JP6015480B2 - 車載充電システム - Google Patents
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Description
を特徴とする。
図1において、充電器12は外部電源(商用電源)20から供給される交流電力を、直流電力に変換して主バッテリ13に供給するものである。充電器12は、外部電源20のソケット21に接続されるプラグ11と、交流電力を直流電力に変換する図示を略す各種電子部品(例えばAC/DCコンバータ等)とを備える。プラグ11とソケット21とが接続されると、外部電源20から供給された交流電力が、充電器12で直流電力に変換されるようになる。
(2)車両走行時に軸受け50が回転されることで、軸受け内部の潤滑剤の偏り又は漏出によって、局所的に潤滑性が低下することが抑えられる。
(3)車両が通電状態(電源スイッチ18のON状態)の場合において、車両の走行時にのみ冷却ファン40が回転されることで、補助バッテリ17の電力消費が抑えられる。
(4)車両が通電状態(電源スイッチ18のON状態)の場合において、車両の走行時にのみ冷却ファン40が回転されることで、冷却ファン40の温度上昇が抑えられる。
(5)充電器12の充電時に対して、車両の走行時の冷却ファン40の回転を抑えることで、補助バッテリ17の電力消費を抑えつつ、フレッチングによる軸受け50の磨耗や潤滑剤の偏り等を回避できる。
(6)車両の走行時または通電状態の場合に、軸受け50の内輪部51と外輪部52とのうち、外輪部52を内輪部51に対して相対的に回転させることで、冷却ファン40の上下動で発生するフレッチングの影響を有効に回避できる。
(変容例1)
図5の車両走行期間Tdで、ファンモータ61が繰り返しONとされる周期(パルス周期)Tnは、車両の振動の周期を考慮して決定されてもよい。例えば車両の振動が100回繰返される毎に、冷却ファン40の回転が実行されてもよい。なお車両の振動の周期は、車両の特性として予め取得されてフラッシュメモリに記憶される他、車両に搭載した検出器で検出されてもよい。
(変容例2)
充電期間Taの冷却ファン40の回転速度よりも、車両走行期間Tdでの冷却ファン40の回転速度が遅くなるように、ファンモータ61が駆動されてもよい。図6に変容例のタイミングチャートを示す。例えば充電期間Taでは、冷却ファン40を回転速度v1(rpm)で回転させる。一方、車両走行期間Tdでは、回転速度v1よりも遅い回転速度v2で冷却ファン40を回転させる。例えばv2=v1/2(rpm)である。
上記の構成に加えて、制御部30が検出手段として車両の走行状態又は走行条件を検出することで、冷却ファン40の回転を制御するサブルーチンが実行されてもよい。
なお図7のフローチャートは、複数段階(2段階以上)の閾値との比較により、冷却ファン40の回転状態が、多段階(3段階以上)で設定されるものであってもよい。
図7のフローチャートにおいて、車両の走行状態として車両の走行速度を用い、車両の走行速度に応じて冷却ファン40の回転条件が決定されるようにしてもよい。この場合、ステップS21では、実際の車両の走行速度と、車両のフラッシュメモリに予め記憶された車両の走行速度の閾値を比較する。走行速度が速くなると、軸受け50に加わる車両の振動の影響が大きくなることが予測されるので、例えば、走行速度が速くなるに従い冷却ファン40の回転速度を速く設定する。なお車両の走行速度は、車両に搭載されている図示を略す速度計等から取得できる。
図7のフローチャートは、車両の走行状態として車両の振動の検出結果を用い、車両の振動の検出結果に基づき、冷却ファン40の回転条件が設定されるものであってもよい。例えば、車両に振動検出のための周知の検出器を搭載する。そして検出器で検出された車両の振動の大きさに基づき、冷却ファン40の回転速度を決定する。例えば車両の振動が大きい場合に、冷却ファン40の回転速度が上がるようにファンモータ61を駆動させる。
図7のフローチャートは、車両の走行条件として、例えば道路条件や走行環境に応じて、冷却ファン40の回転条件が設定されるものであってもよい。例えば凹凸の多い道路を走行する場合には、軸受け50に加わる振動の影響も大きくなることが予測される。道路状態が比較的良好(滑らか)の場合には、冷却ファン40の回転速度を抑えて、補助バッテリ17の消費を抑える。一方、道路条件が比較的厳しい場合(凹凸が多い等)には、冷却ファン40の回転速度を上げて、車両の振動の影響が回避されるようにする。なお道路条件の情報はGPS等から取得可能である。
図7のフローチャートは、車両の走行条件として、例えば車両が走行する場所の気候(気温)に応じて、冷却ファン40の回転条件が設定されるものであってもよい。外気温が高いと、潤滑剤の偏り(漏出)が発生しやすくなることが予測される。そこで車両に温度計を搭載し、温度計で検知された外気温度に応じて、冷却ファン40の駆動条件を設定する。例えば気温が高い場合には、冷却ファン40の回転速度を上げることで、潤滑剤の偏りが好適に回避されるようにする。
上記では、ステップS14で電源スイッチ18がONであり、ステップS15で車両が走行していると判断されたときに、冷却ファン40を回転させている。これ以外にも、車両の走行の有無に関わらず、電源スイッチ18がONのときに、冷却ファン40を回転させてもよい。つまり図4のフローチャートのステップS15の処理を省略してもよい。
軸受け50のフレッチングを回避する目的で行う冷却ファン40の回転と、潤滑剤の偏りを解消する目的で行う冷却ファン40の回転とが別々の処理ステップで実行されてもよい。図8のフローチャートにおいて、ステップS14で、制御部30は電源スイッチ18がONであると判断すると、次のステップS30で、冷却ファン40の回転角度を第1回転角度として、冷却ファン40を回転する(第1制御手段)。なお第1回転角度は、軸受け50内部の潤滑剤の偏り等を解消するために、軸受け50内部の潤滑剤を攪拌できる角度であればよく、例えば360度である。
図8のフローチャートにおいて、ステップS31で車両が走行中と判断されている間には、ステップS32の処理が繰り返し実行されてもよい。例えば、車両の走行距離が100kmの倍数となる毎にステップS32の処理が実行されてもよい。または、走行時間が1時間の倍数となる毎にステップS32の処理が実行されてもよい。
図8のフローチャートにおいて、ステップS14では、電源スイッチ18のONとOFFの判断に加えて、電源スイッチ18がONとされた投入回数がカウントされてもよい。例えば、ステップS14で、電源スイッチ18がONであると共に、投入回数が所定回数であると判断された場合に、ステップS30で、冷却ファン40が第1回転角度で回転されるようにしてもよい。
上記では、羽根41が外輪部52に一体化され、内輪部51に対して外輪部52が相対的に回転される例を示した。これ以外にも、羽根41がシャフト43(または内輪部51)に一体化され、外輪部52に対して内輪部51が相対的に回転されてもよい。例えば図9に示されるように、シャフト43の一端に駆動手段60のファンモータ61を連結し、他端に羽根41を取り付ける。そしてシャフト43のファンモータ61と羽根41との間の位置に、軸受け50(内輪部51)を取り付ける。この場合、ファンモータ61の駆動によるシャフト43の回転に連動して、羽根41が回転されるとともに、内輪部51が外輪部52に対して回転される。このときの外輪部52は空転されていてもよい。なお図9では、羽根41とファンモータ61の間に一つの軸受け50が配置される例を示したが、羽根41をシャフト43の途中に取り付けて、羽根41を介して前後の位置に2つの軸受け50を設けてもよい。羽根41を挟んだ両側に軸受け50が配置されることで、冷却ファン40をより安定して回転させることができる。
「充電器12について」
上記では、外部電源20から車載充電システム10への電力供給を有線で行う例を示したが、外部電源20から車載充電システム10への電力供給は無線で行われてもよい。この場合には、プラグ11の構成を省略できる。
「電源スイッチ18について」
周知のスイッチで、車両の通電状態と停止状態が切り換えられてもよい。
「バッテリについて」
上記では、補助バッテリ17で冷却ファン40を駆動しているが、主バッテリ13で冷却ファン40を駆動してもよい。なお補助バッテリ17と主バッテリ13は共通でもよい。
Claims (8)
- 車両に搭載され、外部電源(20)に接続された場合に前記外部電源から供給される電力を変換してバッテリ(13、17)を充電し、前記外部電源に接続されていない場合に
電力の変換を実施しない充電器(12)を備える車載充電システム(10)において、
軸受け(50)により回転可能に支持されたロータ(40a)を有し、前記充電器の充電時に前記充電器を冷却するために回転される冷却ファン(40)と、
前記冷却ファンを回転させる駆動手段(60)と、
前記車両の走行時に前記駆動手段を駆動して前記冷却ファンを回転させる回転手段(30)と、を備えることを特徴とする車載充電システム。 - 前記軸受けは、内輪部と外輪部とを有し、
前記軸受けの前記内輪部と前記外輪部との間には潤滑剤が塗布されており、
前記回転手段は、前記軸受けの内部にある前記潤滑剤を攪拌するために前記冷却ファンを第1回転角度で回転させる第1制御手段と、前記軸受けにおいて前記車両の駆動時における当たる位置を変えるために前記冷却ファンを第2回転角度で回転させる第2制御手段とを有している請求項1に記載の車載充電システム。 - 車両に搭載され、前記車両の停止中に外部電源(20)から供給される電力を変換してバッテリ(13、17)を充電する充電器(12)を備える車載充電システム(10)において、
軸受け(50)により回転可能に支持されたロータ(40a)を有し、前記充電器の充電時に前記充電器を冷却するために回転される冷却ファン(40)と、
前記冷却ファンを回転させる駆動手段(60)と、
前記車両の走行時に前記駆動手段を駆動して前記冷却ファンを回転させる回転手段(30)と、を備え、
前記軸受けは、内輪部と外輪部とを有し、
前記軸受けの前記内輪部と前記外輪部との間には潤滑剤が塗布されており、
前記回転手段は、前記軸受けの内部にある前記潤滑剤を攪拌するために前記冷却ファンを第1回転角度で回転させる第1制御手段と、前記軸受けにおいて前記車両の駆動時における当たる位置を変えるために前記冷却ファンを第2回転角度で回転させる第2制御手段とを有していることを特徴とする車載充電システム。 - 前記回転手段は、前記車両の走行時に、前記冷却ファンを断続的に回転させるように、前記駆動手段を駆動する請求項1〜3のいずれか1つに記載の車載充電システム。
- 前記回転手段は、前記車両の走行時に、前記充電器の充電時における前記冷却ファンの回転速度よりも遅い回転速度で前記冷却ファンを回転させるように、前記駆動手段を駆動する請求項1〜4のいずれか一つに記載の車載充電システム。
- 前記車両の走行状態及び走行条件の少なくとも一方を検出する検出手段(30)を備え、
前記回転手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記駆動手段を駆動して前記冷却ファンを回転させる請求項1〜5のいずれか一つに記載の車載充電システム。 - 前記車両の電源のONとOFFを切り換える電源スイッチ(18)を備え、
前記回転手段は、前記電源スイッチで前記車両の電源がONとされている場合に、前記駆動手段が駆動されるようにする請求項1〜6のいずれか一つに記載の車載充電システム。 - 前記軸受けは、
内輪部(51)と、
前記内輪部の外側に設けられ、前記内輪部に対して相対的に回転される外輪部(52)とを備え、
前記外輪部(52)に前記冷却ファンが回転可能に支持されている請求項1〜7のいずれか一つに記載の車載充電システム。
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