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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsversorgungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug und genauer eine Leistungsversorgungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, die mit einer primären elektrischen Speichervorrichtung und einer sekundären elektrischen Speichervorrichtung ausgerüstet ist.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Gemäß dem Stand der Technik ist ein Elektrofahrzeug wie ein Hybridautomobil oder ein Elektroautomobil mit einer Hauptbatterie (einer primären elektrischen Speichervorrichtung), die elektrische Leistung zum Antrieb eines mit Fahrzeugrädern gekoppelten Motors speichert, und einer Zubehörbatterie (sekundären elektrischen Speichervorrichtung) versehen, die Gleichstromleistung zum Antrieb einer Zubehörlast wie einer Audiovorrichtung und einer Navigationsvorrichtung in dem Fahrzeug speichert. Die Spannung über Anschlüssen der Hauptbatterie wird herunter gesetzt und der Hilfsbatterie zugeführt.
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Um eine Verschlechterung der Hauptbatterie zu unterdrücken, ist beispielsweise das Elektrofahrzeug mit einem Kühler versehen, der die Temperatur der Hauptbatterie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehält. Der Kühler wird mit der Gleichstromleistung der Zubehörbatterie angetrieben.
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Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 2012 - 80 689 A offenbart ein Elektrofahrzeug, bei dem der Ladezustand (SOC) einer Zubehörbatterie in einem Bereich von weniger als 100% beibehalten wird, um eine Ladeeffizienz der Zubehörbatterie zu verbessern und um die Nutzungseffizienz der Gleichstromleistung einer Hauptbatterie zu verbessern.
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Wenn jedoch der SOC der Zubehörbatterie in einem Bereich von weniger als 100% beibehalten wird, gibt es ein Problem dahingehend, dass die Kühlfähigkeit des Kühlers unzureichend wird, die Temperatur der Hauptbatterie ansteigt und die Verschlechterung der Hauptbatterie vorangetrieben wird.
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Die
JP 2013 - 9 511 A offenbart ein Kühlsystem und einen Kühlventilator zum Kühlen einer in einem Fahrzeug angeordneten elektrischen Vorrichtung. Dabei gibt eine Fahrzeug-ECU eine Solldrehzahl für ein Kühlgebläse vor, das durch einen Motor angetrieben wird. Ein Steuerungsmikrocomputer des Kühlsystems regelt die Drehzahl des Motors auf der Grundlage der Solldrehzahl aus der Fahrzeug-ECU und einer erfassten Ist-Drehzahl des Motors.
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Die
JP 2006 - 197 691 A offenbart eine Leistungsvorrichtung, die eine Hochspannungsbatterie, die eine Antriebseinheit mit Leistung zum Antrieb versorgt, und eine Niedrigspannungsbatterie aufweist, die Leistung einer Zubehörvorrichtung zuführt.
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Die
US 2013 / 0 221 741 A1 offenbart ein Fahrzeug, das ein Klimasteuerungssystem und eine Batterie zur Leistungsversorgung des Klimasteuerungssystems aufweist. Eine Steuerungsvorrichtung empfängt ein Eingangssignal, das eine Batterieleistungsbegrenzung und einen Ladezustand der Batterie angibt. Wenn der Ladezustand der Batterie kleiner als eine Entladungsbegrenzung ist, deaktiviert die Steuerungsvorrichtung das Klimasteuerungssystem und reduziert die Batterieleistungsbegrenzung.
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Die
US 2009 / 0 024 252 A1 offenbart eine Steuerungsvorrichtung eines Kühlventilators in einem Hybridfahrzeug. Ein Ventilatorantriebspegel wird auf der Grundlage einer Temperatur eines Ladezustands und Eingangs- und Ausgangsströme einer Hochspannungsbatterie sowie der Temperatur der Fahrgastzelle und Hintergrundgeräuschen eingestellt. Weiterhin wird ein Tastgrad für den Kühlventilator unter Berücksichtigung des Ventilatorantriebspegels sowie der Spannung einer Zubehörbatterie eingestellt.
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Die
US 2007 / 0 152 640 A1 offenbart eine Steuerungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs, die eine Verschlechterungstendenz einer Hochspannungssekundärbatterie des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Temperatur und des Ladezustands der Hochspannungssekundärbatterie auf der Grundlage von in einem ROM gespeicherten Daten ermittelt, die Kriterien zur Bestimmung eines Ausmaßes einer Verschlechterungstendenz einer Hochspannungssekundärbatterie angeben. Wenn eine hohe Verschlechterungstendenz ermittelt wird, wird ein Batterieventilator zur Verringerung der Temperatur betrieben und wird der Ladezustand verringert.
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Die
US 6 377 880 B1 offenbart ein Gerät zur Erfassung eines Fehlers eines Kühlventilators für ein Hybridfahrzeug.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wurde im Hinblick auf das vorstehend beschriebene Problem gemacht und stellt eine Leistungsversorgungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs bereit, die eine hohe Ladeeffizienz einer sekundären elektrischen Speichervorrichtung aufweist und die eine Verschlechterung einer primären elektrischen Speichervorrichtung unterdrücken kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Leistungsversorgungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, die eine primäre elektrische Speichervorrichtung, eine sekundäre elektrische Speichervorrichtung, einen Gleichspannungswandler, einen Kühler, eine erste Erfassungseinrichtung, eine zweite Erfassungseinrichtung, eine dritte Erfassungseinrichtung und eine elektronische Steuerungseinheit aufweist. Die primäre elektrische Speichervorrichtung ist konfiguriert, elektrische Leistung zum Antrieb eines mit Rädern des Elektrofahrzeugs gekoppelten Elektromotors zu speichern. Die sekundäre elektrische Speichervorrichtung ist konfiguriert, eine Gleichstromleistung zum Antrieb einer Zubehörlast zu speichern.
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Der Gleichspannungswandler ist konfiguriert, eine Spannung der primären elektrischen Speichervorrichtung herunterzusetzen und der sekundären elektrischen Speichervorrichtung die Spannung zuzuführen, um die sekundäre elektrische Speichervorrichtung zu laden. Der Kühler ist konfiguriert, mit einer Quellenspannung aus der sekundären elektrischen Speichervorrichtung versorgt zu werden und in Abhängigkeit von einem Sollantriebswert angetrieben zu werden, um die primäre elektrische Speichervorrichtung zu kühlen. Die erste Erfassungseinrichtung ist konfiguriert, eine Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung zu erfassen. Die zweite Erfassungseinrichtung ist konfiguriert, einen Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung zu erfassen. Die dritte Erfassungseinrichtung ist konfiguriert, einen tatsächlichen Antriebswert des Kühlers zu erfassen. (a) Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen der ersten Erfassungseinrichtung, der zweiten Erfassungseinrichtung und der dritten Erfassungseinrichtung zu arbeiten. (b) Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, den Sollantriebswert dem Kühler zuzuführen, wobei der Sollantriebswert ein Wert entsprechend der Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung ist. (c) Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine erste Ladebetriebsart durchzuführen, und die elektronische Steuerungseinheit (80) ist konfiguriert, den Gleichspannungswandler in der ersten Ladebetriebsart derart zu steuern, dass der Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung in einem vorbestimmten Bereich liegt, der geringer als ein maximaler Wert ist, wenn der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird. (d) Die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine zweite Ladebetriebsart durchzuführen, und die elektronische Steuerungseinheit ist konfiguriert, den Gleichspannungswandler in der zweiten Ladebetriebsart derart zu steuern, dass der Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung ein Wert ist, der größer als der vorbestimmte Bereich ist, wenn der Kühler nicht mit dem Sollantriebswert angetrieben wird.
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Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung wird, wenn der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, der Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung auf einem Bereich von weniger als den maximalen Wert begrenzt, und somit ist es möglich, die Ladeeffizienz der sekundären elektrischen Speichervorrichtung zu verbessern. Wenn der Kühler nicht mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, wird der Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung auf einen Wert eingestellt, der größer als der vorbestimmte Bereich ist, und somit ist es möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers zu verbessern und somit die Verschlechterung der primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann der Wert, der größer als der vorbestimmte Bereich ist, ein maximaler Wert des Ladezustands der sekundären elektrischen Speichervorrichtung sein. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers so weit wie möglich zu verbessern.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die erste Ladebetriebsart auszuführen, wenn eine Differenz zwischen dem Sollantriebswert und dem tatsächlichen Antriebswert kleiner als ein erster Schwellwert ist. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Kühler nicht mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die zweite Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die Differenz zwischen dem Sollantriebswert und dem tatsächlichen Antriebswert gleich wie oder größer als der erste Schwellwert ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers zu verbessern und somit die Verschlechterung der primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken, wenn die Differenz zwischen dem Sollantriebswert und dem tatsächlichen Antriebswert des Kühlers groß ist.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die zweite Ladebetriebsart zu stoppen und die erste Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die zweite Ladebetriebsart durchgeführt wird und der Sollantriebswert kleiner als ein zweiter Schwellwert, der um einen vorbestimmten Wert kleiner als ein minimaler Wert des Sollantriebswerts ist, in einer Zeitdauer ist, in der die Differenz zwischen dem Sollantriebswert und dem tatsächlichen Wert gleich wie oder größer als der erste Schwellwert in der Zeitdauer ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, zu verhindern, dass die Ladebetriebsart häufig zwischen der ersten Ladebetriebsart und der zweiten Ladebetriebsart umgeschaltet wird.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die erste Ladebetriebsart durchzuführen, wenn der Sollantriebswert kleiner als ein erster Schwellwert ist. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, zu bestimmen, dass der Kühler nicht mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die zweite Ladebetriebsart durchzuführen, wenn der Sollantriebswert gleich wie oder größer als der erste Schwellwert ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es nicht notwendig, den tatsächlichen Antriebswert des Kühlers zu erfassen, und ist es somit möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers zu verbessern und die Verschlechterung der primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken, wenn der Sollantriebswert des Kühlers groß ist.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, die zweite Ladebetriebsart zu stoppen und die erste Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die zweite Ladebetriebsart durchgeführt wird und der Sollantriebswert kleiner als ein zweiter Schwellwert ist, der um einen vorbestimmten Wert kleiner als der erste Schwellwert ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, zu verhindern, dass die Ladebetriebsart häufig zwischen der ersten Ladebetriebsart und der zweiten Ladebetriebsart umgeschaltet wird.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die erste Ladebetriebsart oder die zweite Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung gleich wie oder größer als ein dritter Schwellwert ist Die die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, die erste Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung niedriger als der dritte Schwellwert ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers zu verbessern und somit die Verschlechterung der primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung hoch ist, und ist es möglich, die erste Ladebetriebsart durchzuführen, um die Ladeeffizienz der sekundären elektrischen Speichervorrichtung zu verbessern, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung niedrig ist.
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Die Leistungsversorgungsvorrichtung kann weiterhin eine vierte Erfassungseinrichtung aufweisen, die konfiguriert ist, einen Druck in der primären elektrischen Speichervorrichtung zu erfassen. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der Kühler mit dem Sollantriebswert angetrieben wird, und die erste Ladebetriebsart oder die zweite Ladebetriebsart durchzuführen, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung niedriger als der dritte Schwellwert ist und die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung gleich wie oder größer als ein vierter Schwellwert ist, der kleiner als der dritte Schwellwert ist, und wenn der Druck in der primären elektrischen Speichervorrichtung gleich wie oder größer als ein fünfter Schwellwert ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die zweite Ladebetriebsart durchzuführen, um den Anstieg in der Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken, wenn die Temperatur der primären elektrischen Speichervorrichtung niedrig ist und der Druck in der primären elektrischen Speichervorrichtung hoch ist.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann die zweite Erfassungseinrichtung konfiguriert sein, die Spannung der sekundären elektrischen Speichervorrichtung als einen Annäherungswert für den Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung zu erfassen. Die elektronische Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, den Gleichspannungswandler in der ersten Ladebetriebsart derart zu steuern, dass die Spannung der sekundären elektrischen Speichervorrichtung sich in einem vorbestimmten Spannungsbereich befindet, der kleiner als eine Nennspannung ist. Die elektronische Steuerungsvorrichtung kann konfiguriert sein, den Gleichspannungswandler in der zweiten Ladebetriebsart derart zu steuern, dass die Spannung der sekundären elektrischen Speichervorrichtung ein Wert ist, der größer als der vorbestimmte Spannungsbereich ist. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, den Ladezustand der sekundären elektrischen Speichervorrichtung einfach zu überwachen.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann der Kühler einen Kühlventilator aufweisen, der Luft zu der primären elektrischen Speichervorrichtung schickt, kann der Sollantriebswert eine Solldrehzahl des Kühlventilators sein, und kann der tatsächliche Antriebswert eine tatsächliche Drehzahl des Kühlventilators sein. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die primäre elektrische Speichervorrichtung unter Verwendung einer Luftströmung zu kühlen.
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In der Leistungsversorgungsvorrichtung kann der Kühler eine Pumpe aufweisen, die ein Umwälzen eines Kühlmittels zum Kühlen der primären elektrischen Speichervorrichtung bewirkt, kann der Sollantriebswert eine Solldrehzahl der Pumpe sein, und kann der tatsächliche Antriebswert eine tatsächliche Drehzahl der Pumpe sein. Bei dieser Leistungsversorgungsvorrichtung ist es möglich, die primäre elektrische Speichervorrichtung unter Verwendung eines Kühlmittels zu kühlen.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es erfindungsgemäß möglich, die Ladeeffizienz einer sekundären elektrischen Speichervorrichtung zu verbessern und eine Verschlechterung einer primären elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 ein Blockschaltbild zeigt, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung veranschaulicht,
- 2 ein Flussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum Laden einer in 1 veranschaulichten Zubehörbatterie veranschaulicht,
- 3A bis 3E Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die den Betrieb des in 1 veranschaulichten Elektrofahrzeugs veranschaulichen,
- 4A bis 4F andere Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die den Betrieb des in 1 veranschaulichten Elektrofahrzeugs veranschaulichen,
- 5 ein Blockschaltbild zeigt, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung veranschaulicht,
- 6 ein Flussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum Laden einer in 5 veranschaulichten Zubehörbatterie veranschaulicht,
- 7A und 7B Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein erstes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen,
- 8A und 8B Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein zweites Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen,
- 9A bis 9C Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein drittes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen,
- 10A bis 10C Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein viertes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen,
- 11A bis 11C Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein fünftes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen,
- 12 ein Flussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum Laden einer Zubehörbatterie in einem Elektrofahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung veranschaulicht,
- 13A bis 13C Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die einen Betrieb des Elektrofahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen,
- 14A und 14B Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein erstes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen, und
- 15A und 15B Zeitverlaufsdiagramme zeigen, die ein zweites Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeugs 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung veranschaulicht. Gemäß 1 weist das Elektrofahrzeug 100 eine Hauptbatterie 10, eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 20, einen Motorgeneratorsatz 30, eine Leistungsübertragungsgetriebeeinheit 40, Fahrzeugräder 50, einen Bremsmechanismus 55 und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 80 auf.
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Die Hauptbatterie 10 ist ein Beispiel für die „primäre elektrische Speichervorrichtung“ und ist typischerweise durch eine Sekundärbatterie wie einer Lithiumionenbatterie oder einer Nickelwasserstoffbatterie aufgebaut. Beispielsweise beträgt die Ausgangsspannung der Hauptbatterie 10 etwa 200 V. Die Hauptbatterie 10 ist mit einer Temperaturerfassungseinrichtung 11 und einer Druckerfassungseinrichtung 12 versehen.
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Die Temperaturerfassungseinrichtung 11 erfasst die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 und führt ein Signal ΦTB, das den erfassten Wert angibt, der ECU 80 zu. Die Druckerfassungseinrichtung 12 erfasst den Druck PB der Hauptbatterie 10 und führt ein Signal ΦPB, das den erfassten Wert angibt, der ECU 80 zu. Um die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 zu unterdrücken, wird die Temperatur der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage des Signals ΦTB in einem vorbestimmten Bereich beibehalten, und wird der Druck in der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage des Signals ΦPB in einem vorbestimmten Bereich beibehalten.
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Die PCU 20 wandelt Lade- und Entladeleistung der Hauptbatterie 10 in elektrische Leistung zur Steuerung des Antriebs des Motorgeneratorsatzes 30 um. Beispielsweise ist der Motorgeneratorsatz 30 durch einen Drei-Phasen-Synchronelektromotor der Permanentmagnetbauart aufgebaut und ist die PCU 20 konfiguriert, einen Wechselrichter 26 aufzuweisen.
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Das Ausgangsdrehmoment des Motorgeneratorsatzes 30 wird auf die Fahrzeugräder 50 über eine Leistungsübertragungsgetriebeeinheit 40 übertragen, die durch ein Untersetzungsgetriebe oder einen Leistungsaufteilungsmechanismus aufgebaut ist, um zu bewirken, dass das Elektrofahrzeug 100 fährt. Der Motorgeneratorsatz 30 kann elektrische Leistung durch Verwendung der Drehkraft der Fahrzeugräder 50 während eines regenerativen Bremsens des Elektrofahrzeugs 100 erzeugen. Die erzeugte elektrische Leistung wird durch die PCU 20 in Ladeleistung der Hauptbatterie 10 umgewandelt.
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Der Bremsmechanismus 55 erzeugt eine mechanische Bremskraft für die Fahrzeugräder 50. Der Bremsmechanismus 55 ist typischerweise durch eine Hydraulikbremse aufgebaut, die konfiguriert ist, eine Reibungsbremskraft mit Zufuhr eines Hydraulikdrucks zu erzeugen. Während einer Betätigung eines Bremspedals des Elektrofahrzeugs 100 wird die gesamte Bremskraft entsprechend der Betätigung des Bremspedals durch die Summe der mechanischen Bremskraft, die auf den Bremsmechanismus 55 basiert, und der regenerativen Bremskraft gewährleistet, die auf dem Motorgeneratorsatz 30 basiert.
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Das heißt, dass die ECU 80 die regenerative Bremskraft, die auf dem Motorgeneratorsatz 30 basiert, auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtungen 11 und 12 und dergleichen und der oberen Grenze Win der Ladeleistung der Hauptbatterie 10 innerhalb eines Bereichs erzeugt, in dem die Hauptbatterie 10 nicht überladen wird. Demgegenüber wird die Differenz zwischen der gesamten Bremskraft und der regenerativen Bremskraft durch die mechanische Bremskraft gewährleistet, die auf dem Bremsmechanismus 55 basiert. Dementsprechend muss, wenn das Laden der Hauptbatterie 10 unterbunden ist, lediglich der Bremsmechanismus 55 kontinuierlich betätigt werden. In diesem Fall besteht eine Möglichkeit, dass der Bremsmechanismus 55 überhitzt wird.
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In einem Hybridfahrzeug, das mit einer (nicht gezeigten) Kraftmaschine zusätzlich zu dem Motorgeneratorsatz 30 ausgerüstet ist, wird eine notwendige Fahrzeugantriebskraft des Elektrofahrzeugs 100 dadurch erzeugt, dass die Kraftmaschine und der Motorgeneratorsatz 30 veranlasst werden, in Kooperation miteinander zu arbeiten. Dabei kann die Hauptbatterie 10 mit der elektrischen Leistung geladen werden, die durch die Drehung der Kraftmaschine erzeugt wird. Das heißt, dass das Elektrofahrzeug 100 ein Fahrzeug bedeutet, das mit einem Elektromotor zur Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft ausgerüstet ist, und Beispiele dafür umfassen ein Hybridautomobil, das die Fahrzeugantriebskraft unter Verwendung der Kraftmaschine und des Elektromotors erzeugt, und ein Elektroautomobil sowie ein Brennstoffzellenfahrzeug, die nicht mit einer Kraftmaschine ausgerüstet sind.
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Die anderen Elemente neben dem Motorgeneratorsatz 30, der Leistungsübertragungsgetriebeeinheit 40 und den Fahrzeugrädern 50 in der Konfiguration des veranschaulichten Elektrofahrzeugs 100 bilden die „Leistungsversorgungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs“. Die Konfiguration der Leistungsversorgungsvorrichtung ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Die PCU 20 weist einen Wandler CNV, einen Glättungskondensator CH und einen Wechselrichter 26 auf. Der Wandler CNV ist konfiguriert, die Gleichspannung zwischen einer Gleichspannung VL zwischen Leistungsleitungen 153p, 153g und einer Gleichspannung VH zwischen Leistungsleitungen 154p, 153g umzuschalten.
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Die Leistungsleitungen 153p, 153g sind elektrisch mit dem positiven Elektrodenanschluss und dem negativen Elektrodenanschluss der Hauptbatterie 10 jeweils über Systemhauptrelais SMR1, SMR2 verbunden. Der Glättungskondensator CH ist mit den Leistungsleitungen 154p, 153g verbunden und glättet die Gleichspannung. Gleichermaßen ist ein Glättungskondensator C0 mit den Leistungsleitungen 153p, 153g verbunden und glättet die Gleichspannung VL.
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Der Wandler CNV ist als eine Chopper-Schaltung aufgebaut, die Leistungshalbleiterschaltelemente Qa, Qb, eine Drosselspule L0 und einen Glättungskondensator C0 aufweist. Beispiele für das Leistungshalbleiterschaltelement (das nachstehend einfach als „Schaltelement“ bezeichnet ist) umfassen einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), ein Leistungsmetalloxydhalbleiter- (MOS-) Transistor und einen Leistungsbipolartransistor.
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Eine Diode ist antiparallel zu jedem der Schaltelemente Qa, Qb geschaltet. Der Wandler CNV kann eine bidirektionale Spannungsumwandlung zwischen der Leistungsleitung 153p und der Leistungsleitung 154p durchführen. Alternativ dazu kann durch Fixieren des Schaltelements Qa als ein oberes Zweigelement auf einen EIN-Zustand und Fixierung des Schaltelements Qb als ein unteres Zweigelement auf einen AUS-Zustand der Wandler CNV dazu gebracht werden, derart zu arbeiten, dass bewirkt wird, dass die Spannungen der Leistungsleitungen 154p, 153p gleich zueinander sind (VH=VL).
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Der Wechselrichter 26 ist ein bekannter Drei-Phasen-Wechselrichter, weshalb eine ausführliche Schaltungskonfiguration davon nicht veranschaulicht ist. Beispielsweise ist der Wechselrichter 26 derart konfiguriert, dass ein oberes Zweig-element und ein unteres Zweigelement für jede Phase angeordnet sind, und dass ein Verbindungspunkt des oberen Zweigelements und des unteren Zweigelements für jede Phase mit einer Spulenwicklung eines Stators in der entsprechenden Phase des Motorgeneratorsatzes 30 verbunden ist.
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Wenn das Elektrofahrzeug 100 fährt, wandelt der Wechselrichter 26 die Gleichspannung der Leistungsleitung 154p in eine Drei-Phasen-Wechselspannung um und führt die umgewandelte Spannung dem Motorgeneratorsatz 30 dadurch zu, dass die ECU 80 veranlasst wird, die EIN-/AUS-Zustände der jeweiligen Schaltelemente zu steuern. Alternativ dazu werden, wenn das Elektrofahrzeug 100 einen regenerativen Bremsbetrieb durchführt, die EIN-/AUS-Zustände der jeweiligen Schaltelemente durch die ECU 80 derart gesteuert, dass der Wechselrichter 26 die Wechselspannung aus dem Motorgeneratorsatz 30 in eine Gleichspannung umwandelt und die umgewandelte Gleichspannung zu der Leistungsleitung 154p ausgibt.
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Die ECU 80 ist durch eine elektronische Steuerungseinheit aufgebaut, die eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher aufweist, die nicht veranschaulicht sind, und ist konfiguriert, Betriebsverarbeitungen unter Verwendung der erfassten Werte der Erfassungseinrichtungen 11, 12, 16 und 71 und dergleichen auf der Grundlage eines Kennfeldes und eines Programms durchzuführen, die in dem Speicher gespeichert sind. Alternativ dazu kann zumindest ein Teil der ECU 80 konfiguriert sein, vorbestimmte numerische und logische Betriebsverarbeitungen unter Verwendung von Hardware wie einer elektronischen Schaltung durchzuführen. Die ECU 80 ist umfassend als ein Block gekennzeichnet, der eine Steuerungsfunktion aufweist, wenn das Elektrofahrzeug 100 fährt und extern geladen wird. Die ECU 80 arbeitet mit einer Zufuhr einer Quellenspannung eines Niedrigspannungssystems aus einer Leistungsleitung 155p. Die ECU 80 bildet die „Steuerungsvorrichtung“.
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Die Leistungsversorgungsvorrichtung des Elektrofahrzeugs 100 weist einen Hauptgleichstrom-/Gleichstromwandler (der nachstehend auch als DC/DC-Wandler bezeichnet ist) 60, eine Zubehörbatterie 70 und eine Leistungsleitung 155p als die Konfiguration eines Niedrigspannungssystems (Zubehörsystems) auf. Die Zubehörbatterie 70 ist mit der Leistungsleitung 155p verbunden. Die Zubehörbatterie 70 ist ein Beispiel für die „sekundäre elektrische Speichervorrichtung“. Beispielsweise ist die Zubehörbatterie 70 durch eine Bleibatterie aufgebaut. Die Ausgangspannung der Zubehörbatterie 70 entspricht der Quellenspannung Vs des Niedrigspannungssystems. Der Nennwert der Quellenspannung Vs ist niedriger als die Ausgangspannung der Hauptbatterie 10 und beträgt beispielsweise etwa 12 V.
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Die Zubehörbatterie 70 ist mit einer SOC-Erfassungseinrichtung 71 versehen, die den SOC der Zubehörbatterie 70 erfasst. Die SOC-Erfassungseinrichtung 71 erfasst den SOC der Zubehörbatterie 70 auf der Grundlage der Anschlussspannung Vs, des Stroms und der Temperatur der Zubehörbatterie 70 und führt ein Signal ΦSB, das den erfassten Wert angibt, der ECU 80 zu. Die SOC-Erfassungseinrichtung 71 weist beispielsweise eine Spannungserfassungseinrichtung, die die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 erfasst, eine Stromerfassungseinrichtung, die einen Ladestrom und einen Entladestrom der Zubehörbatterie 70 erfasst, eine Temperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur der Zubehörbatterie 70 erfasst, und eine Berechnungseinheit auf, die den SOC der Zubehörbatterie 70 auf der Grundlage der erfassten Werte der drei Erfassungseinrichtungen berechnet und ein Signal ΦSB ausgibt, das den berechneten SOC angibt.
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Der SOC der Zubehörbatterie 70 wird auf der Grundlage des Signals ΦSB derart justiert, dass er 100% ist oder in einem vorbestimmten Bereich (einem Bereich zwischen einer unteren Grenze SOCL und einer oberen Grenze SOCH) von weniger als 100% liegt. Das Begrenzen des SOC der Zubehörbatterie 70 auf den vorbestimmten Bereich SOCL bis SOCH von weniger als 100% wird durchgeführt, um die Ladeeffizienz der Zubehörbatterie 70 zu verbessern. Wenn die Gleichstromleistung der Zubehörbatterie 70 unzureichend ist, wird das Begrenzen des SOC der Zubehörbatterie 70 gestoppt und wird die Zubehörbatterie 70 derart geladen, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 100% beträgt. Wenn Ladeleistung von außerhalb des Elektrofahrzeugs 100 zugeführt wird, wird der SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% eingestellt, um die Zubehörbatterie 70 aufzufrischen.
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Die Ausgangsseite des Haupt-Gleichspannungswandlers 60 ist mit der Leistungsleitung 155p verbunden. Die Eingangsseite des Haupt-Gleichspannungswandlers 60 ist mit den Leistungsleitungen 153p, 153g verbunden. Der Haupt-Gleichspannungswandler 60 wandelt die Ausgangsleistung der Hauptbatterie 10 in Zubehörsystemleistung (Pegel der Quellenspannung Vs) um und gibt die umgewandelte Leistung zu der Leistungsleitung 155p aus. Die Ausgangsspannung (Gleichspannung VL) der Hauptbatterie 10 wird auf die Quellenspannung VS des Zubehörsystems durch diese Leistungsumwandlung heruntergesetzt. Der Haupt-Gleichspannungswandler 60 ist typischerweise durch eine Schaltregler mit einem (nicht veranschaulichten) Halbleiterschaltelement aufgebaut und kann eine beliebige Schaltungskonfiguration anwenden. Der Haupt-Gleichspannungswandler 60 wird durch die ECU 80 gesteuert, um die Quellenspannung Vs derart zu justieren, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 100% ist oder in dem vorbestimmten Bereich SOCL bis SOCH liegt.
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Die Leistungsleitung 155p ist mit einer Zubehörlastgruppe 95 des Niedrigspannungssystems verbunden. Die Zubehörlastgruppe 95 weist beispielsweise eine Audioeinheit, eine Navigationseinheit und eine Beleuchtungseinheit (wie eine Warnlampe, eine Innenbeleuchtung und einen Frontscheinwerfer) auf. Die Zubehörlastgruppe 95 arbeitet in Reaktion auf eine Bedienung des Anwenders zum Verbrauchen der Leistung der Zubehörbatterie 70, wenn das Fahrzeug fährt und extern geladen wird.
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Die Leistungsleitung 155p ist mit einem Kühler 15 verbunden, der die Hauptbatterie 10 kühlt, um die Temperatur der Hauptbatterie 10 in einem vorbestimmten Bereich beizubehalten. Der Kühler 15 weist einen Kühlventilator auf, der Luft zu der Hauptbatterie 10 schickt. Der Kühlventilator wird mit der Quellenspannung Vs angetrieben und dreht mit einer Drehzahl, die auf einer Solldrehzahl (Sollantriebswert) RT aus der ECU 80 basiert. Wenn die Quellenspannung Vs eine Nennspannung ist, ist die tatsächliche Drehzahl RA (tatsächliche Drehzahl) des Kühlgebläses angenähert gleich der Solldrehzahl RT. Jedoch wird der SOC der Zubehörbatterie 70 auf den vorbestimmten Bereich SOCL bis SOCH begrenzt. Dementsprechend ist, wenn die Quellenspannung Vs niedriger als die Nennspannung ist und die Solldrehzahl RT hoch ist, die tatsächliche Drehzahl RA des Kühlventilators niedriger als die Solldrehzahl RT.
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Der Kühler 15 ist mit einer Drehzahlerfassungseinrichtung 16 versehen. Die Drehzahlerfassungseinrichtung 16 erfasst die tatsächliche Drehzahl RA (Umdrehungen/Sekunde) des Kühlventilators und führt ein Signal ΦRA, das den erfassten Wert angibt, der ECU 80 zu. Die ECU 80 erzeugt die Solldrehzahl RT, die einen Wert aufweist, der auf der Temperatur TB der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage des Ausgangssignals ΦTB der Temperaturerfassungseinrichtung 11 basiert.
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Wenn der Kühlventilator des Kühlers 15 mit der Solldrehzahl RT angetrieben wird, steuert die ECU 80 den Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 in dem vorbestimmten Bereich SOCL bis SOCH liegt. Wenn der Kühlventilator des Kühler 15 bei einer Drehzahl angetrieben wird, die niedriger als die Solldrehzahl RT ist, steuert die ECU 80 den Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 100% beträgt.
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Die Leistungsversorgungsvorrichtung des Elektrofahrzeugs 100 weist einen Ladeverbinder 105, ein LC-Filter 130, eine Ladeeinrichtung 200 und Relais RL1, RL2 als die Konfiguration eines externen Ladesystems der Hauptbatterie 10 auf.
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Der Ladeverbinder 105 ist elektrisch mit einer externen Leistungsversorgung 400 durch eine Verbindung mit einem Ladestecker 410 eines Ladekabels verbunden, das mit der externen Leistungsversorgung 400 verbunden worden ist. Es sei angenommen, dass ein Relais zum Abschalten eines Ladepfads der externen Leistungsversorgung 400 in dem Ladekabel eingebaut ist. Allgemein ist die externe Leistungsversorgung 400 eine handelsübliche Wechselspannungsleistungsquelle.
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Eine Konfiguration, bei der Leistung durch elektromagnetisches Koppeln der externen Leistungsversorgung 400 und des Elektrofahrzeugs 100 miteinander zugeführt wird, ohne dass diese in direkten Kontakt miteinander gelangen, kann statt der Konfiguration angewendet werden, die in 1 veranschaulicht ist. Insbesondere kann eine Primärspule auf der Seite der externen Leistungsversorgung 400 angeordnet sein, kann eine Sekundärspule auf der Seite des Elektrofahrzeugs 100 angeordnet sein, und kann elektrische Leistung aus der externen Leistungsversorgung 400 zu dem Elektrofahrzeug 100 durch Verwendung einer Gegeninduktivität zwischen der Primärspule und der Sekundärspule zugeführt werden. Wenn dieses externe Laden durchgeführt wird, kann die Konfiguration nach dem LC-Filter 130, die die aus der externen Leistungsversorgung 400 zugeführte elektrische Leistung schaltet, in Gemeinbesitz überführt werden.
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Eine Leistungsleitung 151 verbindet elektrisch den Ladeverbinder 105 und die Ladeeinrichtung 200 miteinander. Das LC-Filter 130 ist in die Leistungsleitung 151 eingesetzt und entfernt eine harmonische Komponente der Wechselspannung. Die Ladeeinrichtung 200 wandelt die Wechselspannung, die aus der externen Leistungsversorgung 400 auf die Leistungsleitung 151 übertragen worden ist, in Gleichspannung zum Laden der Hauptbatterie 10 um. Die umgewandelte Gleichspannung wird über die Leistungsleitungen 152p, 152g ausgegeben. Dabei wird die Gleichspannung der Leistungsleitungen 152p, 152g auf einen Spannungspegel gesteuert, der zum Laden der Hauptbatterie 10 geeignet ist.
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Das Relais RL1 ist elektrisch zwischen der Leistungsleitung 152p und der positiven Elektrode der Hauptbatterie 10 angeschlossen. Das Relais RL2 ist elektrisch zwischen der Leistungsleitung 152g und der negativen Elektrode der Hauptbatterie 10 angeschlossen.
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Jedes der Relais RL1, RL2 und der Systemhauptrelais SMR1, SMR2 ist typischerweise durch ein elektronisches Relais aufgebaut, das verbunden (eingeschaltet) wird, wenn ein Erregungsstrom durch eine nicht veranschaulichte Erregungsschaltung zugeführt wird, und das getrennt (ausgeschaltet) wird, wenn ein Erregungsstrom nicht zugeführt wird. Dabei kann ein beliebiges Schaltungselement als das Relais oder das Systemhauptrelais verwendet werden, solange wie es ein Schalter ist, der eine Verbindung (Einschalten)/Trennung (Ausschalten) des Leistungsversorgungspfads steuern kann.
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Die ECU 80 erzeugt Steuerungsbefehlssignale SM1, SM2, SR1, SR2 zur Steuerung des Einschaltens/Ausschaltens der Systemhauptrelais SMR1, SMR2 und der Relais RL1, RL2. In Reaktion auf die Steuerungsbefehlssignale SM1, SM2, SR1, SR2 wird der Erregungsstrom des entsprechenden Systemhauptrelais oder des entsprechenden Relais unter Verwendung der Zubehörbatterie 70 als eine Leistungsquelle erzeugt.
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2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Laden der Zubehörbatterie 70 veranschaulicht. In Schritt S1 von 2 bestimmt die ECU 80, ob die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 gleich wie oder größer als eine erste Schwellwerttemperatur Tth1 ist (TB ≥ Tth1). Die erste Schwellwerttemperatur Tth1 ist eine Temperatur, die um eine vorbestimmte Temperatur T1 niedriger als eine Temperatur zum Starten einer Eingangs- und Ausgangsleistungsbegrenzung TU der Hauptbatterie 10 ist (Tth1 = TU-T1).
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Schritt S1 ist aus dem nachfolgenden Grund vorgesehen. Das heißt, wenn die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 gleich wie oder größer als die Temperatur TU ist, die Eingangsleistung und Ausgangsleistung der Hauptbatterie 10 begrenzt ist und die Betriebsfrequenz der Kraftmaschine sich erhöht, so dass die Kraftstoffeffizienz des Elektrofahrzeugs 100 sich verschlechtert. Dementsprechend wird durch Einstellen des SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% zur Verbesserung der Kühlfähigkeit des Kühlers 15, bevor die Temperatur TB gleich wie oder größer als die Temperatur TU wird, die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 derart beibehalten, dass sie niedriger als die erste Schwellwerttemperatur Tth1 ist.
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Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass TB ≥ Tth1 nicht erfüllt ist, wird in Schritt S2 bestimmt, ob der Druck PB in der Hauptbatterie 10 gleich wie oder größer als ein Schwellwertdruck Pth ist (PB ≥ Pth), und die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 gleich wie oder größer als eine zweite Schwellwerttemperatur Tth2 ist (TB ≥ Tth2). Die zweite Schwellwerttemperatur Tth2 ist eine Temperatur, die um eine vorbestimmte Temperatur T2 niedriger als die Eingangs- und Ausgangsleistungsgrenzstarttemperatur TU der Hauptbatterie 10 ist (Tth2 = TU-T2). Dabei ist T2 größer T1 erfüllt.
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Schritt S2 ist aus dem folgenden Grund vorgesehen. Das heißt, wenn die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 durch eine Nebenreaktionswärme ansteigt (das heißt, wenn PB ≥ Pth gilt), ist die aus der Hauptbatterie 10 emittierte Wärmemenge groß. Dementsprechend wird die Kühlfähigkeit des Kühlers 15 dadurch, dass die Temperatur Tth2 niedriger als die erste Schwellwerttemperatur Tth1 in Schritt S1 ist, verbessert, um den Anstieg der Temperatur der Hauptbatterie 10 zu unterdrücken.
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Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass PB ≥ Pth und TB ≥ Tth2 nicht erfüllt sind, wird in Schritt S3 der Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart gesteuert, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 sich in dem Bereich von SOCL bis SOCH von weniger als 100% befindet, und kehrt der Verarbeitungsablauf zu Schritt S1 zurück. Wenn der SOC der Zubehörbatterie 70 auf den Bereich von SOCL bis SOCH von weniger als 100% begrenzt ist, wird die Ladeeffizienz der Zubehörbatterie 70 verbessert und wird die Kraftstoffeffizienz des Elektrofahrzeugs 100 verbessert.
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Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass TB ≥ Tth1 erfüllt ist, wird in Schritt S4 bestimmt, ob die Differenz zwischen der Solldrehzahl RT und der tatsächlichen Drehzahl RA des Kühlventilators in dem Kühler 15 gleich wie oder größer als eine erste Schwellwertdrehzahl Rth1 ist (RT-RA ≥ Rth1). Wenn RT-RA ≥ Rth1 nicht erfüllt ist, wird der Kühlventilator mit der Drehzahl RA angetrieben, die nahe an der Solldrehzahl RT ist, und geht somit der Verarbeitungsablauf zu Schritt S3 über.
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Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass RT-RA ≥ Rth1 erfüllt ist, wird die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 abgesenkt und wird der Kühlventilator nicht mit der Solldrehzahl RT angetrieben. Dementsprechend wird in Schritt S5 der Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart gesteuert, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 100% beträgt, und kehrt der Verarbeitungsablauf zu Schritt S1 zurück.
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3A bis 3E zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die den Betrieb des Elektrofahrzeugs 100 veranschaulichen. Insbesondere veranschaulicht 3A die Solldrehzahl RT und die tatsächliche Drehzahl RA des Kühlventilators des Kühlers 15, veranschaulicht 3B die Temperatur TB der Hauptbatterie 10, veranschaulicht 3C die Ladebetriebsart der Zubehörbatterie 70, veranschaulicht 3D eine Eingangsleistung in die Hauptbatterie 10, und veranschaulicht 3E die Kraftstoffeffizienz FC.
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In den 3A bis 3E ist die Erfindung durch eine durchgezogene Linie gekennzeichnet, und ist der Stand der Technik durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. Es ist angenommen, dass die Solldrehzahl RT des Kühlventilators in einer Dreieckwellenform mit einem vorbestimmten Zyklus geändert wird, sodass sie sich von einem minimalen Wert auf einen maximalen Wert mit einer konstanten Steigung erhöht und sich von dem maximalen Wert auf den minimalen Wert mit einem konstanten Gefälle verringert. Die Ladebetriebsart, in der der SOC der Zubehörbatterie 70 in dem vorbestimmten Bereich SOCL bis SOCH beibehalten wird, wird als erste Ladebetriebsart M1 bezeichnet, und die Ladebetriebsart, in der der SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% eingestellt wird, wird als eine zweite Ladebetriebsart M2 bezeichnet.
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Es ist angenommen, dass eine konstante Leistung der Hauptbatterie 10 zugeführt wird und dass die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 langsam ansteigt. Es ist angenommen, dass der Druck PB in der Hauptbatterie 10 niedriger als ein Schwellwertdruck Pth ist (PB < Pth). Dementsprechend geht in dem Flussdiagramm gemäß 2 der Verarbeitungsablauf von Schritt S2 zu Schritt S3 über.
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Zu den Zeitpunkten t0 bis t1 steigt die Temperatur der Hauptbatterie 10 langsam in einen Bereich (TB < Tth1) an, der niedriger als die erste Schwellwerttemperatur Tth1 ist. Da TB < Tth1 erfüllt ist, wird die erste Ladebetriebsart M1 durchgeführt, wird die Eingangsleistung Win der Hauptbatterie 10 auf dem maximalen Wert beibehalten, und wird die Kraftstoffeffizienz FC auf den maximalen Wert beibehalten.
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Wenn die Solldrehzahl RT des Kühlventilators niedriger als ein vorbestimmter Wert RTM ist (ein Medianwert zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert in der Zeichnung), wird der Kühlventilator angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen, und wird die tatsächliche Drehzahl RA gleich der Solldrehzahl RT. Wenn jedoch die Solldrehzahl RT des Kühlventilators höher als der vorbestimmte Wert RTM ist, ist die Leistung der Zubehörbatterie 70 unzureichend, wird der Kühlventilator nicht angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen, und wird die tatsächliche Drehzahl RA konstant auf den vorbestimmten Wert RTM beibehalten.
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Wenn die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 die erste Schwellwerttemperatur Tth1 erreicht (TB ≥ Tth1) und die Differenz zwischen der Solldrehzahl RT und der tatsächlichen Drehzahl RA des Kühlventilators die zweite Schwellwertdrehzahl Rth1 erreicht (RT-RA ≥ Rth1), wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet (zu dem Zeitpunkt t1). In der zweiten Ladebetriebsart M2 wird, da der SOC der Zubehörbatterie 70 100% beträgt, der Mangel an Leistung gelöst, wird der Kühlventilator angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen, und ist die tatsächliche Drehzahl RA gleich wie die Solldrehzahl RT.
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Gemäß dem Stand der Technik wird lediglich die erste Ladebetriebsart M1 bereitgestellt. Dementsprechend wird, wenn die Leistung des Kühlventilators unzureichend ist, der Kühlventilator nicht angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen und ist die tatsächliche Drehzahl RA auf einen Wert gesättigt, der niedriger als die Solldrehzahl RT ist. Als Ergebnis ist die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 im Stand der Technik höher als gemäß der Erfindung. Dabei ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet wird, die Kraftstoffeffizienz FC der Erfindung etwas niedriger als die Kraftstoffeffizienz gemäß dem Stand der Technik.
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Wenn die Solldrehzahl RT des Kühlventilators verringert wird und den vorbestimmten Wert RTM erreicht (zu dem Zeitpunkt t2), ist die tatsächliche Drehzahl RA im Wesentlichen gleich wie die Solldrehzahl RT, weshalb die Ladebetriebsart von M2 auf M1 umgeschaltet wird, und wird die Kraftstoffeffizienz FC auf einen relativ hohen Pegel beibehalten.
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In dem Elektrofahrzeug gemäß dem Stand der Technik erreicht die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 die Eingangs- und Ausgangsgrenzstarttemperatur TU (zu dem Zeitpunkt t2), verringert sich die Eingangsleistung Win der Hauptbatterie 10, und verringert sich die Kraftstoffeffizienz FC plötzlich.
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Gemäß der Erfindung wird, wenn die Solldrehzahl RT des Kühlventilators erneut höher als der vorbestimmte Wert RTM wird, die Leistung der Zubehörbatterie 70 unzureichend, der Kühlventilator nicht angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen, wird die tatsächliche Drehzahl RA konstant auf RTM beibehalten, und wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet (zu dem Zeitpunkt t3). Zu dem Zeitpunkt t4 erreicht die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 die Eingangs- und Ausgangsgrenzstarttemperatur TU, verringert sich die Eingangsleistung Win der Hauptbatterie 10 und verringert sich die Kraftstoffeffizienz FC.
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Wie aus den 3A bis 3E hervorgeht, ist es gemäß der Erfindung möglich, die Anstiegsrate der Temperatur TB der Hauptbatterie 10 derart zu unterdrücken, dass die niedriger als gemäß dem Stand der Technik ist. Dementsprechend ist es möglich, zu verzögern, dass TB die Eingangs- und Ausgangsgrenzstarttemperatur TU erreicht, ist es möglich, die Eingangsleistung Win der Hauptbatterie 10 auf einen hohen Pegel beizubehalten, und ist es möglich, die Kraftstoffeffizienz FC zu verbessern. In 3E stellt die Fläche der Region A die Verringerung in der Kraftstoffeffizienz FC gemäß der Erfindung dar, und stellt die Fläche der Region B die Erhöhung der Kraftstoffeffizienz FC gemäß der Erfindung dar. Dementsprechend wird die Kraftstoffeffizienz FC weiter als diejenige im Stand der Technik verbessert.
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4A bis 4F zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die den Betrieb des Elektrofahrzeugs 100 veranschaulichen. Insbesondere veranschaulicht 4A die Solldrehzahl RT und die tatsächliche Drehzahl RA des Kühlventilators des Kühlers 15. 4B veranschaulicht den Druck PB in der Batterie 10. 4C veranschaulicht die Temperatur TB der Hauptbatterie 10. 4D veranschaulicht die Ladebetriebsart der Zubehörbatterie 70. 4E veranschaulicht eine Eingangsleistung in die Hauptbatterie 10. 4F veranschaulicht die Kraftstoffeffizienz FC.
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Die 3A bis 3E veranschaulichen einen Fall, in dem der Druck PB in der Hauptbatterie 10 niedriger als der Schwellwertdruck Pth ist, jedoch veranschaulichen die 4A bis 4F einen Fall, bei dem der Druck PB in der Hauptbatterie 10 sich langsam erhöht, und der Druck PB zu dem Zeitpunkt t1 den Schwellwertdruck Pth erreicht.
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In den 3A bis 3E sind, da PB < Pth erfüllt ist, die Beträge der Temperatur TB der Hauptbatterie 10 und der zweiten Schwellwerttemperatur Pth2 nicht bestimmt. Jedoch sind in den 4A bis 4F, da PB ≥ Pth erfüllt sein kann, die Beträge der Temperatur TB und der zweiten Schwellwerttemperatur Tth2 bestimmt.
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Das heißt, zu den Zeitpunkten t0 bis t1 steigen der Druck PB und die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 langsam an. Zu dem Zeitpunkt t1, wenn der Druck PB in der Hauptbatterie 10 den Schwellwertdruck Pth erreicht (PB ≥ Pth), die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 die zweite Schwellwerttemperatur Tth2 erreicht (TB ≥ Tth2) und die Differenz zwischen der Solldrehzahl RT und der tatsächlichen Drehzahl RA des Kühlventilators die erste Schwellwertdrehzahl Rth1 erreicht (RT-RA ≥ Rth1), wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet.
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In der zweiten Ladebetriebsart M2 wird, da der SOC der Zubehörbatterie 70 100% beträgt, der Mangel an Leistung gelöst, wird der Kühlventilator angetrieben, um der Solldrehzahl RT nachzufolgen, und ist die tatsächliche Drehzahl RA gleich der Solldrehzahl RT. Die anderen Operationen sind dieselben wie diejenigen, die unter Bezugnahme auf 3A bis 3E beschrieben worden sind, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß Ausführungsbeispiel 1, wenn der Kühlventilator des Kühler 15 mit der Solldrehzahl RT angetrieben wird, der SOC der Zubehörbatterie 70 auf den Bereich von SOCL bis SOCH von weniger als 100% begrenzt, und ist es somit möglich, die Ladeeffizienz der Zubehörbatterie 70 zu verbessern und die Kraftstoffeffizienz FC zu verbessern.
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Wenn der Kühlventilator nicht mit der Solldrehzahl RT angetrieben wird, ist der SOC der Zubehörbatterie 70 100%, und es ist somit möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers 15 zu verbessern, um eine Verschlechterung der Hauptbatterie 10 zu verzögern.
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Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird der Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart gesteuert, dass in der ersten Ladebetriebsart M1 der SOC der Zubehörbatterie 70 in dem vorbestimmten Bereich von SOCL bis SOCH von weniger als 100% liegt, jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Der Haupt-Gleichspannungswandler 60 kann derart gesteuert werden, dass der SOC der Zubehörbatterie 70 gleich einem vorbestimmten Sollwert (beispielsweise einem Medianwert zwischen der unteren Grenze SOCL und der oberen Grenze SOCH) des vorbestimmten Bereichs von SOCL bis SOCH wird.
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In der zweiten Ladebetriebsart M2 wird der SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% eingestellt, kann jedoch auf einen Wert von weniger als 100% aber größer als der vorbestimmte Bereich von SOCL bis SOCH eingestellt werden. Beispielsweise kann in der zweiten Ladebetriebsart M2 der SOC der Zubehörbatterie 70 auf 90% eingestellt werden.
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Die Schritte S1, S2 aus den Schritten S1 bis S5, die in 2 veranschaulicht sind, können übersprungen werden, und lediglich die Schritte S3 bis S5 können durchgeführt werden. Das heißt, dass zunächst in Schritt S4 bestimmt wird, ob RT-RA ≥ Rth1 erfüllt ist, die erste Ladebetriebsart M1 in Schritt S3 durchgeführt wird, wenn RT-RA ≥ Rth1 nicht erfüllt ist, und die zweite Ladebetriebsart M2 in Schritt S5 durchgeführt wird, wenn RT-RA ≥ Rth1 erfüllt ist. In diesem Fall ist es möglich, eine Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration zu erzielen.
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Schritt S2 aus den Schritten S1 bis S5, die in 2 veranschaulicht sind, können übersprungen werden, und lediglich die Schritte S1 und S4 bis S5 können durchgeführt werden. Das heißt, dass in Schritt S1 bestimmt wird, ob TB ≥ Tth1 erfüllt ist, die erste Ladebetriebsart M1 in Schritt S3 durchgeführt wird, wenn TB ≥ Tth1 in Schritt S1 nicht erfüllt ist, und der Verarbeitungsablauf zu Schritt S4 übergeht, wenn TB ≥ Tth1 erfüllt ist. In diesem Fall ist es möglich, eine Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration zu erzielen.
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Gemäß Ausführungsbeispiel 1 weist der Kühler 15 den Kühlventilator zum Kühlen der Hauptbatterie 10 durch Schicken von Luft zu der Hauptbatterie 10 auf, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Der Kühler 15 kann die Hauptbatterie 10 unter Verwendung eines anderen Verfahrens kühlen. Beispielsweise kann der Kühler 15 einen um die Hauptbatterie 10 gewickelten Schlauch, einen Kühler, der ein Kühlmittel kühlt, und eine Pumpe aufweisen, die einen Umlauf des Kühlmittels zu dem Schlauch und dem Kühler bewirkt. Das Kühlmittel kann eine Flüssigkeit wie Wasser oder Gas sein, oder ein Gemisch aus Flüssigkeit und Gas sein. Die Pumpe wird mit der Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 versorgt und wird mit einer Drehzahl entsprechend der Solldrehzahl RT angetrieben. Die Drehzahlerfassungseinrichtung 16 erfasst die tatsächliche Drehzahl RA der Pumpe. In diesem Fall können dieselben Vorteile wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 erzielt werden.
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Nachstehend ist Ausführungsbeispiel 2 beschrieben. Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird der SOC der Zubehörbatterie 70 durch die SOC-Erfassungseinrichtung 71 erfasst und wird die Ladebetriebsart zwischen der ersten Ladebetriebsart M1 und der zweiten Ladebetriebsart M2 auf der Grundlage der Temperatur TB der Hauptbatterie 10 oder dergleichen umgeschaltet. Jedoch besteht gemäß Ausführungsbeispiel 1, da der SOC der Zubehörbatterie 70 auf der Grundlage der Anschlussspannung Vs, der Lade- und Entladeströme sowie der Temperatur der Zubehörbatterie 70 berechnet wird, ein Problem dahingehend, dass die Vorrichtungskonfiguration kompliziert ist. Gemäß Ausführungsbeispiel 2 ist ein derartiges Problem gelöst.
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Das heißt, da der SOC der Zubehörbatterie 70 hauptsächlich in Abhängigkeit von der Anschlussspannung Vs variiert, kann der SOC der Zubehörbatterie 70 mit der Anschlussspannung Vs angenähert werden. Dementsprechend wird gemäß Ausführungsbeispiel 2 die Anschlussspannung Vs als ein angenäherter Wert des SOC der Zubehörbatterie 70 erfasst, und wird die Ladebetriebsart zwischen einer ersten Ladebetriebsart M1, in der die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf den Bereich zwischen einer unteren Grenze VD, die niedriger als eine Nennspannung VR ist, und einer oberen Grenze VU eingestellt, und einer zweiten Ladebetriebsart M2 umgeschaltet, in der die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf die Nennspannung VR eingestellt wird.
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5 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeugs 101 gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung veranschaulicht, und entspricht 1. Gemäß 5 unterscheidet sich das Elektrofahrzeug 101 von dem in 1 veranschaulichten Elektrofahrzeug 100 dahingehend, dass die SOC-Erfassungseinrichtung 71 mit einer Spannungserfassungseinrichtung 72 ersetzt ist. Die Spannungserfassungseinrichtung 72 erfasst die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 und gibt ein Signal ΦVs, das den erfassten Wert angibt, zu der ECU 80 aus.
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6 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Elektrofahrzeugs 101 veranschaulicht, und entspricht 2. Das in 6 veranschaulichte Flussdiagramm unterscheidet sich von dem in 2 veranschaulichten Flussdiagramm dahingehend, dass die Schritte S3, S5 mit Schritten S3A, S5A ersetzt sind.
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In Schritt S3A steuert die ECU 80 den Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart, dass die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 in dem Bereich zwischen der unteren Grenze VD, die niedriger als die Nennspannung VR ist, und der oberen Grenze VU liegt. In Schritt S5A steuert die ECU 80 den Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart, dass die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 gleich wie die Nennspannung VR ist. Die anderen Konfigurationen und Operationen sind dieselben wie gemäß Ausführungsbeispiel 1, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
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Gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird, wenn der Kühlventilator des Kühlers 15 mit der Solldrehzahl RT angetrieben wird, die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf den Bereich von VD bis VU, der geringer als die Nennspannung VR ist, begrenzt, und somit ist es möglich, die Ladeeffizienz der Zubehörbatterie 70 zu verbessern und somit die Kraftstoffeffizienz FC zu verbessern.
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Wenn der Kühlventilator nicht mit der Solldrehzahl RT angetrieben wird, wird die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf die Nennspannung VR eingestellt, und ist es somit möglich, die Kühlfähigkeit des Kühlers 15 zu erhöhen, um die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 zu verzögern.
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Da die Anschlussspannung Vs anstelle des SOC der Zubehörbatterie 70 erfasst wird, ist es möglich, eine Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration zu erzielen.
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Gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird in der ersten Ladebetriebsart M1 der Haupt-Gleichspannungswandler 60 derart gesteuert, dass die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 in dem vorbestimmten Bereich VD bis VU liegt, der kleiner als die Nennspannung VR ist, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Der Haupt-Gleichspannungswandler 60 kann derart gesteuert werden, dass die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 gleich wie ein vorbestimmter Sollwert (beispielsweise ein Medianwert zwischen der unteren Grenze VD und der oberen Grenze VU) des vorbestimmten Bereichs VD bis VU ist.
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In der zweiten Ladebetriebsart M2 wird die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf die Nennspannung VR eingestellt, kann jedoch derart eingestellt werden, dass sie niedriger als die Nennspannung VR ist, solang wie diese größer als der vorbestimmte Bereich VD bis VU ist. Beispielsweise kann in der zweiten Ladebetriebsart M2 die Spannung Vs der Zubehörbatterie 70 auf eine Spannung von 90% der Nennspannung VR eingestellt werden.
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7A und 7B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein erstes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen. Gemäß dem ersten Modifikationsbeispiel werden zur Verhinderung einer fehlerhaften Erfassung aufgrund des Einflusses von Störungen, einer plötzlichen Variation und Variationen auf der Grundlage von Rückkopplung, eine geglättete Solldrehzahl RTS und eine geglättete tatsächliche Drehzahl RAS jeweils als die Solldrehzahl RT und die tatsächliche Drehzahl RA verwendet, wie es in 7A veranschaulicht ist. Der geglättete Wert wird durch einen Berechnungsausdruck wie „gegenwärtiger geglätteter Wert = tatsächlicher Wert + (vorhergehender geglätteter Wert - tatsächlicher Wert) * Glättungsrate“ berechnet.
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Wenn die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert α ist, wird ein Kühlunzulänglichkeitsbestimmungs-Flag F1 von einem „L“-Pegel auf einen „H“-Pegel angehoben, und wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet, wie es in 7B veranschaulicht ist. Ein Wert, der durch Addieren einer Verstärkung (Gain) von etwa 0,8 bis 0,9 erhalten wird, die anhand einer Hardware-Abweichung oder dergleichen von einem Originalwert bestimmt wird, wird als der vorbestimmte Wert α verwendet. Der vorbestimmte Wert α wird auf einen Wert eingestellt, von dem angenommen wird, dass er nicht beeinträchtigt wird, wenn die Drehzahl variiert und die Hardware nicht geändert wird. Auf diese Weise kann eine Arbeit zum Ändern des Werts für jedes Fahrzeug und für jede Phase reduziert werden. Gemäß diesem Modifikationsbeispiel ist es möglich, einen Einfluss von Störungen zu reduzieren.
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8A und 8B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein zweites Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen und entsprechen 7A und 7B. Wenn der Kühlventilator in einem gestoppten Zustand gestartet wird, wird der Betrieb des Kühlventilators in Bezug auf die Solldrehzahl RT verzögert. Wenn die geglättete tatsächliche Drehzahl RAS von dem ersten Zeitpunkt an unter Verwendung der tatsächlichen Drehzahl RA berechnet wird, besteht aufgrund des Einflusses der Verzögerung beim Starten des Kühlventilators eine Möglichkeit, das fehlerhaft erfasst wird, dass die Differenz zwischen RTS und RAS groß ist. Dementsprechend wird gemäß diesem Modifikationsbeispiel die geglättete tatsächliche Drehzahl RAS unter Verwendung der tatsächlichen Drehzahl RA berechnet, nachdem der Kühlventilator stabil betrieben wird (nach dem Zeitpunkt t2), und es wird bestimmt, ob die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist. Gemäß diesem Modifikationsbeispiel ist es möglich, einen fehlerhaften Betrieb beim Start des Kühlventilators zu verhindern.
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Gemäß dem in 7A, 7B veranschaulichten ersten Modifikationsbeispiel und dem in 8A, 8B veranschaulichten zweiten Modifikationsbeispiel kann zur Verhinderung einer fehlerhaften Bestimmung aufgrund einer Reaktionsverzögerung von Hardware und eines Einflusses von Störungen bestimmt werden, dass die Kühlfähigkeit unzureichend ist, wenn ein Zustand, in dem die Kühlfähigkeit unzureichend ist, sich für eine vorbestimmte Zeit fortsetzt.
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9A, 9B und 10A, 10B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein drittes Modifikationsbeispiel und ein viertes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen. 9A, 10A veranschaulichen die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70, 9B und 10B veranschaulichen die geglättete Solldrehzahl RTS und die geglättete Solldrehzahl RAS, und 9C, 10C veranschaulichen das Kühlunzulänglichkeitsbestimmungs-Flag F1. 9A, 9B unterscheiden sich von den 10A, 10B in einem Variationsmuster der Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 oder dergleichen.
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Gemäß dem dritten Modifikationsbeispiel und dem vierten Modifikationsbeispiel steigt, wenn die Zeitdauer, in der die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist, größer als eine vorbestimmte Zeit ist, das Kühlunzulänglichkeitsbestimmungs-Flag F1 von dem „L“-Pegel auf den „H“-Pegel an (zu dem Zeitpunkt t1). Wenn das Flag F1 sich auf dem „H“-Pegel befindet, wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet und steigt die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 von 12,5 V auf 14 V (Nennspannung) an.
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Dadurch, dass bewirkt wird, dass das Flag F1 auf den „L“-Pegel fällt, um die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 unmittelbar dann zu verringern, wenn die Unzulänglichkeit der Kühlfähigkeit des Kühlers 15 gelöst wird, indem die Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 erhöht wird, wird die Kühlfähigkeit unzureichend, steigt das Flag F1 auf den „H“-Pegel an, und wird die Ladebetriebsart häufig zwischen M1 und M2 umgeschaltet.
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Daher wird gemäß dem dritten Modifikationsbeispiel und dem vierten Modifikationsbeispiel, wenn das Flag F1 sich auf dem „H“-Pegel befindet, die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS niedriger als der vorbestimmte Wert α. Wenn RTS gleich wie oder kleiner als eine Kühlfähigkeit zur Rückkehrbestimmungsdrehzahl RD wird, wird das Flag F1 zum Fallen auf den „L“-Pegel gebracht. RD ist auf einen Wert eingestellt, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts γ von einer minimalen geglätteten Solldrehzahl RTSL in einem Zustand, in dem die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist, erhalten. γ ist auf einen Wert eingestellt, der durch Multiplizieren eines ursprünglichen Werts mit einer Verstärkung (Gain) von etwa 0,8 bis 0,9 erhalten wird, die anhand einer Hardware-Abweichung und dergleichen bestimmt wird.
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11A, 11B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein fünftes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichen, und entsprechen 10A, 10B. 11A, 11B unterscheiden sich von 10A, 10B in einem Variationsmuster der Anschlussspannung Vs der Zubehörbatterie 70 oder dergleichen.
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Gemäß dem fünften Modifikationsbeispiel wird die untere Grenze ω der Kühlfähigkeitsrückkehrbestimmungsdrehzahl RD vorab bestimmt. In dem Zustand, in dem die Differenz zwischen der geglätteten Solldrehzahl RTS und der geglätteten tatsächlichen Drehzahl RAS gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist, wird ein Wert RDA berechnet, der durch Subtrahieren des vorbestimmten Werts γ von der minimalen geglätteten Solldrehzahl RTSL erhalten wird. Wenn der berechnete Wert RDA größer als die untere Grenze ω ist, wird die Kühlfähigkeitsrückkehrbestimmungsdrehzahl RD auf RDA eingestellt. Wenn der berechnete Wert RDA gleich wie oder kleiner als die untere Grenze ω ist, wird die Kühlfähigkeitsrückkehrbestimmungsdrehzahl RD auf ω eingestellt. In den 11A, 11B ist ein Fall dargestellt, bei dem das Flag F1 von dem „H“-Pegel auf den „L“-Pegel fällt, wenn RTS gleich ω ist. Gemäß diesem Modifikationsbeispiel kann die Kühlfähigkeitsrückkehrbestimmungsdrehzahl RD derart begrenzt werden, dass sie gleich wie oder größer als die untere Grenze ω ist.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung beschrieben. Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird, wie es in 2 veranschaulicht ist, in Schritt S4 bestimmt, ob die Differenz zwischen der Solldrehzahl RT und der tatsächlichen Drehzahl RA des Kühlventilators gleich wie oder größer als die erste Schwellwertdrehzahl Rth1 ist. Jedoch besteht gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 2, da die Differenz zwischen der Solldrehzahl RT und der tatsächlichen Drehzahl RA des Kühlventilators berechnet werden muss, ein Problem dahingehend, dass die Vorrichtungskonfiguration kompliziert ist. Gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird dieses Problem gelöst.
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Das heißt, dass, wie es aus 3A, 4A hervorgeht, wenn in der ersten Ladebetriebsart M1 die Solldrehzahl RT gleich wie oder größer als ein gewisser Wert (wobei dieser Wert als eine zweite Schwellwertdrehzahl Rth2 definiert ist) ist, die tatsächliche Drehzahl RA nicht der Solldrehzahl RT nachfolgt. Dementsprechend wird gemäß Ausführungsbeispiel 3 die Ladebetriebsart von der ersten Ladebetriebsart M1 auf die zweite Ladebetriebsart M2 umgeschaltet, wenn RT ≥ Rth2 gilt.
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12 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb eines Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispiel 3 veranschaulicht, und entspricht 2. Das in 12 veranschaulichte Flussdiagramm unterscheidet sich von dem in 2 veranschaulichten Flussdiagramm, das Schritt S4 mit einem Schritt S4A ersetzt ist. In Schritt S4A bestimmt die ECU 80, ob RT ≥ Rth2 erfüllt ist, stellt den SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% in Schritt S5 ein, wenn RT ≥ Rth2 erfüllt ist, und stellt in Schritt S3 den SOC der Zubehörbatterie 70 auf 100% ein, wenn RT ≥ Rth2 nicht erfüllt ist.
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13A bis 13C zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die den Betrieb des Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen, und entsprechen den 3A bis 3C. In den 13A bis 13C wird gemäß Ausführungsbeispiel 3, wenn die Temperatur TB der Hauptbatterie 10 gleich wie oder größer als die erste Schwellwerttemperatur Tth1 ist und die Solldrehzahl RT gleich wie oder größer als die zweite Schwellwertdrehzahl Rth2 ist, die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet. Die anderen Konfigurationen und Operationen sind dieselben wie gemäß Ausführungsbeispiel 1, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
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Gemäß Ausführungsbeispiel 3 können dieselben Vorteile wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 erhalten werden. Da die Ladebetriebsart auf der Grundlage der Solldrehzahl RT ungeachtet der tatsächlichen Drehzahl RA umgeschaltet werden kann, ist es zusätzlich möglich, eine Vereinfachung der Konfiguration zu erzielen.
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Die in 12 veranschaulichten Schritte S3, S5 können mit den in 6 veranschaulichten Schritten S3A, S5A ersetzt werden.
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14A, 14B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein erstes Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen. Gemäß dem ersten Modifikationsbeispiel wird zur Verhinderung einer fehlerhaften Erfassung aufgrund des Einflusses von Störungen, einer plötzlichen Variation und einer Variation auf der Grundlage einer Rückkopplung, eine geglättete Solldrehzahl RTS als die Solldrehzahl RT des Kühlventilators verwendet, wie es in 14A veranschaulicht ist. Wenn die geglättete Solldrehzahl RTS gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert β ist, wird das Kühlunzulänglichkeitsbestimmungs-Flag F1 von einem „L“-Pegel auf einen „H“-Pegel angehoben und wird die Ladebetriebsart von M1 auf M2 umgeschaltet, wie es in 14B veranschaulicht ist. Ein Wert, der durch Addieren einer Verstärkung (Gain) von etwa 0,8 bis 0,9, die anhand einer Hardware-Abweichung oder dergleichen bestimmt wird, zu einem ursprünglichen Wert erhalten wird, wird als der vorbestimmte Wert β verwendet. Der vorbestimmte Wert β wird auf einen Wert eingestellt, bei dem angenommen wird, dass dieser nicht beeinträchtigt wird, wenn die Drehzahl variiert und die Hardware nicht geändert wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine Arbeit zur Änderung des Werts für jedes Fahrzeug und für jede Phase zu reduzieren. Gemäß diesem Modifikationsbeispiel ist es möglich, einen Einfluss von Störungen zu reduzieren.
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Gemäß dem in 14A, 14B veranschaulichten ersten Modifikationsbeispiel kann zur Verhinderung einer fehlerhaften Bestimmung aufgrund einer Reaktionsverzögerung von Hardware und eines Einflusses von Störungen bestimmt werden, dass die Kühlfähigkeit unzureichend ist, wenn ein Zustand, in dem die Kühlfähigkeit unzureichend ist, sich für eine vorbestimmte Zeit fortsetzt.
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15A, 15B zeigen Zeitverlaufsdiagramme, die ein zweites Modifikationsbeispiel von Ausführungsbeispiel 3 veranschaulichen. Durch Schalten des Flags F1 auf den „L“-Pegel, um die Ladebetriebsart von M2 auf M1 unmittelbar umzuschalten, wenn die Unzulänglichkeit der Kühlfähigkeit des Kühlers 15 gelöst worden ist, nachdem die Ladebetriebsart von M1 auf M2 durch Bewirken, dass das Flag F1 auf den „H“-Pegel ansteigt, umgeschaltet worden ist, wird die Kühlfähigkeit unzureichend, steigt das Flag F1 auf den „H“-Pegel an, und wird die Ladebetriebsart häufig zwischen M1 und M2 umgeschaltet.
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Dementsprechend wird gemäß dem zweiten Modifikationsbeispiel, wenn das Flag F1 sich auf dem „H“-Pegel befindet und die geglättete Solldrehzahl RTS gleich wie oder kleiner als σ ist, der kleiner als der vorbestimmte Wert β ist, das Flag F1 dazu gebracht, auf den „L“-Pegel abzufallen. Als Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass die Ladebetriebsart häufig zwischen M1 und M2 umgeschaltet wird.
