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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor zum Antreiben eines Rades. Das „Elektrofahrzeug” umfasst hierin ebenso ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Motor zum Antreiben eines Rades. Ferner umfasst das „Elektrofahrzeug” ebenso ein Brennstoffzellen-Fahrzeug.
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BISHERIGER STAND DER TECHNIK
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Ein Elektrofahrzeug weist einen Inverter auf, um DC-Energie, die von einer Batterie bereitgestellt wird, in AC-Energie zu wandeln, die zum Antreiben eines Motors geeignet ist. Ein Kondensator (Glättungskondensator) ist für gewöhnlich mit Eingangsanschlüssen des Inverters verbunden, um eine Strom-Ungleichförmigkeit zu beschränken, die durch den Betrieb eines Schaltkreises im Inverter verursacht wird. Das Elektrofahrzeug kann ebenso einen Spannungswandler aufweisen, um eine Ausgangsspannung der Batterie in einer vorangehenden Stufe des Inverters zu ändern. Ein Kondensator (Filterkondensator) kann ebenso mit Eingangsanschlüssen des Spannungswandlers verbunden sein, um eine Strom-Ungleichförmigkeit zu beschränken, die durch den Betrieb des Spannungswandlers verursacht wird. Es werden Kondensatoren mit hohen Kapazitäten verwendet, da der Motor zum Antreiben des Rades eine hohe Eingangsleistung benötigt.
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Vorzugsweise weist das Elektrofahrzeug eine Vorrichtung (Entladevorrichtung) auf, um die in den Kondensatoren gespeicherten Energien schnell zu entladen, um die Sicherheit eines Benutzers bei einer Kollision des Fahrzeugs zu gewährleisten, oder um die Sicherheit des Benutzers in einem Notfall zu gewährleisten. Das Patentdokument 1 offenbart beispielsweise ein Elektrofahrzeug mit einer Entladevorrichtung. Die Entladevorrichtung ist für gewöhnlich ein Entladewiderstand, so wie er im Patentdokument 1 beschrieben ist.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP 2010-193691
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Entladevorrichtung muss parallel zu den Kondensatoren geschaltet sein, so dass die Entladevorrichtung ebenso mit den Eingangsanschlüssen des Inverters verbunden ist. Wenn der Motor beim Betreiben der Entladevorrichtung angetrieben wird, fließt ein induzierter Strom, der durch eine gegenelektromotorische Kraft des Motors hervorgerufen wird, ebenso zur Entladevorrichtung. Folglich bestehen auch dann, wenn ein Betrag des Stromes, der für die Entladevorrichtung zulässig ist, über einem Betrag des Stromes liegt, der aus den Kondensatoren heraus fließt, für den Fall, dass eine Summe des Stromes, der aus den Kondensatoren heraus fließt, und des induzierten Stroms nicht zulässig ist, Bedenken hinsichtlich einer Beschädigung der Entladevorrichtung. Wenn das Elektrofahrzeug beispielsweise mit einem Hindernis kollidiert, kann der Fall eintreten, dass das Rad (der Motor) durch eine Massenträgheit angetrieben und der induzierte Strom erzeugt wird, obgleich der Inverter gestoppt ist. Die Beschreibung stellt eine Technologie bereit, die verhindern soll, dass die Entladevorrichtung durch den induzierten Strom, der durch die gegenelektromotorische Kraft des Motors hervorgerufen wird, beschädigt wird.
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Gemäß einem Aspekt weist ein hierin beschriebenes Elektrofahrzeug einen Kondensator, einen Stromsensor, eine Entladevorrichtung und einen Controller auf. Der Kondensator ist, wie vorstehend beschrieben, zwischen zwei Eingangsanschlüsse des Inverters geschaltet. Die Entladevorrichtung ist parallel zum Kondensator geschaltet. Die Entladevorrichtung kann für gewöhnlich ein Widerstand (Entladewiderstand) sein. Der Stromsensor misst einen induzierten Strom, der durch die gegenelektromotorische Kraft des Motors hervorgerufen wird. Wenn ein eine Abnormität anzeigendes Signal oder ein eine Kollision anzeigendes Signal eingegeben wird, aktiviert der Controller die Entladevorrichtung, wenn der induzierte Strom, der vom Stromsensor gemessen wird, unter einem vorbestimmten Stromschwellenwert liegt, und aktiviert der Controller die Entladevorrichtung nicht, wenn der induzierte Strom über dem vorbestimmten Stromschwellenwert liegt.
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Der Elektromotor bestimmt in Übereinstimmung mit dem Betrag des induzierten Stroms, der durch die gegenelektromotorische Kraft des Motors hervorgerufen wird, ob die Entladevorrichtung aktiviert wird. Währenddessen wird die Entladevorrichtung nicht einfach aktiviert. Das Elektrofahrzeug kann die Entladevorrichtung vor einer Beschädigung schützen, da die Entladevorrichtung für den Fall, dass der induzierte Strom über dem Stromschwellenwert liegt, nicht aktiviert wird.
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Demgegenüber wird die Entladevorrichtung bei einer Kollision oder in einem Notfall vorzugsweise so schnell wie möglich verwendet. Folglich aktiviert der Controller die Entladevorrichtung vorzugsweise, wenn eine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist.
Bedingung 1: Der induzierte Strom liegt unter einem ersten Stromschwellenwert.
Bedingung 2: der induzierte Strom liegt unter einem zweiten Stromschwellenwert, der über dem ersten Stromschwellenwert liegt, und eine Verringerungsrate des induzierten Stroms liegt über einem vorbestimmten Verringerungsratenschwellenwert.
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Ein erster Stromzulässigkeitswert entspricht dem Betrag des induzierten Stroms, den die Entladevorrichtung zulässt. Bedingung 2 zeigt, dass auch dann, wenn der vom Stromsensor gemessene Strom über einem zulässigen Wert der Entladevorrichtung liegt, solch ein Zustand unmittelbar gelöst wird. Wenn der Betrag des induzierten Stroms schnell verringert wird, ist die Möglichkeit einer Beschädigung der Entladevorrichtung unbedeutend, und zwar auch dann, wenn ein Strom, der über dem zulässigen Wert der Entladevorrichtung liegt, für eine kurze Zeitspanne fließt. Die Entladevorrichtung kann an einem Zeitpunkt aktiviert werden, der so früh wie möglich liegt, ohne dass die Entladevorrichtung beschädigt wird, indem die Bedingung 2 angewandt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt in dieser Beschreibung sind der Inverter, der Kondensator, die Entladevorrichtung, der Stromsensor und der Controller in einem Gehäuse enthalten. Für den Fall, dass das Elektrofahrzeug mit einem Hindernis kollidiert, besteht die Möglichkeit einer Beschädigung von einigen der Einheiten. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Entladevorrichtung bei solch einer Kollision aktiviert werden kann, für den Fall, dass alle der Teile bezüglich der Entladevorrichtung in dem einen Gehäuse enthalten sind, höher als für den Fall, dass die Entladevorrichtung über eine Vernetzung der mehreren Einheiten gesteuert wird.
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Eine hierin beschriebene Technologie und weitere Verbesserungen sind in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine schematische Abbildung eines Systems eines Hybridfahrzeugs;
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2 zeigt einen schematischen Schaltplan eines Stromversorgungssystems des Hybridfahrzeugs;
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Entladeprozesses; und
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4 zeigt ein Beispiel für ein Diagramm eines induzierten Stroms zur Veranschaulichung von zwei Stromschwellenwerten.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine schematische Abbildung eines Systems eines Elektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. Es sollte beachtet werden, dass die Systemabbildung in der 1 einzig Elemente zeigt, die die vorliegende Erfindung betreffen, und nicht alle der Elemente zeigt, die im Fahrzeug enthalten sind. Das Elektrofahrzeug der vorliegenden Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug 100, das sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Motor (Elektromotor) zum Antreiben eines Rades aufweist. Der Verbrennungsmotor EG und der Motor MG bilden einen Antriebsstrang 5 zusammen mit einem Energieverteiler TM (siehe 2) und sind in einem Frontraum befestigt. Der Energieverteiler TM ist eine Getriebeeinheit zum Verteilen oder Kombinieren von Ausgängen des Verbrennungsmotors EG und des Motors MG, um selbige auf eine Achse WA zu übertragen. Obgleich eine Struktur hiervon nachstehend nicht näher beschrieben ist, kann das Hybridfahrzeug 100 einzig durch den Verbrennungsmotor EG, einzig durch den Motor MG und durch eine kombinierte Kraft des Verbrennungsmotors EG und des Motors MG, indem der Energieverteiler TM angemessen gesteuert wird, fahren. Ferner kann das Hybridfahrzeug 100 den Motor MG von einer Außenseite antreiben, indem eine kinetische Energie des Fahrzeugs bei einem Bremsen genutzt wird, um so Elektrizität zu erzeugen und eine Batterie BT zu laden.
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Ein Energie-Controller 2 ist am Antriebsstrang 5 befestigt. Der Energie-Controller 2 ist mit einer Schaltung eines Spannungswandlers (DC-DC-Wandler) zur Verstärkung einer Spannung der Batterie BT auf eine Spannung, die zur Ansteuerung des Motors geeignet ist, und einer Schaltung eines Inverters zur Wandlung von DC-Energie in AC-Energie realisiert. Ferner ist der Energie-Controller 2 mit einer Entladeschaltung zum Entladen einer elektrischen Ladung, die in einem Kondensator gespeichert wird, wenn ein Signal, dass eine Kollision des Fahrzeugs anzeigt, oder ein Signal, das das Auftreten einer Abnormität anzeigt, an den Energie-Controller 2 gegeben wird, realisiert. Das die Kollision des Fahrzeugs anzeigende Signal oder das das Auftreten der Abnormität anzeigende Signal wird von einem HV-Controller 4 übertragen, der ein Controller höherer Ebene des Energie-Controllers 2 ist. Die Kollision des Fahrzeugs wird von einem Beschleunigungssensor 3 erfasst, der in einem Airbag-System vorgesehen ist. Ein Signal des Beschleunigungssensors 3 wird über den HV-Controller 4 an den Energie-Controller 2 gesendet. Ein Abnormitätssignal, das an den Energie-Controller 2 gesendet wird, kann beispielsweise ein Signal enthalten, das eine Abnormität einer Kommunikation zwischen den Controllern anzeigt. Ferner überwacht der Energie-Controller 2 stets eine Kommunikationsleitung zum HV-Controller 4 und bestimmt der Energie-Controller 2 das Auftreten der Abnormität bei einer Kommunikation für den Fall, dass die Kommunikation mit dem HV-Controller 4 unterbrochen wird. Darüber hinaus steuert der HV-Controller 4 umfassend nicht nur den Energie-Controller 2, sondern den Energieverteiler TM und den Verbrennungsmotor EG im Antriebsstrang 5. Der HV-Controller 4 bestimmt einen Ausgang des Energie-Controllers 2 (d. h. einen Befehl an den Motor), eine Kraftstoffeinspritzmenge an den Verbrennungsmotor EG und ein Energieverteilungsverhältnis des Energieverteilers TM, um Befehle an jeweilige Einheiten zu senden, auf der Grundlage einer verbleibenden Ladung der Batterie BT, eines Gaspedalöffnungsgrads, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und des weiteren Fahrzeugzustands.
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2 zeigt einen schematischen Schaltplan eines Stromversorgungssystems des Hybridfahrzeugs 100. 2 zeigt insbesondere Details eines Schaltplans innerhalb des Energie-Controllers 2. Ein Überblick gebend weist der Energie-Controller 2 einen Spannungswandler 12, eine Entladeschaltung 20 (Entladevorrichtung), einen Inverter 13, zwei Arten von Kondensatoren C1 und C2, einen Stromsensor 14 und einen Controller 30 auf. Alle der Module sind in einem Gehäuse des Energie-Controllers 2 enthalten.
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Die Batterie BT ist über ein Systemhauptrelais SMR mit dem Spannungswandler 12 im Energie-Controller 2 verbunden. Der Spannungswandler 12 ist ein Aufwärts-/Abwärts-Wandler, der einen Hochsetzbetrieb zum Hochsetzen einer Ausgangsspannung der Batterie BT auf eine Spannung, die zur Ansteuerung des Motors geeignet ist, und einen Herabsetzbetrieb zum Herabsetzen einer Spannung einer gegenelektromotorischen Kraft, die durch den Motor MG erzeugt wird, auf eine Spannung der Batterie BT ausführen kann. Für gewöhnlich beträgt eine Ausgangsspannung der Batterie BT ungefähr 300 V und eine Spannung auf einer Seite hoher Spannung ungefähr 600 V. Der Spannungswandler 12 ist, wie in 2 gezeigt, mit einer Drosselspule L1, zwei Transistoren Tr7 und Tr8, und zwei Dioden D7 und D8 aufgebaut. Die in der 2 gezeigte Schaltung zum Ausführen der Aufwärts-/Abwärtswandlung ist bekannt und nachstehend folglich nicht näher beschrieben.
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Der Filterkondensator C2 ist mit einem Anschluss auf einer Seite niedriger Spannung (Batterie-BT-Seite) des Spannungswandlers 12 verbunden. Der Filterkondensator C2 ist vorgesehen, um eine Strom-Ungleichförmigkeit zu beschränken, die durch die Drosselspule L1 verursacht wird.
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Ein Anschluss einer Seite hoher Spannung des Spannungswandlers 12 ist mit einem Eingangsanschluss des Inverters 13 verbunden. Der Inverter 13 ist, wie in 2 gezeigt, mit 6 Transistoren Tr1 bis Tr6 und 6 Dioden D1 bis D6 (Freilaufdioden) aufgebaut. Sätze von Transistorpaaren, die in Reihe geschaltet sind, sind, wie in den 2 und 3 gezeigt, parallel geschaltet. AC-Energien von 3 Phasen UVW werden jeweils von den 3 Sätzen ausgegeben. Bekanntermaßen wird eine Leitung, die durch die Transistoren Tr1 bis Tr3 auf einer Seite hohen Potentials führt, als „oberer Arm” bezeichnet, und eine Leitung, die durch die Transistoren Tr4 bis Tr6 auf einer Seite niedrigen Potentials führt, wird als „unterer Arm” bezeichnet. Ferner kann eine gemeinsame Leitung hohen Potentials, die eine Energie für den oberen Arm bereitstellt, als P-Leitung bezeichnet werden, und eine Leitung niedrigen Potentials, die für den unteren Arm gemein ist, als N-Leitung bezeichnet werden. Die N-Leitung ist direkt mit einem Anschluss auf der Seite niedrigen Potentials der Batterie BT verbunden. Ein Ausgang des Inverters 13 wird an den Motor MG gegeben. Der Stromsensor 14 ist auf einem Kabel vorgesehen, das den Inverter 13 und den Motor MG verbindet. Der Stromsensor 14 ist ein Stromsensor eines berührungslosen Typs, der ein Hall-Element verwendet. Der Stromsensor 14 wird hauptsächlich für eine Stromregelung des Motors verwendet. Daten des Stromsensors 14 werden ebenso zur Bestimmung einer Aktivierung/Nicht-Aktivierung der Entladeschaltung 20 verwendet, wie nachstehend noch beschrieben ist. D. h., der Stromsensor 14 misst induzierten Strom, der dank der gegenelektromotorischen Kraft des Motors in umgekehrter Richtung zum Inverter 13 fließt.
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Der Glättungskondensator C1 und die Entladeschaltung 20 sind zwischen dem Spannungswandler 12 und dem Inverter 13 parallel geschaltet. Der Glättungskondensator C1 ist zur Glättung eines in den Inverter 13 fließenden Stroms (Eingangsstrom) vorgesehen. Der Energie-Controller 2 handhabt einen hohen Strom zur Ansteuerung des Motors zum Fahren des Fahrzeugs. Folglich verwenden der Filterkondensator C2 und der Glättungskondensator C1 Kondensatoren mit hohen Kapazitäten. Die in den Kondensatoren C1 und C2 gespeicherten elektrischen Ladungen werden vorzugsweise schnell entladen, um die Sicherheit eines Benutzers in einem Notfall einer Kollision oder dergleichen zu gewährleisten. Die Entladeschaltung 20 ist zu diesem Zweck vorgesehen.
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Die Entladeschaltung 20 ist aus einem Entladewiderstand 24 und einem Schalter 22 zum Verbinden und Trennen des Entladewiderstands aufgebaut. Der Schalter 22 wird durch den Controller 30 gesteuert. Der Entladewiderstand ist aus Metall aufgebaut, das einen hohen Widerstandswert aufweist und leicht Wärme erzeugt. In einem Notfall fließt eine elektrische Ladung (elektrischer Strom), die im Kondensator C1 gespeichert wird, zum Entladewiderstand 24, indem der Entladewiderstand 24 verbunden wird. Ferner fließt eine elektrische Ladung, die im Kondensator C2 gespeichert wird, wie aus der 2 ersichtlich, über den Spannungswandler 12 zur Entladeschaltung 20. Die elektrische Ladung, die im Kondensator C2 gespeichert wird, fließt auch dann über die Diode D7 zur Entladeschaltung 20, wenn der Spannungswandler 12 nicht betrieben wird. Elektrische Energien, die in den Kondensatoren C1 und C2 gespeichert werden, werden in Wärme gewandelt, die durch den Entladewiderstand 24 abzuführen ist.
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Ein maximal zulässiger Strom ist für den Entladewiderstand 24 vorgeschrieben. Es gibt Bedenken hinsichtlich einer Beschädigung des Entladewiderstands 24, wenn ein Strom größer dem maximal zulässigen Strom in den Entladewiderstand 24 fließt. Demgegenüber wird dann, wenn der Motor MG von außen (Achsseite) angetrieben wird, eine gegenelektromotorische Kraft erzeugt und erreicht ein induzierter Strom, der durch die gegenelektromotorische Kraft hervorgerufen wird, die Entladeschaltung 20, indem er in umgekehrter Richtung zurück durch den Inverter 13 fließt. Der induzierte Strom erreicht die Entladeschaltung 20, wie aus der 2 ersichtlich, über die Freilaufdioden D1 bis D6, auch wenn der Inverter 13 nicht betrieben wird. Ein Betrag des Stromes, der fließt, wenn die Entladeschaltung 20 aktiviert wird, hängt nicht nur von den in den Kondensatoren C1 und C2 gespeicherten Kapazitäten ab, sondern von einem Betrag des induzierten Stroms, der durch die gegenelektromotorische Kraft hervorgerufen wird. Folglich besteht dann, wenn die Entladeschaltung 20 im Falle des hohen induzierten Stroms aktiviert wird, die Möglichkeit, dass ein Strom größer dem maximal zulässigen Strom fließt. Dementsprechend bestimmt der Controller 30, ob die Entladeschaltung 20 zu verbinden ist, in Abhängigkeit des Betrages des induzierten Stroms.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Entladeprozesses. Der Controller 30 führt den in der 3 gezeigten Prozess aus. Der Controller 30 startet den in der 3 gezeigten Prozess, wenn der Controller 30 ein eine Abnormität oder Kollision anzeigendes Signal vom HV-Controller 4 empfängt. Währenddessen ist der Schalter 22 der Entladeschaltung 20 gewöhnlich geöffnet. D. h., die Entladeschaltung 20 ist gewöhnlich von einem System eines Energieversorgungssystems (Kondensatoren C1, C2, Inverter 13) getrennt.
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Wenn der Entladeprozess gestartet wird, vergleicht der Controller 30 zunächst den vom Stromsensor 14 gemessenen induzierten Strom Irm mit einem im Voraus bestimmten ersten Stromschwellenwert Ith1 (S2). Der erste Stromschwellenwert Ith1 wird für gewöhnlich auf einen Wert gesetzt, der erhalten wird, indem Werte des Stroms, der aus den Kondensatoren C1 und C2 fließt, von einem maximalen Strom, der so erzeugt werden kann, dass er konstant zur Entladeschaltung 20 (Entladewiderstand 24) fließt, abgezogen werden. Für den Fall, dass der induzierte Strom Irm unter dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt (S2: JA), schließt der Controller 30 den Schalter 22 der Entladeschaltung 20 (S8). D. h., der Controller 30 aktiviert die Entladeschaltung 20. Anschließend fließen in den Kondensatoren C1 und C2 gespeicherte elektrische Ladungen zum Entladewiderstand 24 und werden in den Kondensatoren C1 und C2 gespeicherte Energien abgeführt. Anschließend befindet sich der Controller 30 für eine konstante Zeitspanne in einem Standby-Zustand (S9), öffnet der Controller 30 den Schalter 22 der Entladeschaltung 20 (S10) und beendet der Controller 30 den Entladeprozess.
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Demgegenüber vergleicht der Controller 30 dann, wenn der induzierte Strom Irm über dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt (S2: NEIN), den induzierten Strom Irm mit einem zweiten Stromschwellenwert Ith2 (S4). Der zweite Stromschwellenwert Ith2 wird für gewöhnlich auf einen Wert gesetzt, der leicht über einem Wert liegt, der erhalten wird, indem Werte des Stroms, der aus den Kondensatoren C1 und C2 fließt, von einem momentanen maximal zulässigen Strom, der so erzeugt werden kann, dass er zur Entladeschaltung 20 (Entladewiderstand 24) fließt, abgezogen werden. Der zweite Stromschwellenwert Ith2 ist offensichtlich größer als der erste Stromschwellenwert Ith1.
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Für den Fall, dass der induzierte Strom Irm über dem zweiten Stromschwellenwert Ith2 liegt (S2: NEIN), beendet der Controller 30 den Prozess, ohne irgendetwas zu tun, da die Möglichkeit einer Beschädigung des Entladewiderstands 24 besteht, wenn der Schalter 22 geschlossen wird. Demgegenüber vergleicht der Controller 30 für den Fall, dass der induzierte Strom Irm unter dem zweiten Stromschwellenwert Ith2 liegt (S4: JA), eine Verringerungsrate dIrm des induzierten Stroms mit einem im Voraus bestimmten Verringerungsratenschwellenwert dIth (S6). Wenn die Verringerungsrate dIrm des induzierten Stroms unter dem Verringerungsratenschwellenwert dIth liegt (S6: NEIN), d. h. für den Fall, dass der induzierte Strom Irm graduell verringert wird, beendet der Controller 30 den Prozess, ohne irgendetwas zu tun. Demgegenüber schließt der Controller 30 für den Fall, dass die Verringerungsrate dIrm des induzierten Stroms über dem Verringerungsratenschwellenwert dIth liegt (S6: JA), d. h. für den Fall, dass der induzierte Strom Irm schnell verringert wird, den Schalter 22 der Entladeschaltung (S8). Die Verringerungsrate des induzierten Stroms entspricht einem Verringerungsbetrag des induzierten Stroms Irm pro Zeiteinheit. Der Controller 30 überwacht stets die Sensordaten des Stromsensors 14 und berechnet die Verringerungsrate des induzierten Stroms dIrm aus einem Messwert an einem vorherigen Zeitpunkt und einem Messwert an einem momentanen Zeitpunkt. Ferner wird der Verringerungsratenschwellenwert dIth im Voraus auf der Grundlage von Eigenschaften des Motors und des Inverters und/oder einer Eigenschaft des Entladewiderstands bestimmt.
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Nachstehend ist eine Bedingung von Schritt S2 im Prozess der 3 als eine erste Bedingung bezeichnet und eine Kombination aus einer Bedingung von Schritt S4 und einer Bedingung von Schritt S6 als eine zweite Bedingung bezeichnet.
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Nachstehend ist ein Vorteil des Entladeprozesses unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben. 4 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Änderung im induzierten Strom Irm, die durch die gegenelektromotorische Kraft des Motors hervorgerufen wird. Wenn das Fahrzeug mit einem Hindernis kollidiert oder irgendeine Abnormität auftritt, stoppt der HV-Controller (oder ein anderer Controller) den Inverter. Folglich wird eine Rotation des Rades (d. h. eine Drehzahl des Motors) graduell verringert. Der induzierte Strom Irm wird ebenso in Übereinstimmung mit der Verringerung in der Motordrehzahl graduell verringert. Der erste Stromschwellenwert Ith1 wird auf einen Wert gesetzt, der erhalten wird, indem ein Strom, der voraussichtlich aus den Kondensatoren C1 und C2 fließt, von einem maximalen Strom, der konstant zur Entladeschaltung 20 (Entladewiderstand 24) fließen kann, abgezogen wird. Folglich wird für den Fall, dass die Verarbeitung in Schritt S8 ausgeführt wird, die der Verarbeitung in Schritt S2 folgt (d. h. für den Fall, dass die Entladeschaltung 20 aktiviert wird, indem die erste Bedingung erfüllt wird), einzig ein Strom, der unter dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt, zum Entladewiderstand 24 fließen und der Entladewiderstand 24 nicht beschädigt. Für den Fall, dass die Verarbeitung in Schritt S8 über die Schritte S4 und S6 ausgeführt wird (d. h. für den Fall, dass die Entladeschaltung 20 aktiviert wird, indem die zweite Bedingung erfüllt wird), fließt ein Strom, der über dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt, temporär zum Entladewiderstand 24. Es wird jedoch angenommen, dass der zum Entladewiderstand 24 fließende Strom durch die Bestimmung in Schritt S6 schnell verringert wird. Folglich wird, obgleich der zum Entladewiderstand 24 fließende Strom zunächst über dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt, der Strom schnell verringert, um unter dem ersten Stromschwellenwert Ith1 zu liegen, so dass die Möglichkeit einer Beschädigung des Entladewiderstands 24 unbedeutend wird. Ferner liegt ein Zeitpunkt der Aktivierung der Entladeschaltung durch die Erfüllung der zweiten Bedingung, wie in 4 gezeigt, um eine Zeitspanne WT vor einem Zeitpunkt der Aktivierung der Entladeschaltung durch die Erfüllung der ersten Bedingung. Die Entladeschaltung 20 kann durch die Verwendung der zweiten Bedingung effektiver verwendet werden als für den Fall, dass einzig die erste Bedingung verwendet wird. Währenddessen führt der Controller 30 die Verarbeitung in 3 wiederholt aus, bis die Entladeschaltung 20 wenigstens einmal aktiviert wird, nachdem ein eine Kollision oder Abnormität anzeigendes Signal eingegeben wurde. Folglich aktiviert der Controller 30 beispielsweise auch für den Fall, dass die Verringerungsrate dIrm des induzierten Stroms stets unter dem Verringerungsratenschwellenwert dIth liegt (Schritt S6: NEIN), d. h. für den Fall, dass die Drehzahl des Motors graduell verringert wird, die Entladeschaltung 20, wenn der induzierte Strom Irm so verringert wird, dass er unter dem ersten Stromschwellenwert Ith1 liegt.
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Gemäß der Ausführungsform werden Sensordaten des Stromsensors 14 zur Bestimmung verwendet, ob die Entladeschaltung 20 aktiviert wird. Der induzierte Strom, der durch die gegenelektromotorische Kraft hervorgerufen wird, kann über eine Drehzahl des Motors geschätzt werden. Ferner ist am Motor MG ein Resolver (nicht gezeigt) zur Messung der Drehzahl befestigt. Die Verwendung des Stromsensors 14 bringt jedoch den folgenden Vorteil zusätzlich zu dem Vorteil, dass der induzierte Strom direkt und genau gemessen werden kann, mit sich. Module, die zur Bestimmung benötigt werden, ob die Entladeschaltung 20 aktiviert wird, sind der Spannungswandler 12, die Entladeschaltung 20, der Inverter 13, der Stromsensor 14 und der Controller 30. Alle der Module sind in einem Gehäuse des Energie-Controllers 2 enthalten. Die Wahrscheinlichkeit, mit der die Module im Notfall sicher betrieben werden können, ist für den Fall, dass die Module in einem einzigen (dem einen) Gehäuse gebündelt sind, höher als für den Fall, dass die Module in mehreren Gehäusen verteilt sind.
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Nachstehend sind Punkte beschrieben, die für die in der Beschreibung offenbarten Technologien nicht außer Acht gelassen werden sollten. Obgleich gemäß der Ausführungsform das Hybridfahrzeug 100 als ein Beispiel aufgezeigt wird, ist die in der Beschreibung offenbarte Technologie ebenso auf ein Elektrofahrzeug anwendbar, das keinen Verbrennungsmotor aufweist. Die Entladevorrichtung ist nicht auf den Entladewiderstand beschränkt. Eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer Energie in Wärmeenergie oder eine andere Energie, um diese Abzuführen, wird genügen.
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Repräsentative, nicht beschränkende Beispiele der vorliegenden Erfindung sind vorstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung dient lediglich dazu, dem Fachmann weitere Details zur Anwendung bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehre näher zu bringen, und soll den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken. Ferner kann jede der zusätzlichen Eigenschaften und Lehren, die vorstehend offenbart sind, einzeln oder in Verbindung mit anderen Eigenschaften und Lehren verwendet werden, um ein verbessertes Elektrofahrzeug bereitzustellen.
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Ferner sind Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der obigen detaillierten Beschreibung offenbart sind, nicht unbedingt erforderlich, um die Erfindung im breitesten Sinne anzuwenden, sondern werden stattdessen lediglich gelehrt, um insbesondere repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der vorstehend beschriebenen repräsentativen Beispiele sowie die verschiedenen unabhängigen und abhängigen Ansprüche in Weisen kombiniert werden, die nicht speziell und explizit spezifiziert sind, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehren hervorzubringen.
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Alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale sollen im Sinne der ursprünglichen Offenbarung sowie im Sinne der Beschränkung des beanspruchten Gegenstandes einzeln und unabhängig voneinander offenbart sein, unabhängig von den Zusammensetzungen der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen. Ferner sollen alle Wertebereiche oder Anzeigen von Gruppen von Einheiten im Sinne der ursprünglichen Offenbarung sowie im Sinne der Beschränkung des beanspruchten Gegenstandes derart verstanden werden, dass sie jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischeneinheit umfassen.
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Obgleich vorstehend bestimmte Beispiele der vorliegenden Erfindung näher beschrieben sind, dienen diese Beispiele lediglich zur Veranschaulichung und legen dem Schutzumfang der Ansprüche keine Beschränkung auf. Die in den Ansprüchen beschriebene Technologie umfasst ebenso verschiedene Änderungen und Modifikationen zu den vorstehend beschriebenen bestimmten Beispielen. Die technischen Elemente, die in der vorliegenden Beschreibung oder den vorliegenden Zeichnungen beschrieben sind, sind entweder einzeln oder anhand verschiedener Kombinationen von technischem Nutzen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Kombinationen beschränkt, die zum Zeitpunkt der Einreichung der Ansprüche beschrieben sind. Ferner dienen die durch die vorliegende Beschreibung oder die vorliegenden Zeichnungen aufgezeigten Beispiele dazu, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu lösen, und verleiht das Lösen irgendeiner dieser Aufgaben der vorliegenden Erfindung technischen Nutzen.
