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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem,
das konfiguriert ist, um einen Akkumulator, der an einem Motorfahrzeug
angebracht ist, abzukühlen, sowie ein Motorfahrzeug, das
mit einem solchen Kühlsystem ausgerüstet ist,
und ein Steuerverfahren für solch ein Kühlsystem.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Eine
vorgeschlagene Struktur eines Kühlsystems, das an einem
Motorfahrzeug angebracht ist, schaltet die Position einer Klappe
um, um den Luftblasweg zwischen einem Luftflussweg eines Aufnehmens
der Luft innerhalb oder außerhalb einer Fahrgastzelle des
Motorfahrzeugs und eines Blasens der aufgenommenen Luft zu einer
Batterie und einem Luftflussweg eines Aufnehmens der Luft, die durch einen
Verdampfer abgekühlt wird, und eines Blasens der gekühlten
aufgenommenen Luft zu der Batterie zu ändern und die Batterie
abzukühlen (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und
2). Dieses Kühlsystem nach dem Stand der Technik schaltet
basierend auf der Temperatur der Batterie die Position der Klappe
um, um die Batterie in einem angemessenen Temperaturbereich zu halten.
- Patentdokument 1: Offengelegtes
japanisches Patent Nr. 2005-93434
- Patentdokument 2: Offengelegtes
japanisches Patent Nr. 2005-254974
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Bei
dem Kühlsystem dieser Struktur nach dem Stand der Technik
tritt mit einem Betrieb der Klappe und eines Gebläselüfters
eines Blasens der Luft zu der Batterie, um die Batterie abzukühlen,
ein ungewohntes Geräusch auf. Der Fahrer und die anderen
Fahrgäste werden allgemein nicht über den Betrieb
des Abkühlens der Batterie informiert. Das Auftreten eines
ungewohnten Geräuschs im Laufe des Abkühlens der
Batterie verursacht daher, dass sich der Fahrer und die anderen
Fahrgäste merkwürdig und unwohl fühlen.
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Bei
dem Kühlsystem, dem Motorfahrzeug, das mit dem Kühlsystem
ausgerüstet ist, und dem Steuerverfahren für das
Kühlsystem würde daher ein Bedarf bestehen, zu
verhindern, dass sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste
durch das Auftreten eines Windgeräuschs oder eines ungewohnten
Geräuschs im Laufe des Abkühlens einer Batterie
oder eines Akkumulators merkwürdig und unwohl fühlen.
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt durch folgende Konfigurationen,
die auf das Kühlsystem, das Motorfahrzeug, das mit dem
Kühlsystem ausgerüstet ist, und das Steuerverfahren
für das Kühlsystem angewandt sind, mindestens
einen Teil des im Vorhergehenden erwähnten Bedarfs und
der anderen relevanten Bedarfe.
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Gemäß einem
Aspekt richtet sich die Erfindung auf ein Kühlsystem, das
aufgebaut ist, um einen Akkumulator, der an einem Motorfahrzeug
angebracht ist, abzukühlen, und weist ein Luftgebläse,
das konfiguriert ist, um mehrere Luftblasmodi eines Aufnehmens der
Luft von unterschiedlichen Orten und eines Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator zu haben; ein Luftblasmodus-Umschaltmodul,
das konfiguriert ist, um eine Verbindung und eine Trennung mehrerer
Luftflusswege in den mehreren Luftblasmodi zu ändern und
dadurch einen aktuellen Luftblasmodus zwischen den mehreren Luftblasmodi
umzuschalten; ein Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul,
das konfiguriert ist, um einen Geräuschpegel in einer Fahrgastzelle
des Motorfahrzeugs zu erfassen oder zu schätzen; und eine
Steuerung auf, die konfiguriert ist, um ansprechend auf eine Umschaltanforderung
des aktuellen Luftblasmodus in einem Zustand eines Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator über das Luftblasmodus-Umschaltmodul das
Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul zu steuern,
um basierend auf dem erfassten oder geschätzten Geräuschpegel
den aktuellen Luftblasmodus umzuschalten.
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Bei
dem Kühlsystem gemäß diesem Aspekt der
Erfindung ist das Luftblasmodus-Umschaltmodul aufgebaut, um eine
Verbindung und eine Trennung der jeweiligen Luftflusswege in den
mehreren Luftblasmodi eines Aufnehmens der Luft von unterschiedlichen
Orten und eines Blasens der aufgenommenen Luft zu dem Akkumulator
zu ändern und dadurch den aktuellen Luftblasmodus zwischen
den mehreren Luftblasmodi umzuschalten. Ansprechend auf die Umschaltanforderung
des aktuellen Luftblasmodus in dem Zustand des Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator über das Luftblasmodus-Umschaltmodul
werden das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul
gesteuert, um basierend auf dem Geräuschpegel in der Fahrgastzelle
des Motorfahrzeugs den aktuellen Luftblasmodus umzuschalten. Ein
gewisser Pegel des Geräuschs in der Fahrgastzelle maskiert
ausreichend das ungewohnte Geräusch, wie ein Windgeräusch, das
im Laufe des Betriebs des Luftblasmodus-Umschaltmoduls auftritt.
Das Umschalten des Luftblasmodus gemäß dem Geräuschpegel
in der Fahrgastzelle verhindert daher wirksam, dass sich der Fahrer und
die anderen Fahrgäste merkwürdig und unwohl fühlen.
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Bei
einer bevorzugten Anwendung des Kühlsystems gemäß dem
vorhergehenden Aspekt der Erfindung steuert, wenn der erfasste oder
geschätzte Geräuschpegel nicht niedriger als ein
voreingestellter Bezugspegel ist, die Steuerung das Luftgebläse
und das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um den aktuellen Luftblasmodus
umzuschalten, um die Umschaltanforderung zu erfüllen. Wenn
der erfasste oder geschätzte Geräuschpegel niedriger
als der voreingestellte Bezugspegel ist, steuert die Steuerung das Luftgebläse
und das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um den aktuellen Luftblasmodus
ungeachtet der Umschaltanforderung unverändert beizubehalten.
Ansprechend auf die Umschaltanforderung des aktuellen Luftblasmodus
wird der Luftblasmodus tatsächlich umgeschaltet, nachdem
der Geräuschpegel in der Fahrgastzelle den voreingestellten
Bezugspegel erreicht oder überschreitet. Diese Anordnung
verhindert wirksam, dass sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste
aufgrund des Windgeräuschs oder des ungewohnten Geräuschs,
das im Laufe des Betriebs des Luftblasmodus-Umschaltmoduls auftritt,
merkwürdig und unwohl fühlen, während
der Akkumulator abgekühlt wird.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat
das Kühlsystem ferner einen Luftkonditionierer, der konfiguriert
ist, um die Luft in der Fahrgastzelle zu konditionieren. Die mehreren
Luftblasmodi umfassen einen ersten Luftblasmodus eines Aufnehmens
der Luft innerhalb der Fahrgastzelle oder außerhalb der
Fahrgastzelle und eines direkten Blasens der aufgenommenen Luft
zu dem Akkumulator und einen zweiten Luftblasmodus eines Aufnehmens
der Luft, die durch den Luftkonditionierer abgekühlt wird,
und eines Blasens der gekühlten aufgenommenen Luft zu dem
Akkumulator.
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Bei
einer bevorzugten Anwendung des Kühlsystems des Ausführungsbeispiels,
das den ersten Luftblasmodus und den zweiten Luftblasmodus hat, steuert
ansprechend auf eine Umschaltanforderung, die ein Umschalten von
dem ersten Luftblasmodus zu dem zweiten Luftblasmodus erfordert,
wenn der erfasste oder geschätzte Geräuschpegel
nicht niedriger als ein voreingestellter Bezugspegel ist, die Steuerung
das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um
den ersten Luftblasmodus zu dem zweiten Luftblasmodus umzuschalten,
und wenn der erfasste oder geschätzte Geräuschpegel
niedriger als der voreingestellte Bezugspegel ist, steuert die Steuerung
das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um
den ersten Luftblasmodus unverändert beizubehalten und
ein Luftvolumen, das zu dem Akkumulator geblasen wird, zu erhöhen.
Diese Anordnung kompensiert wirksam ein unzureichendes Kühlen
des Akkumulators, das dadurch verursacht wird, dass der erste Luftblasmodus
unverändert beibehalten wird.
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Bei
einer anderen bevorzugten Anwendung des Kühlsystems des
Ausführungsbeispiels, das den ersten Luftblasmodus und
den zweiten Luftblasmodus hat, steuert ansprechend auf eine Umschaltanforderung,
die ein Umschalten von dem zweiten Luftblasmodus zu dem ersten Luftblasmodus
erfordert, wenn der erfasste oder geschätzte Geräuschpegel nicht
niedriger als ein voreingestellter Bezugspegel ist, die Steuerung
das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um
den zweiten Luftblasmodus zu dem ersten Luftblasmodus umzuschalten. Wenn
der erfasste oder geschätzte Geräuschpegel niedriger
als der voreingestellte Bezugspegel ist, steuert andererseits die
Steuerung das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul,
um den zweiten Luftblasmodus unverändert beizubehalten und
ein Luftvolumen, das zu dem Akkumulator geblasen wird, zu verringern.
Diese Anordnung reduziert wirksam einen unnötigen Energieverbrauch
zum Kühlen des Akkumulators, der dadurch verursacht wird,
dass der zweite Luftblasmodus unverändert beibehalten wird.
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Bei
noch einer anderen bevorzugten Anwendung des Kühlsystems
des Ausführungsbeispiels, das den ersten Luftblasmodus
und den zweiten Luftblasmodus hat, aktiviert der zweite Luftblasmodus den
Luftkonditionierer mit einem Gesamtluftvolumen als einer Summe eines
Luftvolumens, das erforderlich ist, um die Luft in der Fahrgastzelle
zu konditionieren, und eines Luftvolumens, das zu dem Akkumulator
geblasen werden soll, nimmt die Luft, die durch den Luftkonditionierer
abgekühlt wird, in dem Luftvolumen, das zu dem Akkumulator
geblasen werden soll, auf und bläst die gekühlte
aufgenommene Luft zu dem Akkumulator. Diese Anordnung reduziert wirksam
den Einfluss auf das Luftkonditionieren in der Fahrgastzelle in
dem zweiten Luftblasmodus.
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Bei
dem Kühlsystem der Erfindung ist es bevorzugt, dass ansprechend
auf die Umschaltanforderung die Steuerung das Luftgebläse
und das Luftblasmodus-Umschaltmodul steuert, um durch zusätzliches
Berücksichtigen eines Luftvolumens, das zu dem Akkumulator
geblasen wird, den aktuellen Luftblasmodus umzuschalten. Der Geräuschpegel, der
im Laufe des Betriebs des Luftblasmodus-Umschaltmoduls auftritt,
ist aus dem Luftvolumen, das zu dem Akkumulator geblasen wird, schätzbar.
Das Umschalten des Luftblasmodus gemäß dem Luftvolumen,
das zu dem Akkumulator geblasen wird, verhindert daher wirksamer,
dass sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste merkwürdig
und unwohl fühlen.
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Bei
einer bevorzugten Anwendung des Kühlsystems gemäß dem
vorhergehenden Aspekt der Erfindung hat das Geräuschpegelerfassungs- /Geräuschpegelschätzungsmodul
einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor, der konfiguriert ist, um
eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Motorfahrzeugs zu erfassen, und
das Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul
erfasst basierend auf der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit den
Geräuschpegel in der Fahrgastzelle oder schätzt
denselben.
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Bei
einer bevorzugten Anwendung des Kühlsystems, das an einem
Motorfahrzeug, das mit einer Verbrennungsmaschine ausgerüstet
ist, angebracht ist, hat das Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul
einen Maschinendrehungsgeschwindigkeitsdetektor, der konfiguriert
ist, um eine Drehungsgeschwindigkeit der Verbrennungsmaschine zu
erfassen, und das Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul
erfasst basierend auf der erfassten Drehungsgeschwindigkeit der
Verbrennungsmaschine den Geräuschpegel in der Fahrgastzelle
oder schätzt denselben.
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Bei
einer bevorzugten Anwendung des Kühlsystems, das an einem
Motorfahrzeug angebracht ist, das mit einem Audioausgabemodul, das
konfiguriert ist, um einen Klang mit einer anpassbaren Lautstärke
in der Fahrgastzelle auszugeben, ausgerüstet ist, erfasst
das Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul
basierend auf einer Lautstärkeanpassungsbedingung des Audioausgabemoduls
den Geräuschpegel in der Fahrgastzelle oder schätzt
denselben.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
hat das Kühlsystem ferner einen Detektor für einen
temperaturrelevanten Parameter, der konfiguriert ist, um einen temperaturrelevanten
Parameter, der eine Temperatur des Akkumulators widerspiegelt, zu
erfassen. Die Umschaltanforderung des aktuellen Luftblasmodus wird basierend
auf dem erfassten temperaturrelevanten Parameter abgegeben. Diese
Anordnung ermöglicht, dass der zweite Luftblasmodus gemäß dem
Erfordernis ausgewählt wird.
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Bei
einer anderen bevorzugten Anwendung des Kühlsystems gemäß der
Erfindung ist der Akkumulator entworfen, um eine elektrische Leistung
zu und von einem Antriebsmotor, der an dem Motorfahrzeug angebracht
ist, zu übertragen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt richtet sich die Erfindung ferner auf ein Motorfahrzeug,
das mit dem Kühlsystem, das eine der vorhergehenden Anordnungen
hat, ausgerüstet ist. Das Kühlsystem ist grundsätzlich
aufgebaut, um einen Akkumulator, der an dem Motorfahrzeug angebracht
ist, abzukühlen, und weist ein Luftgebläse, das
konfiguriert ist, um mehrere Luftblasmodi eines Aufnehmens der Luft von
unterschiedlichen Orten und eines Blasens der aufgenommenen Luft
zu dem Akkumulator zu haben; ein Luftblasmodus-Umschaltmodul, das
konfiguriert ist, um eine Verbindung und eine Trennung mehrerer Luftflusswege
in den mehreren Luftblasmodi zu ändern und dadurch einen
aktuellen Luftblasmodus zwischen den mehreren Luftblasmodi umzuschalten; ein
Geräuschpegelerfassungs-/Geräuschpegelschätzungsmodul,
das konfiguriert ist, um einen Geräuschpegel in einer Fahrgastzelle
des Motorfahrzeugs zu erfassen oder zu schätzen; und eine
Steuerung auf, die konfiguriert ist, um ansprechend auf eine Umschaltanforderung
des aktuellen Luftblasmodus in einem Zustand eines Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator über das Luftblasmodus-Umschaltmodul
das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul zu
steuern, um basierend auf dem erfassten oder geschätzten
Geräuschpegel den aktuellen Luftblasmodus umzuschalten.
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Das
Motorfahrzeug gemäß diesem Aspekt der Erfindung
ist mit dem Kühlsystem der Erfindung, das eine der im Vorhergehenden
beschriebenen Anordnungen hat, ausgerüstet. Das Motorfahrzeug
hat demgemäß Wirkungen, die jenen des im Vorhergehenden
erörterten Kühlsystems ähnlich sind,
und verhindert wirksam, dass sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste
aufgrund des Auftretens eines ungewohnten Geräuschs im
Laufe eines Abkühlens des Akkumulators, wie einer Batterie,
merkwürdig und unwohl fühlen.
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Gemäß noch
einem anderen Aspekt richtet sich die Erfindung ferner auf ein Steuerverfahren
für ein Kühlsystem, das einen Luftkonditionierer,
der konfiguriert ist, um die Luft in einer Fahrgastzelle eines Motorfahrzeugs
zu konditionieren, ein Luftgebläse, das konfiguriert ist,
um mehrere Luftblasmodi eines Aufnehmens der Luft von unterschiedlichen
Orten und eines Blasens der aufgenommenen Luft zu einem Akkumulator,
der an dem Motorfahrzeug angebracht ist, zu haben, und ein Luftblasmodus-Umschaltmodul
aufweist, das konfiguriert ist, um eine Verbindung und eine Trennung
mehrerer Luftflusswege in den mehreren Luftblasmodi zu ändern
und dadurch einen aktuellen Luftblasmodus zwischen den mehreren
Luftblasmodi umzuschalten. Ansprechend auf eine Umschaltanforderung
des aktuellen Luftblasmodus in einem Zustand eines Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator über das Luftblasmodus-Umschaltmodul
steuert das Steuerverfahren das Luftblasmodus-Umschaltmodul, um basierend
auf einem Geräuschpegel in der Fahrgastzelle den aktuellen
Luftblasmodus umzuschalten.
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Bei
dem Steuerverfahren für das Kühlsystem gemäß diesem
Aspekt der Erfindung ist das Luftblasmodus-Umschaltmodul aufgebaut,
um eine Verbindung und eine Trennung der jeweiligen Luftflusswege in
den mehreren Luftblasmodi eines Aufnehmens der Luft von unterschiedlichen
Orten und eines Blasens der aufgenommenen Luft zu dem Akkumulator
zu ändern und dadurch den aktuellen Luftblasmodus zwischen
den mehreren Luftblasmodi umzuschalten. Ansprechend auf die Umschaltanforderung
des aktuellen Luftblasmodus in dem Zustand des Blasens der aufgenommenen
Luft zu dem Akkumulator über das Luftblasmodus-Umschaltmodul
werden das Luftgebläse und das Luftblasmodus-Umschaltmodul
gesteuert, um basierend auf dem Geräuschpegel in der Fahrgastzelle
des Motorfahrzeugs den aktuellen Luftblasmodus umzuschalten. Ein
gewisser Pegel des Geräuschs in der Fahrgastzelle maskiert
ausreichend das ungewohnte Geräusch, wie ein Windgeräusch,
das im Laufe des Betriebs des Luftblasmodus-Umschaltmoduls auftritt.
Das Umschalten des Luftblasmodus gemäß dem Geräuschpegel
in der Fahrgastzelle verhindert daher wirksam, dass sich der Fahrer
und die anderen Fahrgäste merkwürdig und unwohl
fühlen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt
schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 bei
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar;
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2 zeigt
die schematische Struktur eines Kühlsystems 60 für
eine Batterie 46 bei dem Ausführungsbeispiel;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Batteriekühlroutine, die durch
eine elektronische Hybridsteuereinheit 70 bei dem Ausführungsbeispiel
ausgeführt wird, zeigt;
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4 zeigt
ein Beispiel einer Kühlmodus-Einstellabbildung;
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5 zeigt
ein Beispiel einer Abbildung, die eine Variation eines Zielbatterieluftvolumens
Qb* in einem Innenluftaufnahmemodus gegenüber einer Fahrzeuggeschwindigkeit
V darstellt;
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6 zeigt
ein Beispiel einer Abbildung, die Variationen des Zielbatterieluftvolumens
Qb* in einem A/C-Aufnahmemodus gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit
V hinsichtlich verschiedener Werte eines A/C-Luftvolumens Qac darstellt;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Modusumschaltprozess zeigt;
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8 ist
ein Flussdiagramm, das einen Umschaltverbotsprozess zeigt;
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9 zeigt
eine Erlaubnis und ein Verbot eines Umschaltens einer Modusumschaltklappe 68 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
V und dem Zielbatterieluftvolumen Qb*;
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10 ist
ein Flussdiagramm, das einen modifizierten Fluss des Modusumschaltprozesses
zeigt;
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11 zeigt
zeitliche Änderungen des Luftvolumens eines Batteriegebläselüfters 64,
des Luftvolumens eines Luftkonditioniergebläselüfters 55 und
der Position der Modusumschaltklappe 68 bei einem Umschalten
von dem Innenluftaufnahmemodus zu dem A/C-Aufnahmemodus bei der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die niedriger als eine voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit
Vref ist; und
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12 zeigt
zeitliche Änderungen des Luftvolumens des Batteriegebläselüfters 64,
des Luftvolumens des Luftkonditioniergebläselüfters 55 und
der Position der Modusumschaltklappe 68 bei einem Umschalten
von dem A/C-Aufnahmemodus zu dem Innenluftaufnahmemodus bei einer
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die niedriger als die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit
Vref ist.
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BESTE WEISEN ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Eine
Weise zum Ausführen der Erfindung ist im Folgenden als
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 stellt
schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 bei
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. 2 zeigt
die schematische Struktur eines Kühlsystems 60 für
eine Batterie 46 bei dem Ausführungsbeispiel.
Wie in 1 dargestellt ist, hat das Hybridfahrzeug 20 des
Ausführungsbeispiels eine Maschine 22, ein Planetengetriebe 28 mit
einem Träger, der mit einer Kurbelwelle 26 der Maschine 22 verbunden
ist, und einem Ringrad, das mit einer Antriebswelle 34,
die über ein Differenzialgetriebe 31 mit Antriebsrädern 32a und 32b gekoppelt
ist, verbunden ist, einen Motor MG1, der mit einem Sonnenrad des
Planetengetriebes 28 verbunden ist und entworfen ist, um
eine Leistungserzeugungsfähigkeit zu haben, einen Motor
MG2, der entworfen ist, um eine Leistung von einer Antriebswelle 34 einzugeben
und zu derselben auszugeben, die Batterie 46, die angeordnet
ist, um eine elektrische Leistung über Wechselrichter 42 und 44 zu
und von den Motoren MG1 und MG2 zu übertragen, einen Luftkonditionierer 50,
der konfiguriert ist, um die Luft in einer Fahrgastzelle 90 zu
konditionieren, das Kühlsystem 60, das konfiguriert
ist, um die Luft, die durch den Luftkonditionierer 50 abgekühlt
wird, zu verwenden und dadurch die Batterie 46 abzukühlen,
eine Audioausrüstung 89, die in ein Konsolenfeld
vor dem Fahrersitz in der Fahrgastzelle 90 eingebaut ist
und eine (nicht gezeigte) Abstimmvorrichtung, einen Lautsprecher 89a für
eine Audioausgabe und einen Lautstärkesteuerungsknopf 89b hat,
und eine elektronische Hybridsteuereinheit 70, die konfiguriert
ist, um das Antriebssystem des Fahrzeugs und das Kühlsystem 60 des
Ausführungsbeispiels zu steuern.
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Die
Maschine 22 steht unter einer Betriebssteuerung einer elektronischen
Maschinensteuereinheit (auf die im Folgenden als eine Maschinen-ECU Bezug
genommen ist) 24. Die Betriebssteuerung umfasst beispielsweise
eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündsteuerung und
eine Regulierung des Flusses der aufgenommenen Luft. Die Maschinen-ECU 24 gibt
Signale von verschiedenen Sensoren ein, die entworfen sind, um die
Betriebsbedingungen der Maschine 22 zu messen und zu erfassen, beispielsweise
eine Kurbelposition von einem Kurbelpositionssensor 23,
der an der Kurbelwelle 26 der Maschine 22 befestigt
ist. Die Maschinen-ECU 24 richtet eine Kommunikation mit
der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 ein, um ansprechend
auf Steuersignale, die von der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 empfangen
werden, die Maschine 22 anzutreiben und zu steuern und
um Daten hinsichtlich der Betriebsbedingungen der Maschine 22 gemäß den
Erfordernissen zu der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 auszugeben.
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Beide
Motoren MG1 und MG2 werden durch eine elektronische Motorsteuereinheit
(auf die im Folgenden als eine Motor-ECU Bezug genommen ist) 48 angetrieben
und gesteuert. Die Motor-ECU 48 gibt verschiedene Signale
ein, die zum Antreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2 erforderlich
sind, beispielsweise Signale, die Drehpositionen von Rotoren in
den Motoren MG1 und MG2 darstellen, von (nicht gezeigten) Drehpositionserfassungssensoren und
Signale, die Phasenströme, die an die Motoren MG1 und MG2
anzulegen sind, darstellen, von (nicht gezeigten) Stromsensoren.
Die Motor-ECU 48 gibt Schaltsteuersignale zu den Wechselrichtern 42 und 44 aus.
Die Motor-ECU 48 richtet eine Kommunikation mit der elektronischen
Hybridsteuereinheit 70 ein, um ansprechend auf Steuersignale,
die von der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 empfangen
werden, die Motoren MG1 und MG2 anzutreiben und zu steuern, und
um Daten hinsichtlich der Betriebsbedingungen der Motoren MG1 und
MG2 gemäß den Erfordernissen zu der elektronischen
Hybridsteuereinheit 70 auszugeben.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, hat der Luftkonditionierer 50 einen
Kompressor 51, der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel
zu einem Hochtemperatur-Hochdruckgas zu komprimieren, einen Verflüssiger 52,
der konfiguriert ist, um das komprimierte Kühlmittel mit
der Außenluft zu einer Hochdruckflüssigkeit abzukühlen,
ein Expansionsventil 53, das konfiguriert ist, um das gekühlte
Kühlmittel plötzlich zu einem Niedertemperatur-Niederdruckdunst
expandieren zu lassen, einen Verdampfer 54, der konfiguriert
ist, um das Kühlmittel durch einen Wärmeaustausch
zwischen dem Niedertemperatur-Niederdruckkühlmittel und
der Luft zu einem Niedertemperatur-Niederdruckgas verdampfen zu
lassen, und einen Luftkonditioniergebläselüfter 55,
der konfiguriert ist, um die Luft, die durch den Wärmeaustausch
des Verdampfers 54 abgekühlt wird, zu der Fahrgastzelle 90 zu
blasen. Der Luftkonditioniergebläselüfter 55 wird
angetrieben, um die Luft über ein Filter 57 von einer
Innenluft/Außenluft-Umschaltklappe 56 aufzunehmen
und um die aufgenommene Luft durch den Verdampfer 54 abzukühlen
und die gekühlte aufgenommene Luft zu der Fahrgastzelle 90 zu
blasen.
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Der
Luftkonditionierer 50 steht unter einer Steuerung einer
elektronischen Luftkonditioniersteuereinheit (auf die im Folgenden
als eine Luftkonditionier-ECU Bezug genommen ist) 59. Die
Luftkonditionier-ECU 59 gibt eine Innentemperatur Tin,
oder eine Temperatur in der Fahrgastzelle 90, von einem
Temperatursensor 92 ein. Die Luftkonditionier-ECU 59 gibt
Ansteuersignale zu dem Kompressor 51, zu dem Luftkonditioniergebläselüfter 55,
zu der Innenluft/Außenluft-Umschaltklappe 56 und
zu einer (im Folgenden erklärten) Modusumschaltklappe 68 aus.
Die Luftkonditionier-ECU 59 richtet eine Kommunikation mit
der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 ein, um ansprechend
auf Steuersignale, die von der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 empfangen
werden, den Luftkonditionierer 50 anzutreiben und zu steuern,
und um Daten hinsichtlich der Betriebsbedingungen des Luftkonditionierers 50 gemäß den
Erfordernissen zu der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 auszugeben.
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Das
Kühlsystem 60 ist angeordnet, um die Luft aus
der Fahrgastzelle 90 aufzunehmen und die aufgenommene Luft
direkt zu der Batterie 46 zu blasen, um die Batterie 46 abzukühlen
(im Folgenden ist auf diesen Kühlmodus als einen Innenluftaufnahmemodus
Bezug genommen). Das Kühlsystem 60 ist ferner
angeordnet, um alternativ die Luft, die durch den Verdampfer 54 des
Luftkonditionierers 50 abgekühlt wird, aufzunehmen
und die gekühlte aufgenommene Luft zu der Batterie 46 zu
blasen, um die Batterie 46 abzukühlen (im Folgenden
ist auf diesen Kühlmodus als einen A/C-Aufnahmemodus Bezug genommen).
Wie in 2 gezeigt ist, hat das Kühlsystem 60 eine
Luftleitung 62, die angeordnet ist, um die Fahrgastzelle 90 (Innenluft)
mit der Batterie 46 zu verbinden, einen Batteriegebläselüfter 64,
der in der Luftleitung 62 vorgesehen ist, um die aufgenommene Luft
zu der Batterie 46 zu blasen, ein Abzweigungsrohr 66,
das angeordnet ist, um einen Teil der Luft, die durch den Verdampfer 54 aus
dem Luftkonditioniergebläselüfter 55 fließt,
strömungsmäßig vor den Batteriegebläselüfter 64 in
der Luftleitung 62 zu blasen, und die Modusumschaltklappe 68,
die bei einer Verbindung der Luftleitung 62 und des Abzweigungsrohrs 66 vorgesehen
ist, um wahlweise die Innenluft zu blockieren oder das Abzweigungsrohr 66 zu
blockieren.
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Die
elektronische Hybridsteuereinheit 70 ist als ein Mikrocomputer,
der eine CPU 72, einen ROM 74, der konfiguriert
ist, um Verarbeitungsprogramme zu speichern, einen RAM 76,
der konfiguriert ist, um Daten vorübergehend zu speichern,
einen (nicht gezeigten) Eingabeport, einen (nicht gezeigten) Ausgabeport
und einen (nicht gezeigten) Kommunikationsport aufweist, aufgebaut.
Die elektronische Hybridsteuereinheit 70 gibt über
ihren Eingabeport eine Batterietemperatur Tb, oder die Temperatur
der Batterie 46, von einem Temperatursensor 47a,
einen elektrischen Lade-/Entladestrom Ib von einem Stromsensor 47b,
der an einem Ausgangsanschluss der Batterie 46 befestigt
ist, eine Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft von einem Temperatursensor 69,
der in der Nähe eines Eintritts in die Batterie 46 in
der Luftleitung 62 vorgesehen ist, ein Zündsignal
von einem Zündschalter 80, eine Getriebeschaltposition SP,
oder eine aktuelle Einstellposition eines Getriebeschalthebels 81,
von einem Getriebeschaltpositionssensor 82, eine Beschleunigeröffnung
Acc, oder die Niederdrückungsmenge des Beschleunigerpedals 83 durch
den Fahrer, von einem Beschleunigerpedal-Positionssensor 84,
eine Bremspedalposition BP, oder die Niederdrückungsmenge
des Bremspedals 85 durch den Fahrer, von einem Bremspedal-Positionssensor 86,
eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 und
ein Betriebssignal von dem Lautstärkesteuerungsknopf 89b ein.
Die elektronische Hybridsteuereinheit 70 gibt über
ihren Ausgabeport Ansteuersignale zu dem Batteriegebläselüfter 64 und
zu den anderen relevanten Elementen aus. Die elektronische Hybridsteuereinheit 70 stellt über
ihren Kommunikationsport eine Verbindung mit der Maschinen-ECU 24,
der Motor-ECU 48 und der Luftkonditionier-ECU 59 her,
um verschiedene Steuersignale und Daten zu und von der Maschinen-ECU 24,
der Motor-ECU 48 und der Luftkonditionier-ECU 59 zu übertragen,
wie im Vorhergehenden erwähnt ist.
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Im
Folgenden sind die Betriebsabläufe des Hybridfahrzeugs 20 des
Ausführungsbeispiels, das die im Vorhergehenden erörterte
Konfiguration hat, insbesondere eine Reihe von Betriebsabläufen,
um die Batterie 46 abzukühlen, beschrieben. 3 ist ein
Flussdiagramm, das eine Batteriekühlroutine, die durch
die elektronische Hybridsteuereinheit 70 ausgeführt
wird, zeigt. Diese Routine wird in voreingestellten Zeitintervallen
(beispielsweise im Abstand von einigen zehn ms) wiederholt durchgeführt,
wenn die Batterietemperatur Tb, die durch den Temperatursensor 47a gemessen
wird, nicht niedriger als eine voreingestellte Bezugstemperatur
(beispielsweise 50°C) ist.
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Bei
der Batteriekühlroutine gibt die CPU 72 der elektronischen
Hybridsteuereinheit 70 zuerst verschiedene Daten ein, die
für eine Steuerung erforderlich sind, beispielsweise die
Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft von dem Temperatursensor 69, eine
Batterielast Lb der Batterie 46, die Fahrzeuggeschwindigkeit
V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 und ein A/C-Luftvolumen
Qac des Luftkonditionierers 50 (Schritt S100). Die Batterielast
Lb der Batterie 46 kann durch Mitteln einer voreingestellten Zahl
berechneter Werte der elektrischen Lade-/Entladeleistung der Batterie 46 (des
Produkts des Quadrats des elektrischen Lade-/Entladestroms Ib, der durch
den Stromsensor 47b gemessen wird, und eines Innenwiderstands
der Batterie 46) erhalten werden. Das A/C-Luftvolumen Qac
des Luftkonditionierers 50 wird basierend auf dem durch
den Benutzer eingestellten Luftvolumen als dem Luftfluss, der zu der
Fahrgastzelle 90 auszublasen ist, der durch den Benutzer
eingestellten Temperatur und der Innentemperatur Tin von dem Temperatursensor 92 eingestellt
und wird durch eine Kommunikation von der Luftkonditionier-ECU 59 eingegeben.
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Nach
der Dateneingabe identifiziert die CPU 72 basierend auf
der eingegebenen Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft, der eingegebenen
Batterielast Lb und einem aktuell eingestellten Kühlmodus Mc
einen erforderlichen Kühlmodus (Schritt Silo). Der erforderliche
Kühlmodus wird Bezug nehmend auf eine Kühlmodus-Einstellabbildung
gemäß der Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft,
der Batterielast Lb und dem aktuell eingestellten Kühlmodus
Mc identifiziert. Ein Beispiel der Kühlmodus-Einstellabbildung
ist in 4 gezeigt. Die Temperatur Tbi der aufgenommenen
Luft und die Batterielast Lb sind Parameter, die die Temperatur
der Batterie 46 (Batterietemperatur Tb) wesentlich beeinflussen.
Die höhere Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft und die größere
Batterielast Lb führen zu einer wesentlichen Erhöhung
der Temperatur der Batterie 46 und erfordern dadurch ein
beschleunigtes Kühlen der Batterie 46. Der A/C-Kühlmodus
ist daher in diesem Fall erforderlich. Die niedrigere Temperatur
Tbi der aufgenommenen Luft und die kleinere Batterielast Lb führen andererseits
zu einer relativ kleinen Erhöhung der Temperatur der Batterie 46 und
erfordern dadurch kein beschleunigtes Kühlen der Batterie 46.
Der Innenluftaufnahmemodus ist daher in diesem Fall erforderlich.
Wenn sich der erforderliche Kühlmodus Mc von dem aktuell
eingestellten Kühlmodus Mc unterscheidet, wird ein Umschalten
des Kühlmodus Mc angefordert.
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Wenn
der Innenluftaufnahmemodus als der Kühlmodus Mc erforderlich
ist (Schritt S120), stellt die CPU 72 basierend auf der
eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V ein Zielbatterieluftvolumen Qb*
ein, das zu der Batterie 46 zu blasen ist, und steuert
mit dem eingestellten Zielbatterieluftvolumen Qb* den Betrieb des
Batteriegebläselüfters 64 (Schritt S180).
Die Batteriekühlroutine wird dann abgeschlossen. Eine konkrete
Prozedur eines Einstellens des Zielbatterieluftvolumens Qb* in dem
Innenluftaufnahmemodus bei diesem Ausführungsbeispiel liefert
eine Variation des Zielbatterieluftvolumens Qb* gegenüber
der Fahrzeuggeschwindigkeit V als eine Abbildung, speichert dieselbe
im Voraus in dem ROM 74 und liest das Zielbatterieluftvolumen
Qb*, das der gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, aus
der gespeicherten Abbildung. Ein Beispiel dieser Abbildung ist in 5 gezeigt.
Die höhere Fahrzeuggeschwindigkeit V führt zu
dem größeren fahrbezogenen Geräusch und
ergibt das größere Hintergrundgeräusch
für den Fahrer und die anderen Fahrgäste. Der
Fahrer oder die anderen Fahrgäste werden allgemein nicht über
den Betrieb des Batteriegebläselüfters 64 informiert.
Der Betrieb des Batteriegebläselüfters 64 mit
einer hohen Drehungsgeschwindigkeit kann daher verursachen, dass
sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste merkwürdig
und unwohl fühlen. Um das Antriebsgeräusch des
Batteriegebläselüfters 64 mit dem Hintergrundgeräusch,
das sich mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit
V erhöht, wirksam zu maskieren, ist es erlaubt, dass der Betrieb
des Batteriegebläselüfters 64 bei der
höheren Fahrzeuggeschwindigkeit V das größere
Zielbatterieluftvolumen Qb* hat. Der Batteriegebläselüfter 64 wird
daher angetrieben, um die Batterie 46 in einem bestimmten
Bereich, in dem nicht verursacht wird, dass sich der Fahrer oder
die anderen Fahrgäste merkwürdig oder unwohl fühlen,
abzukühlen.
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Wenn
der A/C-Aufnahmemodus als der Kühlmodus Mc erforderlich
ist (Schritt S120), stellt andererseits die CPU 72 das
Zielbatterieluftvolumen Qb* basierend auf der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit
V und dem eingegebenen A/C-Luftvolumen Qac ein (Schritt S140) und
gibt der Luftkonditionier-ECU 59 eine Anweisung, das A/C-Luftvolumen
Qac um das eingestellte Zielbatterieluftvolumen Qb* zu erhöhen
(Schritt S150). Die CPU 72 steuert dann mit dem eingestellten
Zielbatterieluftvolumen Qb* den Betrieb des Batteriegebläselüfters 64 (Schritt
S180) und schließt die Batteriekühlroutine ab.
Die Luftkonditionier-ECU 59 empfängt die Anweisung
des Erhöhens des A/C-Luftvolumens Qac um das eingestellte
Zielbatterieluftvolumen Qb* und steuert mit dem A/C-Luftvolumen
Qac, das um das Zielbatterieluftvolumen Qb* erhöht ist,
den Betrieb des Luftkonditioniergebläselüfters 55.
Eine Aufnahme und ein Blasen der Luft von dem Luftkonditioniergebläselüfter 55 zu
der Batterie 46 mit dem Batteriezielluftvolumen Qb* beeinflussen
nicht das Luftkonditionieren in der Fahrgastzelle 90. Eine
konkrete Prozedur eines Einstellens des Zielbatterieluftvolumens Qb*
in dem A/C-Aufnahmemodus bei diesem Ausführungsbeispiel
liefert Variationen des Zielbatterieluftvolumens Qb* gegenüber
der Fahrzeuggeschwindigkeit V hinsichtlich mehrerer Werte des A/C-Luftvolumens
Qac als eine Abbildung, speichert dieselbe im Voraus in dem ROM 74 und
liest das Zielbatterieluftvolumen Qb*, das der gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit
V und dem gegebenen A/C-Luftvolumen Qac entspricht, aus der gespeicherten
Abbildung. Ein Beispiel dieser Abbildung ist in 6 gezeigt.
Wie in dieser Abbildung gezeigt ist, ist das Zielbatterieluftvolumen
Qb* in dem A/C-Aufnahmemodus bei einem identischen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit
V kleiner als das Zielbatterieluftvolumen Qb* in dem Innenluftaufnahmemodus.
Wie im Vorhergehenden erwähnt ist, wird in dem A/C-Aufnahmemodus
der Luftkonditioniergebläselüfter 55 mit
dem A/C-Luftvolumen Qac, das um das Zielbatterieluftvolumen Qb*
erhöht ist, angetrieben. Das Antriebsgeräusch
des Luftkonditioniergebläselüfters 55 ist
daher in dem A/C-Aufnahmemodus größer als das Antriebsgeräusch
des Batteriegebläselüfters 64. Dies erhöht
das Potenzial, dass sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste
merkwürdig und unwohl fühlen.
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Ansprechend
auf eine Umschaltanforderung des Kühlmodus Mc bei dem Schritt 120 startet,
wenn der aktuelle Zeitpunkt nicht mitten in einem Umschalten des Kühlmodus
Mc ist (Schritt S160), die CPU 72 einen Modusumschaltprozess
(Schritt S170) und steuert den Betrieb des Batteriegebläselüfters 64 (Schritt
S180). Die Batteriekühlroutine wird dann abgeschlossen. 7 ist
ein Flussdiagramm, das den Modusumschaltprozess, der durch die elektronische Hybridsteuereinheit 70 bei
dem Ausführungsbeispiel parallel zu der Batteriekühlroutine
ausgeführt wird, zeigt. Die Details des Modusumschaltprozesses
sind im Folgenden beschrieben.
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Bei
dem Modusumschaltprozess gibt die CPU 72 der elektronischen
Hybridsteuereinheit 70 zuerst die Fahrzeuggeschwindigkeit
V ein (Schritt S200) und vergleicht die eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit
V mit einer voreingestellten Bezugsgeschwindigkeit Vref (Schritt
S210). Die Bezugsgeschwindigkeit Vref wird als eine Fahrzeuggeschwindigkeit
eines ausreichenden Maskierens des Windgeräuschs, das im
Laufe eines Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 auftritt,
mit dem fahrbezogenen Geräusch experimentell bestimmt.
Wenn die eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht niedriger als
die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, gibt die CPU 72 der
Luftkonditionier-ECU 59 eine Anweisung, die Modusumschaltklappe 68 sofort
umzuschalten (Schritt S220). Nach einer Beendigung des Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 (Schritt S230) stellt die CPU 72 eine
Umschaltbeendigungs-Flag F auf 1 ein (Schritt S240) und beendet diesen
Modusumschaltprozess. Die höhere Fahrzeuggeschwindigkeit
V führt zu dem größeren fahrbezogenen
Geräusch (dem größeren Hintergrundgeräusch).
Selbst bei dem Auftreten eines Windgeräuschs oder eines
anderen ungewohnten Geräuschs im Laufe eines Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 maskiert das Hintergrundgeräusch wirksam
dieses Windgeräusch oder dieses ungewohnte Geräusch
und verhindert wünschenswerterweise, dass sich der Fahrer
und die anderen Fahrgäste merkwürdig und unwohl
fühlen. Eine Beendigung des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 kann
durch ein Verstreichen einer voreingestellten Zeitdauer, die etwas
länger als eine Standardzeitdauer ist, die allgemein für
ein Umschalten der Modusumschaltklappe 68 erforderlich
ist, bestimmt werden oder kann basierend auf einem Signal von einem
Positionssensor eines Erfassens der Position der Modusumschaltklappe 68 bestimmt
werden. Die auf 1 eingestellte Umschaltbeendigungs-Flag F zeigt
eine Beendigung des Umschaltens des Kühlmodus Mc an. Bis
zu einer nächsten Umschaltanforderung des Kühlmodus
Mc bei dem Schritt S120 geht die Batteriekühlroutine von 3 in
dem Fall des Umschaltens zu dem Innenluftaufnahmemodus zu dem Verarbeiten
von Schritt S130 über, während in dem Fall des
Umschaltens zu dem A/C-Aufnahmemodus zu dem Verarbeitungsschritt
S140 übergegangen wird.
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Wenn
die eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, verbietet andererseits die CPU 72 ein
Umschalten der Modusumschaltklappe 68 (d. h. ein Umschalten
des Kühlmodus Mc) (Schritt S250). Die CPU 72 führt
dann einen in 8 gezeigten Umschaltverbotsprozess
durch (Schritt S260) und beendet diesen Modusumschaltprozess. Wenn das
kleinere fahrbezogene Geräusch (Hintergrundgeräusch)
zum Maskieren des Windgeräuschs, das im Laufe eines Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 auftritt, unzureichend ist,
wird der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc unverändert
beibehalten, um zu verhindern, dass sich der Fahrer und die anderen
Fahrgäste merkwürdig und unwohl fühlen.
Der Modusumschaltprozess von 7 wird nach
einer Bestimmung, dass der aktuelle Zeitpunkt nicht mitten in dem
Umschalten des Kühlmodus Mc ist, bei dem Schritt S160 nach
einer Identifizierung einer Umschaltanforderung des Kühlmodus
Mc bei dem Schritt S120 bei der Batteriekühlroutine von 3 wieder
durchgeführt. Die Details des Umschaltverbotsprozesses
sind Bezug nehmend auf das Flussdiagramm von 8 beschrieben.
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In
dem Umschaltverbotsprozess identifiziert die CPU 72 der
elektronischen Hybridsteuereinheit 70 zuerst den aktuell
eingestellten Kühlmodus Mc (Schritt S262). Nach einer Identifizierung
des Innenluftaufnahmemodus als den aktuell eingestellten Kühlmodus
Mc erhöht die CPU 72 das Zielbatterieluftvolumen
Qb* um eine voreingestellte Menge Qb1 (die der Fahrzeuggeschwindigkeit
V in der Abbildung von 5 entspricht) (Schritt S264).
Nach einer Identifizierung des A/C-Aufnahmemodus als den aktuell
eingestellten Kühlmodus Mc verringert die CPU 72 das
Zielbatterieluftvolumen Qb* um eine voreingestellte Menge Qb2 (die
der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem A/C-Luftvolumen Qac in der
Abbildung von 6 entspricht) (Schritt S266).
Die CPU 72 gibt anschließend der Luftkonditionier-ECU 59 eine
Anweisung, das A/C-Luftvolumen Qac um das verringerte Zielbatterieluftvolumen
Qb* zu erhöhen (Schritt S268), und beendet den Umschaltverbotsprozess. Die
Menge Q1 wird eingestellt, um den Batteriegebläselüfter 64 in
einem bestimmten Bereich, in dem verhindert wird, dass sich der
Fahrer und die anderen Fahrgäste merkwürdig und
unwohl fühlen, anzutreiben. Die Menge Q2 wird eingestellt,
um den Batteriegebläselüfter 64 auf einem
erforderlichen minimalen Pegel zum Abkühlen der Batterie 46 anzutreiben. Eine
solche Steuerung kompensiert das unzureichende Kühlen der
Batterie 46, das dadurch verursacht wird, dass der Innenluftaufnahmemodus
ungeachtet des Erfordernisses eines Kühlens der Batterie 46 in
dem A/C-Aufnahmemodus beibehalten wird. Die Steuerung reduziert
ferner den unnötigen Energieverbrauch des Luftkonditionierers 50,
der dadurch verursacht wird, dass der A/C-Aufnahmemodus ungeachtet
des ausreichenden Kühlens der Batterie 46 in dem
Innenluftaufnahmemodus beibehalten wird.
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Bei
dem Hybridfahrzeug 20 des im Vorhergehenden beschriebenen
Ausführungsbeispiels schaltet die Modusumschaltklappe 68 durch
wahlweise Blockieren der Luftleitung 62 in dem Innenluftaufnahmemodus
eines direkten Blasens der aufgenommenen Luft, die aus der Fahrgastzelle 90 aufgenommen wird,
zu der Batterie 46 oder Blockieren des Abzweigungsrohrs 66 in
dem A/C-Aufnahmemodus eines Blasens der aufgenommenen Luft, die
durch den Luftkonditionierer 50 abgekühlt wird,
zu der Batterie 46 den Kühlmodus Mc um. Ansprechend
auf eine Umschaltanforderung des Kühlmodus Mc wird, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht niedriger als die voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, die Modusumschaltklappe 68 gesteuert,
um den Kühlmodus Mc umzuschalten, um die Umschaltanforderung
zu erfüllen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger
als die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, wird andererseits
das Umschalten der Modusumschaltklappe 68 verboten, um
den aktuell eingestellten Kühlmodus Mc beizubehalten. Eine
solche Steuerung ermöglicht wirksam, dass das Windgeräusch
oder das ungewohnte Geräusch, das im Laufe des Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 auftritt, mit dem fahrbezogenen
Geräusch maskiert wird. Dies verhindert wünschenswerterweise, dass
sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste durch das Windgeräusch
oder das ungewohnte Geräusch, das im Laufe des Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 auftritt, merkwürdig
und unwohl fühlen. Bei einem Verbot des Umschaltens der
Modusumschaltklappe 68 wird, wenn der aktuell eingestellte
Kühlmodus Mc der Innenluftaufnahmemodus ist, der Betrieb
des Batteriegebläselüfters 64 durch Erhöhen
des Zielbatterieluftvolumens Qb* um die voreingestellte Menge Q1
gesteuert. Wenn der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc der
A/C-Aufnahmemodus ist, wird der Betrieb des Batteriegebläselüfters 64 durch
Verringern des Zielbatterieluftvolumens Qb* um die voreingestellte
Menge Q2 gesteuert. Eine solche Steuerung kompensiert wünschenswerterweise das
unzureichende Kühlen der Batterie 46 oder reduziert
den unnötigen Energieverbrauch des Luftkonditionierers 50.
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Das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels bestimmt
bei dem Modusumschaltprozess von 7 basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V (die das fahrbezogene Geräusch
widerspiegelt) eine Erlaubnis oder ein Verbot eines Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68. Eine Modifikation kann durch zusätzliches
Berücksichtigen des Luftvolumens des Batteriegebläselüfters 64 (des
Zielbatterieluftvolumens Qb*) ansprechend auf eine Umschaltanforderung
der Modusumschaltklappe 68 eine Erlaubnis oder ein Verbot
eines Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 bestimmen.
Das Windgeräusch, das im Laufe des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 auftritt,
ist aus dem Luftvolumen des Batteriegebläselüfters 64 schätzbar.
Diese Modifikation ermöglicht daher eine genauere Schätzung,
ob das fahrbezogene Geräusch das Windgeräusch,
das im Laufe des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 auftritt,
ausreichend maskiert. 9 zeigt eine Erlaubnis und ein
Verbot des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 gemäß der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Zielbatterieluftvolumen Qb*.
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Das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels verbietet
bei dem Modusumschaltprozess von 7 das Umschalten
der Modusumschaltklappe 68 bei der Fahrzeuggeschwindigkeit
V, die niedriger als die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit Vref
ist. Eine Modifikation kann nach einem vorübergehenden
Beschränken des Luftvolumens des Batteriegebläselüfters 64 das
Umschalten der Modusumschaltklappe 68 erlauben. Ein modifizierter
Fluss des Modusumschaltprozesses bei dieser Modifikation ist in 10 gezeigt.
Bei dem modifizierten Modusumschaltprozess von 10 gibt
die CPU 72 der elektronischen Hybridsteuereinheit 70 zuerst
die Fahrzeuggeschwindigkeit V ein (Schritt S300) und vergleicht
die eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der voreingestellten
Bezugsgeschwindigkeit Vref (Schritt S310). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
V nicht niedriger als die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit
Vref ist, gibt die CPU 72 sofort der Luftkonditionier-ECU 59 eine
Anweisung, die Modusumschaltklappe 68 umzuschalten (Schritt
S340). Nach einer Beendigung des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 (Schritt
S350) stellt die CPU 72 die Umschaltbeendigungs-Flag F
auf 1 ein (Schritt S360) und beendet den Modusumschaltprozess. Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, senkt andererseits die CPU 72 das
Zielbatterieluftvolumen Qb* des Batteriegebläselüfters 64 auf
einen vorbestimmten Grenzpegel Qlim (Schritt S320) und wartet auf
ein Verstreichen einer voreingestellten Zeitdauer, die zum Senken
des tatsächlichen Luftflusses zu der Batterie 46 auf
den vorbestimmten Grenzpegel Qlim erforderlich ist (Schritt S330).
Die CPU 72 gibt dann der Luftkonditionier-ECU 59 eine
Anweisung, die Modusumschaltklappe 68 umzuschalten. Nach
einer Beendigung des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 (Schritt
S350) stellt die CPU 72 die Umschaltbeendigungs-Flag F
auf 1 ein (Schritt S360) und beendet den Modusumschaltprozess. Der Grenzpegel
Qlim wird experimentell bestimmt, um das Windgeräusch,
das im Laufe des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 auftritt,
in einem spezifischen Bereich, in dem verhindert wird, dass sich
der Fahrer und die anderen Fahrgäste merkwürdig
und unwohl fühlen, zu steuern. Wenn das kleine fahrbezogene
Geräusch (Hintergrundgeräusch) nicht in der Lage
ist, das Windgeräusch, das im Laufe des Umschaltens der
Modusumschaltklappe 68 auftritt, ausreichend zu maskieren,
wird das Zielbatterieluftvolumen Qb* des Batteriegebläselüfters 64 verringert,
um das Auftreten des Windgeräuschs im Laufe des Umschaltens
der Modusumschaltklappe 68 zu verhindern. Dies verhindert
wünschenswerterweise, dass sich der Fahrer und die anderen
Fahrgäste merkwürdig und unwohl fühlen.
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11 zeigt
zeitliche Änderungen des Luftvolumens des Batteriegebläselüfters 64,
des Luftvolumens des Luftkonditioniergebläselüfters 55 und
der Position der Modusumschaltklappe 68 bei dem Umschalten
von dem Innenluftaufnahmemodus zu dem A/C-Aufnahmemodus bei der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die niedriger als die voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist. 12 zeigt
zeitliche Änderungen des Luftvolumens des Batteriegebläselüfters 64,
des Luftvolumens des Luftkonditioniergebläselüfters 55 und
der Position der Modusumschaltklappe 68 bei dem Umschalten
von dem A/C-Aufnahmemodus zu dem Innenluftaufnahmemodus bei der
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die niedriger als die voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist. Wie in 11 gezeigt
ist, wird ansprechend auf eine Umschaltanforderung von dem Innenluftaufnahmemodus
zu dem A/C-Aufnahmemodus zu einem Zeitpunkt t1 das Zielbatterieluftvolumen
Qb* des Batteriegebläselüfters 64 auf
den vorbestimmten Grenzpegel Qlim beschränkt. Die Modusumschaltklappe 68 wird
dann bei einem Zeitpunkt t2 zu dem A/C-Aufnahmemodus umgeschaltet.
Nach einer Beendigung des Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 zu einem
Zeitpunkt t3 wird die Beschränkung des Zielbatterieluftvolumens
Qb* aufgehoben, und die Luft wird in dem A/C-Aufnahmemodus zu der
Batterie 46 geblasen. Wie in 12 gezeigt
ist, wird ansprechend auf eine Umschaltanforderung von dem A/C-Aufnahmemodus
zu dem Innenluftaufnahmemodus zu einem Zeitpunkt t4 das Zielbatterieluftvolumen
Qb* des Batteriegebläselüfters 64 auf
den vorbestimmten Grenzpegel Qlim beschränkt, und die Erhöhung
des A/C-Luftvolumens Qac um das Zielbatterieluftvolumen Qb* wird
aufgehoben. Zu einem Zeitpunkt t5 wird die Position der Modusumschaltklappe 68 zu
dem Innenluftaufnahmemodus umgeschaltet. Nach einer Beendigung des
Umschaltens der Modusumschaltklappe 68 zu einem Zeitpunkt
t6 wird die Beschränkung des Zielbatterieluftvolumens Qb*
aufgehoben, und die Luft wird in dem Innenluftaufnahmemodus zu der
Batterie 46 geblasen.
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Bei
einem Verbot des Umschaltens des Kühlmodus Mc erhöht
gemäß dem Umschaltverbotsprozess von 8 das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels das
Zielbatterieluftvolumen Qb* in dem Innenluftaufnahmemodus, der als
der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc identifiziert wird,
während das Zielbatterieluftvolumen Qb* in dem A/C-Aufnahmemodus,
der als der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc identifiziert
wird, verringert wird. Eine Modifikation verringert möglicherweise
nicht das Zielbatterieluftvolumen Qb* in dem A/C-Aufnahmemodus,
der als der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc identifiziert wird,
während das Zielbatterieluftvolumen Qb* in dem Innenluftaufnahmemodus,
der als der aktuell eingestellte Kühlmodus Mc identifiziert
wird, erhöht wird. Eine andere Modifikation erhöht
möglicherweise nicht das Zielbatterieluftvolumen Qb* in
dem Innenluftaufnahmemodus, der als der aktuell eingestellte Kühlmodus
Mc identifiziert wird, während das Zielbatterieluftvolumen
Qb* in dem A/C-Aufnahmemodus, der als der aktuell eingestellte Kühlmodus
Mc identifiziert wird, verringert wird. Noch eine andere Modifikation
erhöht möglicherweise nicht das Zielbatterieluftvolumen
Qb* und verringert dasselbe nicht.
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Das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels verwendet
die Fahrzeuggeschwindigkeit V als einen Parameter, der das Geräusch
in der Fahrgastzelle 90 (das Hintergrundgeräusch)
widerspiegelt, oder einen Geräuschschätzungsparameter.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit V kann durch einen anderen geeigneten
Parameter, der das Geräusch in der Fahrgastzelle 90 (das
Hintergrundgeräusch) widerspiegelt, ersetzt werden. Verfügbare
Beispiele eines solchen Parameters umfassen eine Drehungsgeschwindigkeit
Ne der Maschine 22, die aus einem Signal des Kurbelpositionssensors 23 berechnet
wird, einen Lautstärkepegel, der durch den Lautstärkesteuerungsknopf 89b der
Audioausrüstung 89 angepasst wird, und einen Geräuschpegel,
der durch ein Mikrophon, das sich in der Fahrgastzelle 90 befindet, tatsächlich
erfasst wird.
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Das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels identifiziert
den aktuell eingestellten Kühlmodus Mc basierend auf der
Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft und der Batterielast Lb. Der
aktuell eingestellte Kühlmodus Mc kann basierend auf lediglich
der Temperatur Tbi der aufgenommenen Luft, basierend auf lediglich
der Batterielast Lb oder basierend auf einem anderen geeigneten
Parameter, beispielsweise der Batterietemperatur Tb oder ihrer Erhöhungsrate,
identifiziert werden.
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Das
Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels hat
als die verfügbaren Optionen für den Kühlmodus
Mc bei dem Kühlsystem 60 den Innenluftaufnahmemodus
des Aufnehmens der Innenluft (der Luft in der Fahrgastzelle 90)
und des direkten Blasens der aufgenommenen Luft zu der Batterie 46 und den
A/C-Aufnahmemodus des Aufnehmens der Luft, die durch den Luftkonditionierer 50 (den
Verdampfer 54) abgekühlt wird, und des Blasens
der aufgenommenen Luft zu der Batterie 46. Das Verfahren
der Erfindung ist allgemein auf ein Kühlsystem mit mindestens
zwei unterschiedlichen Kühlmodi eines Aufnehmens der Luft
von unterschiedlichen Orten und eines Blasens der aufgenommenen
Luft zu der Batterie, beispielsweise einem Modus eines Aufnehmens
der Außenluft und eines Blasens der aufgenommenen Luft
zu der Batterie und einem Modus eines Aufnehmens der Luft in einem
Fahrzeugkofferraum und eines Blasens der aufgenommenen Luft zu der
Batterie, anwendbar.
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Das
Ausführungsbeispiel betrachtet das Kühlsystem 60 als
eine Anwendung der Erfindung, um die Batterie 46 abzukühlen,
die angeordnet ist, um eine elektrische Leistung zu und von den
Motoren MG1 und MG2 in dem Hybridfahrzeug 20, das mit der Maschine 22,
dem Planetengetriebe 28 und den Motoren MG1 und MG2 ausgerüstet
ist, zu übertragen. Dies ist jedoch in keinem Sinne beschränkend.
Das Kühlsystem der Erfindung kann angewandt sein, um eine
Batterie oder einen anderen Akkumulator, die angeordnet sind, um
eine elektrische Leistung zu und von einem Antriebsmotor in einem
Hybridfahrzeug mit einer anderen Konfiguration zu übertragen,
abzukühlen, oder kann angewandt sein, um eine Batterie oder
einen anderen Akkumulator abzukühlen, die angeordnet sind,
um eine elektrische Leistung zu und von einem Motor in einem elektrischen
Fahrzeug, das mit lediglich dem Motor als der Antriebsleistungsquelle
ausgerüstet ist, zu übertragen. Das Kühlsystem
der Erfindung kann ferner angewandt sein, um einen Akkumulator,
der für einen Autostart bei einem Motorfahrzeug mit einer
Maschinenautostoppfunktion und einer Maschinenautostartfunktion
verwendet wird, abzukühlen.
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Das
Ausführungsbeispiel und seine im Vorhergehenden erörterten
modifizierten Beispiele sind in allen Aspekten als veranschaulichend
und nicht beschränkend zu betrachten. Es kann viele andere Modifikationen, Änderungen
und Abänderungen geben, ohne von dem Schutzbereich oder
dem Geist der Haupteigenschaften der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise auf die Herstellungsindustrie
von Kühlsystemen und Motorfahrzeugen angewandt.
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Zusammenfassung
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Kühlsystem, Motorfahrzeug, das
mit einem Kühlsystem ausgerüstet ist, und Steuerverfahren
für ein Kühlsystem
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Ein
Kühlsystem der Erfindung, das an einem Motorfahrzeug angebracht
ist, weist eine Klappe auf, die konfiguriert ist, um einen Luftblasmodus
zwischen einem Innenluftaufnahmemodus eines Aufnehmens der Luft
aus einer Fahrgastzelle des Motorfahrzeugs über einen Betrieb
eines Batteriegebläselüfters und eines direkten
Blasens der aufgenommenen Luft zu einer Batterie und einem A/C-Aufnahmemodus
eines Aufnehmens der Luft, die durch einen Luftkonditionierer (einen
Verdampfer) abgekühlt wird, über einen Betrieb
des Batteriegebläselüfters und eines Blasens der
gekühlten aufgenommenen Luft zu der Batterie umzuschalten.
Ansprechend auf eine Umschaltanforderung des Luftblasmodus wird,
wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht niedriger als eine voreingestellte
Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, ein Umschalten der Klappe sofort
durchgeführt, um den Luftblasmodus umzuschalten (Schritte
S220 bis S240). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als
die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit Vref ist, wird das Umschalten
der Klappe verboten, um den Luftblasmodus unverändert beizubehalten (Schritte
S250 und S260). Bei der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit
maskiert das fahrbezogene Geräusch (Hintergrundgeräusch)
ausreichend das Windgeräusch, das im Laufe des Umschaltens
der Klappe auftritt. Die Klappe wird daher lediglich bei der Fahrzeuggeschwindigkeit
V, die nicht niedriger als die voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit
Vref ist, umgeschaltet. Diese Anordnung verhindert wirksam, dass
sich der Fahrer und die anderen Fahrgäste merkwürdig
und unwohl fühlen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2005-93434 [0002]
- - JP 2005-254974 [0002]