)突然变化。
优选地，所述控制装置可被配置为，当在从辅助机器电池到所述控制装置的电力供给中断之后所述电力供给重新开始时，执行斜度抑制控制，所述斜度抑制控制是这样的控制：当每单位里程的所述熔断器的劣化水平的增量超过每单位里程的所述目标劣化水平的增量时，该控制减小所述上限电力。
根据这种配置，即使当在从所述辅助机器电池到所述控制装置的电力供给中断之后所述控制装置被安装在不同的车辆上时，所述熔断器的劣化水平也变得低于所述目标劣化水平，并且可以充分地抑制所述熔断器的行车故障。
优选地，所述控制装置可被配置为，在所述电力供给即将中断之前存储差值，并且即使在所述电力供给中断之后也保持所述差值，所述差值是从所述熔断器的劣化水平减去所述目标劣化水平而得到的差值。所述控制装置可被配置为，当所述电力供给重新开始时，从这样的状态开始所述斜度抑制控制：在该状态下，所述里程被重置为零，并且所述熔断器的劣化水平被重置为取决于所述差值的值。
根据这种配置，可以从这样的起点开始所述斜度抑制控制：该起点取决于所述电力供给即将中断之前的所述熔断器的劣化水平与所述目标劣化水平之间的差值。因此，可以在所述电力供给重新开始之后更充分地抑制所述熔断器的行车故障。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是车辆的整体配置图；
图2是示意性地示出熔断器的配置的图；
图3是示意性地示出熔断器的熔化特征的图；
图4是示意性地示出熔断器劣化进行的图；
图5是用于描述熔断器劣化水平Y的计算技术的图；
图6是示意性地示出熔断器温度、持续劣化时间和熔断器劣化水平增量的关系的图；
图7是示出比较实例的图(部分1)；
图8是用于描述WIN/WOUT设定技术的图；
图9是图8中的原点(0,0)附近的放大图；
图10是示出熔断器劣化水平Y和WIN/WOUT的时间变化的实例的图；
图11是示出熔断器劣化进行状态的变化的实例的图(部分1)；
图12是示出熔断器劣化进行状态的变化的实例的图(部分2)；
图13是示出通过ECU执行的过程的流程图(部分1)；
图14是示出WIN/WOUT限制处理的详细过程的流程图；
图15是示出比较实例的图(部分2)；
图16是用于描述斜度抑制控制的图；
图17是示出斜度抑制控制的起点的图(部分1)；
图18是示出斜度抑制控制的起点的图(部分2)；以及
图19是示出通过ECU执行的过程的流程图(部分2)。
具体实施方式
下面将参考附图详细地描述本发明的实施例。在附图中，对于相同或等同的部分，指定相同的附图标记，并且不再重复对它们的描述。
<实施例1>[车辆的整体配置]图1是根据实施例的车辆1的整体配置图。在此，图1所示的车辆1是通过使用引擎50和由电池10的电力驱动的电动发电机42中的至少一者的动力行驶的混合动力车辆。可应用该实施例的车辆不限于混合动力车辆，该实施例可应用于所有配备二次电池的车辆，二次电池蓄积用于产生车辆驱动力的电力。
车辆1包括电池10、监视单元11、熔断器20、系统主继电器SMR、PCU(功率控制单元)30、电动发电机(MG)41、42、引擎50、动力分割机构60、驱动轴70、车轮80、以及ECU(电子控制单元)100。
电池10是蓄积用于驱动MG 41、42的电力的二次电池。电池10以多个电池单体串联连接的方式配置。
引擎50通过燃料的燃烧能输出动能。引擎50的输出通过动力分割机构60分割并传输到MG 41和驱动轴70。MG 41与驱动轴70相连。驱动轴70通过引擎50和/或MG 42的输出而旋转。
MG 41、42可兼作发电机和电动机。MG 41主要作为发电机工作，MG 42主要作为电动机工作。
在引擎启动请求时(诸如在加速时)，MG 41通过经由PCU 30接收来自电池10的电力供给而作为电动机被驱动，并且执行引擎50的曲柄转动。在引擎50启动之后，MG 41可通过使用经由动力分割机构60传输的引擎输出来产生电力。
MG 42由电池10中蓄积的电力和MG 41产生的电力中的至少一者驱动。在车辆1的再生制动时，MG 42由车轮80的旋转力驱动，从而产生电力。MG 42产生的再生电力经由PCU30被存储在电池10中。
PCU 30在电池10与MG 41、42之间执行双向电力转换。PCU 30包括逆变器(inverter)，该逆变器将来自电池10的直流电力转换为交流电力，并且将交流电力施加到MG 41、42上。逆变器可以将来自MG 41、42的再生电力转换为直流电力，并且可以将直流电力存储在电池10中。
系统主继电器SMR被设置在电池10与PCU 30之间。系统主继电器SMR包括阴极侧继电器和阳极侧继电器，阴极侧继电器被设置在将电池10的阴极和PCU 30相连的阴极线上，阳极侧继电器被设置在将电池10的阳极和PCU 30相连的阳极线上。系统主继电器SMR(阴极侧继电器和阳极侧继电器)响应于来自ECU 100的控制信号，在闭合状态(接通状态)与断开状态(关断状态)之间切换。当系统主继电器SMR处于关断状态时，电池10与PCU 30和MG 41、42分离。
监视单元11检测电池10的温度Tb、电压Vb和电流Ib，并且将检测结果发送到ECU100。
ECU 100包含未示出的CPU(中央处理单元)和存储器(易失性存储器和非易失性存储器)，并且基于传感器的检测结果、存储在存储器中的信息等执行预定的计算处理。
ECU 100基于电池10的电流Ib和电压Vb中的至少一者计算电池10的SOC(充电状态)。在此，作为用于SOC的计算方法，可使用各种公知的技术，例如使用电压Vb与SOC之间的关系的计算方法，以及使用电流Ib的积分值的计算方法。
在采用熔断器劣化水平Y作为参数的同时，ECU 100设定电池10的允许输入电力WIN和允许输出电力WOUT(它们的单位分别为瓦特)。ECU 100控制MG 41、42，以使要输入到电池10的电力的大小不超过允许输入电力WIN，以及要从电池10输出的电力的大小不超过允许输出电力WOUT。
熔断器20被设置在电池10的阴极与系统主继电器SMR(阴极侧继电器)之间，并且与电池10串联连接。在此，熔断器20的位置仅需要为其中熔断器20与电池10串联连接的位置，并不限于图1所示的位置(电池10的阴极与系统主继电器SMR之间的位置)。
当小于允许值的电流流动时，熔断器20用作导体。当超过允许值的大电流流动时，熔断器20由于焦耳热而熔化。熔断器20的熔化(下文也称为“熔断器烧断”)断开包括电池10、PCU 30和MG 41、42的高电压系统中的电路，从而保护高电压系统中的电路。
[熔断器的配置和特征]图2是示意性地示出熔断器20的配置的图。熔断器20包括与电池10相连的端子21、与系统主继电器SMR相连的端子22、以及连接端子21、22纯铜(Cu)元件23。
元件23包括第一熔化部23A和第二熔化部23B，第一熔化部23A的截面面积小于其它部分的截面面积，在第二熔化部23B中，在表面上施加锡(Sn)。当发生其中超过允许值的大电流流动的异常时，元件23的第一熔化部23A和第二熔化部23B中的至少一者熔化。
图3是示意性地示出熔断器20的熔化特征的图。在实施例中，熔化特征是流过熔断器20的电流与在电流持续流动的情况下直至熔断器20熔化的时间之间的对应关系。在图3中，第一熔化部23A的熔化特征由点划线示出，第二熔化部23B的熔化特征由双点划线示出，整个熔断器20的熔化特征由实线示出。
由于截面面积小于其它部分的截面面积，因此在熔断器20中，第一熔化部23A的电阻值最高，并且要产生的焦耳热量最高。如图3中的点划线所示，当等于或大于电流i2的大电流(例如，150A)流动时，第一熔化部23A因为在焦耳热的作用下几乎达到纯铜的熔点(大约1085℃)而熔化。直至第一熔化部23A熔化需要特定的时间量。电流越大，该时间越短。
另一方面，第二熔化部23B在等于或大于比电流i2小的电流i1的电流(例如，125A)流动时熔化。具体而言，当等于或大于电流i1的电流流过第二熔化部23B，以使第二熔化部23B被过度加热到阈值温度T1(例如，大约150℃)或更高温度时，被施加在表面上的锡开始不可逆地溶解于铜中。每当第二熔化部23B被过度加热到阈值温度T1或更高温度时，第二熔化部23B中的锡和铜的合金化(溶解)不可逆地进行。
当锡和铜的固溶体(其中锡和铜以固态均匀混合的合金)在第二熔化部23B的整个截面中形成时，第二熔化部23B的电阻值显著升高，并且热产生量增加。于是，第二熔化部23B的熔点从纯铜的熔点(大约1085℃)降到锡和铜的固溶体的熔点(大约400到800℃)。通过此影响，如图3中的双点划线所示，在小于电流i3的区域中，第二熔化部23B先于第一熔化部23A熔化。也就是说，通过设置第二熔化部23B，与仅设置第一熔化部23A的情况相比，较小的电流使得可以提早熔化熔断器20。
因此，在根据实施例的熔断器20中，在小于电流i3的区域中，第二熔化部23B先于第一熔化部23A熔化，在大于电流i3的区域中，第一熔化部23A先于第二熔化部23B熔化。因此，在小于电流i3的区域中，调节第二熔化部23B的熔化特征(调节锡的施加面积、施加量以及其它特征)，在大于电流i3的区域中，调节第一熔化部23A的熔化特征(调节铜的截面面积)。因此，可以将整个熔断器20的熔化特征调节为开发者所需的特征。
[熔断器劣化抑制控制的概要]如上所述，每当第二熔化部23B被过度加热到阈值温度T1或更高温度时，熔断器20的第二熔化部23B中的锡和铜的溶解不可逆地进行。当锡和铜的溶解进行时，电阻的升高和熔点的降低进行，同时第二熔化部23B不熔化。因此，担心导致这样的行车故障：其中，在正常行驶时(此时小于电流i1的电流流过熔断器20，在电流i1本来不会发生熔断器烧断)发生熔断器烧断。在下文中，熔断器20的第二熔化部23B中的锡和铜的溶解被称为“熔断器劣化”。
图4是示意性地示出熔断器劣化进行的图。当第二熔化部23B的温度因为等于或大于电流i1的电流流过熔断器20而升高到阈值温度T1或更高的温度时，锡在锡与铜的界面处进入铜，并且一部分变为固溶体。每当第二熔化部23B的温度超过阈值温度T1时出现这种现象，并且第二熔化部23B的截面的固溶体部分的比例逐渐增加。当在第二熔化部23B的整个截面中形成固溶体时，熔断器20即使在正常使用时也可能会熔化，因为电阻增加并且熔点降低。
鉴于上述问题，根据该实施例的ECU 100执行用于抑制熔断器劣化进行的控制(下文称为“熔断器劣化抑制控制”)。具体而言，ECU 100推定熔断器温度，基于所推定的熔断器温度的历史，计算指示从过去到现在累积的熔断器劣化进行水平的指标(下文称为“熔断器劣化水平Y”)，以及在所计算的熔断器劣化水平Y超过界限值之前减小允许输入电力WIN和允许输出电力WOUT，从而抑制熔断器劣化的进一步进行。
在此，通过以下方式执行熔断器温度的推定：即，借助试验等预先获取表示熔断器温度与各个参数(例如，流过熔断器20的电流，以及电流流过熔断器20期间的时间)的关系的计算公式，然后将这些参数代入计算公式。作为从监视单元11流过熔断器20的电流，可以使用电池10的电流Ib的值。作为熔断器温度的推定技术，可使用公知的技术。进一步地，在设置直接检测熔断器温度的传感器的情况下，可以在不推定熔断器温度的情况下使用传感器的检测值。
图5是用于描述熔断器劣化水平Y的计算技术的图。熔断器劣化(锡和铜的合金化)在温度等于或高于阈值温度T1的区域(劣化进行区域)中不可逆地进行。因此，当熔断器温度超过阈值温度T1时，ECU 100基于熔断器温度和熔断器温度超过阈值温度T1的状态持续时间(下文称为“持续劣化时间”)计算熔断器劣化水平增量。每当熔断器温度超过阈值温度T1时，执行熔断器劣化水平增量的计算。在此，当熔断器温度低于阈值温度T1时，熔断器劣化不进行，因此，不计算熔断器劣化水平增量。
图6是示意性地示出熔断器温度、持续劣化时间以及熔断器劣化水平增量的关系的图。在图6中，横轴表示持续劣化时间，纵轴表示熔断器劣化水平增量，参考标号T1、T2、T3…(T1<T2<T3…)表示熔断器温度。如图6所示，当持续劣化时间较长，并且熔断器温度较高时，ECU 100推定熔断器劣化水平增量为较大值。
然后，鉴于熔断器劣化的不可逆累积，ECU 100推定当前熔断器劣化水平Y是累积从过去到现在所推定的熔断器劣化水平增量而得到的值。
ECU 100预先存储熔断器故障判定线Y1。该熔断器故障判定线被设定为比“熔断器烧断线Y2”低预定值的值，该熔断器烧断线Y2与熔断器的劣化达到界限时的线对应。在此，熔断器烧断线Y2可借助试验等预先获取。
同时，当所推定的熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1时，ECU 100做出有关熔断器劣化故障的判定，并且将WIN/WOUT中的每一者减小到比正常值P1(例如，大约21kw)小的限制值P2(例如，大约15kw)。此时，可以通过语音或图片提供用于提示用户更换熔断器20的消息。
限制值P2被设定为这样的值：该值允许限制电池的电流Ib(即，流过熔断器20的电流)，使得熔断器温度不超过阈值温度T1。因此，当电池10的输入/输出电力被限制为限制值P2时，熔断器20的劣化不进行。也就是说，在熔断器劣化水平Y达到熔断器烧断线Y2之前，抑制熔断器20的进一步劣化。因此，抑制正常运行期间发生熔断器烧断。
[通过熔断器劣化抑制控制实现的WIN/WOUT设定]如上所述，当熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1时，WIN/WOUT被减小到限制值P2，从而抑制正常运行期间由劣化导致的熔断器20的突然熔化。
但是，如果WIN/WOUT维持在正常值P1，直至熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1，则存在这样的问题：即，在过分使用电池10的情况下，例如，在用户频繁地重复突然加速和突然减速的情况下，熔断器劣化早于预期进行。
图7示出当WIN/WOUT维持在正常值P1，直至熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1时的熔断器劣化线Y1的示例性变化，作为该实施例的比较实例。在图7中，以正交坐标系示出熔断器劣化的当前进行状态，在该坐标系中，横轴表示车辆1的累积里程(下文仅称为“里程”)X，纵轴表示熔断器劣化水平Y。同样适用于下面描述的图8、图9、图11、图12和图15到图18。
当以正常方式使用电池10时，如点划线所示，即使里程X超过车辆1的保证目标里程X1(例如，600000km)，熔断器劣化水平Y也未达到熔断器故障判定线。也就是说，相对于车辆寿命而言，熔断器劣化进行的速度足够低。
但是，当以比预期更严苛的条件使用电池10时，如双点划线所示，熔断器劣化迅速进行，并且在里程X达到保证目标里程X1之前，熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1。也就是说，熔断器20的寿命变得比预期短。
因此，根据该实施例的ECU 100根据里程X设定熔断器的目标劣化水平，并且设定WIN/WOUT，使得熔断器劣化水平Y不超过根据里程X设定的目标劣化水平。因此，可以抑制由劣化导致的熔断器烧断，并且延长熔断器20的寿命。
图8是用于描述根据该实施例的由ECU 100执行的WIN/WOUT设定技术的图。图8所示的基线是线性连接(0,0)和(X1,Y1-α)的线。在此，“α”是与下面描述的调节区域的宽度对应的值，而且是预先确定的值。
该基线是相对于里程X而允许的熔断器劣化水平Y的上限目标的线。该基线的数据预先存储在ECU 100的非易失性存储器中。该基线与上述目标劣化水平对应。在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)被包括在相对于基线的下部区域中时，ECU 100将WIN/WOUT设定为正常值P1，而没有任何限制。
另一方面，在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)被包括在相对于基线的上部区域中时，即使对于熔断器故障判定线Y1而言仍存在裕度(margin)，ECU 100也将WIN/WOUT减小到小于正常值P1。
在该实施例中，在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)跨基线增加时，考虑到操纵性，WIN/WOUT不会从正常值P1急剧地减小到限制值P2，并且根据当前熔断器劣化水平Y与基线之间的差值按阶段减小。
图8所示的边界线是线性连接(0,α)和(X1,Y1)的线。在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)被包括在基线与边界线之间的调节区域中时，ECU100根据当前熔断器劣化水平Y与基线之间的差值按阶段将WIN/WOUT从正常值P1限制为限制值P2。
在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)超过边界线时，不允许熔断器劣化进一步进行，因此，以统一的方式将WIN/WOUT限制为限制值P2。在此，当熔断器劣化水平Y超过熔断器故障判定线Y1时，以统一的方式将WIN/WOUT设定为限制值P2，而不考虑里程X。
图9是图8中的原点(0,0)附近的放大图。在此，图9示出这样的实例：在该实例中，正常值P1被设定为21kw，限制值P2被设定为15kw，并且在限制区域中，按阶段将WIN/WOUT从21kw限制为15kw。同样也适用于下面描述的图10和图11。
在该实施例中，如图9所示，调节区域被分为P1维持区域和分阶段限制区域，在P1维持区域中，维持正常值P1，在分阶段限制区域中，分阶段地将WIN/WOUT从正常值P1限制为限制值P2。
在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)被包括在P1维持区域中时，即使当前熔断器劣化进行状态(X,Y)超过基线，WIN/WOUT也不被限制，并且被维持在正常值P1而无任何变化。这是为了避免过度限制电池10的输入/输出电力。
另一方面，在当前熔断器劣化进行状态(X,Y)被包括在分阶段限制区域中时，随着熔断器劣化水平Y与基线之间的差值增大，分阶段地加强WIN/WOUT的限制。
具体而言，如图9所示，分阶段限制区域通过与基线平行且以预定间隔排列的多个边界线L1到L6而被分为多个区域。在此，边界线L1到L6的数据被预先存储在ECU 100的非易失性存储器中。在边界线L1、L2之间的区域中，WIN/WOUT被限制为20kw。在边界线L2、L3之间的区域中，WIN/WOUT被限制为19kw。在边界线L3、L4之间的区域中，WIN/WOUT被限制为18kw。在边界线L4、L5之间的区域中，WIN/WOUT被限制为17kw。在边界线L5、L6之间的区域中，WIN/WOUT被限制为16kw。然后，在超过边界线L6的区域中，WIN/WOUT被限制为限制值P2(15kw)，该值具有最大限制量。
在此，为了防止WIN/WOUT的限制加强与限制放松之间的摇摆(hunting)，可以划分边界线L1到L6，使得分别设定用于加强限制的线和用于放松限制的线，并且可以在这两者之间提供滞变(hysteresis)。
图10是示出熔断器劣化水平Y和WIN/WOUT的时间变化的实例的图。在时间t1之前，熔断器劣化水平Y低于基线，并且WIN/WOUT被设定为正常值P1(21kw)。
尽管熔断器劣化水平Y在时间t1处超过基线，但是WIN/WOUT被维持在正常值P1(21kw)，直至熔断器劣化水平Y超过边界线L1。
当熔断器劣化水平Y的进行速度高，并且熔断器劣化水平Y分别在时间t2、t3、t4处超过边界线L1、L2、L3时，分阶段地将WIN/WOUT的限制加强到20kw、19kw和18kw。
当熔断器劣化水平Y的进行速度因为限制而变低，并且熔断器劣化水平Y分别在时间t5、t6、t7处落在边界线L3、L2、L1之下时，分阶段地将WIN/WOUT的限制放松到19kw、20kw和21kw。
图11和12是示出当电池10被过分使用时的熔断器劣化进行状态(X,Y)的变化实例的图。
当以比预期更严苛的条件使用电池10时，如图11所示，熔断器劣化水平Y在车辆1的行驶开始时急剧地增加。但是，在熔断器劣化水平Y超过边界线L1的时间点，开始将WIN/WOUT从正常值P1起分阶段地进行限制，在熔断器劣化水平Y达到边界线L6的时间点，WIN/WOUT被限制为限制值P2(15kw)。
当WIN/WOUT被限制为限制值P2(15kw)时，熔断器温度不超过阈值温度T1，并且熔断器劣化不再进行。因此，熔断器劣化水平Y几乎不增加。同时，与里程X的增加相联系，边界线L6的值增大。因此，熔断器劣化水平Y不超过边界线L6，但是当严苛的条件持续时，熔断器劣化水平Y波动，就像熔断器劣化水平Y固定在边界线L6附近一样。
因此，如图12所示，直至里程X达到保证目标里程X1，熔断器劣化水平Y波动，就像熔断器劣化水平Y固定在边界线L6附近一样。然后，在里程X达到保证目标里程X1的时间点，熔断器劣化水平Y达到熔断器故障判定线Y1，并且做出熔断器故障的判定。也就是说，即使在严苛的条件下持续使用，熔断器劣化水平Y也被维持为低于熔断器故障判定线Y1，至少直至里程X达到保证目标里程X1。因此，可以抑制熔断器20的行车故障，以及抑制在里程X达到保证目标里程X1之前做出熔断器故障的判定(也就是说，可以延长熔断器20的寿命)。
图13是示出ECU 100执行熔断器劣化抑制控制时的过程的流程图。该流程图以预定的周期重复地执行。
在步骤(在下文中，步骤被简称为“S”)10，ECU 100推定熔断器温度。熔断器温度推定技术已经进行了描述。在此，如上所述，在设置有直接检测熔断器温度的传感器的情况下，可以使用传感器的检测值。
在S11，ECU 100根据熔断器温度的历史计算(推定)熔断器劣化水平Y。已经使用上述图5和图6描述了熔断器劣化水平Y的具体计算(推定)技术。
在S12，ECU 100根据未示出的里程表(累积里程表)等获取车辆1的累积里程X。
在S13，ECU 100计算相对于累积里程X而言的分阶段限制区域(图9所示的边界线L1、L6之间的区域等)。
在S14，ECU 100判定熔断器劣化水平Y是否被包括在分阶段限制区域中。在熔断器劣化水平Y被包括在分阶段限制区域中的情况下(S14的结果为“是”)，ECU 100在S20执行WIN/WOUT限制处理(请参阅下面描述的图14)。
在熔断器劣化水平Y未被包括在分阶段限制区域中的情况下(S14的结果为“否”)，ECU 100在S15不执行WIN/WOUT限制处理，并且将WIN/WOUT设定为正常值P1。
图14是示出图13中的S20的处理(WIN/WOUT限制处理)的详细过程的流程图。
在S21，ECU 100计算相对于累积里程X而言的边界线(图9所示的边界线L1到L6等)的每个值。
在S22，ECU 100判定熔断器劣化水平Y是否已经跨任一边界线增加。在S23，ECU100判定熔断器劣化水平Y是否已经跨任一边界线减小。
在熔断器劣化水平Y已经跨任一边界线增加的情况下(S22的结果为“是”)，ECU100在S24按一个阶段加强WIN/WOUT的限制。在熔断器劣化水平Y已经跨任一边界线减小的情况下(S23的结果为“是”)，ECU100在S25按一个阶段放松WIN/WOUT的限制。已经使用图10等描述了S22到S25中的特定处理内容。
如上所述，根据该实施例的熔断器劣化抑制控制是这样的控制：在该控制中，作为熔断器20的目标劣化水平的基线根据里程X而被设定，并且当熔断器劣化水平Y超过根据里程X而设定的基线时，分阶段地将WIN/WOUT从正常值P1减小到限制值P2。
基线是低于熔断器烧断线Y2的值，该熔断器烧断线Y2与熔断器20的劣化达到界限时的劣化水平对应。因此，可以抑制熔断器劣化水平Y达到熔断器烧断线Y2，也就是说，抑制熔断器20的熔化。
此外，随着里程X的增加，基线被设定为更高的值。因此，当里程X少时，基线被设定为相对于熔断器烧断线Y2足够低的值，这样可以更有力地抑制熔断器20的劣化。因此，可以抑制熔断器劣化水平Y在里程X达到保证目标里程X1之前提早达到熔断器烧断线Y2，并且延长熔断器20的寿命。
在此，在该实施例中，考虑到操纵性，在基线的正上方设置调节区域，并且在该调节区域中，分阶段地将WIN/WOUT从正常值P1减小到限制值P2。因此，可以部分地允许熔断器劣化水平Y超过基线。但是，在不设置调节区域的情况下，当熔断器劣化水平Y超过基线时，可以立即将WIN/WOUT减小到限制值P2。
<实施例2>为了执行根据上述实施例1的熔断器劣化抑制控制，需要计算里程X和熔断器劣化水平Y。因此，在以下情况下存在如何计算里程X和熔断器劣化水平Y的问题：即，例如通过更换向辅助机器系统提供电力的辅助机器电池，执行从辅助机器电池到ECU 100的电力供给的中断(下文称为“辅助机器清理”)，之后重新开始从辅助机器电池到ECU 100的电力供给。
例如，如果即将在辅助机器清理之前的里程X和熔断器劣化水平Y被存储在ECU100内的非易失性存储器中，在辅助机器清理之后继承辅助机器清理之前的里程X和熔断器劣化水平Y的同时(也就是说，在辅助机器清理之前的里程X和熔断器劣化水平Y被用作起点的同时)，可以重新开始熔断器劣化抑制控制。然而，在采用此技术的情况下，当在辅助机器清理之后ECU 100被安装在与辅助机器清理之前的车辆不同的车辆中时，担心导致熔断器20的行车故障。
图15是示出在辅助机器清理之后导致熔断器20的行车故障的情况的图，作为该实施例的比较实例。图15示出这样的情况：其中，在辅助机器清理之后，将存储有在辅助机器清理之前安装有ECU 100的车辆的熔断器劣化进行状态(X3,Y3)的ECU 100安装在具有熔断器劣化进行状态(X4,Y4)的不同车辆中。
在这种情况下，如果ECU 100在辅助机器清理之后重新开始熔断器劣化抑制控制，同时使用辅助机器清理之前的熔断器劣化进行状态(X3,Y3)作为起点，则ECU 100将WIN/WOUT维持在正常值P1，直至熔断器劣化进行状态(X3,Y3)变为(X3a,Y3a)以达到基线。因此，允许熔断器劣化。
但是，在辅助机器清理之后重新开始熔断器劣化抑制控制的时间点，实际的熔断器劣化进行状态为(X4,Y4)。因此，通过允许熔断器劣化，实际的熔断器劣化进行状态变为(X4a,Y4a)并达到熔断器烧断线Y2，导致担心出现熔断器20的行车故障。
鉴于该问题，在辅助机器清理之后，根据该实施例的ECU 100不继承辅助机器清理之前的里程X和熔断器劣化水平Y的信息，而是在辅助机器清理之后将熔断器劣化水平Y的斜度(每单位里程的熔断器劣化水平Y的增量)抑制为小于基线的斜度。下文将此控制称为“斜度抑制控制”。
图16是用于描述上述斜度抑制控制的图。如图16所示，在辅助机器清理之后，ECU100限制WIN/WOUT，使得熔断器劣化水平Y的斜度不超过基线的斜度。也就是说，当熔断器劣化水平Y的斜度小于基线的斜度时，ECU 100将WIN/WOUT设定为正常值P1，当熔断器劣化水平Y的斜度超过基线的斜度时，将WIN/WOUT减小到限制值P2。
在辅助机器清理之后安装有ECU 100的车辆的实际熔断器劣化水平Y被假设为，通过在辅助机器清理之前执行的熔断器劣化抑制控制而基本保持为低于基线，尽管具体值未知。因此，可以通过上述斜度抑制控制抑制熔断器劣化水平Y超过基线，而不管在辅助机器清理之后安装有ECU 100的车辆的实际熔断器劣化水平Y的状态如何。
但是，在根据上述实施例1的熔断器劣化抑制控制中，部分地允许熔断器劣化水平Y超过基线。因此，在辅助机器清理之前熔断器劣化水平Y超过基线的情况下，存在仅通过执行斜度抑制控制，熔断器劣化水平Y早于预期达到熔断器故障判定线Y1的问题。
因此，ECU 100在即将辅助机器清理之前将从熔断器劣化水平Y减去基线值而得到的差值D存储在非易失性存储器中。然后，在辅助机器清理之后，ECU 100读取存储在非易失性存储器中的差值D，并且从取决于差值D的起点起执行斜度抑制控制。
在下文中，当差值D为正值时(当即将辅助机器清理之前的熔断器劣化水平Y高于基线时)的差值D被称为“超前差值D(+)”，当差值D为负值时(当即将辅助机器清理之前的熔断器劣化水平Y低于基线时)的差值D被称为“累积差值D(-)”。
图17是示出当超前差值D(+)被存储在非易失性存储器中时的斜度抑制控制的起点的图。如图17所示，当超前差值D(+)被存储在非易失性存储器中时(也就是说，当即将辅助机器清理之前的熔断器劣化水平Y高于基线时)，超前差值D(+)被留待辅助机器清理之后处理，并且在采用(0,D(+))作为起点的同时开始斜度抑制控制。因此，熔断器劣化水平Y被维持为低于边界线L6，并且被抑制达到熔断器故障判定线，直至里程X达到保证目标里程X1。
图18是示出当累积差值D(-)被存储在非易失性存储器中时的斜度抑制控制的起点的图。当累积差值D(-)被存储在非易失性存储器中时(也就是说，当即将辅助机器清理之前的熔断器劣化水平Y低于基线时)，通过预先确定的上限保护值D(-)max提前执行累积差值D(-)的上限截止，并且所得到的值被留待辅助机器清理之后处理。也就是说，当累积差值D(-)的大小小于上限保护值D(-)max的大小时，在采用(0,-D(-))作为起点的同时开始斜度抑制控制。当累积差值D(-)的大小大于上限保护值D(-)max的大小时，在采用(0,-D(-)max)作为起点的同时开始斜度抑制控制。图18示出在采用(0,-D(-)max)作为起点的同时开始斜度抑制控制的实例。累积差值D(-)的上限截止的目的是减小由于过度允许熔断器劣化而导致的行车故障的风险。
图19是示出在设定斜度抑制控制的起点(熔断器劣化水平Y的初始值)时ECU 100执行的过程的流程图。当在辅助机器清理之后重新开始从辅助机器电池到ECU 100的电力供给时执行该流程图。在此，当开始斜度抑制控制时，里程X的初始值为零。
在S31，ECU 100读取存储在非易失性存储器中的差值D。在S32，ECU 100判定所读取的差值D是否为超前差值D(+)。
在所读取的差值D为超前差值D(+)的情况下(S32的结果为“是”)，ECU 100在S32将熔断器劣化水平Y的初始值设定为“D(+)”。因此，在采用熔断器劣化状态(0,D(+))作为起点的同时开始上述斜度抑制控制。
在所读取的差值D不是超前差值D(+)的情况下(S32的结果为“否”)，也就是说，在所读取的差值D为累积差值D(-)的情况下，ECU 100在S34判定所读取的累积差值D(-)是否超过上限保护值D(-)max。
在累积差值D(-)小于上限保护值D(-)max的情况下(S34的结果为“否”)，ECU 100在S35将熔断器劣化水平Y的初始值设定为“-D(-)”。因此，在采用熔断器劣化状态(0,-D(-))作为起点的同时开始上述斜度抑制控制。
在累积差值D(-)超过上限保护值D(-)max的情况下(S34的结果为“是”)，ECU 100在S36将熔断器劣化水平Y的初始值设定为“-D(-)max”。因此，在采用熔断器劣化状态(0,-D(-)max)作为起点的同时开始上述斜度抑制控制。
因此，在即将辅助机器清理之前，根据该实施例的ECU 100将从熔断器劣化水平Y减去基线的值而得到的差值D存储在非易失性存储器中。然后，在辅助机器清理之后，ECU100读取存储在非易失性存储器中的差值D，并且从取决于差值D的起点开始执行斜度抑制控制。因此，即使在辅助机器清理之后将ECU 100安装在与辅助机器清理之前安装有ECU100的车辆不同的车辆中，也可以充分地抑制熔断器的行车故障。
应该理解，此处公开的实施例仅作为示例，而非在所有方面进行限制。本发明的范围不是通过上面的描述而是通过权利要求示出，并且包括等同于权利要求的含义和范围内的所有修改。

Claims (5)

1.一种车辆，其能够使用电动机的动力行驶，所述车辆包括：
电池，其被配置为执行用于所述电动机的电力的输入和输出；
熔断器，其被配置为与所述电池串联连接，并且在超过允许值的电流流动时熔化；以及
控制装置，其被配置为将所述电池的输入和输出电力的大小限制为小于上限电力，
所述车辆的特征在于
所述控制装置被配置为，以每当所述熔断器的温度超过阈值温度时劣化进行的方式计算所述熔断器的劣化水平，并且被配置为，在所述熔断器的劣化水平超过目标劣化水平时减小所述上限电力，并且
所述目标劣化水平是这样的值，该值低于界限劣化水平并且随着所述车辆的里程增加而变高，所述界限劣化水平与当所述熔断器的劣化达到界限时的劣化水平对应。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于
当所述电池的输入和输出电力的大小是预定电力或更小的电力时，所述熔断器的温度低于所述阈值温度，并且
所述控制装置被配置为，当所述熔断器的劣化水平低于所述目标劣化水平时，将所述上限电力设定为大于所述预定电力的第一电力，并且被配置为，当所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平时，将所述上限电力减小到等于或小于所述预定电力的第二电力。
3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于
所述控制装置被配置为，根据所述熔断器的劣化水平超过所述目标劣化水平的差值，按阶段将所述上限电力从所述第一电力减小到所述第二电力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆，其特征在于
所述控制装置被配置为，当在从辅助机器电池到所述控制装置的电力供给中断之后所述电力供给重新开始时，执行斜度抑制控制，所述斜度抑制控制是这样的控制：当每单位里程的所述熔断器的劣化水平的增量超过每单位里程的所述目标劣化水平的增量时，该控制减小所述上限电力。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于
所述控制装置被配置为，在所述电力供给即将中断之前存储差值，并且即使在所述电力供给中断之后也保持所述差值，所述差值是从所述熔断器的劣化水平减去所述目标劣化水平而得到的差值，并且
所述控制装置被配置为，当所述电力供给重新开始时，从这样的状态开始所述斜度抑制控制：在该状态下，所述里程被重置为零，并且所述熔断器的劣化水平被重置为取决于所述差值的值。
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