DE102017107169A1

DE102017107169A1 - Temperaturerfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017107169A1
Application number: DE102017107169.5A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki IIDA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2017-10-12
Also published as: CN107271073A; US20170294771A1; CN107271073B; JP2017187397A; JP6350580B2; US10367345B2

Abstract

Eine Schutzschaltung weist einen ersten Sensorverbindungspfad (91), der ein erstes Überstromschutzelement (100) aufweist und einen der Anschlüsse eines ersten Temperatursensors (62) mit einer Sensoreingangsschaltung (80) verbindet; einen zweiten Sensorverbindungspfad (93), der ein zweites Überstromschutzelement (100) aufweist und einen der Anschlüsse eines zweiten Temperatursensors (64) mit der Sensoreingangsschaltung verbindet; ein Gleichrichtungselement (102), das den ersten Sensorverbindungspfad, dessen Normalspannung höher als eine Referenzspannungsleitung ist, mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem ersten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, und ein Überstromschutzelement (104) auf, das den zweiten Sensorverbindungspfad, dessen Normalspannung höher als die Referenzspannungsleitung ist, mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem zweiten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Temperaturerfassungsvorrichtung.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein Motorantriebssystem für ein Fahrzeug ist in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.: 2000-278802 ( JP 2000-278802 A ) beschrieben. Dieses System weist eine Batterie, einen Motor, der durch elektrische Leistung aus der Batterie angetrieben wird, und einen Wechselrichter auf, der die elektrische Leistung zwischen der Batterie und dem Motor umwandelt. Positive und negative Elektroden der Batterie sind mit dem Wechselrichter jeweils über Relais verbunden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer Konfiguration, wie dem in JP 2000-278802 A beschriebenen System, in der eine Batterie oder eine andere Gleichstrom(DC)-Leistungsversorgung mit einem Wechselrichter oder eine andere Last über Relais verbunden ist, wird in Betracht gezogen, die Temperaturen der jeweiligen Relais zu überwachen, um beispielsweise ein Überhitzen der Relais zu verhindern. In diesem Fall ist eine Temperaturerfassungsvorrichtung erforderlich, die die Temperaturen der jeweiligen Relais erfassen kann. Diese Temperaturerfassungsvorrichtung kann unter Verwendung einer Vielzahl von Temperatursensoren und eine Sensoreingangsschaltung konfiguriert sein. Jeder Temperatursensor ist benachbart zu einem entsprechenden der Relais angeordnet und gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur des entsprechenden Relais aus. Durch Verbinden der Anschlüsse der Temperatursensoren mit einer Leistungsversorgungsspannungsleitung und/oder einer Referenzspannungsleitung führt die Sensoreingangsschaltung notwendige elektrische Leistung den Temperatursensoren zu und unterdrückt Störungen, die in Erfassungssignalen auftreten. Die Erfassungssignale der Temperatursensoren werden einer Überwachungsschaltung, die einen Mikroprozessor usw. aufweist, über die Sensoreingangsschaltung zugeführt.
In der vorstehend beschriebenen Temperaturerfassungsvorrichtung gibt es die Möglichkeit des Auftretens eines unbeabsichtigten Durchgangs (continuity) zwischen dem Temperatursensor und dem Relais, die benachbart zueinander angeordnet sind. In dieser Hinsicht gibt es zwischen dem mit einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbundenen Relais und dem mit einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbundenen Relais eine Potentialdifferenz, die durch die Gleichstromleistungsversorgung verursacht wird. Dementsprechend gibt es, wenn in Bezug auf derartige zwei Relais ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen den Temperatursensoren und den Relais gleichzeitig auftritt, eine Möglichkeit, dass ein Kurzschlussstrom in einem Pfad fließt, der sich von einem der Temperatursensoren durch die Sensoreingangsschaltung zu dem anderen Temperatursensor erstreckt. Dies ist nicht auf den Fall begrenzt, in dem die Temperaturen einer Vielzahl von Relais erfasst werden. Das heißt, dass selbst in dem Fall, in dem die Temperaturen einer Vielzahl von anderen Elementen außer Relais, die eine Potentialdifferenz aufweisen, in einer Gleichstromschaltung erfasst werden, die gleiche Sache wie vorstehend beschrieben auftreten kann, wenn unbeabsichtigte Durchgänge zwischen der Gleichstromschaltung und einer Vielzahl von Temperatursensoren gleichzeitig auftreten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die eine Sensoreingangsschaltung schützen kann, wenn unbeabsichtigte Durchgänge gleichzeitig bei einer Vielzahl von Temperatursensoren in einer Temperaturerfassungsvorrichtung auftreten, die die Temperaturen einer Vielzahl von Elementen in einer Gleichstromschaltung erfasst.
Diese Aufgabe wird durch eine Temperaturerfassungsvorrichtung gelöst, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Temperaturerfassungsvorrichtung angegeben mit: einem ersten Temperatursensor, der benachbart zu einem ersten Teil in einer Gleichstromschaltung angeordnet ist; einem zweiten Temperatursensor, der benachbart zu einem zweiten Teil in der Gleichstromschaltung angeordnet ist, wobei das zweite Teil ein höheres Potential als das erste Teil aufweist; einer Sensoreingangsschaltung, die einen ersten Anschluss des ersten Temperatursensors und einen zweiten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit einer Leistungsversorgungsspannungsleitung verbindet und die einen dritten Anschluss des ersten Temperatursensors und einen vierten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit einer Referenzspannungsleitung verbindet; und einer Schutzschaltung, die zwischen den ersten und zweiten Temperatursensoren und der Sensoreingangsschaltung vorgesehen ist, wobei die Schutzschaltung aufweist: einen ersten Sensorverbindungspfad, der ein erstes Überstromschutzelement aufweist und den ersten Anschluss des ersten Temperatursensors mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet; einen zweiten Sensorverbindungspfad, der ein zweites Überstromschutzelement aufweist und den zweiten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet; einen dritten Sensorverbindungspfad, der ein drittes Überstromschutzelement aufweist und den dritten Anschluss des ersten Temperatursensors mit der Referenzspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet; einen vierten Sensorverbindungspfad, der ein viertes Überstromschutzelement aufweist und den vierten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit der Referenzspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet; ein Gleichrichtungselement, das den ersten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem ersten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, wobei der erste Sensorverbindungspfad eine Normalspannung aufweist, die höher als die Referenzspannungsleitung ist; und ein Überspannungsschutzelement, das den zweiten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem zweiten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, wobei der zweite Sensorverbindungspfad eine Normalspannung aufweist, die höher als die Referenzspannungsleitung ist, wobei das erste Überstromschutzelement, das zweite Überstromschutzelement, das dritte Überstromschutzelement und das vierte Überstromschutzelement jeweils ein Element sind, das Leitfähigkeit verliert, wenn ein Strom, der einen vorbestimmten Stromwert überschreitet, hindurch fließt, das Gleichrichtungselement einen Fluss von Strom von dem ersten Sensorverbindungspfad zu der Referenzspannungsleitung unterbindet und einen Fluss von Strom von der Referenzspannungsleitung zu dem ersten Sensorverbindungspfad erlaubt, das Überspannungsschutzelement elektrisch den zweiten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung verbindet, wenn eine Spannung des zweiten Sensorverbindungspfads in Bezug auf die Referenzspannungsleitung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet, und der vorbestimmte Spannungswert höher als ein Maximalerwert der Normalspannung des zweiten Sensorverbindungspfads und niedriger als eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ist.
Die Normalspannung, auf die sich hierin bezogen wird, kann eine Spannung sein, die in dem normalen Betrieb der Temperaturerfassungsvorrichtung auftritt, und kann auf einen vorbestimmten Wert fixiert sein, oder kann sich in einem vorbestimmten Bereich ändern. Die Normalspannungen des ersten Sensorverbindungspfads und des zweiten Sensorverbindungspfads können hauptsächlich durch die Sensoreingangsschaltung bestimmt werden.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung wird die Sensoreingangsschaltung geschützt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
In der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann das Überspannungsschutzelement eine Zenerdiode sein, kann eine Anode der Zenerdiode mit der Referenzspannungsleitung verbunden sein, kann eine Kathode der Zenerdiode mit dem zweiten Sensorverbindungspfad verbunden sein, und kann eine Durchbruchsspannung der Zenerdiode gleich dem vorbestimmten Spannungswert sein.
Die Gleichstromschaltung kann eine Gleichstromleistungsversorgung aufweisen, das erste Teil kann ein erstes Relais sein, das mit einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist, und das zweite Teil kann ein zweites Relais sein, das mit einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist.
Die Gleichstromschaltung kann eine Gleichstromleistungsversorgung aufweisen, und das erste Teil kann die Gleichstromleistungsversorgung sein.
Die Gleichstromschaltung kann eine Gleichstromleistungsversorgung aufweisen, und das zweite Teil kann die Gleichstromleistungsversorgung sein.
Die Gleichstromschaltung kann eine Gleichstromleistungsversorgung aufweisen, in der eine Vielzahl von Leistungsversorgungen in Reihe geschaltet ist, das erste Teil kann eine negative Seite der Gleichstromleistungsversorgung sein, und das zweite Teil kann eine positive Seite der Gleichstromleistungsversorgung sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichnen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeig 10 veranschaulicht,
2 ein Blockschaltbild, das schematisch die Konfiguration einer Leistungswandlerschaltung 30 veranschaulicht,
3 ein Schaltbild, das schematisch die Konfiguration einer Temperaturerfassungsvorrichtung 60 veranschaulicht.
4 eine Darstellung, die einen Pfad eines Kurzschlussstroms SC veranschaulicht, der von einem spezifizierten zweiten Sensorverbindungspfad 93 zu einem spezifizierten ersten Sensorverbindungspfad 91 fließt,
5 eine Darstellung, die einen Pfad eines Kurzschlussstroms SC veranschaulicht, der von dem spezifizierten zweiten Sensorverbindungspfad 93 zu dem anderen ersten Sensorverbindungspfad 92 fließt,
6 eine Darstellung, die einen Pfad eines Kurzschlussstroms SC veranschaulicht, der von dem anderen zweiten Sensorverbindungspfad 94 zu dem spezifischen ersten Sensorverbindungspfad 91 fließt,
7 eine Darstellung, die einen Pfad eines Kurzschlussstroms SC veranschaulicht, der von dem anderen Sensorverbindungspfad 94 zu dem anderen ersten Sensorverbindungspfad 92 fließt,
8 eine Darstellung, die eine Temperaturerfassungsvorrichtung 60 veranschaulicht, von der ein zweiter Temperatursensor 64 in einer Batterie 38 angeordnet ist,
9 eine Darstellung, die eine Temperaturerfassungsvorrichtung 60 veranschaulicht, von der ein erster Temperatursensor 62 und ein zweiter Temperatursensor 64 beide in einer Batterie 38 angeordnet sind, und
10 eine Darstellung, die eine Temperaturerfassungsvorrichtung 60 veranschaulicht, bei der ein dritter Temperatursensor 65 hinzugeführt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Hybridfahrzeug 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Hybridfahrzeug 10 einen Fahrzeugkörper 12 und vier Räder 14 und 16 auf, die drehbar an dem Fahrzeugkörper 12 gestützt sind. Die vier Räder 14 und 16 weisen ein Paar Antriebsräder 14 und ein Paar angetriebene Räder 16 auf. Das Paar der Antriebsräder 14 ist mit einer Ausgangswelle 20 über ein Differenzialgetriebe 18 verbunden. Die Ausgangswelle 20 ist drehbar an dem Fahrzeugkörper 12 gestützt. Als ein Beispiel handelt es sich bei dem Paar der Antriebsräder 14 um Vorderräder, die an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers 12 sich befinden, wohingegen es sich um das Paar der angetriebenen Räder 16 um Hinterräder handelt, die sich an der Hinterseite des Fahrzeugkörpers 12 befindet. Die Antriebsräder 14 sind koaxial zueinander angeordnet, und die angetriebenen Räder 16 sind ebenfalls koaxial zueinander angeordnet.
Das Hybridfahrzeug 10 weist weiterhin eine Kraftmaschine 22, einen ersten Motorgenerator (1MG) 24 und einen zweiten Motorgenerator (2MG) 26 auf. Nachstehend ist der erste Motorgenerator 24 einfach als erster Motor 24 bezeichnet, und ist der zweite Motorgenerator 26 einfach als zweiter Motor 26 bezeichnet. Die Kraftmaschine 22 ist eine Hubraumbrennkraftmaschine (displacement internal combustion engine) und gibt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff aus. Die Kraftmaschine 22 ist mit der Ausgangswelle 20 und dem ersten Motor 24 über einen Planetengetriebemechanismus 28 verbunden. Der Planetengetriebemechanismus 28 ist eine Art eines Leistungsverteilungsmechanismus und verteilt die aus der Kraftmaschine 22 abgegebene Leistung auf die Ausgangswelle 20 und den ersten Motor 24. Die Kraftmaschine 22 ist eine Leistungsquelle zum Antrieb der Antriebsräder 14 und ist ebenfalls eine Leistungsquelle zum Antrieb des ersten Motors 24, der als ein Generator fungiert.
Der erste Motor 24 und der zweite Motor 26 sind jeweils ein Drei-Phasen-Motorgenerator mit einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist der erste Motor 24 mit der Kraftmaschine 22 über den Planetengetriebemechanismus 28 verbunden. Der erste Motor 24 wird hauptsächlich als ein Generator verwendet, der elektrische Leistung durch die Leistung aus der Kraftmaschine 22 erzeugt. Der erste Motor 24 wird ebenfalls als ein Startermotor zum Starten der Kraftmaschine 22 verwendet. Der zweite Motor 26 ist mit der Ausgangswelle 20 verbunden und wird als eine Leistungsquelle zum Antrieb der Antriebsräder 14 verwendet. Der zweite Motor 26 wird ebenfalls als ein Generator verwendet, der elektrische Leistung durch Leistung aus der Ausgangswelle 20 erzeugt, wenn beispielsweise das Hybridfahrzeug 10 gebremst wird.
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Hybridfahrzeug 10 weiterhin eine Leistungswandlerschaltung 30 und eine Batterie 38 auf. Die Batterie 38 ist elektrisch mit dem ersten Motor 24 und dem zweiten Motor 26 über die Leistungswandlerschaltung 30 verbunden. Die Batterie 38 ist eine Gleichstromleistungsversorgung, die eine Vielzahl von Sekundärbatteriezellen 38c aufweist und zu wiederholtem Laden und Entladen in der Lage ist. Die Art der Sekundärzellen 38c ist nicht besonders eingeschränkt und kann beispielsweise eine Lithiumbatterie oder eine Nickelwasserstoffbatterie sein. Als ein Beispiel beträgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Nennspannung der Batterie 38 etwa 200V, während die Nennspannung des ersten Motors 24 und des zweiten Motors 26 jeweils etwa 600V beträgt. Das heißt, dass die Nennspannung der Batterie 38 niedriger als die Nennspannung von jedem des ersten Motors 24 und des zweiten Motors 26 ist. Spezifische Werte der Nennspannungen der Batterie 38, des ersten Motors 24 und des zweiten Motors 26 sowie ihr Betragsverhältnis sind nicht besonders eingeschränkt.
Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Leistungswandlerschaltung 30 eine Gleichspannungswandler 32, einen ersten Wechselrichter 34 und einen zweiten Wechselrichter 36 auf. Der Gleichstromwandler 32 ist ein Gleichstromwandler, der in der Lage ist, eine Spannung hoch- und herunter zu setzen. Die Batterie 38 ist mit dem ersten Motor 24 über den Gleichspannungswandler 32 und den ersten Wechselrichter 34 verbunden. Wenn der erste Motor 24 als ein Motor fungiert, wird Gleichstromleistung aus der Batterie 38 durch den Gleichspannungswandler 32 hochgesetzt, dann durch den Wechselrichter 34 in Wechselstromleistung umgewandelt und dann dem ersten Motor 24 zugeführt. Wenn demgegenüber der erste Motor 24 als ein Generator fungiert, wird die Wechselstromleistung aus dem ersten Motor 24 durch den ersten Wechselrichter 34 in Gleichstromleistung umgewandelt, dann durch den Gleichspannungswandler 32 heruntergesetzt und dann der Batterie 38 zugeführt. Gleichermaßen ist die Batterie 38 mit dem zweiten Motor 26 über den Gleichspannungswandler 32 und dem zweiten Wechselrichter 36 verbunden. Wenn der zweite Motor 26 als ein Motor fungiert, wird Gleichstromleistung aus der Batterie 38 durch den Gleichspannungswandler 32 heraufgesetzt, dann durch den zweiten Wechselrichter 36 in Wechselstromleistung umgewandelt und dann dem zweiten Motor 26 zugeführt. Wenn demgegenüber der zweite Motor 26 als ein Generator fungiert, wird Wechselstromleistung aus dem zweiten Motor 26 durch den zweiten Wechselrichter 26 in Gleichstromleistung umgewandelt, dann durch den Gleichspannungswandler 32 heruntergesetzt und dann der Batterie 38 zugeführt. Die Konfiguration der Leistungswandlerschaltung 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Beispiel, und die Konfiguration der Leistungswandlerschaltung 30 kann wie geeignet entsprechend den Konfigurationen der Batterie 38, des ersten Motors 24 und des zweiten Motors 26 geändert werden. Beispielsweise ist, wenn die Nennspannung der Batterie 38 dieselbe wie die Nennspannung von jedem des ersten Motors 24 und des zweiten Motors 26 ist, der Gleichspannungswandler 32 nicht notwendigerweise erforderlich.
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Hybridfahrzeug 10 ein erstes Relais 42 und ein zweites Relais 44 auf. Das erste Relais 42 ist in einer ersten Leistungsleitung 40a vorgesehen, die eine negative Elektrode 38a der Batterie 38 und die Leistungswandlerschaltung 30 miteinander verbindet, und fungiert, zu bewegen, dass die erste Leistungsleitung 40a elektrisch durchgehend oder unterbrochen ist. Das zweite Relais 44 ist in einer zweiten Leistungsleitung 40b vorgesehen, die eine positive Elektrode 38b der Batterie 38 und die Leistungswandlerschaltung 30 miteinander verbindet und fungiert dazu, zu bewirken, dass die zweite Leistungsleitung 40b elektrisch durchgehend oder unterbrochen ist. Die Batterie 38, die erste Leistungsleitung 40a und die zweite Leistungsleitung 40b bilden eine Gleichstromschaltung 40, in dem ein Gleichstrom fließt, wenn das zweite Relais 44 ein höheres Potential als das erste Relais 42 aufweist. Normalerweise sind, wenn das Hybridfahrzeug 10 verwendet wird, das erste Relais 42 und das zweite Relais 44 geschlossen, so dass die Batterie 38 elektrisch mit der Leistungswandlerschaltung 30 verbunden ist. Demgegenüber sind, wenn das Hybridfahrzeug 10 nicht verwendet wird, das erste Relais 42 und das zweite Relais 44 geöffnet, so dass die Batterie 38 und die Leistungswandlerschaltung 30 elektrisch voneinander isoliert sind. Obwohl nicht besonders eingeschränkt, sind das erste Relais 42 und das zweite Relais 44 gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein elektromagnetisches Relais, das dessen Kontakt durch einen Elektromagneten öffnet und schließt.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Hybridfahrzeug 10 weiterhin eine Hybridsteuerungseinheit (Hybridfahrzeug-ECU (ECU: elektronische Steuerungseinheit)) 50, eine Maschinesteuerungseinheit (Maschinen-ECU) 52, eine Motorsteuerungseinheit (MG-ECU) 54 und eine Batteriesteuerungseinheit (Batterie-ECU) 58 auf. Diese Steuerungseinheiten bilden einen Steuerungsteil, der den Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 überwacht und steuert. Die Motorsteuerungseinheit 54 überwacht und steuert hauptsächlich den Betrieb der Leistungswandlerschaltung 30. Dementsprechend werden der Betrieb des ersten Motors 24 und der Betrieb des zweiten Motors 26 durch die Motorsteuerungseinheit 54 gesteuert. Die Batteriesteuerungseinheit 58 überwacht und steuert hauptsächlich den Betrieb der Batterie 38. Die Hybridsteuerungseinheit 50 ist eine Host-Steuerungseinheit, die kommunizierfähig mit der Maschinesteuerungseinheit 52, der Motorsteuerungseinheit 54 und der Batteriesteuerungseinheit 58 verbunden ist, und führt Betriebsbefehle diesen Steuerungseinheiten zu. Beispielsweise führt entsprechend einer Fahrpedalbedienung durch einen Anwender, einer Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 10 usw. die Hybridsteuerungseinheit 50 einen Betriebsbefehl mit einem Solldrehmomentwert jeder der Steuerungseinheit 52, der Motorsteuerungseinheit 54 und der Batteriesteuerungseinheit 58 zu. Weiterhin ist die Hybridsteuerungseinheit 50 elektrisch mit dem ersten Relais 42 und dem zweiten Relais 54 verbunden und steuert den Betrieb des ersten Relais 42 und den Betrieb des zweiten Relais 44. Alternativ dazu können der Betrieb des ersten Relais 42 und der Betrieb des zweiten Relais 44 durch die Batteriesteuerungseinheit 58 oder eine andere Steuerungseinheit anstelle der Hybridsteuerungseinheit 50 gesteuert werden.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird in dem Hybridfahrzeug 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die in der Batterie 38 geladene elektrische Leistung dem ersten Motor 24 oder dem zweiten Motor 26 über die Leistungswandlerschaltung 30 zugeführt, oder wird elektrische Leistung, die durch den ersten Motor 24 oder den zweiten Motor 26 erzeugt wird, der Batterie 38 über die Leistungswandlerschaltung 30 zugeführt. In beiden Fällen fließt Strom durch das erste Relais 42 und das zweite Relais 44, so dass die Temperaturen des ersten Relais 42 und des zweiten Relais 44 ansteigen. Dabei kann, wenn die Temperatur des ersten Relais 42 oder des zweiten Relais 44 zu hoch ansteigt, ein Fehler des ersten Relais 42 oder des zweiten Relais 44 wie ein Verschweißen von dessen Kontakt auftreten. Im Hinblick darauf ist die zur Überwachung der Temperaturen des ersten Relais 42 und des zweiten Relais 44 das Hybridfahrzeug 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Temperaturerfassungsvorrichtung 60 versehen, die nachstehend beschrieben ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 einen ersten Temperatursensor 62, einen zweiten Temperatursensor 64, eine Überwachungsschaltung 70, eine Sensoreingangsschaltung 80 und eine Schutzschaltung 90 auf. Der erste Temperatursensor 62 ist ein Sensor, der die Temperatur des ersten Relais 42 erfasst. Der erste Temperatursensor 62 ist benachbart zu dem ersten Relais 42 angeordnet und gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur des ersten Relais 42 aus. Der zweite Temperatursensor 64 ist ein Sensor, der die Temperatur des zweiten Relais 44 erfasst. Der zweite Temperatursensor 64 ist benachbart zu dem zweiten Relais 44 angeordnet und gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur des zweiten Relais 44 aus. Spezifische Konfigurationen des ersten Temperatursensors 62 und des zweiten Temperatursensors 64 sind nicht besonders eingeschränkt. Als ein Beispiel sind der erste Temperatursensor 62 und der zweite Temperatursensor 64 gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein Thermistor, dessen Widerstandswert sich entsprechend der Temperatur ändert.
Die Erfassungssignale aus dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 werden jeweils der Überwachungsschaltung 70 über die Schutzschaltung 90 und die Sensoreingangsschaltung 80 zugeführt. Als ein Beispiel ist die Überwachungsschaltung 70 gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Mikrocomputers (oder Mikroprozessors) konfiguriert und ist in der Batteriesteuerungseinheit 58 angeordnet. Die Position und die Konfiguration der Überwachungsschaltung 70 sind nicht besonders eingeschränkt, und ein Teil oder die Gesamtheit der Überwachungsschaltung 70 kann in einer anderen Steuerungseinheit oder einer anderen Schaltungseinheit vorgesehen werden. Die Überwachungsschaltung 70 ist mit einer Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 und einer Referenzspannungsleitung 68 in der Batteriesteuerungseinheit 58 verbunden. Dabei ist die Referenzspannungsleitung 68 elektrisch mit Masse verbunden, so dass deren Potential auf 0 V gehalten wird. Die Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 ist mit einer (nicht gezeigten) Leistungsversorgungsschaltung der Batteriesteuerungseinheit 58 verbunden, so dass deren Potential auf beispielsweise 5 V gehalten wird.
Die Sensoreingangsschaltung 80 ist zwischen den ersten und zweiten Temperatursensoren 62 und 64 und der Überwachungsschaltung 70 vorgesehen. Obwohl gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Sensoreingangsschaltung 80 in der Batteriesteuerungseinheit 58 vorgesehen ist, kann ein Teil oder die Gesamtheit der Sensoreingangsschaltung 80 in einer anderen Steuerungseinheit oder anderen Schaltungseinheit vorgesehen werden. Die Sensoreingangsschaltung 80 verbindet Anschlüsse 62a und 62b des ersten Temperatursensors 62 und Anschlüsse 64a und 64 des zweiten Temperatursensors 64 mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 und/oder der Referenzspannungsleitung 68. Dementsprechend führt die Sensoreingangsschaltung 80 notwendige elektrische Leistung dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 zu und unterdrückt Störungen, die in Erfassungssignalen der ersten und zweiten Temperatursensoren 62 und 64 auftreten. Eine spezifische Konfiguration der Sensoreingangsschaltung 80 ist nicht besonders eingeschränkt. Als ein Beispiel ist in der Sensoreingangsschaltung 80 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der eine Anschluss 62a des ersten Temperatursensors 62 mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 über einen Pull-Up-Widerstand 82a verbunden und mit der Referenzspannungsleitung 68 über zwei Kondensatoren 84a und 88a verbunden. Weiterhin ist die der eine Anschluss 62a des ersten Temperatursensors 62 mit der Überwachungsschaltung 70 über einen Widerstand 86a verbunden. Demgegenüber ist der andere Anschluss 62b des ersten Temperatursensors 62 direkt mit der Referenzspannungsleitung 86 über keinen Widerstand, Kondensator oder dergleichen in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist der erste Temperatursensor 62 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Thermistor. Daher ändert sich entsprechend der Sensoreingangsschaltung 80, die wie vorstehend beschrieben worden ist, die Spannung zwischen den Anschlüssen 62a und 62b des ersten Temperatursensors 62 entsprechend der Temperatur des ersten Relais 42. Als Ergebnis wird ein Erfassungssignal, das einen Spannungswert entsprechend der Temperatur des ersten Relais 42 aufweist, der Überwachungsschaltung 70 aus der Sensoreingangsschaltung 80 zugeführt.
Gleichermaßen ist in der Sensoreingangsschaltung 80 der eine Anschluss 64a des zweiten Temperatursensors 64 mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 über einen Pull-Up-Widerstand 82b verbunden und ist mit der Referenzspannungsleitung 68 über zwei Kondensatoren 84b und 88b verbunden. Weiterhin ist der eine Anschluss 64a des zweiten Temperatursensors 64 mit der Überwachungsschaltung 70 über einen Widerstand 86b verbunden. Demgegenüber ist der andere Anschluss 64b des zweiten Temperatursensors 64 direkt mit der Referenzspannungsleitung 64 über keinen Widerstand, Kondensator oder dergleichen in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der zweite Temperatursensor 64 ebenfalls der Thermistor. Daher ändert sich entsprechend der Sensoreingangsschaltung 80, die wie vorstehend beschrieben worden ist, die Spannung zwischen den Anschlüssen 64 und 64b des zweiten Temperatursensors 64 entsprechend der Temperatur des zweiten Relais 44. Als Ergebnis wird ein Erfassungssignal, das einen Spannungswert entsprechend der Temperatur des zweiten Relais 44 aufweist, aus der Sensoreingangsschaltung 80 der Überwachungsschaltung 70 zugeführt.
Die Überwachungsschaltung 70 erfasst ein Überhitzen des ersten Relais 42 durch Überwachung des Erfassungssignals des ersten Temperatursensors 62 und erfasst ein Überhitzen des zweiten Relais 44 durch Überwachen des Erfassungssignals des zweiten Temperatursensors 64. Bei Erfassung des Überhitzens des ersten Relais 42 oder des zweiten Relais 44 sendet die Überwachungsschaltung 70 ein vorbestimmtes Alarmsignal zu der Hybridsteuerungseinheit 50. In Reaktion auf Empfang des Alarmsignals führt die Hybridsteuerungseinheit 50 einen vorbestimmten Schutzbetrieb durch, um ein weiteres Überhitzen des ersten Relais 42 oder des zweiten Relais 44 zu verhindern. Beispielsweise begrenzt, als eine der Schutzbetriebe, die Hybridsteuerungseinheit 50 einen Solldrehmomentwert, der der Motorsteuerungseinheit 54 anzuweisen ist. Folglich verringert sich der durch das erste Relais 42 und das zweite Relais 44 fließende Strom, um eine Temperatureinstieg des ersten Relais 42 und des zweiten Relais 44 zu unterdrücken, so dass ein Fehler wie ein Verschweißen des ersten Relais 42 und des zweiten Relais 44 verhindert wird.
In der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt es, da der erste Temperatursensor 62 benachbart zu dem ersten Relais 42 angeordnet ist, eine Möglichkeit des Auftretens eines unbeabsichtigten Durchgangs zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42. Gleichermaßen gibt es eine Möglichkeit des Auftretens eines unbeabsichtigten Durchgangs ebenfalls zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44. Dabei gibt es, wenn der unbeabsichtigte Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 und der unbeabsichtigte Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 64 gleichzeitig auftreten, eine Möglichkeit, dass ein Kurzschlussstrom aus der Gleichstromschaltung 40 (insbesondere der Batterie 38) in die Sensoreingangsschaltung 80 fließt, so dass die Sensoreingangsschaltung 80 beschädigt wird. Daher ist in der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Schutzschaltung 90 zum Schützen der Sensoreingangsschaltung 80 vorgesehen. Die Schutzschaltung 90 ist zwischen den ersten und zweiten Temperatursensoren 62 und 64 und der Sensoreingangsschaltung 80 vorgesehen. Obwohl die Schutzschaltung 90 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der Batteriesteuerungseinheit 58 vorgesehen ist, kann ein Teil oder die Gesamtheit der Schutzschaltung 90 in einer anderen Steuerungseinheit oder einer anderen Schaltungseinheit vorgesehen sein.
Die Schutzschaltung 90 weist eine Vielzahl von ersten Sensorverbindungspfaden 91 und 92, eine Vielzahl von zweiten Sensorverbindungspfaden 93 und 94, eine erste Diode 102 und eine zweite Diode 104 auf. Jeder der ersten Sensorverbindungspfaden 91 und 92 weist zumindest ein (1) Überstromschutzelement 100 auf. Die ersten Sensorverbindungspfade 91 und 92 verbinden jeweils die Anschlüsse 62a und 62b des ersten Temperatursensors 62 mit der Sensoreingangsschaltung 80. Gleichermaßen weisen die zweiten Sensorverbindungspfade 93 und 94 jeweils zumindest ein Überstromschutzelement 100 auf und verbinden jeweils die Anschlüsse 64a und 64b des zweiten Temperatursensors 64 mit der Sensoreingangsschaltung 80. Jedes Überstromschutzelement 100 ist ein Element, das Leitfähigkeit verliert, wenn ein Strom, der einen vorbestimmten Stromwert überschreitet, hindurch fließt. Dieser vorbestimmte Stromwert ist derart eingestellt, dass er größer als ein Wert eines Stroms ist, der in jedem der Sensorverbindungspfade 91 bis 94 in dem normalen Betrieb der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 fließt. Als ein Beispiel ist das Überstromschutzelement 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Sicherung, die durchbrennt, wenn der Strom, der den vorbestimmten Stromwert überschreitet, hindurch fließt. Alternativ dazu kann das Überstromschutzelement 100 eine andere Art eines Unterbrechungselements oder eine Unterbrechungsvorrichtung sein.
Von den ersten Sensorverbindungspfaden 91 und 92 wird die Normalspannung des ersten Sensorverbindungspfades 91, der mit dem einen Anschluss 62a des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, höher als die Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68. Demgegenüber wird die Normalspannung des ersten Sensorverbindungspfads 92, der mit dem anderen Anschluss 62b des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, gleich der Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68. Die Normalspannung, auf die sich hierin bezogen wird, ist eine Spannung, die in dem normalen Betrieb der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 auftreten kann, und ist auf einen vorbestimmten Wert fixiert oder ändert sich in einem vorbestimmten Bereich. In dieser Spezifikation ist zur Erleichterung der erste Sensorverbindungspfad 91, dessen Normalspannung höher als die Referenzspannungsleitung 68 ist, als der spezifische erste Sensorverbindungspfad 91 bezeichnet, um von dem anderen ersten Sensorverbindungspfad 92 unterschieden zu werden. Der spezifische erste Sensorverbindungspfad 91 ist mit der Referenzspannungsleitung 68 über die erste Diode 102 in einem Abschnitt zwischen dem Überstromschutzelement 100 und der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden.
Die Anode der ersten Diode 102 ist mit der Referenzspannungsleitung 68 verbunden. Die Kathode der ersten Diode 102 ist mit dem spezifischen ersten Sensorverbindungspfad 91 verbunden. Folglich unterbindet die erste Diode 102 den Fluss von Strom aus dem spezifischen ersten Sensorverbindungspfad 91 zu der Referenzspannungsleitung 68 und erlaubt dem Fluss von Strom aus der Referenzspannungsleitung 68 zu dem spezifischen ersten Sensorverbindungspfad 91. Die Durchbruchsspannung der ersten Diode 102 ist höher als ein maximaler Wert der Normalspannung des spezifischen ersten Sensorverbindungspfads 91. Mit dieser Konfiguration gibt es keine Möglichkeit, dass in den normalen Betrieb der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 der spezifische erste Sensorverbindungspfad 91 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 über die erste Diode 102 verbunden wird. Dementsprechend wird ein Erfassungssignal des ersten Temperatursensors 62 korrekt der Überwachungsschaltung 70 über die Sensoreingangsschaltung 80 zugeführt. Wenn im Gegensatz dazu das Potential der Referenzspannungsleitung 68 höher als dasjenige des spezifischen ersten Sensorverbindungspfads 91 wird, wird die Referenzspannungsleitung 68 elektrisch mit dem spezifischen ersten Sensorverbindungspfad 91 über die erste Diode 102 verbunden. Die erste Diode 102 kann eine Zenerdiode sein oder kann eine andere sein.
Von den zweiten Sensorverbindungspfad 93 und 94 wird die Normalspannung des zweiten Sensorverbindungspfads 93, der mit dem einem Anschluss 64a des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist, höher als die Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68. Demgegenüber wird die Normalspannung des zweiten Sensorverbindungspfads 94, der mit dem anderen Anschluss 64b des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist, gleich der Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68. In dieser Spezifikation ist der zweite Sensorverbindungspfad 93, dessen Normalspannung höher als die Referenzspannungsleitung 68 ist, zur Erleichterung als der spezifische zweiter Sensorverbindungspfad 93 bezeichnet, um von dem anderen zweiten Sensorverbindungspfad 94 unterschieden zu werden. Der zweite spezifische Sensorverbindungspfad 93 ist mit der Referenzspannungsleitung 68 über die zweite Diode 104 in einem Abschnitt zwischen dem Überstromschutzelement 100 und der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Die zweite Diode 104 ist ein Beispiel für ein Überspannungsschutzelement.
Die Anode der zweiten Diode 104 ist mit der Referenzspannungsleitung 64 verbunden. Die Kathode der zweiten Diode 104 ist mit dem spezifischen zweiten Sensorverbindungspfad 93 verbunden. Die Durchbruchspannung der zweiten Diode 104 ist höher als ein maximaler Wert der Normalspannung und des spezifischen zweiten Sensorverbindungspfads 93, ist jedoch geringer als eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Relais 42 und dem zweiten Relais 44. Mit dieser Konfiguration gibt es keine Möglichkeit, dass der spezifische zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 über die zweite Diode 104 in dem normalen Betrieb der Temperaturerfassungsvorrichtung 60 verbunden wird. Dementsprechend wird ein Erfassungssignal des zweiten Temperatursensors 64 korrekt der Überwachungsschaltung 70 über die Sensoreingangsschaltung 80 zugeführt. Wenn demgegenüber die Spannung des spezifischen zweiten Sensorverbindungspfads 93 in Bezug auf die Referenzspannungsleitung 68 die Durchbruchspannung der zweiten Diode 104 überschreitet, wird der spezifische zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 über die zweite Diode 104 verbunden. Die zweite Diode 104 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zenerdiode. Jedoch ist, solang die zweite Diode 104 eine geeignete Durchbruchsspannung aufweist, die zweite Diode 104 nicht auf die Zenerdiode eingeschränkt.
Es sei angenommen, dass in der vorstehend beschriebenen Konfiguration ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 sowie ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44 gleichzeitig auftreten. In diesem Fall wird zumindest einer der ersten Sensorverbindungspfade 91 und 92 elektrisch mit dem ersten Relais 42 verbunden, und wird zumindest einer der zweiten Sensorverbindungspfade 93 und 94 elektrisch mit dem zweiten Relais 44 verbunden. Als Ergebnis wird eine Gleichspannung seitens der Batterie 38 zwischen dem zumindest einen der ersten Sensorverbindungspfade 91 und 92 und dem zumindest einen der zweiten Sensorverbindungspfade 93 und 94 aus der Gleichstromschaltung 40 angelegt.
Beispielsweise sei, wie es in 4 gezeigt ist, angenommen, dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 auf der Seite des einen Anschlusses 62a (Position C in 4) des ersten Temperatursensors 62 auftritt, und dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44 auf der Seite des einen Anschlusses 64a (Position A in 4) des zweiten Temperatursensors 64 auftritt. In diesem Fall wird eine Gleichspannung seitens der Batterie 38 zwischen dem ersten Sensorverbindungspfad 91, der mit dem einen Anschluss 62a des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, und dem zweiten Sensorverbindungspfad 93 angelegt, der mit dem einen Anschluss 64a des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist. Dementsprechend wird eine Spannung, die die Durchbruchspannung überschreitet, an die zweite Diode 104 in Rückwärtsrichtung angelegt. Daher wird der zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 über die zweite Diode 104 verbunden. Wenn der zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 verbunden ist, wird das Potential der Referenzspannungsleitung 68 höher als dasjenige des ersten Sensorverbindungspfads 91. Daher wird die Referenzspannungsleitung 68 elektrisch mit dem ersten Sensorverbindungspfad 91 über die erste Diode 102 verbunden. Als Ergebnis fließt, wie es in 4 gezeigt ist, ein Kurzschlussstrom SC seitens der Gleichstromschaltung 40 von dem zweiten Sensorverbindungspfad 93, durch die zweite Diode 104, die Referenzspannungsleitung 68 und die erste Diode 102 in dieser Reihenfolge in dem ersten Sensorverbindungspfad 91. Da die verschiedenen Elemente (beispielsweise Pull-Up-Widerstände 82a und 82b) der Sensoreingangsschaltung 80 in dem Pfad, in dem der Kurzschlussstrom SC fließt, nicht existieren, wird ein Beschädigen der Sensoreingangsschaltung 80 verhindert. Wenn der Kurzschlussstrom SC fließt, verlieren die Überstromschutzelemente 100 des ersten Sensorverbindungspfads 91 und des zweiten Sensorverbindungspfads 93 die Leitfähigkeit, so dass der erste Sensorverbindungspfad 91 und der zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch getrennt werden. Folglich werden die Positionen C und A des unbeabsichtigten Durchgangs, die an dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 aufgetreten ist, elektrisch von der Sensoreingangsschaltung 80 getrennt.
Alternativ dazu sei, wie es in 5 gezeigt ist, angenommen, dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 auf der Seite des anderen Anschlusses 62b (Position D in 5) des ersten Temperatursensors 62 auftritt, und dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44 auf der Seite des einen Anschlusses 64a (Position A in 5) des zweiten Temperatursensors 64 auftritt. In diesem Fall wird eine Gleichspannung seitens der Batterie 38 zwischen dem ersten Sensorverbindungspfad 92, der mit dem anderen Anschluss 62b des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, und dem zweiten Sensorverbindungspfad 93 angelegt, der mit dem einen Anschluss 64a des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist. Dementsprechend wird eine Spannung, die die Durchbruchspannung überschreitet, an die zweite Diode 104 in Rückwärtsrichtung angelegt. Daher wird der zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch mit der Referenzspannungsleitung 68 über die zweite Diode 104 verbunden. Demgegenüber ist der erste Sensorverbindungspfad 92 direkt mit der Referenzspannungsleitung 68 in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Als Ergebnis fließt, wie es in 5 gezeigt ist, ein Kurzschlussstrom SC seitens der Gleichstromschaltung 40 von dem zweiten Sensorverbindungspfad 93, durch die zweite Diode 104 und die Referenzspannungsleitung 68 in dieser Reihenfolge in dem ersten Sensorverbindungspfad 92. Da die verschiedenen Elemente der Sensoreingangsschaltung 80 ebenfalls nicht in dem Pfad existieren, in dem der Kurzschlussstrom SC fließt, wird ein Beschädigen der Sensoreingangsschaltung 80 verhindert. Wenn der Kurzschlussstrom SC fließt, verlieren die Überstromschutzelemente 100 des ersten Sensorverbindungspfads 92 und des zweiten Sensorverbindungspfads 93 die Leitfähigkeit, so dass der erste Sensorverbindungspfad 92 und der zweite Sensorverbindungspfad 93 elektrisch getrennt werden. Folglich werden die Positionen D und A des unbeabsichtigten Durchgangs, die an dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 aufgetreten sind, elektrisch von der Sensoreingangsschaltung 80 getrennt.
Alternativ dazu sei, wie es in 6 gezeigt ist, angenommen, dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 auf der Seite des einen Anschlusses 62a (Position C in 6) des ersten Temperatursensors 62 auftritt, und dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 40 auf der Seite des anderen Anschlusses 64b (Position B in 6) des zweiten Temperatursensors 64 auftritt. In diesem Fall wird eine Gleichspannung seitens der Batterie 38 zwischen dem ersten Sensorverbindungspfad 91, der mit dem einen Anschluss 62a des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, und dem zweiten Sensorverbindungspfad 94 angelegt, der mit dem anderen Anschluss 64b des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist. Der zweite Sensorverbindungspfad 94 ist direkt mit der Referenzspannungsleitung 68 in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Dementsprechend wird das Potential der Referenzspannungsleitung 68 höher als dasjenige des ersten Sensorverbindungspfads 91, so dass die Referenzspannungsleitung 68 elektrisch mit dem ersten Sensorverbindungspfad 91 über die erste Diode 102 verbunden wird. Als Ergebnis fließt, wie es in 6 gezeigt ist, ein Kurzschlussstrom SC seitens der Gleichstromschaltung 40 aus dem zweiten Sensorverbindungspfad 94, durch die Referenzspannungsleitung 68 und die erste Diode 102 in dieser Reihenfolge in den ersten Sensorverbindungspfad 91. Da die verschiedenen Elemente der Sensoreingangsschaltung 80 ebenfalls nicht in dem Pfad existieren, in dem dieser Kurzschlussstrom SC fließt, wird ein Beschädigen der Sensoreingangsschaltung 80 verhindert. Wenn der Kurzschlussstrom SC fließt, verlieren die Überstromschutzelemente 100 des ersten Sensorverbindungspfads 91 und des zweiten Sensorverbindungspfad 94 die Leitfähigkeit, so dass der erste Sensorverbindungspfad 91 und der zweite Sensorverbindungspfad 94 elektrisch getrennt werden. Folglich werden die Positionen C und D des unbeabsichtigten Durchgangs, die an dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 aufgetreten sind, elektrisch von der Sensoreingangsschaltung 80 getrennt.
Alternativ dazu sei, wie es in 7 gezeigt ist, angenommen, dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 auf der Seite des anderen Anschlusses 62b (Position D in 7) des ersten Temperatursensors 62 auftritt, und dass ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44 auf der Seite des anderen Anschlusses 64b (Position B in 7) des zweiten Temperatursensors 64 auftritt. In diesem Fall wird eine Gleichspannung seitens der Batterie 38 zwischen dem ersten Sensorverbindungspfad 92, der mit dem anderen Anschluss 62b des ersten Temperatursensors 62 verbunden ist, und dem zweiten Sensorverbindungspfad 94 angelegt, der mit dem anderen Anschluss 64b des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist. Der erste Sensorverbindungspfad 92 ist direkt mit der Referenzspannungsleitung 68 in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Gleichermaßen ist der zweite Sensorverbindungspfad 94 ebenfalls direkt mit der Referenzspannungsleitung 68 in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Als Ergebnis fließt, wie es in 7 gezeigt ist, ein Kurzschlussstrom SC seitens der Gleichstromschaltung 40 von dem zweiten Sensorverbindungspfad 94 durch die Referenzspannungsleitung 68 in den ersten Sensorverbindungspfad 92. Da verschiedene Elemente der Sensoreingangsschaltung 80 in dem Pfad, in dem dieser Kurzschlussstrom SC fließt, ebenfalls nicht existieren, wird ein Beschädigen der Sensoreingangsschaltung 80 verhindert. Wenn der Kurzschlussstrom SC fließt, verlieren die Überstromschutzelemente 100 des ersten Sensorverbindungspfads 92 und des zweiten Sensorverbindungspfads 94 die Leitfähigkeit, so dass der erste Sensorverbindungspfad 92 und der zweite Sensorverbindungspfad 94 elektrisch getrennt wird. Folglich werden die Positionen D und B des unbeabsichtigten Durchgangs, die an dem ersten Temperatursensor 62 und der zweiten Temperatursensor 64 aufgetreten ist, elektrisch von der Sensoreingangsschaltung 80 getrennt. In Abhängigkeit von den Positionen des unbeabsichtigten Durchgangs, die an dem ersten Temperatursensor 62 und dem zweiten Temperatursensor 64 auftreten, können zwei oder mehr der Kurzschlussströme SC, die in 4 bis 7 gezeigt sind, gleichzeitig auftreten.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird entsprechend der Schutzschaltung 90 gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wenn ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem ersten Temperatursensor 62 und dem ersten Relais 42 und ein unbeabsichtigter Durchgang zwischen dem zweiten Temperatursensor 64 und dem zweiten Relais 44 gleichzeitig auftreten, der Pfad, in dem ein Kurzschlussstrom SC fließt, in eine Weise geformt, dass die Sensoreingangsschaltung 80 nicht beschädigt wird. In dem Pfad, in dem der Kurzschlussstrom SC fließt, sind die Überstromschutzelemente 100 derart vorgesehen, dass die Überstromschutzelemente 100 die Leitfähigkeit verlieren, um schnell die Sensoreingangsschaltung 80 von der Gleichstromschaltung 40 zu unterbrechen.
In der vorstehend beschriebenen Schutzschaltung 90 ist lediglich der erste Sensorverbindungspfad 91 der ersten Sensorverbindungspfade 91 und 92 mit der Referenzspannungsleitung 68 über die erste Diode 102 verbunden. Wenn jedoch die Normalspannung des anderen ersten Sensorverbindungspfads 92 höher als die Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68 ist, kann der andere erste Sensorverbindungspfad 92 ebenfalls mit der Referenzspannungsleitung 68 über eine andere erste Diode 102 verbunden sein. Beispielsweise wird, wenn der andere Anschluss 62b des ersten Temperatursensors 62 mit der Referenzspannungsleitung 68 über einen Widerstand oder dergleichen in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden ist, die Normalspannung des anderen ersten Sensorverbindungspfads 92 ebenfalls höher als die Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68. Gleichermaßen kann, wenn die Normalspannung des zweiten Sensorverbindungspfads 94, der mit dem anderen Anschluss 64b des zweiten Temperatursensors 64 verbunden ist, höher als die Normalspannung der Referenzspannungsleitung 68 ist, der zweite Sensorverbindungspfad 94 ebenfalls mit der Referenzspannungsleitung 68 über eine andere zweite Diode 104 verbunden sein.
Die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist nicht auf die Verwendung eines Erfassens der Temperaturen des ersten Relais 42 und des zweiten Relais 44 eingeschränkt. Beispielsweise ist es, wie es in 8 und 9 gezeigt ist, durch Anordnen des ersten Temperatursensors 62 und/oder des zweiten Temperatursensors 64 derart, dass er/sie benachbart zu der Batterie 38 ist bzw. sind, möglich, die Temperatur der Sekundärbatteriezellen 38c, die die Batterie 38 bilden, oder die Temperatur eines leitenden Teils zu erfassen, das mit den Sekundärbatteriezellen 38 verbunden ist. Weiterhin ist die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht auf das Hybridfahrzeug 10 eingeschränkt und ist ebenfalls auf ein Batteriefahrzeug, das keine Kraftmaschine 22 aufweist, und auf ein Brennstoffzellenfahrzeug anwendbar, das eine Brennstoffzelle als eine Gleichstromleistungsversorgung aufweist. Weiterhin ist die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendigerweise auf eine eingeschränkt, die an einem Fahrzeug montiert ist. Die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann in breiter Weise zur Erfassung von Temperatur von zwei Teilen, die eine Potentialdifferenz aufweisen, in verschiedenen Gleichstromschaltungen angewendet werden.
Die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 kann drei oder mehr Temperatursensoren aufweisen, um jeweils die Temperaturen von drei oder mehr Teilen der Gleichstromschaltung 40 zu erfassen. 10 zeigt eine Modifikation der Temperaturerfassungsvorrichtung 60, wobei eine Temperaturerfassungsvorrichtung 60 gezeigt ist, zu der ein dritter Temperatursensor 65 hinzugefügt ist. In der in 10 gezeigten Temperaturerfassungsvorrichtung 60 ist ein erster Temperatursensor 62 benachbart zu einem ersten Teil 39a in einer Batterie 38 angeordnet, ist ein zweiter Temperatursensor 64 benachbart zu einem zweiten Teil 39b in der Batterie 38 angeordnet, und ist ein dritter Temperatursensor 65 benachbart zu einem dritten Teil 39c in der Batterie 38 angeordnet. Eine Vielzahl von Sekundärbatteriezellen 38c sind zwischen dem ersten Teil 39a und dem zweiten Teil 39b derart angeordnet, dass das zweite Teil 39b ein höheres Potential als das erste Teil 39a aufweist. Eine Vielzahl von Sekundärbatteriezellen 38c ist ebenfalls zwischen dem zweiten Teil 39b und dem dritten Teil 39c derart angeordnet, dass das dritte Teil 39c ein höheres Potential als das zweite Teil 39b aufweist.
Die Konfigurationen einer Sensoreingangsschaltung 80 und einer Schutzschaltung 90 für den dritten Temperatursensor 65 sind die gleichen wie die Konfiguration der Sensoreingangsschaltung 80 und der Schutzschaltung 90 für den zweiten Temperatursensor 64. Das heißt, dass in der Sensoreingangsschaltung 80 ein Anschluss 65a des dritten Temperatursensors 65 mit einer Leistungsversorgungsspannungsleitung 66 über einen Pull-Up-Widerstand 82c verbunden ist und mit einer Referenzspannungsleitung 68 über zwei Kondensatoren 84c und 88c verbunden ist. Weiterhin verbindet die Sensoreingangsschaltung 80 den einen Anschluss 65a des dritten Temperatursensors 65 mit einer Überwachungsschaltung 70 über einen Widerstand 86c. Demgegenüber ist der andere Anschluss 65b des dritten Temperatursensors 65 direkt mit der Referenzspannungsleitung 68 über keinen Widerstand, einen Kondensator oder dergleichen in der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. Die Schutzschaltung 90 weist eine Vielzahl dritter Sensorverbindungspfade 95 und 96 auf. Die dritten Sensorverbindungspfade 95 und 96 weisen jeweils zumindest ein Überstromschutzelement 100 auf und verbinden jeweils die Anschlüsse 65a und 65b des dritten Temperatursensors 65 mit der Sensoreingangsschaltung 80.
Von dem dritten Sensorverbindungspfad 95 und 96 ist der dritte Sensorverbindungspfad 95, dessen Normalspannung sich von der Referenzspannungsleitung 68 unterscheidet, mit der Referenzspannungsleitung 68 über eine dritte Diode 106 in einem Abschnitt zwischen dem Überstromschutzelement 100 und der Sensoreingangsschaltung 80 verbunden. In dieser Spezifikation kann der dritte Sensorverbindungspfad 95, dessen Normalspannung sich von der Referenzspannungsleitung 68 unterscheidet, als der spezifische dritte Sensorverbindungspfad 95 bezeichnet sein. Die Anode der dritten Diode 106 ist mit der Referenzspannungsleitung 68 verbunden. Die Kathode der dritten Diode 106 ist mit dem spezifischen dritten Sensorverbindungspfad 95 verbunden. Die Durchbruchsspannung der dritten Diode 106 ist höher als ein maximaler Wert der Normalspannung des spezifischen dritten Sensorverbindungspfads 95, ist jedoch geringer als eine Potentialdifferenz zwischen dem zweiten Teil 39b und dem dritten Teil 39c. Eine Zenerdiode kann beispielsweise als die dritte Diode 106 angewendet werden.
Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann, selbst wenn unbeabsichtigte Durchgänge zwischen zwei oder mehr der drei Temperatursensoren 62, 64 und 65 auftreten, eine Beschädigung an der Sensoreingangsschaltung 80 durch die Schutzschaltung 90 verhindert werden. Dies gilt ebenfalls in einem Fall, in dem die Temperaturerfassungsvorrichtung 60 vier oder mehr Temperatursensoren aufweist. In diesem Fall kann der Temperatursensor, der die Temperatur eines Teils mit dem niedrigsten Potential misst, die gleiche Konfiguration wie der erste Temperatursensor 62 (d.h. die Konfiguration, die die erste Diode 102 verwendet) anwenden, während die anderen Temperatursensoren die gleiche Konfiguration wie der zweite Temperatursensor 64 oder der dritte Temperatursensor 65 (d.h. die Konfiguration, die die zweite Diode 104 oder die dritte Diode 106 verwendet) anwenden.
Das gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene erste Relais 42 ist ein Beispiel für ein erstes Teil. Das gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene zweite Relais 44 ist ein Beispiel für ein zweites Teil. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Batterie 38 ist ein Beispiel für eine Gleichstromleistungsversorgung. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene erste Diode 102 ist ein Beispiel für ein Gleichrichtungselement. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschriebene zweite Diode 104 ist ein Beispiel für ein Überspannungsschutzelement. Die Durchbruchsspannung der zweiten Diode 104 ist ein Beispiel für einen vorbestimmten Spannungswert.
Die technischen Merkmale des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels sind nachstehend beschrieben. Die technischen Merkmale, die nachstehend beschrieben sind, sind alle unabhängig nützlich.
In einer in dieser Spezifikation offenbarten Temperaturerfassungsvorrichtung kann ein Überspannungsschutzelement eine Zenerdiode sein. In diesem Fall kann die Anode der Zenerdiode mit einer Referenzspannungsleitung verbunden sein, kann die Kathode der Zenerdiode mit einem spezifischen zweiten Sensorverbindungspfad verbunden sein, und kann die Durchbruchsspannung der Zenerdiode höher als ein Maximalwert der Normalspannung des spezifischen zweiten Sensorverbindungspfads sein, jedoch niedriger als eine Potentialdifferenz zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil sein. Die Zenerdiode ist mit einer relativ genauen Durchbruchsspannung ausgelegt. Durch Anwenden der Zenerdiode als das Überspannungsschutzelement kann die Funktion, die für das Überspannungsschutzelement erforderlich ist, in geeigneter Weise erhalten werden.
Eine in dieser Spezifikation offenbarte Temperaturerfassungsvorrichtung kann bei einer Gleichstromschaltung mit einer Gleichstromleistungsversorgung angewendet werden. In diesem Fall kann ein erstes Teil, zu dem ein erster Temperatursensor benachbart angeordnet ist, ein erstes Relais sein, das mit einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist, wohingegen ein zweites Teil, zu dem ein zweiter Temperatursensor benachbart angeordnet ist, ein zweites Relais sein kann, das mit einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist. Durch Erfassen der Temperaturen der ersten und zweiten Relais, durch die ein relativ großer Strom fließt, ist es möglich, einen Fehler wie ein Verschweißen der ersten und zweiten Relais zu verhindern oder zu reduzieren.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist eine Schutzschaltung einen ersten Sensorverbindungspfad 91, der ein erstes Überstromschutzelement 100 aufweist und einen der Anschlüsse eines ersten Temperatursensors 62 mit einer Sensoreingangsschaltung 80 verbindet; einen zweiten Sensorverbindungspfad 93, der ein zweites Überstromschutzelement 100 aufweist und einen der Anschlüsse eines zweiten Temperatursensors 64 mit der Sensoreingangsschaltung verbindet; ein Gleichrichtungselement 102, das den ersten Sensorverbindungspfad, dessen Normalspannung höher als eine Referenzspannungsleitung ist, mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem ersten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, und ein Überstromschutzelement 104 auf, das den zweiten Sensorverbindungspfad, dessen Normalspannung höher als die Referenzspannungsleitung ist, mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem zweiten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000-278802 [0002]
JP 2000-278802 A [0002, 0003]

Claims

Temperaturerfassungsvorrichtung (60) mit: einem ersten Temperatursensor (62), der benachbart zu einem ersten Teil in einer Gleichstromschaltung (40) angeordnet ist, einem zweiten Temperatursensor (64), der benachbart zu einem zweiten Teil in der Gleichstromschaltung angeordnet ist, wobei das zweite Teil ein höheres Potential als das erste Teil aufweist, einer Sensoreingangsschaltung (80), die einen ersten Anschluss des ersten Temperatursensors und einen zweiten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit einer Leistungsversorgungsspannungsleitung (66) verbindet und die einen dritten Anschluss des ersten Temperatursensors und einen vierten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit einer Referenzspannungsleitung (68) verbindet, und einer Schutzschaltung (90), die zwischen den ersten und zweiten Temperatursensoren und der Sensoreingangsschaltung vorgesehen ist, wobei die Schutzschaltung aufweist: einen ersten Sensorverbindungspfad (91), der ein erstes Überstromschutzelement (100) aufweist und den ersten Anschluss des ersten Temperatursensors mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet, einen zweiten Sensorverbindungspfad (93), der ein zweites Überstromschutzelement (100) aufweist und den zweiten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit der Leistungsversorgungsspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet, einen dritten Sensorverbindungspfad (92), der ein drittes Überstromschutzelement (100) aufweist und den dritten Anschluss des ersten Temperatursensors mit der Referenzspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet, einen vierten Sensorverbindungspfad (94), der ein viertes Überstromschutzelement (100) aufweist und den vierten Anschluss des zweiten Temperatursensors mit der Referenzspannungsleitung der Sensoreingangsschaltung verbindet, ein Gleichrichtungselement (102), das den ersten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem ersten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, wobei der erste Sensorverbindungspfad eine Normalspannung aufweist, die höher als die Referenzspannungsleitung ist, und ein Überspannungsschutzelement (104), das den zweiten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung in einem Abschnitt zwischen dem zweiten Überstromschutzelement und der Sensoreingangsschaltung verbindet, wobei der zweite Sensorverbindungspfad eine Normalspannung aufweist, die höher als die Referenzspannungsleitung ist, wobei das erste Überstromschutzelement, das zweite Überstromschutzelement, das dritte Überstromschutzelement und das vierte Überstromschutzelement jeweils ein Element sind, das Leitfähigkeit verliert, wenn ein Strom, der einen vorbestimmten Stromwert überschreitet, hindurch fließt, das Gleichrichtungselement einen Fluss von Strom von dem ersten Sensorverbindungspfad zu der Referenzspannungsleitung unterbindet und einen Fluss von Strom von der Referenzspannungsleitung zu dem ersten Sensorverbindungspfad erlaubt, das Überspannungsschutzelement elektrisch den zweiten Sensorverbindungspfad mit der Referenzspannungsleitung verbindet, wenn eine Spannung des zweiten Sensorverbindungspfads in Bezug auf die Referenzspannungsleitung einen vorbestimmten Spannungswert überschreitet, und der vorbestimmte Spannungswert höher als ein Maximalerwert der Normalspannung des zweiten Sensorverbindungspfads und niedriger als eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ist.
Temperaturerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Überspannungsschutzelement eine Zenerdiode ist, eine Anode der Zenerdiode mit der Referenzspannungsleitung verbunden ist, eine Kathode der Zenerdiode mit dem zweiten Sensorverbindungspfad verbunden ist, und eine Durchbruchsspannung der Zenerdiode gleich dem vorbestimmten Spannungswert ist.
Temperaturerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleichstromschaltung eine Gleichstromleistungsversorgung (38) aufweist, das erste Teil ein erstes Relais (42) ist, das mit einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist, und das zweite Teil ein zweites Relais (44) ist, das mit einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung verbunden ist.
Temperaturerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleichstromschaltung eine Gleichstromleistungsversorgung (38) aufweist, und das erste Teil die Gleichstromleistungsversorgung ist.
Temperaturerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleichstromschaltung eine Gleichstromleistungsversorgung (38) aufweist, und das zweite Teil die Gleichstromleistungsversorgung ist.
Temperaturerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleichstromschaltung eine Gleichstromleistungsversorgung (38) aufweist, in der eine Vielzahl von Leistungsversorgungen (38c) in Reihe geschaltet ist, das erste Teil eine negative Seite der Gleichstromleistungsversorgung ist, und das zweite Teil eine positive Seite der Gleichstromleistungsversorgung ist.