DE102016224433B4

DE102016224433B4 - Elektrofahrzeug-Steuergerät

Info

Publication number: DE102016224433B4
Application number: DE102016224433.7A
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Ohno
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: DE102016224433A1; JP6459945B2; CN106864272A; CN106864272B; JP2017108571A

Abstract

Elektrofahrzeug-Steuergerät, das an einem Elektrofahrzeug montiert ist, umfassend einen Hochspannungs-Akkumulator (33), einen Glättungskondensator (55), der eine Spannung von Gleichstrom glättet, der von dem Hochspannungs-Akkumulator bereitgestellt wird, einen Wechselrichter (50), der den von dem Hochspannungs-Akkumulator (33) bereitgestellten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, einen Motorgenerator (4), der von dem Gleichstrom, der von dem Wechselrichter (50) bereitgestellt wird, als ein Elektromotor angetrieben wird und der als ein Generator dient, einen Schalter (58), der zwischen einem Verbindungszustand, der in der Lage ist, Hochspannungs-Elektroenergie durch das Verbinden des Hochspannungs-Akkumulators (33) mit dem Wechselrichter (50) bereitzustellen, und einem Hochspannungs-Unterbrechungszustand, der die Versorgung der Hochspannungs-Elektroenergie durch das Trennen des Wechselrichters (50) von dem Hochspannungs-Akkumulator (33) unterbricht, und einen Zwangsentladewiderstand (67), der die in dem Glättungskondensator (55) gespeicherte Elektroenergie zwangsentlädt, indem er verursacht, dass die Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand (67) fließt, wobei das Elektrofahrzeug-Steuergerät umfasst:eine Kollisions-Detektionseinheit (71), die eine Kollision des Elektrofahrzeugs detektiert,wobei, wenn die Kollisions-Detektionseinheit (71) eine Kollision detektiert, die im Glättungskondensator (55) gespeicherte intermittierend durch den Zwangsentladewiderstand (67) entladen wird,wobei das Elektrofahrzeug-Steuergerät dadurch gekennzeichnet ist, dasswenn eine Detektionsinformation, die durch Detektieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten wird, gleich oder größer als ein vorgegebener Geschwindigkeitsgrenzwert ist, ein intermittierender Entladeprozess der intermittierenden Entladung der in dem Glättungskondensator (55) gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand (67) kurzzeitig gestoppt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Fachgebiet
Diese Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug-Steuergerät, das Hochspannungs-Elektroenergie in einem Kondensator entlädt, um dessen Spannung zu reduzieren.
2. Stand der Technik
JP 2006- 224772 A offenbart eine Technik, die in einem Elektrofahrzeug, das mit einem Hochspannungs-Akkumulator ausgestattet ist, verwendet wird. Bei dieser Technik wird eine Entladeschaltung durch ein Relais und einen Glättungskondensator ausgebildet, die zwischen dem Akkumulator und einem Inverter bereitgestellt sind. Im Fall einer Kollision des Fahrzeugs wird das Relais in einen unterbrochenen Zustand geschalten. Der Glättungskondensator ist parallel zu dem Wechselrichter verbunden und ein Widerstand ist in Serie mit einem Entladerelais verbunden.
In der in JP 2006- 224 772 A offenbarten Entladeschaltung ist in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs das Entladerelais verbunden, um eine Schaltung auszubilden, die in dem Glättungskondensator gespeicherte Elektroenergie entlädt.
Die US 2013 / 0 234 510 A1 offenbart eine Wechselrichtervorrichtung für Elektrofahrzeuge, wobei die Vorrichtung einen Wechselrichter und einen Glättungskondensator, die parallel zu einer Hochspannungsversorgung geschaltet sind, umfasst. Ein Schnellentladungswiderstand und ein Entladungsschaltelement sind parallel zu dem Glättungskondensator geschaltet, und eine Steuervorrichtung steuert das Entladungsschaltelement. Die Einschaltdauer der Steuervorrichtung steuert das Schalten des Entladungsschaltelements derart, dass in Reaktion auf einen Schnellentladungsbefehl ein Einschaltdauerverhältnis mit einer Abnahme einer Spannung an beiden Enden des Glättungskondensators zunimmt.
Die JP 2013- 236 456 A offenbart ein Hybridfahrzeug, welches enthält: Kondensatoren; einen Entladewiderstand; eine Speichereinrichtung zum Speichern von Kennfelddaten, in denen ein oberer Grenzwert der in eine Entladeeinrichtung fließenden Leistungsmenge jedem von mehreren Fahrzeugzuständen zugeordnet ist; eine Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung zum Erfassen des Fahrzeugzustands; und eine Steuerung, welche die Entladeeinrichtung betreibt, wenn ein vorbestimmtes Signal empfangen wird, den oberen Grenzwert der Leistungsmenge, die dem durch die Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung aus den Kartendaten erfassten Fahrzeugzustand zugeordnet ist, spezifiziert, und die in die Entladung fließende Leistung auf den angegebenen oberen Grenzwert der Leistungsmenge begrenzt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In der in JP 2006- 224 772 A offenbarten Entladeschaltung, wenn der Akkumulator und der Wechselrichter im Fall einer Kollision des Fahrzeugs getrennt sind und der Glättungskondensator in Serie mit dem Widerstand durch das Entladerelais verbunden ist, um die Entladeschaltung auszubilden, gibt es einen Fall, in dem die Entladung in dem Widerstand fortgeführt wird. Wenn die Entladung (die Bestromung) in dem Widerstand fortgeführt wird, gibt es einen Fall, bei dem die Eigenschaften des Widerstandes auf Grund von Überhitzung verschlechtert werden.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Elektrofahrzeug-Steuergerät bereitzustellen, das in der Lage ist, die Eigenschaft eines Zwangsentladewiderstandes beizubehalten, in dem die Überhitzung eines Zwangsentladewiderstandes bei einem Entladevorgang von einem Kondensator im Fall einer Kollision des Fahrzeugs unterdrückt wird.
Gemäß Aspekten dieser Erfindung ist ein Elektrofahrzeug-Steuergerät bereitgestellt, das an einem Elektrofahrzeug montiert ist, umfassend einen Hochspannungs- Akkumulator, einen Glättungskondensator, der eine Spannung von Gleichstrom glättet, der von dem Hochspannungs-Akkumulator bereitgestellt wird, einen Wechselrichter, der den von dem Hochspannungs-Akkumulator bereitgestellten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, einen Motorgenerator, der von dem Gleichstrom, der von dem Wechselrichter bereitgestellt wird, als ein Elektromotor angetrieben wird und der als ein Generator dient, einen Schalter, der zwischen einem Verbindungszustand, der in der Lage ist, Hochspannungs-Elektroenergie (d.h. eine elektrische Energie mit hoher Spannung) durch das Verbinden des Hochspannungs-Akkumulators mit dem Wechselrichter bereitzustellen, und einem Hochspannungs-Unterbrechungszustand, der die Versorgung der Hochspannungs-Elektroenergie durch das Trennen des Wechselrichters von dem Hochspannungs-Akkumulator unterbricht, und einen Zwangsentladewiderstand, der die in dem Glättungskondensator gespeicherte Elektroenergie zwangsentlädt, indem er verursacht, dass die Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand fließt, wobei das Elektrofahrzeug-Steuergerät umfasst: eine Kollisions-Detektionseinheit, die eine Kollision des Elektrofahrzeugs detektiert, wobei, wenn die Kollisions-Detektionseinheit eine Kollision detektiert, die im Glättungskondensator gespeicherte Elektroenergie intermittierend durch den Zwangsentladewiderstand entladen wird. Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug-Steuergerät zeichnet sich dadurch aus, dass wenn eine Detektionsinformation, die durch Detektieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten wird, gleich oder größer als ein vorgegebener Geschwindigkeitsgrenzwert ist, ein intermittierender Entladeprozess der intermittierenden Entladung der in dem Glättungskondensator gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand kurzzeitig gestoppt wird.
Gemäß den Aspekten dieser Erfindung ist es möglich, ein Elektrofahrzeug-Steuergerät bereitzustellen, das in der Lage ist, die Eigenschaft eines Zwangsentladewiderstandes beizubehalten, in dem die Überhitzung eines Zwangsentladewiderstandes bei einem Entladevorgang von einem Kondensator im Fall einer Kollision des Fahrzeugs unterdrückt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugs zeigt, welches mit einem Elektrofahrzeug-Steuergerät gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ausgestattet ist;
2 ist ein Schaltdiagramm, das eine Konfiguration eines Wechselrichters darstellt;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuervorgang der Entladung von Elektroenergie zeigt, welche in einem Glättungskondensator gespeichert ist;
4 ist ein Diagramm, das die Ausführung eines intermittierenden Entladevorgangs zeigt, der mit einer Änderung des Spanungswertes der Elektroenergie korrespondiert, welcher in einem Wechselrichter (Glättungskondensator) gespeichert ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 bis 4 sind Abbildungen, die ein Elektrofahrzeug-Steuergerät gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung zeigen.
In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Verbrennungsmotor 2 und einem Motorgenerator 4 ausgestattet, welche als Antriebsquelle dienen und Räder 5 antreiben, die durch ein Getriebe 3 rotiert werden. Auf dieses Weise ist das Fahrzeug 1 als ein Hybridfahrzeug konstruiert. D.h., das Fahrzeug 1 ist auch als ein Elektrofahrzeug konfiguriert, das mit der Antriebsleistung fährt, die von dem Generator 4 erzeugt wird.
Das Fahrzeug 1 ist mit einer Hybridsteuereinheit (hybrid control unit, HCU) 10, einem Motorsteuermodul (engine control module, ECM) 11 und einem Getriebesteuermodul (transmission control module, TCM) 12 ausgestattet, die ein Steuersystem ausbilden und die hier Antriebszustände des Motors 2, des Getriebes 3 und des Motorgenerators 4 in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm steuern, das im Vorhinein in einem Speicher gespeichert wurde. Dementsprechend kann ein hocheffizienter Fahrbetrieb realisiert werden.
In dem Fahrzeug 1 führt die HCU 10 einen Aktivierungs- oder Stop-Steuervorgang in Reaktion auf eine Bedienung eines Zündschlüssels von einem Fahrer durch, welche von einem Zündschalter 9 detektiert wird. Die HCU 10 steuert im Allgemeinen das gesamte Fahrzeug 1, das ECM 11 steuert den Verbrennungsmotor 2, das TCM 12 steuert das Getriebe 3.
Der Verbrennungsmotor 2 umfasst eine Vielzahl von Zylindern. Der Verbrennungsmotor 2 ist konfiguriert, eine Folge aus vier Takten zu durchlaufen, umfassend einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Auslasstakt für jeden der Zylinder.
Das Fahrzeug 1 hat einen Elektrofahrzeug-(EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug mit der Antriebsleistung des Motorgenerators 4 fährt, während der Verbrennungsmotor 2 gestoppt ist. Ferner weist das Fahrzeug 1 eine Start-Stopp-Funktion auf, bei der der Verbrennungsmotor 2 in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Stopp-Bedingung gestoppt wird und in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Neustart-Bedingung neu gestartet wird.
Ferner sind ein integrierter Startergenerator (ISG) 20 und ein Anlasser 21 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Der ISG 20 ist mit einer Kurbelwelle 18 des Verbrennungsmotors 2 über einen Riemen 22 und der Gleichen verbunden. Das ISG 20 dient als ein Elektromotor, der den Verbrennungsmotor 2 startet, während er mit Elektroenergie rotiert wird, die zu diesem zugeführt wird, und er dient als ein Generator, der die von der Kurbelwelle 18 aufgebrachte Drehleistung in Elektroenergie wandelt.
Das Fahrzeug 1 umfasst ein Steuermodul für den integrierten Startergenerator (integrated starter generator control module, ISGCM) 13, das als ein Steuersystem dient, und das ISGCM 13 steuert den Antriebszustand des ISG 20 in Übereinstimmung mit einem im Vorhinein in einem Speicher gespeicherten Steuerprogramm.
Der ISG 20 dient als ein Elektromotor, um den Verbrennungsmotor 2 aus einem Stopp-Zustand der Start-Stopp-Funktion neu zu starten.
Der Starter 21 umfasst einen Motor und ein Antriebsritzel, welche in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Der Starter 21 rotiert den Motor, um am Zündungszeitpunkt eine Rotationskraft auf den Verbrennungsmotor 2 aufzubringen, indem die Kurbelwelle 18 rotiert wird. Auf diese Weise wird der Verbrennungsmotor 2 mittels des Starters 21 gestartet und er wird mittels des ISG 20 aus einem Stopp-Zustand neu gestartet, welcher von der Start-Stopp-Funktion verursacht wurde.
Das Getriebe 3 wird verwendet, um die Drehzahl der Leistungsabgabe der Antriebsrotation des Verbrennungsmotors 2 zu ändern und die Leistung der Antriebsrotation auf die Antriebsräder 5 zu übertragen, um diese über eine Antriebswelle (eine Achse) 23 zu rotieren. Das Getriebe 3 umfasst einen normalen ineinandergreifenden Getriebemechanismus 25, der als ein Stirnradgetriebemechanismus konfiguriert ist, eine Kupplung 26, die als eine normale geschlossene Trockenkupplung konfiguriert ist, einen Differenzialmechanismus 27, der die Drehgeschwindigkeiten (Drehzahlen) von jeder der Antriebswellen 23 des linken und des rechten Antriebsrads 5 anpasst, und einen (nicht gezeigten) Aktuator.
Das Getriebe 3 ist als ein sogenanntes automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) konfiguriert und wird verwendet, um die Kupplung 26 ein- oder auszurücken und um eine Drehzahlstufe des Getriebemechanismus 25 zu wechseln, der von dem Aktuator in Reaktion auf eine Detektionsinformation oder dergleichen von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 75 angetrieben wird, welcher die Rotationsgeschwindigkeit (die Drehzahl) der Antriebswelle 23 detektiert. Der Differenzialmechanismus 27 erhält von dem Getriebemechanismus 25 die Leistungsabgabe und überträgt die Leistung zu der rechten und der linken Antriebswelle 23.
Der Motorgenerator 4 ist mit dem Differenzialmechanismus 27 über einen Kraftübertragungsmechanismus 28, wie einer Kette, verbunden. Der Motorgenerator 4 dient als ein Elektromotor.
Auf diese Weise ist das Fahrzeug 1 als ein Parallelhybridsystem konfiguriert, das in der Lage ist, die Leistung von sowohl dem Verbrennungsmotor 2 als auch dem Motorgenerator 4 zu nutzen, um das Fahrzeug anzutreiben, und es fährt mit der Leistungsabgabe von zumindest einem von dem Verbrennungsmotor 2 und dem Motorgenerator 4.
Der Motorgenerator 4 dient auch als Generator, der Elektroenergie erzeugt, wenn das Fahrzeug in einem Verzögerungszustand fährt.
Hierbei ist der Motorgenerator 4 mit der Antriebswelle 23 über den Differenzialmechanismus 27 und den Kraftübertragungsmechanismus 28 verbunden. In diesem Aufbau rotiert der Motorgenerator simultan mit der Rotation der Antriebsräder 5. Der Motorgenerator 4 kann an jeder Position des Kraftübertragungswegs von dem Verbrennungsmotor 2 zu den Antriebsrädern 5 verbunden sein, so dass Leistung durch diesen übertragen werden kann und er kann nicht hauptsächlich mit dem Differenzialmechanismus 27 verbunden sein.
Das Fahrzeug 1 umfasst eine erste Energiespeichervorrichtung 30, eine Niederspannungs-Versorgungseinheit 32, welche eine zweite Energiespeichervorrichtung 31 umfasst, eine Hochspannungs-Versorgungseinheit 34, welche eine dritte Energiespeichervorrichtung 33 umfasst, ein Hochspannungskabel 35 und ein Niederspannungskabel 36.
Jede der ersten Energiespeichervorrichtung 30, der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 und der dritten Energiespeichervorrichtung 33 ist als ein wieder aufladbarer Akkumulator konfiguriert. Die zweite Energiespeichervorrichtung 31 ist eine Energiespeichervorrichtung, die in der Lage ist, in sich Elektroenergie mit einer hohen Leistungsabgabe und einer hohen Energiedichte im Vergleich zu der ersten Energiespeichervorrichtung 30 zu speichern. Die zweite Energiespeichervorrichtung 21 kann im Vergleich zu der ersten Energiespeichervorrichtung 30 in einer kurzen Zeit geladen werden. Jede der ersten Energiespeichervorrichtung 30 und der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 ist ein Niederspannungs-Akkumulator, deren Anzahl der Zellen festgesetzt ist, um eine Ausgangsspannung von etwa zwölf Volt zu erzeugen. In dieser Ausführungsform ist die erste Energiespeichervorrichtung 30 als ein Bleiakkumulator konfiguriert und die zweite Energiespeichervorrichtung 31 ist als ein Lithium-Ionen-Akkumulator konfiguriert. Ferner kann die zweite Energiespeichervorrichtung 31 ein Nickel-Hydrogen-Akkumulator sein.
Die dritte Energiespeichervorrichtung 33 als ein Hochspannungs-Akkumulator konfiguriert, dessen Anzahl der Zellen festgesetzt ist, um eine hohe Spannung im Vergleich zu der ersten Energiespeichervorrichtung 30 und der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 zu erzeugen und diese erzeugt beispielsweise eine Ausgangsspannung von 100 V Die dritte Energiespeichervorrichtung 33 ist beispielsweise als ein Lithiumionen-Akkumulator konfiguriert. Ferner kann die dritte Energiespeichervorrichtung 33 als ein Nickel-Hydrogen-Akkumulator konfiguriert sein.
Eine Hochspannungs-Versorgungseinheit 34 umfasst einen Wechselrichter 50, einen INVCM 14 und einen Hochspannungs-BMS 16 zusätzlich zu der dritten Energiespeichervorrichtung 33, um einen Hochspannungsstromkreis auszubilden. Die Hochspannungs-Versorgungseinheit 34 ist mit dem Motorgenerator 4 über ein Hochspannungskabel 35 verbunden, um dem Motorgenerator 4 Elektroenergie zu zuführen.
Das Fahrzeug 1 ist mit einer allgemeinen Last 37 und mit einer Schutzziellast bzw. zu schützender Ziellast 38 bereitgestellt, welche als elektrische Lasten dienen. Die allgemeine Last 37 und die Schutzziellast 38 sind andere elektrische Lasten als der Starter 21 und der ISG 20.
Die Schutzziellast 38 ist eine elektrische Last, die immer eine stabile Zufuhr von Elektroenergie benötigt. Die Schutzziellast 38 umfasst beispielsweise ein Stabilitätssteuergerät 38A, welches ein Querrutschen des Fahrzeugs 1 verhindert, ein Steuergerät für eine elektrische Lenkung 38B, welches elektrisch eine Lenkkraft von einem (nicht dargestellten) Lenkrad unterstützt und einen Scheinwerfer 38C. Ferner umfasst die Schutzziellast 38 auch Leuchten und Anzeigen eines (nicht dargestellten) Armaturenbretts und ein (nicht dargestelltes) Autonavigationssystem.
Die allgemeine Last 37 ist eine elektrische Last, die zeitweilig verwendet wird und die im Vergleich zu der Schutzziellast 38 keine stabile Versorgung mit Elektroenergie benötigt. Die allgemeine Last 37 umfasst beispielsweise einen (nicht dargestellten) Scheibenwischer und einen elektrischen Kühllüfter, der (nicht dargestellte) kalte Luft zu dem Verbrennungsmotor 2 bläst.
Die Niederspannungs-Versorgungseinheit 32 umfasst Schalter 40 und 41 und ein Niederspannungs-BMS 15 zusätzlich zu der zweiten Energiespeichervorrichtung 31. Die erste Energiespeichervorrichtung 30 und die zweite Energiespeichervorrichtung 31 sind mit dem Starter 21, dem ISG 20 und der elektrischen Last, wie der allgemeinen Last 37 und der Schutzziellast 38 über ein Niederspannungskabel 36 verbunden, so dass diesen Elektroenergie zugeführt werden kann. Die erste Energiespeichervorrichtung 30 und die zweite Energiespeichervorrichtung 31 sind elektrisch parallel zu der Schutzziellast 38 verbunden.
Der Schalter 40 ist an dem Niederspannungskabel 36 zwischen der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 und der Schutzziellast 38 bereitgestellt. Der Schalter 41 ist an dem Niederspannungskabel 36 zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung 30 und der Schutzziellast 38 bereitgestellt.
Das Fahrzeug 1 umfasst das Wechselrichtersteuermodul (inverter control module, INVCM) 14, das Niederspannungs-Batteriemanagementsystem (BMS) 15 und das Hochspannungs-BMS 16, welche ein Steuersystem ausbilden und den Antriebszustand eines Wechselrichters 50 oder die Lade-/Entladezustände der ersten Energiespeichervorrichtung 30, der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 und der dritten Energiespeichervorrichtung 33 in Übereinstimmung mit einem im Vorhinein in einem Speicher gespeicherten Steuerprogramm steuern.
Das INVCM 14 wird verwendet, um den Wechselrichter 50 zu steuern und um zwischen Wechselstrom, mit dem das Hochspannungskabel 35 beaufschlagt wird, und Gleichstrom, mit dem die dritte Energiespeichervorrichtung 33 beaufschlagt wird, zu wechseln. Wenn beispielsweise der Motorgenerator 4 für einen Kraftlaufbetrieb verwendet wird, steuert der INVCM 14 den Wechselrichter 50, um den von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 entladenen Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln und den Wechselstrom dem Motorgenerator 4 zu zuführen. Wenn ferner der Motorgenerator 4 zur Rückgewinnung verwendet wird, steuert das INVCM 14 den Wechselrichter 50, um den von dem Motorgenerator 4 erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln und um die dritte Energiespeichervorrichtung 33 mit dem Gleichstrom zu laden.
Das Niederspannungs-BMS 15 steuert die Offen-/Geschlossen-Zustände der Schalter 40 und 41, so dass Elektroenergie von der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 geladen oder entladen wird und Elektroenergie wird der Schutzziellast 38 bereitgestellt oder Elektroenergie wird der Schutzziellast 38 nicht bereitgestellt. Wenn der Verbrennungsmotor 2 von einer Start-Stopp-Steuerung gestoppt wird und das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 schließt und den Schalter 41 öffnet, wird der Schutzziellast 38 eine stabile Elektroenergie von der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 bereitgestellt, die eine Ausgabe mit einer hohen Leistung und einer hohen Energiedichte erzeugt.
Wenn das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 schließt und den Schalter 41 öffnet, wenn der Verbrennungsmotor 2 von dem Starter 21 gestartet wird und der Verbrennungsmotor 2, der von der Start-Stopp-Steuerung gestoppt wurde, von dem ISG 20 neu gestartet wird, wird Elektroenergie von der ersten Energiespeichervorrichtung 30 dem Starter 21 oder dem ISG 20 bereitgestellt. In einem Zustand, bei dem der Schalter 40 geschlossen und der Schalter 41 geöffnet ist, wird auch Elektroenergie von der ersten Energiespeichervorrichtung 30 der allgemeinen Last 37 bereitgestellt.
Das Hochspannungs-BMS 16 verwaltet Zustände, umfassend eine Restkapazität der dritten Energiespeichervorrichtung 33. Weil das Hochspannungs-BMS 16 von dem HCU 10 basierend auf einem Detektionsergebnis eines Drehzahlsensors 76, der die Drehgeschwindigkeit (die Drehzahl) des Motorgenerators 4 detektiert, gesteuert wird, um mit dem INVCM 14 zusammen zu arbeiten, wird der Motorgenerator 4 effizient angetrieben.
Auf diese Weise ist die erste Energiespeichervorrichtung 30 konfiguriert, um Elektroenergie zumindest dem Starter 21 zuzuführen, der als ein Startergerät zum Starten des Verbrennungsmotors 2 dient, dem ISG 20 und der allgemeinen Last 37. Die zweite Energiespeichervorrichtung 31 ist konfiguriert, Elektroenergie der Schutzziellast 38 zuzuführen.
Die Schalter 40 und 41 werden von dem Niederspannungs-BMS 15 gesteuert, so dass die zweite Energiespeichervorrichtung 31 Elektroenergie der Schutzziellast 38 zuführt, welche zu jeder Zeit eine stabile Versorgung mit Elektroenergie benötigt.
Auf diese Weise wird das Niederspannungs-BMS 15 verwendet, um die Schalter 40 und 41 angemessen zu steuern, indem der stabile Betrieb der Schutzziellast 38 priorisiert wird, während die Ladezustände (oder Restladebeträge) der ersten Energiespeichervorrichtung 30 und der zweiten Energiespeichervorrichtung 31 und die Betriebsanfragen der allgemeinen Last 37 und der Schutzziellast 38 berücksichtigt werden.
Ferner ist das Fahrzeug 1 mit CAN-Kommunikationsleitungen 48 und 49 ausgestattet, um ein lokales Netzwerk (LAN) im Fahrzeug auszubilden, und zwar basierend auf einem Standard wie einem Controller Area Network (CAN). Die HCU 10 ist mit dem INVCM 14 und dem Hochspannungs-BMS 16 über die CAN-Kommunikationsleitung 48 verbunden. Die HCU 10, der INVCM 14 und das Hochspannungs-BMS 16 sind konfiguriert, um ein Signal, wie ein Steuersignal, durch die CAN-Kommunikationsleitung 48 zu übertragen und zu erhalten. Ferner ist die HCU 10 mit dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13 und dem Niederspannungs-BMS 15 über die CAN-Kommunikationsleitung 49 verbunden. Die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13 und das Niederspannungs-BMS 15 sind konfiguriert, ein Signal, wie ein Steuersignal, über die CAN-Kommunikationsleitung 49 zu übertragen und zu erhalten.
Hierbei sind in dem Wechselrichter 50, wie in 2 gezeigt, Schaltelemente 51u bis 51w und 61u bis 61w mit einer Drei-Phasen-Ganzwellenbrücke 50B verbunden und Dioden 53u bis 53w und 54u bis 54w sind wechselweise jeweils mit den Schaltelementen 51u bis 51w und 61u bis 61 w verbunden. Der Wechselrichter 50 dient zur Bereitstellung eines Drei-Phasen-Wechselstroms für Spulen 4u bis 4w von U-, V- und W-Phasen des Motorgenerators 4, um den Motorgenerator 4 als ein Elektromotor dienen zu lassen, wenn eine PWM-Steuerung durch ein Steuersignal, das von dem INVCM 14 ausgegeben wurde, auf den Schaltelementen 51u bis 51w und 61u bis 61w durchgeführt wird. Der Wechselrichter 50 führt mittels den Dioden 51u bis 51w und 54u bis 54w eine Zweiweggleichrichtung des von dem Motorgenerator 4, der als ein Generator dient, erzeugten Wechselstroms durch und lädt die dritte Energiespeichervorrichtung 33.
In dem Wechselrichter 50 sind ein Glättungskondensator 55, ein passiver Entladewiderstand 57 und ein Zwangsentladewiderstand 67 parallel zueinander in einer Vorstufe der Drei-Phasen-Ganzwellenbrücke 50B an der Seite der dritten Energiespeichervorrichtung 33 verbunden.
Der Glättungskondensator 55 arbeitet zur Glättung und Stabilisierung einer Spannung der Elektroenergie, die der Drei-Phasen-Ganzwellenbrücke 50B zugeführt wird, indem er Gleichstrom, der von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 entladen wird, speichert und die in sich gespeicherte Elektroenergie entlädt. Die Speicherung der Elektroenergie in dem Glättungskondensator 55 beginnt in Übereinstimmung mit der Ausführung eines Prozesses, bei dem die HCU 10 aktiviert wird, um den Zustand des gesamten Fahrzeugs 1 in einen Fahr-Vorbereitungszustand zu überführen, nachdem der Zündungsschalter 9 von dem Fahrer aktiviert wurde.
Der passive Entladewiderstand 57 ist normal mit dem Glättungskondensator 55 verbunden, um eine Entladeschaltung auszubilden. Der passive Entladewiderstand 57 ist mit einem hohen Widerstandswert festgesetzt, sodass die gespeicherte Elektroenergie, die von dem Glättungskondensator 55 entladen wird, auf einen geringen Strom unterdrückt ist. Das heißt, der passive Entladewiderstand 57 dient als ein Begrenzungswiderstand, der eine große Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie aus dem Glättungskondensator 55 unterdrückt.
Wenn die Zufuhr von Hochspannungs-Elektroenergie, die in der dritten Energiespeichervorrichtung 33 gespeichert ist, zu dem Glättungskondensator 55 unterbrochen wird, führt der passive Entladewiderstand 57 einen sogenannten passiven Entladeprozess durch, wobei die gespeicherte Hochspannungs-Elektroenergie, die von dem Glättungskondensator 55 entladen wird, durch den passive Entladewiderstand 57 fließt, um darin verbraucht zu werden, und somit wird eine Schaltung (d.h. eine passive Entladeschaltung) ausgebildet, die den Spannungswert der im Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie zu einer niederen Spannung reduziert.
Der Zwangsentladewiderstand 67 ist bereitgestellt, um über ein Verbindungsrelais 68 mit dem Glättungskondensator 55 verbunden oder von diesem getrennt zu sein. Der Zwangsentladewiderstand 67 ist mit einem geringen Widerstandswert im Vergleich zu dem passiven Entladewiderstand 57 festgesetzt und daher wird die im Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie als ein großer Strom entladen, im Vergleich zu dem Fall der Entladung der Elektroenergie durch den passiven Entladewiderstand 57. D.h., der Zwangsentladewiderstand 67 dient auch als ein Begrenzungswiderstand, der eine Entladung mit einem großen Betrag der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie unterdrückt.
Das Verbindungsrelais 68, das mit dem Zwangsentladewiderstand in Serie verbunden ist, wird gesteuert, um von dem INVCM 14 in Kooperation mit der HCU 10 geschaltet zu werden, um einen der zwei folgenden Zustände auszuwählen: Ein Zwangsentladezustand (Verbindungszustand), in welchem die Hochspannungs-Elektroenergie in dem Glättungskondensator 55 durch den Zwangsentladewiderstand 67 fließt, um gezwungenermaßen verbraucht zu werden, und ein Entlade-Unterbrechungszustand (Trennungszustand), in dem die Entladung unterbrochen ist, wie im Folgenden beschrieben wird.
Wenn die HCU 10 bestimmt, dass die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie zwangsweise und schnell entladen werden muss, wird das Verbindungsrelais 68 in den Verbindungszustand geschaltet, um eine Entladeschaltung auszubilden, daher wird die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand 67 gemeinsam mit dem passiven Entladewiderstand 57 entladen, so dass entladener Strom verbraucht wird.
In dem Trennungszustand unterbricht das Verbindungsrelais 68 die durch den Zwangsentladewiderstand 67 ausgebildete Entladeschaltung, um eine Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand 67 zu verhindern.
Ferner umfasst der Wechselrichter 50 ein Unterbrechungsrelais (einen Schalter) 58, der zwischen der dritten Energiespeichervorrichtung 33 und dem Glättungskondensator 55 angeordnet ist. Das Unterbrechungsrelais 58 wird gesteuert, um durch das INVCM 14 in Kooperation mit der HCU 10 geschalten zu werden.
Ferner ist das Unterbrechungsrelais 58 oder das Verbindungsrelais 68 ein Schalter, der zwischen einem Verbindungszustand, in welchem ein Durchfluss des Stroms ermöglicht ist, und einem Trennungszustand, in welchem ein Durchfluss eines Stroms unterbrochen ist, schaltet und dieser kann vom Typ des Kontaktschalters, vom Typ eines Relaisschalters oder vom Typ eines Diodenschalters sein und er kann unter Berücksichtigung einer gegenwärtigen Kapazität, einer der Spannung widerstehenden Isolation oder der Haltbarkeit installiert werden.
Das Unterbrechungsrelais 58 ist zwischen der dritten Energiespeichervorrichtung 33 und dem Glättungskondensator 55 angeordnet und wird von der HCU 10 geschaltet, um einen der folgenden zwei Zustände auszuwählen. Einen Hochspannungs-Beaufschlagungszustand (ein Verbindungszustand) in welchem die von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 entladene Hochspannungs-Elektroenergie der stromabwärtsliegenden Seite zugeführt werden kann, und einem Hochspannungs-Unterbrechungszustand (ein Trennungszustand), in welchem die Zuführung dessen unterbrochen ist.
In dem Fall einer Stoppanforderung, die erzeugt wird, wenn der Zündungsschalter 9 von dem Fahrer ausgeschaltet wird, schaltet die HCU 10 das Unterbrechungsrelais 58 in einen geöffneten Zustand (einen Trennungszustand) in Kooperation mit dem INVCM 14, so dass die Entladung der Elektroenergie von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 gestoppt wird und die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie durch den passiven Entladewiderstand 57 entladen wird, so dass die Elektroenergie verbraucht wird.
Dementsprechend erlaubt es die HCU 10, dass die im Glättungskondensator gespeicherte Elektroenergie durch den passiven Entladewiderstand 57 geladen wird, so dass ein Spannungswert auf einen niedrigen Spannungswert reduziert ist.
In dem Fall einer Fahrt-Vorbereitungs-Anforderung, die erzeugt wird, wenn der Zündschalter 9 von dem Fahrer angeschaltet wird, schaltet die HCU 10 das Unterbrechungsrelais 8 in einen geschlossenen Zustand (einen Verbindungszustand) in Kooperation mit den INVCM 14, sodass die Entladung der Elektroenergie von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 wieder aufgenommen wird und sodass die Spannung des Glättungskondensators 55 bis zu einer vorgegebenen Spannung erhöht wird.
Demensprechend speichert die HCU 10 die von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 entladende Elektroenergie in dem Glättungskondensator 55 und stabilisiert (glättet) den Spannungswert der Elektroenergie, der dem Motorgenerator 4 durch die Drei-Phasen-Ganzwellenbrücke 50B zugeführt wird.
Ferner ist das Fahrzeug 1 mit einem Airbag-System 7 ausgestattet, das einen Insassen umfassend einen Fahrer durch eiliges Expandieren eines (nicht dargestellten) Airbags schützt, wenn ein Beschleunigungssensor 71 eine abrupt auf das Fahrzeug 1 wirkende externe Kraft im Fall eines auftretenden Kollisionsunfalls detektiert. Das Airbag-System 7 ist konfiguriert, die Aktivierung des Airbag-Systems 7 in Übereinstimmung mit einem im Vorhinein in einem Speicher gespeicherten Steuerprogramm zu steuern, wenn ein Steuermodul für ein zusätzliches Rückhaltesystem (supplemental restraint system control module, SRSCM) 70, das als ein Steuersystem dient, ein Kollisionsdetektionssignal von dem Beschleunigungssensor 71 erhält. Ferner korrespondiert das Airbagsystem im Allgemeinen einem zusätzlichen Rückhaltesystem.
Das SRSCM 70 ist mit der HCU 10 über eine CAN-Kommunikationsleitung 48 verbunden, so dass ein Steuersignal dahin übertragen werden kann. Wenn das SRSCM ein Kollisionsdetektionssignal von dem Beschleunigungssensor 71 erhält, wird hierbei eine Airbag-Aktivierungssteuerung durchgeführt und das Kollisionsdetektionssignal zur Unterbrechung einer Hochspannung wird durch die CAN-Kommunikationsleitung 48 an die HCU 10 übertragen. Das heißt, der Beschleunigungssensor 71 des Airbagsystems 7 stellt eine Kollisionsdetektionseinheit dar.
In der Ausführungsform ist ferner ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Kollision oder dergleichen mit einem Beschleunigungssensor 71 des Airbagsystems 7 detektiert wird, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Selbst wenn beispielsweise das Airbagsystem 7 eine Kollision mittels einer anderen Methode detektiert, kann das Kollisionsdetektionssignal von dem SRSCM 70 auf die gleiche Weise erhalten werden. Wenn ferner das Fahrzeug 1 mit einem getrennten Beschleunigungssensor ausgestattet ist, um Beschleunigungsinformation zu erhalten, kann die Beschleunigungsinformation direkt von diesen erhalten werden und eine Kollision oder dergleichen kann von einer Änderung der Beschleunigungsinformation detektiert werden.
Dann, wenn die HCU 10 das Kollisionsdetektionssignal von dem SRSCM 70 des Airbagsystems 7 erhält, wird das Unterbrechungsrelais 58 in den Trennungszustand geschaltet, um eine Hochspannung zu unterbrechen. Zu dieser Zeit wird ein Entladeprozess durchgeführt, um die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Hochspannungs-Elektroenergie durch den passiven Entladewiderstand 57 zu entladen. Ferner schaltet die HCU 10 intermittierend das Verbindungsrelais 68 in den getrennten Zustand oder den verbundenen Zustand, um eine Entladeschaltung auszubilden, die den Zwangsentladewiderstand 67 umfasst.
Wenn die Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie nötig ist, wie in dem Fall der Kollision des Fahrzeugs 1, kann dementsprechend die HCU 10 eine Entladeschaltung ausbilden, indem intermittierend der Zwangsentladewiderstand 67 durch das Verbindungsrelais 68 zusätzlich zu dem passive Entladewiderstand 57 mit dem Glättungskondensator 55 verbunden wird. Dementsprechend ist es möglich, die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie als einen hohen Strom in einer kurzen Zeit durch die intermittierende Entladung zu entladen, die in der Lage ist, eine Überhitzung zu unterdrücken, und zwar im Vergleich zu der kontinuierlichen Bestromung durch den Zwangsentladewiderstand 67 zusätzlich zu der normalen Entladung unter Verwendung des passiven Entladewiderstandes 57. Das heißt, die HCU 10 und das Verbindungsrelais 68 stellen ein Steuergerät dar, das an dem Elektrofahrzeug der Ausführungsform montiert ist.
Zu dem Zeitpunkt, wenn die Detektionsinformation, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 75 übertragen wird, gleich oder größer als ein vorgegebener Geschwindigkeitsgrenzwert ist, hält die HCU 10 das Verbindungsrelais 68 in dem Trennungszustand, stoppt kurzzeitig den intermittierenden Entladeprozess unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 und führt eine Zwangsentladung durch, bei der nur der passive Entladewiderstand 57 als der begrenzende Widerstand verwendet wird, während der Zwangsentladewiderstand 67 getrennt ist. Weil hier der Motorgenerator 4 direkt mit der Antriebswelle 23 verbunden ist, kann, anstelle des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 75 oder der Detektionsinformation des normalen Sensors des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 75, die Detektionsinformation des Drehzahlsensors 76 mit dem Geschwindigkeitsgrenzwert verglichen werden und der Drehzahlsensor 76 kann verwendet werden.
Wenn die intermittierende Entladung des Zwangsentladewiderstands 67 gestartet wird, aktiviert die HCU 10 ferner eine innere Timerfunktion, um die fortdauernde Zeit des intermittierenden Entladeprozesses zu zählen. Wenn die fortdauernde Zeit gleich oder länger als ein vorgegebener Zeitgrenzwert ist, schaltet die HCU 10 das Verbindungsrelais 68 in den Trennungszustand, stoppt den intermittierenden Entladeprozess unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 und führt eine Zwangsentladung durch, bei der nur der passive Entladewiderstand 57 als begrenzender Widerstand verwendet wird, während der Zwangsentladewiderstand 67 getrennt ist.
Als der Geschwindigkeitsgrenzwert kann hier beispielsweise eine Geschwindigkeit im Vorhinein in dem Speicher der HCU 10 festgesetzt sein, die geringer ist als die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, bei der der Motorgenerator 4 nicht als ein Generator dient, und keine wiedergewonnene Elektroenergie erzeugt oder im Glättungskondensator 55 gespeichert wird. Als der Zeitgrenzwert kann ferner beispielsweise eine Maximalzeit im Vorhinein in dem Speicher der HCU 10 festgesetzt sein, welche notwendig ist, um den Gesamtbetrag der Maximalkapazität der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie zwangsweise durch die intermittierende Entladung unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 zu entladen.
Wenn das Fahrzeug 1 bei einer Geschwindigkeit höher als der Geschwindigkeitsgrenzwert fährt, kann dementsprechend die HCU 10 kurzzeitig den Zwangsentladeprozess stoppen, bei dem die intermittierende Entladung mittels des Zwangsentladewiderstands 67 durchgeführt wird. Wenn die fortdauernde Zeit des Entladeprozesses, bei dem die intermittierende Entladung mittels des Zwangsentladewiderstands 67 durchgeführt wird, den Zeitgrenzwert überschreitet, kann die HCU 10 ferner den Entladeprozess basierend auf der intermittierenden Entladung stoppen.
Wenn der Glättungskondensator 55 geladen und entladen wird, weil der Motorgenerator 4, der direkt mit der Antriebswelle 23 verbunden ist, rotiert, um als ein Generator zu dienen, kann die HCU 10 aus diesem Grund verhindern, dass die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand 67 fliest, und somit kann der Entladeprozess der Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie mittels der passiven Entladung fortgeführt werden, und zwar nur unter Verwendung des hochohmigen passiven Entladewiderstands 57.
Die HCU 10 kann verhindern, dass der Zwangsentladeprozess für eine lange Zeit andauert, um die wiedergewonnene Elektroenergie, die von dem Motorgenerator 4 erzeugt wird und in dem Glättungskondensator 55 gespeichert wird, durch den Zwangsentladewiderstand 67 zu entladen. Daher kann die HCU 10 die Verschlechterung der Eigenschaften des Zwangsentladewiderstands 67 aufgrund der Langzeitbestromung verhindern.
Insbesondere führt die HCU 10 einen Steuervorgang, der in einem Flussdiagramm der 3 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit einem in einem Speicher gespeicherten Steuerprogramm durch, so dass die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie zwangsentladen wird.
Zuerst prüft die HCU 10, ob die Kollision des Fahrzeugs 1 auftritt, basierend auf dem Kollisionsdetektionssignal, das von dem SRSCM 70 des Airbags-System 7 übertragen wird (Schritt S11). Wenn die HCU 10 bestimmt, dass die Kollision des Fahrzeugs 1 auftritt, wird die Timerfunktion aktiviert (Schritt S12) um zu prüfen, ob eine vorgegebene fortlaufende Zeit abläuft (Schritt S13). Nachdem die vorgegebene fortdauernde Zeit abläuft, wird ein Steuervorgang in dem Fall der Kollision des Fahrzeugs 1 gestartet, sodass das Unterbrechungsrelais 58 in den Trennungszustand geschaltet wird und der Glättungskondensator 55 wird von der dritten Energiespeichervorrichtung 33 getrennt, um die Beaufschlagung mit Hochspannungs-Elektroenergie zu unterbrechen (Schritt S14).
Dementsprechend wird der Wechselrichter 50 in den Hochspannungs-Unterbrechungszustand geschaltet, um zuerst den passiven Entladevorgang des Glättungskondensators 55 nur unter Verwendung des passiven Entladewiderstandes 57 zu starten, nachdem eine vorgegebene fortdauernde Zeit abläuft, ohne dass der Steuervorgang in dem Fall der Kollision des Fahrzeugs 1 abgebrochen wird.
Als nächstes prüft die HCU 10, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 niedriger als ein vorgegebener Stoppgrenzwert (oder ein Geschwindigkeitsgrenzwert) ist, der als ein Stopp-Zustand festgesetzt ist, und zwar basierend auf der Detektionsinformation des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 75 (Schritt S 15). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der Geschwindigkeitsgrenzwert ist, setzt die HCU 10 die Timerfunktion zurück (Schritt S16) und überprüft (überwacht) ferner, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bis zu dem vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwert oder darüber hinaus erhöht wird (Schritt S17).
In Schritt S17, wenn die HCU 10 prüft, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 nicht den vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwert erreicht oder überschreitet, führt die HCU 10 den Zwangsentladeprozess unter Verwendung des intermittierenden Zwangsentladewiderstandes 67 durch, so dass beispielsweise das Verbindungsrelais 68 wiederholt für zwei Sekunden verbunden wird und für 10 Sekunden getrennt wird (Schritt S18). Wenn die Kollision des Fahrzeugs 1 überprüft wurde, wird die intermittierende Zwangsentladung gestartet. Ferner wird die intermittierende Zwangsentladung in dem temporären Stopp-Zustand in dem Schritt S19, der nachstehend beschrieben wird, wieder aufgenommen (Schritt S 18).
Wenn der Zwangsentladeprozess des normalen Glättungskondensators 55 durchgeführt wird, wird dementsprechend die intermittierende Zwangsentladung durch den Zwangsentladewiderstand 67, bei der das Verbindungsrelais 68 verbunden und getrennt wird, zusätzlich zu der passiven Entladung unter Verwendung des passiven Entladewiderstands 57 durchgeführt. Auf diese Weise wird die gespeicherte Hochspannungs-Elektroenergie reduziert zu einer gespeicherten Niederspannungs-Elektroenergie.
Beispielsweise wird zu diesem Zeitpunkt, wie in 4 gezeigt, eine Wechselrichterspannung, die einer Spannung über den Elektroden des Glättungskondensators 55 entspricht, um den großen Betrag der Zwangsentladung unter Verwendung des Zwangsentladewiderstandes für zwei Sekunden während der Verbindung des Verbindungsrelais 68 reduziert. Zu diesem Zeitpunkt steigt eine Temperatur des Zwangsentladewiderstands 67 an. Dann, wenn das Verbindungsrelais 68 für 10 Sekunden getrennt ist, fällt die Temperatur des Zwangsentladewiderstands 67. Wenn die Verbindung und Trennung des Verbindungsrelais 68 wiederholt wird, kann aus diesem Grund die Spannung des Glättungskondensators 55 reduziert werden, ohne eine Verschlechterung der Eigenschaften des Zwangsentladewiderstands 67.
In Schritt S17, wenn die HCU 10 prüft, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 den vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwert erreicht oder überschreitet, schaltet die HCU 10 ferner das Verbindungsrelais 68 in den getrennten Zustand und stoppt kurzzeitig den intermittierenden Zwangsentladevorgang unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 (Schritt S19).
Wenn die wiedergewonnene Elektroenergie von dem Motorgenerator 4, der als ein Generator dient, zu dem Glättungskondensator 55 geladen wird, während die dritte Energiespeichervorrichtung 33 aufgrund des Trennungszustands des Unterbrechungsrelais 58 getrennt ist, kann dementsprechend der Zwangsentladewiderstand 67 von der Entladeschaltung getrennt werden, wenn das Verbindungsrelais 68 in dem Trennungszustand gehalten wird. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung der Eigenschaften des Zwangsentladewiderstands 67 aufgrund des fortlaufenden Entladevorgangs zu verhindern, durch welchen die wiedergewonnene Elektroenergie fließt.
Nachfolgend prüft die HCU 10, ob die fortdauernde Zeit von dem Start des intermittierenden Zwangsentladevorgangs, der von der Timerfunktion gezählt wird, bis zu einem vorgegebenen Zeitgrenzwert (beispielsweise 60 Sekunden) oder mehr abläuft (Schritt S20). Dann, wenn die HCU prüft, dass die fortdauernde Zeit nicht den vorgegebenen Zeitgrenzwert erreicht oder überschreitet, kehrt die Routine zu Schritt S 17 zurück, um den gleichen Vorgang zu wiederholen.
Dementsprechend wird der gleiche Vorgang wiederholt für eine Zeit bis zum Ende des Zwangsentladevorgangs des normalen Glättungskondensators 55 und daher kann der Zwangsentladevorgang der Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie mittels des passiven Entladewiderstands 57 und des Zwangsentladewiderstands 67 fortgeführt werden.
In Schritt S20, wenn die HCU 10 prüft, dass die fortdauernde Zeit für den Vorgang der intermittierenden Entladung der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand 67 die vorgegebene Zeitgrenze erreicht oder überschreitet, stoppt die HCU 10 ferner den intermittierenden Zwangsentladevorgang unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 (Schritt S21) und beendet diesen Steuervorgang.
Selbst wenn beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 75 aufgrund einer Kollision kaputt ist, so dass die HCU 10 irrtümlicherweise den Stoppzustand des Fahrzeugs 1 in Schritt S15 unabhängig von der fortdauernden Rotation der Antriebswelle 23 bestimmt und den Entladevorgang der im Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie fortsetzt, kann dementsprechend der Zwangsentladewiderstand 67 von der Entladeschaltung getrennt werden, wenn das Verbindungsrelais 68 in dem Trennungszustand gehalten wird. Infolgedessen ist es möglich, die Verschlechterung der Eigenschaften des Zwangsentladewiderstands 67 aufgrund des Langzeitentladeprozesses der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie zu verhindern.
Weil der Zwangsentladevorgang, bei dem die in dem Glättungskondensator 55 gespeicherte Elektroenergie zum intermittierenden Fluss zu dem Zwangsentladewiderstand 67 veranlasst wird, zusätzlich zu dem passiven Entladevorgang unter Verwendung des passiven Entladewiderstands 57 durchgeführt wird, ist es daher möglich, eine Spannung über den Elektroden des Glättungskondensators 55 in einer kurzen Zeit auf beispielsweise eine niedrige Spannung von ungefähr 13V des Bleiakkumulators der ersten Energiespeichervorrichtung 30 zu reduzieren, ohne den Zwangsentladewiderstand 67 aufgrund von Überhitzung zu verschlechtern.
Gleichzeitig ist es möglich, den intermittierenden Zwangsentladevorgang unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 zu beenden, bevor der niederohmige Zwangsentladewiderstand 67 aufgrund der Bestromung mit der in dem Glättungskondensator 55 gespeicherten Elektroenergie verschlechtert wird, wenn der Glättungskondensator 55 geladen ist oder eine vorgegebene vergangene Zeit während des intermittierenden Zwangsentladevorgangs unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 abläuft.
Weil der Entladevorgang des Glättungskondensators 55 im Fall einer Kollision des Fahrzeugs 1 mittels der intermittierenden Zwangsentladung unter Verwendung des Zwangsentladewiderstands 67 zusätzlich zu der passiven Entladung unter Verwendung des passiven Entladewiderstands 57 durchgeführt wird, ist es in dieser Ausführung auf diese Weise möglich, die Spannung des Glättungskondensators 55 zu reduzieren, indem das Überhitzen des Zwangsentladewiderstands 67 unterdrückt wird, so dass die Verschlechterung der Eigenschaften nicht auftritt (eine Eigenschaft wird beibehalten).

Claims

Elektrofahrzeug-Steuergerät, das an einem Elektrofahrzeug montiert ist, umfassend einen Hochspannungs-Akkumulator (33), einen Glättungskondensator (55), der eine Spannung von Gleichstrom glättet, der von dem Hochspannungs-Akkumulator bereitgestellt wird, einen Wechselrichter (50), der den von dem Hochspannungs-Akkumulator (33) bereitgestellten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, einen Motorgenerator (4), der von dem Gleichstrom, der von dem Wechselrichter (50) bereitgestellt wird, als ein Elektromotor angetrieben wird und der als ein Generator dient, einen Schalter (58), der zwischen einem Verbindungszustand, der in der Lage ist, Hochspannungs-Elektroenergie durch das Verbinden des Hochspannungs-Akkumulators (33) mit dem Wechselrichter (50) bereitzustellen, und einem Hochspannungs-Unterbrechungszustand, der die Versorgung der Hochspannungs-Elektroenergie durch das Trennen des Wechselrichters (50) von dem Hochspannungs-Akkumulator (33) unterbricht, und einen Zwangsentladewiderstand (67), der die in dem Glättungskondensator (55) gespeicherte Elektroenergie zwangsentlädt, indem er verursacht, dass die Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand (67) fließt, wobei das Elektrofahrzeug-Steuergerät umfasst: eine Kollisions-Detektionseinheit (71), die eine Kollision des Elektrofahrzeugs detektiert, wobei, wenn die Kollisions-Detektionseinheit (71) eine Kollision detektiert, die im Glättungskondensator (55) gespeicherte intermittierend durch den Zwangsentladewiderstand (67) entladen wird, wobei das Elektrofahrzeug-Steuergerät dadurch gekennzeichnet ist, dass wenn eine Detektionsinformation, die durch Detektieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten wird, gleich oder größer als ein vorgegebener Geschwindigkeitsgrenzwert ist, ein intermittierender Entladeprozess der intermittierenden Entladung der in dem Glättungskondensator (55) gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand (67) kurzzeitig gestoppt wird.
Elektrofahrzeug-Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei, wenn eine fortlaufende Zeit des intermittierenden Entladeprozesses der intermittierenden Entladung der in dem Glättungskondensator (55) gespeicherten Elektroenergie durch den Zwangsentladewiderstand (67) gleich oder länger als ein vorgegebener Zeitgrenzwert ist, der intermittierende Entladeprozess gestoppt wird.